Förstudie om flygbuller och 70 db L Amax vid uteplats Förord Innehåll

Transkript

1 1(23) Förstudie om flygbuller och 70 db L Amax vid uteplats Slutrapport Mats E. Nilsson, Gösta Bluhm, Birgitta Berglund Institutet för Miljömedicin, Karolinska institutet, Stockholm Anna Preis Institute of Acoustics, Adam Mickiewitz University, Poznan, Polen Förord Naturvårdsverket har uppdragit åt Karolinska institutet, Institutet för miljömedicin (IMM) att göra en sammanställning av kunskapsläget vad gäller hälsoeffekter av flygbuller, särskilt effekter relevanta för bedömning av riktvärdet 70 db L Amax vid uteplats, samt att skissera upplägg av vetenskapliga studier som kan ge ökat underlag för bedömning och tolkning av detta riktvärde. Arbete har utförts av docent Mats E. Nilsson, docent Gösta Bluhm och professor Birgitta Berglund vid IMM, samt av professor Anna Preis, vid Institute of Acoustics, Adam Mickiewiz University, i Poznan, Polen. Innehåll 1. Bakgrund Syfte Kunskapsläget WHO:s syn på ohälsoeffekter, vistelsemiljöer, tidpunkter och känsliga grupper Akustiska riktvärden Antal exponerade Flygbuller och störning Taluppfattbarhet Sömnstörning Flygbuller och hjärt-kärl effekter Flygbuller och stresshormon Kognitiva effekter på barn Tillgång till god ljudmiljö utomhus Sammanfattning av kunskapsöversikt Projektskiss Syfte Delstudie 1: Enkätstudie Delstudie 2: Experimentell studie av akuta effekter Kostnader Referenser... 21

2 2(23) 1. Bakgrund Den genomgång av utförda störningsstudier av trafikbuller som påbörjades i samband med naturvårdsverkets regeringsuppdrag Riktvärden för trafikbuller vid nyanläggning eller väsentlig ombyggnad av infrastruktur: Förslag till utveckling av definitioner (Naturvårdsverket, 2001) gav inte tillräckligt vetenskaplig information för att det skall vara möjligt att föreslå något slutgiltigt vad avser antalet överskridanden av 70 db L Amax på uteplats (Berglund, Lindvall, & Nilsson, 2002). I uppdraget föreslogs att riktvärdet på uteplats borde bli föremål för fortsatt utredningsarbete. I detta utredningsarbete är en viktig fråga hur man bör gå tillväga för att undersöka effekter av överskridanden av riktvärdet dels när detta sker under den tid på dagen när uteplatsen inte används särskilt frekvent, dels när detta sker under kvällstid. Vidare föreslogs en fördjupad genomgång av kunskapsläget om störning av trafikbuller på uteplats. Avgöranden om vilka flygbullerstörningar som kan godtas i samhället bör baseras på kunskap om samband mellan bullerexponering och hälsoeffekter. Upplevd bullerstörning och försvårad talkommunikation hos människor som bor i närheten av flygplatser är viktiga effekter liksom andra ohälsoutfall, inte minst förhöjd risk för hjärt-kärlsjukdom. I bostadens närmiljö vistas också ofta eprsoner som är extra känsliga för buller, till exempel äldre personer, små barn och ungdomar samt personer med akuta eller kroniska sjukdomar Syfte Syftet med denna förstudie är att utreda möjligheterna att gå vidare med ett större projekt, för att bringa klarhet i frågan om ohälsoefekter av flygbuller på uteplats. Förstudien skall enligt uppdraget omfatta: 1. En litteraturgenomgång av tidigare forskning som är relevant för bedömningen av sambandet mellan olika effekter på ohälsa (störning, aktiviteststörning, stress och hjärt-kärlrelaterade besvär) och flygbuller vid uteplats. Denna litteraturgenomgång redovisas i avsnitt 2 nedan. 2. En projektskiss för en empiriska undersökning, med förslag på lämpliga områden för enkätundersökningar och fältstudier, samt upplägg av experimentella studier i laboratorium eller fält. Ett förslag på ett sådant projekt redovisas i avsnitt 3 nedan. 2. Kunskapsläget Detta avsnitt ger en kort sammanfattning av kunskapsläget gällande ohälsoeffekter av flygbuller i boendemiljö. Hygge (2007) har på uppdrag av Luftfartsverket nyligen kortfattat sammanfattat kunskapsläget, liksom en expertgrupp hos WHO (Berglund, Stansfeld, & Kim, 2008). Vår sammanställning utgår från dessa, men har kompletterats med de allra senaste publicerade resultaten, bland annat rörande fysiologiska effekter av flygbuller som studerats inom det europeiska samverkansprojektet HYENA (Jarup et al., 2008). Vår sammanställning behandlar ohälsoeffekterna av flygbuller såväl inomhus som utomhus, och den är särskilt inriktad på de effekter som är relevanta för riktvärdet 70 db L Amax. Det skall redan här sägas att det i stort sett saknas forskning kring effekter av flygbuller på uteplats nära bostaden eller i bostadsområden. Dock kan indirekta resonemang föras kring hur allmän kunskap om ohälsoeffekter av trafikbuller kan generaliseras till effekterna av flygbuller på uteplats.

3 3(23) 2.1. WHO:s syn på ohälsoeffekter, vistelsemiljöer, tidpunkter och känsliga grupper WHO:s (2000) nu gällande riktlinjer för samhällsbuller har organiserats utifrån specifika avgränsade miljöer, och expertgruppen fastslår att multipla ohälsoeffekter förekommer samtidigt i var och en av dessa miljöer (för effekter av flygbuller, se Berglund, 1996; Berglund et al., 2008; HCN, 1999; Hygge, 2007). WHO:s riktlinjer stipulerar därför att för en viss aktuell miljö, skall den kritiska ohälsoeffekten vara kriteriesättande, det vill säga den typ av ohälsa som har det lägsta riktvärdet bland de för aktuell miljö påvisade ohälsoeffekterna. Enligt riktlinjerna är de vetenskapligt bevisade kritiska ohälsoeffekterna av samhällsbuller: upplevd störning, talförståelse och försämrad kommunikation, störd informationsinhämtning, sömnstörning och försämrad hörsel/hörselskada. Exempel på kritiska miljöer är bostäder, inklusive sovrum och närområde utomhus, skolor och förskolor, inklusive rum för sömn och lekområden utomhus, platser för ceremonier, festivaler och underhållning, samt utomhus i parker och fritidsområden. Enligt WHO (2000) skall miljöer inomhus såväl som utomhus uppfylla nödvändiga krav för att motverka kritiska ohälsoeffekter. WHO (2000) tar också i sina riktvärden hänsyn till det tidsintervall inom vilket människor vistas och utför normala aktiviteter i den specifika miljön, till exempel skall det vara möjligt att sova i sovrum nattetid (= 8 tim) och att vistas utomhus i närområden kring bostäder, dagis och skolor samt i parker och fritidsområden (dag/kväll =16 tim). Riktvärden baserade på energisummation av ljud är inte tillräckliga eftersom även ljudens karaktär har betydelse för ohälsoeffekterna. Därför anger riktlinjerna kombinerade riktvärden för bostäders sovrum och förskolors sovrum (dagtid) bestående av (a) ljudnivån (L Aeq,T ) beräknad för den sammanhängande sovperioden (t ex T = 8 tim nattetid för bostadens sovrum) och (b) den maximala ljudnivån (L Amax ) hos enskilda ljudhändelser (överflygningar, lastbilspassager, etc.) kombinerad med antalet ljudhändelser. WHO (2000) identifierar också efterklangstiden i rum (främst inomhus), proportionen lågfrekventa komponenter hos buller (både inomhus och utomhus) samt låg ljudnivå som bakgrund som viktiga för ljuds/bullers karaktär och därmed eventuella sammanhängande ohälsoeffekter. WHO:s första mål är att skydda känsliga individer och det andra målet är att skydda den allmänna befolkningen. Barn och ungdomar har av WHO (2000) och Socialstyrelsen (2005) identifierats som särskilt känslig grupp vad avser samhällsbullers ohälsoeffekter (se också UNCD, 1992). Mest utsatta bland både barn och vuxna är hörselskadade personer (även äldre med presbyacusis) samt allmänt de som är sjuka och under rehabilitering. Bland barn och ungdomar hör de hyperaktiva, musikutövande och språkinlärande också till de mest utsatta. Vi framtagning av riktvärden för buller skall hänsyn tas till barn och ungdomar samt de med hörselnedsättning/skada. Detta gäller enlig WHO (2000) för typ av effekt (kommunikation, rekreation, störning, etc.), specifika miljöer (bostad, skola, parker, etc.) och livsstil (t.ex. samtala i mobiltelefon, musiklyssnande i hörlurar). WHO:s (2000) riktvärde för allmänna platser (industriella, kommersiella, handels- och trafikområden, inomhus och utomhus) är baserat på risk för hörselskada i den allmänna befolkningen och har sattas till 70 db L Aeq,24h samt 110 db L Amax(fast). Riktvärdet för bostadsområden utomhus är 55 respektive 50 db L Aeq,16h för allvarlig respektive moderat störning samt nattetid utomhus 45 db LA eq,8h och 60 db L Amax för störning av sömn inne när fönstret är öppet. De sistnämnda riktvärdena tar hänsyn till att barn, åldringar och sjuka personer också skall få hälsoskydd för att kunna vistas i sina bostäder.

