Egy esetleges útfejlesztés környezeti zajállapotra gyakorolt hatásának vizsgálata zajtérképes modellezéssel Érd közigazgatási határán belül

Átírás

1 Eötvös Lóránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Környezettudományi Centrum Egy esetleges útfejlesztés környezeti zajállapotra gyakorolt hatásának vizsgálata zajtérképes modellezéssel Érd közigazgatási határán belül SZAKDOLGOZAT Készítette: BILLER BEATRIX KÖRNYEZETTUDOMÁNY MESTERSZAKOS HALLGATÓ Belső konzulens: DR. KOJNOK JÓZSEF, egyetemi docens, ELTE TTK Anyagfizikai Tanszék Külső konzulens: BERNDT MIHÁLY, környezetvédelmi szakmérnök, EnviroPlus Kft. Budapest

2 Tartalomjegyzék 1. Bevezetés Célkitűzés Hangtani alapfogalmak A hang fizikai tulajdonságai A hang terjedése szabad térben A hangterjedést befolyásoló tényezők Zajforrások a környezetben A hang és a zaj emberi szervezetre gyakorolt zavaró és egészségkárosító hatásai Az embert érő zaj megítélése Környezeti zajhelyzet Európai zajhelyzet Hazai jogszabályozások A közúti közlekedés által okozott zajhatás Vonatkozó hazai jogszabályok Zajtérképezés Helyzete Magyarországon Zajtérkép készítéséhez használt szoftver bemutatása (IMMI 2010) Fokozottan védett terület kijelöléséhez zajtérkép készítése Érd Óvárosában Legfontosabb feladatok a fokozottan védett területek kijelöléséhez A vonatkozó, figyelembe vett jogszabályok A fokozottan védett területek kijelölésének követelmény-rendszere Jogszabályi előírások A kijelölhető terület peremfeltételei A környezeti zaj szempontjából fokozott védelemre kijelölhető területek térképi megjelenítése Tervezett közlekedés-fejlesztés hatása Érd Óvárosára Feladat-meghatározás Helyszíni (tájékoztató) mérések A zajvizsgálatok módszere, körülményei A mért értékek és a számított értékek közötti kapcsolat Fiktív közlekedési modell készítése/felvétele Zajtérkép készítése a feltételezett jövőbeli állapotra A változás mértékének meghatározása, kiértékelése Kiértékelés A lakossági érintettség változása Érintettségi eredmények/változások az útfejlesztést követően A feltételezett közlekedés-fejlesztés környezeti zajállapotra gyakorolt hatásának értékelése Összegzés Abstract Köszönetnyilvánítás Irodalomjegyzék

3 1. Bevezetés A modern kor eredményeként az ipari fejlődés,az egyre növekvő népesség és az urbanizáció következtében világszinten egyre nagyobb mértékű a zajszennyezés. Főleg a nagyobb városokat érintő problémakör, mely ellen a területi szabályozással probálnak meg fellépni a helyi döntéshozók. A zajt olyan nem kívánatos, kellemetlen hangként definiálják, amely az emberre és annak környezetére számos káros hatással bír. A hangjelenségek zajként történő megítélése elég szubjektiv. Nagymértékben függ az emberek életkorától, egészségi állapotától, illetve számos egyéb tényezőtől is. Sok hang az egyik ember számára zavaró zajként, míg másoknak kellemes hangélményként jelenik meg. A civilizáció fejlődésével, a gépjárművek egyre szélesebbkörű elterjedésével a zajártalmak fokozódtak. Az egyik leginkább befolyásoló tipusa a zajtipusoknak a közlekedés. Napjainkban a világ útjain egyre több gépjármű halad, mely következtében egyre nyilvánvalóbbá válnak a zaj egészségkárosító hatásai is. Sajnos a zajártalom nem csak az embereket érintő problémakör. Számos kutatás bizonyíthatóan kimutatta, hogy a különböző rendszertani besorolású állatok különbözőképp de reagálnak a zajra. Általánosságban elmondható, hogy az állatok sokkal kifinomultabb érzékszervekkel rendelkeznek, így a zajhatára is nagyobb mértékben reagálnak. A különböző erősségű zajhatások okozhatnak halláskárosodás, de gyakoribb az állatok életmódjára való káros hatás. Hosszú távon bizonyított a viselkedés, szaporodás, illetve táplálkozás befolyásoló hatása a zajterhelésnek. Számos állatfajnál megfigyelték a csökkent szaporóképességet, emlősöknél tejhozam csökkenését, vagy akár a teljes szaporodási ciklus elmaradását is. Egyéb testi tünet mellett vérnyomásnövekedést, vér összetétel megváltozást is feljegyeztek a kutatók. Vadon élő állatoknál tapasztalható a menekülési reakció az egyszeri jelentős zajjelenségre. Azonban léteznek olyan állatfajok elsősorban a városokban élő állatcsoportok, melyek már hozzá szoktak a zajosabb környezethez, mint például egyes madárfajok esetében is látjuk.. Európában a környezeti problémák közül az egyik legfontosabb problémaként kezelik a zajszennyezést, mivel nem csak a közlekedés hanem az ipari zaj által keltett hanghatások is nagymértékben hozzájárulnak a környezeti zajterheléshez. A zajterhelés évről évre emelkedik, egyes becslések szerint a nagyvárosokban akár az 1 db-t is elérheti a növekedés mértéke évente. Éppen ezért tartom fontosnak az zajtérképezést, illetve a megfelelő zajvédelmet. Ez a környezeti probléma nem újkeletű. Már 1937-ben megalakult Magyarországon a Zajellenes Kongresszus és Csendliga amelynek elsődleges 3

4 feladata zajártalom csökkentése volt. A zajterhelés mérséklésére elengedhetetlen egy globális szintű szabályozás létrehozása, melynek eredményeként javuló tendenciát érhetünk el a környezetvédelemnek ebben az ágában. 2. Célkitűzés A szakdolgozatom célja olyan környezeti elemzés elvégzése, amely zajtérkép készítésével vizsgálja, egy Érden tervezett útfejlesztést követően várható környezeti hatásokat. A szakdolgozat alapját egy 2010 nyarán indított projekt adja, melyben lehetőségem volt részt is venni. E projekt során Érd önkormányzata zaj ellen fokozottan védett területet kívánt létrehozni egyes városrészein, ezzel kiemelt védelmet biztosítani többek között a Tököli reptér tervezett bővítésével járó várható zajterheléssel szemben. A reptér fejlesztése kihatna Érd területére is, növelve annak zajterhelését. A zaj elleni fokozott védelmet a 284/2007. (X. 29.) Korm. rendelet 15. bekezdésében foglaltak teszik lehetővé. Ezek szerint az önkormányzatoknak lehetőségük van környezeti zaj ellen fokozottan védett területek kijelölésére saját közigazgatási határukon belül, ily módon a vonatkozó határértékeknél nagyobb mértékben korlátozva az új beruházások okozta várható terhelést. A rendelet kimondja, hogy egy adott létesítmény esetleges fejlesztésének hatásterülete nem eshet fokozottan védett területre. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy az adott határértéknél 10 db-el alacsonyabb zajterhelés engedhető meg. Fokozottan védett területet azonban csak olyan helyen lehet kijelölni, ahol a jelenlegi határérték alatt 5dB-el van a zajterhelés. A projekt eredményeként megkaptuk azokat a területeket, amelyeken fokozottan védett területek kijelölhetőek. Szakdolgozatom során zajméréseket is végzek Érd óvárosában. Egy zajszámító szoftver segítségével a rendelkezésre álló adatállományt felhasználva elkészítettem a területre vonatkozó zajterhelés-térképeket, mely során a vonatkozó jogszabályi előírásoknak megfelelően forgalmi, domborzati, meteorológia tényezőket is figyelembe vettem. A számított adatokból elkészítettem egy különbségtérképet a feltételezett változásokat ábrázolva, illetve vizsgáltam az érintettség alakulását is a vizsgálati területen. Célom a már elkészített Érd területét ábrázoló stratégiai zajtérkép alapján a vizsgálati területen elhelyezkedő feltételezett útfejlesztés következményeinek vizsgálata volt. A 4

