Шум-фактор загрязнения техносферы

     В различных отраслях экономики имеются  источники шума – это механическое оборудование, людские потоки, городской  транспорт.

     Шум – это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты (шелест, дребезжание, скрип, визг и т.п.). С физиологической точки зрения шум – это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук. Длительное воздействие шума на человека может привести к такому профессиональному заболеванию, как «шумовая болезнь».

     По  физической сущности шум – это волнообразное движение частиц упругой среды (газовой, жидкой или твёрдой) и поэтому характеризуется амплитудой колебания (м), частотой (Гц), скоростью распространения (м/с) и длиной волны (м). Характер негативного воздействия на органы слуха и подкожный рецепторный аппарат человека зависит ещё и от таких показателей шума, как уровень звукового давления (дБ) и громкость. Первый показатель называется силой звука (интенсивностью) и определяется звуковой энергией в эргах, передаваемой за секунду через отверстие в 1 см². Громкость шума определяется субъективным восприятием слухового аппарата человека. Порог слухового восприятия зависит ещё и от диапазона частот. Так, ухо менее чувствительно к звукам низких частот.

     Воздействие шума на организм человека вызывает негативные изменения прежде всего в органах  слуха, нервной и сердечнососудистой системах. Степень выраженности этих изменений зависит от параметров шума, стажа работы в условиях воздействия шума, длительности действия шума в течение рабочего дня, индивидуальной чувствительности организма. Действие шума на организм человека отягощается вынужденным положением тела, повышенным вниманием, нервно-эмоциональным напряжением, неблагоприятным микроклиматом. 

     1 Действие шума на организм человека 

     К настоящему времени накоплены многочисленные данные, позволяющие судить о характере  и особенностях влияния шумового фактора на слуховую функцию. Течение функциональных изменений может иметь различные стадии. Кратковременное понижение остроты слуха под воздействием шума с быстрым восстановлением функции после прекращения действия фактора рассматривается как проявление адаптационной защитно-приспособительной реакции слухового органа. Адаптацией к шуму принято считать временное понижение слуха не более чем на 10-15 дБ с восстановлением его в течение 3 мин после прекращения действия шума. Длительное воздействие интенсивного шума может приводить к перераздражению клеток звукового анализатора и его утомлению, а затем к стойкому снижению остроты слуха.

     Установлено, что утомляющее и повреждающее слух действие шума пропорционально его  высоте (частоте). Наиболее выраженные и ранние изменения наблюдаются  на частоте 4000 Гц и близкой к ней  области частот. При этом импульсный шум (при одинаковой эквивалентной  мощности) действует более неблагоприятно, чем непрерывный. Особенности его воздействия существенно зависят от превышения уровня импульса над уровнем, определяющим шумовой фон на рабочем месте.

     Развитие  профессиональной тугоухости зависит  от суммарного времени воздействия  шума в течение рабочего дня и  наличия пауз, а также общего стажа  работы. Начальные стадии профессионального  поражения наблюдаются у рабочих  со стажем 5 лет, выраженные (поражение  слуха на все частоты, нарушение  восприятия шёпотной и разговорной  речи) – свыше 10 лет.

       Помимо действия шума на органы слуха, установлено его вредное влияние на многие органы и системы организма, в первую очередь на центральную нервную систему, функциональные изменения в которой происходят раньше, чем диагностируется нарушение слуховой чувствительности. Поражение нервной системы под действием шума сопровождается раздражительностью, ослаблением памяти, апатией, подавленным настроением, изменением кожной чувствительности и другими нарушениями, в частности, замедляется скорость психических реакций, наступает расстройство сна и т.д. У работников умственного труда происходит снижение темпа работы, её качества и производительности.

     Действие  шума может привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, сдвигам  в обменных процессах (нарушение  основного, витаминного, углеводного, белкового, жирового, солевого обменов), нарушению функционального состояния сердечнососудистой системы. Звуковые колебания могут восприниматься не только органами слуха, но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость). Уровень шума, передаваемого этим путём, на 20-30 дБ меньше уровня, воспринимаемого ухом. Если при невысоких уровнях шума передача за счёт костной проводимости мала, то при высоких уровнях она значительно возрастает и усугубляет вредное действие на организм человека. При действии шума очень высоких уровней (более 145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.

