Pollution sonore - Noise pollution

Un Boeing 747-400 de Qantas passe à proximité des maisons peu avant d'atterrir à l'aéroport de Londres Heathrow .

La circulation est la principale source de pollution sonore dans les villes (comme São Paulo , illustré ici).

La pollution sonore , également connue sous le nom de bruit environnemental ou pollution sonore , est la propagation de bruits ayant des impacts variés sur l'activité de la vie humaine ou animale, la plupart d'entre eux étant nocifs dans une certaine mesure. La source du bruit extérieur dans le monde est principalement causée par les machines, les transports et les systèmes de propagation. Une mauvaise planification urbaine peut entraîner une désintégration ou une pollution sonore, les bâtiments industriels et résidentiels côte à côte peuvent entraîner une pollution sonore dans les zones résidentielles. Certaines des principales sources de bruit dans les zones résidentielles comprennent la musique forte , les transports (circulation, train, avions, etc.), l'entretien des pelouses, la construction , les générateurs électriques, les éoliennes, les explosions et les personnes.

Les problèmes documentés associés au bruit dans les environnements urbains remontent à la Rome antique . Aujourd'hui, le niveau sonore moyen de 98 décibels (dB) dépasse la valeur OMS de 50 dB autorisée pour les zones résidentielles. La recherche suggère que la pollution sonore aux États-Unis est la plus élevée dans les quartiers à faible revenu et les minorités raciales, et la pollution sonore associée aux générateurs d'électricité domestique est une dégradation environnementale émergente dans de nombreux pays en développement.

Des niveaux de bruit élevés peuvent contribuer aux effets cardiovasculaires chez l'homme et à une incidence accrue de maladie coronarienne . Chez les animaux, le bruit peut augmenter le risque de mort en altérant la détection et l'évitement des prédateurs ou des proies, interférer avec la reproduction et la navigation et contribuer à une perte auditive permanente. Une quantité substantielle du bruit que les humains produisent se produit dans l'océan. Jusqu'à récemment, la plupart des recherches sur les impacts du bruit se concentraient sur les mammifères marins et, dans une moindre mesure, les poissons. Au cours des dernières années, les scientifiques se sont tournés vers la réalisation d'études sur les invertébrés et leurs réponses aux sons anthropiques dans l'environnement marin. Cette recherche est essentielle, d'autant plus que les invertébrés représentent 75 % des espèces marines, et composent donc un grand pourcentage des réseaux trophiques océaniques. Parmi les études qui ont été menées, une grande variété de familles d'invertébrés a été représentée dans la recherche. Il existe une variation dans la complexité de leurs systèmes sensoriels, ce qui permet aux scientifiques d'étudier une gamme de caractéristiques et de mieux comprendre les impacts du bruit anthropique sur les organismes vivants.

Santé

Humains

La pollution sonore affecte à la fois la santé et le comportement. Un son indésirable (bruit) peut nuire à la santé physiologique. La pollution sonore est associée à plusieurs problèmes de santé, notamment les troubles cardiovasculaires, l' hypertension , les niveaux de stress élevés, les acouphènes , la perte auditive, les troubles du sommeil et d'autres effets nocifs et perturbateurs. Selon une revue de la littérature existante en 2019, la pollution sonore était associée à un déclin cognitif plus rapide.

À travers l'Europe, selon l' Agence européenne pour l'environnement , on estime que 113 millions de personnes sont affectées par des niveaux de bruit du trafic routier supérieurs à 55 décibels, seuil à partir duquel le bruit devient nocif pour la santé humaine selon la définition de l'OMS.

Le son devient indésirable lorsqu'il interfère avec les activités normales telles que le sommeil ou la conversation, ou perturbe ou diminue la qualité de vie. La perte auditive induite par le bruit peut être causée par une exposition prolongée à des niveaux de bruit supérieurs à 85 décibels pondérés A . Une comparaison des membres de la tribu Maaban , qui étaient peu exposés au bruit des transports ou industriel, à une population américaine typique a montré qu'une exposition chronique à des niveaux modérément élevés de bruit environnemental contribue à la perte auditive.

L'exposition au bruit sur le lieu de travail peut également contribuer à la perte auditive induite par le bruit et à d'autres problèmes de santé. La perte auditive professionnelle est l'une des maladies professionnelles les plus courantes aux États-Unis et dans le monde.

Il est moins clair comment les humains s'adaptent subjectivement au bruit. La tolérance au bruit est souvent indépendante des niveaux de décibels. La recherche sur le paysage sonore de Murray Schafer était révolutionnaire à cet égard. Dans son travail, il présente des arguments convaincants sur la façon dont les humains se rapportent au bruit à un niveau subjectif, et comment cette subjectivité est conditionnée par la culture. Schafer note également que le son est une expression de puissance, et en tant que telle, la culture matérielle (par exemple, les voitures rapides ou les motos Harley Davidson avec des tuyaux de rechange) ont tendance à avoir des moteurs plus forts non seulement pour des raisons de sécurité, mais pour des expressions de puissance en dominant le paysage sonore avec un son particulier. D'autres recherches clés dans ce domaine peuvent être vues dans l'analyse comparative de Fong des différences de paysage sonore entre Bangkok, Thaïlande et Los Angeles, Californie, États-Unis. Basée sur les recherches de Schafer, l'étude de Fong a montré comment les paysages sonores diffèrent en fonction du niveau de développement urbain de la région. Il a découvert que les villes de la périphérie ont des paysages sonores différents de ceux des centres-villes. Les découvertes de Fong lient non seulement l'appréciation du paysage sonore à des vues subjectives du son, mais démontrent également comment différents sons du paysage sonore sont révélateurs de différences de classe dans les environnements urbains.

