Шум как фактор окружающей среды. Загрязнение шумовое. Шумовое загрязнение окружающей среды. Техногенные эмиссии и воздействия на окружающую среду
Шумом, по Н. Реймесу, принято называть звуковые колебания, выходящие за рамки звукового комфорта. Чаще всего это неупорядоченные звуковые колебания; но бывают и упорядоченные, мешающие восприятию нужных звуков либо вызывающие неприятное ощущение и повреждающие органы слуха. Как и все акустические колебания, шум может восприниматься ухом человека в пределах частот от 16 до 20000 Гц (ниже - инфразвук, выше - ультразвук). Шумы принято делить на низкочастотные (до 350Гц), среднечастотные (350 - 800 Гц), высокочастотные (выше 800 Гц). Высокочастотный шум оказывает наиболее неблагоприятное воздействие на организм и субъективно более неприятен. Но человек реагирует не на абсолютный прирост частоты и громкости, а на относительный. Так, физиологически прирост частоты вдвое на низкой или высокой частоте воспринимается одинаково. В этом суть биофизического закона Вебера - Фихтнера. Именно поэтому все звуковое частотное поле делят на девять октав. Причем конечная частота для данной октавы в два раза больше начальной, а основная октавная частота - их средняя геометрическая.
Ряд октавных полос частот выглядит так: 31,5 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Кроме частоты, к основным характеристикам шума относят акустическое (звуковое) давление интенсивность и уровень шума (звука), а также мощность источника.
ВИДЫ ШУМА
Шум листьев 15
Тихая музыка 40
Нормальная речь 60
Шум электропоезда 80
критическая зона 85
шум мотора самолета 120
граница боли 115
выстрел крупнокалиберного орудия 150
Различают тональный шум, в котором выражены дискретные тона, и широкополосный. Кроме того, если уровень шума изменяется по времени не более чем на 5дБ, он считается постоянным, в противном случае - непостоянным.
По физической природе шумы могут иметь следующее происхождение:
Механическое, связанное с работой машин и оборудования, вследствие ударов в сочленениях, вибрации роторов и т.п.;
Аэродинамическое, вызванное колебаниями в газах;
Гидравлическое, связанное с колебаниями давления и гидроударами в жидкостях;
Электромагнитное, вызванное колебаниями элементов электромеханических устройств под действием переменного электромагнитного поля или электрических разрядов.
Основными источниками шума являются все виды транспорта (и прежде всего авто - и железнодорожный), промышленные предприятия и бытовое оборудование (включая звуковую аппаратуру). Уровень эквивалентного, т.е. общего, шума в ряде производств достигает 60-70 дБ и более (при норме 40 дБ). На производстве почти все механизмы создают шум, который распространяется на большие расстояния (особенно значителен шум на горных работах - от проходческих комбайнов; на обогатительных фабриках - в цехах крупного и мелкого дробления пород; на металлургических заводах - в металлопрокатных цехах).
Антропогенный шум, вибрация и электромагнитные воздействия приводят к загрязнению окружающей среды. Механические вибрации возникают практически во всех механизмах с разными амплитудами и присутствующими частотами, поэтому они могут быть моно-, би - и полигармонические, случайные с широким диапазоном частот. Вибрация резко влияет на иммунную и сердечно-сосудистую системы, состав крови и т.д.
Акустический шум - это распространяемые в воздухе беспорядочные звуковые колебания различной физической природы. Этот шум оказывает шумовую болезнь на организм человека и даже может вызывать шумовую болезнь, которая характеризуется тугоухостью, гипертонией и головной болью.
Как известно в древнем Китае существовала смертная казнь шумом. Шум порядка 90-100 дБ вызывает постепенное ослабление слуха, нервно сосудистые заболевания (в крови существенно повышается уровень холестерина), заболевания щитовидной железы. Длительное воздействие очень сильного шума (более 110 дБ) приводит к агрессивному состоянию (т. е "шумовому опьянению"), разрушению тканей тела, обострению хронических заболеваний и снижению продолжительности жизни.
Но следует указать, что с конца 70-х годов главным образом благодаря экспериментальным исследованиям, связанным с ограничением шума, создаваемого индивидуальными средствами транспорта и воздушными судами, а также частично в результате совершенства дорог и звукоизоляции зданий, достигнутый ранее уровень транспортного шума имеет тенденцию к стабилизации.