5 szakdolgozat feladata egy részletes és a helyi viszonyokra, adottságokra jobban fókuszáló, a vizsgálati terület pontos zajterhelését bemutató felmérés elvégzése volt. Ezért a vizsgálati területen különböző időpontokban és időszakokban helyszíni bejárásokat, helyszíni zajméréseket és forgalomszámlálást is végeztem, hogy feltárjam, a kitűzött vizsgálati cél érdekében mely közlekedési útvonalak zajkibocsátását kell mindenképp figyelembe venni. 3. Hangtani alapfogalmak Hangnak nevezzük az átlagos emberi hallás frekvenciatartományában terjedő mechanikai rezgést. Vivőközeg alapján elkülöníthető léghang, melynél a vivőközeg gáz, többnyire levegő, folyadékhang, ez esetben a vivőközeg folyadék, általában víz, illetve testhang, aminél a vivőközeg valamilyen szilárd test. Levegőben történő hangterjedés a levegő molekuláinak ritkulásának, illetve sűrűsödésének és ezek váltakozásának köszönhető a hullámterjedés irányában. A hang minden közegben hullám formájában terjed. Fontos megjegyezni, hogy a hullámterjedés irányában rezgési energia is terjed, mely következtében fellépő nyomásingadozásokat hangnyomásnak nevezzük. A hang több jelentéstartalommal is rendelkezhet, ilyen például az élettani szempontból is fontos, hallható, érzékelhető hangérzet, lélektani szempontból a hangélmény, míg fizikai értelemben a hangjelenség.(ctirad S.1975) 3.1 A hang fizikai tulajdonságai A hang hullám tulajdonsága miatt állapotai adott időközönként ismétlődnek. Ha azonosak ezek az időközök, akkor periodikus, ha viszont nem egyenlő rezgésekről van szó, akkor nem periodikus rezgéseknek nevezzük őket. A hang terjedése A hang terjedése levegőben hasonló módon történik, mint az a vízben keletkező hullámok esetén valósul meg. Terjedésének két típusa ismert. Az egyik a longitudinális hullám, mely során a részecskék rezgésének iránya azonos a hullám terjedési irányával. A másik típusú hullámok közé sorolhatóak a transzverzális hullámok, melyeknél a hullám terjedési irányára merőlegesen rezegnek a részecskék. Longitudinális hullám jellemzően gázban keletkezhet, míg a transzverzális hullámok mind szilárd, mind folyékony halmazállapotú anyagban is képesek terjedni. Ismertek azonban még hajlítási, torzítási, illetve nyúlási hullámok is. A hang terjedési sebessége minden irányban azonosnak mondható, a 5

6 forrástól távolodva a keletkezett rezgés amplitúdója egyre csökken.(moser M, PÁLMAI GY;1992) A hang jellemzésére három mennyiséget használunk, melyek egymással szorosan összefüggnek: a rezgés frekvenciája, terjedési sebessége, és a hullámhossza A frekvencia (jele: f, mértékegysége: [Hz = 1/s]) az egy másodpercre jutó rezgésszámot fejezi ki. f 1 T ahol: f: a közegben terjedő rezgés frekvenciája [Hz = 1/s] 1. ábra Hullámhossz és frekvencia T: a periódusidő [s], mely azt a legkisebb időtartamot jelenti, amelynek elteltével egy periodikus jel valamennyi jellemzőjének nagysága ugyanakkora lesz. (BARÓTFI I. 2000) A hullámhossz (jele: λ, mértékegysége: [m]) két olyan pont távolságát jelenti a hullámterjedés irányában található rugalmas közegben, ahol a kitérésnek helyi minimuma vagy maximuma van, vagyis egy periódus van az azonos kitérések között, ahogy ez az 1.ábrán látható.. (BARÓTFI I. 2000) A hullámhosszt a frekvencia és a hangsebesség hányadosaként kaphatjuk meg az alábbi egyenlettel: ahol: c f λ: hullámhossz [m] c: hangsebesség [m/s] f: frekvencia [1/s] A hangsebesség (jele: c, mértékegysége: [m/s]) a hanghullám terjedési sebességét adja. Függ a vivőközeg tulajdonságaitól, elsősorban annak hőmérsékletétől. Azonban egy adott közegben állandónak mondható. A hang terjedési sebessége 20 C hőmérsékletű levegőben 340 m/s, de folyékony és szilárd közegben ettől eltérést mutat. Közeg Levegő (0 C) Szén-dioxid (0 C) Terjedési sebesség [m/s] 331,8 m/s 258 m/s 6

7 Etilalkohol (gőz) (97 C) Ammónia (0 C) Keménygumi Parafa 269 m/s 415 m/s 1570 m/s 500 m/s 1. táblázat A hangsebesség különböző közegekben A hőmérsékletfüggést az alábbi egyenlet mutatja: c 20, 05 T Ahol: T: a levegő abszolút hőmérséklete (mértékegysége:kelvin) A hang egyéb fizikai tulajdonságai, úgymint a hangnyomás, a hangintenzitás, a hangteljesítmény, mind a hang energiatartalmát, annak erősségét mutatják meg. Minden olyan rezgőmozgást végző testet hangforrásnak nevezünk, amely a vele közölt energiát hangenergia formájában bocsájtja ki, illetve adja át a környezetének. A hangforrás által kibocsátott hanghullámok az úgynevezett hangtérben terjednek. Mivel csak hangnyomás szintet mértem, ezért a következőkben azt fejtem ki bővebben. A hangteljesítmény egy adott felületen időegység alatt merőlegesen átáramló hangenergia. Jele: P, mértékegysége: [W]. (BARÓTFI I., 2000) P I S ahol: S: az a felület, amelyen átáramlik az általunk mért hangenergia (m 2 ) I: a hangintenzitás értéke(w/m 2) A hangintenzitás alatt a hullámtérben egységnyi felületre merőlegesen jutó hangteljesítményt értjük. Jele: I, mértékegysége: [W/m 2 ]. (BARÓTFI I., 2000) I 2 p c ahol: : a közeg sűrűsége (kg/m 3 ) 7

8 p: hangnyomás értéke (Pa) A hangnyomás rugalmas közegben terjedő hanghullámok által keltett változó nyomást jelent. Jele: p, mértékegysége: [Pa]. Az emberi fül érzékenysége miatt a hallható hangnyomás értékei 6 nagyságrendet, míg a hangteljesítmény értékei viszont 12 nagyságrendet ölelnek fel. Mivel ezt a széles tartományt a számításoknál nehéz lenne figyelembe venni, ezért a számításokat logaritmikus összefüggésekkel végzik el. Emiatt kapjuk két megegyező mértékegységű mennyiség hányadosának logaritmusát, melynek mértékegysége a bel, melynek tizedrészét alkalmazzuk a gyakorlatban, a decibelt (db). A hangnyomásszint a hangnyomás érték és egy referencia nyomás arányának a tízes alapú logaritmusával egyezik meg. Jele: L p, mértékegysége: [db]. (BARÓTFI I., 2000) ahol: L p 20 log p p 0 p 0 : alapszint= Pa A hangteljesítményszint esetében azonban két hangteljesítmény érték hányadosának tízes alapú logaritmusát vesszük. Jele: L w, mértékegysége: [db]. (BARÓTFI I., 2000) L W 10 log P P 0 ahol: P 0 : alapszint=10-5 W A hangintenzitásszintet két hangintenzitás érték hányadosának tízes alapú logaritmusaként kapjuk. Jele L I, mértékegysége a db. (BARÓTFI I., 2000) ahol: L I 10 log I I 0 I 0 : alapszint=10-12 W/m A hang terjedése szabad térben 8

9 Akusztikai szempontból szabad térnek nevezzük azon területet, amelyben a hangenergia útját terjedés közben akadály nem zavarja. Ez esetben a hang a tér minden irányában elhajlás, törés, illetve visszaverődés nélkül terjed. A hanghullámok terjedését számos tényező, mint például a tér állapota, a hangakadályok, a hangforrás alakja is befolyásolhatja. (BARÓTFI I., 2000.) Geometriai hangterjedés A geometriai terjedés során megkülönböztethetünk pontszerű, vonalszerű és felületi sugárzókat, amelyek a hangenergiát egymástól eltérően sugározzák. Az alábbiakban ezek részletes elemzése látható. Pontszerű sugárzók Ebben az esetben a hangforrás gömb alakú, így ez a legegyszerűbb hangforrások közé tartozik. A pontforrás szabad terjedés esetén minden irányban egyenletes teljesítményt ad le, de általában a pontszerű források irányítottak, azaz eltérő intenzitással sugározzák a hangteljesítményt a tér különböző irányába. Ilyen pontszerű sugárzó lehet egy elhaladó jármű is. Vonalszerű sugárzók A vonalszerű sugárzókra jellemző, hogy a pontforrások sűrűn egymás mellett, egy végtelen hosszú vonal mentén helyezkednek el. Két típusa ismert, a koherens, illetve az inkoherens vonalsugárzás. Koherens vonalsugárzásnál a vonalforrás minden eleme azonos fázisú és amplitúdójú sugárzású, míg inkoherens vonalsugárzás esetén a sugárzás fázisa és amplitúdója nem azonos. Inkoherens sugárzó lehet például egy autópálya, Míg koherensnek tekintjük az egy sorba rendezett hangszórókat. 2. ábra. Vonalszerű zajforrások (BARÓTFI I.2000) 9

10 Felületi sugárzók Léteznek még felületi sugárzók is, melyeknél a felület egyenletesen elosztott, valamint független zajforrásokból áll. Az energiát félgömbszerűen, véletlenszerű fázisban sugározzák. Fajtái lehetnek: Kör alakú sugárzók Négyszög alakú sugárzók (BARÓTFI I,2000) 4. A hangterjedést befolyásoló tényezők A valóságban számos tényező befolyásolja a hangterjedést, vagyis szabad tér nem létezik. A terjedés útvonalán a hangnyomásszint a geometriai csillapításnál nagyobb mértékben csökken. A levegő csillapító hatása A levegő csillapító hatását atmoszférikus abszorpciónak is nevezik. Azonban nem nevezhető ideális közegnek a hangterjedésre, mivel hangelnyelés történik. A levegő csillapító hatása nagymértékben függ a frekvenciától. A magas hangok ugyanis jobban csillapodnak, mint a mélyek (4. ábra). A csillapítás továbbá függ a levegő hőmérsékletétől, és relatív nedvességtartalmától is. (BARÓTFI I., 2000.) Közúti közlekedési zaj mérésénél a kis észlelési távolság (kb. 100 m) esetén a levegő csillapító hatását elhanyagolhatjuk. 10

