Показатели шумового воздействия

Воздействие шума на живые организмы неоднозначно и отличается степенью восприятия. Объективными показателями шумового воздействия являются интенсивность, высота звуков и продолжительность воздействия.

Интенсивность характеризует величину звукового давления, которое оказывают звуковые волны на барабанную перепонку уха человека. Для ее измерения используется прибор — шумомер. Чтобы приблизить частотные характеристики этого прибора к свойствам человеческого уха, шумомер содержит три корректирующих контура, обозначаемых А, В и С. Чаще всего оценка интенсивности шума ведется по шкале Л, которая строится на логарифмах отношений данной величины звука к порогу слышимости. Единица измерения интенсивности — децибел (дБА).

Шум интенсивностью 1 дБА представляет собой десятую долю бела по шкале А. Такой шум еле уловим человеком с исключительно острым слухом. Дыхание человека создает шум 10 дБ А. Большинство людей начинают воспринимать звук с этой отметки, и его считают порогом слышимости. Шепот оценивается интенсивностью в 20 дБА. В жилых помещениях допустимым считается шум 40 дБА днем и 30 дБА ночью. Разговор людей на близком расстоянии создает шум 65 дБА. Звон механического будильника на расстоянии 1 м оценивается 80 дБА. В административных помещениях и учреждениях интенсивность шума достигает 40—60 дБА. В производственных помещениях работа оборудования сопровождается шумом до 70—80 дБ А.

Некоторые люди считают, что производственный и бытовой шумы их не беспокоят. Однако вегетативная нервная система человека на любой шум реагирует отрицательно. Привыкания человека к шуму не происходит. Медицина установила, что физиолого-биохимическая адаптация человека к шуму невозможна. Особенно тяжело переносятся внезапные резкие звуки высокой частоты.

Шум свыше 80 дБА вреден для человеческого организма. Современные условия жизни в крупных городах создают шум, приближающийся к этому значению. В самом шумном городе мира — Рио-де-Жанейро — отмечается превышение уровня в 80 дБА (район Капакабана). Такое же значение шумового воздействия наблюдается на главных улицах Каира. Болевой порог лежит в пределах 120—130 дБ А, а предел переносимости определяется величиной 154 дБ А. При этом возникают удушье, сильная головная боль, нарушение зрительных восприятий, тошнота.

Пассажирское судно (в 25 м от борта)…68—72.

Грузовое судно (в 25 м от борта)…70—74.

Буксир и толкач…74—78.

Легковой автомобиль…70—80.

Персонал транспортных организаций, непосредственно занятый в перевозочном процессе и ремонте подвижного состава, работает в условиях повышенной интенсивности шума. Значения интенсивности шума, дБА, возникающего при движении транспортных средств, которому подвергаются водители и пассажиры, а также люди, оказавшиеся поблизости от движущегося транспорта, представлены ниже.

Автобус…80—85.

Грузовой автомобиль…80—90.

Поезд метрополитена…90—95.

Железнодорожный состав (в 7 м от колеи)… 95—100.

Железнодорожный состав (у колес)…125—130.

Реактивный самолет на взлете…130—160.

Внутри транспортных средств уровни шума ниже: в пассажирских вагонах поездов — до 68 дБА, в салоне самолета — 75—85 дБА, в кабине экипажа самолета — 80 дБА, вертолета — 90 дБА, в салоне автомобиля — около 60 дБА. При наборе скорости автомобилем, открывании и закрывании дверей наблюдается резкое возрастание шума — до 100 дВА. На оживленных автотранспортных магистралях шум достигает 80—85 дБ А. Уровень шума в машинных отделениях тепловозов иногда достигает 118—120 дБА. В кабине большинства магистральных тепловозов шум на стоянке может составлять 75—96 дБА, а при движении со скоростью 75—100 км/ч — 99—108 дБА. Шум в кабине электровоза колеблется в пределах 80—95 дБ А^[1].

Источниками шума на подвижном составе являются работающее оборудование (двигатели, трансмиссия, впускная и выпускная системы и др.), вибрирующие поверхности механизмов, металлические пластины корпуса, колеса и шины.

В ремонтных организациях транспорта многие производства характеризуются высокими уровнями шумового воздействия. В кузнечном цехе основным источником импульсного ударного шума с уровнем звукового давления до 130 дБА являются молот и механические прессы. В механическом цехе при работе металлорежущего оборудования интенсивность шума равна 85—100 дБ А, в отдельных случаях — 105—114 дБА. При клепальных работах создается шум с уровнем 115 дБА, при шлифовальных, сверлильных работах — 88—118 дБА. Для производственных процессов в целом характерен шум 75—120 дБА, который неблагоприятен для физиологии человека.

Высота звука — второй показатель воздействия шума, определяется частотой колебаний среды и измеряется в герцах (Гц). 1 Гц равен 1 колебанию в секунду. В зависимости от частоты звуковые колебания подразделяются:

• • на инфразвуковые (низкочастотные) с частотами менее 20 Гц;
• • акустические (слышимые) с частотами от 16—20 до 20 000 Гц;
• • ультразвуковые (высокочастотные) с частотами от 20 000 до 10⁹ Гц;
• • гиперзвуковые (сверхвысокочастотные) с частотами 109-Ю13 Гц.

Границами области слухового восприятия (ОСВ) звуков являются (рис. 5.4):

• • кривая 1 — болевой порог, характеризующийся наименьшей силой звука, при которой возникает неприятное ощущение, переходящее в чувство боли;
• • кривая 2 — порог слышимости, соответствующий наименьшей силе звука, воспринимаемого ухом при данной частоте.

Рис. 5.4. Области звуковых колебаний:

I — инфразвуковая; II — акустическая;

III — ультразвуковая; IV — гиперзвуковая Из рис. 5.4 следует, что ухо человека воспринимает звуковые колебания большого диапазона частот. При превышении значений предела порога слышимости слуховой аппарат вместе со слуховым центром мозга может воспринимать звуковые колебания не только акустического, но ультразвукового и инфразвукового диапазонов.

Значительное физиологическое воздействие на организм человека оказывают неслышимые инфразвуки, особенно имеющие большие амплитуды колебаний, которые входят в резонанс с колебаниями внутренних органов и могут ощущаться как боль в ухе. Инфразвуковые волны особенно влияют на психоэмоциональную сферу, сердечно-сосудистую, эндокринную и другие системы. Это приводит к нарушению координации движений, ослаблению внимания, уменьшению остроты зрения, что при управлении скоростными транспортными средствами может вызвать аварийные ситуации. Инфразвук с частотами 15—20 Гц вызывает чувство страха.

В естественных экосистемах инфразвуковые колебания возникают при землетрясениях, ураганах, штормах, полярных сияниях, магнитных бурях и других природных катаклизмах. В искусственных экосистемах они проявляются при работе машин и механизмов.

Много источников инфразвука имеется на транспорте. С ним сопряжена работа компрессорных установок, тормозных систем поездов и грузовых автомобилей, тяговых электродвигателей, дизелей, газовых турбин и т. д. В процессе полета сверхзвуковых самолетов при прохождении ими звукового барьера образуется ударная волна в диапазоне 1 — 100 Гц. При взлете самолета тина Ту-154 уровень инфразвука в салоне составляет 80 дБ, А на частоте 4 Гц и 90 дБ на частоте 20 Гц. В кабинах легковых автомобилей отмечаются высокие уровни инфразвука до 100—110 дБА в диапазоне 9—16 Гц; при открытых окнах звуковое давление повышается до 120 дБА в диапазоне 2—6 Гц. Инфразвуковому воздействию подвергаются экипажи и пассажиры транспортных средств. Его испытывают также люди, находящиеся и проживающие вблизи автотрасс, поскольку транспортные потоки формируют низкочастотный шум в окрестностях дорог. Этот шум образует инфразвуковой фон в 70—120 дБ, А в рядом стоящих жилых и общественных зданиях и фон в 80—100 дБ, А на территории жилой застройки.

В транспортных процессах инфразвуку, как правило, сопутствуют высокочастотные звуки акустического диапазона, поэтому инфразвук малоощутим, но от этого не становится менее опасным.

Выделяют пороги инфразвукового воздействия.

• • Порог опасности смерти оценивается инфразвуком с размахом колебаний 180—190 дБ А, который приводит к смерти даже при кратковременном воздействии.
• • Порог потенциальной опасности для жизни человека представляют инфразвуки интенсивностью 155—180 дБА. Они приводят к психофизиологическим отклонениям, которые трудно излечимы.
• • Порог переносимости инфразвука — 140—155 дБ А. При длительном действии такого инфразвука в организме развиваются психофизиологические отклонения от нормы, которые носят устойчивый характер.
• • Порог безопасности считается при уровне инфразвука 90 дБА.

Акустический диапазон включает шумы производственные и бытовые, непрерывные и импульсные. Большую величину шумового воздействия создают транспортные средства. Шум уличного движения в больших городах, авиационный и шум от движения железнодорожных составов дают основной вклад в шумовой фон города. В акустическом диапазоне высокочастотные шумы считаются более вредными. Транспортные средства создают преимущественно низкои среднечастотный спектр шума. Например, при движении поезда высота звуков обычно составляет 500—800 Гц.

Ультразвук также вреден для человека, но его воздействие проявляется реже. Ультразвук неслышим для человека, но воспринимается и издается некоторыми животными (летучие мыши, рыбы, насекомые, птицы и др.). Он представляет собой механические колебания в газах, жидкостях и твердых телах. Используется в производственных процессах при металлообработке в ультразвуковых установках, для получения эмульсий, сушки, очистки, сварки, для целей дефектоскопии, навигации, подводной связи. Ультразвук возникает при работе станков, ракетных и иных двигателей. Влияние ультразвука низкочастотного диапазона, характерного для промышленного производства, оказывает действие на организм человека не только в зоне контакта, но и на всю поверхность тела и на вестибулярный аппарат. Даже небольшие дозы ультразвукового облучения этого диапазона при длительных и многократно повторяющихся воздействиях вызывают у работающих слабость, сонливость, снижение работоспособности.

Гиперзвук представляет упругие волны, сходные с ультразвуком. Получают его искусственно, генерируя с помощью специальных излучателей. Распространяется только в кристаллах, в воздухе сильно поглощается. Для транспортных процессов не характерен.

Продолжительность шумового воздействия — третий показатель влияния шума. Большая продолжительность воздействия шума оказывает вредное влияние на слух и общее здоровье человека.

В условиях сильного шума возникает опасность снижения и потери слуха, которая во многом обусловлена индивидуальными особенностями человека. Некоторые люди теряют слух даже после короткого периода воздействия шума сравнительно умеренной интенсивности, у других даже сильный шум при продолжительном воздействии не приводит к потере слуха.

Длительное шумовое воздействие — один из факторов, вызывающих повышенную заболеваемость. С действием шума связаны рост нервных, сердечно-сосудистых заболеваний, развитие язвенной болезни и тугоухости у городского населения, а также у рабочих некоторых профессий, связанных с воздействием шума. Шум оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему, вызывая переутомление и истощение клеток коры головного мозга. Понижается внимание, нарушается координация движений, ухудшается работоспособность.

В современном мире рост городов сопровождается ускоренным развитием транспорта, промышленности, телевидения и других источников шума. Основным из них следует признать транспорт — автомобильный, железнодорожный, воздушный, а также городской. Вредное шумовое влияние транспорта сопровождает человека всю его жизнь и усиливается под действием вибрации, загазованности и других видов воздействия.

• [1] См.: Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2010 году"[Электронный ресурс]. URL: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgiVrcq=doc;base=EX P;n=542 019;frame=8400