Предмет исследования – звуковой ландшафт

Всё чаще жителям современных городов хочется оказаться в тишине и уединении, сделать так, чтобы внезапно, словно от взмаха волшебной палочки, исчез весь этот шум. Но чаще всего мечта остаётся мечтой, а в реальности человеку приходится мириться с круглосуточным гулом города. Влияние шума на человека изучает новая наука – акустическая экология, которой с недавних пор занимаются и в Томске. Значимой вехой в становлении этого направления исследований стал учебник «Акустическая экология», написанный Андреем СОЛОВЬЁВЫМ, зав. лабораторией перспективных технологий ТНЦ СО РАН и доцентом РФФ ТГУ, с которым мы беседуем сегодня.

– Андрей Вениаминович, так что же такое «акустическая экология»? Когда и почему появилось это научное направление?

– Акустическая экология как научное направление возникла сравнительно недавно, хотя проблема защиты от шума стояла ещё в Средние века: уже тогда, например, состоятельные люди устилали дорогу перед своим домом соломой, чтобы им не мешали проезжающие мимо повозки. Во времена активного экономического роста, в XIX и ХХ веках, при строительстве крупных заводов или гидроэлектростанций, эти объекты по возможности выносились за городскую черту, а при строительстве учитывался естественный ландшафт, для снижения шума вокруг промышленных объектов возводились насыпи и высаживались кустарники и деревья. В конце ХХ века вопрос уязвимости человека перед достижениями прогресса встал особенно остро. В связи с развитием сотовой связи появился термин «электромагнитная экология» и начался бум исследований в области влияния электромагнитного излучения на человека и окружающую среду. Одновременно с этим получила развитие и акустическая экология: в современных условиях, когда стираются границы между жилыми и промышленными районами, кратно увеличивается транспортный поток, стало принципиальным знать и изучать, как акустический шум влияет на здоровье человека.

– Для кого предназначен вышедший в свет учебник?

– Прежде всего, для студентов-бакалавров и магистрантов, изучающих на кафедре космической физики и экология ТГУ такие курсы, как «Акустические методы в экологии» и «Акустическая геофизика». Эта книга также будет интересна учёным и широкому кругу читателей, интересующихся вопросами экологии, проблемами развития современных городов. Издание является уникальным по нескольким причинам. В нём впервые обобщены все наиболее значимые работы по этому направлению, представлены материалы пионерных исследований, выполненных группой томских ученых из ТНЦ СО РАН и ТГУ. Интересен и региональный компонент, в книге впервые с точки зрения акустической экологии был описан Томск.

– Чем же вреден шум?

– Ранее всегда считалось, что причиной ухудшения состояния здоровья человека является химическое загрязнение окружающей среды, связанное с изменением состава вдыхаемого воздуха. Однако загрязнения физических полей окружающей среды также немало важны для здоровья людей. Модификация электромагнитных и акустических полей в современном мире даже встаёт на первое место. Например, последние результаты учёных из Швейцарского института общественного здоровья показали, что акустический шум от транспорта оказывает большее влияние на здоровье человека, чем связанная с ним загазованность воздуха: увеличение уровня шума приводит к увеличению риска развития сердечнососудистых заболеваний. Постоянные акустические шумы отрицательно влияют на сердечнососудистую, вегетативную и центральную нервную системы. Независимо от состояния человека (спит он или бодрствует), выделяются гормоны стресса – адреналин и кортизол. Поэтому отправной точкой для наших прикладных исследований – создания акустической карты Томска – стали биофизические исследования влияния шума на человека и стремление выявить зоны риска нашем родном городе.

– Как составлялась акустическая карта города и что из неё следует?

– В течение последних лет с помощью сертифицированной измерительной аппаратуры по стандартизированной методике мы проводили замеры уровня акустического шума во всех районах города в разные времена года. Приведу такие цифры для сравнения: в лесу уровень акустического шума составляет 10–20 децибел, в Академгородке – 35–45 (это нормальные показатели, не оказывающие пагубного воздействия). Зоны высокого риска – это проспекты Ленина, Комсомольский, Фрунзе с показателями порядка 75–80 децибел, что на 20 децибел превышает нормы для районов, предназначенных для массовой жилой застройки. Постоянное пребывание и проживание там не может пройти бесследно для физического состояния человека.

На основе акустической карты Томска нами была разработана специальная физико-математическая модель. Если задать ряд параметров – количество транспорта на единицу времени, скорость движения транспортного потока, наличие промышленных объектов, – то можно получить прогноз, каким будет уровень шума в том или ином месте. Эта модель была испытана на примере Томска, но она может тиражироваться: применяться при строительстве новых районов, оценки уровня шума в других поселениях.

– Важно знать, какие же есть средства защиты от шума?

– Ничего принципиально нового пока человеком не придумано: это озеленение, ограничение транспортных потоков, и самое главное, продуманное планирование архитектурной среды. В моём представлении, современный город должен учитывать все эти моменты, а не развиваться по принципу средневековых городов, где на узких улочках дома тесно «лепятся» друг к другу.

– Андрей Вениаминович, как в дальнейшем будет развиваться эта тематика в Томском научном центре?

– Мы планируем выход второй книги, она будет посвящена инфразвуковым шумам (это звуки, которых мы не слышим, но они наносят большой вред здоровью человека). Сейчас мы ведем очень интересный блок исследований. В ходе уже проведённых экспериментов удалось показать, что увеличение уровня шума пропорционально замедляет реакцию человека и может достигать нескольких десятков миллисекунд. Кажется, что это не имеет значения, ведь эти параметры такие ничтожные. Но вдумайтесь: при скорости движения автомобиля 60 километров в час (разрешённая скорость движения в городе) за 20 миллисекунд автомобиль проедет около четырех метров, а ценой нескольких метров тормозного пути может стать человеческая жизнь! Поэтому очень важно как можно более подробно изучать влияние шума на человека, ведь окружающая среда становится всё более агрессивной.

Беседовала О. Булгакова,
фото А. Вшивкова