11 3. ábra. A levegő csillapító hatása a hangforrástól való távolság és a frekvencia függvényében (BARÓTFI I. 2000) L 0,01d 3 f ahol: d: távolság(m) f: frekvencia 4. ábra A frekvencia elnyelés dominanciája (BARÓTFI I.2000) A talaj csillapító hatása A jelenséget földhatásnak is nevezik. Ez a hatás meglehetősen összetett, mivel a föld hangelnyelő és hangvisszaverő tulajdonságai együttesen idézik elő. A folyamatra jelentős hatással vannak a földközeli meteorológiai viszonyok. A föld elnyelése és reflexiója függ a föld akusztikai tulajdonságaitól, a zajforrás és az észlelő magasságától illetve annak távolságától. A kemény felületek (aszfalt, beton) a hang jelentős részét visszaverik, míg a füves vagy a laza szerkezetű talaj jó elnyelő képességekkel rendelkezik. (BARÓTFI I., 2000.) A növényzet csillapító hatása A növények szétszórják, illetve elnyelik a hang egy bizonyos részét, ezáltal többletcsillapítás következhet be. A csillapítás mértéke függ a növényzet fajtájától és sűrűségétől, a növénysáv szélességétől és a hang frekvenciájától, mivel magasabb 11

12 frekvenciatartományban nagyobb mértékű a csillapítás. A növényzet csak a föld felszínén illetve 3-4 méter magasságig érezteti hatását, de a magasabban fekvő zajforrások ellen nem nyújt már védelmet. Érdemi, vagyis 5-10 db-es csillapítás csak széles 30 m-nél nagyobb, sűrű lombozatú, tömör, aljnövényzettel rendelkező erdősávval érhető el. (BARÓTFI I., 2000.) Ennél kisebb mértékű zöldterület hatása elhanyagolható. A meteorológiai körülmények befolyásoló hatása A zaj terjedését a meteorológiai tényezők közül első sorban a légmozgás és a függőleges irányú hőmérséklet-gradiens (a hőmérséklet vertikális irányban történő változásának jellemzője) határozza meg. Ezeken kívül még jelentős befolyása van a szélsebességnek, illetve a széliránynak is, amit mindezt a zajmérések során figyelembe kell venni!). A széliránnyal megegyező hangterjedés nagyobb mértékű, mivel a hang terjedési sebessége és a szélsebesség vektoriálisan összegződik. Elmondható, hogy a szélsebesség a talajfelszíntől távolodva a magasság növekedésével szintén növekszik, mivel a légáramlásra nem hat a beépítettség, illetve a növényzet fékező hatása. A hanghullámok elhajlása a föld felé irányul, ha a hullámok a szélirányba azonos irányba terjednek. Ez a hajlás a mesterségesen akadályozott zajterhelést kedvezőtlenül befolyásolja, ezáltal a zajcsökkentő hatást megszünteti. Viszont ha ellentétes irányban terjednek a hullámok a széliránnyal, akkor a földtől felfelé hajlanak el. A széliránnyal szembeni hangterjedésnél a forrástól bizonyos távolságban a hanghullámok már nem érik el a földfelszínt, vagyis hangárnyék alakulhat ki. A függőleges hőmérsékleti gradiens [ C/100 m] a levegőhőmérséklet változását jelenti a magasság függvényében. Értéke pozitív, ha a levegő hőmérséklete a földfelszíntől felfelé haladva nő és negatív, ha a felsőbb légrétegek hidegebbek, mint az alsók. Negatív hőmérsékleti gradiens esetén az alsóbb légrétegekben a hanghullám útját jelző nyomvonal felfelé görbül és bizonyos távolságban árnyékzóna alakul ki, azonban ha a gradiens pozitív előjelű, akkor a nyomvonal a föld felé hajlik el (BARÓTFI I., 2000.;BERNDT M;2009) Az elmondottakat láthatjuk az alábbi vázlatos ábrákon. 12

13 5. ábra A szél és a vertikális hőmérsékleti gradiens hangterjedésre gyakorolt hatása (a vonalkázott területek a hangárnyékot jelölik)(berndt M; 2009) Az időjárási viszonyok hatása a hangforrás közelében rendszerint elhanyagolható, ezért ott a méréssel és számítással előállított kétféle eredmény jó egyezést kell, hogy mutasson. A távolság növekedésével a szél és hőmérséklet egyre erőteljesebben hat a hangterjedésre, és emellett a talajhatás és az akadályok miatti hangnyomásszint-csökkenést is megváltozhat. Hangakadályok A hangterjedésre hatással vannak a föld felszínén található, a hang útjába eső különböző akadályok úgy mint a lakóházak, falak, valamint a domborzati viszonyok is. Az akadályok mögött hangárnyék alakul ki, ahova a hang csak akkor jut el, ha az akadály felső éleit és rétegeit megkerüli, illetve közrejátszik a hanghullámok elhajlása illetve a különleges terjedési viszonyok is. (BARÓTFI I., 2000) Hangvisszaverődés Amennyiben a zajforrás vagy az észlelő közelében nagyobb hangvisszaverő felületek találhatók, szükségszerű figyelembe venni a hangvisszaverődést, hiszen a jól visszaverő felület közelében a hangnyomásszint akár 3 db-el növekedhet. (BARÓTFI I., 2000) 5. Zajforrások a környezetben A környezeti zajforrások többféleképp csoportosíthatóak, és számos tényező befolyásolhatja kialakuló zajviszonyokat. A csoportosítás alapja elsősorban a zajforrás típusa, illetve annak működési sajátosságai. Környezeti zajforrásnak hívunk minden olyan építési, üzemi, közlekedési, szabadidős és egyéb létesítményben található berendezést, gépet, valamint olyan tevékenységet, amelyet a védendő környezetben környezeti zajt okoz, ezáltal az életminőséget csökkenti. Már az ókorban felismerték a zajártalmat, és problémaként kezdték el kezelni, azonban a gépiesítés és a közlekedés fellendülésével, szükségszerűvé vált a zajterhelés csökkentését célzó intézkedések. 13

14 Épületen belüli zajforrások Minden épületen belüli hanghatás, mint például a vizesblokkok, a klíma- és fűtőberendezések, liftek, épületen belül működő gépek zajai, tévé, illetve rádió üzemeltetése ide sorolható. De lehetnek ipari létesítmények között is épületen belüli zajforrások. Épületen kívüli zajforrások Minden zajhatás ide tartozik melyek az épületeken kívül fejtik hatásukat, forrásként épületen kívül helyezkednek el, mint például a közúti, vasúti, légi közlekedés, ipari, illetve üzemi eredetű zajforrások, és a szabadidős zajforrások. A következőkben csak a szakdolgozatom szempontjából fontos környezeti zajforrásokkal, a közlekedés okozta zajterheléssel foglalkozok részletesebben. Közlekedési zajok A közúti zajok kategóriáján belül nagy eltérések figyelhetők meg. 65dB-től egészen 80 db-ig figyelhetőek meg hangesemények. Eltérések mutatkoznak a különböző gépjárművek elhaladási zaja között, mely függ a jármű állapotától, típusától, illetve a vezetési stílustól is. Jellemzően a nehézgépjárművek nagyobb mértékű zajt bocsátanak ki, mint a személygépjárművek. A zaj nagyságát befolyásolja a forgalom nagysága, az útburkolat minősége, illetve annak állapota is. A zaj terjedését többek között befolyásolja a növényzet, a beépítettség, illetve az észlelési pont távolsága is. (BARÓTFI I., 2000.) A vasúti zaj esetében a zajkibocsátás nem állandó szintű, mivel a vonatok elhaladása egyedi zajeseményekként jelentkezik. A zajkibocsátás mértéke függ a szerelvények típusától, hosszától, számától, sebességétől, illetve a vasúti pálya állapotától, és szerkezete is jelentős mértékben befolyásolja a kibocsátott zaj nagyságát. Egyre nagyobb mértékű a vonatok általi zajhatás, az éjszakai zajterhelés megnövekedett a lakott területeken - elsősorban a pályaudvarok közelében. A pályaudvarok zaját elsősorban a közlekedő vonatok, azok fékcsikorgása, illetve a hangosbemondók zaja teszi ki. (BUSKO A., KISS B., 2009.) A légi közlekedésből adódó zajok összetevői elsősorban a hajtóművek működése, a légáramlatok (aerodinamikai zaj), illetve a földi kiszolgálás zaja. A aerodinamikai zaj nagymértékben függ a repülőgép típusától, illetve hajtóművének jellegzetességeitől. (GREEN PAPER 1996) 14

