Физические факторы загрязнения окружающей среды

 

 

Содержание

 

1. Физические факторы загрязнения окружающей среды                                                            3
1. Шум                                                                                                                                         3
2. Инфразвук и ультразвук                                                                                                        5
3. Вибрация                                                                                                                                 6
4. Производственные излучения                                                                                               7
1. Радиочастотные электромагнитные излучения                                                        7
2. Ультрафиолетовое излучение                                                                                     8
3. Лазерное излучение                                                                                                     8
4. Ионизирующие излучения                                                                                          9
2. Практическая часть. Задача 1                                                                                                       10
3. Список литературы                                                                                                                     13                                                               

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Физические факторы загрязнения окружающей среды

 

К физическим опасным  и вредным факторам относятся:

• Движущиеся машины и механизмы, подвижные части оборудования, неустойчивые конструкции и природные образования;
• Острые и падающие предметы;
• Повышение и понижение температуры воздуха и окружающих поверхностей;
• Повышенная запыленность и загазованность;
• Повышенный уровень шума, акустических колебаний, вибрации;
• Повышенное или пониженное барометрическое давление;
• Повышенное напряжение в цепи, которая может замкнуться на тело человека;
• Повышенный уровень электромагнитного излучения, ультрафиолетовой и инфракрасной радиации;
• Недостаточное освещение, пониженная контрастность освещения;
• Повышенная яркость, блесткость, пульсация светового потока;
• Рабочее место на высоте.

В данной контрольной  работе мы рассмотрим наиболее вредные физические факторы загрязнения окружающей среды: шум, инфразвук и ультразвук, вибрацию, производственные излучения.                                                                                                                                 

1.1 Шум

Если из окружающей среды  внезапно исчезнут привычные звуки, то человек будет испытывать значительные неудобства, волнение и даже чувство  беспричинного страха: ведь люди рождаются  и живут в мире звуков. Не следует  забывать, что цивилизация достигла высокого уровня развития благодаря способности к общению в форме речи - одного из видов связи с помощью звуков. Тем не менее шум является одним из главных неблагоприятных производственных факторов. Из-за шума у работающих возникает более быстрое утомление, которое приводит к снижению производительности на 10…15%, увеличению числа ошибок при выполнении операций трудового процесса и, следовательно, к повышенной опасности возникновения травм. При длительном воздействии шума снижается чувствительность слухового аппарата, возникают патологические изменения в нервной и сердечно-сосудистой системах.

Шум-совокупность звуков различной силы и частоты (высоты), беспорядочно изменяющихся во времени. По своей природе звуки являются механическими колебаниями твердых тел, газов и жидкостей в слышимом диапазоне частот (16…20000 Гц). В воздухе звуковая волна распространяется от источника механических колебаний в виде зон сгущения и разрежения. Механические колебания характеризуются амплитудой и частотой.

 

Классификация шума

По источнику  образования шум подразделяют на:

• - механический - создается колебаниями твердой или жидкой поверхности;
• - аэро- и гидродинамический – возникает в результате турбулентности соответственно газовой или жидкой среды;
• - Электродинамический – обусловлен действием электро- или магнитодинамических сил, электрической дуги или коронного разряда.

По частоте различают шум низкочастотный (до 300 Гц), среднечастотный (от 300 до 800 Гц) и высокочастотный (более 800 Гц).

По характеру  спектра шум бывает:

• - широкополосный – имеет непрерывный спектр шириной более одной октавы;
• - тональный – характеризуется неравномерным распределением звуковой энергии с преобладанием большей ее части в области одной-двух октав.

По времени  действия различают следующие виды шума:

• - постоянный – изменяется в течение рабочей смены не более чем на 5дБА в ту или иную сторону от среднего уровня;
• - непостоянный – уровень его звукового давления за рабочую смену может меняться на 5 дБА и более в любую сторону от среднего уровня.

Непостоянный шум, в  свою очередь, можно подразделить на:

• -колеблющийся – с плавным изменением уровня звука во времени;
• - прерывистый -  характеризуется ступенчатым изменением уровня звукового давления на более чем 5 дБА при длительности интервалов с постоянным уровнем давления звука не менее 1 с;
• - импульсный – состоит из одного или нескольких звуковых сигналов, продолжительность каждого из которых менее 1 с.

