Воздействие шума на человека и окружающую среду

В связи с тем, что вибрация и шум вызывают в организме человека определенные субъективные ощущения (от неприятных до болевых), возникает необходимость в гигиенической оценке физиологической переносимости этих явлений.

Организм человека имеет два порога восприятия: нижний и верхний или болевой. Минимальная величина раздражителя, впервые начинающего вызывать ощущение, называется нижним абсолютным порогом восприятия. Верхним абсолютным порогом восприятия называется величина раздражителя, при коей ощущение либо исчезает, либо качественно меняется (например, превращается в болевое, как это бывает при увеличении громкости звука или яркости света). Минимальный прирост величины раздражителя, сопровождаемый едва заметным изменением Ощущения, называется разностным (дифференциальным) порогом восприятия.

Интенсивное шумовое воздействие вызывает в слуховом анализаторе изменения, составляющие специфическую реакцию организма. Процесс адаптации слуховой системы выражается во временном смещении (повышение порогов слуховой чувствительности). При долговременном акустическом воздействии формируется повышение слуховых порогов, сначала медленно возвращающееся и исходному уровню (слуховое утомление), а затем сохраняющееся к началу очередного шумового воздействия (постоянное смещение порога слуха).

Шум, являясь общебиологическим раздражителем, не только оказывает влияние на слуховой анализатор, но в первую очередь действует на структуры головного мозга, вызывая сдвиги в различных функциональных системах организма. Под влиянием шума возникают вегетативные реакции, нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров, а также изменение артериального давления (преимущественно повышение).

Среди многочисленных проявлений неблагоприятного воздействия шума на организм можно выделить:

• · снижение разборчивости речи;
• · неприятные ощущения;
• · развитие утомления и снижение производительности труда;
• · появление шумовой патологии.

Снижение разборчивости (внятности) речи, профессионально значимое при многих видах деятельности, обусловлено эффектами звуковой маскировки голоса производственным шумом и тесно связано со спектральными характеристиками шума. Особо значимо то, что шум, являясь информационной помехой для высшей нервной деятельности в целом, оказывает неблагоприятное влияние на протекание нервных процессов и способствует развитию утомления. Шум увеличивает напряжение физиологических функций в процессе труда и снижает работоспособность.

Среди многообразных проявлений шумовой патологии ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение остроты слуха по типу кохлеарного неврита. При обследовании групп рабочих, подвергающихся действию шума, наряду со специфическими проявлениями шумовой патологии (патология органа слуха) наблюдаются неспецифические изменения в виде синдрома неврастении и реже в виде синдрома вегетососудистой дисфункции (нейроциркуляторной дистонии преимущественно по гипертоническому типу). При действии интенсивного шума изменения со стороны нервной системы значительно более выражены и предшествуют развитию патологии органа слуха. У рабочих преобладают жалобы на головные боли, несистематическое головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, эмоциональную неустойчивость, нарушение сна, сердцебиение и боли в области сердца, снижение аппетита и др. При отсутствии органических поражений со стороны центральной и периферической нервной системы наблюдаются функциональные изменения со стороны рефлекторной и вегетативной сферы.

У лиц, работающих в условиях интенсивного шума, определяются изменения сердечно-сосудистой системы, главным образом в виде синдрома нейроциркуляторной дистонии, чаще кардиального и гипертензивного типа и значительно реже — гипотензивного типа. Довольно часто выявляются нарушение эвакуаторной функции желудка и изменение кислотности желудочного сока. Шум вызывает снижение иммунологической реактивности, общей резистентности организма, что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности: в 1,2—1,3 раза при увеличении уровня производственного шума на 10 дБ.

Воздействие производственного шума на работников оценивают по результатам медицинских осмотров;

• — для характеристики функционального состояния нервной системы используют хронорефлексометрию, треморометр, тесты на внимание и др.;
• — состояние сердечно-сосудистой системы характеризуют АД, ЭКГ, частота пульса;
• — состояние слухового анализатора исследуют с помощью камертона разговорной (шепотной) речи и тональной пороговой аудиометрии. Слух считается нормальным при восприятии шепотной речи на расстоянии 6 м. Разговорную речь человек с нормальным слухом воспринимает на расстоянии до 60—80 м.

Широко применяемая в практике тональная пороговая аудиометрия дает качественную и количественную характеристику слуховой функции, выраженную в сравниваемых величинах (в децибелах) над нормальным порогом слышимости (2· 10?5 Па), заложенным в прибор в виде нулевого уровня. Тональная аудиометрия осуществляется с помощью электроакустической аппаратуры — аудиометров, эквивалентные пороговые уровни которых должны соответствовать ГОСТ 13 655–75. Применяемые аудиометры генерируют чистые тоны: 125, 250, 500, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 Гц с интенсивностью до 100 дБ при скачкообразной регулировке интенсивности до 5 дБ.

Результаты исследования порогов слухового восприятия чистых тонов переносят на аудиограмму, где на оси абсцисс указана частота в герцах, а на оси ординат — порог слухового восприятия в децибелах (т. е. минимальное звуковое давление, которое воспринималось ухом обследуемого).