15 6. A hang és a zaj emberi szervezetre gyakorolt zavaró és egészségkárosító hatásai A zaj emberi szervezetre gyakorolt hatása nagymértékben függ a frekvenciától, az erősségtől és az időtartamától. Fontos itt is megemlíteni az egyéni érzékenységet. Kutatások bizonyítják, hogy a zajra leginkább érzékenyebb csoport a év közötti szellemi foglalkoztatású férfiak. A zaj szervezetre gyakorolt hatását kétféleképp csoportosíthatjuk.(moser M.-PÁLMAI GY.1992) Az egyik kategóriába a hallószervi hatások tartoznak melyeknél jellemzően a hallószervben történik a károsodás. Ennek a fajta károsodásnak három tipusa ismert, Egyik a funkcionális változás, mely ideiglenes hallásromlással jár, másik fajtája esetén a hallásküszöb emelkedés tartósan fenn áll, de egy idő után helyre áll, míg a harmadik esetben a halláskárosodás végleges, maradandó. A hallószervben bekövetkezett változások elsősorban olyan embereknél lépnek fel, akik hosszú időn keresztül magas zajszintnek vannak kitéve, illetve ha akusztikus trauma éri őket. Általánosságban elmondható, hogy 85 db feletti hanghatások okoznak hallószervi hatásokat. A kezdeti hallásromlás az ismétlődő zajhatások következtében állandósulhat. (Foglalkozás-orvostani Szakmai Kollégium, 2009.;MOSER M.PÁLMAI GY.1992) A másik csoportba sorolhatóak a nem hallószervben bekövetkezett károsodások. Ezek elsősorban a vegetatív idegrendszerben fejtik ki a hatásukat, mivel zajhatásra létrejönnek agyi reakciók, melynek következményei lehetnek például többek között nőhet a vérnyomásszám, a pulzusszám, fokozódik az anyagcsere, csökken a testhőmérséklet, illetve az emésztőszervek működése lassulhat. Az éjszakai kellemetlen hangélmény eredménye a nem pihentető alvás, a gyakori ébredés, mely idegi kimerültséghez vezethet, ami a stressz legfőbb kiváltója. A zavartalan alvás a jó fiziológiai és mentális funkciók előfeltétele. Ennek hiányában csökkenhet az immunrendszer ellenállása, és nagymértékben nőhet a szélütés, szívroham, koronaér trombózis, magas vérnyomás, cukorbetegség, depressziós hajlam kialakulásának valószínűsége. Éppen ezen okok miatt szigorúbb az éjszaki zaj megítélése.(dr. ILLÉNYI A., 2009.;MOSER M-PÁLMAI GY.1992) A zajnak nem csak egészségkárosító hatása van. Fontos megemlíteni a beszédre gyakorolt zavaró hatását is, mely egy elfedő folyamatként jelenik, amely érthetetlenné teszi a beszédhangot. A környezeti zaj ugyancsak elfedheti a mindennapi életben fontosabb 15

16 akusztikus jeleket, mint például az ajtócsengőt, a telefoncsörgést, illetve figyelmeztető jeleket, vagy akár a zenét is. (WHO, 2003) Az embert érő különböző erősségű zajokat a Lohmann csoportosítás alapján az alábbiak szerint csoportosíthatjuk: 30 db: pszichés károsodás db: magasabb várnyomás, erek összeszűkülése, étvágytalanság jelentkezése 65 db: vegetatív károsodás 85 db felett: átmeneti halláscsökkenés 120 db felett: hallószervi károsodás, 25%-os látásromlás 160 db: fájdalomküszöb, dobhártya repedés hirtelen hanghatással társuló db: maradandó halláscsökkenés, más néven barotrauma hirtelen hanghatással társuló 175 db: halálos dózis (BUSKÓ A, KISS B,2008,MOSER M.,PÁLMAI GY.1992) Mindebből látható, hogy annál nagyobb a káros hatás szervezetre gyakorolt hatása, minél nagyobb a zajélmény hangintenzitás szintje. 6.1 Az embert érő zaj megítélése A zajterhelés jellemzésére elsősorban olyan mennyiségeket célszerű használni, amely jól mutatja a zaj emberre gyakorolt hatását. Erre szabványosan az A-hangnyomásszintet alkalmazzuk, amely a hangnyomásszint-mérő műszerekbe beépített A-szűrővel mért hangnyomásszint. Az A-szűrő olyan súlyozó szűrő, amely az emberi érzékszervhez hasonlóan értékeli (súlyozza) a fizikailag mérhető mennyiséget. 16

17 6. ábra Hallásterület (BARÓTI I.2000) A környezetünkben észlelt hangok több különböző frekvenciából áll össze. A hallható frekvencia sértetlen, fiatal fül esetén Hz közé tehető. Ezen érték alatt hangokat infrahangnak az ennél magasabbakat ultrahangnak nevezzük. Nemcsak frekvencia korlátai vannak az érzékelésnek, hanem hangnyomás korlátokkal is rendelkezik. A legalacsonyabb még éppen hallható hang, azaz a hallásküszöb hangnyomás értéke körülbelül 1, Pa. A hangnyomás értékének növelésével egy idő után elérhetjük az úgynevezett fájdalomküszöböt, mely feletti hangok a szuperhangok. Ezeket a fogalmakat az alábbi ábra mutatja be. (BARÓTFI I.2000) Azonban az emberek hallórendszere nem egyformán érzékeny minden hangfrekvenciára, ezért különböző szűrő típusokat, illetve frekvencia súlyozást használunk környezeti zajok vizsgálatánál. Leggyakrabban az A súlyozást alkalmazzák, ami az alacsonyabb frekvenciákat kevésbé emeli ki, súlyozza, mint a közép és a magas frekvenciákat. A zajhatások időben nem mondhatóak állandónak, jelentősen változnak, ezért célszerű egy olyan mennyiséggel jellemezni a vizsgált zajunkat, aminek az emberre gyakorolt hatása megegyezik a vizsgált változó zaj hatásával. 17

18 7. ábra A-,B-,C-,D- súlyozószűrő csillapítása a frekvencia függvényében Ezt a mennyiséget nevezik egyenértékű A- hangnyomásszintnek (jele: L Aeq, mértékegysége:[db]), amely tulajdonképp egy adott időtartamon belüli A súlyozású hanggal egyenlő szintű energiaátlagot képvisel. Az egyenértékű A- hangnyomásszint az alábbiak szerint számolható ki: L Aeq 1 10 lg T t 2 t 1 2 p A ( t) dt, 2 p 0 ahol: p A (t) - A- szűrővel súlyozott hangnyomás időfüggvénye [Pa] T - vonatkoztatási idő [s] t 1 és t 2 - a vonatkoztatási idő kezdete és vége [s]. p 0 : 2*10-5 Pa T: t 2 -t 1 (s) (BARÓTFI I., 2000., WHO 1999, KISS Á.,2005) Az alábbi egyenletet, már mérés közben a mérőműszer elvégzi, és mi a már kiszámolt L Aeq értékkel számolunk a továbbiakban. 7. Környezeti zajhelyzet 7.1 Európai zajhelyzet 18

19 Európában a megannyi környezeti problémák között a közlekedés, az ipari és rekreációs tevékenységek által keltett zaj egyike a legsúlyosabb környezeti problémáknak. Jellemzően kevés adat áll rendelkezésünkre a zajártalommal kapcsolatban, összehasonlítva az egyéb környezeti problémák adatmennyiségével. Egyes becslések szerint az európai lakosság csaknem 20%-ának kell olyan zajszintet elviselnie, amely a szakértők szerint már elfogadhatatlannak minősül. Feltehetően emiatt Európában már több évtizede vizsgálják a környezeti zajszennyezést. Már az Unió elődje, az Európai Gazdasági Közösség foglalkozott a környezeti szennyezések kibocsátásának mértékével, ezáltal a zajszennyezéssel is ban adták ki az első irányelvet, ami az építőgépek zajemissziójának általános szabályait foglalta magában.(green PAPER 1996) Az idő előrehaladtával a közlekedés fejlődésével, illetve a gyorsuló urbanizáció hatására, többek között az egyik legnagyobb környezeti probléma a zaj lett Európában, ezáltal az Európai Uniónak mindenképp foglalkoznia kellett ezzel a kérdéskörrel. Ennek következtében megfogalmaztak néhány elérendő célt 2000-ig, illetve kidolgoztak egy zajcsökkentési tervezetet az 1993-as 5. Környezetvédelmi Cselekvési Programban. (BERNDT M, 2003) Elmondható, hogy az EU alapvetően helyi problémaként kezelte a zajt a cselekvési program első lépéseként létrejövő Zöld Könyv előtt. Az 1996-os könyv egyértelműen rögzíti, hogy az eddigi szabályozás nem hozta a kívánt eredményeket. Felismerték, hogy a zaj nem helyi problémának számít, és hogy szükség van egy új immisziós keretszabályozásra is. A könyvben összefoglalták a zajvédelemben korábban elért eredményeket, felismerték az esetleges hiányosságokat és megfogalmazták a jövő közösségi zajpolitikáját. Belátták a hiányosságok alapján, hogy a zajcsökkentési politika sikerességének kulcsa a közösségi összefogás. Ennek értelmében június 25-én az Európai Parlament és az Európai Unió Tanácsa elfogadta a 2002/49/EK irányelvet a környezeti zaj értékeléséről és kezeléséről. Ebben az irányelvben rögzítették a zaj elleni eredményes fellépéshez szükséges kritériumokat, melyek az alábbiak voltak: egységes megítélési jellemzők, egységes vizsgálati módszer meghatározása, illetve előírása, egységes számítási módszer kidolgozása, és fontosnak tartották az egységes információközlés, megjelenítés létrejöttét is. A program keretében megfogalmazták az Európai Unió általános célját, melynek lényegi eleme az volt, hogy senki ne legyen az egészségét vagy az életminőségét veszélyeztető zajnak kitéve. (GREEN PAPER 1996, BERNDT M.2003)) 19

