Производственный шум, ультра- и инфразвук
Шум - сочетание различных по частоте и силе звуков. С физиологической точки зрения шумом называется любой нежелательный звук, оказывающий вредное воздействие на организм человека.
Шум может быть механический (удары, колебания отдельных деталей и оборудования в целом); аэродинамический (шум газов или воздуха); гидродинамический (шум, возникающий при движении воды или других жидкостей); электромагнитный (возникает при работе силовых трансформаторов).
Исследования в области шума показали, что шум является общебиологическим раздражителем, оказывая влияние не только на слух, но, в первую очередь, на структуру головного мозга, вызывая сдвиги в различных функциональных системах организма.
Физические характеристики шума
1. Интенсивность звука - J, [Вт/м2].
2. Звуковое давление - Р, [Па].
3. Частота - f, [Гц].
Интенсивность - количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 секунду через площадь в 1 м2, перпендикулярно распространению звуковой волны.
Звуковое давление - дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны.
Человеческое ухо воспринимает звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.
Человек начинает воспринимать звук, если его интенсивность будет превышать минимальный предел, называемый порогом слышимости (для человека порог слышимости 10 дБ). Повышение уровня интенсивности шума до 130 - 140 дБ вызывает болевые ощущения и повреждения в слуховом аппарате (акустическая травма). Разрыв барабанных перепонок происходит при интенсивности шума около 186 дБ. Шум с интенсивностью около 196 дБ приводит к повреждению лёгочной ткани. Однако и шумы небольшой интенсивности, порядка 50 - 60 дБ, негативно воздействуют на нервную систему человека, вызывая бессонницу, неспособность сосредоточиться. Если шум постоянно действует на человека в процессе труда, могут возникнуть различные психические нарушения, сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и кожные заболевания. Под воздействием шума происходит повышение кровяного давления, расширяются зрачки (снижается острота зрения), ухудшается иммунная система человека, возникает профессиональное заболевание - тугоухость. Снижение слуха на 10 дБ незаметно для человека, на 20 дБ - начинает серьёзно беспокоить. Дальнейшее снижение слуха приводит к физическому недостатку и стойкой утрате трудоспособности.
Звук с частотой ниже 20 Гц - инфразвук, а с частотой выше 20 кГц - ультразвук.
Инфразвук вызывает утомление, чувство страха, головные боли и головокружения, а также снижает остроту зрения.
Ультразвук используется в оптике (для обезжиривания), медицине, промышленности (сварка, пайка, дефектоскопия).
Вредное воздействие ультразвука на организм человека выражается в нарушении деятельности центральной нервной системы, снижении болевой чувствительности, изменении давления, а также состава и свойств крови. Передаётся ультразвук либо через воздушную среду, либо контактным путём через жидкую и твёрдую среду (действие на руки работающего). Контактный путь наиболее опасен для человека.
Вибрация
Вибрация - механические колебания тел с частотой менее 15 Гц, воспринимаемые как сотрясения.
По физическим характеристикам вибрация имеет сложную классификацию:
· по спектру: узкополосная и широкополосная;
· по частотному составу: низкочастотная 8 - 16 Гц, среднечастотная 31,5 - 63 Гц, высокочастотная 125, 250, 500, 1000 Гц - для локальной вибрации; низкочастотная 91 - 4 Гц, среднечастотная 8 - 16 Гц, высокочастотная 31,5 - 63 Гц - для общей вибрации;
· по временным характеристикам: постоянная и непостоянная.
Физические характеристики вибрации
1. Частота.
2. Амплитуда смещения.
3. Виброскорость.
4. Виброускорение.
По способу передачи человеку вибрацию условно делят на:
· местную вибрацию - передаётся на руки работающего;
· общую вибрацию - передаётся человеку в положении сидя через ягодицы, а в положении стоя через подошвы ног.
Источники вибраций
1. Локальная вибрация
Инструменты ударного действия (клепальные и отбойные молотки, пневмотрамбовки), ручные механизированные машины вращательного действия (дрель, шлифовальный круг, бензопилы).
2. Общая вибрация.
Транспортная, транспортно-технологическая (операторы экскаваторов, подъёмных кранов), технологическая (молоты, штампы, виброплатформы).
Вредное воздействие вибрации на организм человека заключается в повреждении различных органов и тканей, влиянии её на центральную нервную систему, органы слуха и зрения, в повышении утомляемости.
Степень распространения колебаний по телу зависит от их частоты, амплитуды, площади участков тела, соприкасающихся с виброобъектом. При низких частотах вибрация распространяется по всему телу с очень малым затуханием, охватывая колебательным движением всё тело и голову. При этом, чем больше мышечные усилия, тем больше степень распространения колебаний. Опасность представляет вибрация, частота которой совпадает с резонансной частотой тела и внутренних органов: 6 - 9 Гц соответствует резонансу тела, 17 - 25 Гц - резонанс головы, 60 - 90 Гц - резонанс глазных яблок.
Так как скорость возникновения мышечного рефлекса на толчок - 20 мс, то опасность представляют жёсткие толчки, время нарастания которых менее 20 мс, а защитная роль мышечного рефлекса невелика.
Длительное воздействие вибрации может привести к стойким патологическим изменениям - виброболезни, механизм возникновения которой не изучен. Симптомы при локальной вибрации - ноющие, ломящие, тянущие боли в руках по ночам и во время отдыха. При общей вибрации - головокружение, головные боли, изменения в позвоночнике, неврит слухового нерва (снижение слуха на низких и высоких частотах).
Выводы по теме
В процессе жизнедеятельности на человека действуют негативные факторы техносферы: вредные вещества, ионизирующее излучение, шум, вибрация, электромагнитные поля. Уровень их воздействия с развитием индустриального общества увеличивается, что приводит к ухудшению здоровья нынешнего и будущего поколения.
Вопросы для самоконтроля
1. Какое воздействие на человека оказывают пыль и химические вещества?
2. Что такое ПДК?
3. Назовите источники искусственных ЭМП и опишите их негативное воздействие на человека.
4. Назовите основные источники ионизирующего излучения.
5. Каково негативное воздействие ионизирующего излучения на организм человека?
6. Какое воздействие оказывают шум и вибрация на организм человека?