Енергетичне забруднення довкілля. Захист довкілля від впливу шуму, вібрації, електромагнітного поля, іонізуючого випромінювання.
Промислові підприємства є потужними джерелами енергетичного забруднення довкілля. До енергетичних забруднень довкілля відносять шум, вібрацію, електромагнітні та іонізуючі випромінювання. Негативного впливу зазнають атмосферне повітря, гідросфера, літосфера, флора, фауна, а через них і людина.
Шумове забруднення
Відомі такі основні джерела шумового забруднення:\Побутовий шум. Шуми створювані в процесі побутової життєдіяльності людини. Гучний сміх, крики, робота побутових приладів, гучна музика – приносять чималу шкоду жителям багатоквартирних будинків.
Автотранспорт. Особливо від цього виду шумів страждають жителі будинків побудованих недалеко від великих автомагістралей.
Залізничний транспорт. Пасажирські і вантажні потяги також служать джерелом підвищеного акустичного забруднення, яке може надавати негативну дію на житлову забудову, розташовану поблизу залізниць. Джерелом акустичного забруднення служать і такі нерухомі об’єкти як станції, вокзали, депо, тягове і путнє господарство. Фахівці санепідемслужби також відзначають, що в місцях проходження трамваїв, потягів, метрополітену додатково накладається вібраційне навантаження.
Авіатранспорт. Як відомо, від шуму, що генерується повітряними судами, страждає не тільки людина, але також тварини і рослини.
Виробничі комплекси. В першу чергу від виробничого шуму страждають працівники великих підприємств
В даний час практично немає жодної галузі народного господарства, де шум не був би в числі ведучих шкідливих факторів виробничого середовища. Ливарне і металообробне виробництва, лісозаготівельні і будівельні роботи, добування корисних копалин, текстильна і деревообробна промисловість — далеко не повний перелік виробництва, де шум перевищує граничні рівні.
http://www.mipt.ru/nauka/conf_mipt/conf2001/faki/aerophys/sychev1.html
У гігієнічній практиці шумом прийнято називати будь-як небажаний звук або сукупність безладно сполучатьсязвуків різної частоти й інтенсивності, що роблять несприятливий вплив на організм, що заважають роботі і відпочинку
За фізичною сутністю шум — це механічні коливання частин пружного середовища (газу, рідини, твердого тіла), що виникають під впливом будь-якої сили, що спричиняє коливання. При цьому звуком називають регулярні періодичні коливання, а шумом – неперіодичні, ипадкові коливання.
Фізичне поняття про звук охоплює як чутні, так і нечутні коливання пружних середовищ. Акустичні коливання, що лежать до зони 16 Гц — 20 кГц, що сприймаються людиною з нормальним слухом, називають звуковими, а простір, де вонипоширюються, — звуковим полем. Акустичні коливання з частотою менше 16 Гц називаються інфразвуком, вище 20 кГц — ультразвуком.
Інтенсивність хвиль, що генеруються визначається звуковою потужністю джерела — W, Вт. Потужність джерел у реальномужитті знаходиться в широких межах від 10-12 Вт до багатьох мільйонів ватів. Щільність потоку звукової потужності (енергії), щоприходиться на одиницю площі, перпендикулярної до напрямку хвилі, називається інтенсивністю або силою звуку, Вт/м2.
Поширюючись у пружному середовищі у вигляді ділянок згущення, що чергуються, і розрідження, звукова хвиля чинить на неїтиск. Звуковим тиском прийнято називати перемінну складову тиску повітря, що виникає в результаті коливань джерела звуку, яка накладається на атмосферний тиск і викликає його флуктуації. Звуковий тиск вимірюється в паскалях, Па.
В сучасній акустиці та в гігієнічній практиці з метою вимірювання сили звуку прийнято використовувати відносні логарифмічні одиниці, величини — децибели.
Суб’єктивно величину звуку, який ми чуємо називають його гучністю.
Шуми можуть викликати неприємні відчуття, однак вирішальну роль в оцінці «неприємності» шуму відіграє суб’єктивнеставлення людини до цього подразника. Набуває особливої значимості те, що шум, будучи інформаційною перешкодою для вищої нервової діяльності в цілому, впливає на перебіг нервових процесів і сприяє розвитку стомлення. Відповідно до теорії біологічної еквівалентності ефектів впливу шуму і нервового навантаження шум збільшує напруження фізіологічних функцій в процесі праці та знижує працездатність організму.
http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1164038&s
Серед різноманітних проявів шумової патології ведучою клінічною ознакою є повільно прогресуюче зниження слуху по типукохлеарного невриту.