Классификацию шума важно  учитывать при разработке мероприятий  по снижению его вредного влияния  на работающих. Например, определение источника возникновения шума и выработка соответствующих оптимальных мер противодействия, направленных на уменьшение уровня давления звука, создаваемого его генератором, способствуют повышению работоспособности людей и снижению их заболеваемости.

Определение частотного спектра шума также важно для  обеспечения безопасности и гигиены  труда. Так, если низкочастотные звуки  распространяются  в пространстве сферически от источника их образования, то высокочастотные – в виде узконаправленного потока волн. Поэтому шум низкой частоты легче проникает через неплотные преграды и от него нельзя защититься экранированием, которое особенно эффективно при борьбе с распространением высокочастотного шума.

Неодинаковое действие на организм человека различных видов шума учитывают при его гигиеническом нормировании.

 

Методы снижения негативного  влияния шума

Мероприятия по уменьшению воздействия на человека любого вредного производственного фактора, в том  числе и шума, можно разделить  на 4 группы.

1. Меры законодательного характера включают в себя: нормирование шума; установление возрастных цензов при приеме на работу, выполняемую в условиях повышенного шума; организацию предварительных и периодических медицинских осмотров работников; сокращение времени работы с шумными машинами и оборудованием и др.
2. Предотвращения образования и распространения шума ведут в следующих направлениях:

• Внедрение автоматического и дистанционного управления оборудованием;
• Рациональное планирование помещений;
• Изменение технологии с заменой оборудования на менее шумное (например, замена клепки сваркой, штамповки прессованием);
• Повышение точности изготовления деталей (достигается снижение уровня звука на 5…10 дБА) и балансировки вращающихся деталей, замена цепных передач ременными, подшипников качения подшипниками скольжения (приводит к уменьшению уровня звука на 10…15 дБА), цилиндрических колес с прямыми зубьями вентиляторов; снижение турбулентности и скорости прохождения жидкостями и газами входных и выходных отверстий (например, посредством установки глушителей шума); преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное; установка демпфирующих элементов в местах соприкосновения машин и ограждающих конструкций помещений и т.д.;
• Экранирование или использование звукоизолирующих кожухов (капотов), в которых часть звуковой энергии поглощается, а часть проходит беспрепятственно;
• Изменение направления шума, например, ориентированием воздухозаборных и выпускных отверстий систем механической вентиляции и компрессорных установок, в сторону от рабочих мест;
• Отделка стен звукопоглощающими материалами (войлоком, минеральной ватой, перфорированным картоном и т.п.), в которых звуковая энергия за счет вязкого трения в узких порах преобразуется в тепловую. При этом следует учитывать частотные характеристики шума, так как коэффициент звукопоглощения таких материалов на различных частотах неодинаков.

3. Применение средств индивидуальной защиты в тех случаях, когда перечисленными мерами не удается снизить уровень шума до нормативных значений. В зависимости от характеристики шума и вида используемых средств достигают уменьшения уровня интенсивности звука на 5…45 дБ.

4. Меры биологической профилактики направлены на снижение последствий действия вредности (шума) на организм и повышение его резистентности. К таким мерам относят рационализацию режима труда и отдыха, назначение специального питания и лечебно-профилактических процедур.

Для измерения шума используется прибор  ВШВ-3М2.

При нормировании шума используют два метода нормирования: по предельному спектру шума и уровню звука в дБ. Первый метод является основным для постоянных шумов и позволяет нормировать уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, соответствующих рекомендациям Технического комитета акустики при Международной организации по стандартизации.

Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром. Исследования показывают, что допустимые уровни уменьшаются с ростом частоты (более неприятный шум).

Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале А, которая имитирует кривую чувствительности уха человека, и  называемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае мы не знаем спектра шума.

Для оценки шумов измеряются уровни звука с помощью шумомеров  по ГОСТ 17.187-81.

Непостоянные во времени  шумы характеризуются эквивалентным (по энергии) уровнем звука в дБА по ГОСТ 12.1.050-86

В качестве средств индивидуальной защиты работающих от воздействия шума следует применять противошумы, отвечающие требованиям ГОСТ 12.4.051-78.

