Шум и его характеристика. Источники шума. Неблагоприятное действие и нормирование шума. Шумовая болезнь и ее профилактика
Согласно данным Государственного доклада «О санитарно-эпидемиологиическом благополучии населения» за 2000 г., в группу наиболее широко распространенных факторов профессиональной вредности входит шумразличного диапазона частот. По данным указанного доклада, в отчетном году в промышленности, строительстве, транспорте и связи 2 млн. 41 тыс. работающих подвергались воздействию повышенных уровней шума звуковых частот, ультра- и инфразвука.
Шумвозникает в результате колебаний твердых и упругих тел. Колебания любого твердого тела, жидкости, газа характеризуются амплитудой (величиной отклонения от точки своего равновесия), частотой (количеством отклонений в единицу времени, 1 Гц — одно отклонение в 1 с) и скоростью продвижения колебательной волны в физической или биологической среде, в том числе теле человека.
По частоте все колебания делятся на три диапазона:
а) инфразвуковые — до 20 Гц;
б) звуковые, воспринимающиеся органом слуха как звук — от 20 Гц до 20 кГц;
в) ультразвуковые — свыше 20 кГц.
В бытовых, уличных и производственных условиях на нас постоянно передаются через воздушную среду и действуют на все структуры организма колебания. В зависимости от качественных и количественных показателей этих колебаний реакция организма соответственно различна. В бытовых условиях это воздействие носит, как правило, временный характер. В условиях производства — в течение рабочего дня, месяца или многих лет, сопровождая человека через весь трудовой путь и выступая как профессиональная вредность, способствуя развитию шумовой болезни.
Шум — это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно сочетающихся и изменяющихся во времени. Звук — механическое колебание упругой (воздушной) среды с частотой от 20 Гц до 20 кГц. Звуковая волна несет с собой звуковое давление, измеряемое в Па или Н/м2, и звуковую энергию, измеряемую в Вт/м2.
Любой шум характеризуется определенным частотным составом или, как говорят, спектром. В зависимости от спектра все шумы делят на три класса: а) низкочастотный — до 350 Гц; б) среднечастотный — от 350 до 800 Гц; в) высокочастотный — свыше 800 Гц.
В условиях производства наиболее часто встречаются шумы в диапазоне от 45 Гц до 11 кГц. Весь этот спектр разделен на 9 октавных полос со среднегеометрическими частотами в 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц. Орган слуха различает не разность, а кратность изменения звуковых давлений, поэтому интенсивность звука принято оценивать не абсолютной величиной звукового давления, а его уровнем, т. е. отношением создаваемого давления к давлению, принятому за единицу сравнения. В диапазоне от порога слышимости до болевого порога отношение звуковых давлений изменяется в миллион раз, поэтому для уменьшения шкалы измерения звуковые давления выражают через их уровни в логарифмических единицах — децибелах (дБ). Ноль децибел соответствует звуковому давлению 2*105 Па, что приблизительно соответствует порогу слышимости тона частотой 1000 Гц. Увеличение энергии на порядок (в 10 раз) дает увеличение интенсивности на единицу. Ухо человека ощущает звуковое давление от 2*10"5 до 2*102 Па (Н/м2).
В зависимости от источника шума последний делится на бытовой, уличный и производственный. В городских условиях основным источником шума является транспорт, и его интенсивность зависит от качества магистралей.
Приведем данные уровня шума городских магистралей, дБА:
- Скоростные дороги - 87
- Магистральные улицы общегородского значения с непрерывным движением- 85
- Магистральные улицы общегородского значения с регулируемым движением- 82
- Магистральные улицы районного значения- 81
- Магистральные дороги с грузовым движением.... - 84
- Дороги промышленных и коммунально-складских районов- 81
В настоящее время трудно назвать отрасль промышленности, в которой не имелось бы цехов или участков с повышенными уровнями шума на рабочих местах. Так, в гвоздильных цехах уровень шума достигает 104— ПО дБА, оплеточных — 97—100 дБА, отделениях полировки швов — 115—117 дБА.
На рабочих местах токарей уровни шума составляют 84 дБА, фрезеровщиков -93 дБА, кузнецов-штамповщиков — 115 дБА.