La pollution sonore peut avoir des effets négatifs sur les adultes et les enfants autistes . Les personnes atteintes de troubles du spectre autistique (TSA) peuvent présenter une hyperacousie, qui est une sensibilité anormale au son. Les personnes atteintes de TSA qui souffrent d'hyperacousie peuvent avoir des émotions désagréables, telles que la peur et l'anxiété, et des sensations physiques inconfortables dans des environnements bruyants avec des sons forts. Cela peut amener les personnes atteintes de TSA à éviter les environnements pollués par le bruit, ce qui peut à son tour entraîner un isolement et affecter négativement leur qualité de vie. Les bruits explosifs soudains typiques des échappements de voitures hautes performances et des alarmes de voiture sont des types de pollution sonore qui peuvent affecter les personnes atteintes de TSA.

Alors que les personnes âgées peuvent avoir des problèmes cardiaques dus au bruit, selon l'Organisation mondiale de la santé, les enfants sont particulièrement vulnérables au bruit, et les effets que le bruit a sur les enfants peuvent être permanents. Le bruit constitue une menace sérieuse pour la santé physique et psychologique d'un enfant et peut interférer négativement avec l'apprentissage et le comportement d'un enfant.

Faune

Le son est le principal moyen par lequel de nombreux organismes marins découvrent leur environnement. Par exemple, de nombreuses espèces de mammifères marins et de poissons utilisent le son comme principal moyen de navigation, de communication et de recherche de nourriture. Le bruit anthropique peut avoir un effet néfaste sur les animaux, augmentant le risque de mort en modifiant l'équilibre délicat dans la détection et l'évitement des prédateurs ou des proies, et en interférant avec l'utilisation des sons dans la communication, en particulier en ce qui concerne la reproduction, et dans la navigation et l'écholocation . Ces effets peuvent alors modifier davantage d'interactions au sein d'une communauté par le biais d' effets indirects (« domino »). Une surexposition acoustique peut entraîner une perte auditive temporaire ou permanente.

Les merles d'Europe vivant en milieu urbain sont plus susceptibles de chanter la nuit dans des endroits très pollués par le bruit pendant la journée, ce qui suggère qu'ils chantent la nuit parce que c'est plus calme et que leur message peut se propager plus clairement dans l'environnement. La même étude a montré que le bruit diurne était un prédicteur plus fort du chant nocturne que la pollution lumineuse nocturne , à laquelle le phénomène est souvent attribué. Le bruit anthropique a réduit la richesse des espèces d'oiseaux trouvés dans les parcs urbains néotropicaux.

Les diamants mandarins deviennent moins fidèles à leurs partenaires lorsqu'ils sont exposés au bruit de la circulation. Cela pourrait modifier la trajectoire évolutive d'une population en sélectionnant des traits, sapant les ressources normalement consacrées à d'autres activités et entraînant ainsi de profondes conséquences génétiques et évolutives.

La pollution sonore sous-marine due aux activités humaines est également répandue dans la mer, et étant donné que le son se propage plus rapidement dans l'eau que dans l'air, est une source majeure de perturbation des écosystèmes marins et nuit considérablement à la vie marine, y compris les mammifères marins, les poissons et les invertébrés. . Les principales sources de bruit anthropique proviennent des navires marchands, des opérations de sonar naval, des explosions sous-marines (nucléaires) et de l'exploration sismique par les industries pétrolières et gazières. Les cargos génèrent des niveaux de bruit élevés en raison des hélices et des moteurs diesel. Cette pollution sonore augmente considérablement les niveaux de bruit ambiant à basse fréquence au-dessus de ceux causés par le vent. Les animaux tels que les baleines qui dépendent du son pour communiquer peuvent être affectés par ce bruit de diverses manières. Des niveaux de bruit ambiant plus élevés font également que les animaux vocalisent plus fort, ce qu'on appelle l' effet Lombard . Les chercheurs ont découvert que la longueur des chants des baleines à bosse était plus longue lorsque le sonar basse fréquence était actif à proximité.

La pollution sonore peut avoir causé la mort de certaines espèces de baleines qui se sont échouées après avoir été exposées au bruit fort des sonars militaires . (voir aussi Mammifères marins et sonar ) Même les invertébrés marins, tels que les crabes ( Carcinus maenas ), se sont avérés être affectés négativement par le bruit des navires. Il a été noté que les plus gros crabes étaient plus affectés négativement par les sons que les plus petits crabes. L'exposition répétée aux sons a conduit à l' acclimatation .

