«Здоровье человека, по определению ВОЗ (1968), – это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов». Современный уровень науки расширил и углубил понятие «здоровья», под которым в настоящее время понимается не только отсутствие каких-либо функциональных отклонений организма, но и хороший уровень функций различных систем, устойчивость к неблагоприятным воздействиям и достаточная способность адаптироваться к различным нагрузкам внешней среды, а также гармоничность физического развития. Состояние здоровья взрослого населения, в том числе детей и подростков, зависит от воздействия комплекса факторов как внешних, так и внутренних [1]. Опыт последних десятилетий свидетельствует об увеличении числа природных и антропогенных катастроф, несущих серьезные экологические и социально-экономические последствия. Предпосылкой к возникновению катастроф являются экологические риски, связанные с наличием опасных природных и антропогенных факторов. Ухудшение социально-экономического положения, приводящее к стрессовым ситуациям, ухудшение экологической остановки, снижение качества пищевых продуктов проявляется ухудшением состояния здоровья, увеличением частоты заболеваемости по всем нозологическим классам. В настоящее время накоплена огромная литература, посвященная различным вредным воздействиям на здоровье человека. Под вредным воздействием на человека понимается воздействие факторов среды обитания (в том числе природного и техногенного генеза – то, что принято сейчас обозначать как экологическая обстановка), создающее угрозу для жизни или здоровья человека (популяции, будущих поколений). К числу экстремальных ситуаций, с которыми все чаще встречается человек, следует отнести загазованность и запыленность атмосферного воздуха отходами промышленных производств и автотранспорта [2].
Загрязнение атмосферного воздуха может сопровождаться рядом неблагоприятных последствий – повреждением растительности, снижением прозрачности атмосферы и видимости, увеличением числа дней с туманами, грязнящим действием на здания и предметы внутри квартир, разрушением материалов в результате химических реакций. Повышение содержания газов и аэрозолей в атмосферном воздухе является основной причиной «условий риска» большого города. Параллельно росту промышленного производства и производства автомобилей, изменяется и качество промышленных выбросов и выхлопных газов автотранспорта в атмосферу. В связи с развитием городов, ростом объемов и темпов строительства, развитием транспортного комплекса появляются новые источники шума, шумовые характеристики существующих источников шума возрастают [3].
Это относится в первую очередь к основному источнику шума в городах – шуму автотранспортных потоков. Автотранспорт создает на 80 % территорий городов акустический дискомфорт. Многие автомагистрали проходят в непосредственной близости от жилой застройки и уровни шума и вибрации в ней превышают гигиенические нормативы на 5-30 дБ. На главных магистралях крупных городов уровни шумов превышают 90 дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей.
Около 5 миллионов жителей Казахстана проживают в условиях загрязненного атмосферного воздуха, а 2 миллиона – в условиях крайне высокого уровня загрязнения, и все эти два миллиона живут в южной столице республики. Ежегодный объем атмосферных загрязнений в Казахстане колеблется в пределах 3 млн тонн (3,4 млн тонн в 2013 г.), г. Алматы – 150–250 тыс. тонн. 85 % промышленных выбросов приходится на 43 крупных предприятия [5]. Становится очевидным, что остро проявляется проблема оценки заболеваемости населения от качества окружающей среды. Изучение состояния здоровья населения и факторов, влияющих на продолжительность жизни, крайне актуально.
Вполне естественно, что борьба с шумом, имеющая целью улучшение условий труда, отдыха и быта, приобрела за последние годы первостепенное значение.