20 A napjainkban érvényben lévő szabályozás az Európai Unió tagállamainak a területükön előforduló, megadott kritériumok szerinti nagyvárosi agglomerációkról, nagy forgalmú közutakról, vasútvonalakról illetve repülőterekről stratégiai zajtérképek készítését írja elő. Ezeknek a zajtérképeknek mutatniuk kell a jelenlegi helyzetet, a túllépések mértékét és a lakossági érintettséget. Az így kivitelezett térképek alapján intézkedési tervet kell kidolgozni a kritikus területeken. A tagállamok kötelezettségeit irányelvben fogalmazták meg, melynek lényege, hogy az előírásokat jogrendjükbe beépítsék, emellett az is, hogy a zajtérképeket és az intézkedési terveket adott határidőre az Európai Bizottságnak megküldjék. Ezen irányelv előírásainak betartásával olyan átfogó, európai szintű stratégia kiépítésére lett lehetőség, melynek révén tényleges eredményeket lehet elérni a környezeti zajártalommal szemben.(berndt M, 2003) 7.2 Hazai jogszabályozások A zajszennyezés, illetve a zajforrások számának növekedése következtében a környezeti zaj és rezgésvédelem kihagyhatatlan eleme lett a környezetvédelemnek Magyarországon is. A zavaró zajhatásokat a hazai jogszabályok - az alábbi zajforrás csoportok szerint különbözteti meg: - a közúti-, vasúti- és légi közlekedés; - az üzemi zaj (ide sorolhatóak a szabadidős zajforrások is) - építkezés. Mivel szakdolgozatom elsősorban a közlekedési zajból keletkező zajártalommal foglalkozik a következőben csak ezt a zajforrás csoportot ismertetem A közúti közlekedés által okozott zajhatás Magyarországon a közúti közlekedésből származó zaj aránya a legnagyobb. Az egész országra vonatkoztatva egyes becslések szerint %, ráadásul a nagyvárosokban ez az arány elérheti a 60-65%- ot is. Elsősorban a főforgalmi utak városokon átvezető szakaszai mellett élő embereket éri nagy zajterhelés. Közel főre tehető a nagymértékű, 75 db feletti zajterhelést elviselni kényszerülők száma. A belföldi városokban az elmúlt időszakokban végzett zajmérések eredményei a következőket mutatták: 20

21 - a legtöbb út környezetében a forgalom nappal 65 db- nél, éjjel 55 db- nél nagyobb zajterhelést okoz; - a forgalmasabb utak mellett a zajterhelés mértéke nappal és éjjel is nagymértékben meghaladja a megengedett értékeket. - A kapott eredmények egy növekvő tendenciát mutatnak, így előreláthatólag a közúti forgalom az elkövetkezendőkben is nőni fog, mely a zajterhelés növekedésével jár. A közúti közlekedés által okozott zaj elleni védelemnek lettek eredményei. Jelentős eredményként említhető, hogy mindig készül zajvédelmi vizsgálat, illetve tervezés az útkorszerűsítések, területhasználat megváltozások alkalmával. Elterjedt széles körben új utak építésekor a zajvédő berendezések létesítése, ezáltal a zajvédelmi követelmények teljesülnek. Állami támogatással jelentős zajvédelmi beruházások valósultak meg, mint például Budaörs, Törökbálint, M0 autóút, M5 és M3 autópályák budapesti bevezető szakaszai, illetve Tatabánya térségében található zajvédő falak létesítése. (BERNDT M,2003) Vonatkozó hazai jogszabályok Általános jellegű előírások: évi LIII. törvény a környezet védelmének általános szabályairól; - 284/2007. (X.29.) Korm. rendelet a környezeti zaj és rezgés elleni védelem egyes szabályairól; - 93/2007. (XII.18.) KvVM rendelet a zajkibocsátási határértékek megállapításának, valamint a zaj- és rezgéskibocsátás ellenőrzésének módjáról. - 27/2008. (XII.3) KvVM-EüM együttesrendelet a környezeti zaj-és rezgésterhelési határértékek megállapításáról Műszaki szabályozás: - MSZ- ISO 1996/1-3: 1995 Akusztika. A környezeti zaj leírása és mérése. c. szabványok; - MSZ : 1992 A közlekedési zaj mérése. Közúti zaj c. szabvány; - ÚT Útügyi Műszaki előírás A közúti közlekedési zaj számítása. EU irányelv átvételéből eredő (Zajtérképezéssel) kapcsolatos előírások: - 280/2004. (X.20.) Korm. rendelet a környezeti zaj értékeléséről és kezeléséről; 21

22 - 25/2004. (XII. 20.) KvVM rendelet a stratégiai zajtérképek, valamint az intézkedési tervek készítésének részletes szabályairól. 8. Zajtérképezés 8.1 Helyzete Magyarországon A környezeti zaj kezeléséről és értékeléséről szóló 2002/49/EK irányelv jogharmonizációjaként jelent meg Magyarországon a 280/2004. (X. 20.) Korm. rendelet, mely tartalmazza a stratégiai zajtérképek és az intézkedési tervek elkészítésének részletes szabályait. Egy adott terület már meglévő zajterhelésének áttekintésére, annak értékelésére, és a jövőben előforduló esetleges kialakuló zajhelyzet előrejelzésére készítenek stratégiai zajtérképeket. Ez az adott terület zajszennyezését mutatja be, a jogszabályban rögzített különböző mértékű, 5 db-es lépcsőnkénti zajterheléshez eltérő színeket rendelve. A stratégiai zajtérképeket az Európai Unió jelenlegi előírásai szerint 4 m-es értékelési magasságra, az egyes zajforrás- csoportokra (üzemi létesítmények, közúti-, vasúti- és légi közlekedés) a következő zajjellemzőkkel külön-külön kell elkészíteni: - L den, a teljes napi (napközben-este-éjszaka) zajterhelésre vonatkozó zajjellemző; - L éjjel, az éjszakai időszak ( ) zajterhelésére vonatkozó zajjellemző. A fent ismertetett L den zajellemző az alábbi összefüggéssel határozható meg: L den Lnapköz L 5 L 1 esti éjjeli lg , ahol: L napköz - a napközbeni időszak ( ) zajterhelésére vonatkozó zajjellemző; [db]; L esti - az esti időszak ( ) zajterhelésére vonatkozó zajjellemző. [db]. A stratégiai zajtérképeknek különböző fajtái ismertek: zajimmissziós (zajterhelési) zajtérkép és konfliktustérkép. A zajimmissziós térkép a vizsgált terület jelenlegi vagy távlati zajterhelését ábrázolja, míg a konfliktustérképen a 280/2004. (X.20.) Kormányrendeletben meghatározott stratégiai küszöbértékek túllépésének mértéke látható. A stratégiai küszöbérték 22

23 egy olyan db-ben kifejezett érték, melynek túllépése esetén a rendelet előírásai szerint intézkedési tervet szükségszerű kidolgozni a zajterhelés csökkentésére. Fontos megjegyezni, hogy a stratégiai zajtérképezéshez alkalmazott indikátorok (L den és L éjjel ) nem azonosak a 27/2008. (XII.3) KvVM-EüM együttes rendeletben használt indikátorokkal, következésképp a stratégiai zajtérképezés során előírt küszöbérték sem azonos a hivatkozott együttes rendelet - hatósági eljárások alapját képező - határértékeivel,. A konfliktustérképen ábrázolt állapotok nem járnak együtt bírság kiszabásával és a környezetvédelmi hatóság intézkedésével. A konfliktusos helyzetek kezelésére a települési önkormányzatok, vagy az illetékes miniszter által kijelölt szerv által készített intézkedési tervek szolgálnak. A konfliktustérképek esetén szükségszerű meg jeleníteni a különböző terhelési sávokba eső érintett lakosok, illetve érzékeny intézmények számát, azaz az érintettséget. További lényeges különbség a stratégiai zajtérképek során számolt zajterhelések, és a határértékekkel szabályozott környezeti zajterhelések között, hogy a stratégiai zajtérképek terhelési szintjeit a talajszint feletti 4 m-es magasságra kell meghatározni. Ez eltér a Magyarországon ez idáig alkalmazott, és a 284/2007. (X. 29.) Korm. rendeletben foglalt előírások szerinti mérési, ill. számítási magasságtól, amely 1,5 m, ezáltal nem képes figyelembe venni az alacsonyabb zajárnyékoló létesítmények hatását, és nem alkalmas a környezetvédelmi programokban elvárt, határértékekkel való összevetés szerinti értékelésre sem. Ezért a vizsgálati területünkre újra el kellett végezni az alapállapotot jellemző zajszámításokat ezúttal 1,5 m-es talajszint feletti magasságra is. A 280/2004. (X.20) Kormányrendelet nem írja elő, de javasolt úgynevezett eltérés-, vagy más néven különbség- térképet is készíteni. Ezek a térképek a jelenlegi és a jövőben várható különböző lehetséges zajhelyzeteket hasonlítják össze. Ezek a térképek alkalmasak arra, hogy választ adjanak olyan kérdésekre például, hogy a zajterhelés mérséklését célzó intézkedések valóban a lakosság zajterhelésének enyhítésére vezettek, vagy éppen ellenkező hatást értek el. Összegzésként elmondható, hogy a stratégiai zajtérkép alkalmas a közvélemény tájékoztatására, illetve prezentációs célra, segítségével lehetővé válik a hatékonyabb zajszint csökkentés az érintett területeken, sőt lehetőséget ad jövőbeli térségfejlesztés és térségkezelések esetleges következményeinek előrejelzésére. A stratégiai zajtérképek 23