4 4(23) 2.2. Akustiska riktvärden Sveriges riksdag har antagit fyra riktvärden för trafikbuller i boendemiljö vid nybyggnation eller väsentlig ombyggnad (Regeringens proposition, 1997), se tabell 2.1. Riktvärdena utrycks i dygnsekvivalent ljudnivå (L Aeq,24h ), flygbullernivå (FBN) eller maximal ljudnivå (L Amax ). L Aeq,24h, som används för väg- och spårbuller, motsvarar den genomsnittliga ljudnivån under ett dygn. För flyg används FBN, som är en kvälls- och nattviktad dygnsekvivalent ljudnivå. Flyghändelser på kvällstid (kl ) räknas som tre händelser, och händelser nattetid (kl ) räknas som tio händelser. Till skillnad från L Aeq,24h och FBN, som tar hänsyn till all trafik under ett dygn, baseras maximalnivån på enstaka händelser. I svensk praxis har maximalljudnivåer för väg- och spårtrafik mätts eller beräknats för 0,125 s (tidsvägning Fast ) medan maximalnivåer för flygtrafik mätts eller beräknats för 1 s (tidsvägning Slow ). Det senare ger något lägre värden. För en typisk överflygning med relativt flack topp är skillnaden mellan Fast och Slow försumbar. [Det är dock förvirrande att två metoder används för att beskriva samma storhet, och det vore därför önskvärt med samma tidsvägning för samtliga trafikslag. Enligt WHO (2000) bör Fast användas genomgående, även för flygbuller.] Tabell 2.1. Riktvärden för trafikbuller riksdagens riktvärden för trafikbuller i boendemiljö (Regeringens proposition, 1997) Riktvärden per trafikslag Plats Typ av mått Vägtrafik Spårtrafik Flygtrafik Inomhus Ekvivalent ljudnivå 30 db L Aeq,24h 30 db L Aeq,24h 30 db FBN Inomhus Maximal ljudnivå 45 db L AFmax 45 db L AFmax 45 db L ASmax Utomhus vid fasad Ekvivalent ljudnivå 55 db L Aeq,24h 60 db L Aeq,24h 55 db FBN Utomhus vid uteplats Maximal ljudnivå 70 db L AFmax 70 db L AFmax 70 db L ASmax i anslutning till bostad Enligt Boverket (2008) skall riktvärden för uteplats beräknas utan hänsyn till fasadreflektioner. På balkonger och altaner belägna vid bostadens fasad är den faktiska ljudnivån, inklusive reflexer, cirka 3 db högre än den beräknade nivån utan reflexer. Detta måste beaktas vid bedömning av riktvärdets relevans för ohälsoeffekter av buller på uteplats. Nuvarande praxis är att i första hand skydda inomhusmiljön, vilket innebär att de två inomhusriktvärdena i stort sett alltid upprätthålls (givet att bostadens fönster hålls stängda). Riktvärdena utomhus överskrids däremot regelmässigt vid nybyggnation i större städer. Situationer där det anses motiverat med avsteg från riktvärdet 55 db L Aeq,24h för väg- eller spårtrafik har beskrivits av Boverket (Boverket, 2008). För riktvärdet 70 db L Amax gäller för väg- och spårtrafik att fem överskridande per max trafiktimme kan tillåtas, det vill säga i värsta fall fem gånger i timmen från sex på morgonen till tio på kvällen. För flygbuller saknas motsvarande definitioner av avstegsfall, men praxis för överskridanden av 70 db L Amax vid uteplats är hårdare, endast tre överskridande under dag/kväll (kl ) tillåts (Luftfartsstyrelsen, 2006). Boverket har aviserat att de under år 2009 skall presentera nya förslag på tillämpning av riktvärden för flygbuller.

5 5(23) Det finns ett enkelt samband mellan, å ena sidan, FBN och, å andra sidan, antal händelser vid uteplats och varje händelses totala ljudenergi. En flyghändelses ljudenergi utrycks vanligen med måttet Sound Exposure Level, SEL, vilket motsvarar ljudnivån hos ett stationärt ljud som pågår 1 sekund och som har samma totala ljudenergi som hela flyghändelsen. Baserat på flygflottan vid Heathrow flygplats (Ollerhead et al., 1992) kan man uppskatta att SEL = L Amax. Från detta antagande och ett antagande om när på dygnet händelserna inträffar är det möjligt att uppskatta sambandet mellan FBN och antal händelser med en viss maximalnivå (beräknade utan fasadreflex). Tabell 2.2 visar sådana beräkningar av flygbullernivåer för olika kombinationer av maximalnivåer och antal flyghändelser. Beräkningarna gäller för fall utan nattrafik, med 80 % av händelserna under dagtid, kl , och 20 % under kvällstid, kl Om samtliga händelser äger rum under dagtid, blir FBN 1.5 db lägre än de beräknade värdena i tabell 2.2. Tabell 2.2. Flygbullernivå (FBN) vid uteplats för olika kombinationer av maximalnivå (L Amax ) och antal överflygningar (N), i en situation med 80 % av dygnets överflygningar på dagtid (07-19), 20 % på kvällstid (19-22) och 0 % på nattetid (22-07). L Amax N = 3 (var 5:e timma i 15 h) N = 15 (var 60:e minut i 15 h) N = 30 (var 30:e minut i 15 h) FBN [db] N = 60 (var 15:e minut i 16 h) N = 180 (var 5:e minut i 15 h) N =450 (varannan minut i 15 h) [db] FBN = flygbullernivå, L Amax = maximalnivå vid bostadens uteplats. N = antal överflygningar per dygn Beräkning av FBN bygger på antagandet att (a) 80 % av händelserna sker på dagtid, 20 % på kvällstid och 0 % nattetid, vilket ger N = 1.4N, där N är antal flyghändelser och (b) SEL = L Amax (se Ollerhead, et al., 1992). Detta ger sambandet FBN = 10log(N 10 SEL/10 ) - 10 log(60*60*24). Beräkningar i tabell 2.2 visar att riktvärdet 55 db FBN vid fasad inte är tillräckligt för att skydda vistelsen på uteplats. FBN 55 db klaras i många fall, trots ett stort antal händelser med höga maximalnivåer. Till exempel, en 75-dB händelse varje halvtimme dag och kvällstid ger nivåer under 55 db FBN. Vid riktigt höga nivåer räcker det med ett mindre antal händelser för att riktvärdet 55 db FBN skall överskridas. Om samtliga händelser sker dagtid, vilket är fallet med militärt flyg, överskrids 55 db FBN vid 15 händelser med 85 db L Amax och sex händelser med 90 db L Amax. Observera att detta är teoretiska beräkningar, som bygger på antagandet att SEL = L Amax I själva verket varierar sambandet beroende på bland annat avståndet till flygplatsen, flygkorridorer och typ av flygplan Antal exponerade Beräkningar av antalet personer som utsätts för ljudnivåer över 55 db L Aeq,24h eller FBN visar att flygbullerexponering drabbar betydligt färre personer än väg- och spårbuller, se tabell 2.3. För flygbuller rör det sig om cirka personer som är utsatta för nivåer över 55 db FBN. SIKA (2003) har beräknat att antalet som är exponerade för nivåer över något av riksdagens fyra riktvärden är % större än antalet exponerade enligt 2.3. Vad vi vet finns inga

