Оценка необходимого уровня снижения производственного шума. Шум и вибрация как факторы производственной среды. Как проявляются вредные последствия производственного шума
2.3. Производственный шум и его воздействие на человека
В различных отраслях экономики имеются источники шума - это механическое оборудование, людские потоки, городской транспорт.
Шум - это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты (шелест, дребезжание, скрип, визг и т. п.). С физиологической точки зрения шум - это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук. Длительное воздействие шума на человека может привести к такому профессиональному заболеванию, как "шумовая болезнь".
По физической сущности шум - это волнообразное движение частиц упругой среды (газовой, жидкой или твердой) и поэтому характеризуется амплитудой колебания (м), частотой (Гц), скоростью распространения (м/с) и длиной волны (м).
Характер негативного воздействия на органы слуха и подкожный
рецепторный аппарат человека зависит еще и от таких показателей шума, как уровень звукового давления (дБ) и громкость. Первый показатель называется силой звука (интенсивностью) и определяется звуковой энергией в эргах, передаваемой за секунду через отверстие в 1 см2. Громкость шума определяется субъективным восприятием слухового аппарата человека. Порог слухового восприятия зависит еще и от диапазона частот. Так, ухо менее чувствительно к звукам низких частот.
Воздействие шума на организм человека вызывает негативные изменения прежде всего в органах слуха, нервной и сердечнососудистой системах. Степень выраженности этих изменений зависит от параметров шума, стажа работы в условиях воздействия шума, длительности действия шума в течение рабочего дня, индивидуальной чувствительности организма. Действие шума на организм человека отягощается вынужденным положением тела, повышенным вниманием, нервно-эмоциональным напряжением, неблагоприятным микроклиматом.
Действие шума на организм человека. К настоящему времени накоплены многочисленные данные, позволяющие судить о характере и особенностях влияния шумового фактора на слуховую функцию. Течение функциональных изменений может иметь различные стадии. Кратковременное понижение остроты слуха под воздействием шума с быстрым восстановлением функции после прекращения действия фактора рассматривается как проявление адаптационной защитно-приспособительной реакции слухового органа. Адаптацией к шуму принято считать временное понижение слуха не более чем на Ю-15 дБ с восстановлением его в течение 3 мин после прекращения действия шума. Длительное воздействие интенсивного шума может приводить к перераздражению клеток звукового анализатора и его утомлению, а затем к стойкому снижению остроты слуха. Установлено, что утомляющее и повреждающее слух действие шума пропорционально его высоте (частоте). Наиболее выраженные и ранние изменения наблюдаются на частоте 4000 Гц и близкой к ней области частот. При этом импульсный шум (при одинаковой эквивалентной мощности) действует более неблагоприятно, чем непрерывный. Особенности его воздействия существенно зависят от превышения уровня импульса над уровнем, определяющим шумовой фон на рабочем месте.
Развитие профессиональной тугоухости зависит от суммарного времени воздействия шума в течение рабочего дня и наличия пауз, а также общего стажа работы. Начальные стадии профессионального поражения наблюдаются у рабочих со стажем 5 лет, выраженные (поражение слуха на все частоты, нарушение восприятия шепотной и разговорной речи) - свыше 10 лет.
Помимо действия шума на органы слуха установлено его вредное влияние на многие органы и системы организма, в первую очередь на центральную нервную систему, функциональные изменения в которой происходят раньше, чем диагностируется нарушение слуховой чувствительности. Поражение нервной системы под действием шума сопровождается раздражительностью, ослаблением памяти, апатией, подавленным настроением, изменением кожной чувствительности и другими нарушениями, в частности замедляется скорость психических реакций, наступает расстройство сна и т. д. У работников умственного труда происходит снижение темпа работы, ее качества и производительности.
Действие шума может привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, сдвигам в обменных процессах (нарушение основного, витаминного, углеводного, белкового, жирового, солевого обменов), нарушению функционального состояния сердечнососудистой системы. Звуковые колебания могут восприниматься не только органами слуха, но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость). Уровень шума, передаваемого этим путем, на 20-30 дБ меньше уровня, воспринимаемого ухом. Если при невысоких уровнях шума передача за счет костной проводимости мала, то при высоких уровнях она значительно возрастает и усугубляет вредное действие на организм человека. При действии шума очень высоких уровней (более 145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.
Таким образом, воздействие шума может привести к сочетанию профессиональной тугоухости (неврит слухового нерва) с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечнососудистой и других систем, которые могут рассматриваться как профессиональное заболевание - шумовая болезнь. Профессиональный неврит слухового нерва (шумовая болезнь) чаще всего встречается у рабочих различных отраслей машиностроения, текстильной промышленности и проч. Случаи заболевания встречаются у лиц, работающих на ткацких станках, с рубильными, клепальными молотками, обслуживающих прессоштамповочное оборудование, у испытателей-мотористов и других профессиональных групп, длительно подвергающихся интенсивному шуму.
Нормирование уровня шума. При нормировании шума используют два метода нормирования: по предельному спектру шума и уровню звука в дБ. Первый метод является основным для постоянных шумов и позволяет нормировать уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, соответствующих рекомендациям Технического комитета акустики при Международной организации по стандартизации. Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром. Исследования показывают, что допустимые уровни уменьшаются с ростом частоты (более неприятный шум).
Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале А, которая имитирует кривую чувствительности уха человека, и называемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью 1а = ПС + 5.
Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений.
Методы борьбы с шумом. Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:
Устранение причины шума, т. е. замена шумящего оборудования, механизмов на более современное нешумящее оборудование;
Изоляция источника шума от окружающей среды (применение глушителей, экранов, звукопоглощающих строительных материалов);
Ограждение шумящих производств зонами зеленых насаждений;
Применение рациональной планировки помещений;
Использование дистанционного управления при эксплуатации шумящего оборудования и машин;
Использование средств автоматики для управления и контроля технологическими производственными процессами;
Использование индивидуальных средств защиты (беруши, наушники, ватные тампоны);
Проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии;
Соблюдение режима труда и отдыха;
Проведение профилактических мероприятий, направленных на восстановление здоровья.
Интенсивность звука определяется по логарифмической шкале громкости. В шкале - 140 дБ. За нулевую точку шкалы принят "порог слышимости" (слабое звуковое ощущение, едва воспринимаемое ухом, равное примерно 20 дБ), а за крайнюю точку шкалы - 140 дБ - максимальный предел громкости.
Громкость ниже 80 дБ обычно не влияет на органы слуха, громкость от 0 до 20 дБ - очень тихая; от 20 до 40 - тихая; от 40 до 60 - средняя; от 60 до 80 - шумная; выше 80 дБ - очень шумная.
Для измерения силы и интенсивности шума применяют различные приборы: шумомеры, анализаторы частот, корреляционные анализаторы и коррелометры, спектрометры и др. Принцип работы шумомера состоит в том, что микрофон преобразует колебания звука в электрическое напряжение, которое поступает на специальный усилитель и после усиления выпрямляется и измеряется индикатором по градуированной шкале в децибелах.
Анализатор шума предназначен для измерения спектров шумов оборудования. Он состоит из электронного полосного фильтра с шириной полосы пропускания, равной 1/3 октавы. Основными мероприятиями по борьбе с шумом являются рационализация технологических процессов с использованием современного оборудования, звукоизоляция источников шума, звукопоглощение, улучшенные архитектурно-планировочные решения, средства индивидуальной защиты.
На особо шумных производственных предприятиях используют индивидуальные шумозащитные приспособления: антифоны, противошумные наушники (рис. 1.6) и ушные вкладыши типа "беруши". Эти средства должны быть гигиеничными и удобными в эксплуатации.
В России разработана система оздоровительно-профилактических мероприятий по борьбе с шумом на производствах, среди которых важное место занимают санитарные нормы и правила. Выполнение установленных норм и правил контролируют органы санитарной службы и общественного контроля.
Вопросы для самоконтроля
1. Понятие шума, единицы его измерения и классификация шумов.
2. Какие изменения возникают при действии шума на организм человека?
3. Укажите методы нормирования и допустимые уровни шума.
4. Какие мероприятия используются для борьбы с шумом на производстве?
Производственный шум – это совокупность звуков различной интенсивности и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в условиях производства и неблагоприятно воздействующих на организм.
При работе различного оборудования, при клепке, чеканке, работе на станках, на транспорте и т.п. возникают колебания, которые передаются воздушной среде и распространяется от источников колебания в виде зон сгущения и разряжения воздуха. Механические колебания характеризуются амплитудой и частотой. Амплитуда определяется размахом колебаний, частота – числом полных колебаний в 1 с. Единицей измерения частоты является герц (Гц) – 1 колебание в секунду. Амплитуда колебаний определяет величину звукового давления. В связи с этом звуковая волна несет определенную механическую энергию, измеряемую в ватах на 1 см 2 .
Частота колебаний определяет высоту звучания: чем больше частота колебания, тем выше звук. Человек воспринимает лишь звуки, имеющую частоту от 20 до 20000 Гц. Ниже 20 Гц находиться область инфразвука, выше 20000 Гц – ультразвука. Однако в реальной жизни, в том числе и в условиях производства, мы встречаемся со звуком частотой от 50 до 5000 Гц. Орган слуха человека реагирует не на абсолютный, а на относительный прирост частот: возрастание частоты колебаний вдвое воспринимается как повышение тона на определенную величину, называемую октавой. Таким образом, октава – диапазон частот, в которой верхняя граница частоты вдвое больше нижней. Весь диапазон частот разбит на октавы со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; и 8000 Гц.
Распределение энергии по частотам шума представляет собой его спектральный состав. При гигиенической оценке шума измеряют как его интенсивность (силу), так и спектральный состав по частотам.
В связи с большой широтой воспринимаемых энергий для измерения интенсивности звуков или шума используют логарифмическую шкалу – так называемую шкалу – Бел или децибел (дБ). За исходную цифру 0 Бел принята пороговая для слуха величина звукового давления 2*10 -5 Па (порог слышимости или восприятия). При возрастании ее в 10 раз звук субъективно воспринимается как вдвое более громкий и его интенсивность составляет 1 Бел, или 10 дБ. При возрастании интенсивности в 100 раз в сравнении с пороговой, звук оказывается вдвое громче предыдущего и его интенсивность равна 2 Бел, или 20 дБ, и т.д. Весь диапазон громкостей, воспринимаемых как звук, укладывается в 140 дБ. Звуки, по громкости превышающие эту величину, вызывают у человека неприятные и болевые ощущения, поэтому громкость 140 дБ обозначается как болевой порог. Следовательно, при измерении интенсивности звуков пользуются не абсолютными величинами энергии или давления, а относительными, выражая отношение величины энергии или давления данного звука к величинам энергии или звукового давления, являющиеся пороговыми для слуха.
С учетом рассмотренных физико – гигиенических характеристик производственный шум можно классифицировать по различным признакам.
По этиологии – аэродинамический, гидродинамический, металлический и т.д.
По частотной характеристике – низкочастотный (1-350 Гц), среднечастотный (350-800 Гц), высокочастотный (более 800 Гц).
