ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 16 страница

Таким образом, проблема борьбы с шумом и вибрацией имеет не только социально-гигиеническое, но и большое технико-экономическое значение.

Шум сопровождает человека от рождения до смерти. Можно рассматри­вать его как один из наиболее распространенных и неблагоприятных факторов научно-технического прогресса и урбанизации. Шум может оказывать неже­лательное физиологическое или психологическое влияние на человека и пре­пятствовать различным видам деятельности: общению, работе, отдыху, разв­лечениям, сну.

С развитием городов, промышленности, транспорта уровни шума в окру­жающей среде в экономически развитых странах неуклонно растут, и все боль­ше населения подвергается его воздействию. Если раньше достаточно высокие

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

уровни шума, которые обусловливали некоторое снижение слуха, создавались главным образом деятельностью промышленных предприятий или были свя­заны с выполнением определенного вида работ, то сегодня их регистрируют на городских улицах, а иногда на жилой территории и в домах. Возможен даль­нейший рост этого показателя.

Все это касается вибрации и электромагнитных излучений. Обычно они имеют место в жилых и общественных зданиях, вызывают нарушения многих функций организма человека.

Вопросам борьбы с вредными физическими факторами в нашей стране при­дают общегосударственное значение. Так, в Законе Украины об охране атмо­сферного воздуха есть статья "Предотвращение и снижение шума", в которой указано, что государственный контроль по соблюдению нормативов экологи­ческой безопасности (при ПДУ акустического, электромагнитного и другого вредного влияния на здоровье людей) возлагается на местные органы государ­ственной исполнительной власти, Министерство охраны окружающей среды, МЗ Украины и их органы на местах. В этой статье отмечено: "С целью предот­вращения, снижения и достижения безопасных уровней производственных и других шумов должны осуществляться следующие мероприятия: разработка и внедрение малошумных машин и механизмов на основе технического нор­мирования; улучшение конструкций транспортных средств и условий их экс­плуатации, а также содержание в надлежащем состоянии железнодорожных и трамвайных путей, автомобильных дорог, уличных покрытий; размещение предприятий, транспортных магистралей, аэродромов и других объектов с ис­точниками шума при планировке и застройке населенных мест в соответствии с установленными санитарно-техническими требованиями и картами шума; производство строительных материалов, конструкций, технических средств и сооружений с необходимыми акустическими свойствами; организационные ме­роприятия для предотвращения и снижения производственных, коммунальных, бытовых и транспортных шумов, включая введение рациональных схем и ре­жимов железнодорожного, воздушного, водного и автомобильного транспорта в пределах населенных пунктов. Граждане обязаны придерживаться требова­ний, установленных с целью борьбы с бытовым шумом в квартирах, а также в дворах жилых домов, в местах отдыха и других общественных местах".

В решении этих вопросов значительная роль принадлежит органам сани­тарно-эпидемиологической службы, которые должны проводить значительную профилактическую работу в форме предупредительного и текущего надзора за соблюдением требований санитарных норм и рекомендаций по ограничению распространения шума, вибрации и электромагнитного излучения в среде оби­тания человека. Важнейшее значение приобретает предупредительный сани­тарный надзор на стадии разработки генеральных планов развития городов, промышленных комплексов, проектов детальной планировки микрорайонов, отдельных зданий и сооружений, когда наиболее легко и эффективно могут быть решены вопросы относительно защиты от вредного воздействия физиче­ских факторов. Поэтому врач-гигиенист должен знать основные физические и физиологические характеристики шума, вибрации и электромагнитных полей,

РАЗДЕЛ V. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

закономерности их распространения в природе, характер влияния на самочув­ствие и состояние здоровья человека, действующие санитарные нормы, эффек­тивность предупредительных мер.

Не менее важен и текущий надзор за соблюдением требований предприя­тиями, учреждениями и другими организациями действующего законодатель­ства в области нормирования допустимых уровней шума, вибрации и интенсив­ности электромагнитных полей. Основной метод текущего санитарного конт­роля — инструментальные измерения. Врач-гигиенист должен быть хорошо ознакомлен с приборами и методиками определения указанных показателей.

Гигиеническая оценка шума

Исследования последних лет показали, что среди многих природных и ан­тропогенных факторов окружающей среды, влияющих на состояние здоровья населения, наиболее распространенным и агрессивным является городской шум.