Учитывая тенденции снижения шума на ближайшие несколько лет, можно прийти к заключению о намечающемся улучшении соответствующих показателей. В странах ОЭСР к средствам грузового транспорта предъявлены более жесткие требования по ограничению шума. Новые правила должны привести к существенным изменениям, которые особенно затронут ту часть населения, которая подвергается воздействию шума, создаваемого тяжелым грузовым транспортом. Кроме того, в некоторых странах вводятся более совершенные нормы проектирования автомобильных дорог, а также законодательство, обеспечивающее людям, чьи дома подвержены значительному воздействию транспортного шума, право требовать принятия дополнительных мер по звукоизоляции жилых помещений.
Подсчитано, что во Франции к 2000-му году доля городских жителей, подвергаемых воздействию шума с уровнем 65 дБА и выше, снизилась до 13% по сравнению с 16% в 1975 г. Это небольшое, но, тем не менее, существенное уменьшение.
Предусматривая более жесткие меры по снижению шума транспортных средств в источнике его возникновения, можно ожидать дальнейшего реального уменьшения воздействия шума на человека. Еще в 1971 г. в Великобритании при разработке проекта малошумных тяжелых автотранспортных средств было рекомендовано исходить из нормативного уровня шума 80 дБА. Даже если этот проект и продемонстрировал, что современная технология позволяет реализовать определенную степень требуемого снижения шума, являясь в то же время экономически приемлемой, все еще остаются технические и политические трудности при установлении законодательных мер, которые способствовали бы внедрению в производство приведенных выше норм проектирования. Подсчитано, что если бы удалось реализовать эту техническую политику, число людей, которые подвергаются воздействию шума 65 дБА и более, существенно уменьшилось бы.
Что касается шума, создаваемого гражданскими самолетами, то согласно большинству исследований реализация мер по уменьшению его воздействия займет достаточно длительное время. Это объясняется в основном двумя причинами. Во-первых, новое поколение самолетов будет менее шумным, во - вторых, все самолеты старого типа, которые не соответствуют современным нормативным требованиям по шуму, будут к концу ближайшего десятилетия сняты с эксплуатации. Темпы обновления существующего парка самолетов будут зависеть, конечно, от многих факторов, главным образом от темпов замены самолетов образцами нового поколения, а также от возможного сдвига сроков, обусловленного ожидаемым увеличением парка самолетов общего назначения и использованием вертолетов. С учетом перечисленных факторов в прогнозе для стран ОЭСР указывается, что в США произойдет уменьшение числа людей, подверженных воздействию шума 65 дБА примерно на 50-70%, в Дании на 35%, а во Франции, по результатам расчетной оценки применительно к пяти важнейшим аэропортам, произойдет уменьшение площади, подверженной воздействию авиационного шума, на 75%. Несмотря на то, что число людей, которые выиграют от проведения этих мероприятий, незначительно по сравнению с существенно большим числом людей, подверженных воздействию шума наземного транспорта недопустимо высокого уровня, указанные мероприятия представляют собой значительный шаг вперед.
Количественные показатели воздействия шума железнодорожного транспорта в большинстве стран остаются по большей части неизменными. Предполагается, что в обозримом будущем состояние дел в этой области останется без изменения. Однако имеются районы, где шум железнодорожного транспорта является основным источником раздражения. Введение в последнее время в эксплуатацию высокоскоростных поездов и скоростных городских линий приводит к расширению зон, подверженных воздействию новых источников шума. Поэтому условия жизни людей могут быть улучшены, если принять серьезные меры по уменьшению шума.
Проблема загрязнения окружающей среды слишком сложна и многогранна, чтобы пытаться её изучить быстро.
В средствах массовой информации шуму обычно уделяется мало внимания, и многие не считают его загрязнителем атмосферы. Но на самом деле это не так? До сих пор огромная часть людей не догадывается об опасности шумового загрязнения. Это происходит из-за того, что проблемы шумового загрязнения городской среды были на научном уровне осознаны относительно недавно и стали остроактуальными только в последние десятилетия. Пути решения выбрана нами не случайно. В настоящее время проблема здоровья стоит очень остро, стремительный темп жизни приводит не только к росту городов, городских агломераций и мегаполисов, промышленности, но и в связи с нижеперечисленным, к ухудшению экологии, нарушению географической среды обитания человека, и, как правило, ухудшает здоровье населении
Изучить шум как один из загрязнителей окружающей среды;
Выявить влияние шума на организм человека;
Выявить меры защиты человека от шумового воздействия
1. Виды шумов и их воздействие на чувства человека.
Что такое шум? На основе ранее полученных знаний из курса физики, учащиеся могут дать
Шум – случайная смесь звуков различной высоты (частоты). Единица измерения 1 дБ= 10 Lg.
Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуком называют такие механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20000 колебаний в секунду). Колебания большей частоты называют ультразвуком, меньшей - инфразвуком. Шум - громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание.
Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибелов (дБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым.
Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды.
В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей дает время животным и человеку, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовое загрязнение.
Очень высок уровень промышленных шумов. На многих работах и шумных производствах он достигает 90-100 децибелов и более. Не намного тише и у нас дома, где появляются все новые источники шума - так называемая бытовая техника.
Таким образом выделяют два вида шума:
1. Шумы природного происхождения.
2. Шумы антропогенного происхождения.
2. Изменения в слуховом аппарате под влиянием громких звуков
Какой орган реагирует на чрезмерный шум прежде всего? Конечно это орган слуха.
Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы. Это используется в лечебных заведениях, в кабинетах психологической разгрузки. Но естественные звучания голосов природы становятся все более редкими, исчезают совсем или заглушаются промышленными, транспортными и другими шумами.
Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку. Он приводит к расстройству деятельности сердца, печени, к истощению и перенапряжению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы не могут достаточно четко координировать работу различных систем организма. Отсюда возникают нарушения их деятельности.
Долгое время влияние шума на организм человека специально не изучалось, хотя уже в древности знали о его вреде.
В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Их исследования показали, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека, но и абсолютная тишина пугает и угнетает его. Также ученые установили, что звуки определенной силы стимулируют процесс мышления, в особенности процесс счета.
Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.
Некоторые люди теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно небольшой интенсивности.
Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызывать другие вредные последствия - звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости.
Шум обладает аккумулятивным эффектом, то есть акустические раздражения, накапливаясь в организме, все сильнее угнетают нервную систему. Поэтому перед потерей слуха от воздействия шумов возникает функциональное расстройство центральной нервной системы. Особенно вредное влияние оказывает шум на нервно-психологическую деятельность организма.
Шум коварен, его вредное воздействие на организм совершается незримо, незаметно. Нарушения в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм человека против шума практически беззащитен.
Таблица. Уровни громкости звука от разных источников
Источник звука Уровень (дБ)
Спокойное дыхание не воспринимается
Шелест листьев в спокойную погоду 17
Перелистывание газет 20
Обычный шум в доме 40
Прибой на берегу 40
Разговор средней громкости 50
Громкий разговор 70
Работающий пылесос 80
Поезд в метро 80
Концерт рок-музыки 100
Раскат грома 110
Реактивный двигатель 110
Выстрел из орудия 120
Болевой порог 120
Практическая часть
1. Определение остроты слуха у обучающихся
Острота слуха – это минимальная громкость звука, которая может быть воспринята ухом испытуемого.
Для того, чтобы определить остроту слуха у обучающихся, мы взяли механические часы и линейку.
Оборудование:
Механические часы Линейка
Порядок работы:
1. Приближайте к себе часы до тех пор, пока не услышите звук. Измерьте расстояние от уха до часов в сантиметрах.
2. Приложите часы плотно к уху и отводите от себя до тех пор, пока не исчезнет звук. Опять определите расстояние до часов
3. Если данные совпадут, это будет приблизительно верное расстояние.
4. Если данные не совпадают, то для оценки расстояния слышимости нужно взять среднее арифметическое двух измерений.
В эксперименте участвовали (50 учеников) из них:
1. любители слушать громкую музыку в наушниках;
2. спокойную музыку;
3. любителей тишины
Оценка результатов тестов:
1. любители слушать громкую музыку в наушниках- 8-9 см;
2. спокойную музыку-12-13см;
3. любителей тишины-15-16 см.
■ При постоянном растяжении барабанной перепонки уменьшается её эластичность, поэтому требуется большая громкость звука, чтобы она начала колебаться, то есть снижается чувствительность слухового анализатора;
■ Повреждаются слуховые рецепторы.
Социологический опрос по выявлению действия шума на психические процессы учащихся 8-х классов
Как влияет шум на Вас?
■ Быстрая утомляемость;
■ Ослабление памяти;
■ Снижение внимания;
■ Потеря работоспособности;
■ Нарушение сна;
■ Общая слабость
Влияние шума на учителей
(20 человек)
Как влияет шум на Вас?
■ Досада;
■ Снижение функциональной деятельности;
■ Трудности в семье;
■ Потеря работоспособности;
■ Повышенная раздражительность;
■ Потеря сна;
Выводы: длительно действующий шум приводит к быстрой утомляемости, ослаблению памяти, снижению внимания, потере работоспособности, повышенной раздражительности, нарушению сна, общей слабости. Действие шума может постепенно привести к психическим заболеваниям.