По спектру – широкополосный (шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы), тональный (шум, в спектре которого имеется выраженные тоны). Широкополосный шум с одинаковой интенсивностью звуков по всем частотам условно обозначают как «белый».
По распределению энергии во времени – постоянный или стабильный, непостоянный. Непостоянный шум может быть колеблющимся, прерывистым и импульсным. Для двух последних видов шумов характерно резкое изменение звуковой энергии во времени (свистки, гудки, удары кузнечного молота, выстрелы и пр.).
В последние годы трудно найти отрасль промышленности, не создающую шума. Интенсивный шум возникает при клепке, чеканке, штамповке, испытании моторов, работе различных станков, отбойных молотков, прокатных станов, компрессорных установок, центрифуг, виброплощадок и т.д.
Влияние шума на организм весьма часто сочетается с другими производственными вредностями – неблагоприятными микроклиматическими условиями, токсичными веществами, ультразвуком, вибрацией.
Производственный шум вызывает профессиональную тугоухость, а иногда и глухоту. Чаще слух изменяется под воздействием высокочастотного шума. Однако и низко- и среднечастотный шум большой интенсивности также ведет к нарушению слуха. Механизм нарушения слуха заключается в развитии атрофических процессов в нервных окончаниях кортиева органа. Профессиональная потеря слуха развивается медленно и постепенно прогрессирует с возрастом и стажем. Показательно, что в первое время у рабочих шумных профессий снижение слуха адаптационное, временное. Однако постепенно в связи с атрофическими процессами в кортиевом органе снижается слух сначала на высокие частоты, а затем и на средние и низкие (кохлеарный неврит). Рабочие шумных профессии в первые годы работы часто субъективно не ощущают нарушения слуха и лишь когда процесс становится разлитым, начинают жаловаться на снижение слуха. В связи этом главным методом ранней диагностики и нарушения слуховой чувствительности у рабочих шумных профессий является аудиометрия.
Еще одной профессиональной патологией органа слуха может быть звуковая травма. Она чаще обусловлена воздействием интенсивного импульсного шума и заключается в механическом повреждении барабанной перепонки и среднего уха.
Наряду с воздействием на орган слуха происходит и общее воздействие шума на организм, в первую очередь на нервную и сердечно-сосудистую системы преобладанием астеновегетативных нарушении. Отмечаются жалобы на головную боль, повышенную утомляемость, нарушение сна, снижение памяти, раздражительность, сердцебиение. Объективно наблюдается удлинение латентного периода рефлексов, изменение дермографизма, лабильность пульса, повышение артериального давления. Отмечается нарушение функции органов дыхания (угнетение дыхания), зрительного анализатора (снижение чувствительности роговицы, уменьшение времени ясного видения, ухудшение цветового зрения), вестибулярного аппарата (головокружение и т.д.), желудочно-кишечного тракта (нарушение моторной и секреторной функции), системы крови, мышечной и эндокринной системы и т.п. Подобный симптомокомплекс, развивающиеся в организме под воздействием производственного шума, обозначают как «шумовую болезнь».
Профилактика воздействия шума осуществляется в нескольких направлениях. На производстве необходимо соблюдать ПДУ шума и ограничивать время работы в шумных условиях, заменять шумные технологические операции на бесшумные. Установка на оборудовании и конструкциях шумопоглощающих экранов и покрытий позволяет снизить уровень шума на 5 – 12 дБ. Предлагается вынесение шумных операции и производств в отдельные помещения или цеха. Наушники, вкладыши – «беруши», антифоны, шлемофоны снижают проникновение шума в ухо на 10 – 50 дБ. Рациональное сочетание труда и отдыха. Необходимы предварительные и периодические медицинские осмотры с привлечением терапевта и отоларинголога, а по показаниям – невропатолога. Обязательны аудиометрические исследования и контроль за артериальным давлением. К работе в шумных условиях не допускаются лица с заболеваниями органа слуха и нервной системы. По результатам периодических осмотров работающих направляют в профилактории и на санаторно-курортное лечение.
Меры защиты:
1-внедрение нового оборудования, механизмов, приборов, аппаратуру (челночные заменяются на пневматические станки);
3-мероприятия по демпфированию: устранение шума в самом источнике(покрытие оборудования кожухами, звукопоглощающими материалами);
4-использование методов архитектурной акустики(покрытие стен акустической штукатуркой-подвесные потолки, рулонное покрытие пола);
5-правильное планирование производственных помещений;
6-создание специальных комнат, где нет шума(для отдыха);
7-использование СИЗ: антифоны (внешние-наушники, внутренние-беруши);
8- соблюдение правил техники безопасности;
9- медицинские осмотры;
10-контроль за параметрами шума и ПДУ.
125. Производственная вибрация, влияние на организм человека, меры защиты.
Производственная вибрация – это механические колебательные движения упругих тел в условиях производства, передающиеся непосредственно телу человека или отдельным его частям и оказывающие неблагоприятные воздействие на организм.
Вибрация по способу передачи человеку подразделяется на общую (вибрацию рабочих мест) и локальную. Общая вибрация передается через опорные поверхности тела и распространяется по всему организму. Локальная вибрация чаще всего передаются через руки, реже через другие ограниченные участки тела. Вибрация характеризуется частотой, т.е. числом колебании в 1 с (герц), а ее энергетическую характеристику отражают виброскорость и виброускорение или их логарифмические уровни (децибел).
Гигиеническая оценка общей вибрации производится в диапазоне частот от 0,8 до 1000 Гц (в октавных полосах со среднегеометрическими частотами соответственно 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц и 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; Гц). По частотному спектру вибрации подразделяются на низкочастотные – 8 и 16 Гц, среднечастотные 31,5 и 63 Гц, высокочастотные – 125; 250; 500; 1000 Гц для локальных вибрации; для вибраций рабочих мест – соответственно 0,8 – 6,3 Гц, 8 и 25 Гц, 31,5 и 80 Гц.
Вибрации свойствен эффект резонанса, который проявляется в резком усилении собственных колебательных движений тела при совпадении их кратности с частотой вибрации, воздействующий извне. Собственные резонансные колебательные частоты печени составляют – 5 Гц, почек – 7 Гц, сердца – 6 Гц, головы – 20 Гц и т.д. При совпадении частот вибрации источника и собственной резонансной частоты органов опасность неблагоприятного действия на организм значительно возрастает. Существует классификация общей вибрации по частотному спектру, учитывающая резонанс биологических тканей и органов человека: низкочастотная нерезонансная – 0,1 – 5 Гц; низкочастотная резонансная – 6-10 Гц; среднечастотная резонансная – 11-30 Гц; среднечастотная нерезонансная – 31-50 Гц; высокочастотная – свыше 50 Гц.
Вибрация оказывает сильное биологическое действие. Несмотря на неуклонное снижение профессиональной заболеваемости в нашей стране, вибрационная болезнь продолжает занимать одно из ведущих мест.
Выделяют следующие стадии вибрационной болезни, вызванной локальной вибрацией:
I стадия – начальная. Выраженных симптомов нет. Периодически могут возникать боли и парестезии в руках, снижается чувствительность кончиков пальцев.
II стадия – умеренно выраженная. Боли и чувство онемения более выражены, снижение чувствительности распространяется на все пальцы и даже на предплечье, снижается температура кожи на пальцах, выражены гипергидроз и цианоз кистей рук.
III стадия – выраженная. Значительные боли в пальцах рук, кисти обычно холодные и влажные.
IV стадия – стадия генерализованных расстройств. Встречается редко и преимущественно у рабочих с большим стажем. Отмечаются сосудистые расстройства на руках и ногах, спазмы сердечных и мозговых сосудов.
Вибрационная болезнь может долго оставаться компенсированной, и больные сохраняют трудоспособность.
К числу основных проявлений вибрационной болезни относятся нейрососудистые расстройства. Они проявляются раньше всего на руках и сопровождаются интенсивными болями после работы по ночам. Нередко наблюдается так называемый феномен «мертвого пальца». Параллельно развиваются мышечные и костные изменения (атрофические изменения кисти по типу «птичьей лапы»), а так же расстройства нервной системы по типу неврозов.
При воздействии общей вибрации отмечаются нарушения функции ЦНС (головная боль, головокружение, потеря памяти, шум в ушах), сердечно-сосудистой системы, костно-суставного аппарата, органов малого таза и др.
В профилактике вредного действия вибрации ведущая роль принадлежит техническим мероприятиям. Это внедрение дистанционного управления виброопасным процессам, усовершенствование ручных инструментов, установка виброгасящих амортизаторов под станки, оборудование и сидения на рабочих местах. Обеспечение рационального режима труда и отдыха, организация комплексных бригад и овладение смежными профессиями, что позволяет уменьшить время контакта рабочих с вибрацией. Из средств индивидуальной защиты рекомендуются рукавицы с пробковой прокладкой на ладонях при локальной вибрации и специальная обувь на толстой эластичной подошве при общей вибрации.
Необходимы физиотерапевтические процедуры: сухие ванны для рук, массаж, производственная гимнастика, ультрафиолетовое облучение. При работе с ручным инструментом следует избегать переохлаждения рук. Перерывы в работе сочетают с отдыхом в теплом помещении.
Все работающие в условиях воздействия вибрации должны проходить периодические медицинские осмотры. Перед поступлением на работу проводят предварительный медицинский осмотр.
Меры защиты:
1-внедрение нового оборудования,механизмов,приборов,аппаратуру;
2-автоматизация,механизация,дистанционное управление;
3-устранение вибрации в самом источнике;
4-устройство отдельных фундаментов под оборудование;
5- устройство резиновых или войлочных подкладок под оборудование;
6-правильное планирование производственных помещений;
7-создание специальных комнат,где нет вибрации(для отдыха);
8-использование СИЗ:ботинки на толстой резиновой подошве,перчатки;
9- соблюдение правил техники безопасности;
10- медицинские осмотры;
11-контроль за параметрами вибрации и ПДУ.
Шум - один из наиболее распространенных факторов производственной среды. Источниками звуков и шумов являются . Основные производственные процессы, сопровождающиеся шумом, это:
- клепка
- штамповка
- испытание авиамоторов
- работа на ткацких станках и др.
Создание новых видов современной промышленной техники, оборудования больших мощностей и значительного числа оборотов приводят к возрастанию интенсивности шума, усложнению его характера.
Действие шума может проявляться в:
- специфической патологии органа слуха;
- неблагоприятном влиянии на нервную, сердечно-сосудистую и другие системы организма;
- снижении производительности труда;
- возникновении травм.
Производственный шум
Под шумом обычно понимается комплекс звуков разной интенсивности и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени, неблагоприятно действующих на организм человека.
С физической точки зрения звук и шумы представляют собой волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц упругой среды. Чем больше амплитуда колебаний звучащего тела, тем больше амплитуда звукового давления и соответствующая сила звука или шума.
Человеческое ухо способно воспринимать колебания в диапазоне от 16 до 20 000 в секунду. Звуковое колебательное движение характеризуется:
- Амплитудой
- Периодом
- Частотой колебания
Число колебаний, которое совершает частица в единицу времени, называется частотой колебания и измеряется в герцах (Гц). Герц - одно колебание в секунду.