Физические и физиологические характеристики шума. Под термином "шум" понимают любой неприятный или нежелательный звук либо их сочета­ние, которые мешают восприятию полезных сигналов, нарушают тишину, отри­цательно влияют на организм человека, снижают его работоспособность.

Звук как физическое явление — это механические колебания упругой среды в диапазоне слышимых частот. Звук как физиологическое явление — это ощу­щение, воспринимаемое органом слуха при воздействии на него звуковых волн.

Звуковые волны возникают всегда, если в упругой среде имеется колеблю­щееся тело или когда частицы упругой среды (газообразной, жидкой или твер­дой) колеблются вследствие воздействия на них любой возбуждающей силы. Однако не все колебательные движения воспринимаются органом слуха как фи­зиологическое ощущение звука. Ухо человека может слышать лишь колебания, частота которых составляет от 16 до 20 000 в 1 с. Ее измеряют в герцах (Гц). Колебания с частотой до 16 Гц называются инфразвуком, более 20 000 Гц — ультразвуком, и ухо их не воспринимает. В дальнейшем будет идти речь лишь о слышимых ухом звуковых колебаниях.

Звуки могут быть простыми, состоящими из одного синусоидального ко­лебания (чистые тона), и сложными, характеризующимися колебаниями раз­личных частот. Звуковые волны, распространяемые в воздухе, называются воз­душным звуком. Колебания звуковых частот, распространяющиеся в твердых телах, называют звуковой вибрацией, или структурным звуком.

Часть пространства, в которой распространяются звуковые волны, назы­вают звуковым полем. Физическое состояние среды в звуковом поле, или, точ­нее, изменение этого состояния (наличием волн), характеризуется звуковым давлением (р). Это избыточное переменное давление, возникающее дополни­тельно к атмосферному в среде, где проходят звуковые волны. Измеряют его в ньютонах на квадратный метр (Н/м²) или в паскалях (Па).

Звуковые волны, возникающие в среде, распространяются от точки их по­явления — источника звука. Необходим определенный отрезок времени, чтобы

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШУМА

звук достиг другой точки. Скорость распространения звука зависит от характера среды и вида звуковой волны. В воздухе при температуре 20 °С и нормальном атмосферном давлении скорость звука составляет 340 м/с. Скорость звука (с) не следует смешивать с колебательной скоростью частиц (v) среды, являющейся знакопеременной величиной и зависящей как от частоты, так и от величины звукового давления.

Длиной звуковой волны (к) называется расстояние, на которое колебатель­ное движение распространяется в среде за один период. В изотропных средах она зависит от частоты (/) и скорости звука (с), а именно:

l = c/f.

Частота колебаний определяет высоту звучания. Общее количество энер­гии, которая излучается источником звука в окружающую среду за единицу вре­мени, характеризует поток звуковой энергии, определяется в ватах (Вт). Прак­тический интерес представляет не весь поток звуковой энергии, а лишь та его часть, которая достигает уха или диафрагмы микрофона. Часть потока звуко­вой энергии, которая приходится на единицу площади, называется интенсив­ностью (силой) звука, ее измеряют в ваттах на 1 м². Интенсивность звука пря­мо пропорциональна звуковому давлению и колебательной скорости.

Звуковое давление и интенсивность звука изменяются в большом диапа­зоне. Но ухо человека улавливает быстрые и незначительные изменения дав­ления в определенных пределах. Существуют верхний и нижний пределы слу­ховой чувствительности уха. Минимальная звуковая энергия, формирующая ощущение звука, называется порогом слышимости, или порогом восприятия, для принятого в акустике стандартного звука (тона) частотой 1000 Гц и интен­сивностью 10~¹² Вт/м². Звуковое давление при этом составляет 2 • Ю^-5 Па. Зву­ковая волна большой амплитуды и энергии оказывает травмирующее действие, обусловливает появление неприятных ощущений и боли в ушах. Это верхний предел слуховой чувствительности — порог болевого ощущения. Он отвечает звуку частотой 1000 Гц при его интенсивности 10² Вт/м² и звуковом давлении 2 • 10² Па (рис. 101). Способность слухового анализатора воспринимать боль­шой диапазон звукового давления объясняется тем, что он улавливает не раз­ницу, а кратность изменения абсолютных величин, характеризующих звук. По­этому измерять интенсивность и звуковое давление в абсолютных (физичес­ких) единицах сверхсложно и неудобно.

