Шум и его влияние на организм. Предупреждение вредного действия шума на производстве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Шум  и его влияние на организм. Предупреждение вредного действия шума на производстве»

 

 

Введение

 

Актуальность  темы «Шум и его влияние на организм. Предупреждение вредного действия шума на производстве» очень высока, так  как развитие промышленности повышает шумовое загрязнение, которое негативно воздействует на человека: может оказывать значительное влияние на здоровье и поведение человека. Шум может вызывать раздражение и агрессию, артериальную гипертензию (повышение артериального давления), тиннитус (шум в ушах), потерю слуха. А так же шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечнососудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) и смерть (Медведев; 202: 35).

Целью данной работы является рассмотрение негативного  воздействия шума на человека и определение  мер по предупреждению данного воздействия. Что позволит предупредительно контролировать шум на производстве в тех случаях, когда это необходимо.

Задачи  данной работы:

рассмотреть характеристики шума

обозначить  допустимые значения шума

определить  влияние шума на организм человека

рассмотреть меры по предупреждению воздействия шума

 

 

1. Характеристики шума

шум вредный воздействие  организм

Шум - беспорядочное  сочетание различных по силе и  частоте звуков; способен оказывать  неблагоприятное воздействие на организм. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких или газообразных средах. Действие его на организм человека связано главным образом с применением нового, высокопроизводительного оборудования, с механизацией и автоматизацией трудовых процессов: переходом на большие скорости при эксплуатации различных станков и агрегатов. Источниками шума могут быть разнообразные машины, двигатели, насосы, компрессоры, турбины, пневматические и электрические инструменты, молоты, дробилки, станки, центрифуги, бункеры и прочие установки, имеющие движущиеся детали. Кроме того, за последние годы в связи со значительным развитием городского транспорта возросла интенсивность шума и в быту, поэтому как неблагоприятный фактор он приобрел большое социальное значение. (Медведев; 202:136).

Шум имеет  определенную частоту, или спектр, выражаемый в герцах, и интенсивность - уровень  звукового давления, измеряемый в  децибелах. Для человека область  слышимых звуков определяется в интервале  от 16 до 20 000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к восприятию звуков частотой 1000-3000 Гц (речевая зона).

Механический  шум возникает при трении и  биении узлов и деталей машин  и механизмов (дробилки, мельницы, электродвигатели, компрессоры, насосы, центрифуги и др.) (Тейлор; 1978: 38).

Аэродинамический  шум возникает в аппаратах  и трубо-проводах при больших  скоростях движения воздуха, газа или  жидкости и при резких изменениях направления их движения и давления.

Основные  физические характеристики звука:

частота f (Гц),

звуковое  давление Р (Па),

интенсивность или сила звука I (Вт/м2),

звуковая  мощность (Вт).

Примерные характеристики типовых шумов:

Разговор: 40-45

Офис: 50-60

Улица: 70-80

Фабрика (тяжелая промышленность): 70-110

Цепная  пила: 100

Старт реактивного самолёта: 120

Вувузел: 130

Скорость  распространения звуковых волн в  атмосфере при 20°С равна 344 м/с.

Органы  слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частот от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвуки) и с частотой выше 20000 (ультразвуки) не воспринимаются органами слуха.

При распространении  звуковых колебаний в воздухе  периодически появляются области разрежения и повышенного давления. Разность давлений в возмущенной и невозмущенной  средах называется звуковым давлением Р, которое измеряется в паскалях (Па) (Тейлор; 1978: 138).

Распространение звуковой волны сопровождается и  переносом энергии. Количество энергии, переносимое звуковой волной за единицу  времени через единицу поверхности, ориентированную перпендикулярно направлению распространения волны, называется интенсивностью или силой звука I и измеряется в Вт/м2.

Произведение  называется удельным акустическим сопротивлением среды, которое характеризует степень  отражения звуковых волн при переходе из одной среды в другую, а также звукоизолирующие свойства материалов.

Минимальная интенсивность звука, которая воспринимается ухом, называется порогом слышимости. В качестве стандартной частоты  сравнения принята частота 1000 Гц. При этой частоте порог слышимости I0 = 10-12 Вт/м2, а соответствующее ему звуковое давление Р0 = 2*10-5 Па. Максимальная интенсивность звука, при которой орган слуха начинает испытывать болевое ощущение, называется порогом болевого ощущения, равным 102 Вт/м2, а соответствующее ему звуковое давление Р = 2*102 Па. (Тейлор; 1978: 68).