Для санитарно-гигиенической характеристики шума на производстве пользуются не физическими (давление, энергия), а относительными величинами, так называемыми децибелами (дБ), основанными на субъективном восприятии звука.
Шкала децибел имеет то преимущество, что весь огромный диапазон интенсивностей (от едва слышимых до чрезмерно громких) выражается числами от 0 до 140 дБ. Это позволяет при характеристике уровней шумов оперировать малыми числами.
Воспринимаемый нами шелест листьев равен 30 дБ,
громкая речь - 70 дБ,
автомобильный сигнал – 90 дБ,
шум в ткацких цехах равен 105-110 дБ,
при ручной клепке металла 110 — 115 дБ.
Важной характеристикой шума является плотность распределения мощности по спектру частот.
Если в составе шума преобладают интенсивности звуков с частотой колебаний не более 300-400 Гц, то такой шум называют низкочастотным. При преобладании интенсивности звуков с частотой колебаний от 400 до 1000 Гц шум называют среднечастотным, выше частоты 1000 Гц — высокочастотным.
Шум принято разделять также на:
- Стабильный
- Импульсный
В производственных условиях на первый план выступает воздействие шума на орган слуха. Воздействие шума может сказаться на работоспособности учащихся, мешать нормальному ходу обучения.
Так, шум в 95-105 дБ, характерный для текстильного производства, вызывал у учащихся ухудшение показателей мышечной и умственной работоспособности.
Существенные изменения в функциональном состоянии центральной нервной системы под влиянием шума отмечались у учащихся, проходящих производственное обучение в шумных цехах различных производств.
Более значительные, чем у взрослых механизаторов сельского хозяйства, наблюдались сдвиги в функциональном состоянии 17-летних учащихся сельских ПТУ, подвергавшихся воздействию высокочастотного шума. Отмеченные сдвиги наступали уже через 3 часа после начала работы и выражались в понижении работоспособности, остроты слуха почти на 33%, т.е. развитии у них выраженного утомления.
Исследования функционального состояния учащихся, работающих в слесарных и токарных мастерских профтехучилищ, выявили изменения артериального давления, сдвиги со стороны центральной нервной и мышечной систем, а также снижение общей работоспособности. Подобные явления связаны с воздействием факторов производственной среды и в первую очередь шума.
Исследования, проведенные среди взрослых рабочих и подростков, позволили выявить у последних более сильное снижение слуха по сравнению со взрослыми, работающими в аналогичных условиях производственной среды.
Борьба с производственным шумом
Для борьбы с производственным шумом предусматриваются следующие мероприятия:
1. изоляция источников шума в производственных помещениях путем установления плотных деревянных, кирпичных перегородок с перенесением за перегородку. При невозможности изолировать источники шума возле них устанавливают звукоизолированные кабины для обслуживающего персонала;
2. установка агрегатов, работа которых сопровождается сильным сотрясением (молоты, штамповочные автоматы и др.), на виброизолирующие материалы или специальный фундамент;
3. замена шумных технологических процессов бесшумными (штамповка и ковка заменяются обработкой давлением, электросваркой);
4. расположение шумных цехов на определенном расстоянии от жилых строений с соблюдением зон разрывов; кроме того, их сосредоточивают в одном месте и окружают зелеными насаждениями; утолщенные стены цехов с внутренней стороны облицовывают специальными акустическими плитами;
5. применение индивидуальных приспособлений для защиты органа слуха.
Для профилактики отрицательного воздействия шумового фактора в учебно-производственных помещениях предусматривают следующие мероприятия:
1. Снижение шума в источнике его образования.
2. Устранение возможности передачи шума от источника и из помещения, где установлены агрегаты, создающие шум, в соседние помещения и за пределы здания за счет усиления звукоизолирующих свойств конструкций.
3. Снижение уровня шума в помещениях с шумным оборудованием.
4. Рациональная планировка помещений, имеющих источники шума.
Профилактика
Ограничение вредного воздействия шума на организм обучающихся и работающих подростков может быть достигнуто также с помощью:
- технической и медицинской профилактики воздействия шума;
- использования коллективных и индивидуальных средств защиты;
- организации рационального режима труда и отдыха подростков.
Техническая профилактика проводится обслуживающим персоналом, осуществляющим постоянный контроль за исправностью, герметизацией, звукоизоляцией производственного оборудования, состоянием вентиляционных установок.
Помещения, имеющие источники ума, не должны облицовываться керамической плиткой и окрашиваться масляной краской. Для усиления звукопоглощения под оборудованием рекомендуется размещать функциональные поглотители в виде кубов, конусов и др.
Рациональная планировка помещений предусматривает раздельное размещение шумных и тихих цехов и оборудования.
Медицинская профилактика воздействия шума заключается в своевременной организации предварительных и периодических медицинских осмотров учащихся. При приеме подростков для обучения специальностям, освоение которых связано с воздействием производственного шума, должны строго учитываться медицинские противопоказания.
Коллективные и индивидуальные средства защиты используются при невозможности проведения мероприятий по снижению производственного шума до нормативных уровней. К таким средствам могут быть отнесены:
- звукоизолированные кабины наблюдения и дистанционного управления
- переносные полузакрытые кабины
- экраны
- тихие комнаты отдыха
- различные индивидуальные средства защиты органа слуха: наушники, вкладыши, тампоны и др.
Организация рационального режима труда и отдыха будет способствовать уменьшению степени неблагоприятного воздействия шума на организм.
Опасный шум
Предельный уровень шума для подростков на производстве - 65 дБ. В настоящее время принято оценивать шумы в виде показателя предельного спектра (ПС), численная величина которого соответствует уровню звукового давления шума в децибелах со среднегеометрической частотой 1000 Гц.
Учитывая, что не во всех случаях удается снизить производственный шум до установленных норм (ПС-65), в целях профилактики целесообразно введение таких режимов труда, которые учитывали бы длительность пребывания подростков-учащихся на рабочих местах.
Кроме того, в работе должны быть предусмотрены обязательные 10-15-минутные перерывы, которые проводят в специально отведенных помещениях, изолированных от воздействия шумовых факторов. Такие перерывы устраиваются для подростков, работающих:
- первый год — через 50 мин работы;
- второй год - через 1,5 ч работы;
- третий год - через 2 ч работы.
По истечении допустимого времени работы в условиях производственного шума подростки могут выполнять другую работу по усмотрению администрации.
Введение
1. Шум. Его физическая и частотная характеристика. Шумовая болезнь.
1.1 Понятие шума.
1.2 Уровни шума. Основные понятия.
1.3. Болезнь, вызываемая шумом - патогенез и клинические проявления
1.4. Ограничение и нормирование шума.
2. Производственный шум. Его виды и источники. Основные характеристики.
2.1 Характеристика шумов в производстве.
2.2 Источники производственного шума.
2.3 Измерение шума. Шумомеры
2.4 Способы защиты от шума на предприятиях.
3. Бытовой шум.
3.1 Проблемы снижения бытового шума
3.2 Шум автомобильного транспорта
3.3 Шум от железнодорожного транспорта
3.4 Уменьшения воздействия авиа-шума
Заключение
Список использованной литературы
ВВЕДЕНИЕ
Двадцатый век стал не только самым революционным в смысле развития техники и технологии, но и стал самым шумным во всей человеческой истории. Невозможно найти область жизни современного человека, где бы отсутствовал бы шум - как смесь раздражающих или мешающих человеку звуков.
Проблема «шумового нашествия» в современном мире признана практически во всех развитых государствах. Если за 20 с небольшим лет уровень шума вырос с 80 ДБ до 100Дб на улицах городов, то можно предположить, что в течение следующих 20-30 лет, уровень шумового давления достигнет критических пределов. Именно поэтому, во всем мире предпринимаются серьёзные меры, направленные на понижение уровней звукового загрязнения. В нашей стране вопросы звукового загрязнения и меры по его недопущению регулируются на государственном уровне.
Шумом можно назвать любой вид звуковых колебаний, который в данный конкретный момент времени вызывает у данного конкретного индивидуума эмоциональный или физический дискомфорт.
При прочтении данного определения может возникнуть своего рода «дискомфорт восприятия» - т. е. Состояние, в котором длина фразы, количество оборотов и применяемые выражения заставляют читающего поморщиться. Условно, состояние дискомфорта, вызываемое звуком можно охарактеризовать теми же симптомами. Если звук вызывает подобную симптоматику, мы с вами говорим о шуме. Понятно, что указанный выше способ идентификации шума в известной степени условен и примитивен, но, тем не менее, он не перестает быть правильным. Ниже мы рассмотрим проблематику вопроса шумового загрязнения и обозначим основные направления, в которых ведется работа по борьбе с ними.
1. Шум. Его физическая и частотная характеристика. Шумовая болезнь.
1.1 Понятие шума
Шум - это сочетание звуков различных по силе и частоте, способное оказывать воздействие на организм. С физической точки зрения источник шума - это любой процесс, в результате которого происходит изменение давления или возникают колебания в физических средах. На промышленных предприятиях, таких источников может присутствовать великое множество, в зависимости от сложности процесса производства и используемого в нем оборудования. Шум создают все без исключения механизмы и агрегаты, имеющие подвижные части, инструмент, в процессе его использования (в том числе и примитивный ручной инструмент). Кроме производственного, в последнее время все более значимую роль стал играть бытовой шум, весомую долю которого составляет шум транспортный.
1.2 Уровни шума. Основные понятия.
Основными физическими характеристиками звука (шума) являются частота, выражаемая в герцах (Гц) и уровень звукового давления, измеряемый в децибелах (дБ). Диапазон от 16 до 20 000 колебаний в секунду (Гц) человеческий слуховой аппарат в состоянии воспринять и интерпретировать. В таблице 1 приведены примерные уровни шума и соответствующие им характеристики и источники звука.
Таблица 1. Шкала шумов (уровни звука, децибел).
| Децибел, дБ |
Характеристика | Источники звука |
| 0 | Ничего не слышно | |
| 5 | Почти не слышно |
тихий шелест листьев |
| 10 | ||
| 15 | Едва слышно |
шелест листвы |
| 20 | шепот человека (на расстоянии менее1м). | |
| 25 | шепот человека (более 1м) | |
| 30 | шепот, тиканье настенных часов. Норма для жилых помещений ночью, с 23 до 7 ч. |
|
| 35 | Довольно слышно |
приглушенный разговор |
| 40 | обычная речь. Норма для жилых помещений, с 7 до 23 ч. |
|
| 45 | обычный разговор | |
| 50 | Отчётливо слышно |
разговор, пишущая машинка |
| 55 | Норма для офисов класса А | |
| 60 | Норма для контор (офисов) | |
| 65 | громкий разговор (1м) | |
| 70 | громкие разговоры (1м) | |
| 75 | крик, смех (1м) | |
| 80-95 | Очень шумно |
Крик/ мотоцикл с глушителем/ грузовой железнодорожный вагон (в семи метрах) вагон метро (7м) |
| 100-115 | Крайне шумно |
оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома. Максимально допустимое звуковое давление для наушников. |
| в самолёте (до 80-х годов ХХ столетия) | ||
| вертолёт | ||
| пескоструйный аппарат | ||
| 120 | Почти невыносимо |
отбойный молоток расстояние менее 1 м. |
| 125 | ||
| 130 | Болевой порог | самолёт на старте |
| 135-145 | Контузия |
звук взлетающего реактивного самолета / старт ракеты |
| 150-155 | Контузия, травмы | |
| 160 | Шок, травмы | ударная волна от сверхзвукового самолёта |
1.3 Болезнь вызываемая шумом - патогенез и клинические проявления
Поскольку шумовое воздействие на организм человека изучается сравнительно недавно, абсолютного понимания механизма воздействия шума на организм человека у ученых нет. Тем не менее, если говорить о влиянии шума, чаще всего изучается состояние органа слуха. Именно слуховой аппарат человека воспринимает звук, и соответственно, при экстремальных воздействиях звука слуховой аппарат реагирует в первую очередь. Кроме органов слуха, воспринимать звук человек может и через кожу (рецепторами вибрационной чувствительности). Известно, что люди, лишенные слуха, в состоянии при помощи прикосновений не только ощущать звук, но и оценивать звуковые сигналы.
