В Российской Федерации существует разрозненность применяемых методических подходов, методик и программ расчета уровней авиационного шума и концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от авиадвигателей воздушных судов. Особенно остро это проявляется сегодня при разработке проектов санитарно-защитных зон (СЗЗ) аэропортов гражданской авиации. Данное обстоятельство приводит к значительным ошибкам при построении границ СЗЗ аэропортов, что в ряде случаев затрудняет развитие последних и вызывает объективные трудности при проведении санитарно-гигиенической экспертизы проектов.

В настоящей статье рассматриваются результаты исследований по созданию и апробации двух новых отечественных методик для построения зон воздействия авиационного шума и рассеивания концентраций загрязняющих веществ при оценке негативного воздействия аэропортов. Обе согласованные Министерством транспорта отраслевые методики гармонизированы с требованиями ИКАО. Результаты натурных измерений подтвердили возможности разработанного программного комплекса для их практической реализации при формировании границ единой СЗЗ аэропорта.

В соответствии c п. 2.9 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 "Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов" размер санитарно-защитной зоны для аэропортов, аэродромов устанавливается в каждом конкретном случае на основании расчетов рассеивания загрязнения атмосферного воздуха и физического воздействия на атмосферный воздух, что справедливо обусловлено наличием разнообразных типов специфичных источников оценки - воздушных судов (ВС), совершающие наземные и взлетно-посадочные операции.

В последние годы было разработано более 20 проектов СЗЗ аэропортов. Анализ качества выполненных проектов и их экспертизы показывает, что в ряде случаев разработчиками некорректно и не в полном объеме используются исходные данные по объектам, являющимся источниками негативного воздействия на окружающую среду, чаще всего шумовые контуры просто "рисуются", не обосновывается совместный учет выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, от ВС и от других имеющихся на территории и обеспечивающих функционирование аэропорта промышленных источников. Сказанное усугубляется попытками исполнителей неправильного применения известных и "доморощенных" расчетных методик и программного обеспечения.

Отсутствие единообразного порядка разработки проектов и механизмов проверки полученных расчетных границ СЗЗ и санитарных разрывов аэропортов, а также единой современной методической базы учета специфического воздействия ВС на окружающую среду, не только сдерживает разработку проектов и оказывает влияние на их качество и сказывается на сроках проведения экспертизы проектов, но и не позволяет в должной мере учитывать функциональное использование зон санитарного разрыва при территориальном планировании приаэродромных территорий.

Действующее сегодня в России двойное нормирование по максимальным и эквивалентным уровням звука при зонировании территории является анахронизмом в первую очередь потому, что не могут быть в полной мере исполнены требования по защите территории по максимальным уровням звука. Существующая мировая практика показывает, что для оценки транспортного шума и решения задач зонирования достаточно использовать суточный критерий шума, например, в виде Ldn, который рекомендуется ИКАО или в виде Ldеn, который рекомендуется директивой ЕС 2002 г. В случае аэропорта, интенсивность полетов должна быть разделена на два или три указанных интервала, что позволит в дальнейшем решить проблему шумового баланса территории через введение квотирования шумовой нагрузки по различным временам суток. Предлагается ввести следующие допустимые значения уровней звука (Lаэкв) с разделением на известные интервалы: день - ночь (см. табл.1). Данный подход можно использовать не только для авиационного, но и для автомобильного и железнодорожного транспорта.

Таблица 1. Допустимые значения корректированных эквивалентных уровней звука на приаэродромной территории

Параметр	Допустимые уровни звука (Lаэкв), дБА
Время суток	зона "А"	зона "Б"	зона "В"
День	56-60	61-65	св. 65
Ночь	46-50	51-55	св. 55

Примечание. Вне границ зоны "А" не требуется специальных мероприятий по защите людей от шума, находящихся на данной территории и в помещениях жилых и других зданий.

Тогда границы единой СЗЗ аэропорта можно будет обоснованно устанавливать по совокупности факторов воздействия с объединением границ (контуров) зоны шумового воздействия "В" при полетах ВС, от наземных источников и при полетах ВС по фактору химического загрязнения и от наземных источников по фактору физического воздействия на основании:

• расчета эквивалентных уровней звука при полетах ВС;
• расчета уровней звука от наземных источников шума;
• расчета рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере от наземных источников с учетом фона, а также вклада наземных операций ВС (руление перед взлетом и после посадки, опробование силовых установок авиадвигателей ВС) и полетов ВС (взлет, набор высоты ВС, снижение и заход на посадку ВС);
• расчета уровней ЭМП от передающих радиотехнических объектов (ПРТО) с учетом существующего положения и перспективного развития.