Влияние шума, приводящее к психическим заболеваниям
Действие шума
Трудности взаимопонимания
Рассеивание внимания
Слабая сосредоточенность
Потеря сна
Раздражительность
Снижение функциональной деятельности
Недовольство
Трудности в семье
Психические заболевания
Заключение
Меры защиты человека от шумового воздействия.
Итак, шум вреден. «Шум – медленный убийца», – так заявляют американские специалисты. Но можно ли уменьшить его воздействие на живые организмы, включая и человека? Что может сделать каждый из нас?
Как и все другие виды антропогенных воздействий, проблема загрязнения среды шумом имеет международный характер. Всемирная организация здравоохранения, учитывая глобальный характер шумового загрязнения окружающей среды, разработала долгосрочную программу по снижению шума в городах и населенных пунктах мира.
В России защита от шумового воздействия регламентируется Законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды» (2002) (ст. 55), а также постановлениями правительства о мерах по снижению шума на промышленных предприятиях, в городах и других населенных пунктах.
Защита от шумового воздействия - очень сложная проблема и для ее решения необходим комплекс мер: законодательных, технико-технологических, градостроительных, архитектурно - планировочных, организационных и др. Для защиты населения от вредного влияния шума нормативно - законодательными актами регламентируется его интенсивность, время действия и другие параметры. Госстандартом установлены единые санитарно-гигиенические нормы и правила по ограничению шума на предприятиях, в городах и других населенных пунктах. В основу норм положены такие уровни шумового воздействия, действие которых в течение длительного времени не вызывает неблагоприятных изменений в организме человека, а именно: 40 дБ днем и 30 - ночью. Допустимые уровни транспортного шума установлены в пределах 84- 92 дБ и со временем будут снижаться.
Технико-технологические меры сводятся к шумозащите, под которой понимают комплексные технические меры по снижению шума на производстве (установка звукоизолирующих кожухов станков, звукопоглощение и др.), на транспорте (глушители выбросов, замена колодочных тормозов на дисковые, шумопоглощающий асфальт и др.).
На градостроительном уровне защита от шумового воздействия может быть достигнута следующими мероприятиями:
Зонированием с выносом источников шумов за пределы застройки;
Организацией транспортной сети, исключающей прохождение шумных магистралей через районы жилой застройки;
Удалением источников шума и устройством защитных зон вокруг и вдоль источников шумового воздействия и организация зеленых насаждений;
Прокладкой магистралей в туннелях, устройством шу-мозащитных насыпей и других поглощающих шум препятствий на путях распространения шума (экраны, выемки, ковал ьеры);
Архитектурно-планировочные меры предусматривают создание шумозащитных зданий, т. е. таких зданий, которые обеспечивают помещениям нормальный акустический режим с помощью конструктивных, инженерных и других мер (герметизация окон, двойные двери с тамбуром, облицовка стен звукопоглощающими материалами и др.).
Определенный вклад в защиту среды от шумового воздей-твия вносит запрещение звуковых сигналов автотранспорта, виаполетов над городом, ограничение (или запрещение) взле-ов и посадок самолетов в ночное время и другие организаци- ннные меры.
Однако указанные меры вряд ли дадут должный экологический эффект, если не будет понято главное: защита от шумового воздействия - проблема не только техническая, но и социальная. Необходимо воспитывать звуковую культуру и осознанно не допускать действий, которые способствовали бы возрастанию шумового загрязнения среды.
Опрос населения с помощью анкеты показал, что из 592 обследованных только 3% отнеслись безразлично к авиационному шуму. Остальные жители выражали жалобы на сильно раздражающее действие шума, мешающего нормальному труду и отдыху, и способствующего возникновению головной боли, нервозности и бессонницы.
В качестве мер по борьбе с шумом необходимо рекомендовать обязательную буксировку на перроне самолетов, не только идущих на взлет, но и сделавших посадку.
Места стоянок самолетов должны быть удалены от жилого района на 3-4 км с устройством между ними специальных ангаров, экранирующих шум, появляющийся при опробовании двигателей. Следует строго запретить взлет самолетов над близко прилегающими к аэропорту жилыми районами, допустим взлет только в сторону, противоположную городу, где нет поблизости населенных пунктов. Наиболее же радикальной мерой по борьбе с авиационным шумом является вынос аэропорта за пределы территории города с созданием в новом районе его расположения гигиенически обоснованной санитарно-защитной зоны, создание малошумящих авиационных двигателей, оснащение старых двигателей шумоподавляющими устройствами.
Шум как естественный экологический фактор для живых организмов несуществен, но может оказывать и существенное воздействие с усилением антропогенных воздействий (шум, возникающий при работе транспортных средств, оборудования промышленных и бытовых предприятий, вентиляционных и газотурбинных установок и др.).
Величину звуковых давлений изменяют и нормируют в децибелах. Весь диапазон слышимых человеком звуков укладывается в 150 дБ. На нашей планете жизнь организмов проходит в мире звуков. Например, орган слуха человека приспособлен к некоторым постоянным или повторяющимся шумам (слуховая адаптация). Человек теряет работоспособность без привычных шумов. Сильный шум еще более отрицательно сказывается на здоровье человека.
У людей, живущих и работающих в неблагоприятных акустических условиях, имеются признаки изменения функционального состояния центральной нервной и сердечнососудистой систем.
Исследованиями доказано воздействие шума и на растительные организмы. Так, растения близ аэродромов, с которых непрерывно стартуют реактивные самолеты, испытывают угнетение роста и даже отмечается исчезновение отдельных видов. В целом ряде научных работ показано угнетающее действие шума (около 100 дБ с частотой звука от 31,5 до 90 тыс. Гц) на растения табака, где обнаруживали снижение интенсивности роста листьев, в первую очередь у молодых растений. Привлекает внимание ученых и действие ритмических звуков на растения. Исследования по изучению действия музыки на растения (кукуруза, тыква, петуния, циния, календула), проведенные в 1969 г. американским музыкантом и певицей Д. Ретолэк, показали, что на музыку Баха и индийские музыкальные мелодии растения отзывались положительно. Их габитус, сухой вес биомассы были наибольшими по сравнению с контролем. И что самое удивительное, так это то, что их стебли прямо-таки тянулись к источнику этих звуков.
В то же время на рок-музыку и непрерывные барабанные ритмы зеленые растения отвечали уменьшением размеров листьев и корней, снижением массы, и все они отклонялись от источника звука, как будто бы хотели уйти от губительного действия музыки
2.Уровни шума
Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума - это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии
здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.
Допустимый уровень шума - это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму. Характеристикой постоянного шума являются уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума принимать уровень звука в дБА. Характеристикой непостоянного шума является эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА. Оценка непостоянного шума на соответствие допустимым уровням должна проводиться одновременно по эквивалентному и максимальному уровням звука. Превышение одного из показателей должно рассматриваться как несоответствие нормам.
Таблица 1. Шкала шумов (уровни звука, децибел)
Децибел, |
Характеристика |
Источники звука |
Ничего не слышно |
||
Почти не слышно |
Тихий шелест листьев |
|
Едва слышно |
Шелест листвы |
|
Шепот человека (на расстоянии менее1м). |
||
Тихо |
Шепот человека (более 1м) |
|
Шепот, тиканье настенных часов. |
||
Довольно слышно |
Приглушенный разговор |
|
Обычная речь. |
||
Обычный разговор |
||
Отчётливо слышно |
Разговор, пишущая машинка |
|
Норма для офисов класса А |
||
Шумно |
Норма для контор (офисов) |
|
Громкий разговор (1м) |
||
Громкие разговоры (1м) |
||
Крик, смех (1м) |
||
Очень шумно |
Крик/ мотоцикл с глушителем/ Грузовой железнодорожный вагон (в семи метрах) вагон метро (7м) |
|
Крайне шумно |
Оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома. Максимально допустимое звуковое давление для наушников. |
|
в самолёте (до 80-х годов ХХ столетия) |
||
Вертолёт |
||
Пескоструйный аппарат |
||
Почти невыносимо |
Отбойный молоток расстояние менее 1 м. |
|
Болевой порог |
Самолёт на старте |
|
Контузия |
Звук взлетающего реактивного самолета / старт ракеты |
|
Контузия, травмы |
||
Шок, травмы |
Ударная волна от сверхзвукового самолёта |
3.Шумовое воздействие
Шумовое воздействие - одна из форм вредного физического воздействия на окружающую природную среду. Загрязнение среды шумом возникает в результате недопустимого превышения естественного уровня звуковых колебаний. С экологической точки зрения в современных условиях шум становится не просто неприятным для слуха, но и приводит к серьезным физиологическим последствиям для человека. В урбанизированных зонах развитых стран мира от действия шума страдают десятки миллионов людей.