В акустике для характеристики интенсивности звуков, или шума, исполь­зуют специальную измерительную систему, где учтена почти логарифмичес­кая зависимость между раздражением и слуховым восприятием. Это шкала бе­лов (Б) и децибелов (дБ), отвечающая физиологическому восприятию и даю­щая возможность резко сократить диапазон значений измеряемых величин. По этой шкале каждая последующая ступень звуковой энергии больше предыду­щей в 10 раз. Например, если интенсивность звука больше в 10, 100, 1000 раз, то по логарифмической шкале она отвечает увеличению на 1, 2, 3 единицы. Ло­гарифмическая единица, которая отражает десятикратную степень повышения

Рис. 101. Диапазон порогов чувствительности по А. Беллу

интенсивности звука над порогом чувствительности, называется белом, т. е. это десятичный логарифм отношения интенсивности звуков.

Следовательно, для измерения интенсивности звуков в гигиенической прак­тике пользуются не абсолютными величинами звуковой энергии или давления, а относительными, которые выражают отношение энергии или давления дан­ного звука к пороговым для слуха величинам энергии или давления. Диапазон энергии, который воспринимается ухом как звук, составляет 13—14 Б. Для удоб­ства пользуются не белом, а единицей, которая в 10 раз меньше, — децибелом. Эти величины называются уровнями интенсивности звука или звукового дав­ления.

Поскольку интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового дав­ления, ее можно определить по формуле:

где Р — создаваемое звуковое давление (Па); Р₀ — пороговое значение звуко­вого давления (2 • 10"⁵ Па). Следовательно, наивысший уровень звукового дав­ления (болевой порог) будет составлять:

После стандартизации порогового значения Р₀ уровни звукового давления, определяемые относительно него, стали абсолютными, так как они однознач­но отвечают значениям звукового давления.

Уровни звукового давления в разных местах и во время работы различных источников шума приведены в табл. 90.

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШУМА

Звуковую энергию, излучаемую источником шума, распределяют по частотам. Поэтому необходимо знать, как распределяется уровень звуково­го давления, т. е. частотный спектр из­лучения.

В настоящее время гигиеничес­кое нормирование осуществляется в звуковом диапазоне частот от 45 до 11 200 Гц. В табл. 91 приведен наи­более часто используемый в практи­ке ряд из восьми октавных полос.

Часто приходится складывать уровни звукового давления (звука) двух и более источников шума или находить их среднее значение. Сло­жение осуществляют при помощи табл. 92. Производят последователь-

ТАБЛИЦА 90 Звуковое давление источников шума, дБ

ТАБЛИЦА 92 Сложение уровня звукового давления или звука

________ РАЗДЕЛ У. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ________

Большинство шумов содержит звуки почти всех частот слухового диапа­зона, но отличается разным распределением уровней звукового давления по частотам и их изменением во времени. Классифицируют шумы, действующие на человека, по их спектральным и временным характеристикам.

По характеру спектра шумы разделяют на широкополосные с беспрерыв­ным спектром шириной более одной октавы и тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона.

По виду спектра шумы могут быть низкочастотными (с максимумом зву­кового давления в области частот менее 400 Гц), среднечастотными (с макси­мумом звукового давления в области частот 400—1000 Гц) и высокочастот­ными (с максимумом звукового давления на участке частот свыше 1000 Гц). При наличии всех частот шум условно называют белым.

По временной характеристике шумы разделяют на постоянные (уровень звука изменяется во времени не более чем на 5 дБА) и непостоянные (уровень звука изменяется во времени на более чем 5 дБА).

К постоянным могут быть отнесены шумы постоянно работающих насос­ных или вентиляционных установок, оборудования промышленных предприятий (воздуходувки, компрессорные установки, различные испытательные стенды).

Непостоянные шумы, в свою очередь, делят на колебательные (уровень звука все время меняется), прерывистые (уровень звука резко падает до фо­нового несколько раз за период наблюдения, причем продолжительность ин­тервалов, в течение которых уровень шума остается постоянным и превышает фоновый, составляет 1 с и более) и импульсные (состоящие из одного или не­скольких последовательных ударов продолжительностью до 1 с), ритмичные и неритмичные.