6 6(23) beräkningar av hur många personer som är exponerade över riktvärdet 70 db L Amax vid uteplats. Man kan dock anta att ett avsevärt antal personer med exponering under 55 db FBN är utsatta för maximalnivåer på uteplats över 70 db. Som framgår av tabell 2.2 är ett flertal scenarier med ett stort antal överskridanden av 70 db L Amax vid uteplats förenliga med riktvärdet 55 db FBN. Tabell 2.3. Antal personer exponerade för trafikbuller över 55 db vid bostadens fasad. Trafikslag Antal exponerade >55 db L Aeq,24h * Vägtrafik Spårburen trafik Flygtrafik civil Flygtrafik militär Totalt *För flyg avses FBN Flygbuller och störning Med bullerstörning avses här en allmän och sammantagen bedömning av hur störande en eller flera ljudkällor upplevts under en preciserad tidperiod. Bullerstörning är kopplad till störning av aktiviteter, vila och sömn, samt upplevelser av obehag och irritation när man utsätts för buller (Berglund, Berglund, & Lindvall, 1988; Guski, Felscher-Suhr, & Schuemer, 1999). Allmänna effekter relaterade till bullerstörning är koncentrationssvårigheter, irritation, nedstämdhet och initiativlöshet. Störningen kan i samverkan med andra belastningsfaktorer och beroende på individens känslighet och förmåga att kunna hantera stress, på längre sikt ge upphov till olika psykosomatiska besvär och psykosociala konsekvenser (WHO, 2000; Öhrström, 1991). Störningsupplevelser beror i stor utsträckning på egenskaper hos bullerexponeringen, dess ljudtrycksnivå, frekvenssammansättning, och variation över dygnet. Tillgång till skyddade platser, till exempel bostadsrum och uteplats belägna på en tyst sida, är faktorer som kan minska trafikbullerstörning i boendemiljö (Öhrström et al., 2008). Det finns stora individuella skillnader i hur störande en och samma exponering upplevs. I diskussioner om sambandet mellan bullerexponering och störning brukar därför bullerstörning kvantifieras som den andel av de exponerade som upplever sig störda. Störningsreaktionen varierar med den ekvivalenta ljudnivån, den maximala ljudnivån, antalet bullerhändelser, samt tiden på dagen (känsligheten är störst kvällstid och nattetid; skiftarbetare undantagna). Ett tätt återkommande intermittent buller upplevs vanligen som mer störande än kontinuerligt buller. Även buller med stor andel lågfrekvent ljud, till exempel tunga fordon och stora flygplan, upplevs som mer störande än ljud med mindre andel lågfrekvent ljud (Berglund, Hassmén, & Job, 1996; Nilsson, 2007). Vissa studier har skilt på bullerstörning upplevd inomhus respektive utomhus. Nilsson och Berglund (2006) visade i en fältstudie av vägtrafikbuller att de boende var betydligt mer störda av buller utomhus än inomhus. Endast i ett fåtal studier har man frågat om bullerstörning på uteplats. Öhrström och Svensson (2006) fann en kraftig minskning av störning vid balkong eller uteplats efter en minskning av vägtrafikbuller med upp till 17 db, från som mest 71 db L Aeq,24h. Bland de boende med en minskad bullerexponering,

7 7(23) rapporterade 28 % att de oftare använde uteplats, balkong eller gård efter minskningen. I en omfattande vägtrafikstudie utförd inom forskningsprogrammet Ljudlandskap för bättre hälsa uppgav cirka 20 % av de tillfrågade att buller störde vila och återhämtning på uteplats/balkong i bostäder med 55 db L Aeq,24h runt hela bostaden (inklusive uteplats). Vid 60 och 65 db L Aeq,24h var motsvarande andelar 26 och 40 %. För boende med tillgång till en tyst sida (< 45 db L Aeq,24h ) var motsvarande andelar lägre. I ett kontrollområde med < 45 db L Aeq,24h trafikbuller på någon sida uppgav endast 3 % bullerstörning vid uteplats/balkong (Öhrström et al., 2008; Öhrström, Skånberg, Svensson, & Gidlöf Gunarsson, 2006). Vi har inte funnit några motsvarande studier av störning vid uteplats av flygtrafikbuller. Den mest genomarbetade sambandsanalysen av andelen störda som funktion av exponeringsnivåer för väg-, flyg- och tågbuller bygger på en metaanalys av 54 studier (Miedema & Oudshoorn, 2001). Någon nedre exponeringsnivå för störsupplevelsen av buller är svår att fastställa empiriskt. I metaanalyserna har det antagits att andelen mycket störda (eng. highly annoyed) är noll vid nivåer under 42 db L DEN (L DEN och FBN är jämförbara). Från denna nivå ökar andelen mycket störda snabbt med stigande exponeringsnivåer (Miedema & Oudshoorn, 2001), se tabell 2.4. Vid samma exponeringsnivå är andelen störda störst för flygbuller, därnäst för vägbuller och minst för spårbuller. Samma andel störda motsvaras av en skillnad i L DEN på cirka 5 db för vägtrafik och cirka 10 db för spårbuller, jämfört med flygbuller (figur 2.1). En orsak till detta kan vara att bostäder exponerade för flygbuller, till skillnad från väg- och spårtrafikexponerade bostäder, nästan aldrig har tillgång till en tyst sida av bostaden. Tabell 2.4 Procent mycket störda av flygbuller för olika nivåer av tidsviktad genomsnittlig dygnsnivå (L DEN FBN), enligt metaanalys utförd av Miedema och Oudshoorn (2001). Andel (%) boende mycket störda av flygbuller enligt Miedema och db L den Oudshoorn (2001) Nyligen genomförda studier visar att antalet flygbullerstörda är högre än förväntat enligt Miedema och Oudshoorns (2001) metaanalys (Fidell & Silvati, 2004; Hygge, 2007; van Kempen & van Kamp, 2005) Preliminära analyser från HYENA-projektet, en multicenterstudie omfattande sju europeiska flygplatser, visar att kurvan för antalet störda för vägtrafikbuller i stort följer Miedemakurvan. Kurvan för andelen störda av flygbuller låg dock högre än förväntat i relation till kurvan för trafikbuller (Babisch et al., 2007). Det är också värt att notera att HYENA-studien fann man att sambandet mellan vägtrafikbuller och högt blodtryck var starkare bland de bullerexponerade som uppgav att de var mycket bullerstörda (Babisch et al., 2008). Man har spekulerat i att den ökande störningsgraden för flygbuller kan bero på en förväntningseffekt till exempel i samband med tillkomst av nya flygplatser och nya startbanor. Färska longitudinella studier från Schiphol visar dock att under en längre tidsrymd är antalet mycket störda högre än förväntat från den etablerade exponerings-effektkurvan (Berglund et

8 8(23) al., 2008). Detta gäller både som förväntningseffekt och vid uppföljning två år efter en större förändring. En förklaring skulle kunna vara att även om ekvivalentnivån inte stiger då flygplanen är tystare så ökar antalet flygrörelser och tendensen att fullasta varje plan kan dessutom ha ökat. Både överflygningar och bakgrundsbuller på grund av ökad flygaktivitet och annat trafikbuller runt flygplatserna kan bidra till störningen. Det är till exemplel inte ovanligt att bakgrundsbullret från vägtrafiken runt stora flygplatser uppgår till 60 db L Aeq. 100 Andel (%) mycket bullerstörda Flyg Väg Spår Tidsviktad dygnsekvivalent ljudnivå, db (LDEN) Figur 2.1. Samband mellan andel (%) boende mycket störda av flygbuller och tidsviktad ekvivalent ljudnivå (L DEN ), enligt metanalys genomförd av Miedema och Oudshoorn (2001). Enligt Hygge (2007) har akustiska mått baserade på enstaka händelser, till exempel L Amax, i allmänhet svagare samband med allmän bullerstörning än ekvivalenta ljudnivåer som tar hänsyn till den sammantagna exponeringen (se också Taylor, Hall, & Birnie, 1980). För bedömning av ohäloseffekter på uteplats och för sömnstörning är maximalnivåer dock viktiga. Som Hygge påpekar är maximalnivåer och ekvivalentnivåer ofta högt korrelerade, vilket gör det svårt att statistiskt avgöra hur mycket bättre det ena eller andra måttet är som indikator på bullerstörning eller annan ohälsoeffekt. Det är dock väl känt att knappt hörbara ljud som är påträngande till sin karaktär kan vara mycket mer störande än stationära bakgrundsljud som är lättare att utestänga från uppmärksamheten. Rylander och Björkman med medarbetare har hävdat att antalet överflygningar i kombination med maximalnivån hos den starkaste överflygningen är den lämpligaste indikatorn på flygbullerstörning. I tidiga studier, främst den Skandinaviska flygbullerundersökningen, påvisade de en ökning av antalet störda upp till cirka 50 överflygningar per dygn, varefter andelen störda var relativt konstant (Rylander, Björkman, Åhrlin, Sörensen, & Berglund, 1980). För mindre flygplatser fann de att vid nivåer mellan 70 och 76 db L Amax bestämde antalet överflygningar upp till 30 gånger per dygn störningsreaktionen (Rylander & Björkman, 1997). I denna studie var antalet händelser 70 db L Amax en bättre indikator på flygbullerstörning än FBN. Flera andra studier visar dock att ekvivalentnivåns implicita sammanvägning av antal överflygningar och deras ljudenergi är väl lämpad som indikator på flygbullerstörning (Fields, 1984; Hygge, 1995). Detta gäller för allmän bullerstörning. För specifika störningseffekter utomhus är det troligt att maximalnivå och antalet överflygningar

9 9(23) är minst lika viktigt eller viktigare än ekvivalent ljudnivå. Forskning som belägger detta saknas dock helt vad gäller effekter på uteplats Taluppfattbarhet När buller förhindrar talkommunikation uppstår bland annat koncentrationsproblem, missuppfattningar, irritation, störning, trötthet och stress (WHO, 2000). Särskilt utsatta är de äldre, barn under språkinlärning och personer med hörselnedsättning samt de som är mindre bekanta med det språk som talas (Lazarus, 1990). Tal har den största akustiska energin mellan Hz och den dominerande informationsbärande energin mellan Hz. Vårt tal innehåller dock mycket extrainformation som inte behövs för att vi skall förstå vad som sägs. Förutom fonemen består språket av olika betoningar, tonhöjder och rytm. Språk förstås allra bäst vid avslappnad samtalston. Högröstat språk är både svårt att förstå och resulterar i heshet (se t.ex. Rostolland, 1985). Buller förhindrar språkförståelse genom maskering varvid det blir omöjligt att urskilja enskilda språkljud. Desto ljudstarkare och högre energi bullret har i frekvensområdet för talet, ju mer maskerar bullret och gör talet oförståeligt för lyssnaren. Vid vistelse på uteplats orsakar flygbuller, förutom koncentrationsproblem, störning av samtal med andra personer, mobiltelefonsamtal eller radio/musik. Utomhus med 1 m avstånd mellan den talande och lyssnaren representeras avslappnad samtalston av db (och normal till höjd röstnivå av cirka db, se EPA, 1974); för kvinnor cirka 5 db lägre än för män. För full förståelse (100 % uppfattbarhet av meningar) hos normalhörande bör ljudnivån hos talet överskrida bakgrundsnivån med db (ISO, 1988; Lazarus, 1990). Personer med hörselnedsättning behöver en ännu större skillnad i ljudnivå mellan talet och bullret. Även om 95 % språkförståelse fungerar under normala förhållanden utgör det inte en bekväm och overflights LpA [dba] time [s] Figur 2.2 A-vägd ljudnivå över tid för fyra överflygningar av passagerarplan på väg mot landning. Ljudnivåer uppmätta utomhus vid bostäder på cirka 1 km avstånd från en flygplats (Poznan, Polen).

10 10(23) avslappnad konversation lämplig för en uteplats. Det har till exempel visat sig nödvändigt med 100 % språkförståelse vid olika dialekt, samtal på främmande språk och vid pågående språkinlärning, till exempel hos barn (se Berglund & Lindvall, 1995). Det saknas systematiska studier av hur flygbuller påverkar talkommunikation utomhus. Hygge (2007) beräknar utifrån typiska spektra att en A-vägd ljudnivå på cirka 55 db utgör gränsen för acceptabel talstörning för såväl tåg-, väg- som flygbuller. Acceptabel talstörning definieras då som 95 % taluppfattbarhet för normalt tal på 1 m avstånd. Under den tid 55 dba överskrids är alltså taluppfattbarheten lägre än 95 %, och närmar sig 0 % vid dba. Vid uteplats kommer 55 dba att överskridas under relativt lång del av en normal överflygning, även om maximalnivån ligger under 70 dba. Hur lång tid en överflygning pågår och hur hög dess ljudnivå är på en given uteplats beror på en rad faktorer, främst uteplatsens läge i förhållande till flygplatsen, på flygplanstyp och väderförhållanden. Figur 2.2 visar som exempel fyra överflygningar inspelade utomhus vid bostäder på km avstånd från Poznans flygplats (Polen). Bostäderna är belägna rakt under inflygning till flygplatsen. För dessa passager, med maximalnivåer från 68 till 75 db L Amax, överskrids 55 db under cirka 20 till 40 sekunder. Det är viktigt att påpeka att lyssnare med hörselnedsättning behöver upp till 15 db lägre bullernivå och att lyssnare som är äldre än 55 år eller yngre än 15 år behöver upp till 5 db lägre bullernivå. Dessutom kräver annat språk än det egna modersmålet upp till 5 db lägre bullernivå. Hygge (2007) beräknar att cirka halva befolkningen sannolikt behöver bakgrundsnivåer lägre än 55 dba för acceptabel taluppfattbarhet Sömnstörning En av de allvarligaste effekterna av samhällsbuller är sömnstörning. Ostörd sömn är en förutsättning för fysiologisk och mental hälsa. Buller försvårar insomning, påverkar sömndjup, leder till väckningar under sömn och till för tidigt uppvaknande. En bullerstörd nattsömn kan dagen efter leda till upplevd minskad sömnkvalitet, trötthet, nedstämdhet eller olustkänslor och minskad prestationsförmåga (WHO, 2000). Enligt WHO (2000) är maximal ljudnivå en bättre indikator på sömnstörning än ekvivalent ljudnivå för intermittenta ljudkällor, som flyg- och spårtrafik. Utifrån fältstudier och studier utförda i sömnlaboratorier rekommenderar WHO att bullerhändelser över 30 db L Aeq,8h och 45 db L Amax inomhus skall undvikas för att minimera effekter på sömn. Det svenska riktvärdet för buller nattetid är alltså väl motiverat ur hälsosynpunkt. Det skall dock observeras att det svenska riktvärdet förutsätter stängda fönster, medan WHO-rekommendationen är tänkt att gälla för fönster 15 cm på glänt, det vill säga för situationer där ljudnivån utanför sovrumsfönstret inte överstiger 45 db L Aeq,8h och 60 db L Amax. För många människor förutsätter en god sömnkvalitet att man kan sova med öppet fönster, något som starkt försvåras i bullriga miljöer även om gällande svenska inomhusriktvärden är uppfyllda. Sömnstörning är främst ett problem inomhus nattetid. De mest känsliga perioderna för sömnstörning är vid insomnandet och före normalt uppvaknande. Riktvärdet 70 db L Amax på uteplats är avsett att befrämja avkoppling, återhämtning och vila utomhus eller på balkong under dag- och kvällstid. Därför är sömnstörning inte avgörande för bedömning av riktvärdet vid uteplats. Riktvärdet kan dock också ha en skyddande effekt för personer som sover dagtid, till exempel skift- och nattarbetare och små barn eftersom det säkerställer maximalnivåer inomhus dagtid på högst 45 db L Amax (givet en fasaddämpning på minst 25 db). Detta förutsätter naturligtvis ett begränsat antal överskridanden. För flygbuller är praxis att endast 3

11 11(23) överskridanden per dag/kväll tillåts. Denna tillämpning ger förutom skydd av vistelse vid uteplats också skydd av sömn under dagtid Flygbuller och hjärt-kärl effekter En biologisk förklaring till att långvarig exponering för trafikbuller kan öka risken för hjärtkärleffekter är att buller utgör en stressfaktor. Det finns tilltagande dokumentation att kronisk stress avspeglar sig i bland annat ökad sekretion av kortisol och katekolaminer (noradrenalin och adrenalin). I förlängningen medför detta olika hemodynamiska och metabola effekter, som kan öka risken att utveckla högt blodtryck, kärlkramp och hjärtinfarkt (Babisch, 2001; Spreng, 2000). Allt fler studier talar för ett samband mellan exponering för vägtrafikbuller och ökad risk att utveckla kroniskt högt blodtryck (hypertoni) (Babisch, 2006; Bluhm, Berglind, Nordling, & Rosenlund, 2007; de Kluizenaar, Gansevoort, Miedema, & de Jong, 2007). Ett par färska undersökningar påvisar också ett samband mellan exponering för vägtrafikbuller och hjärtinfarkt (Babisch, Beule, Schust, Kersten, & Ising, 2005; Selander et al., 2009). Något samband mellan flygbullerexponering och hjärt-kärlsjukdom, som hjärtinfarkt, angina pectoris eller ischemisk hjärtsjukdom med hjärtsvikt har hittills inte kunnat påvisas. Några studier har däremot visat ett positivt samband mellan flygbullerexponering och ökad risk för högt blodtryck. Den första studien som presenterades ett sådant samband gällde sextusen boende kring Schiphols flygplats (Knipschild, 1977). Under senare år har ytterligare några epidemiologiska undersökningar påvisat liknande överrisker (Babisch, 2006; Eriksson et al., 2007). I en svensk tvärsnittsstudie kring Stockholm Arlanda flygplats rapporterades ett samband mellan självrapporterad läkardiagnos för högt blodtryck och exponering för flygbuller (Rosenlund, Berglind, Pershagen, Järup, & Bluhm, 2001). Den relativa risken (RR) beräknades till 1.6 vid 55 db FBN (det statistiska konfidensintervallet, CI, inom vilket populationsrisken kunde antas ligga lågt mellan 1.0 och 2.5). Det vill säga personer exponerade för 55 db FBN uppskattades ha 60 % (= 1.6 gånger) högre risk för högt blodtryck jämfört med boende med lägre exponering. För > 72 db L Amax var RR 1.8 (95 % CI = ). En större befolkningsstudie kring en Japansk militärbas på ön Okinawa talade också för ett samband. I denna studie där blodtrycksmätning ingick var överrisken för högt blodtryck cirka 30% för högexponerade (Matsui et al., 2004). I en holländsk enkätstudie av nära tolvtusen boende kring Schiphol flygplats var den justerade oddskvoten, OR, för medicinering på grund av kardiovaskulär sjukdom/högt blodtryck 1,30 (95%KI= ) per 10 db stegring i bullernivå (Franssen, van Wiechen, Nagelkerke, & Lebret, 2004). I huvudstudien i HYENA-projektet påvisades en signifikant ökad oddskvot för högt blodtryck med OR = 1.1 (95 % CI = ) per 10 db ökning i flygbuller under natten (L night ) (Jarup et al., 2008). (OR kan i detta sammanhang betraktas som en rimlig uppskattning av den relativa risken, RR.) I en prospektiv studie från Stockholm Arlanda flygplats var RR 1.19 (95 % CI = ) för incidensen av högt blodtryck under en tioårsperiod för män boende i områden med bullernivåer 50 db FBN jämfört med boende med lägre exponering (Eriksson et al., 2007). Motsvarande RR vid L Amax 70 db jämfört med lägre nivåer var 1.20 (95% CI = 1,03-1,40). Både enkätsvar och blodtrycksmätningar ingick i denna undersökning. I en akutstudie som omfattade en undergrupp i HYENA genomgick deltagarna 24 timmars blodtrycksmätning (registrering var 15 min), samt nattetid kontinuerlig ljudnivåmätning i sovrummet (Haralabidis et al., 2008). En ökning av blodtrycket; systoliskt = 6.2 mmhg (95 %

12 12(23) Relative risk Amsterdam Stockholm1 Okinawa Hyena Stockholm Aircraft noise exposure (approx. LDN] Figur 2.3. Samband mellan relativ risk för högt blodtryck (hypertoni) och flygbullerexponering i fem studier (sammanställda i Babisch, 2009). CI = ) och diastoliskt=7.4 mmhg (95 % CI = ) registrerades 1 och 15 minuter efter flygrörelser eller ljud från annan källa med L Amax >35 db i sovrummet nattetid. En metaanalys av prevalens eller incidens av hypertoni vid flygbullerexponering har nyligen utförts av Babisch (Babisch, 2009). Analysen omfattade de två nationella undersökningarna kring Arlanda samt Hyena och studierna från Okinawa och Schiphol (figur 2.3). Sammanslaget estimat för dessa 5 studier var RR = 1.13 (95 % CI = ) för ljudnivåer av flygbuller mellan cirka 47 och 67 dba. Sammanfattningsvis styrker dessa undersökningar att långsiktig exponering för flygbuller ökar risken för kroniskt högt blodtryck (hypertoni). Något tidsfönster är inte säkerställt och inte heller om ekvivalentnivåer eller maximalnivåer är av störst betydelse. HYENA:s akutstudie talar dock för att maximalnivå under sömn kan påverka blodtrycket. Ytterligare studier med speciell inriktning på frekvensen överskridande i bostadsområden behövs för att kunna utvärdera maximalnivåns betydelse för utveckling av hypertoni. Studier gällande utomhusvistelse på balkong eller uteplats saknas helt i detta avseende. Om akuta effekter på blodtryck kan mätas under sömn, måste man anta att liknade eller större effekter uppträder i vaket tillstånd vid uteplats. Den kliniska betydelsen av akut höjning av blodtryck är dock svårbedömd, men det är biologiskt plausibelt att det vid frekvent upprepning kan leda till kronisk förhöjning av blodtrycket Flygbuller och stresshormon I tidigare studier av buller och stresshormon har man främst mätt förekomsten av katekolaminer i urin. Under senare tid har intresset ökat för att mäta kortisol som är huvudbeståndsdelen av den neuro-endokrina stressresponsen och som utgör en bra indikator på stress. Det finns cirka 30 studier som utforskar stresshormon i samband med bullerexponering (Babisch, 2003). Studierna rör såväl yrkesbuller som buller från vägtrafik och flyg. För vägoch flygbuller och förekomsten av stresshormon finns 14 studier beskrivna (Babisch, 2003; Ising & Kruppa, 2004). I fem av dessa undersökningar uppmättes höga katekolaminnivåer i urin i samband med exponering för buller från vägtrafik eller flyg. I åtta undersökningar förelåg förhöjda kortisolnivåer. I flertalet studier rörde det sig om urinmätningar vilket kräver

13 13(23) insamling av urin under en längre tidsperiod. En vanlig metod är att samla natturin. Detta är ett ganska krånglig och svårkontrollerat förfarande, som inte lämpar sig för rutinbruk. I en undersökning mättes kortisol i blod vilket inte heller är en praktisk mätmetod i större skala. I två av studierna analyserades kortisolnivåerna i saliv. Den ena var en experimentell studie och omfattade 28 vuxna personer som exponerades för vägtrafikbuller. Upprepade mätningar gjordes under ett dygn och en tendens till högre kortisolnivåer förelåg bland högexponerade för buller jämfört med lågexponerade (Poll, Straetemans, & Nicolson, 2001). I den andra studien, som avsåg barn exponerade för flygbuller gjordes morgonmätningar av salivkortisol (Stansfeld, Brentnall, & Haines, 2001). Inga skillnader i kortisolnivåer kunde påvisas mellan hög- och lågexponerade barn. En orsak till dessa motsägelsefulla resultat kan vara variationer i tidsschemat för provtagningarna, eller låg reliabilitet i salivkortisolmätningarna. Under senare tid har intresset för att mäta kortisol i saliv ökat inom stressforskningen. Salivkortisol avspeglar väl förekomsten av fritt kortisol i blod och anses numera vara en rutinmetod vid större laboratorier. För att fånga toppnivån under dagen är det särskilt viktigt att mäta på exakt tid på dygnet företrädesvis en halvtimme efter uppvaknandet då kortisolnivån är som högst (Stone et al., 2001). För att följa dygnsvariationer krävs det vid undersökningar på individnivå sannolikt att man gör cirka 5 mätningar per dag och gör upprepade dygnsundersökningar. I populationsstudier torde det vara tillräckligt att mäta endast under ett dygn och då förslagsvis 3 gånger; 30 minuter efter uppvaknandet, innan lunch och vid sänggåendet (Bigert, Bluhm, & Theorell, 2005). Sammanfattningsvis förefaller mätning av stresshormon och då företrädesvis salivkortisol vara ett lämplig indikator på att förhöjd risk för kardiovaskulär ohälsa föreligger vid bullerexponering. För att särskilja maxnivåernas betydelse vid vistelse på uteplats borde mätning av salivkortisol kunna användas i framtida riktade studier av flygbuller Kognitiva effekter på barn Barn är särskilt sårbara eftersom buller hindrar inlärning under en kritisk utvecklingsperiod och barn har mindre kapacitet än vuxna att förutse, förstå och klara av miljöstressorer. Uppmärksamhet, minne, språk- och läsförståelse är alla viktiga komponenter för barns kognitiva utveckling (Berglund, 2005; Stansfeld et al., 2005). Barn uppmärksammar information som sedan kodas in i minnet genom repetition, organisering och vidareutveckling (Smith, Cowie, & Blades, 2003). Strategier för hämtning av information i minnet utvecklas successivt. Läsförståelse förutsätter perception och minne och i ett tidigt stadium medvetenhet om språkljud som kan påverkas av omgivningsbuller. Miljöstressorer har visats påverka den grad med vilken information kan behandlas, behållas och ihågkommas (t.ex. Cohen, Evans, Stokols, & Kranz, 1986). Mer än 20 studier har visat att buller försämrar skolprestation (Berglund et al., 2008). Samband har erhållits mellan kronisk flygbullerexponering i två skolor i New York (65 db L Aeq ) och undermålig läsfömåga och talförståelse hos skolbarn (Evans, Lercher, Meis, Ising, & Kofler, 2001). Kring Heathrow flygplatsen, visades kronisk flygbullerexponering vara relaterad till försämrad läsförståelse mätt med standardiserade test efter justering för interagerande faktorer såsom ålder, sociala förhållanden och huvudspråk (Haines et al., 2001). För 451 barn kring Heathrow flygplatsen befanns exponeringen av flygbuller (10 skolor med < 57 db och 10 skolor med >63 db L Aeq,16h ) vara relaterad till försämrad läsförmåga för svåra uppgifter samt upplevd störning, efter justering för ålder, huvudspråk och sämre sociala förhållanden (Haines, Stansfeld, Head, & Job, 2002). Den högre exponeringen gav inte försämrad läsförmåga, minne och uppmärksamhet eller stressreaktioner. Vid München flygplatsen (Hygge, Evans, & Bullinger, 2002) befanns långtidsminne och läsförmåga vara nedsatt i bullergruppen vid den nya flygplatsen men förbättrad i den före flytten

14 14(23) bullerexponerade gruppen vid den gamla flygplatsen. Också korttidsminnet förbättrades för den sistnämnda gruppen medan språkförståelsen försämrades i den nyligen bullerexponerade gruppen. Försämrad läsförmåga berodde inte på försämrad språkförståelse men försämrad förmåga att komma ihåg var delvis förmedlad av läsförmågan. I den kross-nationella RANCH studien erhölls ett signifikant samband mellan kronisk flygbullerexponering och försämrad läsförståelse samt för igenkänningsminne. Effekten visades kvarstå efter justering för moderns utbildning, socioekonomiskt status, långtidssjukdom och grad av ljudisolering mot buller (Stansfeld et al., 2005). Forskningen visar att flygbuller försämrar inlärning, minne och läsförmåga hos barn. Denna slutsats förstärks genom att mer än 20 studier har visat försämrad läsförmåga och minne hos barn på grund av främst flygbuller. Inte en enda studie har rapporterat motsatt resultat. Men även om ett signifikant samband har fastställts, är det fortfarande oklart hur stor försämringen är och vid vilken ljudnivå försämringen inträder. Experimentella studier demonstrerar att akut flygbullerexponering är en tillräcklig och effektiv korttidsorsak till försämrad minnesfunktion. Vi har inte hittat några studier som utforskat betydelsen av läxläsning i hemmet Tillgång till god ljudmiljö utomhus På senare tid har allt mer forskning betonat vikten av tillgång till goda ljudmiljöer. Nuvarande riktvärden säkerställer möjligen acceptabla, icke-skadlig ljudmiljöer, men inte goda ljudmiljöer. En god ljudmiljö gynnar psykologisk återhämtning och vila från stress (Gidlöf Gunnarsson, Berglund, Haines, Nilsson, & Stansfeldt, 2003). Forskning visar till exempel att tillgång till en lugn uteplats i bostadens närhet har en positiv påverkan på livskvalitet och hälsa (Gidlöf-Gunnarsson & Öhrström, 2007). Tillgång till en tyst sida av bostaden kan i viss mån kompensera för en hög bullerbelastning på andra sidor från väg- och spårtrafikbuller. För flygbuller kan man knappast tala om tyst sida, eftersom skillnad mellan mest och minst exponerade sida av bostaden endast är några få decibel. Tyst sida (L Aeq,24h < 45 db) eller åtminstone ljudskuggad sida (< 50 db L Aeq,24h ) av bostaden är ett krav i de avstegsfall från nuvarande riktvärden för väg- och spårbuller som Boverket definierat (Boverket, 2008). Detta stöds av studier inom forskningsprogrammet Ljudlandskap för bättre hälsa som funnit att andelen störda av vägtrafikbuller i bostäder med 60 db L Aeq,24h på mest exponerade fasad och 45 db L Aeq,24h på minst exponerade fasad är jämförbar med andelen störda i bostäder med 55 db L Aeq,24h på samtliga fasader. Vid exponering över 65 db L Aeq,24h på mest utsatta fasaden var dock andelen bullerstörda betydligt högre än vid 55 db L Aeq,24h, även om bostaden hade tillgång till en tyst sida (Öhrström et al., 2006). Det är naturligtvis extra viktigt att riktvärden för uteplats från flygtrafik upprätthålls i situationer där bostäder också är exponerade för höga nivåer av vägtrafikbuller. Detta gäller inte minst i situationer där tyst eller ljudskuggad sida från vägtrafik möjliggör en dräglig boendemiljö trots hög exponering vid bostadens mest utsatta fasad. Flygbuller på uteplats kan omintetgöra den positiva effekten av tillgång till tyst sida Sammanfattning av kunskapsöversikt Flygbuller i boendemiljö orsakar upplevd bullerstörning, försämrad sömnkvalitet, och försvårar psykologisk återhämtning och vila, samt försämrar eller omöjliggör talförståelse vid samtal och vid radio/tv-lyssnande. Det finns dessutom stöd för att ett samband mellan långvarig exponering för flygbuller och allvarliga negativa effekter på hjärt-kärlsystemet, framför allt en förhöjd risk för högt blodtryck. Forskningen visar också att flygbuller i skolor har en negativ inverkan på barns läsförståelse, inlärning och minne.

15 15(23) Det saknas forskning som direkt undersökt hur buller på uteplats påverkar allmän bullerstörning av flyg. Det är dock väl belagt att störning av flygbuller är högre än för andra trafikslag vid likartad exponering. En bidragande orsak till detta kan vara att för flygbuller, till skillnad från väg- och spårbuller, är det svårt eller omöjligt att säkerställa en tyst sida av bostaden skyddad från buller. Tyst sovrum eller uteplats är därför svårare att uppnå. Utifrån forskningen kring buller och talkommunikation kan man grovt beräkna att talförståelse på uteplats för normalhörande personer försämras under den tid ljudnivån från flygbuller överskrider 55 dba. Hur lång tid detta varar beror naturligtvis på avstånd till flygplanet, dess vikt och hastighet. I många typiska fall i närheten av flygplatser rör det sig sannolikt om sekunder. Samtal måste då avbrytas, och lyssnande på till exempel radio eller talbok påverkas negativt. Förutom talförståelse kommer koncentration, läsförståelse och minne att påverkas. Flygbuller ger upphov till en akut höjning av blodtrycket. Detta har visats under sömn hos boende nära flygplatser, trots att ljudnivån inomhus varit relativt låg och inte orsakat väckning. På uteplats i vaket tillstånd är naturligtvis ljudnivån avsevärt högre och det är därför uppenbart att sådant flygbuller bör ge en temporär och påtaglig ökning av blodtrycket. Den kliniska betydelsen av detta är svår att uppskatta. Det är dock rimligt att anta att inte bara psykologiska återhämtning utan också fysiologisk återhämtning från stress, till exempel efter en stressig arbetsdag, försvåras av den akuta fysiologisk påverkan som buller har visats ha. Sömn och vila på uteplats försvåras eller omöjliggörs under perioder med flygbuller över 45 dba. Inomhus kan man anta att flyghändelser över 70 db L Amax påverkar sömn negativt, givet en fasadisolering på cirka 25 db. Ett stort antal överskridanden under dagtid har därför en negativ inverkan på sömnen hos personer som sover dagtid, till exempel skiftarbetare, sjuka personer och små barn. Allt fler studier pekar mot ett samband mellan långvarig flygbuller exponering och förhöjd risk för hjärt-kärlrelaterade besvär, främst högt blodtryck (hypertoni). Den vanligaste teorin är att buller ger upphov till akuta fysiologiska stressreaktioner (även under sömn) som efter långvarig exponering kan leda till kroniska besvär. Höga kvarstående stresshormonnivåer ökar också risken för hjärt-kärlpåverkan med utveckling av högt blodtryck och syrebristsjukdom i hjärtats kranskärl (angina, infarkt). Det finns vissa belägg för att störning under sömn är särskilt allvarligt i detta sammanhang. Vilken roll störning på uteplats har för dessa risker är omöjligt att säga. Det kan inte uteslutas att det finns ett samband, genom att buller på uteplats försvårar psykologisk och fysiologisk återhämtning efter en stressfylld arbetsdag. För att närmar kunna bedöma effekter av flygbuller på uteplats behövs empiriska studier som direkt utforskar denna fråga, och som kan särskilja effekter på uteplats från andra effekter i beondemiljön, som påverkan inomhus under dagtid/kväll och nattetid under sömn. Förslag på upplägg av ett sådant projekt presenters i avsnitt 3 nedan.