Способность воспринимать звук посредством вибрационной чувствительности кожи, это своего рода функциональный атавизм. Дело в том, что на ранних этапах развития человеческого организма функцию органа слуха выполняли именно кожные покровы. В процессе развития, орган слуха эволюционировал и усложнился. Вместе с ростом его сложности, увеличилась и его уязвимость. Шумовое воздействие травмирует периферический отдел слуховой системы - так называемое «внутреннее ухо». Именно там и локализуется первичное поражение слухового аппарата. По мнению некоторых ученых, в воздействии шума на слух первостепенную роль играет перенапряжение и, как следствие, истощение аппарата воспринимающего звук. Специалисты – аудиологиисчитают длительное воздействие шума причиной, которая приводит к нарушению кровоснабжения внутреннего уха и является причиной изменений и дегенеративных процессов органе слуха, в том числе и перерождения клеток.
Существует термин «профессиональная глухота». Он имеет отношение к людям тех профессий, в которых избыточное шумовое воздействие носит более или менее постоянный характер. В ходе длительных наблюдений за такими пациентами, удалось зафиксировать изменения не только в органах слуха, но и на уровне биохимии крови, которые явились следствием избыточного шумового воздействия. К группе наиболее опасных воздействий шума следует отнести сложно диагностируемые изменения в нервной системе человека подвергающегося регулярному шумовому воздействию. Изменения в работе нервной системы обусловлены тесными связями слухового аппарата с разными её отделами. В свою очередь дисфункция в нервной системе приводит к дисфункции различных органов и систем организма. Нельзя в этой связи не вспомнить расхожего выражения о том, что «все болезни от нервов». В контексте рассматриваемой проблематики можно предложить следующий вариант этой фразы «все болезни от шума».
Первичные изменения слухового восприятия, легко обратимы, если слух не подвергался экстремальным нагрузкам. Однако со временем, при постоянном негативном вилянии изменения могут превратиться в стойкие и\или необратимые. В связи с этим следует контролировать продолжительность воздействия звука на организм, и меть ввиду, что первичные проявления «профессиональной глухоты» можно диагностировать у лиц, работающих в условиях шума около 5 лет. Далее риск потери слуха у работающих возрастает.
Для оценки состояния слуха у лиц, работающих в условиях воздействия шума, различают четыре степени потери слуха, представленные в таблице 2.
Таблица 2. Критерии оценки слуховой функции для лиц, работающих в условиях шума и вибрации (разработаны В.Е.Остапович и Н.И.Пономаревой).
Важно понимать, что вышесказанное не имеет касательства к экстремальным звуковым воздействиям (см.таблицу 1). Оказание кратковременного и интенсивного воздействия на орган слуха, может привести к полной потере слуха, ввиду разрушения слухового аппарата. Результатом получения такой травмы бывает полная потеря слуха. Такое воздействие звука встречается при сильном взрыве, крупной аварии и т. п.
Выше мы упоминали о возможности развития дисфункции нервной системы вследствие воздействия шума. Основная опасность таких изменения в том, что они могут развиваться и без выраженных признаков поражения органов слуха. Вам, безусловно, знакомы состояния, которые вы описываете как «раздражение из-за противного звука». Например, звук воды капающей из крана способен вызвать у любого человека состояние крайней нервозности и раздражения. Или, еще один известный пример - скрип железа по стеклу. Сами по себе эти звуки не оказывают критичного или экстремального воздействия на орган слуха. От звука капающей воды нельзя потерять слух. Но заработать невроз – очень даже просто.
Как проявляется неврология, вызванная шумовым воздействием? Симптомы достаточно широки – это и тупая головная боль, тяжесть и шум в голове, головокружение, повышенная раздражительность, быстрая утомляемость, снижение трудоспособности, потливость, неспособность сконцентрировать внимание, бессонница. При обследовании таких больных нередко обнаруживают снижение возбудимости вестибулярного аппарата, мышечную слабость, тремор век, мелкий тремор пальцев вытянутых рук, снижение сухожильных рефлексов, угнетение глоточного, небного и брюшных рефлексов. Отмечается легкое нарушение болевой чувствительности. Выявляются некоторые функциональные вегетативно-сосудистые и эндокринные расстройства: гипергидроз, стойкий красный дермографизм, похолодание кистей и стоп, угнетение и извращение глазосердечного рефлекса, повышение или угнетение ортоклиностатического рефлекса, усиление функциональной активности щитовидной железы. У лиц, работающих в условиях более интенсивного шума, наблюдается снижение кожно-сосудистой реактивности: угнетаются реакция дермографизма,пиломоторный рефлекс, кожная реакция на гистамин.
Изменения сердечнососудистой системы в начальных стадиях воздействия шума носят функциональный характер. Больные жалуются на неприятные ощущения в области сердца в виде покалываний, сердцебиения, возникающие при нервно-эмоциональном напряжении. Отмечается выраженная неустойчивость пульса и артериального давления, особенно в период пребывания в условиях шума. К концу рабочей смены обычно замедляется пульс, повышается систолическое и снижается диастолическое давление, появляются функциональные шумы в сердце. На электрокардиограмме выявляются изменения, свидетельствующие об экстракардиальных нарушениях: синусовая брадикардия, брадиаритмия, тенденция к замедлению внутрижелудочковой или предсердно-желудочковой проводимости. Иногда наблюдается наклонность к спазму капилляров конечностей и сосудов глазного дна, а также к повышению периферического сопротивления. Функциональные сдвиги, возникающие в системе кровообращения под влиянием интенсивного шума, со временем могут привести к стойким изменениям сосудистого тонуса, способствующим развитию гипертонической болезни. Изменения нервной и сердечнососудистой систем у лиц, работающих в условиях шума, являются неспецифической реакцией организма на воздействие многих раздражителей, в том числе шума. Частота и выраженность их в значительной мере зависят от наличия других сопутствующих факторов. Например, при сочетании интенсивного шума с нервно-эмоциональным напряжением часто отмечается тенденция к сосудистой гипертензии. При сочетании шума с вибрацией нарушения периферического кровообращения более выражены, чем при воздействии только шума.
1.4 Ограничение и нормирование шума
Выше, мы выяснили, что шум оказывает общее негативное влияние на организм. Нормирование шума призвано предотвратить эти негативные воздействия или минимизировать их. Следует понимать, что данная проблема имеет не только социально-гигиенический аспект, но и сугубо экономическое значение. Снижение производительности труда ввиду негативного шумового воздействия ощутимо влияет на экономические показатели производственных предприятий. Поэтому нормирование шума приобретает значимость и в вопросах экономического развития страны.
Уровни шума регламентируются в соответствии с нормативами устанавливаемыми документом ГОСТ 12.1.003-83 "ССБТ. Шум. Общие требования безопасности". В нем прописаны основные параметры шумовых загрязнений приемлемых для тех или иных видов производственных помещений. Причем, для различных шумов применяются различные способы их нормирования.
Допустимые уровни звукового давления (эквивалентные уровни звукового давления) в дБ в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБ для жилых и общественных зданий и их территорий следует принимать в соответствии со СНиП 11-12-88 "Защита от шума".
2. Производственный шум. Его виды и источники. Основные характеристики.
2.1 Характеристика шумов в производстве
Производственный шум – совокупность звуков возникающих в ходе работы производственного предприятия, носящая хаотичный и беспорядочный характер, изменяющаяся во времени, и вызывающая дискомфорт у работающих. Поскольку производственный шум – это совокупность звуков имеющих разную природу возникновения, различную продолжительность и интенсивность, то при исследовании производственных шумов говорят о «спектре производственного шума». Исследуется слышимый диапазон 16 Гц - 20 кГц. Его разбивают на так называемые «полосы частот» или «октавы» и определяют звуковое давление, интенсивность или звуковую мощность, приходящиеся на каждую полосу.
Октавой называют полосу частот, в которой верхняя граница превышает нижнюю в два раза, т.е. f2 = 2 f1 (например, 16 Гц-32Гц.)
В отдельных случаях применяют разбиение октавы на более мелкие диапазоны. Существует стандартный ряд среднегеометрических частот октавных полос, в которых рассматриваются спектры шумов (fсг мин = 31,5 Гц, fсг макс = 8000 Гц).
Таблица 3. Стандартный ряд среднегеометрических частот
| Среднегеометрическая частота октавы | Границы частот октавы ( F 1 нижняя– F 2 верхняя) | ||
| fсг, Гц | f1 , Гц | f2 , Гц | |
| Низкочастотные шумы | 16 | 11 | 22 |
| 31,5 | 22 | 44 | |
| 63 | 44 | 88 | |
| 125 | 88 | 177 | |
| Среднечастотные шумы | 250 | 177 | 355 |
| 500 | 355 | 710 | |
Высокочастотные шумы |
1000 | 710 | 1420 |
| 2000 | 1420 | 2840 | |
| 4000 | 2840 | 5680 | |
| 8000 | 5680 | 11360 | |
Кроме того, эти шумы имеют разные характеристики, определяющие выраженность воздействия их на организм человека. В таблице 4 дана классификация шумов по характеру шума и по его продолжительности.
Таблица 4. Классификация шумов
| Способ классификации | Вид шума | Характеристика шума |
| По характеру спектра шума | Широкополосные | Непрерывный спектр шириной более одной октавы |
| Тональные | В спектре которого имеются явно выраженные дискретные тона | |
| По временным характеристикам | Постоянные | Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ |
Непостоянные: колеблющиеся во времени прерывистые импульсные |
Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ Уровень звука непрерывно изменяется во времени Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ (А), длительность интервала 1с и более Состоят из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность интервала меньше 1с |
2.2 Источники производственного шума
Как уже указывалось выше, в производственной среде шумы возникают в первую очередь из-за работы механизмов. И естественно, чем больше количество оборудования, тем выше уровень шумовой загрязненности. Кроме того, в настоящее время можно проследить тенденцию, при которой уровень шумовой загрязненности снижается прямо пропорционально росту технологической оснащенности предприятия современными машинами и механизмами. Эту тему мы рассмотрим более подробно в разделе, посвященном снижению уровня шумового загрязнения. Сейчас же давайте рассмотрим источники производственного шума.