В зависимости от слухового восприятия человека упругие колебания в диапазоне частот от 16 до 20 000 Гц называют звуком, менее 16 Гц - инфразвуком, от 20 000 до 1 109 - ультразвуком и свыше Г109 - гиперзвуком. Человек способен воспринять звуковые частоты лишь в диапазоне 16-20 000 Гц. Единица измерения громкости звука, равная 0,1 логарифма отношения данной силы звука к пороговой (воспринимаемой ухом человека) его интенсивности, называется децибелом (дБ). Диапазон слышимых звуков для человека составляет от 0 до 170 дБ.
Естественные природные звуки на экологическом
благополучии человека, как правило, не
отражаются. Звуковой дискомфорт создают
антропогенные источники шума, которые
повышают утомляемость человека, снижают
его умственные возможности, значительно
понижают производительность труда, вызывают
нервные перегрузки, шумовые стрессы и
т. д. Высокие уровни шума (>60 дБ) вызывают
многочисленные жалобы, при 90 дБ органы
слуха начинают деградировать, ПО- "
120 дБ считается болевым порогом, а уровень
антропогенного шума свыше 130 дБ - разрушительный
для органа слуха предел. Замечено, что
при силе шума в 180 дБ в металле появляются
трещины.
Основные источники
антропогенного шума - транспорт (автомобильный,
рельсовый и воздушный) и промышленные
предприятия. Наибольшее шумовое воздействие на
окружающую /среду оказывает автотранспорт
(80% от общего шума). В настоящее время на
автомобильных дорогах Москвы, Санкт-Петербурга
и других крупных городов России уровень шума от
транспорта в дневное время достигает
90-100 дБ и даже ночью в некоторых районах
не опускается ниже 70 дБ (предельно допустимый
уровень шума для ночного времени - 40
дБ). Официальные данные свидетельствуют,
что в России примерно 35 млн. человек (или
30% городского населения) подвержены существенному,
превышающему нормативы, воздействию
транспортного шума.
4.Болезнь вызываемая шумом - патогенез и клинические проявления.
Поскольку шумовое воздействие на организм человека изучается сравнительно недавно, абсолютного понимания механизма воздействия шума на организм человека у ученых нет. Тем не менее, если говорить о влиянии шума, чаще всего изучается состояние органа слуха. Именно слуховой аппарат человека воспринимает звук, и соответственно, при экстремальных воздействиях звука слуховой аппарат реагирует в первую очередь. Кроме органов слуха, воспринимать звук человек может и через кожу (рецепторами вибрационной чувствительности). Известно, что люди, лишенные слуха, в состоянии при помощи прикосновений не только ощущать звук, но и оценивать звуковые сигналы.
Шум – это любые звуки, нарушающие тишину или раздражающе действующие на человека и мешающие восприятию полезных сигналов. Раздражающее действие шума является существенным фактором, влияющим на функциональное состояние коры головного мозга и центральной нервной системы, а через них – на весь организм в целом.
Подсчитано, что в США убытки от шума на производстве составляют около 4 млн долларов в год, а в Великобритании они выше, чем от пожаров. В крупных городах шум сокращает жизнь на 8-12 лет.
Человеческое ухо воспринимает звуки с частотой от 20 до 20 000 Гц. Ниже этого предела лежит инфразвук, выше – ультразвук. Наибольшей чувствительностью человеческое ухо обладает в диапазоне частот от 1 000 до 4 000 Гц.
Шум принято измерять на характеристике «А» шумомера. Эта характеристика корректирует частотную чувствительность шумомера в соответствии с особенностями слухового аппарата человека, то есть отражает физиологическое действие звука на организм. Получаемую величину называют уровнем звука, единица измерения - децибел «А» (дБА). Эта характеристика является международной и в России закреплена ГОСТ 12.1.003-83 и санитарными нормами СН-2.2.4/2.1.8.582-96. Порог слышимости находится на уровне 10 дБА, раздражающее действие оказывает уровень звука 60-70 дБА, при 100-110 дБА происходит нарушение слуха, 120-130 дБА – болевой порог.
Основными источниками шума на железнодорожном транспорте являются движущиеся поезда, путевые машины и производственное оборудование предприятий. Уровень шума на железной дороге колеблется от 66 дБА (при движении в час одной пары пассажирских поездов) до 91 дБА (30 пар грузовых поездов). Локомотив – один из основных источников шума в движущемся поезде. Так, на тепловозе шум дизеля 2Д100 достигает 115 дБА, системы выпуска – 123 дБА, тягового генератора – 99 дБА, тягового двигателя – 99 дБА, масляного насоса – 100 дБА, топливного насоса – 97 дБА, компрессора – 105 дБА. На электровозе ВЛ-10 уровень звука вентилятора составляет 111 дБА, а компрессора – 108 дБА.