Pourquoi les invertébrés sont affectés

Plusieurs raisons ont été identifiées concernant l'hypersensibilité des invertébrés lorsqu'ils sont exposés au bruit anthropique. Les invertébrés ont évolué pour capter le son, et une grande partie de leur physiologie est adaptée dans le but de détecter les vibrations environnementales. Les antennes ou les poils de l'organisme captent le mouvement des particules. Les bruits anthropiques créés dans l'environnement marin, tels que le battage de pieux et la navigation, sont captés par le mouvement des particules ; ces activités illustrent les stimuli en champ proche. La capacité de détecter les vibrations à travers les structures mécanosensorielles est la plus importante chez les invertébrés et les poissons. Les mammifères dépendent également des oreilles du détecteur de pression pour percevoir le bruit qui les entoure. Par conséquent, il est suggéré que les invertébrés marins perçoivent probablement les effets du bruit différemment des mammifères marins. Il est rapporté que les invertébrés peuvent détecter une large gamme de sons, mais la sensibilité au bruit varie considérablement entre chaque espèce. En général, cependant, les invertébrés dépendent de fréquences inférieures à 10 kHz. C'est la fréquence à laquelle une grande partie du bruit océanique se produit. Par conséquent, non seulement le bruit anthropique masque souvent la communication des invertébrés, mais il a également un impact négatif sur d'autres fonctions du système biologique par le biais du stress induit par le bruit. Une autre des principales causes des effets du bruit chez les invertébrés est que le son est utilisé dans de multiples contextes comportementaux par de nombreux groupes. Cela comprend les sons régulièrement produits ou perçus dans le cadre d'une agression ou d'un évitement de prédateurs. Les invertébrés utilisent également le son pour attirer ou localiser les partenaires, et utilisent souvent le son dans le processus de parade nuptiale.

Stress enregistré dans les réponses physiologiques et comportementales

De nombreuses études menées sur l'exposition des invertébrés au bruit ont révélé qu'une réponse physiologique ou comportementale était déclenchée. La plupart du temps, cela était lié au stress et fournissait des preuves concrètes que les invertébrés marins détectent et réagissent au bruit. Certaines des études les plus informatives de cette catégorie se concentrent sur les bernard-l'ermite. Dans une étude, il a été constaté que le comportement du bernard-l'ermite Pagurus bernhardus , lorsqu'il tentait de choisir une coquille, était modifié lorsqu'il était soumis au bruit. Une bonne sélection des carapaces de bernard-l'ermite contribue fortement à leur capacité de survie. Les coquilles offrent une protection contre les prédateurs, la salinité élevée et la dessiccation. Cependant, les chercheurs ont déterminé que l'approche de la coquille, l'étude de la coquille et l'habitation de la coquille se sont produites sur une durée plus courte avec le bruit anthropique comme facteur. Cela indiquait que les processus d'évaluation et de prise de décision du bernard-l'ermite étaient tous deux altérés, même si les bernard-l'ermite ne sont pas connus pour évaluer les coquilles à l'aide de mécanismes auditifs ou mécanoréceptifs. Dans une autre étude portant sur Pagurus bernhardus et la moule bleue, ( Mytilus edulis) les comportements physiques ont montré une réponse de stress au bruit. Lorsque le bernard-l'ermite et la moule ont été exposés à différents types de bruit, une variation significative de l'écartement des valves s'est produite chez la moule bleue. Le bernard-l'ermite a répondu au bruit en soulevant la coquille du sol à plusieurs reprises, puis en la libérant pour l'examiner avant de retourner à l'intérieur. Les résultats des essais sur le bernard-l'ermite étaient ambigus en ce qui concerne la causalité; d'autres études doivent être menées afin de déterminer si le comportement du bernard-l'ermite peut être attribué au bruit produit.

Une autre étude démontrant une réponse au stress chez les invertébrés a été menée sur l'espèce de calmar Doryteuthis pealeii . Le calmar a été exposé à des bruits de construction connus sous le nom de battage de pieux, qui ont un impact direct sur le fond marin et produisent d'intenses vibrations transmises par le substrat et par l'eau. Le calmar a réagi par jet, encrage, changement de motif et autres réactions de sursaut. Étant donné que les réponses enregistrées sont similaires à celles identifiées face à un prédateur, il est implicite que le calmar a initialement considéré les sons comme une menace. Cependant, il a également été noté que les réponses d'alarme ont diminué au fil du temps, ce qui signifie que le calmar s'était probablement acclimaté au bruit. Quoi qu'il en soit, il est évident qu'un stress s'est produit chez le calmar, et bien qu'aucune enquête plus approfondie n'ait été menée, les chercheurs soupçonnent l'existence d'autres implications susceptibles de modifier les habitudes de survie du calmar.

Impacts sur la communication

Le bruit anthropique terrestre affecte les communications acoustiques des sauterelles tout en produisant des sons pour attirer un partenaire. La condition physique et le succès de reproduction d'une sauterelle dépendent de sa capacité à attirer un partenaire d'accouplement. Les sauterelles mâles Corthippus biguttulus attirent les femelles en utilisant la stridulation pour produire des chants de parade nuptiale. Les femelles produisent des signaux acoustiques plus courts et principalement de faible fréquence et amplitude, en réponse au chant du mâle. Des recherches ont montré que cette espèce de sauterelle change son cri d'accouplement en réponse au bruit de la circulation. Lampe et Schmoll (2012) ont constaté que les sauterelles mâles des habitats calmes ont une fréquence locale maximale d'environ 7319 Hz. En revanche, les sauterelles mâles exposées au bruit de la circulation peuvent créer des signaux avec un maximum de fréquence locale plus élevée de 7622 Hz. Les fréquences les plus élevées sont produites par les sauterelles pour éviter que le bruit de fond ne noie leurs signaux. Ces informations révèlent que le bruit anthropique perturbe les signaux acoustiques produits par les insectes pour la communication. Des processus similaires de perturbation du comportement, de plasticité comportementale et de changements de niveau de population en réponse au bruit se produisent probablement chez les invertébrés marins producteurs de son, mais des recherches plus expérimentales sont nécessaires.