1) Механические производственные шумы – возникают и преобладают на предприятиях, где широко используются механизмы с применением зубчатых передач и цепного привода, ударные механизмы, подшипники качения и т.п. В результате силовых воздействий вращающихся масс, ударов в сочленениях деталей, стуков в зазорах механизмов, движения материалов в трубопроводах и возникает этот вид шумового загрязнения. Спектр механического шума занимает широкую область частот. Определяющими факторами механического шума являются форма, размеры и тип конструкции, число оборотов, механические свойства материала, состояние поверхностей взаимодействующих тел и их смазывание. Машины ударного действия, к которым относится, например, кузнечно-прессовое оборудование, являются источником импульсного шума, причем его уровень на рабочих местах, как правило, превышает допустимый. На машиностроительных предприятиях наибольший уровень шума создается при работе металло- и деревообрабатывающих станков.
2) Аэродинамические и гидродинамические производственные шумы - 1) шумы, обусловленные периодическим выбросом газа в атмосферу, работой винтовых насосов и компрессоров, пневматических двигателей, двигателей внутреннего сгорания; 2) шумы, возникающие из-за образования вихрей потока у твердых границ механизмов (эти шумы наиболее характерны для вентиляторов, турбовоздуходувок, насосов, турбокомпрессоров, воздуховодов); 3) кавитационный шум, возникающий в жидкостях из-за потери жидкостью прочности на разрыв при уменьшении давления ниже определенного предела и возникновения полостей и пузырьков, заполненных парами жидкости и растворенными в ней газами.
3) Электромагнитные шумы - возникают в различных электротехнических изделиях (например, при работе электрических машин). Их причиной является взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей. Электрические машины создают шумы с различными уровнями звука от 20¸30 дБ (микромашины) до 100¸110 дБ (крупные быстроходные машины)..
Безусловно, встретить производство, в котором присутствуют шумы только одной природы практически, невозможно. В общем фоне производственного шума можно выделять шумы различного происхождения, но нейтрализовать шумы какого-то одного происхождения из общей массы шума практически невозможно.
Поскольку источники производственного шума, как правило, излучают звуки различной частоты и интенсивности, то полную шумовую характеристику источника дает шумовой спектр - распределение звуковой мощности (или уровня звуковой мощности) по октавным полосам частот. Источники шума часто излучают звуковую энергию неравномерно по направлениям. Эта неравномерность излучения характеризуется коэффициентом Ф(j) - фактором направленности.
Фактор направленности Ф(j) показывает отношение интенсивности звука I(j), создаваемого источником в направлении с угловой координатой j к интенсивности Iср, которую развил бы в этой же точке ненаправленный источник, имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук во все стороны равномерно:
Ф( j ) = I ( j ) / I ср = p 2 ( j )/ p 2 ср , где
рср - звуковое давление (усредненное по всем направлениям на постоянном расстоянии от источника);
p (j) - звуковое давление в угловом направлении j измеренное на том же расстоянии от источника.
2.3 Измерение шума. Шумомеры
| Рис.1 Шумомер ВШ-2000 |
Существуют различные методы измерения шума. Те из них, которые проводятся при помощи стандартизованного оборудованния и по методике, закрепленной в стандарте, принято называть стандартными. Все прочие методы измерения шума применяются при решении специальных задач, и в ходе научных исследований. Обобщенное название приборов предназначенных для измерения шумов - шумомеры.
Эти приборы состоят из датчика (микрофона), усилителя, частотных фильтров (анализатора частоты), регистрирующего прибора (самописца или магнитофона) и индикатора, показывающего уровень измеряемой величины в дБ. Шумомеры снабжены блоками частотной коррекции с переключателями А, В, С, D и временных характеристик c переключателями F (fast) - быстро, S (slow) - медленно, I (pik) - импульс. Шкалу F применяют при измерениях постоянных шумов, S - колеблющихся и прерывистых, I - импульсных.
Фактически шумомер представляет собой микрофон, к которому подключен вольтметр, отградуированный в децибелах. Поскольку электрический сигнал на выходе с микрофона пропорционален исходному звуковому сигналу, прирост уровня звукового давления, воздействующего на мембрану микрофона, вызывает соответствующий прирост напряжения электрического тока на входе в вольтметр, что и отображается посредством индикаторного устройства, отградуированного в децибелах. Для измерения уровней звукового давления в контролируемых полосах частот, например 31,5; 63; 125 Гц и т.п., а также для измерения уровней звука (дБ), корректированных по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот, сигнал после выхода с микрофона, но до входа в вольтметр пропускают через соответствующие электрические фильтры. Существуют шумомеры четырёх классов точности (0, 1, 2 и 3). Класс «0» - это образцовые средства измерения; класс 1 – применяется для лабораторных и натурных измерений; 2 класс - для технических измерений; 3 клас - для ориентировочных измерений. У каждого класса приборов есть соответствующий частотный: шумомеры классов 0 и 1 рассчитаны на частоты от 20 Гц до 18 кГц, класса 2 - от 20 Гц до 8 кГц, класса 3 - от 31,5 Гц до 8 кГц.
Для измерения производственных шумов в России до 2008 года действовал советский стандарт ГОСТ 17187-81. В 2008 этот ГОСТ гармонизирован с европейским стандартом МЭК 61672-1 (IEC 61672-1), результатом чего стал новый ГОСТ Р 53188.1-2008 . Таким образом технические требования к шумомерам и стандарты измерения шумов в России сейчас максимально приближены к европейским требованиям. Особняком стоят США, где применяются стандарты ANSI (в частности ANSI S1.4), существенно отличающиеся от европейских. Наиболее часто применяемый на производстве прибор - ВШВ-003-М2. Он относится к шумомерам I класса и предназначен для измерения шума в производственных помещениях и жилых кварталах в целях охраны здоровья; при разработке и контроле качества изделий; при исследованиях и испытаниях машин и механизмов.
2.4 Способы защиты от шума на предприятиях
Общая классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029 "Система стандартов безопасности труда. Средства и методы защиты от шума. Классификация".
Согласно ГОСТу: «Средства и методы защиты от шума по отношению к защищаемому объекту подразделяются на:
1) средства и методы коллективной защиты;
2) средства индивидуальной защиты.
Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения
шума подразделяются на:
1) средства, снижающие шум в источнике его возникновения;
2) средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.»
В целом, в ГОСТе достаточно подробно прописаны и методики борьбы с шумовым загрязнением, и цели различных мероприятий призванных снизить уровень шумового загрязнения. В обобщенном виде изложить положения госта можно следующим образом: «Борьба с шумовым загрязнением преследует цель приведения уровня шумового воздействия на человека в рамки допустимых значений. Для этой цели применяется совокупность методов и средств направленных на снижение уровня шума. Начиная с этапа проектирования производственных помещений, оборудования, заканчивая переходом на более технологичное оборудование, производящее меньший объем звуковых загрязнений».
Выше, мы уже касались темы технологической модернизации производств. Здесь, хотелось бы привести простой пример, который если и не решает полностью проблемы возникновения производственного шума, то по крайней мере практически полностью нейтрализует негативное воздействие шума на работников. Речь идет о так называемых заводах-автоматах. Технология и принцип организации таких заводов практически устраняют участие человека в процессе, благодаря полной автоматизации производства объединенного в конвейер. Человек выполняет исключительно контролирующие функции, функции удаленного управления процессом. Важно заметить, что данный подход к организации производства находит широкое применение во всех отраслях производства. В том числе и в таких «шумных» производственных процессах как метало- и деревообработка.
Этот метод является, пожалуй, одним из нагляднейших примеров реализации средств коллективной защиты от шума.
Средства коллективной защиты от шума следует применять в первую очередь. В приведенном выше примере, снижение шума достигнуто за счет изменения технологического процесса или улучшения конструкции машин.
Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно-технические и включают в себя:
1) Изменение направленности излучения шума – при установке машин и механизмов обладающих направленным звуковым воздействием необходимо учитывать направление и силу такого воздействия, и направлять звук в сторону противоположную работающему;
2) рациональную планировку предприятий и производственных помещений – она позволяет избежать концентрации большого количества источников шума на малом расстоянии друг от друга. Кроме того, рациональная планировка обеспечивает снижение уровня шума во время его прохождения до объекта.
3) акустическую обработку помещений - обработку части помещений звукопоглощающими материалами, и/или размещение в помещениях звукопоглотителей;
4) применение звукоизоляции – Звукоизоляционные материалы – это любые материалы которые уменьшают интенсивность отраженной звуковой волны преобразуя звуковую энергию в тепловую. Понятие звукоизоляции это своего рода «продвинутый» уровень понятия «акустическая обработка». Применяя звукоизоляционные материалы, звукопоглотители на площади не менее 60% от суммарной площади границ помещения, можно добиться существенного (до 15 дБ) снижения шума.
5) архитектурно-планировочные решения - создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий. По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание санитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм вокруг предприятий.
Защита от шума должна обеспечиваться не только разработкой шумобезопасной техники и технологии, применением строительно-акустических средств и методов коллективной защиты, но и применением средств индивидуальной защиты Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается. Принцип действия СИЗ - защитить наиболее чувствительный канал воздействия шума на организм человека - ухо. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органов слуха, но и нервной системы от действия чрезмерного раздражителя. Наиболее эффективны, СИЗ, как правило, в области высоких частот.
СИЗ включают в себя противочумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы. В общем случае, необходимость и обязательность применения СИЗ в той или иной ситуации определяется особенностями технологического процесса, требованиями Охраны труда, правилами установленными на предприятии.
3. Внешнее шумовое загразнение. Его источники и способы его минимизации
3.1 Существующее состояние проблемы.
Говоря о производственных шумах, мы в первую очередь рассматривали шум как неотъемлемую часть технологического процесса производства. Следовательно и меры рассмотренные нами выше преимущественно направлены на снижение шумового загрязнения внутри производственных предприятий и участков. Но коль скоро мы рассматриваем шумовое загрязнение, необходимо учитывать и тот факт, что шум производимый предприятием или возникающий как следствие его деятельности – это составная часть общего шумового фона, с которым мы с вами сталкиваемся и в быту. Это действительно так, и проблема шумового загрязнения окружающей среды по-сути – комплексная, и разделять её на проблемы Бытового и Производственного шума можно лишь в прикладных целях.
Источников шума окружающих человека в быту – огромное множество. Особенность основной массы бытовых шумов в том, что они в отличие от шумов производственных, чаще находятся в допустимых пределах по показателю звукового давления, но как правило являются более продолжительными. И основной источник бытового шумового загрязнения это автотранспорт, рельсовый и воздушный транспорт.
