В статье авторы пытаются определить, как воздействует повышенный уровень шума действующих ветроэнергетических установок на отдельные компоненты экологических систем.
Ключевые слова: энергетика, ветроэнергетическая установка, шум, возобновляемые источники энергии, экология, почвы, растения, животные, человек.
Проблемы борьбы с шумом от различных источников являются актуальными в настоящее время. На этапе эксплуатации ветроустановок, повышенные нормы шума могут оказывать негативное влияние на почву, растительный и животный мир, располагающиеся населенные пункты, обслуживающий персонал, который работает на месте установки. В соответствии с этим необходимо даже на этапе проектирования ветропарков или отдельно взятых ветроэнергетических установок учитывать большой объем норм, показателей, критериев и т. д., чтобы не нарушать экосистемы.
Механический шум (аэродинамический) — это шум от работы механических компонентов, узлов, деталей, вызванный потоком ветра при определенной скорости.
Источниками шума ветроэнергетической установки являются гондола, ступица ветроколеса, лопасти и башня (мачта). В зависимости от номинальной мощности ветроустановки ее геометрические параметры будут различны, следовательно, и шумовое воздействие тоже. В таблице 1 представлены технические нормы шума некоторых ветроэнергетических установок.
Таблица 1
Технические данные ВЭУ с горизонтальной осью вращеия фирмы Aeolos Wind Turbine (Дания)
|
Типы ВЭУ |
Aeolos - H 500 Вт |
Aeolos - H 2000 Вт |
Aeolos - H 500 0 Вт |
Aeolos - H 20 кВт |
Aeolos - H 50 кВт |
|
Максимальная мощность, кВт |
0,6 |
3,0 |
6,0 |
25 |
54 |
|
Количество и материал лопастей |
3 лопасти, фибергласс |
3 лопасти, фибергласс |
3 лопасти, фибергласс |
3 лопасти, фибергласс |
3 лопасти, фибергласс |
|
Уровень шума, дБ(А) (а 5м/с) |
25 |
35 |
45 |
55 |
55 |
|
Срок службы, лет |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
Вес ветротурбины, кг |
28 |
125 |
380 |
960 |
3120 |
Как видно из таблицы 1, уровень шума измеряемый в дБ находится в диапазоне 25–55 при скорости ветра 5 м/с. Соответственно при увеличении скорости ветра данные показатели уровня шума будут выше.
Шумовое воздействие от ветроустановок на различные компоненты экосистем может влиять по-разному.
Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Если уровень ветра будет достигать высоких значений, то ветроэнергетическая установка будет работать в нагруженном режиме. Нагруженный режим сопровождается не только повышенным уровнем шумового воздействия, а также вибрацией от внутренних деталей и компонентов, который передается вглубь почвы, оказывая негативное влияние не только на сам почвенный покров, разрушая его структуру, но и на почвенную биоту, живущую в почве [6].
Некоторые группы растений являются естественным барьером для распространения шума в городских или иных условиях и именно из-за них будет казаться, что шум не распространяется вовсе. Наличие лесных зон может выступать экраном для шумового загрязнения. Однако исследования показали, что некоторые растения пользуются услугами насекомых, птиц, например, для опыления и получается, что наличие шумового загрязнения не всегда хорошо влияет на них. За распространение семян сосны отвечают птицы, например, голубая кустарниковая сойка, которая подбирает выпавшие из шишек семена распространяет их на другие территории, вследствие чего происходит перенос семян на новые территории. Повышенный уровень шума от ветроэнергетических установок, которые располагаются близко к сосновому лесу, может отпугнуть сойку, вследствие чего число молодых побегов сосны будет сокращаться [5].
Таким образом, повышенное шумовое воздействие все-таки влияет на растения, хоть и не на прямую, а с помощью опылителей и переносчиков семян.
Негативное влияние могут испытывать и животные. Шумовое воздействие может приводить к нарушению ориентации в пространстве птиц, наземных и морских животных, их общению и поиску пищи. Например, если ветроэнергетический парк находится в морских условиях и работает в интенсивном режиме, то наносимое шумовое загрязнение от установок может спровоцировать случай выбрасывания на сушу дельфинов или иных морских особей из-за нарушения звуковых сигналов (свистков) между собой. В статье, опубликованной в журнале Biology Letters [4] отмечается, что шумовое загрязнение снижает способность животных воспринимать акустические сигналы в том числе и маскировку, а также негативно влияет на здоровье и репродукцию их в целом.
Шумовое загрязнение оказывает негативное влияние и на самого человека.
Статические нагрузки шумового воздействия при интенсивной работе, которая сопровождается повышенным уровнем шума, могут снижать работоспособность, привести к переутомлению организма. Шумовое воздействие может негативно сказаться на работе сердечно-сосудистой и дыхательной систем, вызвать нервное напряжение. Шум может мешать человеку сосредоточиться, при этом рассеивается его внимание [3].
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности представлены в нормативном документе СН 2.2.4/2.1.8.562–96 [2] (таблица 2).
Таблица 2
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА [2]
|
Категории напряженности трудового процесса |
Категории тяжести трудового процесса |
||||
|
Легкая физическая нагрузка |
Средняя физическая нагрузка |
Тяжелый труд 1 степени |
Тяжелый труд 2 степени |
Тяжелый труд 3 степени |
|
|
Напряженность легкой степени |
80 |
80 |
75 |
75 |
75 |
|
Напряженность средней степени |
70 |
70 |
65 |
65 |
65 |
|
Напряженный труд 1 степени |
60 |
60 |
- |
- |
- |
|
Напряженный труд 2 степени |
50 |
50 |
- |
- |
- |
Если уровень ветрового потока будет увеличиваться, то соответственно будет увеличиваться уровень шумового воздействия. При эксплуатации более мощных ветроустановок и при их повышенных нагрузках, шум может достигать высоких значений (дБА).
Таким образом, повышенный уровень шумового воздействия от ветроэнергетических установок может оказывать негативное влияние на различные компоненты экологических систем, включая человека. Поэтому, для нормального функционирования экосистем необходимо соблюдать достаточно большой спектр критериев и параметров при эксплуатации ветрогенераторов.
Литература:
- Безруких П. П., Безруких П. П. (мл.), Грибков С. В. Ветроэнергетика: Справочнометодическое издание / Под общей редакцией П. П. Безруких. — М.: «ИнтехэнергоИздат», «Теплоэнергетик», 2014. — 304 с.
- Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки СН 2.2.4–2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.
- Гакаев К. А. Медико-экологические и географические факторы состояния здоровья жителей селитебной зоны г.Грозный / К. А. Гакаев, Х. Б. Эльдарова // Молодой ученый. — 2015. — № 11. — С. 629–631.
- Исследовательская статья: Дельфины упрощают свои вокальные звонки в ответ на повышенный окружающий шум. Лейла Фуда, Джессика Э. Wingfield, Янтарь Д. Fandel, Аран Гаррод, Кристин Б. увернуться, Аарон Н. риси Хелен Бейли. Опубликовано: 24 октября 2018https://doi.org/10.1098/rsbl.2018.0484.
- Proceedings of the Royal Society B. https://royalsociety.org/journals/
- Затуранов Ю. Н., Антипова Т. Н. / Оценка шумового загрязнения городской среды: модели и методы повышения экологической безопасности. — Статья. — Журнал «экономика и экологический менеджмент»(март 2013). -УДК 628.517.2.001