Impacts sur le développement

Il a été démontré que le bruit des bateaux affecte le développement embryonnaire et la forme physique du lièvre de mer Stylocheilus striatus . Le bruit anthropique peut modifier les conditions de l'environnement qui ont un effet négatif sur la survie des invertébrés. Bien que les embryons puissent s'adapter aux changements normaux de leur environnement, les preuves suggèrent qu'ils ne sont pas bien adaptés pour supporter les effets négatifs de la pollution sonore. Des études ont été menées sur le lièvre de mer pour déterminer les effets du bruit des bateaux sur les premiers stades de la vie et le développement des embryons. Des chercheurs ont étudié les lièvres de mer du lagon de l' île de Moorea , en Polynésie française. Dans l'étude, des enregistrements du bruit des bateaux ont été réalisés à l'aide d'un hydrophone. De plus, des enregistrements de bruit ambiant ont été réalisés sans contenir de bruit de bateau. Contrairement aux lectures de bruit ambiant, les mollusques exposés aux lectures de bruit de bateau présentaient une réduction de 21 % du développement embryonnaire. De plus, les larves nouvellement écloses ont connu un taux de mortalité accru de 22 % lorsqu'elles ont été exposées aux bruits des bateaux.

Impacts sur l'écosystème

Le bruit anthropique peut avoir des effets négatifs sur les invertébrés qui aident à contrôler les processus environnementaux cruciaux pour l'écosystème. Il existe une variété de sons sous-marins naturels produits par les vagues dans les habitats côtiers et de plateau, et des signaux de communication biotiques qui n'ont pas d'impact négatif sur l'écosystème. Les changements de comportement des invertébrés varient selon le type de bruit anthropique et sont similaires aux paysages sonores naturels.

Des expériences ont examiné le comportement et la physiologie de la palourde ( Ruditapes philippinarum ), du décapode ( Nephrops norvegicus ) et de l' ophiure ( Amphiura filiformis ) qui sont affectés par des sons ressemblant aux bruits de navigation et de construction. Les trois invertébrés de l'expérience ont été exposés à un bruit à large bande continu et à un bruit à large bande impulsif. Le bruit anthropique a entravé le comportement de bioirrigation et d' enfouissement de Nephrops norvegicus . De plus, le décapode présentait une réduction de mouvement. Ruditapes philippinarum a subi un stress qui a entraîné une réduction de la relocalisation de la surface. Le bruit anthropique a poussé les palourdes à fermer leurs vannes et à se déplacer vers une zone au-dessus de l'interface sédiments-eau. Cette réponse empêche la palourde de se mélanger à la couche supérieure du profil sédimentaire et entrave l'alimentation en suspension. Le son amène Amphiura filiformis à subir des changements dans les processus physiologiques, ce qui entraîne une irrégularité du comportement de bioturbation.

Ces invertébrés jouent un rôle important dans le transport des substances pour le cycle des nutriments benthiques. En conséquence, les écosystèmes sont impactés négativement lorsque les espèces ne peuvent pas adopter des comportements naturels dans leur environnement. Les emplacements dotés de voies de navigation, de dragage ou de ports commerciaux sont connus sous le nom de son à large bande continu. Le battage de pieux et la construction sont des sources de bruit à large bande impulsif. Les différents types de bruit à large bande ont des effets différents sur les différentes espèces d'invertébrés et sur la façon dont ils se comportent dans leur environnement.

Une autre étude a révélé que les fermetures de vannes chez l'huître creuse Magallana gigas étaient une réponse comportementale à divers degrés de niveaux d'amplitude acoustique et de fréquences de bruit. Les huîtres perçoivent les vibrations sonores en champ proche en utilisant des statocystes. De plus, ils possèdent des récepteurs superficiels qui détectent les variations de pression de l'eau. Les ondes de pression acoustique provenant du transport maritime peuvent être produites en dessous de 200 Hz. Le battage des pieux génère du bruit entre 20 et 1000 Hz. De plus, les grosses explosions peuvent créer des fréquences allant de 10 à 200 Hz. M. gigas peut détecter ces sources de bruit car leur système sensoriel peut détecter le son dans la plage de 10 à < 1000 Hz.

Il a été démontré que le bruit anthropique produit par l'activité humaine a un impact négatif sur les huîtres. Des études ont révélé que les valves larges et relâchées indiquent des huîtres saines. Les huîtres sont stressées lorsqu'elles n'ouvrent pas leurs vannes aussi fréquemment en réponse au bruit ambiant. Cela permet aux huîtres de détecter le bruit à de faibles niveaux d'énergie acoustique. Bien que nous comprenions généralement que la pollution sonore marine influence la mégafaune charismatique comme les baleines et les dauphins, comprendre comment les invertébrés comme les huîtres perçoivent et réagissent au son généré par l'homme peut fournir des informations supplémentaires sur les effets du bruit anthropique sur l'écosystème dans son ensemble.

Évaluation du bruit

Métriques de bruit

Les chercheurs mesurent le bruit en termes de pression , d' intensité et de fréquence . Le niveau de pression acoustique (SPL) représente la quantité de pression par rapport à la pression atmosphérique pendant la propagation des ondes sonores qui peut varier dans le temps ; ceci est également connu comme la somme des amplitudes d'une onde. L'intensité sonore , mesurée en watts par mètre carré, représente le flux sonore sur une zone particulière. Bien que la pression et l'intensité acoustiques diffèrent, les deux peuvent décrire le niveau d'intensité sonore en comparant l'état actuel au seuil d'audition ; cela se traduit par des unités de décibels sur l'échelle logarithmique. L'échelle logarithmique s'adapte à la vaste gamme de sons entendus par l'oreille humaine.

Représentation de la pondération fréquentielle

La fréquence, ou hauteur, est mesurée en Hertz (Hz) et reflète le nombre d'ondes sonores propagées dans l'air par seconde. La gamme de fréquences entendues par l'oreille humaine va de 20 Hz à 20 000 Hz ; cependant, la sensibilité à l'audition de fréquences plus élevées diminue avec l'âge. Certains organismes, comme les éléphants, peuvent enregistrer des fréquences comprises entre 0 et 20 Hz (infrasons), et d'autres, comme les chauves-souris, peuvent reconnaître des fréquences supérieures à 20 000 Hz (ultrasons) pour effectuer une écholocalisation.

Les chercheurs utilisent différents poids pour tenir compte de la fréquence du bruit avec l'intensité, car les humains ne perçoivent pas le son au même niveau d'intensité sonore. Les niveaux de pondération les plus couramment utilisés sont la pondération A , la pondération C et la pondération Z. La pondération A reflète la gamme d'audition, avec des fréquences de 20 Hz à 20 000 Hz. Cela donne plus de poids aux fréquences plus élevées et moins de poids aux fréquences plus basses. La pondération C a été utilisée pour mesurer la pression acoustique de pointe ou le bruit impulsif, similaire aux bruits forts et de courte durée provenant de machines en milieu professionnel. La pondération Z, également appelée pondération nulle, représente les niveaux de bruit sans aucune pondération de fréquence.

Comprendre les niveaux de pression acoustique est essentiel pour évaluer les mesures de la pollution sonore. Plusieurs mesures décrivant l'exposition au bruit comprennent :

Niveau équivalent énergétique moyen du son pondéré A, LAeq : Il mesure l'énergie sonore moyenne sur une période donnée pour un bruit constant ou continu, tel que le trafic routier. LAeq peut être subdivisé en différents types de bruit en fonction de l'heure de la journée ; cependant, les heures limites pour le soir et la nuit peuvent différer d'un pays à l'autre, les États-Unis, la Belgique et la Nouvelle-Zélande notant les heures du soir de 19h00 à 22h00 ou de 19h00 à 22h00 et les heures de nuit de 22h00 à 19h00 ou 22h00-7h00 et la plupart des pays européens notant les heures de soirée de 19h00 à 23h00 ou de 19h00 à 23h00 et les heures de nuit de 23h00 à 19h00 ou 23h00 à 07h00). Les termes LAeq incluent :
- Niveau moyen jour-nuit, DNL ou LDN : Cette mesure évalue l'exposition cumulée au bruit sur une période de 24 heures (L_eq sur 24 h) de l'année, avec une pénalité ou un poids de 10 dB(A) ajouté aux mesures de bruit nocturne étant donné la sensibilité accrue au bruit la nuit. Celui-ci est calculé à partir de l'équation suivante (États-Unis, Belgique, Nouvelle-Zélande) : $L_{dn}=10\cdot \log _{10}{\frac {1}{24}}\left(15\cdot 10^{\frac {L_{day}}{10}}+9 \cdot 10^{\frac {L_{nuit}+10}{10}}\right)$
- Niveau moyen jour-soir-nuit, DENL ou Lden : Cette mesure, couramment utilisée dans les pays européens, évalue la moyenne sur 24 heures dans une année (similaire au DNL) ; cependant, cette mesure sépare le soir (4 heures, 19h00-23h00 ou 19h00-23h00) des heures de nuit (8 heures, 23h00-19h00 ou 23h00-7h00) et ajoute une pénalité de 5 dB au soir et de 10 dB aux heures de nuit. Ceci est calculé à partir de l'équation suivante (la plupart de l'Europe): $L_{den}=10\cdot \log _{10}{\frac {1}{24}}\left(12\cdot 10^{\frac {L_{day}}{10}}+4 \cdot 10^{\frac {L_{soir}+5}{10}}+8\cdot 10^{\frac {L_{nuit}+10}{10}}\right)$
- Niveau diurne, LAeqD ou Lday : cette mesure évalue le bruit diurne, généralement de 7h00 à 19h00 (7h00-19h00 ), mais peut varier selon les pays.
- Niveau nocturne, LAeqN ou Lnight : cette mesure évalue le bruit nocturne, en fonction des heures de coupure du pays décrites ci-dessus.
Niveau maximum, LAmax : Cette mesure représente le niveau de bruit maximal lors de l'examen de sources ponctuelles ou d'événements de bruit uniques ; cependant, cette valeur ne tient pas compte de la durée de l'événement.
Niveau d'exposition sonore du son pondéré A, SEL : cette mesure représente l'énergie totale pour un événement particulier. SEL est utilisé pour décrire des événements discrets en termes de son pondéré A. La différence entre SEL et LAmax est que SEL est dérivé en utilisant plusieurs points dans le temps d'un événement particulier dans le calcul des niveaux sonores plutôt que la valeur de crête.
Mesures dérivées des centiles (L10, L50, L90, etc.) : Le bruit peut être décrit en termes de distribution statistique sur un temps défini, dans lequel les enquêteurs peuvent obtenir des valeurs, ou des seuils, à n'importe quel niveau de centile. Le L90 est le niveau sonore qui dépasse 90 % de la période de temps ; c'est ce qu'on appelle communément le bruit de fond.