24 adatainak felhasználása során figyelembe kell azonban venni az alkalmazott indikátorok jellemzőit, továbbá a már említett számítási magasságban meglevő sajátosságokat is. (BERNDT M;2009) 8.2 Zajtérkép készítéséhez használt szoftver bemutatása (IMMI ) Az általam használt IMMI 2.1 szoftvert széleskörűen alkalmazzák a zajtérképezésen kívül levegőszennyezettség modellezésére is. A német Wölfel GMBH által gyártott és forgalmazott program világszinten az elsők között van mind megjelenésében, mind árkategóriában. A szoftver a felhasználó igényei szerint lehet átalakítani. A számításokat több mint 20 nemzeti illetve a nemzetközi előírás, szabvány szerint képes elvégezni. Többek között az IMMI képes L eq, L nappal, L éjjel, L den, L Amax és más hang és statisztikai zaj indikátorok számítására, eredményeinek megjelenítésére. Elsősorban közúti közlekedésből, vasúti, repülési zajok illetve ipari eredetű zajok modellezésére alkalmas. A 2002/49/EC direktíva zaj kezeléséről és felméréséről szóló fejezetének megjelenésével a zajtérképezés jelentős mértékben előtérbe került, ezáltal szükséges volt egy olyan program mely rendelkezik egy stratégiai zajtérkép elkészítéséhez minden eszközzel. A stratégiai zajtérkép alapján a program nagyon sok tényezőt figyelembe vesz. Ilyen például a növényzet, a domborzat, a meteorológiai hatások, a mérési magasság, házak, utcák és talaj. 8. ábra Terepmodell 24

25 A zajtérképem elkészítésekor előzetesen definiáltam a vizsgálati területet, mely elemekre számoljon, milyen sűrűn és milyen relatív magasságra végezzen méréseket a program. Az általam vizsgált területen rácsponton végzett a szoftver méréseket, ami közel 24 órát vett igénybe. Az IMMI mindennek eleget tesz, rendelkezik a nagyobb utak, vasútvonalak, repterek, települések zajtérképének elkészítéshez szükséges összes eszközzel, az elkészült térképet három dimenziósan is ábrázolni tudja. Szakdolgozatom elkészítéséhez én az IMMI Premium 2010-es szoftvert használtam, amivel Budapest és vonzáskörzetének zajtérképe is készült (természetesen az egy korábbi szoftver-változat volt). Fontos megjegyezni, hogy ez a program tartalmazza a 25/2004 KvVM rendelet szerinti magyarországi számítási eljárást is. (IMMI brief) A fenti ábrán egy terepmodell látható a IMMI szoftverben, mely adatait a már M6-os autópályával aktualizált stratégia zajtérkép alapján tartalmazza az adatokat. A jelenlegi zajterhelés kiszámolásához szükséges előzetesen bevinni a számoláshoz elengedhetetlen adatokat. Mindenképp meg kell adni a forgalomszámlás során kapott járműkategóriánkénti óraforgalmakat, a rendelet szerinti útburkolat minőségét, a megengedett sebességet, illetve hogy milyen távolságra számoljon, mely szintén jogszabályban rögzített, vagyis 7,5 m, ami az út középtől mért távolság. Az elmondottak a fenti ábrán láthatóak. 8. ábra Adatbevitel 25

26 9. Fokozottan védett terület kijelöléséhez zajtérkép készítése Érd Óvárosában 2010-ben lehetőségem nyílt csatlakozni az Enviroplus Kft. éppen folyó, aktuális projektjéhez, amelyben Érd Önkormányzata felkérte a céget, hogy Érd adott területén határozza meg, mely területeken lehet zaj ellen fokozottan védett területeket kijelölni. A feladatuk elsősorban környezeti zaj szempontjából fokozottan védett terület kijelöléséhez szükséges zajszámítások elvégzése, zajtérképek elkészítése volt. Mindez a 284/2007. (X. 29.) Korm. rendelet 15. (2) bekezdése - a fokozottan védett terület kijelöléséhez az érintett területre zajtérkép készítése szükséges- miatt volt létfontosságú. A vizsgált terület Érd Óvárosán belül található Kálvária plató, Kakukkhegy, Beliczaysziget, és a tervezett városliget térsége volt. 9.1 Legfontosabb feladatok a fokozottan védett területek kijelöléséhez A stratégiai zajtérképek adatait felhasználva amely az önkormányzat rendelkezésére állt, hiszen Érd is kötelezett volt a stratégiai zajtérképek júliusáig történő elkészítésére az alábbi feladatokat kellett elvégezni a fokozottan védett terület kijelöléséhez szükséges zajtérkép elkészítéséhez: o Ki kellett egészíteni a stratégiai zajtérképhez használt terepmodellt a vizsgálat szempontjából meghatározó, az elkészítése óta bekövetkezett változásokkal, melyek közül a legjelentősebb az M6-os autópálya nyomvonala volt; o Felül kellett vizsgálni a forgalmi adatok adatbázisát, ki kellett egészíteni azt az azóta történt változtatások adataival, például az M6-os autópálya, újabb, stratégiai zajtérképen figyelembe nem vett útvonalakkal, forgalommal stb.; o A terepi változásokat, forgalmi változásokat tartalmazó, a zajszámításhoz szükséges új modellt elő kellett állítani; o A valamennyi közlekedési zajforrást tartalmazó zajmodellre szükségszerű volt elvégezni a számításokat úgy, hogy azokat az L nappal és L éjjel indikátorokra legyenek meghatározva (a 284/2007. Korm. rendelet, illetve a 27/2008. KvVM-EüM rendelet előírásainak megfelelően) 26

27 a zajterhelést 10x10 m-es raszter osztásban talajszint feletti 1,5 m-es magasságban legyen meghatározva; o Zajtérképen ábrázolni kellett - a terület-felhasználás függvényében a különböző követelmény-értékeknek megfelelő területeket, a fokozottan védett területre vonatkozó jogszabályi előírások figyelembe vételével, aminek a segítségével körülhatárolhatóvá vált a jogszabály szerinti követelményeknek megfelelő, fokozottan védett -ként kijelölhető területek; o Értékelni kellett szakmai szempontból a vizsgálati terület környezeti zajterhelését, körül kellett határolni a fokozottan védettként rendeletben kijelölhető területeket. 9.2 A vonatkozó, figyelembe vett jogszabályok A feladat elvégzésekor figyelembe vett jogszabályi előírások a következők voltak: - 284/2007. (X. 29.) Korm. rendelet a környezeti zaj és rezgés elleni védelem egyes szabályairól - 27/2008.(XII. 3.) KvVM - EüM együttes rendelete a környezeti zaj- és rezgésterhelési határértékek megállapításáról - A környezeti zaj értékeléséről és kezeléséről szóló 280/2004. (X. 20.) Kormányrendelet - A stratégiai zajtérképek és intézkedési tervek készítésének részletes szabályairól szóló 25/2004. (XII. 20.) KvVM rendelet - MSZ-ISO 1996/1-3:1995 sz., Akusztika. A környezeti zaj leírása és mérése c. szabványok. - MSZ 18150/1:1998 sz., A környezeti zaj vizsgálata és értékelése c. szabvány. 9.3A fokozottan védett területek kijelölésének követelmény-rendszere Jogszabályi előírások A környezeti zaj és rezgés elleni védelem egyes szabályairól szóló 284/2007. (X. 29.) Korm. rendelet 15. (1) bekezdése az alábbiakat adja meg a fokozottan védett terület kijelöléséről: Csendes övezet, valamint zajvédelmi szempontból fokozottan védett terület kijelölésére abban az esetben kerülhet sor, ha a kijelölésre szánt terület tényleges zajterhelése megfelel a külön 27

28 jogszabályban 1 a csendes övezetre, illetve zajvédelmi szempontból fokozottan védett területre megállapított határértéknek. Azon határértékeket, amelyek a zajvédelmi szempontból fokozottan védett terület kijelölésének kritériumai, a 27/2008. (XII. 3.) KvVM-EüM együttes rendelet tartalmazza: 4. (3) bekezdés: Ha a csendes övezet, fokozottan védett terület zajtól védett területen helyezkedik el és a jelen vizsgálati terület zajtól védett terület -, a 3. sz. mellékletben meghatározott határértéknél 5 db-lel kisebb zajterhelési határértéknek kell teljesülni a területén. A miniszteri rendelet 3. sz. melléklete az alábbi táblázatos formában foglalja össze ezeket a határértékeket: 9. ábra Rendelet 1 A zaj- és rezgésterhelési határértékek megállapításáról szóló 27/2008. (XII. 3.) KvVM-EüM együttes rendelet 28