        Таким образом, воздействие шума может привести к сочетанию профессиональной тугоухости (неврит слухового нерва) с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечнососудистой и других систем, которые могут рассматриваться как профессиональное заболевание – шумовая болезнь. Профессиональный неврит слухового нерва (шумовая болезнь) чаще всего встречается у рабочих различных отраслей машиностроения, текстильной промышленности и пр. Случаи заболевания встречаются у лиц, работающих на ткацких станках, с рубильными, клёпальными молотками, обслуживающих прессоштамповочное оборудование, у испытателей-мотористов и других профессиональных групп, длительно подвергающихся интенсивному шуму. 
 

     2 Нормирование уровня шума 

     При нормировании шума используют 2 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. Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью L_a = ПС + 5.

     Основные  нормированные параметры для  широкополосного шума приведены  в таблице 1. 

Таблица 1 – Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни для широкополосного шума.

Продолжение таблицы 1

     Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений, приведённых в таблице 1. Нормированным параметром непостоянного  шума является эквивалентный по энергии  уровень звука широкополосного, постоянного и неимпульсного  шума, оказывающего на человека такое же воздействие, как и непостоянный шум, L_Аэкв (дБА). Этот уровень измеряется специальными интегрирующими шумомерами или определяется расчётным путём. 
 

     3 Методы борьбы с шумом 

       Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:

     1. Устранение причины шума, то есть замена шумящего оборудования, механизмов на более современное нешумящее оборудование;

     2. Изоляция источника шума от  окружающей среды (применение  глушителей, экранов, звукопоглощающих  строительных материалов);

     3. Ограждение шумящих производств  зонами зелёных насаждений;

     4. Применение рациональной планировки  помещений;

     5. Использование дистанционного управления  при эксплуатации шумящего оборудования  и машин;

     6. Использование средств автоматики  для управления и контроля  технологическими производственными  процессами;

     7. Использование средств автоматики  для управления и контроля  технологическими производственными  процессами;

     8. Использование индивидуальных средств  защиты (беруши, наушники, ватные тампоны);

     9. Проведение периодических медицинских  осмотров с прохождением аудиометрии;

     10. Соблюдение режима труда и  отдыха;

     11. Проведение профилактических мероприятий,  направленных на восстановление  здоровья. 

     Интенсивность звука определяется по логарифмической  шкале громкости. В шкале – 140 дБ. За нулевую точку шкалы принят «порог слышимости» (слабое звуковое ощущение, едва воспринимаемое ухом, равное примерно 20 дБ), а за крайнюю точку шкалы  – 140 дБ – максимальный предел громкости.

     Громкость ниже 80 дБ обычно не влияет на органы слуха, громкость от 0 до 20 дБ – очень  тихая; от 20 до 40 – тихая; от 40 до 60 –  средняя; от 60 до 80 – шумная; выше 80 дБ – очень шумная.

     Для измерения силы и интенсивности  шума применяют различные приборы: шумомеры, анализаторы частот, корреляционные анализаторы и коррелометры, спектрометры и др.

     Принцип работы шумомера состоит в том, что микрофон преобразует колебания звука в электрическое напряжение, которое поступает на специальный усилитель и после усиления выпрямляется и измеряется индикатором по градуированной шкале в децибелах.

     Анализатор  шума предназначен для измерения  спектров шумов оборудования. Он состоит  из электронного полосного фильтра  с шириной полосы пропускания, равной 1/3 октавы.

     Основными мероприятиями по борьбе с шумом  являются рационализация технологических  процессов с использованием современного оборудования, звукоизоляция источников шума, звукопоглощение, улучшенные архитектурно-планировочные  решения, средства индивидуальной защиты.

     На  особо шумных производственных предприятиях используют индивидуальные шумозащитные приспособления: антифоны, противошумные наушники и ушные вкладыши типа «беруши». Эти средства должны быть гигиеничными и удобными в эксплуатации.

     В России разработана система оздоровительно-профилактических мероприятий по борьбе с шумом  на производствах, среди которых  важное место занимают санитарные нормы  и правила. Выполнение установленных  норм и правил контролирует органы санитарной службы и общественного  контроля.