Влияние неслышимых звуков на здоровье человека

Физическое понятие о звуке охватывает как слышимые, так и неслышимые звуки. Резкой границы, которая отделяла бы слышимые звуки от неслышимых, не существует. В соответствии с частотой звуковые волны принято разделять на следующие диапазоны:

• • инфразвук — до 16 Гц;
• • слышимый звук — 16 Гц—20 кГц;
• • ультразвук — 20 кГц—1000 МГц.

В зависимости от индивидуальных особенностей человек перестает слышать звуки, частоты которых меньше 16—20 Гц или превышают 20—30 тыс. колебаний в секунду.

Инфразвук — это звук диапазона, ниже предела слышимости человека, т. е. с частотой звуковой волны менее 20 Гц.

Появление инфразвука в современных условиях обусловлено, чаще всего, применением мощных, крупногабаритных транспортных средств и строительной техники, совершающих низкочастотные механические колебания (инфразвук механического происхождения) или создающих турбулентные потоки газов и жидкостей (инфразвук аэродинамического или гидродинамического происхождения).

Максимальные уровни низкочастотных акустических колебаний от промышленных и транспортных источников достигают 100—110 дБ. Биологическое действие на организм уровней инфразвука выражается изменениями в центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном аппарате, снижении слуха. Выраженность этих изменений зависит от уровня интенсивности инфразвука и длительности действия фактора.

В соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.583—96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки» по характеру спектра инфразвук подразделяется на широкополосный и гармонический. Гармонический характер спектра устанавливают в октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ. По временным характеристикам инфразвук подразделяется на постоянный и непостоянный.

Нормируемыми характеристиками инфразвука на рабочих местах являются уровни звукового давления в децибелах в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16 Гц. Допустимыми уровнями звукового давления являются 105 дБ в октавных полосах 2, 4, 8, 16 Гц и 102 дБ в октавной полосе 31,5 Гц. При этом общий уровень звукового давления не должен превышать 110 дБ.

Для непостоянного инфразвука нормируемой характеристикой является общий уровень звукового давления.

Наиболее эффективным средством борьбы с инфразвуком является снижение его в источнике, а именно:

• • использование преимущественно малогабаритных машин большой жесткости, так как в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации инфразвука;
• • изменение режима работы технологического оборудования — увеличение его быстроходности (например, увеличение числа рабочих ходов кузнечно-прессовых машин, чтобы основная частота следования силовых импульсов находилась за пределами инфразвукового диапазона);
• • снижение интенсивности аэродинамических процессов — ограничение скоростей движения транспорта, снижение скоростей истечения жидкостей (авиационные и ракетные двигатели, двигатели внутреннего сгорания, системы сброса пара тепловых электростанций и т. д.).

На путях распространения инфразвука эффективно использование:

• • глушителей интерференционного типа, обычно при наличии дискретных составляющих в спектре инфразвука;
• • звукопоглощающих панелей, кожухов, эффективных в области низких частот.

В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуется применение наушников, вкладышей, защищающих ухо от неблагоприятного действия сопутствующего шума.

В качестве профилактики необходимо соблюдение режима труда и отдыха, запрещение сверхурочных работ. При контакте с инфразвуком более 50% рабочего времени рекомендуются перерывы продолжительностью 15 мин через каждые 1,5 ч работы. Значительный эффект дает комплекс физиотерапевтических процедур — массаж, УФ-облучение, водные процедуры, витаминизация и др.

Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, в особенности, если они носят длительный характер. По мнению ученых, именно инфразвуками, неслышно проникающими сквозь самые толстые стены, вызываются многие нервные болезни жителей крупных городов.

Ультразвук — это звук диапазона, выше предела слышимости человека, т. е. с частотой звуковой волны свыше 20 кГц.

Биологическое действие ультразвука на организм многообразно и широко используется в медицине и биологии. Вместе с тем неконтролируемое действие ультразвуковой волны на живые системы весьма опасно и затрагивает многие системы и органы. Длительное систематическое воздействие ультразвука, распространяющегося воздушным путем, вызывает изменения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов. Наиболее характерным является наличие вегето-сосудистой дистонии и астенического синдрома.

Локальное действие ультразвука передается при непосредственном контакте с ультразвуковым инструментом, обрабатываемыми деталями или средами, где возбуждаются ультразвуковые колебания, и проявляется вегетативными полиневритами рук (реже ног) разной степени выраженности, вплоть до развития частичной неподвижности (пареза) кистей и предплечий, вегетативной дисфункции.

Характер изменений, возникающих в организме под воздействием ультразвука, зависит от дозы воздействия:

• • малые дозы — уровень звука 80—90 дБ — дают стимулирующий эффект — микромассаж, ускорение обменных процессов;
• • большие дозы — уровень звука 120 дБ и более — дают поражающий эффект.

В соответствии с ГОСТ 12.1.001—89 ССБТ «Ультразвук. Общие требования безопасности» и СН 2.2.4/2.1.8.562—96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» ограничиваются уровни звукового давления в высокочастотной области слышимых звуков и ультразвука на рабочих местах (от 80 до 110 дБ при среднегеометрических частотах третьоктавных полос от 12,5 до 100 кГц).

Ультразвук, передающийся контактным путем, нормируется СанПиН 2.2.4—2.1.8.582—96 «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения».

Меры предупреждения неблагоприятного действия ультразвука на организм операторов технологических установок, персонала лечебно-диагностических кабинетов состоят в первую очередь в проведении мероприятий технического характера. К ним относятся:

• • создание автоматизированного ультразвукового оборудования с дистанционным управлением; использование по возможности маломощного оборудования, что способствует снижению интенсивности шума и ультразвука на рабочих местах на 20—40 дБ;
• • размещение оборудования в звукоизолированных помещениях или кабинетах с дистанционным управлением; оборудование звукоизолирующих устройств, кожухов, экранов из листовой стали или дюралюминия, покрытых резиной, противошумной мастикой и другими материалами.

При проектировании ультразвуковых установок целесообразно использовать рабочие частоты, наиболее удаленные от слышимого диапазона — не ниже 22 кГц.

Чтобы исключить воздействие ультразвука при контакте с жидкими и твердыми средами, необходимо устанавливать систему автоматического отключения ультразвуковых преобразователей при операциях, во время которых возможен контакт (например, загрузка и выгрузка материалов). Для защиты рук от контактного действия ультразвука рекомендуется применение специального рабочего инструмента с виброизолирующей рукояткой.

Если по производственным причинам невозможно снизить уровень интенсивности шума и ультразвука до допустимых значений, необходимо использование средств индивидуальной защиты — противошумов, резиновых перчаток с хлопчатобумажной прокладкой и др.