На заводах железобетонных конструкций шум достигает 105 — 120 дБА.
Шум является одной из ведущих профессиональных вредностей в лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленности (85 —105 дБА), на прядильных и ткацких производствах (92—110 дБА) и ряде других.
Шумовая характеристика для различных отраслей промышленности в абсолютном большинстве случаев имеет общую форму спектров: все они широкополосные с некоторым спадом звуковой энергии в области низких (до 250 Гц) и высоких (выше 4000 Гц) частот с уровнями 85—120 дБА. Исключением являются шумы аэродинамического происхождения, где уровни звукового давления растут от низких к высоким частотам, а также низкочастотные шумы, которых в промышленности, по сравнению с описанными выше, значительно меньше.
В производственных условиях действие шума на организм человека определяется многими моментами:
а) близостью от источника шума;
б) длительностью воздействия;
в) замкнутостью рабочего пространства;
г) интенсивностью физической нагрузки;
д) комплексом других вредных производственных факторов.
Шумовая болезнь — это сложный симптомокомплекс функциональных и органических изменений в организме, возникающих параллельно с изменениями функции органа слуха.
Общее проявление наблюдается, прежде всего, при воздействии на центральную нервную систему и выражается в резком замедлении всех нервных реакций, сокращении времени активного внимания, снижении работоспособности и качества работы. В силу изложенного, производственный травматизм на шумных предприятиях выше, чем на бесшумных.
После длительного воздействия шума у рабочих изменяется ритм дыхания, ритм сердечных сокращений. Особенно четко проявляется усиление тонуса (гипертонус) сосудистой системы, что приводит к повышению систолического и диастолического уровня кровяного давления; изменяется двигательная и секреторная деятельность желудочно-кишечного тракта; гиперсекреция отдельных желез внутренней секреции; вегетативные расстройства (повышение потливости вообще и особенно стоп, кистей); нарушение обмена веществ, особенно липидного. Последнее нарушение при стаже работы (более 5 лет) ускоряет развитие атеросклероза и гипертонической болезни. У рабочих шумных предприятий гипертония наблюдается на 50 — 60% чаще, чем на бесшумных предприятиях. Женщины под воздействием шума дают гипертоническую реакцию в два раза чаще, чем мужчины.
Шум угнетает иммунные реакции организма, снижает защитные функции последнего. Это видно на примере значительно более высокой заболеваемости простудными и инфекционными заболеваниями (на 20 —50 %).
Специфическое воздействие шума проявляется в существенном расстройстве функции органа слуха. Ухо, как и все органы чувств, способно адаптироваться к шуму и сохранять свою функцию. Адаптация состоит в том, что по мере воздействия шума повышается порог слышимости на 10— 15 дБ. После воздействия шума порог слышимости восстанавливается в течение 3 — 5 мин. Если это время увеличивается, то следует думать об утомлении органа слуха. С повышением интенсивности (80 дБ и более) и частоты утомляющее действие шума резко возрастает. Следствием такого действия является развитие кохлеарного неврита.
Следующей формой расстройства функции органа слуха является профессиональная тугоухость — стойкое снижение чувствительности к различным тонам и шепотной речи. На этом этапе легко возникают воспаления среднего и внутреннего уха, что способствует развитию дегенеративных изменений в улитке, в ее нижнем завитке. Постоянный спазм капилляров ведет к атрофии кортиева органа, и, следовательно, к профессиональной потере слуха.
Нормирование шума.
Профилактика неблагоприятного влияния производственного шума на организм работающих основана на его гигиеническом нормировании, целью которого является обоснование допустимых уровней и комплекса гигиенических требований, обеспечивающих предупреждение функциональных расстройств и заболеваний. В гигиенической практике в качестве критерия используются предельно допустимые уровни (ПДУ) для рабочих мест, допускающие ухудшение и изменение внешних показателей деятельности при обязательном возврате к исходному функциональному состоянию.
Санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.562-96) установлены допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности (табл. 5.5).
Таблица 5.5. ПДУ производственного шума, дБА, в зависимости от тяжести и напряженности труда.