Giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn ở đô thị nhờ lớp đệm thực vật có thể giúp chúng ta và môi trường “khỏe mạnh” hơn. Khi được đặt ở vị trí chiến lược trên đường, sân sau hoặc trong công viên, cây xanh giúp giảm tiếng ồn khó chịu bằng cách hấp thụ, làm chệch hướng, khúc xạ hoặc che khuất sóng âm. Theo Bộ Nông Nghiệp Mỹ (USDA ) hàng rào cây rộng khoảng hơn 30m được trồng có chủ đích sẽ giảm tiếng ồn từ 5 – 8 decibel (dBA).
Ô nhiễm tiếng ồn là gì
Ô nhiễm tiếng ồn được EPA định nghĩa là “âm thanh không mong muốn hoặc gây khó chịu”. Theo nghĩa rộng hơn, nó liên quan đến việc tiếp xúc thường xuyên với mức âm thanh cao, có thể gây ra những ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và môi trường. Vì âm thanh không phải là thứ chúng ta nhìn thấy trực tiếp nên nó thường bị coi là một yếu tố gây ô nhiễm môi trường.
Cây cối góp phần làm suy giảm âm thanh như thế nào?
Cây có thể giảm bớt âm thanh bằng cách chặn sóng âm thanh và thay đổi hành vi của chúng. Các bộ phận khác nhau của cây giảm tiếng ồn bằng cách hấp thụ, làm chệch hướng hoặc khúc xạ sóng âm tùy thuộc vào đặc tính vật lý của chúng. Rào cản âm thanh từ cây cối cũng có thể tạo ra âm thanh riêng hoặc thu hút “du khách” là động vật hoang dã tới cùng thanh âm tự nhiên của chúng để che giấu những âm thanh không tự nhiên.
Hấp thụ
Tiếng ồn được hấp thụ khi năng lượng sóng âm được một vật thể hấp thụ và một phần năng lượng bị tiêu tán.
Cấu trúc của cây, bao gồm chiều cao, cấu trúc phân nhánh, hình dạng và mật độ lá, kết cấu vỏ cây và mật độ gỗ, quyết định mức độ hiệu quả của việc hấp thụ âm thanh. Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Ứng dụng âm học cho thấy, trong số 13 loài cây lá kim và cây rụng lá, vỏ cây thông rụng lá có khả năng hấp thụ sóng âm thanh tốt nhất vì kết cấu thô ráp của nó. Nghiên cứu kết luận rằng cây lá kim nói chung hấp thụ nhiều âm thanh hơn cây rụng lá.
Hầu hết âm thanh được hấp thụ trong vùng đệm của cây sẽ được mặt đất giữa các cây hấp thụ. Sự hiện diện của cây xanh tạo điều kiện thích hợp hơn cho việc hấp thụ sóng âm, vì rễ giữ cho đất tơi xốp, chất hữu cơ chết tạo thêm lớp xốp trên cùng và tán cây giúp đất giữ được độ ẩm.
Làm lệch hướng âm thanh
Sự lệch hoặc phản xạ âm thanh xảy ra khi sóng âm bật ra khỏi bề mặt về phía nguồn phát ra tiếng ồn. Mức độ lệch âm thanh phụ thuộc vào mật độ của vật thể gây nhiễu, vật cứng hơn sẽ làm lệch âm thanh nhiều hơn.
Lá, cành và thân cây đều góp phần làm chệch hướng sóng âm bằng cách tạo ra một rào cản vật lý. Thân cây lớn và cứng cho đến nay là chất làm lệch âm thanh tốt nhất, đặc biệt là những cây có vỏ dày đặc, chẳng hạn như gỗ sồi. Ngoài việc dội ngược về phía nguồn gây tiếng ồn, các sóng âm bị lệch có thể đổi hướng và giao thoa lẫn nhau. Sự can thiệp mang tính hủy diệt này có tác dụng khử tiếng ồn.
Khúc xạ
Tiếng ồn bị khúc xạ khi sóng âm thay đổi hướng khi chúng truyền qua các môi trường khác nhau. Ví dụ, một căn phòng trống không có thảm sẽ tạo ra tiếng vang vì sóng âm bị phản xạ khỏi các bề mặt cứng, trần nhà. Thêm những chất liệu mềm mại như thảm hoặc rèm cửa sẽ làm tiêu tan sóng âm và giảm tiếng ồn trong phòng.