29 Mindebből látható, hogy a vonatkozó zajterhelési határérték függ a zajtól védendő terület besorolásától, illetve a zajforrás jellegétől. Esetünkben a vizsgálati terület besorolása a 2. sorszámú Lakóterület zajtól védendő területi kategóriába tartozik A kijelölhető terület peremfeltételei A korábban ismertetett jogszabályi előírások alapján látható, hogy a környezeti zaj szempontjából fokozottan védett terület zajterhelési kritériumrendszere 5 db-lel szigorúbb, mint a vonatkozó határértékek. Ezért, ha az elkészített térképen ezeket a szigorúbb zajterhelési követelményeket meghaladó terheléssel érintett területeket körülhatároljuk, egyúttal meghatározzuk azokat a területeket is, amelyek kijelölhetők fokozottan védett területeknek ezek a szigorúbb követelményeknek nem megfelelőként megjelölt területeken kívül eső részek. Mivel a határértékek is eltérnek egy-egy zajforrás-csoport esetén, ezért ezek a szigorúbb követelmények is függenek a források jellegétől. A fokozottan védett terület kijelölésére vonatkozó zajterhelési peremfeltételek : - az M6-os autópálya és a 6. sz. főközlekedési utak forgalmából származó zajterhelés ne lépje túl a nappali időszakban a 60dB, éjszakai időszakban pedig az 50 db-es szintértéket; - az egyéb utak forgalmából származó zajterhelés ne lépje túl a nappali időszakban az 55dB, éjszakai időszakban pedig a 45 db-es szintértéket; - a Tököli Repülőtér forgalmából származó zajterhelés ne lépje túl a nappali időszakban az 55 db-es szintértéket (éjszakai zajkibocsátás nincs) A környezeti zaj szempontjából fokozott védelemre kijelölhető területek térképi megjelenítése A fokozottan védettnek kijelölhető területek körülhatárolása az előzőekben említett feltételek összegzéseként adható meg. Figyelembe véve valamennyi zajforrás-csoport (autópálya, főútvonal, egyéb utak, repülőtér) kibocsátása által jelentett korlátokat, az alábbi zajtérképen csak azok a területek vannak ábrázolva, ahol összességében teljesülnek a fokozott védelem kijelölésének feltételei. 29

30 Ezen a térképen láthatóak az Érd Megyei Jogú Város Önkormányzata Polgármesteri Hivatala által előzetesen fokozott védelemre szánt területek is. (Kálvária plató, Kakukk-hegy, Beliczay-sziget, tervezett városliget térsége.) Az alábbi zajtérkép egyértelműen mutatja, mely területeket lehet az előzetesen fokozott védelemre szánt területekből valóban ilyen védelemmel ellátni. A fokozott védelemre történő kijelölés ez alapján a megfelelő eljárás keretében - végrehajtható. 10. ábra Zaj ellen fokozottan kijelölhető területek 10. Tervezett közlekedés-fejlesztés hatása Érd Óvárosára 10.1 Feladat-meghatározás 30

31 A fokozottan védett terület kijelölését célzó vizsgálatok terepi bejárásai során azt tapasztaltam, hogy a Külső Római út földes nagyon rossz minőségű útburkolata, egy sokkal jobb minőségű, aszfalt burkolatú, rendeleti besorolás szerint A minősítésű útba csatlakozik. Kihelyeztek egy táblát is a területre, mely egy körforgalmat ábrázol, ezáltal arra a megállapításra jutottam, hogy a helyszínen várhatóan további útfejlesztés várható. 11. ábra Vizsgálati terület (Google Earth 2011) 12. ábra A tervezett útfejlesztés szakasza Ez a fejlesztés, nagymértékben megváltoztatná a környék forgalmát. Az eddig csendes, Külső Római úton feltehetően megnő majd a forgalom, mely az itt élők 31

32 életminőségét befolyásolja. A szakdolgozatomban ennek a lehetséges, feltételezett fejlesztésnek a következményeit vizsgálom, modellezem az érintettség alakulását a területen, illetve különbség térképen ábrázolom a várható változást Helyszíni mérések április 4-én napközben, illetve április 6-án éjjel és április 15-én szintén éjjel végeztem méréseket az Érd óvárosához tartozó Külső Római út, Széles utca, illetve Fő út szakaszain. A többszöri helyszíni bejárások során azt tapasztaltam, hogy a forgalmi viszonyok megfelelnek az átlagosnak. Az útburkolat minősége rossz minőségű, kátyús töredezett betonlapok a Fő út esetében. A Külső Római útnál viszont még rosszabb minőségű, rendeleti besorolás szerinti E minősítésű földút a jellemző. Alapzaj mérést végeztem a Duna parton ennek értéke 30 db volt. A vizsgálat során használt mérőműszerek - Brüel&Kjær 2250 típusú integráló zajszintmérő berendezés - gyártási szám: Brüel&Kjær 2250 típusú integráló zajszintmérő berendezés - gyártási szám: Brüel&Kjær 4231 típusú akusztikus kalibrátor - azonosító szám: Az általam használt zajszintmérő berendezés egy mikrofonból, egy kijelzőből, illetve egy tartó elemből állt. 32

33 13. ábra A mérőműszer Ezzel a berendezéssel 30 és 140 db közötti értékeket lehet mérni, 0,1-0,2 db pontossággal. Az eszköz belső memóriával rendelkezik előzetesen megadott mappába elmenti a mért adatokat. A mérés megkezdése előtt szükséges megadni a mérési, és mintavételi időtartamot, azaz hogy egy alkalom során meddig, és milyen hosszú mérési szakaszokban mérjen a készülék. Én a jogszabályban meghatározott ideig mértem, azaz minden esetben 60 percig. Első használatkor javasolt megadni a mérés határt is. Ezt három lehetséges intervallum közül választhatjuk meg, ezek az alábbiak: db, db, illetve dB. Ha ezeknél az értékeknél magasabb, illetve alacsonyabb értékeket észlel, azokat nem érzékeli, vagyis a mérési eredményeimben nem fognak megjelenni A zajvizsgálatok módszere, körülményei A vonatkozó jogszabályi előírások szerint a t mérési időt úgy választottam meg, hogy a mérési eredményként kapott egyenértékű A-hangnyomásszint a T megítélési időre jellemző legyen. Ehhez a következő módszerek közül választhattam ajogszabályi előírások szerint: a) Folyamatos mérés, amikor a t mérési idő azonos a T megítélési idővel. b) Mintavételezéses mérés, amely során a t mérési idő több szakaszból áll: ezek a szakaszok a T megítélési időben egyenletesen következnek egymás, egyenlő hosszúságúak és az egyes szakaszokban mért részeredmények a mérési eredmény kialakításában egyenlő súllyal szerepelnek. A mérési idő (a mérési szakaszok együttes 33

34 időtartama) nem lehet kevesebb, a szakaszok kezdetének követési ideje pedig nem lehet nagyobb nappal/napközben 4, este és éjjel 2 óránál. c) Szakaszos mérés során napközben és este (6-18 óra és óra között)szükséges a mérések elvégzése, ilyenkor három mérési szakaszt kell választani, egyet-egyet a 6-10 óra, óra és a óra közötti időszakból. Figyelembe véve a vizsgálatom célját, illetve a rendelkezésemre álló eszközöket, illetve lehetőségeket, a c) pont szerinti szakaszos mérési módszert választottam. Mivel a jogszabályban meghatározott 350 jármű/órát nem érték el az előzetes forgalomszámlálási adataim, a mérési szakasz minimális időtartamát 60 percben határoztam meg. Az éjszakai méréseket két mérőberendezéssel, és külső segítséggel végezetem el a hatékonyabb eredmény elérése érdekében, párhuzamosan, mint az a 2.táblázatban látható. Meteorológia körülmények Időpont Hőmérséklet ( o C) Szélsebesség (m/s) Egyéb befolyásoló tényezők (meteorológiai adottságok) április 4. nappal +5 17,9 o C észak-északnyugati légmozgás (Szélsebesség v< 2 m/s) Napos, enyhén fátyolfelhős idő, légnyomás 1015,1 hpa, relatív nedvességtartalom 57% április 6. éjjel +4,7 19,4 o C észak-északnyugati légmozgás (Szélsebesség v< 2 m/s) április 15. éjjel +6 14,9 o C észak-északnyugati légmozgás (Szélsebesség v< 2 m/s) Felhőmentes égbolt, légnyomás 1025,8 hpa, relatív nedvességtartalom 49% Enyhén felhős égbolt, légnyomás 1015,7 hpa, relatív nedvességtartalom 48% 34

35 2011.Április 4. nappali mérés 2. táblázat Meteorológiai körülmények A zajmérő műszereket a mikrofonnal együtt a mérés megkezdése előtt és a mérés befejezését követően a gyártó előírásainak megfelelően ellenőriztem (pisztonfonnal). A mérőmikrofont a mérési pontban a legnagyobb hangérzékelés irányába állítottam. A mérés során nem tartózkodtam 0,5 m-nél közelebb a mérőberendezéshez. A mérőműszer talajtól való távolsága 1,5 m volt. A mérőmikrofonon a szél ellen védelmet nyújtó, kültéri vizsgálatokhoz alkalmazott védőeszköz volt, és ezt a műszerkönyv előírásai szerint figyelembe is vettem. A mérések elvégzése idején az út burkolata száraz volt, a folyamatos forgalmat semmi sem zavarta a méréseim alatt. Nem volt útburkolat javítás, illetve egyéb zavaró hanghatás (pl. fűnyírás). A zajmérésekkel párhuzamosan a közút forgalmi körülményeit járműkategóriánkénti forgalomszámlálással rögzítettem egy erre alkalmas jegyzőkönyvben. Az alábbiakban található az elvégzett mérések áttekintő táblázata: Széles utca Külső Római út Fő utca 35