Професійне зниження слуху відноситься до нейросенсорної (перцепційної) приглухуватості. Під цим терміном розуміють порушення звукосприймаючого апарату по типі висхідного кохлеарного неврита.
У робочих шумових професій досить часто виявляється дисфункція шлунка, порушення його евакуаторної функції, зміна кислотності шлункового соку.
Формування патологічного процесу при шумовому впливі відбувається поступово і починається з неспецифічних проявів вегето-судинної дисфункції. Надалі розвиваються невротичні прояви, що укладаються в картину вегетоастенічного або астеновегетативного синдрому. У робітників зі стажем понад 10 років зміни набувають стійкого характеру.
Шум викликає зниження імунологічної реактивності, загальної резистентності в робочих шумових професій, що, по деяким літературним даним, виявляється в підвищенні рівня захворюваності з тимчасовою втратою працездатності в 1,2—1,5 рази при збільшенні рівня виробничого шуму на 10 дБ.
В осіб, що працюють в умовах інтенсивного шуму, відзначаються зміни серцево-судинної системи, головним чином у вигляді синдрому нейроциркуляторної дистонії, переважно кардіального і гіпертензивного типу, рідше — гіпотензивного.
За характером спектру шуми поділяються на: широкосмугові, з безперервним спектром шириною більше однієї октави;тональні, в спектрі яких є виражені дискретні тони. Тональний характер шуму для практичних цілей (при контролі параметрів на робочих місцях) встановлюється вимірюванням у третьоктавних смугах частот по перевищенню рівня в одній смузі над сусідніми не менше ніж на 10 дБ.
За тимчасовими характеристиками шуми поділяють на:
· постійні, рівень звуку яких за 8-годинний робочий день (робочу зміну) змінюється в часі не більше ніж на 5 дБ (А) при вимірах на тимчасовій характеристиці «повільно» шумоміра;
· непостійні, рівень звуку яких за 8-годинний робочий день (робочу зміну) змінюється в часі більше ніж на 5 дБ (А) при вимірах на тимчасовій характеристиці «повільно» шумоміра.
Непостійні шуми поділяють у свою чергу на:
– коливальні в часі, рівень звуку яких безперервно змінюється в часі;
– переривчасті, рівень звуку яких ступінчасто змінюється на 5 дБ (Л) і більше, причому тривалість інтервалів, протягом яких рівень залишається постійним, складає 1 с і більше;
– імпульсні, що складаються з одного або декількох звукових сигналів, тривалістю менше 1 с.
Вплив шуму на здоров’я людини
Сучасний шумовий дискомфорт викликає у живих організмів хворобливі реакції. Шум від пролітаючого реактивного літака, наприклад, пригноблююче діє на бджолу, вона втрачає здатність орієнтуватися. Цей же шум вбиває личинки бджіл, розбиває відкрито лежачі яйця птахів в кублі. Транспортний або виробничий шум діє пригноблюючий на людину – стомлює, дратує, заважає зосередитися. Як тільки такий шум замовкає, людина переживає почуття полегшення і спокою.
Рівень шуму в 20-30 децибел (дБ) практично нешкідливий для людини. Це природний шумовий фон, без якого неможливе людське життя. Для “гучних звуків” допустима межа приблизно 80 децибел. Звук в 130 децибел вже викликає у людини больове відчуття, а в 150 – стає для нього нестерпним. Звук в 180 децибел викликає втомленість металу, а при 190 заклепки вириваються з конструкцій. Недаремно в середні століття існувала страта “під дзвоном”. Дзвін дзвону поволі вбивав людину. Будь-який шум достатньої інтенсивності і тривалості може привести до різного ступеня зниження слухової активності. Крім частоти і рівня гучності шуму, на розвиток тугоухості впливають вік, слухова чутливість, тривалість, характер дії шуму, ряд інших причин. Хвороба розвивається поступово, тому особливо важливо наперед вжити відповідні заходи захисту від шуму. Під впливом сильного шуму, особливо високочастотного, в органі слуху відбуваються необоротні зміни. При високих рівнях шуму пониження слухової чутливості наступає вже через 1-2 роки роботи, при середніх рівнях вона виявляється набагато пізніше, через 5-10 років.
Шум заважає нормальному відпочинку і відновленню сил, порушує сон. Систематичне недосипання і безсоння ведуть до важких нервових розладів. Тому захисту сну – цього “бальзаму душі” – від всякого роду подразників повинна надаватися велика увага.
Шум робить шкідливий вплив на зоровий і вестибулярний аналізатори, знижує стійкість ясного бачення і рефлекторної діяльності. Шум сприяє збільшенню числа всіляких захворювань ще і тому, що він пригноблюючий діє на психіку, сприяє значному витрачанню нервової енергії, викликає душевне непостачання і протест.
