Effects of low-frequency noise from wind turbines on heart rate variability in healthy individuals

auteurs: Chun-Hsiang Chiu, Shih-Chun Candice Lung, Nathan Chen, Jing-Shiang Hwang

jaar: 2021

type onderzoek: veldonderzoek

tijdschrift & DOI nummer: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-272390/v1

Relevantie: De hartritmevariabiliteit (HRV) vormt een indicatie voor het fysieke en mentale aanpassingsvermogen: daling van de variaties in het hartritme zijn een indicatie voor vermindering van het aanpassingsvermogen, en daarmee een negatief gezondheidseffect.Dit onderzoek is het eerste, waarbij in de nabijheid van windturbines werd gekeken naar de invloed van laagfrequent geluid op de HRV. Ook werd binnenshuis het niveau van het LFG gemeten. Er werd een vermindering van de HRV gemeten van 0,43% per decibel LFG. Omdat de onderzoeksgroep klein is (30 personen werden geïncludeerd, waarvan 12 mannen en 13 vrouwen deelnamen aan de eerste metingen, 9 mannen en 10 vrouwen aan de tweede metingen en 14 proefpersonen -8 mannen, 6 vrouwen- aan beide metingen) zijn de uitkomsten verre van conclusief, maar vormen zij wel een aanleiding om onderzoek op grotere schaal te herhalen.

Nederlandse samenvatting: Achtergrond: Windenergie wordt over de hele wereld toegepast als een bron van schone energie. Windturbines produceren echter laagfrequent geluid (LFG, 20-200 Hz), wat gezondheidsrisico’s voor omwonenden met zich meebrengt. Deze studie had tot doel de respons van de hartslagvariabiliteit (HRV) op LFG-blootstelling te onderzoeken én de LFG-blootstelling (dB, LAeq) in huishoudens in de buurt van windturbines te meten.

Methode: Dertig proefpersonen die binnen een straal van 500 m rond windturbines wonen, werden gerekruteerd. De veldonderzoeken voor LFG (LAeq) en HRV-monitoring werden uitgevoerd in juli en december 2018. Een gegeneraliseerd additief gemengd model werd gebruikt om de relatie tussen HRV-variabiliteit en LFG te evalueren.

Resultaten: De resultaten suggereerden dat de standaarddeviaties van de RR-intervallen significant verminderden met 3,39% met een 95% BI = (0,15%, 6,52%) per 7,86 dB (LAeq) van LFG in het blootstellingsbereik van 38,2 -57,1 dB (LAeq) – d.w.z. een reductie van 0,43% per 1 dB (LAeq). De resultaten van metingen binnenshuis toonden aan dat de LFG-blootstelling, op een afstand van 124 – 330 m van windturbines, binnenshuis tussen 30,7 en 43,4 dB (LAeq) lag. De slechtste situatie had een overschrijding van 99,6%, 89,1%, en 96,8% overdag, ‘s avonds en’ s nachts, waarmee de LFG-normen van de Taiwanese Environmental Protection Administration worden overschreden. Woningen met beton en voorzien van luchtdichte ramen vertoonden het hoogste LFG-verschil: 13,7 dB tussen binnen en buiten.

Conclusie: Dit werk is de eerste studie waarin de effecten van windturbine LFG op de HRV worden beoordeeld in Azië, waar windturbines zijn geïnstalleerd op nabije afstand van woonwijken. Gezien de nadelige gezondheidseffecten van LFG- blootstelling, moeten er voorschriften komen voor de vereiste afstanden van windturbines van woongemeenschappen voor bescherming van de volksgezondheid.

Originele abstract: Background: Wind power has been applied around the world as a source of clean energy. However, wind turbines generate low-frequency noise (LFN, 20-200 Hz), which poses health risks to nearby residents. This study aimed to assess heart rate variability (HRV) response to LFN exposure and to evaluate the LFN exposure (dB, LAeq) inside households located near wind turbines.

Methods: Thirty subjects living within a 500 m radius of wind turbines were recruited. The field campaigns for LFN (LAeq) and HRV monitoring were carried out in July and December 2018. A generalized additive mixed model was employed to evaluate the relationship between HRV changes and LFN.

Results: The results suggested that the standard deviations of all normal to normal R-R intervals reduced significantly by 3.39% with a 95% CI = (0.15%, 6.52%) per 7.86 dB (LAeq) of LFN in the exposure range of 38.2-57.1 dB (LAeq)—i.e., a 0.43% reduction per 1 dB (LAeq). The results of household monitoring showed that the indoor LFN exposure (LAeq) ranged between 30.7 and 43.4 dB (LAeq) at a distance of 124-330 m from wind turbines. The worst case had 99.6%, 89.1%, and 96.8% at daytime, evening, and nighttime, respectively, exceeding the LFN standards of the Taiwan Environmental Protection Administration. Moreover, households built with concrete and equipped with airtight windows showed the highest LFN difference of 13.7 dB between indoors and outdoors.

Conclusion: This work is the first study assessing the HRV impacts from turbine LFN in Asia, where wind turbines installed within short distances from residential areas. In view of the adverse health impacts of LFN exposure, there should be regulations on the requisite distances of wind turbines from residential communities for health protection.

bij welke vraag hoort dit artikel? Wat zijn de cardiovasculaire en metabole effecten van windturbine geluid?

zoektermen: health impact of wind power, noise of wind turbines, low-frequency noise, noise exposure, noise and health