Instrumentation

Un sonomètre est l'un des principaux outils de mesure des sons dans l'environnement et sur le lieu de travail.

Sonomètres

Le son peut être mesuré dans l'air à l'aide d'un sonomètre , un appareil composé d'un microphone, d'un amplificateur et d'un compteur horaire. Les sonomètres peuvent mesurer le bruit à différentes fréquences (généralement des niveaux pondérés A et C). De plus, il existe deux réglages pour les constantes de temps de réponse, rapide ( constante de temps = 0,125 seconde, similaire à l'audition humaine) ou lent (1 seconde, utilisé pour calculer des moyennes sur des niveaux sonores très variables). Les sonomètres répondent aux normes requises établies par la Commission électrotechnique internationale (CEI) et aux États-Unis, l'American National Standards Institute en tant qu'instruments de type 0, 1 ou 2. Les dispositifs de type 0 ne sont pas tenus de répondre aux mêmes critères attendus des types 1 et 2 puisque les scientifiques les utilisent comme étalons de référence de laboratoire. Les instruments de type 1 (de précision) sont destinés à étudier la précision de la capture des mesures sonores, tandis que les instruments de type 2 sont destinés à une utilisation générale sur le terrain. Les appareils de type 1 acceptables par les normes ont une marge d'erreur de ±1,5 dB, tandis que les instruments de type 2 ont une marge d'erreur de ±2,3 dB.

Dosimètres

Le son peut également être mesuré à l'aide d'un dosimètre de bruit, un appareil similaire à un sonomètre. Des individus ont utilisé des dosimètres pour mesurer les niveaux d'exposition personnelle en milieu professionnel étant donné leur taille plus petite et plus portable. Contrairement à de nombreux sonomètres, un microphone dosimètre se fixe au travailleur et surveille les niveaux tout au long d'un quart de travail. De plus, les dosimètres peuvent calculer le pourcentage de dose ou la moyenne pondérée dans le temps (TWA).

Applications pour smartphones

Niveau sonore d'un souffleur de feuilles, à l'aide de l'application NIOSH Sound Level Meter

Ces dernières années, des scientifiques et des ingénieurs du son ont développé des applications pour smartphones pour effectuer des mesures sonores, similaires aux sonomètres et dosimètres autonomes. En 2014, le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) au sein des Centers for Disease Control and Prevention (CDC) a publié une étude examinant l'efficacité de 192 applications de mesure du son sur les smartphones Apple et Android. Les auteurs ont découvert que seulement 10 applications (toutes sur l' App Store ) répondaient à tous les critères d'acceptabilité ; en outre, sur ces 10 applications, seules 4 applications répondaient aux critères de précision à moins de 2 dB(A) de la norme de référence. À la suite de cette étude, ils ont créé l'application NIOSH Sound Level Meter pour augmenter l'accessibilité et réduire les coûts de surveillance du bruit à l'aide de données de crowdsourcing avec une application testée et très précise. L'application est conforme aux exigences ANSI S1.4 et IEC 61672.

L'application calcule les mesures suivantes : temps d'exécution total, niveau sonore instantané, niveau sonore équivalent pondéré A (LAeq), niveau maximal (LAmax), niveau sonore de crête pondéré C, moyenne pondérée dans le temps (TWA), dose et projeté dose. La dose et la dose projetée sont basées sur le niveau sonore et la durée d'exposition au bruit par rapport à la limite d'exposition recommandée par le NIOSH de 85 dB(A) pour un quart de travail de huit heures. À l'aide du microphone interne du téléphone (ou d'un microphone externe attaché), le sonomètre NIOSH mesure les niveaux sonores instantanés en temps réel et convertit le son en énergie électrique pour calculer les mesures en décibels pondérés A, C ou Z. De plus, les utilisateurs de l'application peuvent générer, enregistrer et envoyer par e-mail des rapports de mesure. Le sonomètre NIOSH n'est actuellement disponible que sur les appareils Apple iOS.

Contrôle du bruit

Le tube sonore CityLink à Flemington , Melbourne , Australie , est conçu pour réduire le bruit de la chaussée sans nuire à l'esthétique de la zone.

Un homme insérant un bouchon d'oreille dans son oreille pour réduire l'exposition au bruit

Le concept de Hiérarchie des Contrôles est souvent utilisé pour réduire le bruit dans l'environnement ou sur le lieu de travail. Les contrôles techniques du bruit peuvent être utilisés pour réduire la propagation du bruit et protéger les individus contre la surexposition. Lorsque les contrôles du bruit ne sont pas réalisables ou adéquats, les individus peuvent également prendre des mesures pour se protéger des effets nocifs de la pollution sonore. Si les gens doivent être à proximité de bruits forts, ils peuvent protéger leurs oreilles avec des protections auditives (par exemple, des bouchons d'oreille ou des cache-oreilles). Ces dernières années, des programmes et des initiatives Buy Quiet ont vu le jour dans le but de lutter contre les expositions professionnelles au bruit. Ces programmes favorisent l'achat d'outils et d'équipements plus silencieux et encouragent les fabricants à concevoir des équipements plus silencieux.