Дослідження показали, що і нечутні звуки також небезпечні. Ультразвук, що займає помітне місце в гаммі виробничих шумів, несприятливо впливає на організм, хоча вухо його не сприймає. Пасажири літака часто відчувають стан нездужання і занепокоєння, однією з причин яких є інфразвук. Інфразвуки викликають у деяких людей напади морської хвороби. Навіть слабкі інфразвуки можуть робити на людину істотну дію, якщо вони носять тривалий характер. Деякі нервові хвороби, властиві жителям промислових міст, викликаються саме інфразвуками, проникаючими крізь найтовщі стіни.
Шум – комплекс звуків, що викликає неприємне відчуття або хворобливі реакції. Шум – одна з форм фізичного середовища життя. Шум заважає нормальному відпочинку, викликає захворювання органів слуху, сприяє збільшенню числа інших захворювань пригноблюючий діє на психіку людини.
Зниження міського шуму може бути досягнуте в першу чергу за рахунок зменшення галасливості транспортних засобів.
До містобудівних заходів щодо захисту населення від шуму відносяться: збільшення відстані між джерелом шуму і об’єктом, що захищається; застосування акустично непрозорих екранів (укосів, стін і будівель-екранів), спеціальних шумозахисних смуг озеленення; використовування різних прийомів планування, раціонального розміщення мікрорайонів. Крім того, містобудівними заходами є раціональна забудова магістральних вулиць, максимальне озеленення території мікрорайонів і розділових смуг, використовування рельєфу місцевості і ін.
Істотний захисний ефект досягається в тому випадку, якщо житлова забудова розміщена на відстані не менше 25-30м від автомагістралей і зони розриву озеленені. При замкнутому типі забудови захищеними виявляються тільки внутрішньоквартальні простори, а зовнішні фасади будинків потрапляють в несприятливі умови, тому подібна забудова автомагістралей небажана. Найбільш доцільна вільна забудова, захищена від сторони вулиці зеленими насадженнями і екрануючими будівлями тимчасового перебування людей (магазини, столові, ресторани, ательє і т.п.). Розташування магістралі у виїмці також знижує шум на поблизу розташованої території.
Розроблені у ряді країн заходи контролю по використовуванню повітряного простору знижують дію шуму, що генерується повітряними судами, шляхом обмеження їх експлуатації в певний час доби. Практична реалізація цих заходів зводиться до обмеження часу, протягом якого в аеропорту дозволені польоти повітряних судів. У міжнародному аеропорту Женева (Швейцарія) з схвалення Федерального Управління цивільної авіації введено обмеження на зльоти і посадки в нічний час (з 22.00 до 6.00) для всіх видів повітряного сполучення.
Обмеження експлуатації повітряних судів в певний час діб вважається найстрогішим видом боротьби з шумом в галузі. Ці обмеження можуть мати значні економічні наслідки для повітряного транспорту, особливо в тих випадках, коли повітряні перевезення пов’язані з безліччю тимчасових поясів. І проте в аеропортах багатьох країн введені деякі види часткових або повних обмежень експлуатації повітряних судів в певний годинник.
Профілактика.
Значний ефект зниження шуму устаткування надає застосування акустичних екранів, що відгороджують гучний механізм абоджерело шуму від робочого місця або зони обслуговування машини. Вони можуть установлюватися як поблизу джерела, так ібіля робочого місця. Дія акустичного екрану засновано на відбитті звукової хвилі й утворенні за екраном області звукової тіні.Ефект екранного захисту виявляється найбільше помітно в області високих і середніх частот і менше в діапазоні низьких частот.Акустичне оздоблення гучних приміщень може забезпечити зниження шуму в зоні відбитого звукового нуля на 10—12 дБ і в зоні прямого звуку до 4—5 дБ в октавних смугах частот. Застосування звукопоглинальних облицювань для обробки стелі і стінгучних приміщень призводить до зміни спектру шуму і сторону більш низьких частот, що навіть при відносно невеликомузниженні рівня істотно поліпшує умови праці.