16 16(23) 3. Projektskiss Nedan skisseras ett sammanhängande projekt med två empiriska delstudier. Projektet baseras på beprövad frågeformulärsmetodik och experimentell metodik. De två delstudier som ingår i projektet är kompletterande. Sammantaget ger delstudierna en god bild av såväl långsiktiga effekter (delstudie 1) som akuta effekter (delstudie 2) av flygbuller på uteplats. Den första delstudien är en frågeformulärsundersökning där boende tillfrågas om hur de upplever flygbuller i sin boendemiljö. Denna studie studerar långtidseffekter av buller, till exempel användning av uteplats bland boende som dagligen är utsatta för flygbuller på sin uteplats. Den andra delstudien är en experimentserie i vilka testpersoner exponeras för flygbuller samtidigt som akuta effekter mäts, till exempel talförståelse och fysiologiska stressreaktioner Syfte Bedömning av riktvärden för flygbuller vid uteplats måste baseras på kunskap om samband mellan bullerexponering och häloseffekter. Sådan kunskap saknas idag, eftersom tidigare forskning inte specifikt har undersökt effekter av flygbuller på uteplats. Projektets övergripande syfte är därför att fastställa samband mellan flygbullerexponering på uteplats och olika effekter på människor. Med exponering avses (a) maximalnivå (L Amax,slow ) och (b) antal flyghändelser. Med effekter avses (a) upplevelser av störning, (b) begränsad användning av uteplats, (c) allmän ohälsa, bland annat högt blodtryck och användning av hjärtmedicin, (d) försämrad talförståelse, (e) försvårad avkoppling och vila, och (f) fysiologiska stressreaktioner (t.ex. blodtrycksnivå, hjärtfrekvensvariabilitet och salivkortisolnivå). Specifika ger projektet kunskap om följande samband: (a) Samband mellan flygbullerexponering på uteplats (L Amax och antal överflygningar) och upplevd störning (allmänt och specifikt vid vistelse på uteplats) bland boende i flygbullerexponerade områden (delstudie 1). (b) Samband mellan flygbullerexponering på uteplats (L Amax och antal överflygningar per dugn) och användning av uteplats bland boende i flygbullerexponerade områden (delstudie 1). (c) Samband mellan flygbullerexponering på uteplats (L Amax och antal överflygningar) och allmän ohälsa (högt blodtryck, användning av hjärtmedicin och lugnande medicin, samt psykosocial ohälsa) bland boende i flygbullerexponerade områden (delstudie 1). (d) Samband mellan akut exponering för flygbuller vid uteplats (L Amax och antal överflygningar under 60 min) och talförståelse (delstudie 2). (e) Samband mellan akut exponering för flygbuller vid uteplats (L Amax och antal överflygningar under 60 min) och fysiologiska stressreaktioner (blodtrycksnivå, hjärtfrekvensvariabilitet och salivkortisolnivå), (delstudie 2). (f) Samband mellan akut exponering för flygbuller vid uteplats (L Amax och antal överflygningar under 60 min) och självrapporterade besvär (bullerstörning och försvårad vila/avkoppling/återhämtning), (delstudie 2) Delstudie 1: Enkätstudie Syfte Syftet är att fastställa samband mellan flygbullerexponering på uteplats (L Amax och antal överflygningar) och upplevd störning vid vistelse på uteplats. Det senare avser övergripande bedömningar av allmän bullerstörning, påverkan på talkommunikation och påverkan på

17 17(23) avkoppling och vila under vistelse på uteplats så som det upplevts under en längre tidsperiod (till exempel de senaste 12 månaderna, jämför standardiserad frågeformulering förslagen av ISO (Fields et al., 2001; 2003). Samband undersöks mellan bulelr på uteplats och hur ofta och när uteplatsen används. Allmänna ohälsoeffekter med speciell inriktning på hjärt-kärlsjukdom skall också efterfrågas liksom användning av hjärtmedicin och lugnande medicin. Erfarenheter från validerade frågeformulär i HYENA-studien skall utgöra grund för detta Upplägg Olika dosmått (FBN och L Amax ) är vanligen högt korrelerade och det är därför svårt att avgöra sambandet för ett enskilt mått, oberoende av andra mått (Hygge, 2007). Studien måste utformas med detta i åtanke. För det första bör de undersökta effektvariablerna preciseras så att man kan anta att de främst är kopplade till maximalnivå utomhus. Det kan till exempel antas att en fråga om upplevd bullerstörning vid vistelse på uteplats mäter den störning som är kopplat till enskilda bullerhändelser snarare än till en genomsnittlig dygnsnivå, åtminstone i fall med relativt få flyghändelser. För det andra bör man välja områden med stor variation i flygbullerexponering, så att det går att jämföra personer utsatta för likartad ekvivalentnivå men med olika kombinationer av antal händelser och maximalnivå vid uteplats Urval av områden och hushåll Tabell 2.2 i avsnitt 2.1 visar teoretiska beräkningar av flygbullernivåer för olika kombinationer av maximalnivåer och antal överflygningar. Tabellen visar till exempel att gällande riktvärde för FBN vid fasad (55 db) uppnås vid L Amax 80 db två gånger i timmen, 75 db en gång i kvarten, 70 db var femte minut eller 65 db varannan minut under 15 timmar på dag och kvällstid, givet att ingen nattrafik förekommer. En målsättning är att få ett tillräckligt stort antal hushåll (minimum 30, efter bortfall) i olika exponeringssituationer (L Amax x N) med likartad FBN. Exponering vid uteplats kommer att definieras som högsta exponering vid fasad, oavsett om denna används som uteplats eller inte. (d.v.s. vid en potentiell uteplats). Det är inte lämpligt att utesluta personer som inte har tillgång till eller inte använder uteplats, eftersom detta kan bero på hög bullerexponering, vilket skulle innebära en sammanblandning av exponering och effekt. Det är naturligtvis inte möjligt att finna bostäder med exakt de exponeringar som ges i tabell 2.2, utan bostäder får klassificeras inom variationsvidd av maximalnivåer (t.ex , 55-59, etc.) och antal överflygningar (1-16, 17-32, 33-64, etc.). Det är också mycket viktigt att skilja mellan exponering för landande och startande flygplan, eftersom dessa ger olika besvärsupplevelser trots samma exponering (se Hygge, 2007). Det är därför viktigt att för olika exponeringssituationer inkludera såväl situationer med landande som startande flygtrafik. En preliminär bedömning är att det ska vara möjligt att få ett bra urval av hushåll med varierande exponering bland boende i närheten av Bromma och Arlanda flygplats. Denna bedömning baseras på erfarenheter från den så kallade HYENA-studien där omfattade exponeringsbestämning gjordes för Bromma och Arlanda av forskare vid Institutet för miljömedicin, Karolinska institutet (HYENA-studien beskrivs i Jarup, et al., 2008). Det kan dock vara önskvärt att ta med även andra flygplatser i Sverige. Förslag från Boverket (Magnus Lindqvist) på lämpliga flygplatser är Säve, Landvetter, Sturup, Luleå, Ronneby, Skavsta, Umeå, Visby, Ängelholm och Sundsvall-Härnösand. Med 25 exponeringskombinationer (L Amax x N) och i genomsnitt 100 hushåll per kombination, behövs ett utskick till 2500 hushåll. Med 60 % svarsfrekvens, ger detta 1500 enkätsvar (endast en person per hushåll kommer att tillfrågas).