К наземным источникам шума, подлежащим учету, относятся источники авиационного шума в пределах аэродрома (вертодрома) при запуске, реверсе (снятии винтов с упора), рулении, при висении и перемещении вертолетов, при опробовании двигателей ВС, при работе тепловых и ветровых машин, оборудованных авиационными двигателями; а также другие источники шума - уличная громкоговорящая связь, подъездной железнодорожный и автомобильный транспорт. Представленные источники шума являются действительно значимым, по сравнению с шумом вентиляторов, которые необходимо учитывать при аттестации рабочих мест, а не при разработке СЗЗ.

Таким образом, на первом этапе будут учтены требования расчетного зонирования территории и заложен механизм принятия сложнейшего решения о возможности жилищного и другого строительства в установленных границах шумовых зон по эквивалентным уровням звука. По границам контуров равного уровня звука определяются границы зоны воздействия АШ для проведения шумозащитных мероприятий и запрета застройки, что частично отображено в Рекомендациях. Принято выполнять построение контура АШ расчетными методами с подтверждением измерений в отдельных точках планируемого строительства.

Затем на основании данных о фактическом шумовом режиме каждого объекта защиты, подтвержденных натурными эквивалентных и максимальных уровней звука, а также октавных значений уровней звукового давления в нормируемом диапазоне звуковых частот для обеспечения допустимых уровней звука внутри помещений согласно требованиям СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки", выполняется оценка и прогнозирование эффективности шумозащитной ограждающей способности конструкций существующих, планируемых к постройке и/или реконструкции зданий за счет реализации специальных компенсирующих шумозащитных мероприятий, объективно обоснованных расчётными и инструментальными методами.

Как показывает практика экспертизы выполненных проектов СЗЗ, применяемые в настоящее время разработчиками отечественные и зарубежные расчетные методы построения контуров авиационного шума не только не обеспечивают достаточный уровень точности, но и показывают неумение разработчиков ими пользоваться.

В целях создания в Российской Федерации современной методической базы с учетом рекомендаций ИКАО для корректного и точного осуществления расчетов контуров авиационного шума был разработан "Метод расчета контуров авиационного шума".

В основе предлагаемого метода лежит использование реальных характеристик авиационного шума конкретного аэропорта, что позволяет достичь точности построения контура, удовлетворяющей точности навигационной аппаратуры ВС (+/- 50 м).

Программное обеспечение AcousticLAB-avia, в базе которого заложены результаты многолетних измерений пролетного шума, позволило реализовать применение расчетно-экспериментального метода в виде шумовых карт аэропортов Внуково, Краснодар, Нижний Новгород, Комсомольск-на-Амуре, Минеральные Воды, Омск, Остафьево, Томск, Печора, Ухта, и др., где эксплуатируются практически все типы ВС.

Представляет интерес сравнение расчетных контуров для самолета A320, например, по программе INM и SoundPlan, размеры которых, как правило, значительно меньше расчетно-экспериментальных AcousticLAB-avia. Особенно заметно это проявляется для значений LАmax превышающих расчетный уровень 80 дБА. Объяснение такого расхождения в результатах измерений и расчета, в частности по программе INM можно искать, во-первых, в значительном упрощении (идеализировании) методики расчета траекторий взлета/набора высоты, реализованной по данным сертификационных испытаний, и, во-вторых, значительными отличиями этих результатов от реальных условий эксплуатации, отмеченных в аэропорту во время измерений шума. Использование отечественных рекомендаций для самолетов типа A320, Boeing 737 и других типов ВС вообще затруднено из-за отсутствия сведений по ним, поэтому, результаты графического построения нельзя признать успешными.

Существующий метод и форматы используемых данных полностью соответствуют рекомендациям ИКАО. Расчетные алгоритмы метода и далее будут совершенствоваться в соответствии с накапливаемым опытом измерения шума в окрестности аэропортов гражданской авиации, в том числе с использованием инструментальных систем мониторинга авиационного шума.

Для хозяйственной деятельности аэропорта характерно наличие разнообразных источников загрязнения атмосферного воздуха - от типично промышленных (котельные, ремонтно-производственные участки, топливохранилища и системы заправки, участки лакокрасочных работ и др.) и средств наземного пассажирского и технического транспорта до воздушных судов.

Недостаточное знание авиационной специфики привело к тому, что выполненные проекты аэропортов Внуково и Шереметьево нанесли реальный вред, особенно для Шереметьево, когда в СЗЗ попали территории существующих населенных пунктов, хотя фактически деятельность аэропортов по фактору загрязнение атмосферного воздуха не оказывает влияния на эти жилые зоны.

Применяемая некоторыми организациями при построении СЗЗ аэропортов методика ОНД-86 предназначена для расчета приземных концентраций в двухметровом слое над поверхностью земли и вертикального распределения концентраций от промышленных источников загрязнения. Все выражения в получены при градиентах параметров потоков несопоставимых со случаем авиационных двигателей, в части переменности высоты источника при взлете и посадке ВС, особенности направления движения выхлопных газов авиадвигателей практически параллельно земле и делают некорректными попытки использовать методики ОНД-86 для расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе от ВС, так как не учитывают особенности авиационного источника в части соотношения скоростей и плотностей смешиваемых потоков, что оказывает доминирующее влияние на основные характеристики процесса смешения (выравнивания концентраций и других параметров потока).

С целью создания единой методической основы и исключения разночтений по определению концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от выбросов авиационных двигателей, была разработана гармонизированная с международными требованиями и методами расчета методика "Методика расчета концентраций загрязняющих веществ от выбросов двигателей воздушных судов в районе аэропорта", которая использует выкладки "Методики контроля загрязнения атмосферного воздуха в окрестности аэропорта", с учетом устранения перечисленных в ней ошибок и введена взамен нее.

Для автоматизации трудоемких расчетов концентраций ЗВ в окрестности аэропорта на основании "Методики расчета выбросов загрязняющих веществ двигателями воздушных судов гражданской авиации" и "Методики…" в полном соответствии с "Руководством по качеству воздуха аэропорта ИКАО" было разработано реализующее их программное обеспечение (ПО) Pegas, прошедшее принятый процесс верификации принятое к оценке готовности Комитетом по охране окружающей среды от воздействия авиации (CAEP) ИКАО.

Таблица 2. Сравнение подходов ИКАО и ОНД-86 к расчетам концентраций ЗВ в окрестности аэропорта

Фактор влияния	Подходы ИКАО	ОНД-86
Осреднение за произвольный период времени	+	-
Учет экранного эффекта ВПП и реактивного эффекта струи	+	-
Необходимый доступный для расчета набор входных данных	+	-
Рассмотрение передвижного источника переменной мощности	+	-
Детальный учет траектории ВС	+	-
Расчет как по стационарному, так и по реальному взлетно-посадочному циклу	+	-
Расчет стационарных источников	+	+

В таблице 2 представлено сравнение подходов к расчетам концентраций ЗВ в окрестности аэропорта ИКАО, реализованных в СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 и ПО Pegas, и ОНД-86. Как видно из таблицы, подходы ОНД-86 не отражают авиационную специфику и не позволяют осуществлять соответствующие расчеты с необходимой степенью точности.

В целях оценки применимости и точности указанных отечественных методик и ПО были проведены расчеты и натурные замеры концентраций ЗВ в реальных условиях эксплуатации. Измерения проводились в летнее время в районе аэропорта Внуково вблизи ВПП и показали, что имеющиеся методическое и программное обеспечение обладает достаточной точностью.

Заключение

В силу различных причин сегодня в нашей стране в системе Роспотребнадзора отсутствует единый порядок и требования к разработке проектов СЗЗ аэропортов, отсутствует современная нормативная оценка воздействия авиационного шума, не рассматриваются, а следовательно, не рекомендуются к применению современные отечественные методики построения контуров авиационного шума и расчету концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от авиадвигателей ВС.

Особенно остро это проявляется при разработке проектов санитарно-защитных зон (СЗЗ) аэропортов гражданской авиации. Данное обстоятельство приводит к ошибкам при построении СЗЗ аэропортов, и вызывает объективные трудности при проведении санитарно-гигиенической экспертизы проектов.

Обширный опыт по изучению процесса разработки проектов СЗЗ аэропортов и их экспертизы органами Роспотребнадзора показал, что эксперты, в отсутствие механизмов проверки правильности расчетов, зачастую основываются на "слепом" доверии к представляемым результатам оценки негативного воздействия, выполненных недобросовестным проектировщиком, что подтверждается на примере проектов СЗЗ аэропортов Внуково, Домодедово, Екатеринбург, Пулково Шереметьево и др.

Надежды, что когда-то потом по результатам измерений будет выполнена корректировка границ СЗЗ и санитарного разрыва, не могут служить основанием для утверждения сегодня явно необоснованных границ. Такой подход в ряде случаев затрудняет развитие аэропортов, нуждающихся в реконструкции.

Для выхода из сложившейся ситуации предлагается временно до введения в действие нормативных документов приостановить разработку проектов СЗЗ и санитарных разрывов всех аэропортов страны. В первую очередь такими документами могут быть отдельный СанПиН "Санитарно-защитные зоны аэропортов, аэродромов, вертодромов" (проект которого представлен автором в Федеральную службу Роспотребнадзора), либо с его основными требованиями в составе СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, а также межотраслевые "Методические указания по разработке проектов СЗЗ аэропортов" (проект которого будет представлен в 2012 г.) с применением новых отечественных методик расчета уровней авиационного шума и концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от авиадвигателей воздушных судов.

Одновременно с этим следует рассмотреть предложения по установлению нового подхода к нормированию авиационного шума, утверждение которого позволит снять существующую проблему его двойного нормирования....