Рис. 1.3.1 Звуковое восприятие человеком.

Аудиометрические исследования с целью установления потерь слуха (постоянное смещение порога слышимости — ПСП) проводятся не менее чем через 14 ч после воздействия на исследуемого производственного шума с уровнем более 80 дБ. Временное смещение порога слышимости — ВСП (обратимое функциональное изменение слуховой чувствительности от воздействия шума) определяют на 5-й минуте после прекращения шумового воздействия на исследуемого. Изучение состояния слухового анализатора проводится согласно ГОСТ 12.4.062—87 «Методика определения потерь слуха человека» .

Среди органов чувств слух — один из важнейших. Благодаря ему мы способны принимать анализировать все многообразие звуков, окружающей нас внешней среды. Слух всегда бодрствует, в известной мере даже ночью, во сне.

Рис. 1.3.2 Действие шума.

Он постоянно подвергается раздражению ибо не обладает никакими защитными приспособлениями, сходными, например, с веками, предохраняющими глаза от света.

Ухо — один из наиболее сложных и тонких органов он воспринимает и очень слабые, и очень сильные звуки.

Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения.

При высоких уровнях шума слуховая чувствительность падает уже через 1 — 2 года, при средних — обнаруживается гораздо позже, через 5 — 10 лет, то есть снижение слуха происходит медленно, болезнь развивается постепенно. Поэтому особенно важно заранее принимать соответствующие меры защиты от шума. В настоящее время почти каждый человек, подвергающийся на работе воздействию шума, рискует стать глухим.

1.

Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмои гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию, т.к. колебания твердых тел вызывают колебания воздушной среды. Источники шума формируют звуковые волны, возникающие в результате нарушения стационарного состояния воздушной среды.

Слышимый шум — 20 — 20 000 Гц, ультразвуковой диапазон — свыше 20 кГц, инфразвук — меньше 20 Гц, устойчивый слышимый звук— 1000 Гц — 3000 Гц Параметры, характеризующие акустические колебания (шум).

1. Звуковое давление Р, [Па];

Звуковое давление — дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны.

P= vсc,.

где с — плотность среды (кг/м³), сс — называют удельным акустических сопротивлением (Па · с/м), равное:

• 410 Па · с/м для воздуха,
• 1,5 · 10⁶ Па· с/м для воды,
• 4,8 · 10⁷ Па · с/м — для стали.

Lp = P/P0, где.

P — давление звука в измеряемом месте, мкПа,.

P0 = 2 мкПа — контрольная величина.

Уровень звукового давления — логарифмический уровень эффективного звукового давления или среднеквадратического значения отклонений давления от атмосферного давления, вызванных прохождением звуковой волны.

[дБ], где.

Lр — уровень звукового давления одного из источников [дБ];

P² — звуковое давление Па,.

• — относительное давление Па, (порог слышимости 0,2 Па).
• 2. Частота f, [Гц];
• 3. При распространении звука со скоростью звуковой волны происходит перенос энергии, которая характеризуется интенсивностью звука.

Интенсивность — это энергия, переносимая звуковой волной в единицу времени, отнесенная к площади поверхности, через которую она распространяется.

I = P² / (сс).

Учитывая протяженный частотный диапазон (20−20 000 Гц) при оценки источника шума, используется логарифмический показатель, который называется уровнем интенсивности.

[дБ].

Jинтенсивность в точке измерения [Вт/м2].

J0 — величина, которая равна порогу слышимости 10−12 [Вт/м2].

• 4. Колебательная скорость v (м/с) — скорость колебания частиц воздуха относительно положения равновесия.
• 5. Скорость распространения звука (скорость звука) c (м/с) — скорость распространения звуковой волны. При нормальных атмосферных условиях (температура 20 °C, давление 10⁵ Па) скорость распространения звука в воздухе равна 344 м/с.

В производственном помещении обычно бывают несколько источников шума, уровень суммарного звукового давления, можно рассчитать, зная уровень звукового давления одного источника по формуле:

L = Lр + 10 lgn, где.

Lр — уровень звукового давления одного из источников [дБ];

nкол-во источников шума Если кол-во источников меняется от 1−100, а Lр = 80 дБ, то будет выполнятся следующее условие:

n = 1L = 80 дБ.

n = 10L = 90 дБ.

n = 100 L = 100 дБ Суммарный уровень звукового давления от источников с различным уровнем шума можно определять по формуле:

L = Lmax + L, где.

Lmaxмаксимальный уровень звукового давления одного из 2-х источников;

Lпоправка, зависящая от разности между max и min уровнем давления Для оценки постоянного шума используют значения уровней звукового давления в октавных полосах.

Октава — полоса частот с границами f1 — f2, где f2/f1 = 2.

Среднегеометрическая частота — fСТ =.

Таблица 1.4.1 Частоты и диапазоны октавных полос.

Таблица 1.4.2 Примеры уровней звукового давления.