Во вводной части данной работы мы говорили о том, что уровень шума в городах за последние годы значительно вырос, и основная «заслуга» в этом конечно же у транспорта. Например, перевозки автомобильным транспортом в экономически развитых странах за 1960-1995 гг. выросли в 4 раза, воздушным - в 3 раза. Из трех основных видов транспорта (автомобильного, железнодорожного и воздушного) именно автомобильный транспорт оказывает наиболее неблагоприятное акустическое воздействие. Шум, создаваемый движущимися автомобилями, является частью шума транспортного потока. В общем случае наибольший шум генерируется большегрузными автомобилями. А большегрузные транспортные средства – это неотъемлемая часть производств. Шум транспортного потока имеет различную природу. В зависимости от скорости движения транспорта может преобладать шум генерируемый силовыми установками автомобилей, или шум вызываемый трением шин о дорожное покрытие. При наличии неровностей на поверхности дороги преобладающим может стать шум системы рессорной подвески, а также грохот груза и кузова.
Чаще всего шум транспортного потока носит комбинированную структуру и выделить какой либо основной вид шумового загрязнения крайне затруднительно. Поэтому, задача по снижению шума транспортных средств, стоит перед конструкторами всех видов транспорта ещё и на моменте проектировки. Инженеры конструкторы производят измерения уровня генерируемого шума для каждого узла и агрегата, в различных условиях эксплуатации. На основании измерений производится оптимизация конструкции для достижения конценцуса между экономической обоснованностью и экологичностью с точки зрения шумового загрязнения. Второй, не менее значимый аспект борьбы с транспортным шумом – принятие мер по ограничению распространения уже возникшего шума. К числу указанных мер относятся улучшение конструкции дорог и их трассирования, регулирование транспортных потоков, применение экранов и барьеров, пересмотр общих концепций землепользования вблизи основных транспортных магистралей. Дополнительной мерой, которая применима ко всем видам транспорта, является улучшение проектирования и звукоизолирующих характеристик зданий для уменьшения шума внутри них.
При проектировании автомобильных дорог ограничение вредного влияния дорожного шума заключается, прежде всего, в трассировании магистралей на безопасном расстоянии от территорий и объектов, требующих особой звукоизоляции. В случаях, когда это невозможно или когда имеют дело с уже построенной дорогой, остается только применить шумозащитные экраны. Идея таких защитных мероприятий заключается в использовании явления акустического экранирования. Оно возникает, когда между источником шума и объектом находится препятствие, затрудняющее распространение звуковых волн.
Один из наиболее полноценных проектов в этой области реализованных на террирории современной России – это Московская Кольцевая Автомобильная дорога (МКАД). Осуществление программы строительства шумозащитных экранов при реконструкции МКАД, предусмотренной соответствующим разделом ТЭО (разработка Центра транспортных проблем городов, затем переименованного в с-ПРОЕКТ) явилось по существу первым комплексным проектом снижения шума в жилой застройке шумозащитными экранами - сооружениями, которые являются частью автомобильной дороги и размещены либо на земляном полотне, либо на полосе отвода.
Развитие железнодорожного транспорта не носит столь интенсивного характера, однако в последнее время достаточно четко проявились тенденции в развитии этого вида транспорта. Сегодня совершенно ясно, что будущее железнодорожного транспорта – это скоростные поезда. Скоростные поезда функционируют во многих странах мира, в том числе и в России. Расширение сети железных дорог и увеличение скорости поездов вызовут рост шума, возникнут связанные с этим проблемы защиты от него окружающей среды.
Проблема шумового загрязнения от воздушного транспорта, обострилась с введением в эксплуатацию в конце 1950-х годов на гражданских авиалиниях реактивных самолетов. Решение рассматриваемой проблемы проводилось по следующим трем основным направлениям. Первое и, вероятно, наиболее важное направление сводится к разработке менее шумных силовых установок. Второе направление связано с упорядочением и введением контроля полетов самолетов. Наконец, третье направление - меры, непосредственно не связанные с изменением условий эксплуатации воздушных судов.
3.2 Ограничение воздействия шума автомобильного транспорта
Общие направления работы по снижению интенсивности транспортных шумов можно разделить на следующие категории:
1. Планирование транспортных потоков, создание объездных магистралей, ограничение транспортных потоков.
2. Увеличение качества дорожных покрытий.
3. Применение шумозащитных конструкций.
4. Повышение качества транспортных средств.
Снижение интенсивности транспортного потока – основная цель планирования транспортных потоков. Установлено, что если разделить транспортный поток на отдельно взятой магистрали, пополам, то при прочих равных условиях, фиксируется снижение уровня транспортного шума на 3 дБ.
Еще один способ снижения шума – ограничение скорости потока. Следует отметить, что на дорогах с высокой интенсивностью и скоростью движения, снижение скорости в 2 раза приводит к снижению уровня шума на 5 дБ.
На снижение шума автомобильного транспорта также направлено ограничение числа тяжелых грузовых автомобилей в транспортном потоке. Эти меры обычно принимают форму запретов на въезд грузовых автомобилей в определенный район или на въезд в город всех автомобилей выше определенной грузоподъемности, а также ограничений въезда в определенные моменты времени, обычно в ночные часы, субботние и воскресные дни.
Помимо грузовиков, весомый негативный вклад в шум вносят такие транспортные средства как трамваи. Многие мегаполисы мира уже отказались от использования данного вида общественного транспорта, что существенно снизило транспортный шум.
Реферативный журнал ВИНИТИ 1 приводит нижеследующую информацию: «Власти г. Страсбурга (Франция) проводят ряд мероприятий, направленных на снижение уровня шума в Центре города. Наряду с законодательными нормами, запрещающими всякую деятельность без необходимости, приводящую к возникновению шума, обращено внимание на дорожную сеть и транспорт. В частности, сокращена на 10 % численность трамваев в Центре, стимулируется использование электромобилей и велосипедов.»
Велика значимость качества дорожного покрытия в формировании транспортного шума. В зависимости от качества дорожного покрытия, технологии его изготовления, материалов и текущего состояния уровень шума качения на различных участках дорог отличается между собой до 8 дБ (по амплитуде). Во всем мире ведется разработка различных малошумных покрытий для дорог. Например, во Франции фирма Eurovia предложила в 1992 г. дорожное покрытие Viaphone для городских зон, которое отличается сниженной гранулярностью и незначительной толщиной слоя (2-3 см). Проведенные испытания показали, что покрытие во всех случаях обеспечивает уровень шума ниже 72 дБ (А) при высоком значении коэффициента сцепления.
Важным аспектом работы по борьбе с шумом является улучшение характеристик самих транспортных средств.В настоящее время в автомобилестроении произошел технологический прорыв. Речь идет о начале серийного выпуска автомобилей с электрической силовой установкой. Такие силовые установки не производят шумового загрязнения. К сожалению, данные технологии пока неприменимы для большегрузных автомобилей, поскольку для них необходима куда как большая мощность двигателя. Но, по большому счету это лишь вопрос времени.
ВИНИТИ 1 –Всероссийский институт научной и технической информации.
Кроме столь глобальных технологических изменений, установлены в настоящее время более простые, но в достаточной мере эффективные методы снижения шума производимого транспортным средством. Установлено, что успехов в снижении шума можно добиться с помощью соответствующей конфигурации рисунка протектора и конструкции шины. Однако конструирование шин с существенно пониженным уровнем шума вступает в противоречие с острой необходимостью обеспечения безопасности движения, предотвращения нагрева протектора и обеспечения экономичности автомобиля. Еще один, достаточно простой способ снижения шума производимого транспортным средством – установка звукоизолирующих материалов на автомобиле. Традиционная шумоизоляция транспортного средства повышает не только комфортность проезда в таком транспортном средстве, но и снижает уровень производимого таким транспортным средством шума.
3.3 Проблема снижения шума от железнодорожного транспорта
Можно предложить два противоположных метода уменьшения шума, излучаемого взаимодействием железнодорожного состава и рельса.
Первый из этих методов сводится к максимально возможному уменьшению неровности колес и рельсов. В этом случае наибольший эффект достигается устранением неровностей у того из указанных элементов, неровность которого большая. При таком подходе происходит снижение переменной составляющей силы взаимодействия колеса и рельса. Подобный метод дает наилучшие результаты на практике.
При втором методе можно попытаться уменьшить реакцию излучающих шум элементов. Был испробован метод уменьшения излучаемого шума путем устройства акустического экрана на кузове в виде фартуков, прикрывающих тележки. Эффект от этого метода был также незначительным: наибольшее снижение шума составило 2 дБ. Сложность устройства фартуков состоит в том, что обычно их нельзя сделать достаточно низкими для полного экранирования шума колес из-за жестких ограничений установленного габарита подвижного состава для предотвращения соударений с различными путевыми устройствами. Кроме того, если принять корректность теории о том, что рельс является главным источником излучения шума, то экранирование колес вряд ли может привести к значительному снижению шума. Следовательно, наиболее эффективным способом борьбы с шумом в случае с железнодорожным транспортом, является экранирование путей движения поездов звукоизолирующими барьерами, снижение скорости движения поездов в непосредственной близости от населенных пунктов.
3.4 Уменьшения воздействия шума от авиатранспорта
Основной метод по борьбе с шумом в этой отрасли транспорта – внедрение мер контроля по использованию воздушного пространств.На практике это означает ограничение времени разрешенных полетов воздушных судов. Единого норматива в данном вопросе нет. Поэтому различные страны вводят ограничения исходя из собственного пониманя данного вопроса.
Помимо количественного ограничения на полеты в определенные часы, в отрасли очень тщательно отслеживаются качественные показатели шума. Существуют нормативы, которым должны соответствовать те или иные операции воздушного судна. Нарушение установленных параметров шумового воздействия на окружающую среду чревато для авиаперевозчиков наложением штрафа или ограничением в будущем числа объемов авиаперевозок.
Безусловно, большое внимание уделяется шумоизоляции помещений аэропортов предназначенных как для пассажиров, так и для обслуживающего персонала. Обязательным является и применение средств индивидуальной защиты для персонала, работающего на летном поле. Кроме того, аэропорты располагают по возможности дальше от населенных пунктов и жилых домов. А маршруты самолетов прокладываются по – возможности в стороне от населенных пунктов, что, безусловно, снижает общий уровень транспортного шума в мегаполисах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключении, хочется ещё раз подчеркнуть актуальность рассмотренной темы «Производственный шум и его воздействие на человека».
В своей работе я постарался осветить не только вопросы сугубо производственные, но и связанные с ними вопросы бытового шумового загрязнения в целом и транспортного шума в частности. Рассмотренные мною в работе вопросы гораздо более многогранны, и интересны как для ознакомления, так и в качестве предмета для исследований. Но, к сожалению, рамки настоящей работы и её формат не предполагают более детального рассмотрения проблемы. В работе я попытался изложить основные моменты, позволяющие читателю получить обобщенное знание по указанной теме. Безусловно, изложенная выше информация частично знакома из школьных курсов физики и биологии, некоторые факты приведены из более узкоспециализированных источников. Но в любом случае, я считаю, что информация, приведенная в работе, имеет практическую ценность, и может применяться в повседневной жизни.
Шумовое воздействие – это стандартный элемент окружающей среды человека, который помогает ему ориентироваться в пространстве. Но если этот элемент начинает выходить за стандартные рамки, он становится опасным. Уже сейчас установлено, что шум является одной из причин преждевременного старения, каждая третья женщина, и каждый четвертый мужчина страдает неврозами, вызванными повышенным уровнем шума, сильный шум уже через 1 мин может вызывать изменения в электрической активности мозга, которая становится схожей с электрической активностью мозга у больных эпилепсией.
В связи с тем, что шумовое воздействие носит массовый характер, проблема исследования шума, разработки эффективных методов борьбы с ним, остается по сей день очень значимой. И значимость этой проблемы растет, вместе с ростом урбанизации, развитием техники и технологии.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Андреева-Галанина Е.Ц. Шум и шумовая болезнь. - М.: Наука, 2000
2. В.Г.Артамонова, Н.Н.Шаталов “Профессиональные болезни”, - Медицина, 1996
3. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для техникумов и вузов. - М.: Высшая школа, 2004.
4. Данилов-Данильян В.И. Экология, охрана природы и экологическая безопасность. Учебное пособие для системы повышения квалификации и переподготовки государственных служащих. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2002.
5. Медведев В.Т. Инженерная экология: Учебник. - М.: Гардарики, 2002.
6. Юдина Т.В. Борьба с шумом на производстве. - М.: Просвещение, 2004г.
7. Материал из «Википедии - Свободной Энциклопедии» Статья «Шумомеры» Состав и принцип работы.
8. Автомобильные дороги. Мероприятия по снижению шума на автомобильных дорогах. /Ретроспективный указатель/ Москва 2002 электронный каталог http://www.tehlit.ru/1lib_norma_doc/47/47983/
9. Надежная защита от шума: (Проспект) /Трансбарьер. - М., б.г. - 4 с.
10.Граффстейн И. /ПНР/. Дорожные шумоизоляционные экраны //Автомоб. дороги. - 1984. - № 10. - С. 20-21.
11.Поспелов П.И., Строков Д.М., Щит Б.А. Комплексное проектирование средств защиты от шума при реконструкции Московской кольцевой дороги (МКАД) //Проектирование автомоб. дорог. - М., 1999. - С. 3-10 (Тр. МАДИ).
12.Поспелов П.И. Проблемы акустического обоснования при проектировании шумозащитных экранов // Наука и техника в дор. отрасли. - 2001. - № 4. - С. 12-14.
13.01.07-03А.16. Борьба с шумом в Страсбурге. Strassbourg s"essaie a la politique du moindre bruit. Marin P. Vie rail et transp. 1998, № 2664, с 50. Фр.
14.01.05-03А.21. Выбоины и дорожный шум. Ornierage, bruit bilan des etudes ASFA et perspectives. Caroff Gilbert, Spernol Alexandra. Rev. gen. routes et aerodr. 2000, Hors serie № 1, с 106-108. Фр.
15.01.06-03A.38. Противошумное дорожное покрытие для городских улиц. Silence et adherence: Viaphone, un enrobe tres urbain. Environ, mag. 1999, № 1574, с 43-44. Фр.
16.02.01-71.38. Снижение шума транспортных средств за счет установки звукоизолирующего капота. Дроздова Л.Ф., Омельченко А.В., Потехин В.В. Докл. 3-й Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием «Нов. в экол. и безопас. жизнедеят-сти», Санкт-Петербург, 16-18 июня, 1998. Т. 2 (СПб): Б. и (1999), с. 370-373. Рус.
Шум - это совокупность звуков разной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в производственных условиях и вызывающих у работающих неприятные ощущения и объективные изменения органов и систем.
Для гигиенической оценки шумов практический интерес представляет звуковой диапазон частот от 45 до 11 000 Гц.
При акустических измерениях определяют уровни звукового давления [единица измерения - паскаль (Па)] в пределах частотных полос, равных октаве, полуоктаве или трети октавы. За октаву принимается диапазон частот, в котором верхняя граница частоты вдвое больше нижней (например, 40-80, 80-160 Гц и т.д.).
Для обозначения октавы обычно указывается не диапазон частот, а так называемые среднегеометрические частоты. Так, для октавы 40-80 Гц среднегеометрическая частота - 62 Гц, для октавы 80- 160 Гц - 125 Гц и т.д.
Для характеристики интенсивности звуков или шума принята измерительная система, учитывающая приближенную логарифмическую зависимость между раздражением и слуховым восприятием - шкала бел (или децибел). По этой шкале каждая последующая ступень интенсивности звука больше предыдущей в 10 раз. Например, если интенсивность одного звука выше уровня другого в 10, 100, 1000 раз, то по логарифмической шкале она увеличивается соответственно на 1, 2, 3 единицы. Логарифмическая единица, отражающая десятикратную степень увеличения интенсивности одного звука над уровнем другого, называется в акустике белом (Б).
При построении этой шкалы за исходную цифру 0 Б принята пороговая для слуха величина звукового давления - 2?10-5 Па. При возрастании ее в 10 раз звук воспринимается как вдвое более громкий, и его звуковое давление составляет 1 Б. При увеличении интенсивности в 100 раз в сравнении с пороговой звук оказывается вдвое громче предыдущего и звуковое давление будет равно 2 Б. Иными словами, при измерении звукового давления пользуются не абсолют-
ными величинами звукового давления, а относительными, выражающими отношение величины и давления данного звука к величинам давления, являющимся пороговыми для слуха. Пользование этой шкалой очень удобно: весь диапазон человеческого слуха укладывается в 13-14 Б.
В гигиенических исследованиях обычно используют децибел - единицу, в 10 раз меньшую бела, а шкалу называют шкалой децибел
Характеристика шума в децибелах не дает полного представления о его громкости, так как звуки, имеющие одну и ту же интенсивность, но разную частоту, на слух воспринимаются как неодинаково гром- кие: имеющие низкую или очень большую частоту (вблизи верхней границы воспринимаемых частот) ощущаются как более тихие в сравнении со звуками, находящимися в средней зоне.
Классификация шумов
По характеру спектра выделяют следующие шумы:
Широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
Тональные, в спектре которых имеются выраженные тоны. Тональный характер шума устанавливают путем измерения в треть- октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе по сравнению с соседними не менее чем на 10 дБ.
По временным характеристикам различают шумы:
Постоянные, уровень звуков которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА;
Непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБА.
Непостоянные шумы можно подразделить на следующие виды:
Колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;
Прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 и более дБА), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 и более с;
Импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый из которых имеет длительность менее 1 с; при этом уровни звука, измеренные соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно» шумомера, различаются не менее чем на 7 дБ.
Можно также классифицировать шумы по частотному составу:
Низкочастотные с преобладанием максимальных уровней звукового давления (в сравнении с ПДУ) в октавных полосах до 400 Гц;
Среднечастотные - от 400 до 1000 Гц;
Высокочастотные - свыше 1000 Гц. По происхождению:
Механические (ударные шумы, шумы трения и др.);
Аэро- и гидродинамические (работа вентиляторов, форсунок и
Регламентация параметров шума на рабочих местах. Характеристикой постоянного шума являются уровни звуковых давлений (в дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000; в ряде случаев для ориентировочной оценки шума допускается измерение уровня в дБА.
Характеристикой непостоянного шума является интегральный параметр, эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА.
Измерение шума на рабочих местах проводится согласно методическим указаниям по проведению измерений и гигиенической оценке шумов на рабочих местах (МУ 1844-78) и ГОСТу «Методы измерения шума на рабочих местах» (ГОСТ 12.1.050-86).
Уровни шума измеряют шумомерами 1-го или 2-го класса точности по ГОСТу 17187-81 «Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний» (табл. 5.1).
Таблица 5.1. Основные характеристики некоторых приборов для
измерения физических параметров
Рис. 5.1. Шумомер интегрирующий - виброметр ШИ-01В
Универсальный прибор первого класса точности для измерения параметров шума, инфразвука и вибрации.
Измерение параметров шума дополнено режимами измерения параметров вибрации:
уровни виброускорения на частотной характеристике ЛИН с временами усреднения 1; 5; 10 с и эквивалентные уровни виброускорения;
для локальной вибрации - уровни виброускорения с временами усреднения 1; 5; 10 с и эквивалентные уровни виброускорения в октавных полосах со средними геометрическими частотами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц. Корректированный (Wh) уровень виброускорения с временами усреднения 1; 5; 10 с и эквивалентный корректированный уровень;
для общей вибрации - уровни виброускорения с временами усреднения 1; 5; 10 с и эквивалентные уровни виброускорения в третьоктавных полосах со средними геометрическими частотами 0,8: 1; 1.25; 1.6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80 Гц. Корректированные (Wd, Wk) уровни виброускорения с временами усреднения 1; 5; 10 с и эквивалентные корректированные уровни.
Технические характеристики: частотный диапазон измерений, Гц: шумомера...от 2 Гц до 20 кГц; анализатора...от 0,8 до 10000; виброметра, ЛИН..от 10 до 1250. Масса: не более 0,8 кг; диапазон измерений уровней виброускорения: 70-180 дБ; диапазон частот: 0,5-1250 Гц (производитель: Приборостроительная компания «НТМ-Защита»).
Измерения шума для контроля соответствия фактических уровней шума на рабочих местах допустимым уровням по действующим нормам должны производиться при работе не менее 2/3 установленных в данном помещении единиц технологического оборудования в наиболее часто реализуемом (характерном) режиме его работы.
Во время проведения измерений должно быть включено оборудование вентиляции, кондиционирования воздуха и другие обычно используемые в помещении устройства, являющиеся источником шума.
Определение шума проводится на постоянных рабочих местах, при отсутствии фиксированного рабочего места - в рабочей зоне, в точках наиболее частого пребывания работающих.
Следует подчеркнуть, что измерение шума должно выполняться в каждой точке не менее трех раз.
Микрофон располагается на высоте 1,5 м от пола или на уровне головы, если работа выполняется сидя или в других положениях; он должен быть направлен в сторону источника шума и удален не менее чем на 0,5 м от оператора, проводящего измерения. Перед проведением исследования осуществляют электрическую калибровку прибора.
Продолжительность измерения должна составлять для прерывистого шума полный технологический цикл; для колеблющегося во времени - 30 мин, разбитых на 3 цикла по 10 мин; для импульсного - 30 мин при общем числе отсчетов 360.
Для оценки шума на постоянных рабочих местах измерения следует проводить в точках, соответствующих установленным постоян- ным местам.
Для оценки шума на непостоянных рабочих местах измерения следует проводить в рабочей зоне в точке наиболее частого пребывания работающего
Результаты измерений необходимо представить в форме протокола. Средний уровень звука, средние октавные уровни звукового давления постоянного шума, эквивалентные уровни звука непостоянного шума рассчитывают следующим образом.
Определение среднего уровня звука. Для установления среднего значения уровней используют формулу:
Суммирование измеренных уровней L1 , L2, L3 ... Ln проводится попарно и последовательно. Сначала по разности двух уровней L1 и L2 по табл. 5.2. определяют величину добавки AL, которую прибавляют к большему уровню, в результате чего получают уровень L1 2 = L1 + AL. Уровень L1 2 суммируют таким же образом с уровнем L3 и получают уровень L13 и т.д. Результат округляют до целого числа.
Окончательный результат определяют с помощью табл. 5.2.
Пример 1. Определить среднее значение для измеренных уровней звука 84, 90 и 92 дБ А.
Определяем разность первых двух уровней - она равна 6 дБ.
По табл. 5.2 добавка для значения разности 6 равна 1 дБ, т.е. их сумма равна 90 + 1 = 91 дБ. Далее полученный уровень 91 дБ вычитаем из третьей величины - 92 дБ: их разность равна 1 дБ; величина добавки будет равна 2,5 дБ. Таким образом, суммарный уровень равен: 92 + 2,5 = 94,5 дБ, или округленно 95 дБ.
По табл. 5.3 величина 10 ? lg n для трех измеренных уровней равна 5 дБ. Окончательный результат для среднего значения равен: 95 - 5 = 90 дБ А.
Определение эквивалентного уровня звука. Эквивалентный по энергии уровень, являющийся однозначной характеристикой непостоянного шума, можно определить в результате усреднения фактических уровней с учетом времени действия каждого.
Расчет проводится следующим образом: к каждому измеренному уровню добавляется (с учетом знака) поправка по табл. 5.4, соответствующая его времени действия (в часах или процентах от общего времени действия), затем полученные уровни складываются в соответствии с табл. 5.2.
Таблица 5.2. Величина добавки
Таблица 5.4. Величины поправок в зависимости от времени воздействия
Пример 2. Уровни шума за 8-часовую рабочую смену составляли 80, 86, 94 дБ в течение 5, 2 и 1 ч соответственно. Этим срокам соответствуют поп- равки по табл. 5.4, равные -2, -6, -9 дБ.
Складывая их с уровнями шума, получаем 78, 80, 85 дБ. Затем, используя табл. 5.2, складываем эти уровни попарно: сумма первого и второго равна 82,2 дБ, а их сумма с третьим - 86,8 дБ. Округляя эту цифру, получаем окончательное значение эквивалентного уровня шума - 87 дБ. Таким образом, воздействие этих шумов равносильно действию шума с постоянным уровнем 87 дБ в течение 8 ч.
Пример 3. Прерывистый шум 119 дБА действовал в течение 6-часовой смены суммарно в течение 45 мин (т.е. 11% времени смены), уровень фонового шума в паузах (т.е. 11% времени смены) составлял 73 дБА.
По табл. 5.4. поправки равны -9 и -0,6 дБ; складывая их с соответствующими уровнями шума, получаем 110 и 72,4 дБ. Второй уровень значительно ниже первого, поэтому им можно пренебречь. Окончательно получаем эквивалентный уровень шума за смену 110 дБА, что превышает допустимый уровень 85 дБА на 25 дБ.
Гигиеническое нормирование. Основой всех правовых, организационных и технических мер по снижению производственного шума являются допустимые уровни шума на рабочих местах, в основу которых положено ограничение давления звука с учетом характера шума и особенностей труда.
При разработке новых технологических процессов, при проектировании, изготовлении, эксплуатации оборудования используются такие документы, как ГОСТ 12.1.003-83 «ССБТ. Шум, общие требо- вания безопасности» и санитарные нормы СН 2.24/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Извлечения из этого документа представлены в табл. 5.5.
Указанные уровни относятся к широкополосному постоянному и непостоянному шумам (кроме импульсного); для тонального и импульсного шумов величины должны быть снижены на 5 дБА. Для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБА, а для импульсного шума - 125 дБА.
Неблагоприятное влияние шума на работающего находится в зависимости от характера его трудовой деятельности, а именно - от тяжести и напряженности выполняемой работы. Исходя из этого, в
Таблица 5.5. Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах (экспликация)
Таблица 5.6. Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука для трудовой деятельности
Примечание. Количественную оценку тяжести и напряженности труда можно провести в соответствии с «Руководством по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» (Р 2.2.2006-05).
дополнение к используемым санитарным нормам (СН 2.24/2.1.8.562- 96) необходимо также пользоваться руководством, в котором указаны корректированные предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах с учетом категории тяжести и напряженности труда - табл. 5.6 («Руководство 2.2.013- 94 «Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса»).
Определение результатов измерения шума и сравнение их с предельно допустимыми уровнями позволяют установить степень отклонения полученных показателей от гигиенических нормативов и класс условий труда по степени вредности и опасности при воздействии шума на работающих (табл. 5.7 ).
Исследование влияния шума на организм. Для оценки воздействия на здоровье рабочих производственного шума используются материалы изучения функционального состояния организма, медицинских осмотров, заболеваемости с временной утратой трудоспособности и др.
Для характеристики функционального состояния нервной системы используют хронорефлексометрию, треморометрию, тесты на внимание и др.
Состояние сердечно-сосудистой системы характеризуют частота пульса, артериальное давление, ЭКГ и др.
Состояние слухового анализатора исследуют с помощью камертона, шепотной, разговорной речи и тональной пороговой аудиометрии.
При камертональном исследовании определяется острота слуха при воздушной и костной звукопроводимости.
Оценку слуховой функции камертонами проводят путем количественного определения времени (в секундах), в течение которого максимально звучащий камертон воспринимается обследуемым через воздух или кость. В практических целях используют набор из четырех камертонов (С128, С1024, С2048, С4096). Полученные данные оценивают путем сравнения с паспортными данными применяемого для исследования набора камертонов. Этот метод прост в эксплуатации. Недостатком его является то, что он не дает представления о степени потери слуха, на основании которой решается вопрос о трудоспособности работающего.
Для ориентировочной оценки состояния слуха используют шепотную и разговорную речь как наиболее естественный критерий состо-
Таблица 5.7. Классы условий труда в зависимости от уровней шума, локальной и общей вибрации, инфра- и ультразвука на рабочем месте
яния слуха. Расстояние, на котором исследуемый разборчиво понимает речь, служит ориентировочным показателем остроты слуха. Шепотная речь исследуется с помощью акуметрической таблицы: слух считается нормальным при восприятии шепотной речи на расстоянии 6 м.
Разговорную речь человек с нормальным слухом воспринимает на расстоянии до 60-80 м. В обычных помещениях на таком расстоянии исследование маловероятно, поэтому слух оценивают шепотной речью и лишь при значительно ослабленной слуховой функции исследуется разговорная речь на расстоянии 6 м.
Одним из основных и широко распространенных методов исследования остроты слуха является тональная аудиометрия. С помощью этого метода определяются следующие показатели.
1. Постоянные смещения порогов слуха (ПСП), возникающие вследствие систематического длительного воздействия шума.
2. Временные смещения порогов слуха (ВСП), отражающие тот временной сдвиг слуховой чувствительности, который зависит от шумовой нагрузки за рабочую смену.
Тональная пороговая аудиометрия дает качественную и количественную характеристику слуховой функции, выраженную в сравниваемых величинах (в децибелах - дБ) над нормальным порогом слышимости (2?10-5 Па), заложенным в прибор в виде нулевого уровня.
Исследование осуществляется с помощью электроакустической аппаратуры - аудиометра, эквивалентные пороговые уровни которого должны соответствовать ГОСТу 13655-75. 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 Гц, а на оси ординат - порог слухового восприятия в дБ (т.е. мини- мальное звуковое давление, которое воспринимается ухом обследуемого).
Аудиометрические исследования с целью установления потерь слуха (постоянное смещение порога слышимости - ПСП) проводятся не менее чем через 14 ч после того, как на исследуемого воздействовал производственный шум с уровнем более 80 дБ.
Аудиометрические исследования с целью определения временных смещений порогов слышимости - ВСП (обратимое функциональное
изменение слуховой чувствительности от воздействия шума) необходимо выполнять на 5-й минуте после прекращения шумового воздействия на исследуемого. Изучение состояния слухового анализа- тора проводится согласно ГОСТ 12.4.062-78 «Методика определения потерь слуха человека».
Потери слуха оцениваются для хуже слышащего уха в соответствии с табл. 5.8. Степень потери слуха устанавливают по величине потери на речевых частотах с учетом потери слуха на частоте 4000 Гц как признака профессионального воздействия шума.
Таблица 5.8. Величины потери слуха, дБ
Профилактические мероприятия. Борьба с вредным воздействием производственного шума включает целый комплекс мероприятий, состоящих из технических, организационных, архитектурно-планировочных, медицинских методов и мер профилактики.
К наиболее эффективным относятся технические способы защиты: уменьшение шума в источнике его образования, снижение по пути распространения (звукоизоляция и звукопоглощение), использование средств индивидуальной защиты, замена оборудования менее шумным, рациональное его размещение.
Для улучшения условий труда важное значение имеет предупредительный санитарный надзор по разработке шумобезопасной тех- ники. Шумовые характеристики машин должны быть указаны в их паспорте, они должны отвечать требованиям и рекомендациям соот-
ветствующих ГОСТов, обеспечивающих выполнение установленных ПДУ шума на рабочих местах. К нормативно-техническим документам на оборудование и машины относятся «ССБТ. Шум. Методы установления шумовых характеристик стационарных машин», ГОСТ 23941-79 «Шум. Методы определения шумовых характеристик. Общие требования», а также ГОСТы на машины конкретных типов: ГОСТ 12.4.095-80 «Машины сельскохозяйственные самоходные. Методы определения вибрационных и шумовых характеристик», СН 2498-81 «Санитарные нормы шума на морских судах» и др.
Одной из важнейших мер медицинской профилактики вредного влияния шума является проведение предварительных и периодических медицинских осмотров: лица, подвергающиеся воздействию этого производственного фактора, подлежат предварительным и периодическим медицинским осмотрам при поступлении на работу в соответствии с приказом Минздрава РФ «О порядке проведения предварительных и периодических медицинских осмотров работ- ников и медицинских регламентах допуска к профессии» ? 90 от 14.03.1996 г. При поступлении на работу противопоказаниями к приему являются стойкое понижение слуха хотя бы на одно ухо любой этиологии, отосклероз и другие хронические заболевания уха с неблагоприятным прогнозом, нарушение функции вестибулярного аппарата, в том числе болезнь Меньера.
Периодические осмотры рабочих шумных цехов проводят отоларинголог, невропатолог, терапевт (с обязательным исследованием слуха - аудиометрией). Частота осмотров находится в зависимости от уровней шума на рабочих местах (от 81 до 99 дБА - раз в 2 года, от 100 дБА и выше - раз в год).
Весьма эффективным способом защиты от шума является рационализация режимов труда путем использования регламентирован- ных перерывов (табл. 5.9). Длительность дополнительных перерывов устанавливается с учетом уровня шума, его спектра и наличия или отсутствия средств индивидуальной защиты (противошумов). Для тех же групп работников, где по характеру работы (прослушивание сигналов и т.п.) не допускается применение противошумов, учитывается только уровень шума и его спектр («Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» Р 2.2.2006-05).
Отдых в период регламентированных перерывов следует проводить в специально оборудованных помещениях. Во время обеденного
Примечание. Длительность перерыва в случае воздействия импульсного шума должна быть такой же, как для постоянного шума с уровнем на 10 дБА выше импульсного. Например, для импульсного шума 105 дБА длительность перерывов должна быть такой же, как при постоянном шуме в 115 дБА.
перерыва работающие при воздействии повышенных уровней шума должны находиться в оптимальных акустических условиях (при уровне звука не выше 50 дБА).