Le bruit des routes et d'autres facteurs urbains peuvent être atténués par la planification urbaine et une meilleure conception des routes . Le bruit de la chaussée peut être réduit par l'utilisation d' écrans antibruit , la limitation de la vitesse des véhicules, l'altération de la texture de la surface de la chaussée, la limitation des véhicules lourds , l'utilisation de contrôles de la circulation qui lissent la circulation des véhicules pour réduire le freinage et l'accélération, et la conception des pneus. Un facteur important dans l'application de ces stratégies est un modèle informatique pour le bruit de la route , qui est capable d'aborder la topographie locale , la météorologie , les opérations de circulation et l'atténuation hypothétique. Les coûts de l'atténuation intégrée peuvent être modestes, à condition que ces solutions soient recherchées au stade de la planification d'un projet routier.

Le bruit des avions peut être réduit en utilisant des moteurs à réaction plus silencieux . La modification des trajectoires de vol et de l'heure de la piste a profité aux résidents à proximité des aéroports.

Statut juridique et réglementation

Réglementations spécifiques au pays

Jusqu'aux années 1970, les gouvernements avaient tendance à considérer le bruit comme une « nuisance » plutôt que comme un problème environnemental.

De nombreux conflits liés aux nuisances sonores sont traités par négociation entre l'émetteur et le récepteur. Les procédures d'escalade varient selon les pays et peuvent inclure des actions en collaboration avec les autorités locales, en particulier la police.

Egypte

En 2007, le Centre national de recherche égyptien a constaté que le niveau de bruit moyen dans le centre du Caire était de 90 décibels et que le bruit ne descendait jamais en dessous de 70 décibels. Les limites de bruit fixées par la loi en 1994 ne sont pas respectées. En 2018, le World Hearing Index a déclaré Le Caire comme la deuxième ville la plus bruyante du monde.

Inde

La pollution sonore est un problème majeur en Inde. Le gouvernement indien a des règles et des règlements contre les pétards et les haut-parleurs, mais l'application est extrêmement laxiste. La Fondation Awaaz est une organisation non gouvernementale indienne qui travaille depuis 2003 pour lutter contre la pollution sonore provenant de diverses sources par le biais de plaidoyers, de litiges d'intérêt public, de sensibilisation et de campagnes d'éducation. Malgré l'application accrue et la rigueur des lois actuellement en vigueur dans les zones urbaines, les zones rurales sont encore touché. La Cour suprême de l'Inde avait interdit la diffusion de musique sur haut-parleurs après 22 heures. En 2015, le National Green Tribunal a demandé aux autorités de Delhi de garantir le strict respect des directives sur la pollution sonore, affirmant que le bruit est plus qu'une simple nuisance car il peut produire un grave stress psychologique. Cependant, la mise en œuvre de la loi reste faible.

Suède

La manière dont les émissions sonores doivent être réduites, sans que l'industrie ne soit trop durement touchée, est aujourd'hui un problème majeur en matière de protection de l'environnement en Suède. L' Autorité suédoise de l'environnement de travail a défini une valeur d'entrée de 80 dB pour une exposition sonore maximale pendant huit heures. Dans les lieux de travail où il est nécessaire de pouvoir converser confortablement, le niveau de bruit de fond ne doit pas dépasser 40 dB. Le gouvernement suédois a pris des mesures d' insonorisation et d' absorption acoustique , telles que des écrans antibruit et un contrôle actif du bruit .

Royaume-Uni

Les chiffres compilés par rockwool, le fabricant d' isolants en laine minérale , sur la base des réponses des autorités locales à une demande de la Freedom of Information Act (FOI) révèlent entre avril 2008 et 2009, les conseils britanniques ont reçu 315 838 plaintes concernant la pollution sonore des résidences privées. Cela a conduit les agents de santé environnementale du Royaume-Uni à notifier 8 069 avis ou citations de réduction du bruit en vertu des termes de la loi sur le comportement antisocial (Écosse). Au cours des 12 derniers mois, 524 confiscations de matériel ont été autorisées impliquant le retrait de haut-parleurs puissants, de chaînes stéréo et de téléviseurs. Le conseil municipal de Westminster a reçu plus de plaintes par habitant que tout autre district du Royaume-Uni avec 9 814 plaintes concernant le bruit, ce qui équivaut à 42,32 plaintes pour mille habitants. Huit des 10 premiers conseils classés par plaintes pour 1 000 habitants sont situés à Londres .

États Unis

Le Noise Control Act de 1972 a établi une politique nationale des États-Unis visant à promouvoir un environnement pour tous les Américains exempt de bruit qui compromet leur santé et leur bien-être. Dans le passé, l' Environmental Protection Agency coordonnait toutes les activités fédérales de contrôle du bruit par l'intermédiaire de son Office of Noise Abatement and Control. L' EPA a progressivement supprimé le financement du bureau en 1982 dans le cadre d'un changement dans la politique fédérale de contrôle du bruit visant à transférer la responsabilité principale de la réglementation du bruit aux gouvernements étatiques et locaux. Cependant, le Noise Control Act de 1972 et le Quiet Communities Act de 1978 n'ont jamais été abrogés par le Congrès et restent en vigueur aujourd'hui, bien qu'essentiellement non financés.

L' Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) des Centers for Disease Control and Prevention (CDC) étudie l'exposition au bruit en milieu professionnel et recommande une limite d'exposition recommandée (REL) pour une moyenne pondérée dans le temps (TWA) de 8 heures ou quart de travail de 85 dB(A) et pour le bruit impulsif (événements instantanés tels que détonations ou collisions) de 140 dB(A). L'agence a publié cette recommandation ainsi que son origine, les appareils de mesure du bruit, les programmes de prévention de la perte auditive et les besoins de recherche en 1972 (révisée plus tard en juin 1998) comme approche de prévention de la perte auditive liée au bruit au travail.

