ارزیابی میزان کاهش شدت صوت در گیاه ناترک (Dodonaea viscosa L.) به‌عنوان دیوار سبز رایج شهر اهواز

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان. اهواز. ایران

2 گروه علوم باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان. اهواز. خوزستان

3 گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان. ایران

چکیده

چکیده
زمینه و هدف: آلودگی صوتی، یکی از مشکلات محیط زیست در کلان‌شهرهاست که در ابعاد مختلف روانی و جسمی، سلامتی انسان را به مخاطره می‌اندازد و متأسفانه این نوع از آلودگی نسبت به سایر آلودگی‌ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. به‌منظور پیشگیری از این اثرات و دسترسی به استانداردهای توصیه‌ شده، استفاده از گیاهان به‌عنوان موانع صوتی، در شهرها امری ضروری است. درختان قادرند تا با اثر آیرودینامیکی خود در نزدیک جاده به‌عنوان موانع متخلخل عمل کرده و باعث کاهش آلودگی صوتی ­گردند. پیشنهاد می­شود در طراحی پارک­های آینده، استراتژی‌های کاشت با هدف اثر کاهشی پوشش گیاهی بر آلودگی صوتی تشویق شوند.
مواد و روش­ها: تحقیق حاضر به‌منظور بررسی میزان جذب آلودگی صوتی در یکی از گونه­ها­ی­ رایج گیاهی در فضای سبز اهواز به‌نام ناترک (Dodonaea viscosa L.) در سال 1397 انجام شد. آزمایشی به­صورت طرح کاملاً تصادفی با تیمارهای فاصله منبع صوت تا دیوار سبز (5، 10 و 15 متر) و ضخامت دیوار سبز (5/0، 1، 5/1 متر و صفر به‌عنوان شاهد) انجام شد. بعد از اخذ صدا به‌وسیله دستگاه گیرنده، داده‌ها به نرم‌افزار متلب (2015) منتقل شد. سپس ویژگی‌های صوتی از داده‌ها استخراج شد.
یافته­ها: نتایج نشان داد که با افزایش فاصله از منبع صوت در تمامی عرض‌های ذکر شده، کمینه شدت صوت کاهش یافت و در نهایت دیوار سبز با ضخامت 1 متر و در فاصله 15 متری، بیشترین کاهش (4/68 دسی­بل) را در کمینه شدت صوت داشت. همچنین مشخص شد که با افزایش فاصله منبع صوت از دیوار سبز، بیشینه صوت کاهش یافت؛ به‌گونه­ای که بیشترین بیشینه مربوط به فاصله 5 متری (6/91 دسی­بل) و کمترین بیشینه مربوط به فاصله 15 متری (3/76 دسی­بل) بود. همچنین آنالیز داده­ها نشان داد که در شاهد و سایر ضخامت‌های مربوطه به دیوار سبز، با افزایش فاصله از منبع صوت، میانگین شدت صوت کاهش می‌یابد. در ضخامت­های 1 و 5/1 متری با افزایش فاصله از منبع صوت، کشیدگی شدت صوت کاهش یافت. بیشترین واریانس شدت صوت در ضخامت 1 متری درختچه و در فاصله 5 متری از منبع صوت وجود داشت و کمترین واریانس شدت صوت نیز مربوط به ضخامت شاهد در فاصله 5 متری از منبع صوت بود.
نتیجه­گیری: اصولاً ارتعاش امواج صوتی توسط برگ‌ها و شاخه­های درختان جذب می‌شود. هرقدر تراکم درخت بیشتر و فاصله منبع صوت از درخت کمتر باشد، اثر کاهندگی گونه بیشتر است. هرچقدر فاصله دیوار سبز کمتر باشد، به‌دلیل اینکه زاویه بیشتری در مسیر انحراف موج پیدا ایجاد می­کند و بنابراین موج فاصله زیادتری باید تا دریافت‌کننده بایستی بپیماید، صدا به‌مرور کاهش می‌یابد. با توجه به نتایج به‌دست ‌آمده، به طراحان فضای سبز پیشنهاد می­شود جهت استفاده از درختچه ناترک به‌عنوان دیوار سبز و کاهنده صوت، هرس آن با عرض 1 متری انجام شود و همچنین فاصله آن با آلاینده­های صوتی نزدیک و در حدود 5 متری باشد.
نوع مقاله: پژوهشی