Борьба с шумом может проводиться различными путями. Наиболее эффективно снижение шума в самом источнике его возникновения (в технологическом, инженерном или санитарно-техническом оборудовании, средствах транспорта и др.). Однако это иногда из-за технических или экономических трудностей не удается. Поэтому еще при проектировании зданий, сооружений и территорий городской застройки предусматривается уменьшение шума различными строительно-акустическими и архитектурно-планировочными приемами. Сюда относятся прежде всего рациональные с акустической точки зрения объемно-планировочные решения зданий и планировочные решения территорий застройки, звукоизоляция ограждающих конструкций, снижение шума в помещениях с использованием звукопоглощающих материалов и конструкций, применением глушителей шума в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, а также различные конструктивные мероприятия, направленные на уменьшение шума инженерного и санитарно-технического оборудования здании. Снижение уровней шума от работы двигателей отдельных автомобилей не оказывает сколько-нибудь значимого влияния на уровни шума от автотранспортных потоков. Это связано с тем, что для легковых автомобилей шум генерируется в основном не работой двигателя, а взаимодействием шин автомобиля с дорожным покрытием. При этом величина шума в большой степени зависит от скорости дорожного движения. Определенное влияние оказывает тип и шероховатость дорожного покрытия. Поддержание оптимальной шероховатости позволяет дополнительно снизить шум от автотранспортного потока на величину 2–4 дБЦ [6]. Эффекта снижения шума и загрязнения воздуха можно достигнуть путем создания придорожных полос зеленых насаждений, которые, в зависимости от региональных условий, могут иметь весьма разнообразные модификации ассортимента древесно-кустарниковых пород. Причем, степень снижения шума и загрязнения воздуха зависят от достаточной ширины посадки и ее конструкции, предусматривающей наличие кустарников различной высоты, быстрорастущих пород деревьев и высокую плотность посадок.
Из зарубежных данных видно, что большое изменение уровня звука легкового автомобиля происходит только при разгоне, начиная с малой скорости, когда уровни звука не велики, а при увеличении скорости движения разница становится незначительной. Поэтому на магистральных дорогах нужно считать рациональным строительство пересечений автомобильных дорог в разных уровнях, переходно-скоростных полос для уменьшения ускорений разгона (по данным профессора МАДИ – ГТУ П.И. Поспелова).
При движении автомобиля возникают колебания, вызываемые неровностями дороги, а также неуравновешенными силами двигателя и трансмиссии. Эти колебания передаются на раму, кузов автомобиля и через полотно дороги на элементы придорожного пространства. В этом случае воздействие вибрации можно рассматривать, как и шум, в двух аспектах: воздействие на водителя и пассажиров автомобиля и воздействие на окружающие объекты.
Вибрации воспринимаются разными органами человека в зависимости от частоты и амплитуды колебаний. Человек воспринимает вибрации от нескольких долей герца до 800 Гц. На более высокой частоте вибрация воспринимается в виде теплового ощущения подобно.
В органах и системах организма человека возникает ряд негативных изменений от воздействия вибрации: изменение ритма и частоты дыхания и артериального давления; понижение остроты зрения, особенно бинокулярного; нарушается деятельность нервной системы, снижается концентрация внимания. Неприятными для человека являются колебания с частотой близкой к 40 Гц. Наиболее неблагоприятны для человека вибрации, частоты которых близко соответствуют резонансам отдельных органов тела и функциональных систем [7].
В автомобиле вибрации низкой частоты возникают при взаимодействии колес с дорогой и параметры колебаний (амплитуда, частота и ускорение) являются случайными. Уровень вибрации в основном определяется скоростью движения, ровностью дорожного покрытия и конструктивными особенностями подвески автомобиля. При этом большое внимание уделяется конструкции подвески автомобиля, чтобы колебания автомобиля по всем своим параметрам были близки к тем, которые относительно легко переносятся человеком. Замена существующего дорожного покрытия может осуществляться постепенно по мере проведения капитального и текущего ремонта дорог. Следует учитывать и качество дорожного покрытия, состояние которого связано с сезонными изменениями погоды. Исследования показали, что шумовые характеристики автотранспортных потоков зависят от состава, интенсивности и средней скорости движения транспортных потоков. В настоящие время наблюдается тенденция к увеличению интенсивности движения, что связано с увеличением подвижности городского населения и в связи с этим ожидаемым ростом автомобилизации.