Так как  изменения интенсивности звука  и звукового давления слышимых человеком, огромны и составляют соответственно 1014 и 107 раз, то пользоваться для оценки звука абсолютными значениями интенсивности  звука или звукового давления крайне неудобно. (Медведев; 202:65).

Для гигиенической  оценки шума принято измерять его  интенсивность и звуковое давление не абсолютными физическими величинами, а логарифмами отношений этих величин к условному нулевому уровню, соответствующему порогу слышимости стандартного тона частотой 1000 Гц. Эти логарифмы отношений называют уровнями интенсивности и звукового давления, выраженные в белах (Б). Так как орган слуха человека способен различать изменение уровня интенсивности звука на 0,1 бела, то для практического использования удобнее единица в 10 раз меньше - децибел (дБ).

Измерение, анализ и регистрация спектра  шума производятся специальными приборами - шумомерами и вспомогательными приборами (самописцы уровней шума, магнитофон, осциллограф, анализаторы статистического распределения, дозиметры и др.). Поскольку ухо менее чувствительно к низким и более чувствительно к высоким частотам, для получения показаний, соответствующих восприятию человека, в шумомерах используют систему корректированных частотных характеристик - шкалы А, В, С, D и линейную шкалу, которые отличаются по восприятию. В практике применяется в основном шкала А.

Нормируемыми  параметрами шума являются уровни звукового  давления в октавных полосах со среднегеометрическими  частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц и эквивалентный (по энергии) уровень звука в децибелах (шкала А). Допустимые уровни шума на рабочих местах не превышают соответственно 110, 94, 87, 81, 78, 75, 73 дБ, а по шкале А - 80 дБ.

Шум - один из наиболее распространенных неблагоприятных физических факторов окружающей среды, приобретающих важное социально-гигиеническое значение, в связи с урбанизацией, а также механизацией и автоматизацией технологических процессов, дальнейшим развитием дизелестроения, реактивной авиации, транспорта. Например, при запуске реактивных двигателей самолетов уровень шума колеблется от 120 до 140 дБ при клепке и рубке листовой стали - от 118 до 130 дБ, работе деревообрабатывающих станков-от 100 до 120 дБ, ткацких станков-до 105 дБ; бытовой шум, связанный с жизнедеятельностью людей, составляет 45-60 дБ. (Медведев; 202:93).

Для гигиенической  оценки шум подразделяют: по характеру  спектра - на широкополосный с непрерывным  спектром шириной более одной  октавы и тональный, в спектре  которого имеются дискретные тона; по спектральному составу - на низкочастотный (максимум звуковой энергии приходится на частоты ниже 400 гЦ), средне-частотный (максимум звуковой энергии на частотах от 400 до 1000 гЦ) и высокочастотный (максимум звуковой энергии на частотах выше 1000 гЦ); по временным характеристикам - на постоянный (уровень звука изменяется во времени, но более чем на 5 Дб - по шкале А) и непостоянный. К непостоянному шуму относятся колеблющийся шум, при котором уровень звука непрерывно изменяется во времени; прерывистый шум (уровень звука остается постоянным в течение интервала длительностью 1 сек. и более); импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 секунды.

 

2. Влияние шума на человека

 

За последние 80 лет в результате жизнедеятельности человека на поверхности Земли произошло больше изменений, чем в течение всей истории человечества. В процессе этой гигантской работы возникли и неизбежны в будущем такие изменения в окружающей нас среде, которые могут отрицательно повлиять на нормальную жизнедеятельности человеческого организма. Так, в результате бурного развития техники в мире изменились акустические условия. Побочный продукт прогресса - шум стал большим бедствием для всех развитых стран современного мира, бичом нашего времени. (Тейлор; 1978: 238).

Мир звуков сопутствует человеку со дня его  рождения и на протяжении всей жизни. Исследователи подводных глубин, будучи в герметически закрытом батискафе, испытывали крайне неприятное ощущение от гнетущей тишины. О том же рассказывали космонавты, впервые проводившие тренировки в барокамере. Им не хватало звуков. Абсолютная тишина угнетает, она противоестественна для всего живого. Шумы естественного происхождения не оказывают отрицательного воздействия на организм. Наоборот, звуки, рождаемые самой природой, на него влияют благотворно. Они так же необходимы человеку, как зелень деревьев и голубое небо над головой (Артамонова; 2006: 78).

По данным исследований акустической лаборатории  Московского университета, установлено, что во всех следованных ею шумах - шуме листвы тополя, липы, лиственного леса, дождя, морского прибоя и других шумах естественного происхождения - определяющими являются примерно одни и те же частоты, соответствующие примерно 1000 колебаний в секунду. Это как раз зона наибольшей спектральной чувствительности слухового аппарата человека. Этим объяснятся то приятное чувство успокоения и равновесия, которое они вызывают. В некоторых санаториях вместо обычных снотворных средств используются специально записанные на магнитофонные ленты ритмические звуки природы - шумы дождя и морского прибоя. Благодаря этому больные погружаются в длительный и глубокий сон.

Установлено, что звук оказывает определенное воздействие на растительную ткань, - ткань, не имеющую нервной системы. Известен, например, интересный опыт двух индийских ученых, докторов наук Сингха и Паниаха, исследовавших влияние звука на растения. По утрам недалеко от одного из растений исполнялись музыкальные произведения в продолжение 25 минут; в течение этого времени ученые наблюдали в микроскоп за процессами, совершавшимися в проплазме листьев. Они обнаружили, что под влиянием музыки жизнедеятельность проплазмы усиливалась. Подобный эксперимент был проведен так же с мимозой. В результате мимоза, «слушавшая» музыку, достигла высоты в полтора раза больше, чем та, которая не подвергалась воздействию звуков музыки. (Тейлор; 1978: 98).

Ничто живое  небезразлично к звуку, и, как  доказано, даже растительная клетка тоже реагирует на звук. Только звуки, по своей акустической характеристике приближенные к звукам, рождаемым самой природой, оказывают благоприятное воздействие и на растительные, и на животные клетки. И наоборот, звуки (искусственные) высоких тонов, тем более длительно звучащие, приводят к угнетению, а часто и к гибели не только растительных, но и животных организмов. В Канзасе, например, звуковые волны высокой частоты использовались для уничтожения насекомых, попавших в зернохранилище. В Канаде для борьбы с гусеницами кукурузного мотылька был успешно использован звук в 50 кГц. Звук высокой частоты был так же применен для борьбы с комарами. Колебания с частотой в 200 кГц разрушает дыхательные органы личинок, и они погибают.

В г. Горьком  ученые медицинского института провели  целый комплекс исследований на животных для выяснения одного вопроса: что происходит при шуме с организмом? Исследования проводили на собаках и кроликах. У собак проверяли действие высшей нервной деятельности методом условных рефлексов, измеряли артериальное давление и записывали биотоки мозга и сердца. У кроликов снимали электроэнцефалограммы. Было выяснено, что «у всех животных изменение условно-рефлекторной деятельности под воздействием шума протекает одинаково, в виде трех фаз - угнетение, затем некоторое возбуждение и снова новое, более глубокое и продолжительное подавленное состояние. Длительное пребывание животных в условиях интенсивного шума сопровождается значительным изменением артериального давления и ухудшением функциональных свойств сердечной мышцы, характер которых пока не объяснен».

Многие  специалисты считают, что из всех воздействий на чувства человека наиболее сильными являются звуки.

Восприятие  звуков человеком начинается ещё  с эмбрионального периода развития. Многочисленные факты свидетельствуют, что плод, особенно в последние месяцы, не остается безразличным к звукам внешней среды.

Профессор Б.С. Преображенский неоднократно указывал, что люди очень чувствительны  к звукам даже малой интенсивности  и, естественно, серьезно страдают от шума. (Медведев; 202:68).

Орган слуха - это чрезвычайно сложная система. Во внутреннем ухе около 25 тысяч клеток, реагирующих на звук. Ухо наиболее чувствительно к диапазону 2000-2300 Гц. Лучший же музыкальный слух приходится на область 80-600 Гц. Здесь наше ухо способно различить, например, два звука с частотой 100 Гц и 100,1 Гц. Всего человек различает 3-4 тысячи звуков разной высоты.

С возрастом  слух меняется. Наибольшая острота  слуха наблюдается в возрасте 15-20 лет, а затем он постепенно падает. Зона наибольшей чувствительности слуха у человека до 40 лет находится в области 3 тысяч колебаний в секунду, от 40 до 60 лет - 2 тысяч, а старше 60 лет - одной тысячи колебаний в секунду (Артамонова; 2006:98).