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Noise Absorption by Dodonaea viscosa L. Plant as a Common Green Wall in Ahwaz City

نویسندگان [English]

  • Sajedeh Ashineh-gar 1
  • Mohamadreza Salehi Salmi 2
  • Mohamad Hosein Daneshvar 1
  • Saman Abdanan Mehdizadeh 3
1 Department of Horticultural Sciences, ,Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resource of Khuzestan University
2 Department of Horticultural Sciences, ,Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resource of Khuzestan University
3 Department of Mechanics of Biosystems Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Rural Development, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Ahvaz, Iran.
چکیده [English]

 
Abstract
Background and Aim: Population growth and increased urban migration in the past decades have led to an increase in population density and size of major cities. Unfortunately, this kind of pollution has mostly gone unnoticed. To prevent these effects and achieve recommended standards, the use of plants as noise barriers in cities is mandatory. Trees offer a range of ecosystem services and remain important in providing human benefits. The aerodynamic effect of trees was identified as a major reason for the change of pollutant distribution in near-road parks, where trees can act as porous barriers and decrease noise pollution. Although not yet fully developed, planting strategies aiming to benefit from the negative effects of vegetation on noise pollution should be encouraged in future park design.
Materials and Methods: The present study was conducted to investigate the absorption of noise pollution by one of the plants in the landscape of Ahvaz, Dodonaea viscosa L., in Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan. The experiment was conducted as a completely randomized design with different distances between the sound source and the green wall (5, 10, and 15 m) and green wall width (0.5, 1, 1.5, and 0 m as control). After receiving the sound by the receiver, the data were transferred to MATLAB (2015) software. Then, the properties of the sound level were measured including minimum, maximum, elongation, skewness, mean, and variance.
Results:The results showed that with increasing the distance from the sound source, the minimum sound intensity decreased and finally, the green wall with one-meter width at 15-meters distance had the minimum intensity (68.4 dB). It was also found that the maximum sound decreased with increasing distance of the sound source from the green wall so that the maximum was related to the distance of 5 meters (91.6 dB) and the lowest was related to the distance of 15 meters (76.3 dB). Also, the analysis of the data showed that in the control and other thicknesses of the green wall, the average sound intensity decreased with increasing distance from the sound source. The highest variance of sound intensity was found in 1 m width green wall and 5 m away from the sound source and the lowest variance of sound intensity was related to the thickness of the control at a distance of 5 meters from the sound source.
Conclusion: Basically, the sound waves are absorbed by the leaves and branches of trees. The higher the density of the tree and the shorter the distance from the sound source to the tree, the greater the reducing effect. With the shorter distance from the green wall, the sound gradually decreases because it creates an angle at the deflection path of the wave and therefore, the wave has to travel a greater distance to the receiver. According to the obtained results, it is suggested for landscape designers to use this shrub as a green wall and sound barrier, pruning it with a width of one meter and also its distance from a sound source close to about 5 meters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Density
  • health
  • Signal
  • Urban design
  • Wave deflection
  1. References