18 18(23) Exponeringsbeskrivning Exponering på uteplats skall uppskattas med hjälp av GIS-metodik från beräkningar och uppgifter från frågeformuläret om uteplatsens läge. Långtidsmätningar på ett urval av uteplatser bör också göras för att bedöma beräkningarnas tillförlitlighet Frågeformulär Frågeformuläret skall omfatta följande delar: a) Bakgrundsfrågor (ålder, kön, yrke, hälsostatus, boendetid på adressen, etc.), b) Frågor om användning av uteplats (hur ofta och när den används, etc.), c) Besvär kopplat till flygbuller: i) allmän flygbullerstörning inomhus och utomhus (se Nilsson & Berglund, 2006), ii) specifika frågor om upplevelse vid vistelse på uteplats (upplevd bullerstörning, talkommunikation, försvårad vila/avkoppling) iii) frågor om störning av sömn/vila/återhämtning till följd av buller (relevant även dag och kvällstid, t.ex. för skiftarbetande personer) d) Psykosociala symtom (trötthet, stress, huvudvärk, etc., se Öhrström et al., 2006) och självrapporterade blodtrycksbesvär (diagnos och medicinering, se Rosenlund et al., 2001) e) Besvär kopplat till annat trafikbuller (väg och spår) och ventilation, grannar, etc. f) Attityder till flygtrafik och individuell ljudkänslighet (personfaktorer som tidigare forskning visat har betydelse för rapporterad störning av flygbuller, se Miedema & Vos, 1999). g) Frågor om bostadens utformning, kvalitet och läge (tillgång till uteplats, tillgång till sida skyddande från väg- eller spårtrafikbuller, etc.) Resultatredovisning Sambandsanalyser mellan exponering (L Amax och N) och utfallsvariabler: (1) bullerstörning, försvårad talkommunikation och försvårad vila,avkoppling och återhämtning på uteplats, (2) användning av uteplats (hur ofta och när), (3) psykosocial hälsa (upplevd stress, trötthet, etc.), samt (4) självrapporterade blodtrycksbesvär (diagnos och medicinering). Resultat redovisas grafiskt i figurer som visar utfall (t.ex. andel mycket flygbullerstörda utomhus) mot exponering. Dessa samband testas också statistisk med kontroll för möjliga bakgrundsfaktorer (till exempel skillnader i ålder mellan boende utsatta för olika nivåer av flygbuller) Slutsatser Det måste påpekas att detta är en tvärsnittsstudie. Det är därför inte möjligt at dra starka slutsatser om orsakssamband. Detta är inget problem för självrapporterad bullerstörning, eftersom det är självklart att buller är den främsta orsaken till att människor upplever sig bullerstörda. Syftet är alltså inte att fastställa orsakssamband mellan besvär och exponering utan att kvantifiera sambandet, för att vägleda beslut rörande tillämpning av riktvärden. För psykosocial hälsa (stress, trötthet) och blodtrycksbesvär kan man däremot inte säkert säga att ett orsakssamband föreligger. Detta innebär att eventuella samband med exponering för dessa effekter måste tolkas med försiktighet Delstudie 2: Experimentell studie av akuta effekter Syfte Det experiment som beskrivs nedan syftar till att fastställa samband mellan akut exponering av flygbuller vid uteplats och (a) talförståelse, (b) fysiologiska stressreaktioner

19 19(23) (blodtrycksnivå, hjärtfrekvensvariabilitet och salivkortisolnivå), samt (c) självrapporterade besvär (bullerstörning och försvårad vila/avkoppling/återhämtning) Experimentmiljö Det är viktigt att skapa en experimentmiljö som är realistisk och samtidigt ger god kontroll över exponering. Att exponera testpersoner inomhus i ett befintligt ljudlaboratorium ger full kontroll över exponering (inklusive bakgrundsljud), men till priset av låg realism. Vi anser att det är tveksamt om resultat från ett sådant laboratorietest kan generaliseras till vistelse på verklig uteplats. Därför måste experimenten ske i verkliga miljöer (fältexperiment). Vi identifierar två alternativ. Det första alternativet är att använda flera befintliga uteplatser på olika avstånd till en flygplats (t.ex. Bromma i Stockholm). Detta skulle ge maximal realism i ljudexponering, eftersom denna skulle utgöras av riktiga flygplanspassager. Samtidigt finns problem med tolkning av resultaten, eftersom såväl uteplats som typ av flygbuller skulle variera för olika exponeringssituationer. Det andra alternativet, som vi preliminärt förordar, är att använda en befintlig uteplats i ett ostört område och använda högtalare för att simulera flygbuller. De Coensel med flera (2007) har gjort detta i en studie av tågbuller för miljödepartementet i Nederländerna. Ett hus hyrdes under en period, och grupper av testpersoner besökte huset som exponerades för varierande grad av tågbuller med hjälp av kraftfulla högtalare. Ett liknande upplägg kan användas i detta projekt. Realistisk återgivning av flygbuller kommer dock att ställa stora krav på ljudåtergivningssystemets prestanda och metoder för kalibrering både akustiskt och perceptuellt Upplägg Experimenten kommer att bestå av testomgångar ( scenarier ) med olika antal överflygningar med olika maximalnivåer, sammanlagd tid cirka 60 minuter. Ett scenario fungerar som kontroll och innehåller inget flygbuller. Maximalnivåer varieras genom avståndet till flygplanen, vilket innebär att varaktigheten hos överflygningarna varierar (alternativt varieras nivåer genom variation i flygplanstyp/tyngd) Exponering Ljudnivåer kommer att mätas momentant under varje scenario för att säkerställa att testpersonerna utsatts för rätt exponering och för att möjliggöra sambandsanalyser med alternativa akustisk mått (t.ex. olika indikatorer på talinterferens) Effektvariabler (a) Kommunikationsstörning. Under varje scenario presenteras texter eller listor med ord från en högtalare (t.ex. inspelad radiopjäs eller standardiserade listor med ord) och testdeltagarna får med jämna mellanrum besvara frågor rörande texten. Sammanlagt antal korrekta svar utgör ett mått på talförståelse. (b) Fysiologisk stressrespons. Blodtryck och hjärtfrekvensvariabilitet mäts kontinuerligt under varje scenario och jämförs med mätning under tystnad före start av testomgången (baseline). Förändring av blodtryck och hjärtfrekvens mäts alltså momentat under varje enskild överflygning och under tystnad emellan överflygningar. Salivkortisol mäts under baseline och efter scenariets slut (det tar cirka 30 minuter efter stresspåverkan innan maximal förändring i kortisolnivå kan detekteras i saliv). Metodik för mätning av dessa variabler baseras på de studier och pilotstudier som genomförts i HYENA-projektet, bland annat i en akutstudie av blodtryck under sömn och i en studie salivkortisolnivå efter uppvaknande (Haralabidis et al., 2008; Selander, Bluhm, Theorell, & Pershagen, 2009). (c) Självrapporterade besvär. Efter varje scenario besvarar deltagarna en enkät med frågor om upplevd bullerstörning, upplevd stress, etc.

20 20(23) Antal och urval av försökspersoner Studien är en mellanindividdesign med en grupp av försökspersoner per scenario, minst 20 deltagare i varje scenario. Vid 12 scenarier behövs alltså 240 deltagare totalt, vilka slumpmässigt tilldelas ett scenario. Hörselstatus mäts för samtliga deltagare för att kunna kontrollera effekter av hörselnedsättning och eventuellt utesluta personer med hörselskada. En jämn fördelning av kön och ålder eftersträvas. Rekrytering av försökspersoner sker genom annonsering. Ersättning utgår, vid 300 kr per person blir totalkostnaden cirka 70 tkr Resultatredovisning Sambandsanalyser beräknas mellan exponering (L Amax och N) och utfallsvariablerna (1) talkommunikation, (2) fysiologiska responser, och (3) övergripande bedömningar av bullerstörning under scenariot. Resultat redovisas grafiskt i figurer som visar utfall (t.ex. andel korrekta svar på talförståelsetest) mot exponering. Sambanden testas också statistisk med kontroll för möjliga bakgrundsfaktorer (t.ex. skillnader i hörselstatus mellan olika försökspersoner) Slutsatser Generaliserbarheten hos resultaten beror på i vilken grad en realistisk experimentmiljö kan åstadkommas. Det är också viktigt att fastslå att resultaten gäller enstaka vistelse på uteplats (cirka 60 min). Det går alltså inte att generalisera uppmätta effektvariabler till långtidseffekter, t.ex. allmän bullerstörning till följd av att under lång tid vara utsatt för flygbuller i sin egen boendemiljö (detta undersöks i delstudie 1). Detsamma gäller också fysiologiska effekter. Experimenten ger svar på i vilken grad akut exponering orsakar akuta fysiologiska effekter. Eventuella fysiologiska effekter kan tolkas som indikation på i vilken utsträckning den stressreducerande effekten av vila, avkoppling och återhämtning på uteplats försvåras av flygbuller Kostnader Delstudie 1: (a) Identifikation av adresser, framställning av enkät, utskick inklusive påminnelser av cirka 2500 enkäter: 200 tkr (b) Exponeringsbestämning (kostnader akustisk konsult): 150 tkr (c) Databearbetning och resultatsammanställning (forskarlöner): 250 tkr (d) Universitetspåslag: 210 tkr Totalt delstudie 2: 810 tkr Delstudie 2: (a) Kostnad för experimentmiljö (hyra av lokal, högtalarsystem inklusive tekniker): 200 tkr (b) Ersättning till testpersoner: 100 tkr (c) Databearbetning och resultatsammanställning (forskarlöner): 300 tkr (d) Universitetspåslag: 210 tkr Totalt delstudie 1: 810 tkr Total projektkostnad: 1620 tkr