Уровни допускаемого шума для производственных и жилых помещений приведены в табл. 8.
Таблица 8
Уровни допускаемого шума
| Вид помещения или территории | Уровень допускаемого шума, дБА |
| Производственные помещения: | |
| учебные заведения, НИИ, административные здания | |
| помещения конструкторских бюро, техотделов и т.п. | |
| кабины наблюдений и дистанционного управления без речевой связи по телефону | |
| то же, с речевой связью по телефону | |
| рабочие места в цехах, кабины водителей автотранспорта | |
| вокзалы | |
| Жилая застройка: | |
| жилые комнаты квартир - с 7 до 23 ч | |
| - с 23 до 7 ч | |
| комнаты в общежитиях - с 7 до 23 ч | |
| - с 23 до 7 ч | |
| территории жилой застройки - с 7 до 23 ч | |
| - с 23 до 7 ч |
Очевидно, что уровни допускаемого шума для производственных и жилых помещений и территорий вблизи железнодорожных станций, локомотивных депо и заводов по ремонту подвижного состава существенно превышаются.
Движущиеся поезда также являются источниками низкочастотных (инфразвуковых) вибраций. Механические колебания, создаваемые поездами, особенно велики при движении по мостам и тоннелям. Исследования показали, что длительное воздействие вибрации вызывает функциональные изменения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, последствиями которых являются снижение скорости реакций человека, развитие гипертонической болезни и т.п.
Для снижения шума на железнодорожном транспорте проводятся основные мероприятия:
Защитное лесоразведение;
Экранирование источников шума;
Рациональная планировка прилегающих жилых массивов вблизи железнодорожных объектов;
Установка глушителей;
Защита расстоянием.
Зеленые насаждения оказывают на распространение шума в приземном пространстве заметное влияние. Наталкиваясь на них, часть энергии звуковой волны отражается как от экрана, другая (большая) часть поглощается. Защитная лесополоса, ширина которой изменяется от 10 до 30 м, позволяет снизить уровень шума на величину от 4 дБА (три ряда лиственных деревьев) до 11 дБА (пять рядов хвойных деревьев).
Вредное воздействие шума на население может быть снижено при размещении высокоскоростных железнодорожных путей в тоннелях, выемках, за склонами естественного или искусственного рельефа. Здесь возможно использование шумозащитных барьеров из листов гофрированной стали высотой 3 м. Такие барьеры выполняют также роль ограждения полосы отвода. Эффективность снижения шума экранирующими сооружениями прямо пропорциональна их высоте и обратно пропорциональна расстоянию от источника шума до экрана. Поэтому экраны целесообразно располагать как можно ближе к источнику шума.
Глушители бывают двух типов: активные (используют звукопоглощающие материалы – керамику, минеральную вату и др.) и реактивные (основаны на отражении звука назад к источнику или уменьшении энергии). Большинство глушителей являются комбинированными.
Однако основной мерой защиты от шума, вибрации и ЭМП является защита расстоянием.
ПОНЯТИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЕ Шум – это понятие относительное. Любой звук может одновременно нести полезную информацию и, в то же время, являться шумом. Все дело в людях, которые этот звук воспринимают. Человек, слушающий громкую музыку, может наслаждаться ей, но людям, находящимся по соседству, эта музыка, возможно, будет доставлять одни лишь неудобства.
ВЛИЯНИЕ ШУМА НА РАСТЕНИЯ Растения, как и люди, остро реагируют на различного рода шумы, и воспринимают их как целостный живой организм. После множества исследований ученые бесспорно доказали влияние шума на растительные организмы. Например, растения возле аэродрома, с которого непрерывно стартуют разные реактивные самолеты, растут очень плохо, а отдельные виды даже исчезают. Поэтому не стоит сажать деревья и, особенно, цветы там, где ведется постоянно шумная работа – все равно не вырастут. Существует целый ряд научных работ, которые раскрывают действие шумов на растения табака. У него обнаружили значительное уменьшение интенсивности роста листьев. Это, прежде всего, касается молодых растений.