Tương tự, cấu trúc phức tạp của tán cây có thể làm giảm ô nhiễm tiếng ồn. Và càng có nhiều kết cấu trên lá, cành, dây leo và vỏ cây thì tiếng ồn sẽ bị khúc xạ nhiều hơn.
Che chắn
Không giống như sự hấp thụ, làm lệch và khúc xạ, việc che chắn không cản trở sóng âm thanh phát ra từ những nguồn gây ô nhiễm tiếng ồn. Thay vào đó, việc che chắn giúp bù đắp tình trạng ô nhiễm tiếng ồn bằng cách tạo ra âm thanh dễ chịu hơn cho tai người.
Cây có thể được chọn vì âm thanh mà chúng tạo ra khi có gió hoặc chúng sẽ thu hút động vật. Những loài có lá dày hoặc dạng mỏng như giấy, như cây dương hoặc cây sồi xào xạc ngay cả khi có một cơn gió nhẹ. Tre là một lựa chọn khác cho loại cây tạo ra tiếng ồn trắng – tuy nhiên, các loài tre ngoại lai lại có thể nhanh chóng lan rộng tiếng ồn ngoài tầm kiểm soát. Sự hiện diện của thảm thực vật cũng có thể thu hút động vật hoang dã, chẳng hạn như chim biết hót và dế, tạo ra âm thanh dễ chịu và cho phép con người cảm thấy hòa mình hoàn toàn hơn vào thiên nhiên.
Cách tạo rào cản âm thanh bằng cây cối
Các rào cản tiếng ồn tốt nhất có cấu trúc đa dạng giúp ngăn chặn các khoảng trống và thêm các kết cấu đa dạng cho môi trường. Vì vậy, ngoài cây cối, rào chắn âm thanh hiệu quả sẽ bao gồm các loại cây bụi, bụi rậm, dây leo, cây thân thảo.
Chiều rộng của hàng rào thực vật và khoảng cách với nguồn tiếng ồn đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả ngăn chặn tiếng ồn của nó. Theo USDA, “một vùng đệm được trồng rộng hơn 30m sẽ giảm tiếng ồn từ 5 đến 8 decibel (dBa)”. Một bộ đệm được đặt gần nguồn tiếng ồn hơn sẽ có tác dụng ngăn chặn tiếng ồn nhiều hơn một bộ đệm ở xa hơn. Ví dụ: một vùng đệm cây rộng hơn 30m được trồng cách đường 30m sẽ chặn tiếng ồn nhiều hơn khoảng 10 decibel so với cùng một vùng đệm được trồng cách đó 60m.
Cây lá rộng có hiệu quả nhất trong việc làm chệch hướng âm thanh. Tuy nhiên, khi cây lá rộng rụng lá vào mùa đông, rào cản âm thanh sẽ bị mất đi. Cây thường xuân cung cấp một lớp đệm nhất quán chống lại âm thanh vì lá của cây luôn xanh tốt quanh năm. Cây thường xuân cũng phát triển nhanh và có thể được trồng gần nhau, điều này tạo ra hàng rào thực vật dày đặc hơn.
Tiếng ồn và sức khỏe con người
Ô nhiễm tiếng ồn là vấn đề toàn cầu ảnh hưởng đến hàng triệu người mỗi ngày. Việc tiếp xúc với tiếng ồn như vậy có thể là mối nguy hiểm nghề nghiệp mà những người làm việc với máy móc ồn ào gặp phải.
Mất thính lực có thể là hậu quả trực tiếp của việc tiếp xúc lâu dài với âm thanh trên 85 dBA. Căng thẳng hàng ngày khi sống trong một thế giới ồn ào cũng có thể gây tăng huyết áp hoặc huyết áp cao, có thể dẫn đến bệnh tim mạch. Tiếng ồn vào ban đêm làm rối loạn giấc ngủ, dẫn đến những tác động ngắn hạn như khó chịu và khó tập trung. Về lâu dài, thiếu ngủ có thể làm gián đoạn các chức năng quan trọng của cơ thể do hệ thống trao đổi chất và nội tiết thực hiện.