    1. Roswall N, Raaschou-Nielsen O, Jensen SS, Tjonneland A, Sorensen M. Long-term exposure to residential railway and road traffic noise and risk for diabetes in a Danish cohort. Environmental Research. 2018; 160: 292-297.
    2. Babadi N, Mohammadi Rouzbahan M, Hemadi K. Study of noise pollution and noise annoyance in residential areas affected by sound of Ahvaz International Airport. Journal of Environmental Sciences and Technology. 2019; 21: 1-13.
    3. Yu Y, Paul K, Arah O, Mayeda E, Wu J, Lee E, Ritz B. Air pollution, noise exposure, and metabolic syndrome-A cohort study in elderly Mexican-Americans in Sacramento area. UNSP 105269. Environment International. 2020; 134.
    4. Jarosinska D, Heroux M, Wilkhu P, Creswick J, Verbeek J, Wothge J. Development of the WHO environmental noise guidelines for the European region: An introduction. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2018; 15 (4): 813.
    5. Mazaheri Jajaie R. Modeling the relationship between noise pollution and landscape metrics of urban structures and green covers (case study: Esfahan City). Journal of Research in environmental Health. 2020; 21: 45-55. (Persian).
    6. World Health Organization. Burden of disease from environmental noise quantification of healthy life years lost in Europe. 2011. 106p.
    7. Konovalova O. Analysis of criteria and strategies used for noise monitoring in airports. Proceedings of the National Aviation University. 2015; 2: 99-105.
    8. Peivast N, Parvari R, Hashemi Z, Safari M, Omidi S, Asadi N. Simultaneous assessment of traffic noise pollution and hearing threshold level of shopkeepers in congested area of Behbahan in 2014. Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences. 2017; 16: 645-660. (Persian).
    9. Merchan CI, Diaz-Balteiro L, Soli M. Noise pollution in national parks: Soundscape and economic valuation. Landscape and Urban Planning. 2014; 123: 1- 9.
    10. Benfield JA, Bell PA, Troup LJ, Soderstrom NC. Aesthetic and affective effects of vocal and traffic noise on natural landscape assessment. Journal of Environmental Psychology. 2010; 30: 103-111.
    11. Arnberger A, Eder R, Allex B, Sterl P, Burns RC. Relationships between national-park affinity and attitudes towards protected area management of visitors to the Gesaeuse National Park, Austria. Forest Policy and Economics. 2012; 19: 48-55.
    12. Hosseini A, Amini Toosi H. A research on appropriate plant species for green facades to reduce the sound level.  Journal of Environmental Sciences and Technology. 2016; 18: 123-136. (Persian).
    13. Karimi E, Nasiri P, Abasspour M, Moghadam MR, Taghavi L. Evaluation of noise pollution in district 14 of Tehran. Journal of Human and Environment. 2013; 23:1-12. (Persian).
    14. Islam MN, Rahman KS, Bahar MN, Habib MA, Ando K, Hattori N. Pollution attenuation by roadside greenbelt in and around urban areas. Urban Forestry and Urban Greening. 2012; 11: 460-464.
    15. Sheng Q, Zhang Y, Zhua Z,  Li W, Xu J, Tang R. An experimental study to quantify road greenbelts and their association with PM2.5 concentration along city main roads in Nanjing, China. Science of Total Environment. 2019; 667: 710-717.
    16. Shanmugavasan A, Ramachandran T. Investigation of the extraction process and phytochemical composition of preparations of Dodonaea viscosa (L.) Jacq. Journal of Ethnopharmacology. 2011; 137: 1172-1176.
    17. Gray RM, Davisson LD. An Introduction to Statistical Signal Processing. Cambridge University Press. USA. 2004. 475p.
    18. Martin A.M. Industrial impact noise and hearing. PhD Thesis. Department of pure and applied physics, University of Salford, USA. 1980. 106p.
    19. Huddart L. The use of vegetation for traffic noise screening, research report 238, Transport and road research laboratory. Department of transport, Berkshire, England. 1990. 38p.
    20. Urgenc S. Intensive planting and vast technique. Stanbul university, Turkey. 1990. 67p.
    21. Ozer S, Akif IM, Yilmaz H. Determination of roadside noise reduction effectiveness of Pinus sylvestris L. and Populus nigra L. in Erzurum. Turkey. Environmental Monitoring and Assessment Bulletin. 2007; 10: 78-86.
    22. Pathak V, Tripathi BD, Mishra VK. Evaluation of anticipated performance index of some tree species for greenbelt development to mitigate traffic generated noise. Urban forestry and urban greening. 2011; 10: 61-66.
    23. Dirr MA. Their identification, ornamental characteristics, culture, propagation and uses. Manual of woody landscape plants. 4thed. Stipes publishing company, Champaign, USA. 1990. 1007p.
    24. Won NH, Tan AYK, Ta n PY, Chiang K, Wong NC. Acoustics evaluation of vertical greenery systems for building walls. Building and Environment. 2010; 45: 411-420.
    25. Maleki K, Hosseini SM. The effect of pure and mixed plantation of Robinia Pseudacasia and Pinus Eldarica on traffic noise decrease. International Journal of environmental Science. 2010; 1: 213- 224.