К непостоянному относится шум транспорта. Прерывистый шум — это шум от работы лебедки лифта, периодически включающихся агрегатов холо­дильников, некоторых установок промышленных предприятий или мастерских.

К импульсным могут быть отнесены шумы от пневматического молотка, кузнечно-прессового оборудования, хлопанья дверьми и т. п.

По уровню звукового давления шум делят на низкий, средней мощности, сильный и очень сильный.

Методы оценки шума зависят, прежде всего, от характера шума. Постоян­ный шум оценивают в уровнях звукового давления (L) в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Это основной метод оценки шума.

Для оценки непостоянных шумов, а также ориентировочной оценки посто­янных шумов используют термин "уровень звука", т. е. общий уровень звуко­вого давления, который определяют шумомером на частотной коррекции А, характеризующей частотные показатели восприятия шума ухом человека¹.

Относительная частотная характеристика коррекции А шумомера приве­дена в табл. 93.

Кривая коррекции А отвечает кривой, равной громкости с уровнем звукового давления 40 дБ на частоте 1000 Гц.

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШУМА

ТАБЛИЦА 93 Относительная частотная характеристика коррекции А

Непостоянные шумы принято оценивать по эквивалентным уровням звука.

Эквивалентный (по энергии) уровень звука (L_{A экв}, дБА) определенного не­постоянного шума — это уровень звука постоянного широкополосного неим­пульсного шума, который имеет то же среднеквадратическое звуковое давле­ние, что и данный непостоянный шум в течение определенного времени.

Источники шума и их характеристики. Уровень шума в квартирах зави­сит от расположения дома относительно источников шума, внутренней плани­ровки помещений различного назначения, звукоизоляции конструкций здания, оснащения его инженерно-технологическим и санитарно-техническим обору­дованием.

Источники шума в окружающей человека среде можно разделить на две большие группы — внутренние и внешние. К внутренним источникам шума, прежде всего, относятся инженерное, технологическое, бытовое и санитарно-техническое оборудование, а также источники шума, непосредственно связан­ные с жизнедеятельностью людей. Внешними источниками шума являются ра­зличные средства транспорта (наземные, водные, воздушные), промышленные и энергетические предприятия и учреждения, а также различные источники шума внутри кварталов, связанные с жизнедеятельностью людей (например, спортивные и игровые площадки и др.).

Инженерное и санитарно-техническое оборудование — лифты, насосы для подкачки воды, мусоропровод, вентиляционные установки и др. (более 30 ви­дов оборудования современных зданий) — иногда создают шум в квартирах до 45—60 дБА.

Источниками шума являются также музыкальная аппаратура, инструмен­ты и бытовая техника (кондиционеры, пылесосы, холодильники и др.).

Во время ходьбы, танцев, передвижении мебели, беготни детей возникают звуковые колебания, передающиеся на конструкцию перекрытий, стены и пе­регородки и распространяющиеся на большое расстояние в виде структурного шума. Это происходит вследствие сверхмалого затухания звуковой энергии в материалах конструкции зданий.

Вентиляторы, насосы, лифтовые лебедки и другое механическое оборудо­вание зданий являются источниками как воздушного, так и структурного шу­ма. Например, вентиляционные установки создают сильный воздушный шум. Если не принять соответствующие меры, этот шум распространяется вместе с потоком воздуха по вентиляционным каналам и через вентиляционные решет­ки проникает в комнаты. Кроме того, вентиляторы, как и другое механическое

РАЗДЕЛ V. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

оборудование, в результате вибрации вызывают интенсивные звуковые коле­бания в перекрытиях и стенах зданий. Эти колебания в виде структурного шу­ма легко распространяются по конструкциям зданий и проникают даже в дале­ко расположенные от источников шума помещения. Если оборудование уста­новлено без соответствующих звуко- и виброизолирующих приспособлений, в подвальных помещениях, фундаментах образуются колебания звуковых час­тот, передающиеся по стенам зданий и распространяющиеся по ним, создавая шум в квартирах.