 

 

1.2 Инфразвук и ультразвук

Инфразвук представляет собой механические колебания упругой среды одинаковой с шумом физической природы, но имеющие частоту меньше 20 Гц. Инфразвук в производственных условиях чаще всего возникает при работе тихоходных крупногабаритных машин и механизмов (вентиляторов, компрессоров, дизельных двигателей, электровозов, турбин, реактивных двигателей и т.д.), циклы работы которых повторяются не чаще 20 раз в секунду, при турбулентных процессах в мощных потоках газов и жидкостей, а в природе – при землетрясениях, морских бурях, извержениях вулканов. Согласно медицинским исследованиям инфразвуковые колебания вызывают у человека чувство глубокой подавленности и необъяснимого страха, слабые звуки действуют на внутреннее ухо, создавая эффект морской болезни, сильные вызывают вибрацию органов человека, нарушая их функции (сердце может даже остановиться). При колебаниях средней мощности наблюдаются внутренние расстройства органов пищеварения и мозга с самыми различными последствиями (обморок, общая слабость и т.д.). Более того, инфразвук средней силы может вызвать слепоту, а опыты французского профессора Гавро показали, что мощный инфразвук частотой 7 Гц смертелен для организма.

Гигиенические нормы  ограничивают уровни звукового давления в октавных полосах со средними геометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц до 105 дБ.

Следует отметь низкую эффективность  звукоизоляции и звукопоглощения  при защите от инфразвука. Поэтому  мероприятия по борьбе с инфразвуком  сводятся к увеличению быстроходности машин с превышением количества однотипных циклов их работы в секунду цифры 20, установке глушителей аэродинамических инфразвуков, усилению жесткости конструкций машин больших размеров, дистанционному управлению, а из профилактических мер – к проведению предварительных и периодических медицинских осмотров работающих.

Гигиеническая регламентация  инфразвука производится по СН 2.2.4/2.1.8.583-96, которые задают предельно допустимые уровни звукового давления (УЗД) на рабочих местах, дифференцированные для различных видов работ, а  также допустимые уровни инфразвука в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально- эмоциональной напряженности не более 95 дБ, на территории жилой застройки – 90 дБ, в помещениях и общественных зданиях – 75 дБ.

Ультразвук-это механические колебания упругой среды, имеющие одинаковую со звуками физическую природу, но по частоте превышающие верхний порог слышимости (20000 Гц). На производстве ультразвук применяют для дефектоскопии отливок, сварных швов, пластмасс, при измельчении твердых веществ в жидкостях, для очистки и обезжиривания деталей, гомогенизации молока, резания, сварки металла, дробления, сверления хрупких материалов, ускорения брожения при изготовлении вин, в медицине – для диагностики и лечения многих заболеваний.

При прохождении ультразвука  через жидкость возникает явление  кавитации, сопровождающееся образованием пузырьков, заполненных  парами жидкости и растворенным в ней газом, ростом температуры и повышением давления до десятков миллионов паскалей. При этом возникают электрические заряды, люминесцентныое свечение, ионизация. Поэтому кавитацию используют для стерилизации, получения эмульсий таких жидкостей, как вода и масло, которые обычным путем не смешиваются, при пайке алюминия и его плавке, так как обычно процесс плавки этого металла нарушается из-за окисления.

Длительное воздействие  ультразвука на человека вызывает быструю  утомляемость, головную боль, раздражение, боль в ушах, бессонницу, а также профессиональные заболевания – порезы кистей и предплечий. Поэтому необходимо предупреждать контактное озвучивание через твердые и жидкие среды, а также ограничивать распространение ультразвука и шума в воздухе рабочей зоны. В данном случае следует руководствоваться требованиями стандарта «Ультразвук. Общие требования безопасности». Важно помнить о том, что ультразвуковые волны подчиняются всем законам волнового движения; им свойственны отражение, преломление, дисперсия, дифракция и интерференция, причем указанные свойства использовать легче, чем свойства обычных звуковых волн, в связи со значительно меньшей длиной волны ультразвука.