Искусственные источники. 
Понятие и особенности инфразвука

В последнее время наблюдается увеличение инфразвукового фона в окружающей среде в связи с активной деятельностью человека на Земле, в частности с развитием промышленного производства и транспорта. К основным техногенным источникам инфразвуковых колебаний в городах можно отнести: инфразвук колебание шум человек.

• — производственный инфразвук, генерируемый различным оборудованием, расположенным на территории многочисленных промышленных предприятиях в черте городской застройки в крупных урбанизированных центрах (наиболее характерно для градообразующих предприятий металлургической промышленности, в которой фиксировался инфразвук 97дБ на частотах 8…16Гц);
• — спектры шумов транспортных потоков, содержащие инфразвуковые составляющие, которые не регистрируются обычными измерительными приборами и обладают высокими уровнями звукового давления;
• — инфразвуковые колебания высокой интенсивности, которые наблюдаются в зоне жилой или промышленной застройки, причем источником этих колебаний являются не транспортные средства или высокоэнергетическое промышленное оборудование, а фактически сами здания или сооружения.

Человек подвергается воздействию таких техногенных источников звука: возвратно-поступательных движений частей различных механизмов и сооружений, доменных печей, дизельных моторов, кузнечных прессов, реакторов. Наибольшую интенсивность инфразвуковых колебаний создают машины и механизмы, имеющие поверхности больших размеров. При этом инфразвуковые колебания являются не только составной, но во многих случаях и преобладающей частью спектров производственных шумов.

Инфразвук — составная часть спектров шума, излучаемого технологическими агрегатами (табл. 13.1). Так, в спектрах шума большей части агрегатов черной металлургии преобладают низкие частоты. В сталелитейном производстве уровни звукового давления (УЗД) инфразвука и низкочастотного шума агрегатов существенно зависят от интенсификации технологических процессов.

Инфразвуковые колебания в диапазоне ниже 20 Гц создают воздушные и поршневые компрессоры с максимальными УЗД от 92 до 123 дБ преимущественно в октавах 8Гц. Измерения инфразвука в компрессорных цехах показали, что спектр шума имеет пик в 1/3-октаве 20 Гц с разностью УЗД между дБ Лин и дБА в 23 дБ.

На атомных электростанциях (АЭС), в помещениях компрессорных шум, создаваемый технологическим оборудованием АЭС, имеет широкополосный спектр с преобладанием акустической энергии 86…98 дБ преимущественно в октавах 31,5…63 Гц.

Мощными источниками инфразвука являются реактивные двигатели космических ракет. Так, при запуске некоторых типов их максимальные УЗД, превышающие 150 дБ, находятся на частотах 10 и 12,5 Гц. В кабинах вертолетов максимальные УЗД составляют 110…120 дБ на частоте 28 Гц, соответствующей движению лопастей винта. Высокие уровни инфразвука обнаружены также на трассе сверхзвуковых реактивных самолетов. При прохождении ими звукового барьера образуется ударная волна с максимумом спектральной плотности в диапазоне 1…100 Гц. При взлете (гражданских) турбореактивных самолетов типа ТУ 154, уровни инфразвука в салоне составили 80 дБ на частоте 4 Гц и 90 дБ на частоте 20 Гц.

Источниками инфразвуковых колебаний являются и наземные средства транспорта. Высокие уровни инфразвука до 100…110 дБ в диапазоне 9Гц отмечаются в кабинах легковых автомобилей. При частично открытых окнах автомашины уровни инфразвука повышаются до 110дБ, а их частотный диапазон расширяется до 31,5 Гц, при открытых окнах наиболее высокое звуковое давление 120 дБ наблюдается в диапазоне 2…6 Гц.

Обычно искусственные источники имеют ярко выраженные максимумы частот и довольно сильно различаются по частоте и по интенсивности.

Результаты многочисленных исследований отечественными и зарубежными учеными рабочих мест основных видов транспортных средств и технологического оборудования представлены в табл. 13.2, где Д — разность между уровнями звукового давления дБ Лин и дБА, измеренными по шкале шумомера «линейная» и «А» соответственно.

Выделенные классы спектров охватывают основные виды трудовой деятельности операторов, на которых влияют низкочастотные акустические колебания, и позволяют их учитывать при гигиеническом нормировании. Почти на 100% людей, находящихся в производственной среде, в большей или меньшей мере воздействуют интенсивные поля низкой (инфразвуковой) частоты, что вызывает у работника ряд отклонений от нормального состояния.

Чаще всего человек, не находящийся в производственной среде, подвергается непосредственному воздействию инфразвука в транспортных средствах, особенно на железнодорожном, морском и авиационном транспорте. Кроме того, транспортные потоки и отдельные автомобили формируют низкочастотный шум в окрестностях дорог, который является основной составляющей инфразвукового фона в жилых и общественных зданиях, где человек проводит основную часть своей жизни. Следует отметить, что в жилых и общественных зданиях уровни инфразвуковых колебаний меняются от 70 до 120 дБ, на территории жилой застройки — от 80 до 100 дБ. При этом их выраженность в общем шумовом спектре определяется разностью дБ Лин и дБА, составляющей от 10 до 20…30 дБ, т. е. выявляемый инфразвук оценивается от незначительного до ярко выраженного. В большинстве случаев инфразвук встречается не в изолированном виде, а в сочетании с низкочастотным шумом и вибрацией.

Результаты социально-гигиенических исследований показывают, что население, проживающие в районе, где имеет место круглосуточное воздействие инфразвука с уровнями свыше 109 дБ, предъявляет достоверно больше жалоб, чем население контрольного района.