В многоэтажных зданиях источником шума могут быть лифтовые установ­ки. Шум возникает во время работы лебедки лифта, движения кабины, от уда­ров и толчков башмаков по направляющим, клацанья поэтажных выключате­лей и, особенно, от ударов раздвижных дверей шахты и кабины. Этот шум рас­пространяется не только по воздуху в шахте и лестничной клетке, но, главным образом, по конструкциям зданий вследствие жесткого крепления шахты лиф­та к стенам и перекрытиям.

Уровень шума, проникающего в помещения жилых и общественных зда­ний от работы санитарно-технического и инженерного оборудования, в основ­ном зависит от эффективности мероприятий по шумоглушению, которые при­меняют в процессе монтажа и эксплуатации.

Уровень бытовых шумов приведен в табл. 94. Практически уровень звука в жилых комнатах от различных источников шума может достигать значитель­ной величины, хотя в среднем он редко превышает 80 дБА.

Наиболее распространенным источником городского (внешнего) шума яв­ляется транспорт: грузовые автомашины, автобусы, троллейбусы, трамваи, а также железнодорожный транспорт и самолеты гражданской авиации. Жало­бы населения на шум транспорта составляют 60% всех жалоб на городской шум. Современные города перегружены транспортом. На отдельных участках го­родских и районных магистралей транспортные потоки достигают 8000 единиц в 1 ч. Наибольшая транспортная нагрузка приходится на улицы администрати­вно-культурных центров городов и магистралей, связывающих жилые районы

с промышленными узлами. В городах с развитой промышленностью и городах-новостройках значительное место в транс­портном потоке занимает грузовой транс­порт (до 63—89%). При нерациональной организации транспортной сети транзит­ный грузовой поток проходит через жи­лые районы, места отдыха, создавая на прилегающей территории высокий уро­вень шума.

Анализ карт шума в городах Украины показал, что большинство городских ма­гистральных улиц районного значения по уровням шума относятся к классу 70 дБА, а городского значения — 75—80 дБА.

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШУМА

ТАБЛИЦА 95 Эквивалентные уровни звука городских улиц при плотности уличной сети 3 км/км², дБА

В городах с населением более 1 млн человек на некоторых магистральных ули­цах уровень звука составляют 83—85 дБА. СНиП II-12-77 допускают уровень шума на фасадах жилых зданий, выходящих на магистральную улицу, равный 65 дБА. Принимая во внимание тот факт, что звукоизоляция окна с открытой форточкой или фрамугой не превышает 10 дБА, вполне понятно, что шум пре­вышает допустимые показатели на 10—20 дБА. На территории микрорайонов, мест отдыха, в зонах лечебных и вузовских городков уровень акустического загрязнения превышает нормативный на 27—29 дБА. Транспортный шум на примагистральной территории стойко сохраняется в течение 16—18 ч/сут, дви­жение затихает лишь на короткий период — с 2 до 4 ч. Уровень транспортного шума зависит от величины города, его народнохозяйственного значения, насы­щения индивидуальным транспортом, системы общественного транспорта, плот­ности улично-дорожной сети.

С ростом количества населения коэффициент акустического дискомфорта возрос с 21 до 61%. Среднестатистический город Украины имеет площадь акус­тического дискомфорта примерно 40% и приравнивается к городу с населением 750 тыс. человек. В общем балансе акустического режима удельный вес шу­ма автотранспорта составляет 54,8—85,5%. Зоны акустического дискомфорта увеличиваются в 2—2,5 раза при увеличении плотности улично-дорожной се­ти (табл. 95).

На шумовой режим, особенно больших городов, значительно влияют шу­мы железнодорожного транспорта, трамваев и открытых линий метрополи­тена. Источниками шума во многих городах и пригородных зонах являются не только железнодорожные вводы, но и железнодорожные станции, вокзалы, тягловое и путевое хозяйства с операциями погрузки и разгрузки, подъездные дороги, депо и т. п. Уровень звука на прилегающих к таким объектах террито­риях может достигать 85 дБА и более. Анализ шумового режима жилой за­стройки, размещенной вблизи железнодорожных путей Крыма, показал, что на

РАЗДЕЛ V. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

ТАБЛИЦА 96 Шумовые характеристики транспортного потока

Поиск по сайту: