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騒音公害、または音響公害は、人間や動物に潜在的に有害な影響を与える騒音または音の伝播です。世界中の屋外騒音の発生源は、主に機械、輸送、伝播システムによって引き起こされます。[1] [2] [3]都市計画が不十分だと騒音の崩壊や公害が発生する可能性があり、工業ビルと住宅ビルが隣り合っていることで住宅地に騒音公害が発生する可能性があります。住宅地の主な騒音源には、大音量の音楽、輸送手段（交通、鉄道、飛行機など）、芝生の手入れ、建設、発電機、風力タービン、爆発、人などが含まれます。
都市環境における騒音に関連する問題は、古代ローマにまで遡ることが記録されています。[4]研究によると、米国の騒音公害は低所得者層や人種的少数派の地域で最も高く、[5]家庭用発電機に関連する騒音公害は、多くの発展途上国で新たな環境悪化を引き起こしています。[6]
高い騒音レベルは、人間の心血管系への影響や冠動脈疾患の発生率の増加に寄与する可能性があります。[7] [8]動物の場合、騒音は捕食者や獲物の検出と回避を変化させることで死亡リスクを高め、生殖や移動を妨げ、永久的な聴覚障害の一因となる可能性があります。[9]
騒音評価
ノイズの指標
研究者は、騒音を圧力、強度、周波数で測定します。音圧レベル(SPL) は、時間とともに変化する音波伝播中の大気圧に対する圧力の量を表します。これは、波の振幅の合計としても知られています。[11] 音の強度は、ワット/平方メートルで測定され、特定の領域における音の流れを表します。音圧と強度は異なりますが、どちらも現在の状態を聴力閾値と比較することで音量のレベルを説明できます。これは、対数スケールのデシベル単位になります。[12] [13]対数スケールは、人間の耳が聞く広範囲の音に対応します。
周波数、またはピッチはヘルツ（Hz）で測定され、1秒間に空気中を伝播する音波の数を反映します。[12] [14]人間の耳で聞こえる周波数の範囲は20Hzから20,000Hzですが、より高い周波数を聞く感度は加齢とともに低下します。[12]ゾウなどの一部の生物は[15] 0から20Hz（超低周波音）の周波数を認識でき、コウモリなどの他の生物は20,000Hzを超える周波数（超音波）を認識してエコーロケーションを行うことができます。[14] [16]
研究者は、人間が同じ音量レベルで音を知覚するわけではないため、騒音周波数と強度を考慮するために異なる重みを使用します。[12]最も一般的に使用される重み付けレベルは、A重み付け、C重み付け、およびZ重み付けです。A重み付けは、20 Hzから20,000 Hzの周波数で可聴範囲を反映します。[12]これにより、高周波数に重みが増し、低周波数に重みが減ります。[12] [17] C重み付けは、職場環境における機械からの大きな短時間の騒音に似た、ピーク音圧またはインパルスノイズを測定するために使用されてきました。[17] [18] Z重み付けはゼロ重み付けとも呼ばれ、周波数重み付けのないノイズレベルを表します。[17] [18]
音圧レベルを理解することは、騒音公害の測定値を評価する鍵となります。騒音暴露を表す指標には次のようなものがあります。
- エネルギー平均等価騒音レベル A 特性音、LAeq:これは、道路交通などの一定または継続的な騒音について、一定期間の平均音響エネルギーを測定します。[12] LAeq は、時間帯に基づいてさらにさまざまな種類の騒音に分類できますが、夕方と夜間のカットオフは国によって異なる場合があります。米国、ベルギー、ニュージーランドでは、夕方の時間は 19:00～22:00 (午後 7:00～午後 10:00)、夜間の時間は 22:00～7:00 (午後 10:00～午前 7:00) と記載され、ほとんどのヨーロッパ諸国では、夕方の時間は 19:00～23:00 (午後 7:00～午後 11:00)、夜間の時間は 23:00～7:00 (午後 11:00～午前 7:00) と記載されています。[19] LAeq の用語には以下が含まれます。
- 昼夜平均レベル、DNLまたはLDN：この測定は、年間の24時間（24時間にわたるL eq）の音への累積曝露を評価し、夜間の騒音に対する感受性が増すことを考慮して、夜間の騒音測定値に10dB（A）のペナルティまたは重み付けを追加します。これは、次の式から計算されます（米国、ベルギー、ニュージーランド）： [20]
- 昼夜平均レベル、DENL または Lden:この測定はヨーロッパ諸国で一般的に使用されており、年間の 24 時間平均を評価します (DNL に似ています)。ただし、この測定では夕方 (4 時間、19:00-23:00 または午後 7:00-午後 11:00) と夜間 (8 時間、23:00-7:00 または午後 11:00-午前 7:00) を分け、夕方に 5 dB のペナルティ、夜間に 10 dB のペナルティを加算します。これは次の式で計算されます (ヨーロッパのほとんど): [12] [19]
- 昼間のレベル、LAeqDまたはLday：この測定値は、通常7:00～19:00（午前7時～午後7時）の昼間の騒音を評価しますが、国によって異なる場合があります。[20]
- 夜間レベル、LAeqN または Lnight:この測定値は、上で説明した国のカットオフ時間に応じて夜間の騒音を評価します。
- 最大レベル、LAmax：この測定値は、点音源または単一の騒音イベントを検査した場合の最大騒音レベルを表します。ただし、この値にはイベントの持続時間は考慮されません。[12] [21]
- A特性音の音響暴露レベル、SEL：この測定値は、特定のイベントの総エネルギーを表します。SELは、A特性音の観点から個別のイベントを説明するために使用されます。SELとLAmaxの違いは、SELはピーク値ではなく、特定のイベントの複数の時点を使用して音響レベルを計算することです。[12]
- パーセンタイル値（L10、L50、L90など）：騒音は、一定時間内の統計分布で表すことができ、調査員は任意のパーセンタイル値、つまりカットポイントを得ることができます。L90は、時間間隔の90％を超える騒音レベルであり、一般的にバックグラウンドノイズと呼ばれます。[12]
米国国立公園局の研究者らは、国立公園などの保護区域の63％で人間の活動により背景騒音レベルが2倍になり、21％では10倍になることを発見した。後者の場所では、「100フィート離れたところで聞こえていたものが、今では10フィート離れたところでしか聞こえない」という。[22] [23]
計装
騒音計
空気中の音は、騒音計を使って測定することができます。騒音計は、マイクロホン、アンプ、時間計で構成される装置です。[24]騒音計は、さまざまな周波数（通常は A 特性と C 特性）の騒音を測定できます。[12]応答時間定数には、高速（時間定数 = 0.125 秒、人間の聴覚に類似）と低速（1 秒、大きく変化する騒音レベルの平均を計算するために使用）の 2 つの設定があります。[12]騒音計は、国際電気標準会議（IEC）[25]および米国規格協会のタイプ 0、1、または 2 の計測器として設定された必要な基準を満たしています。[26]
タイプ0の機器は、科学者が実験室の参照標準として使用するため、タイプ1およびタイプ2に期待される同じ基準を満たす必要はありません。[26]タイプ1（精密）機器は、音響測定のキャプチャ精度を研究するためのもので、タイプ2の機器は一般的な現場での使用を目的としています。[26]規格で許容されるタイプ1の機器の誤差範囲は±1.5 dBですが、タイプ2の機器の誤差範囲は±2.3 dBです。[26]
線量計
音は騒音計に似た装置である騒音線量計を使って測定することもできます。個人は、より小型で持ち運びやすいことから、職場での個人の被ばくレベルを測定するために線量計を使用しています。多くの騒音計とは異なり、線量計のマイクは作業員に取り付けられ、作業シフト全体にわたってレベルを監視します。[27]さらに、線量計はパーセント線量または時間加重平均（TWA）を計算することができます。[27]
スマートフォンアプリケーション
近年、科学者や音響技術者は、独立型の騒音計や線量計に似た、音響測定を行うスマートフォンアプリを開発している。2014年、疾病予防管理センター（CDC）内の国立労働安全衛生研究所（NIOSH）は、AppleとAndroidスマートフォン上の192の音響測定アプリの有効性を調査した研究を発表した。[28] [29]
著者らは、 App Storeに掲載されていた10個のアプリだけがすべての許容基準を満たしていることを発見した。この10個のアプリのうち、基準値から2 dB(A)以内の精度基準を満たしていたのは4個のアプリのみだった。[28] [29]この研究の結果、著者らはNIOSH Sound Level Meter Appを作成し、テスト済みの高精度なアプリケーションでクラウドソーシングデータを使用して騒音を監視する際のアクセシビリティを高め、コストを削減した。[28] [29]このアプリはANSI S1.4およびIEC 61672の要件に準拠している。[30]
このアプリは、総実行時間、瞬間騒音レベル、A特性等価騒音レベル（LAeq）、最大レベル（LAmax）、C特性ピーク騒音レベル、時間加重平均（TWA）、線量、および予測線量を計算します。[28]線量と予測線量は、8時間の労働シフトに対するNIOSH推奨の曝露限界値85dB(A)に対する騒音レベルと騒音曝露期間に基づいています。
NIOSH サウンド レベル メーターは、携帯電話の内蔵マイク (または接続された外部マイク) を使用して、瞬間的なサウンド レベルをリアルタイムで測定し、サウンドを電気エネルギーに変換して、A、C、または Z 加重デシベルで測定値を計算します。アプリ ユーザーは、測定レポートを生成、保存、および電子メールで送信できます。NIOSH サウンド レベル メーターは現在、Apple iOS デバイスでのみ使用できます。
影響
人間の健康
騒音公害は健康と行動の両方に影響を与えます。望ましくない音（騒音）は生理的健康と精神的健康を損なう可能性があります。騒音公害は、心血管疾患、高血圧、高ストレスレベル、耳鳴り、難聴、睡眠障害、その他の有害な影響など、いくつかの健康状態に関連しています。[7] [31] [32] [33] [34] 2019年の既存文献のレビューによると、騒音公害は認知機能の低下を早めることに関連していました。[35]
欧州環境機関によると、ヨーロッパ全体で1億1,300万人が、WHOの定義による騒音が人体に有害となる閾値である55デシベルを超える道路交通騒音レベルの影響を受けていると推定されている。[36]
音が不要になるのは、睡眠や会話などの通常の活動を妨げたり、生活の質を乱したり低下させたりする場合です。[37] 騒音性難聴は、 85A加重デシベルを超える騒音レベルに長時間さらされることで引き起こされる可能性があります。[38]交通機関や産業騒音にほとんどさらされていないマアバン族の人々を米国の典型的な人口と比較すると、中程度の高レベルの環境騒音への慢性的な暴露が難聴に寄与することが示されました。[31]
職場での騒音への曝露は、騒音性難聴やその他の健康問題にもつながる可能性があります。職業性難聴は、米国および世界中で最も一般的な職業関連疾患の1つです。[39]
人間が騒音に主観的に適応する方法は、あまり明らかではありません。騒音に対する許容度は、デシベルレベルとは無関係であることが多いです。この点で、マレー・シェーファーのサウンドスケープ研究は画期的でした。彼の研究で、彼は人間が主観的なレベルで騒音とどのように関係しているか、そしてそのような主観性が文化によってどのように条件付けられているかについて説得力のある議論を展開しています。[40]シェーファーは、音は物質文化における力の表現であると指摘しています。そのため、アフターマーケットのパイプを備えた高級車やハーレーダビッドソンのオートバイは、安全上の理由だけでなく、特定の音でサウンドスケープを支配することで力を表現するために、エンジンが大きくなっている傾向があります。[40]
この分野の他の重要な研究は、タイのバンコクと米国カリフォルニア州ロサンゼルスのサウンドスケープの違いに関するフォングの比較分析に見ることができます。シェーファーの研究に基づいて、フォングの研究は、地域の都市開発レベルに応じてサウンドスケープがどのように異なるかを示しました。彼は、郊外の都市は都心部とは異なるサウンドスケープを持っていることを発見しました。フォングの研究結果は、サウンドスケープの鑑賞を音の主観的な見方に結び付けるだけでなく、サウンドスケープの異なる音が都市環境における階級の違いを示す方法を示しています。[41]
騒音公害は、自閉症スペクトラムの成人および小児に悪影響を及ぼす可能性がある。[42]自閉症スペクトラム障害（ASD）の人は、音に対する異常な敏感さである聴覚過敏症を呈することがある。[43]聴覚過敏を呈するASDの人は、大きな音がする騒々しい環境では、恐怖や不安などの不快な感情や不快な身体的感覚を抱くことがある。[44]このため、ASDの人は騒音公害のある環境を避ける傾向があり、孤立に陥り、生活の質に悪影響を及ぼす可能性がある。高性能車の排気ガスや車のアラームに典型的な突然の爆発音は、ASDの人々に影響を与える可能性がある騒音公害の一種である。[42]
高齢者は騒音により心臓疾患を患う可能性があるが、世界保健機関によると、子供は特に騒音の影響を受けやすく、騒音が子供に与える影響は永続的である可能性がある。[45]騒音は子供の身体的および精神的健康に深刻な脅威をもたらし、子供の学習や行動に悪影響を与える可能性がある。[46]持続的な騒音公害への曝露は、子供や高齢者の健康を維持するために環境衛生を維持することがいかに重要であるかを示している。[47]
野生動物
交通、船舶、車両、航空機によって発生する騒音は、野生生物の生存に影響を与え、邪魔されていない生息地に到達する可能性があります。[48]音は一般的に環境中に存在しますが、人為的な騒音は周波数と振幅の違いにより区別できます。[49]多くの動物は、繁殖目的、ナビゲーション、または獲物や捕食者を他の動物に知らせるために、音を使用して同種の他の動物とコミュニケーションをとります。 しかし、人為的な騒音は種がこれらの音を検知することを妨げ、個体群内の全体的なコミュニケーションに影響を及ぼします。[49]鳥類、両生類、爬虫類、魚類、哺乳類、無脊椎動物などの種は、騒音公害の影響を受ける生物群の例です。[48] [50]動物が互いにコミュニケーションできない場合、繁殖力の低下（配偶者が見つからない）、死亡率の上昇（捕食者を検知するためのコミュニケーション不足）につながります。[48]音響生物、音響環境、そしてその結果生じる影響との関係を研究する研究は、サウンドスケープ生態学または音響生態学として知られています。
都市環境に生息するヨーロッパコマドリは、日中の騒音公害レベルが高い場所では夜に鳴く可能性が高く、これは夜間の方が静かでメッセージがより明確に環境中に伝わるためであると示唆している。 [51]同じ研究によると、夜間の鳴き声は夜間の光害よりも日中の騒音のほうが強く予測できることが示されており、この現象は夜間の光害に起因することが多い。人為的騒音は、新熱帯の都市公園で見られる鳥類の種の豊富さを減少させた。[52]
キンカチョウは交通騒音にさらされるとパートナーへの忠誠心が低下します。これは、特性の選択によって個体群の進化の軌道を変え、通常は他の活動に充てられる資源を枯渇させ、遺伝的および進化的に重大な結果をもたらす可能性があります。[53]
無脊椎動物が影響を受ける理由
無脊椎動物が人為的騒音にさらされた場合の過敏症については、いくつかの原因が特定されている。無脊椎動物は音を拾うように進化しており、その生理機能の大部分は環境振動を検知する目的で適応している。 [54]生物の触角や毛は粒子の動きを拾う。[55]杭打ちや船舶輸送など海洋環境で発生する人為的騒音は粒子の動きを通じて拾われる。これらの活動は近傍場刺激の例である。[55]
無脊椎動物と魚類にとって、機械感覚器官を通して振動を感知する能力は最も重要です。哺乳類もまた、周囲の騒音を感知するために圧力感知耳に依存しています。[55]そのため、海洋無脊椎動物は海洋哺乳類とは異なる方法で騒音の影響を認識している可能性が高いことが示唆されています。無脊椎動物は広範囲の音を感知できると報告されていますが、騒音に対する感受性は種ごとに大きく異なります。しかし、一般的に無脊椎動物は10kHz以下の周波数に依存しています。これは、海洋騒音が大量に発生する周波数です。[56]
そのため、人為的な騒音は無脊椎動物のコミュニケーションを阻害するだけでなく、騒音によるストレスを通じて他の生物システムの機能にも悪影響を及ぼします。[54] 無脊椎動物に対する騒音の影響の主な原因のもう1つは、音が多くのグループによって複数の行動コンテキストで使用されていることです。これには、攻撃や捕食者回避のコンテキストで定期的に生成または認識される音が含まれます。無脊椎動物は、音を利用して配偶者を引き付けたり、見つけたりすることもよくあり、求愛のプロセスで音を使用することもよくあります。[54]
生理的および行動的反応に記録されるストレス
無脊椎動物の騒音暴露に関する研究の多くでは、生理的または行動的反応が引き起こされることがわかった。ほとんどの場合、これはストレスに関連しており、海洋無脊椎動物が騒音を感知して反応するという具体的な証拠を提供した。この分野で最も有益な研究のいくつかは、ヤドカリに焦点を当てている。ある研究では、ヤドカリ（Pagurus bernhardus）が殻を選択しようとするときの行動が、騒音にさらされると変化することが判明した。[57]
ヤドカリの殻の適切な選択は、彼らの生存能力に大きく貢献します。殻は捕食者、高塩分、乾燥から身を守ります。[57]しかし、研究者は、人為的な騒音が要因となって、殻への接近、殻の調査、殻の居住はより短い時間で行われたと結論付けました。これは、ヤドカリが聴覚や機械受容メカニズムを使用して殻を評価することは知られていないにもかかわらず、ヤドカリの評価と意思決定プロセスの両方が変化したことを示しています。[57]
別の研究では、Pagurus bernhardusとムラサキイガイ ( Mytilus edulis)に焦点を当て、騒音に対するストレス反応として身体行動が見られた。ヤドカリとムラサキイガイを異なる種類の騒音にさらしたところ、ムラサキイガイの殻の開き方に顕著な変化が見られた。[58]ヤドカリは騒音に対して、殻を何度も地面から持ち上げ、殻を調べるために外に出てから中に戻るという反応を示した。[58]ヤドカリの実験結果は因果関係に関して曖昧であり、ヤドカリの行動が騒音に起因するかどうかを判断するには、さらに研究を行う必要がある。
無脊椎動物のストレス反応を実証する別の研究は、イカの一種Doryteuthis pealeii を対象に実施された。イカは、杭打ち工事の音にさらされた。杭打ち工事は海底に直接衝撃を与え、激しい基質および水による振動を引き起こす。[59]イカは、ジェット噴射、インク付け、模様の変化、その他の驚愕反応で反応した。[60]記録された反応は、捕食者に直面したときに確認されたものと似ているため、イカは当初、音を脅威と見なしていたことが示唆されている。しかし、警戒反応は時間の経過とともに減少したことも指摘されており、これはイカが騒音に慣れた可能性が高いことを示している。[60]いずれにせよ、イカにストレスが発生したことは明らかであり、さらなる調査は行われていないものの、研究者は、イカの生存習慣を変える可能性のある他の影響が存在すると疑っている。[60]
追加の研究では、騒音曝露がインド太平洋ザトウクジラ（Sousa chinensis）に及ぼす影響が調査された。イルカは、中国の珠江河口の建設工事、具体的には世界最大の振動ハンマーであるオクタコングによって引き起こされた騒音レベルの上昇に曝露された。[61]この研究では、イルカのクリック音は影響を受けなかったが、ホイッスル音は聴覚マスキングの影響を受けやすいため影響を受けたと示唆された。[61]オクタコングからの騒音は、発生源から最大3.5km離れた場所でもイルカに感知されたことが判明し、騒音が命を脅かすものではないことが判明したが、この騒音に長時間曝露すると聴覚障害を引き起こす可能性があることが示された。[61]
海洋生物
騒音公害は海洋生態系では一般的であり、少なくとも55種の海洋生物に影響を与えています。[62]多くの海洋生物にとって、音は生存のために必要な主要な感覚です。音源から数百から数千キロ離れた場所から音を感知できる一方で、視覚は水中の数十メートルに限られています。[62]人為的な騒音は10年ごとに倍増するほど増加し続けており、海洋生物の生存を脅かしています。[63]ある研究では、海洋生態系における地震音や海軍ソナーの増加に伴い、クジラやイルカなどの鯨類の多様性が減少することが分かりました。[64]騒音公害は、魚の聴力を損ない、クジラの個体数を殺したり孤立させたり、海洋生物のストレス反応を強めたり、種の生理機能を変化させたりもしています。海洋生物は騒音に敏感なので、ほとんどの海洋生物は邪魔されない生息地や人為的な騒音に大きくさらされない地域に生息しており、餌探しや交尾に適した生息地が限られています。クジラは人為的な騒音を避けるために回遊ルートを変え、鳴き声も変えてきた。[65]
多くの海洋生物にとって、音は環境を知るための主な手段です。例えば、海洋哺乳類や魚類の多くの種は、航行、コミュニケーション、採餌の主な手段として音を使用しています。[66]人為的な騒音は動物に有害な影響を与え、捕食者や獲物の検出[67]と回避の微妙なバランスを変えて死亡リスクを高め、特に生殖に関連したコミュニケーション、航行、エコーロケーションにおける音の使用を妨げます。[68]これらの影響は、間接的な（「ドミノ」）効果を通じて、コミュニティ内の相互作用をさらに変える可能性があります。[69]音響への過剰暴露は、一時的または永久的な聴力喪失につながる可能性があります。
騒音公害は、軍用ソナーの大きな音にさらされて浜に打ち上げられた特定のクジラの死を引き起こした可能性がある。[70] （海洋哺乳類とソナーも参照）。最近まで、騒音の影響に関する研究のほとんどは海洋哺乳類に焦点を当てており、魚類についてもそれほど多くは取り上げられていない。[71] [72]過去数年間、科学者は海洋環境における無脊椎動物とそれらの人為的音への反応に関する研究に移行している。この研究は、無脊椎動物が海洋生物の75％を占め、海洋食物連鎖の大部分を占めていることを考えると特に重要である。[72]これまでに実施された研究では、無脊椎動物の科のかなり多様なものが研究対象となっている。それらの感覚システムの複雑さにはばらつきがあり、そのおかげで科学者はさまざまな特性を研究し、人為的騒音が生物に与える影響をより深く理解することができる。
カニ（ Carcinus maenas ）などの海洋無脊椎動物でさえ、船舶騒音による悪影響を受けることが示されています。[73] [74]大型のカニは小型のカニよりも騒音による悪影響を受けやすいことが知られています。騒音に繰り返しさらされると、順応が起こります。[74]
人間の活動による水中騒音公害は海でも蔓延しており、音は空気中よりも水中の方が速く伝わるため、海洋生態系を混乱させる主な原因となり、海洋哺乳類、魚類、無脊椎動物などの海洋生物に重大な害を及ぼしています。[75] [76]かつては穏やかだった海環境は、船舶、石油掘削、ソナー装置、地震探査により、現在では騒々しく混沌としています。[77]主な人為的騒音源は、商船、海軍のソナー操作、水中爆発（核爆発）、石油・ガス産業による地震探査です。[78]
貨物船はプロペラとディーゼルエンジンにより高レベルの騒音を発する。[79] [80]この騒音公害により、低周波の周囲騒音レベルが風による騒音レベルよりも大幅に上昇する。[81] コミュニケーションに音に依存するクジラなどの動物は、この騒音によってさまざまな影響を受ける可能性がある。周囲騒音レベルが高くなると、動物はより大きな声で鳴くようになり、これはロンバード効果と呼ばれる。研究者らは、低周波ソナーが近くで作動しているとき、ザトウクジラの歌の長さが長くなることを発見した。[82]
水中騒音公害は海洋に限らず、淡水環境でも発生する可能性があります。揚子江では騒音公害が検出され、揚子江のスナメリが絶滅の危機に瀕しています。[83]揚子江の騒音公害に関する研究では、騒音公害レベルの上昇によりスナメリの一時的な聴力閾値が変化し、生存に大きな脅威を与えていることが示唆されました。[83]
サンゴ礁
騒音公害は、サンゴ礁生態系に対する顕著なストレス要因として浮上している。サンゴ礁は地球上で最も重要な生態系の一つであり、漁業や観光など、サンゴ礁が提供するサービスに依存している世界中の多くのコミュニティや文化にとって非常に重要である。[84]サンゴ礁は、地球の生物多様性と生産性に大きく貢献しており、地球の支援システムの重要な部分である。[85]人間の活動から生じる人為的騒音は、サンゴ礁の自然音環境における水中騒音を増加させている。[86]サンゴ礁における騒音公害の主な発生源は、船や船舶の活動である。[87]船や船舶が交差することによって生じる音は、サンゴ礁生物の自然音と重なる。この公害は、サンゴ礁に生息するさまざまな生物にさまざまな形で影響を与え、最終的にはサンゴ礁の能力を損ない、永久的な劣化を引き起こす可能性がある。[88]
健康なサンゴ礁は、砕ける波や転がる岩の音、魚や他の生物が出す音など、自然に騒がしい。海洋生物は、航行、採餌、コミュニケーション、生殖活動などの目的で音を使用する。[88]聴覚の感度と範囲は、サンゴ礁生態系内のさまざまな生物によって異なります。サンゴ礁の魚の間では、音の検出と生成は1Hzから200kHzに及びますが、聴覚は100Hzから1kHzの範囲の周波数をカバーします。[89]人為的騒音のいくつかの種類は、サンゴ礁の海洋生物が航行、コミュニケーション、その他の目的で使用する周波数と同じであり、サンゴ礁の自然な音環境を乱します。[87]
人為的騒音源は、船舶輸送、石油・ガス探査、漁業など、さまざまな人間の活動によって発生します。サンゴ礁の騒音公害の主な原因は、船やボートの活動です。サンゴ礁域内での漁業や観光などの目的で小型モーターボートを使用したり、貨物船などの大型船舶を使用したりすると、自然の海洋音響環境が著しく乱れます。船舶や小型ボートの騒音は海洋生物が発する音と同じ周波数であるため、サンゴ礁の音環境を乱す要素として機能します。[87]騒音公害にさらされた後、サンゴ礁の生物に長期的および急性の影響が見られることが報告されています。[88]
人為的騒音は、本質的にサンゴ礁とその住民に対する持続的なストレス要因です。[90]一時的および永続的な騒音公害は、サンゴ礁生物の分布、生理、行動パターンに変化を引き起こすことがわかっています。観察された変化には、聴力の低下、サンゴ礁の魚の心拍数の増加、定着域に到達する幼生数の減少などがあります。最終的に、このような変化の結果、生存率の低下とパターンの変化が起こり、サンゴ礁の生態系全体が変化する可能性があります。[88]
サンゴ礁に生息する魚類であるシロスズメダイは、船舶騒音の影響で捕食者に対する抵抗力が弱まっていることが分かっています。人為的騒音が魚の気を散らし、サンゴ礁に生息する魚類の逃避行動や日常的な遊泳に影響を与えている可能性があります。[91]サンゴ礁の拡大に不可欠なサンゴの幼生種を対象に実施された研究では、幼生が健全なサンゴ礁の音に方向を合わせることが分かりました。人為的活動によって生み出される騒音は、この音環境を覆い隠し、幼生がサンゴ礁に向かって泳ぐのを妨げる可能性があります。[92]騒音公害は、最終的にはいくつかのサンゴ生物の行動パターンに脅威をもたらします。[86]
コミュニケーションへの影響
地上の人為的騒音は、バッタの音響コミュニケーションに影響を与え、交尾相手を引き付けるために音を発する。バッタの適応度と繁殖成功は、交尾相手を引き付ける能力に左右される。オスのCorthippus biguttulusバッタは、鳴き声を使って求愛歌を発し、メスを引き付ける。[93]メスはオスの歌に反応して、より短く、主に低周波で振幅の小さい音響信号を発する。研究により、この種のバッタは、交通騒音が大きいと交尾の鳴き声を変えることがわかっている。LampeとSchmoll (2012)は、静かな生息地のオスのバッタの局所的周波数最大値が約7319 Hzであることを発見した。[93]
対照的に、大きな交通騒音にさらされたオスのバッタは、7622 Hzというより高い局所的周波数の最大値を持つ信号を生成することができます。バッタは、バックグラウンドノイズによって信号がかき消されないように、より高い周波数を生成します。この情報から、人為的な騒音が昆虫がコミュニケーションのために生成する音響信号を妨害していることがわかります。[93]騒音に対する行動の乱れ、行動の可塑性、および個体群レベルの変化の同様のプロセスは、音を出す海洋無脊椎動物でも発生する可能性がありますが、より多くの実験的研究が必要です。[58] [59]
開発への影響
船の騒音はアミウサギStylocheilus striatusの胚の発育と適応度に影響を及ぼすことが示されている。[94]人為的騒音は環境条件を変え、無脊椎動物の生存に悪影響を及ぼす可能性がある。胚は環境の通常の変化に適応できるが、騒音公害の悪影響に耐えられるほど適応していないことが証拠から示唆されている。アミウサギの初期段階の生命と胚の発達に対する船の騒音の影響を判断するために、研究が行われてきた。研究者らはフランス領ポリネシアのモーレア島のラグーンに生息するアミウサギを研究した。この研究では、船の騒音をハイドロフォンで録音した。[94]さらに、船の騒音を含まない周囲騒音の録音も行われた。周囲騒音の再生とは対照的に、船の騒音の再生にさらされた軟体動物は胚の発達が21%減少した。さらに、孵化したばかりの幼生は船の騒音再生にさらされると死亡率が22%増加した。[94]
生態系への影響
人為的騒音は、生態系にとって極めて重要な環境プロセスの制御に関与する無脊椎動物に悪影響を及ぼす可能性がある。沿岸や棚の生息地では波によって生じるさまざまな自然の水中音や、生態系に悪影響を与えない生物のコミュニケーション信号が存在する。無脊椎動物の行動の変化は人為的騒音の種類によって異なり、自然のノイズスケープに似ている。[95]
実験では、船舶や建築物の騒音に似た音の影響を受ける二枚貝（Ruditapes philippinarum）、十脚類（Nephrops norvegicus）、ヒトデ（Amphiura filiformis ）の行動と生理機能が調べられました。 [95]実験で使用された3種の無脊椎動物は、連続的な広帯域ノイズと衝撃的な広帯域ノイズにさらされました。人為的ノイズはNephrops norvegicusのバイオ灌漑および埋没行動を妨げました。さらに、十脚類は運動量の低下を示しました。Ruditapes philippinarumはストレスを感じ、表面移動が減少しました。[95]人為的ノイズにより、二枚貝は弁を閉じ、堆積物と水の界面より上の領域に再配置しました。この反応により、二枚貝は堆積物プロファイルの最上層を混ぜることができなくなり、懸濁物摂食が妨げられます。音はAmphiura filiformisの生理学的プロセスに変化をもたらし、その結果、生物撹乱行動に不規則性が生じる。[95]
これらの無脊椎動物は、底生栄養循環のための物質輸送において重要な役割を果たしている。[95]その結果、種が環境内で自然な行動をとることができない場合、生態系は悪影響を受ける。航路、浚渫、商業港がある場所は、連続的な広帯域音として知られている。杭打ちや建設は、衝撃的な広帯域ノイズを示す発生源である。異なるタイプの広帯域ノイズは、様々な無脊椎動物の種とその環境での行動に異なる影響を及ぼす。[95]
別の研究では、マガキ（Magallana gigas）の弁の閉鎖は、さまざまな音響振幅レベルとノイズ周波数に対する行動反応であることが判明しました。 [96]カキは平衡胞を利用して近距離音の振動を感知します。さらに、水圧の変化を感知する表面受容器を持っています。船舶からの音圧波は200 Hz未満で発生することがあります。杭打ちは20～1000 Hzのノイズを発生させます。さらに、大爆発は10～200 Hzの周波数を生み出すことがあります。マガキは感覚系が10～1000 Hz未満の音を感知できるため、これらのノイズ源を感知できます。[96]
人間の活動によって生み出される人為的騒音は、カキに悪影響を及ぼすことが示されています。[96]研究では、広くてリラックスした貝殻は健康なカキの指標であることが明らかになっています。環境騒音に反応して貝殻を頻繁に開かない場合、カキはストレスを感じます。これは、カキが低い音響エネルギーレベルで騒音を感知することを裏付けています。[96]海洋騒音公害がクジラやイルカなどの魅力的な大型動物に影響を与えることは一般的に理解されていますが、カキなどの無脊椎動物が人間の生成した音をどのように認識し、反応するかを理解することで、人為的騒音がより大きな生態系に与える影響についてさらに理解を深めることができます。[96]水生生態系は、音を使って移動し、餌を見つけ、身を守ることが知られています。2020年、オーストラリアで最悪のクジラの大量座礁が発生しました。専門家は、騒音公害がクジラの大量座礁に大きな役割を果たしていると示唆しています。[97]
騒音公害は鳥類のコミュニティと多様性も変えてきました。人為的な騒音は海洋生態系で見られるのと同様の影響を鳥類に及ぼします。海洋生態系では騒音により繁殖成功率が低下し、人為的な騒音の干渉により捕食者を検知できず、営巣地域が狭まり、ストレス反応が高まり、種の数と豊富さが減少します。[49] [62]特定の鳥類は他の種に比べて騒音に敏感で、非常に敏感な鳥は撹乱の少ない生息地に移動します。人為的な騒音が鳥類の個体数に間接的にプラスの影響を与えるという証拠もあります。西部カケス（Aphelocoma californica）などの営巣する鳥の捕食者は、騒がしい環境では珍しいことがわかりました（西部カケスは騒音に敏感です）。そのため、捕食者がいないため、営巣する被食者コミュニティの繁殖成功率は高くなりました。[49]騒音公害は獲物の分布や個体数を変化させ、それが捕食者の個体数に影響を及ぼす可能性があります。[98]
騒音対策
階層的制御の概念は、環境や職場における騒音の低減によく用いられます。工学的騒音制御は、騒音の伝播を低減し、個人を過度の暴露から保護するために用いられます。騒音制御が実行不可能または不十分な場合、個人も騒音公害の有害な影響から身を守るための措置を講じることができます。大きな音のそばにいなければならない場合は、聴覚保護具（耳栓やイヤーマフなど）で耳を保護することができます。[99]
職場での騒音暴露に対抗するために、静かな機器を購入するプログラムや取り組みが生まれました。これらのプログラムは、より静かなツールや機器の購入を促進し、メーカーに静かな機器の設計を奨励しています。 [100]
道路やその他の都市要因からの騒音は、都市計画と道路の設計の改善によって軽減できます。道路騒音は、防音壁の使用、車両速度の制限、道路表面の質感の変更、大型車両の制限、ブレーキと加速を減らすために車両の流れをスムーズにする交通規制の使用、およびタイヤの設計によって軽減できます。
これらの戦略を適用する上で重要な要素は、地域の地形、気象、交通運用、および仮想的な緩和策に対応できる道路騒音のコンピュータ モデルです。道路プロジェクトの計画段階でこれらのソリューションが求められれば、緩和策を組み込むコストはそれほど高くありません。
より静かなジェットエンジンを使用することで、航空機の騒音を軽減できます。飛行経路と滑走路の時間帯を変更することで、空港付近の住民に恩恵がもたらされました。
法的地位と規制
国別の規制
1970 年代まで、政府は騒音を環境問題ではなく「迷惑」とみなす傾向がありました。
騒音公害に関する紛争の多くは、発生者と受信者の間の交渉によって解決されます。エスカレーションの手順は国によって異なり、地方当局、特に警察と連携した行動が含まれる場合があります。
エジプト
2007年、エジプト国立研究センターは、カイロ中心部の平均騒音レベルは90デシベルであり、騒音が70デシベルを下回ったことは一度もないことを突き止めました。1994年に法律で定められた騒音制限は施行されていません。[101] 2018年、世界聴覚指数はカイロを世界で2番目に騒がしい都市と宣言しました。[102]
インド
騒音公害はインドで大きな問題となっている。[103]インド政府は爆竹や拡声器を禁止する規則や規制を設けているが、その執行は極めて緩い。[104] Awaaz Foundationは、2003年以来、擁護活動、公益訴訟、啓発、教育キャンペーンを通じて、さまざまな発生源からの騒音公害を抑制するために活動しているインドの非政府組織である。[105] 現在、都市部では法律の執行が強化され、厳格化されているが、農村部は依然として影響を受けている。[106]
インドの最高裁判所は、午後10時以降にスピーカーで音楽を流すことを禁止した。2015年、国立環境裁判所は、騒音は単なる迷惑ではなく、深刻な精神的ストレスを引き起こす可能性があるとして、デリーの当局に騒音公害に関するガイドラインを厳格に遵守するよう指示した。しかし、法律の施行は依然として不十分である。[106]
スウェーデン
産業に過度の打撃を与えることなく騒音放出をいかに削減するかは、今日のスウェーデンにおける環境保護の大きな課題である。スウェーデン労働環境局は、 8時間の最大音響暴露の入力値を80dBに設定している。快適に会話する必要がある職場では、背景騒音レベルは40dBを超えてはならない。[107]スウェーデン政府は、防音壁やアクティブノイズコントロールなどの防音および音響吸収対策を講じてきた。
イギリス
ミネラルウール 断熱材メーカーのロックウールが、情報公開法（FOI）に基づく要請に対する地方自治体の回答に基づいてまとめた数字によると、2008年4月から2009年の間に英国の地方自治体は、民間の住宅からの騒音公害に関する苦情を315,838件受け取ったことが明らかになった。この結果、英国全土の環境衛生担当官は、反社会的行為（スコットランド）法の条項に基づき、 8,069件の騒音軽減通知または召喚状を発行した。過去12か月間で、強力なスピーカー、ステレオ、テレビの撤去を含む機器の押収524件が承認された。ウェストミンスター市議会は、英国の他のどの地区よりも人口一人当たりの苦情が多く、騒音に関する苦情9,814件を受けており、これは住民1000人当たり42.32件に相当する。住民1,000人当たりの苦情数でランク付けされた上位10の地方自治体のうち8つはロンドンにある。[108]
アメリカ合衆国
1972年の騒音規制法は、健康と福祉を脅かす騒音のない環境をすべてのアメリカ人に推進するという米国の国家政策を確立した。かつて、環境保護庁は騒音抑制管理局を通じてすべての連邦騒音規制活動を調整していた。EPAは、騒音規制の主な責任を州政府と地方政府に移管する連邦騒音規制政策の転換の一環として、1982年に同局への資金提供を段階的に廃止した。しかし、1972年の騒音規制法と1978年の静穏地域法は議会によって廃止されることはなく、実質的に資金提供されていないものの、現在も有効である。[109]
疾病管理予防センター（CDC）の国立労働安全衛生研究所（NIOSH）は、職場での騒音暴露を調査し、8時間の時間加重平均（TWA）または作業シフトに対して85 dB（A）、衝撃騒音（強打や衝突などの瞬間的な出来事）に対して140 dB（A）の推奨暴露限界（REL）を推奨しています。 [39] [27]機関は、職業上の騒音関連難聴を予防するためのアプローチとして、この推奨事項を、その起源、騒音測定装置、難聴予防プログラム、研究の必要性とともに1972年に発表しました（後に1998年6月に改訂されました）。[27]
労働省内の労働安全衛生局（OSHA）は、労働者を職業上の騒音の危険から保護するための強制力のある基準を発行しています。騒音の許容暴露限界（PEL）は、8時間労働日でTWA 90 dB（A）です。[28] [110]ただし、製造業やサービス業では、TWAが85 dB（A）を超える場合、雇用主は聴覚保護プログラムを実施する必要があります。[110]
連邦航空局（FAA）は、航空機に特定の騒音認証基準を満たすことを義務付けることで、個々の民間航空機が放出できる最大騒音レベルを指定することにより、航空機騒音を規制しています。これらの基準は、最大騒音レベル要件の変更を「段階」で指定します。米国の騒音基準は、連邦規則集（CFR）第14編第36節「騒音基準：航空機タイプおよび耐空性認証（14 CFR第36節）」で定義されています。[ 111] FAAはまた、航空業界と協力して航空機騒音制御プログラムを推進しています。[112] FAAは、航空機騒音の影響を受ける可能性のある人のために報告するプロセスを設定しました。[113]
連邦道路管理局（FHWA）は、1970年の連邦補助道路法の規定に従い、高速道路の騒音を制御するための騒音規制を策定した。この規制では、さまざまな土地利用活動に対する交通騒音レベルの基準を公布することを義務付けており、高速道路の交通騒音と建設工事の騒音を軽減するための手順を規定している。[114]
24 CFR パート 51、サブパート B に記載されている住宅都市開発省 (HUD) の騒音基準は、コミュニティや居住地での過度の騒音から市民を保護するための HUD プログラムに適用される最低限の国家基準を規定しています。たとえば、環境またはコミュニティの騒音暴露が昼夜平均音圧レベル (DNL) の 65 (dB) を超えるすべての場所は騒音の影響を受ける地域と見なされ、コミュニティの騒音レベルが 65 ～ 75 dB の「通常許容できない」騒音ゾーンが定義されています。このような場所では、騒音軽減および騒音減衰機能を実施する必要があります。DNL が 75 dB を超える場所は「許容できない」と見なされ、コミュニティ計画開発担当次官の承認が必要です。[115]
運輸省運輸統計局は、国レベルおよび郡レベルで包括的な航空機および道路騒音データへのアクセスを提供するために地図を作成しました。[ 116]この地図は、都市計画者、公職者、学者、住民が最新の航空および州間高速道路の騒音情報にアクセスできるようにすることを目指しています。[117]
州政府や地方自治体は、通常、建築基準法、都市計画、道路開発に関する非常に具体的な法律を定めています。騒音に関する法律や条例は自治体によって大きく異なり、実際に存在しない都市もあります。条例には、迷惑となる騒音を発することの一般的な禁止が含まれている場合もあれば、一日の特定の時間帯や特定の活動で許容される騒音レベルに関する具体的なガイドラインが定められている場合もあります。[118]騒音法では、音を3つのカテゴリーに分類しています。1つ目は周囲騒音で、特定の環境に関連する包括的な騒音の音圧を指します。2つ目は連続騒音で、一定または変動する可能性がありますが、1時間以上続きます。3つ目は周期的に変化する騒音で、一定または変動する可能性がありますが、かなり一定の時間間隔で繰り返し発生します。[119]
ニューヨーク市は1985年に最初の包括的な騒音規制を制定しました。ポートランド騒音規制には、違反1件につき最大5000ドルの罰金が規定されており、米国およびカナダの他の主要都市の騒音規制の基礎となっています。[120]
世界保健機関
ヨーロッパ地域
1995年、世界保健機関（WHO）ヨーロッパ地域は、生活騒音の規制に関するガイドラインを発表しました。[12] WHOヨーロッパ地域はその後、ガイドラインの他のバージョンを発表し、最新版は2018年に配布されました。 [121]このガイドラインは、非職業性騒音曝露と身体的および精神的健康の結果との関係について、ヨーロッパおよび世界の他の地域で実施された研究から最新の証拠を提供します。ガイドラインは、昼夜平均および夜間平均レベルのさまざまな騒音源（道路交通、鉄道、航空機、風力タービン）に関する制限と予防措置の推奨事項を示しています。2018年のレジャー騒音に関する推奨事項は条件付きで、夜間騒音の重み付けなしの年間平均24時間の等価音圧レベル（LA eq、24時間）に基づいていました。WHOは推奨制限を70 dB（A）に設定しました。[121]
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、騒音公害に関連するメディアがあります。
- 騒音公害情報センター
- 騒音の影響。不快感を超える
- 世界保健機関 – 地域騒音に関するガイドライン
- 騒がしい都市環境の影響により、高齢者の記憶力が低下する可能性があります（第 1 回世界都市環境保健会議の書籍に掲載された要約）。
- クライヴ・トンプソンが語る、人為的な騒音が地球の生態系に及ぼす影響
- EEA、欧州の騒音暴露に関する初の地図を作成 – すべてのプレスリリース — EEA
- Scientific American: 背景ノイズは集中力にどのような影響を与えるのか? (2010-01-04)
- Noise-Planet: 環境騒音のオープンソースの騒音マップを作成するアプリ
- 騒音公害は動物に害を及ぼします。音量を下げる方法は次のとおりです。ScienceAlert 2022年8月23日。