36 2011.Árilis 15. éjjeli méré 2011.Április 6. éjjeli mérés táblázat Mérési időpontok A forgalomszámlálás módszere: kézi számlálás forgalmi irányonként nem különböztettem meg. akusztikai járműkategóriák szerinti bontásban jegyeztem fel, melyek az alábbiakat takarják. I. kategória: személy- és kisteher-gépkocsi (személygépkocsi vontatmánnyal vagy anélkül, kis autóbusz 16 férőhely alatt, 3500 kg-nál kisebb össztömegű tehergépkocsi) II. kategória: szóló autóbusz, könnyű tehergépkocsi ( kg össztömegű), motorkerékpár és segédmotoros kerékpár III. kategória: csuklós autóbusz, szóló nehéz tehergépkocsi (pótkocsi vagy vontatmány nélkül, 7000 kg-nál nagyobb össztömegű), tehergépkocsi szerelvény (tehergépkocsi pótkocsival, nyergesvontató) (25/2004. (XII. 20.) KvVM) A vizsgálat szempontjából meghatározó út-szakaszon a járművek haladási sebessége átlagosan km/h volt. A megadott mérési idő alatt meghatároztam a mérési pontokon mért zaj egyenértékű A-hangnyomásszintjét (L Aeq ). 36

37 Az esetleges egyéb zavarózajhatásokat, mint például szirénázó mentőautó, repülő, duda, méréstechnikailag kiküszöböltem. Ezen esetleges zajhatásokat már a mérés vezérlésekor, illetve a kiértékelés során figyelembe vettem és eltávolítottam. A mérési pontok helyzete: Külső Római út vizsgálati pont: a Külső Római út északi szakaszán, a Széles utca kereszteződéstől kb. 90 m-re, az út szélső forgalmi sávjának középvonalától 7,5 m-es távolságban, 1,5 m magasságban felvett vizsgálati pont. Széles utca vizsgálati pont: a Széles utca Külső Római úttal való kereszteződésétől kb. 160 m-re, az út szélső forgalmi sávjának középvonalától 7,5 m-es távolságban, 1,5 m magasságban felvett vizsgálati pont. Fő út vizsgálati pont: Fő út 86. sz. lakóház közelében felvett, az út szélső forgalmi sávjának középvonalától 7,5 m-es távolságban, 1,5 m magasságban felvett vizsgálati pont. A mérési eredményeket a következő táblázatban tüntetem fel: Külső Római utca-nappal mért érték idő (db) 7:00-8: :00-12:00 55,5 15:00-16:00 54,5 19:00-20:00 55,7 mértékadó A hangnyomásszint(db) 55,46 Szoftverrel számított érték (db) 57,8 Külső Római utca-éjjel 37

38 mért érték idő (db) 22:00-23: :00-06:00 52 mértékadó A hangnyomásszint(db) 47,2 Szoftverrel számított érték (db) 50,4 Széles utca-nappal mért érték idő (db) 8:00-9: :00-11: :00-15:00 59,4 18:00-19:00 60,5 mértékadó A hangnyomásszint(db) 60,6 Szoftverrel számított érték (db) 63,4 Széles utca-éjjel mért érték idő (db) 22:00-23:00 55,3 5:00-6:00 57,5 mértékadó A hangnyomásszint(db) 51,77 Szoftverrel számított érték (db) 55,2 Fő út-nappal idő mért érték 9:00-10:00 72,3 16:00-17:00 72,1 20:00-21:00 68,8 38

39 mértékadó A hangnyomásszint 71,33 Szoftverrel számított érték A mért értékek és a számított értékek közötti kapcsolat A hangterjedés számítására szolgáló szabványok szerinti módszerrel (és a most már rendeletileg is előírt számítási módszerrel is) számolt hangnyomásszintek többnyire nagyobbak a hasonló helyzetben méréssel meghatározott szinteknél, mivel ebben az esetben a módszerek olyan körülményeket feltételeznek, amelyek a hang terjedésének kedveznek (követve az elővigyázatosság elvét, ezzel is a biztonság irányába térünk el). A számítottnál magasabb értékek csak alkalmanként, különleges körülmények között várhatóak. Az alábbi diagramon látható, hogy mekkora eltérés feltételezhető a számított illetve a mért értékek között a zajforrástól mért távolság függvényében eltérő időjárási (hőmérsékletgradiens, légmozgás iránya/nagysága) helyzetekben. A függőleges tengelyen a hangnyomásszint-változás db-ben, míg a vízszintes tengelyen a forrástól való távolság m - ben van ábrázolva. Mint az a diagramon látszik a számítási eredményhez viszonyítva (ami a 0 db-es szint) a mért érték szórása a zajforrástól több mint 100 m-re távolodva nagyobb mértékű lehet és folyamatosan növekszik. A sűrű sávozással jelölt terület szélirányú, a közepes sávozású az oldalszélben, a ritka sávozás az ellenszélben bekövetkező változásokat mutatják. 39

40 13. ábra A mért és a számított értékek közötti összefüggés a forrástól mért távolság és a hangnyomás csökkenés eltérés függvényében Ezért tapasztalható, hogy a számítási eljárással meghatározott értékek a legtöbb esetben a mért értékeknél magasabbak ugyanis a terjedés szempontjából kedvező, míg a terhelés szempontjából kedvezőtlenebb körülményeket tételezünk fel a számítások során. Ezen alapszik a 25/2004. KvVM rendeletben található számítási módszer is. A számítások kalibrálásához elsősorban olyan területeken érdemes méréseket végezni, ahol a meteorológia befolyásoló hatása a lehető legkisebb Fiktív közlekedési modell készítése/felvétele A terepi bejárás során tapasztaltam, hogy egy útépítés van folyamatban a Külső Római út M6-os autópályához közeli szakaszán. Ebből arra a következtetésre jutottam, hogy ha elkészül, akkor nagymértékben át fogja rendezni a környék jelenlegi közlekedési viszonyait. A forgalmi változások feltételezett helyszínein forgalomszámlálást végeztem, mely adatokat bevittem az IMMI2010 szoftverbe, majd modelleztem, hogy az egyes forgalmi adatok milyen mértékben változnak majd az átadást követően. A változtatott, feltételezett adatokra elkészítettem egy újabb zajtérképet, melyen az érintettséget, illetve a zajterhelés változását vizsgáltam Zajtérkép készítése a feltételezett jövőbeli állapotra 40

41 A modellezés során feltételeztem, hogy a Külső Római út, a Fő út teljes szakasza, illetve az M6-os autópálya bevezető szakasza a körfogalommal együttvéve forgalmi szempontból változni fog. Az alábbi táblázatban látható, hogy milyen mértékű változás sejthető a feltételezett útfejlesztés befejezése után. Mint látható elsősorban a Fő úton számolunk forgalomcsökkenéssel, mivel azok, akik eddig ezt a rossz minőségű utat választották, feltételezhetően majd a jobb minőségű, épülő Külső Római utat fogják használni, hiszen azon gyorsabban tudnak majd haladni. A feltételezésem szerint a Fő utca forgalmának a fele áttevődik az Külső Római útra. Ennek a táblázatnak az alapján készítettem el a zajtérképet, illetve az érintettségi táblázatot. Számolt óraforgalmak Feltételezett forgalom az útfejlesztést követően I. II. III. I. II. III. Széles utca 86/8 5/0,5 1/0,5 86/8 5/0,5 1/0,5 Külső Római út 16/2 2/0, /12 5.5/1.5 1/0 Fő út 313/21 7/2,5 2/0 160/10 3.5/1 1/0 M6 bekötő szakasz 102/10 7/1 1/ /20 10/2 3/ táblázat Forgalomszámlálási adatok nappal/éjszaka gépjármű kategóriánként A kategóriák alapján megkülönböztethetjük az alábbiakat: I. kategória: személy- és kisteher-gépkocsi II. kategória: autóbusz, könnyű tehergépkocsi III. kategória: csuklós autóbusz, szóló nehéz tehergépkocsi 10.7 A változás mértékének meghatározása, kiértékelése Az útfejlesztést követő változások kiértékelését a szakdolgozat mellékleteiben található számítások alapján kapott zajtérképek alapján végeztem. A szakdolgozathoz tartozó mellékelt zajtérképek az alábbiak: 1. sz. melléklet: Érd vizsgálati terület jelenlegi zajterhelése nappal 2. sz. melléklet: Érd vizsgálati terület jelenlegi zajterhelése éjjel 3. sz. melléklet: Érd vizsgálati terület zajterhelése a Külső Római út feltételezett fejlesztése után nappal 4. sz. melléklet: Érd vizsgálati terület zajterhelése a Külső Római út feltételezett fejlesztése után éjjel 41

42 5. sz. melléklet A Külső Római út feltételezett útfejlesztése utáni különbségtérkép nappal 6. sz. melléklet A Külső Római út feltételezett útfejlesztése utáni különbségtérkép éjjel A szakdolgozat szempontjából legfontosabb különbségtérképet a következőkben részletesebben elemzem. Különbségtérkép készítése Az általam készített különbség térképeken a jelenlegi helyzetet illetve az útfejlesztést követő zajhelyzetet ábrázoltam nappal illetve éjjel, így kaptam meg, hogy milyen mértékű változás várható a fejlesztés befejezte után a zajterheltséget illetően. Az IMMI 2010-es számítógépes szoftver a különbségtérképeket kivonással végezte el. Első lépésként behívtam a már elkészített jelenlegi zajterhelésre vonatkozó zajtérképet, majd az útfejlesztést követően várható zajtérképet, majd a rácsok egyszerű kapcsolásával megadtam a kívánt műveletet, (R=A-B) ahogy az ábrán is látszik. A különbségtérképek elkészülését követően a célnak megfelelően adtam meg az értékelési skála léptékét, a lépcsők számát, illetve a színkódot is. Esetünkben célszerű tizedenkénti sávokat megadni, hogy a zajterhelésben beálló változások jól láthatóak legyenek. 14. ábra Különbségtérkép készítése 42