L' Administration de la sécurité et de la santé au travail (OSHA) au sein du ministère du Travail publie des normes exécutoires pour protéger les travailleurs contre les risques de bruit au travail. La limite d'exposition admissible (PEL) pour le bruit est une TWA de 90 dB(A) pour une journée de travail de huit heures. Cependant, dans les industries manufacturières et de services, si la TWA est supérieure à 85 dB(A), les employeurs doivent mettre en œuvre un programme de préservation de l'audition .

La Federal Aviation Administration (FAA) réglemente le bruit des aéronefs en spécifiant le niveau de bruit maximal que les aéronefs civils individuels peuvent émettre en exigeant que les aéronefs respectent certaines normes de certification acoustique. Ces normes désignent les changements dans les exigences de niveau de bruit maximal par désignation de « étape ». Les normes de bruit américaines sont définies dans le Code of Federal Regulations (CFR) Title 14 Part 36 – Noise Standards: Aircraft Type and Airworthiness Certification (14 CFR Part 36). La FAA poursuit également un programme de contrôle du bruit des aéronefs en coopération avec la communauté aéronautique. La FAA a mis en place un processus de signalement pour toute personne susceptible d'être touchée par le bruit des avions.

La Federal Highway Administration (FHWA) a élaboré des règlements sur le bruit pour contrôler le bruit des autoroutes, comme l'exige la Federal-Aid Highway Act de 1970. Les règlements exigent la promulgation de critères de niveau de bruit de la circulation pour diverses activités d'utilisation des terres, et décrivent des procédures pour la réduction des autoroutes. bruit de la circulation et bruit de construction.

Les normes de bruit du Département du logement et du développement urbain (HUD) telles que décrites dans 24 CFR partie 51, sous-partie B fournissent des normes nationales minimales applicables aux programmes HUD pour protéger les citoyens contre le bruit excessif dans leurs communautés et lieux de résidence. Par exemple, tous les sites dont l'exposition au bruit de l'environnement ou de la communauté dépasse le niveau sonore moyen jour/nuit (DNL) de 65 (dB) sont considérés comme des zones impactées par le bruit, il définit des zones de bruit « normalement inacceptables » où les niveaux de bruit de la communauté sont compris entre 65 et 75 dB, pour de tels emplacements, des fonctionnalités de réduction du bruit et d'atténuation du bruit doivent être mises en œuvre. Les emplacements où le DNL est supérieur à 75 dB sont considérés comme « inacceptables » et nécessitent l'approbation du secrétaire adjoint à la planification et au développement communautaires.

Le ministère des Transports Bureau de la statistique des transports a créé un pour fournir un accès aux aéronefs et des données de bruit routier sur le niveau national et le comté. La carte vise à aider les urbanistes, les élus, les universitaires et les résidents à accéder à des informations à jour sur le bruit de l'aviation et des autoroutes.

Les États et les gouvernements locaux ont généralement des lois très spécifiques sur les codes du bâtiment , l'urbanisme et le développement des routes. Les lois et ordonnances sur le bruit varient considérablement d'une municipalité à l'autre et n'existent même pas dans certaines villes. Une ordonnance peut contenir une interdiction générale de faire du bruit qui est une nuisance, ou elle peut énoncer des directives spécifiques pour le niveau de bruit autorisé à certains moments de la journée et pour certaines activités.

La ville de New York a institué le premier code complet sur le bruit en 1985. Le Portland Noise Code comprend des amendes potentielles pouvant aller jusqu'à 5 000 $ par infraction et constitue la base d'autres grandes ordonnances américaines et canadiennes sur le bruit.

Organisation mondiale de la santé

Région européenne

En 1995, la Région européenne de l' Organisation mondiale de la santé (OMS) a publié des directives sur la réglementation du bruit dans la communauté. La Région européenne de l'OMS a par la suite publié d'autres versions des lignes directrices, la version la plus récente ayant été diffusée en 2018. Les lignes directrices fournissent les preuves les plus récentes issues de recherches menées en Europe et dans d'autres parties du monde sur l'exposition au bruit non professionnelle. et sa relation avec les résultats en matière de santé physique et mentale. De plus, les lignes directrices fournissent des recommandations de limites et de mesures préventives concernant diverses sources de bruit (trafic routier, ferroviaire, aérien, éolienne) pour les niveaux moyens jour-soir-nuit et nocturnes. Les recommandations pour le bruit des loisirs en 2018 étaient conditionnelles et basées sur le niveau de pression acoustique équivalent sur une période moyenne de 24 heures par an sans pondération pour le bruit nocturne (LA _{eq, 24 hrs} ); L'OMS a fixé la limite recommandée à 70 dB(A).

Directives 2018 du Bureau régional européen de l'OMS sur le bruit dans l'environnement
Source de bruit	Recommandation pour Niveau moyen jour-soir-nuit (L _den )	Recommandation pour Bruit moyen nocturne (L _nuit )
Trafic routier	53 dB(A)	45 dB(A)
Rail	54 dB(A)	44 dB(A)
Avion	45 dB(A)	40 dB(A)
Éolienne	45 dB(A)	aucune recommandation

Voir également

Les références

Bibliographie

Robert Bartholomew (1974), Sonic environment and human behavior , Exchange Bibliography, US: Council of Planning Librarians – via Internet Archive

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