Привлекло внимание ученых также и воздействие ритмических звуков на растения. Американская певица и музыкант провела исследования на растениях кукурузы, тыквы, петунии, циннии и календулы которые показали, что на индийские музыкальные мелодии и музыку Баха растения отзываются положительно. Интересно, что их стебли прямо вытягивались в сторону источника звуков. А вот непрерывные барабанные ритмы и рокмузыку зеленые растения не любят. От нее уменьшается размер листьев и корней, снижается масса, и растения отклоняются от источника звуков, как будто хотят уйти от их губительного воздействия.
ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ЖИВОТНЫХ Океан наполнен множеством самых разных звуков. Это, например, плеск воды о коралловые рифы, шум волн, обрушивающихся на берег, капли дождя, стучащие по поверхности воды. Но это природные шумы, к которым водные обитатели давно привыкли. А вот посторонний шум, производимый человеком, вызывает у них массу неудобств. Известно, что у дельфинов и китов – млекопитающих, чья жизнь во многом зависит от звуковых сигналов, шумовое загрязнение приводит к ошибкам в работе системы эхолокации. А некоторые виды рыб вообще погибают от звуков забиваемых при строительстве свай.
ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ЖИВОТНЫХ Крысы после долгого влияния шума дороги и звуков окружающей среды были более уязвимы для гремучих змей, чем те, которые жили в зоне, отделенной от городских шумов. Быки становятся более агрессивными, если их долгое время беспокоят мимо проезжающие машины или пролетающие самолеты. Из-за шумов на дорогах меняется и поведение лесных обитателей. Лисицы, куницы, лоси ведут себя как-то странно. Пытаются перейти трассу с одной стороны на другую. Ученые предполагают, что все это из-за стресса: это сильное напряжение, возникающее при воздействии на организм животного, человека.
ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Его вредное воздействие на организм совершается незримо, незаметно. Нарушение в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм человека против шума практически беззащитен. Врачи говорят о шумовой болезни, развивающейся в результате воздействия шума с преимущественным поражением слуха и нервной системы.
ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ЧЕЛОВЕКА Специфическое действие шума Влияние шума на слуховой анализатор проявляется в ауральных эффектах, которые, главным образом, заключаются в медленно прогрессирующем понижении слуха по типу неврита слухового нерва (кохлеарный неврит). В этом случае патологические изменения затрагивают в одинаковой степени оба уха. Профессиональная тугоухость развивается при более или менее длительном стаже работы в условиях высоких уровней шума. Сроки появления тугоухости зависят от многих факторов, например от индивидуальной чувствительности слухового анализатора, длительности воздействия шума в течении рабочей смены, интенсивности производственного шума, а также его частотных и временных характеристик.
ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Неспецифическое действие шума Неспецифическое влияние шума проявляется в виде экстраауральных эффектов. Подвергающиеся шумовому воздействию люди, чаще всего жалуются на головные боли, которые могут иметь разную интенсивность и локализацию, головокружение при перемене положения тела, снижение памяти, повышенную утомляемость, сонливость, нарушения сна, эмоциональную неустойчивость, снижение аппетита, потливость, боли в области сердца. Влияние шума может проявляться в виде нарушения функции сердечно-сосудистой системы, например, широкополосный шум уровнем выше 90 д. БА, в котором преобладают высокие частоты, способен спровоцировать развитие артериальной гипертензии, кроме того, широкополосный шум является причиной значительных изменений в периферическом кровообращении.
ШУМ В ГОРОДАХ Шум как экологический фактор, является одним из существенных загрязнителей окружающей среды в городах, оказывающих весьма неблагоприятное влияние на здоровье и трудоспособность человека. Источниками шума являются промышленные предприятия, средства наземного и воздушного транспорта, внутриквартальные и коммуникационные коммунально-бытовые источники. Исследования, проведенные в последние годы в ряде городов России, показали, что 25 -40% городского населения уже сейчас проживает на территории, где уровни шума значительно превышает санитарные нормы. Особенно высокие шумовые нагрузки создает воздушный транспорт.
ШУМ В ГОРОДАХ Низкочастотные звуковые волны способны рассеивать и осаждать пыль. Это свойство используется, в частности, для очистки воздуха в заводских цехах.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Мы еще не раз будем на наших занятиях говорить и думать о последствиях деятельности человека для природы и самого себя. Хотелось бы надеяться, что сегодняшний разговор не прошел для вас бесследно. Только защищая природу от вредных последствий своей деятельности, мы сможем сохранить и самих себя. Коль суждено дышать нам воздухом одним, Давайте же мы все на век объединимся, Давайте наши души сохраним, Тогда мы на Земле и сами сохранимся.