Архітектурно-планувальні рішення в багатьох випадках визначають акустичний режим виробничих приміщень, полегшуючи або утрудняючи рішення задач по їхньому акустичному благоустрою. Шумовий режим виробничих приміщень обумовлений розмірами і формою, щільністю і видами розміщення машин і устаткування, наявністю звукопоглинального фону т. ін. Закустичних позицій, витягнена форма великого виробничого приміщення краще за квадратну, оптимальна висота приміщень 6—7 м, у приміщеннях великого об’єму число відбивань звукових хвиль від захисних конструкцій за одиницю часу значно менше.
http://www.lawmix.ru/docs_cccp.php?id=4454
Планувальні заходи повинні бути спрямовані на локалізацію звуку та зменшення його поширення. Шумові приміщення по можливості варто групувати в одній зоні будинку, що примикає до складських і допоміжних приміщень і відокремлювати коридорами або підсобними приміщеннями.
Найбільш ефективним засобом зниження шуму є заміна гучних технологічних операцій на мало гучні або повністю безшумні, наприклад, клепання за допомогою клепальних ручних машин зварюванням або гідравлічним з’єднанням деталей, штампування пресуванням, ручного виправлення металевих аркушів вальцюванням т. ін. Однак цей шлях боротьби із шумом не завждиможливий, тому велике значення має зниження його в джерелі. Цього можна домогтися удосконаленням конструкції або схеми установки, що спричиняє шум, вимірюванням режиму її роботи, використанням у конструкції матеріалів зі зниженими акустичними властивостями, наприклад текстолітові, капронові та пластмасові деталі (триби, втулки т. ін.), устаткування на джерелі шуму додаткових звукоізолюючих пристроїв або огороджень, розташованих по можливості ближче до джерела (у межах його ближнього поля).
Одним з найбільш простих технічних засобів боротьби із шумом на шляхах передачі є звукоізолюючий кожух, що може закривати окремий гучний вузол машини (наприклад, коробку передач) або весь агрегат повністю. Кожухи з листового металу ізвнутрішнім облицюванням звукопоглинальним матеріалом можуть знижувати шум на 20—30 дБ.
Одним з напрямків індивідуальної профілактики шумової патології є підвищення опірності організму працівників до несприятливої дії шуму. З цією метою працівникам гучних професій рекомендується щоденний прийом вітамінів В1 у кількості 2 мг і вітаміну С в кількості 50 мг. Курс приблизно 2 тиж з перервою 1 тиж.
Значний позитивний ефект чинить широке використання можливостей санаторно-курортного лікування, відпочинок у пансіонатах, будинках і базах відпочинку, а також у кімнатах психологічного розвантаження.
ВІБРАЦІЯ
Науково-технічний прогрес у промисловості зумовлює широке впровадження вібраційної техніки, що пояснюється високою продуктивністю і значною економічною ефективністю вібраційних машин. Виробнича вібрація є одним з найбільш розповсюджених несприятливих факторів робочого середовища, у сфері впливу якої працюють мільйони людей багатьох професійних груп.
Тривалий вплив вібрації високих рівнів на організм людини призводить до розвитку передчасного стомлення, зниження продуктивності праці, росту захворюваності.
Джерела вібрації
Виробничими джерелами локальної вібрації є ручні механізовані машини ударної, ударно-обертальної й обертальної дії ізпневматичним або електричним приводом.
Дія вібрації на організм
Вібрація належить до факторів, що мають значну біологічну активність. Характер, глибина і спрямованість функціональних зрушень з боку різних систем організму визначаються насамперед рівнями, спектральним складом і тривалістю вібраційного впливу. В суб’єктивному сприйнятті вібрації та об’єктивних фізіологічних реакцій важлива роль належить біомеханічним властивостям людського тіла як складної коливальної системи.
Ступінь поширення коливань по тілу залежить від їхньої частоти та амплітуди, площі ділянок тіла, що стикаються з вібруючим об’єктом, місця прикладання та напрямку вісі вібраційного впливу, що демпфірують властивостей тканин, явища резонансу та інших умов.
При низьких частотах вібрація поширюється по тілу з досить малим загасанням, охоплюючи коливальним рухом весь тулуб і голову. Виявляється пряма залежність між ступенем статичних м’язових зусиль при роботі ручним механізованим інструментом і ступенем поширення коливань. Отже, знижуючи силові впливи, прикладені оператором до машини, можна в значній мірі обмежити поширення вібрації по тілу і тим самим зменшити її несприятливу дію на людину.
Супутні фактори. До факторів виробничого середовища, що збільшують шкідливий вплив вібрації на організм, відносяться надмірні м’язові навантаження, шум високої інтенсивності, несприятливі мікрокліматичні умови.
електромагнітні, електричні і магнітні поля
Електромагнітні поля генеруються струмами, що змінюються за напрямком в часі. Спектр електромагнітних коливань знаходиться в широких межах за довжиною хвилі (λ) від 1000 км до 0.001 мкм і менше, а за частотою (f) від 3*102 до 3*1020 Гц, включаючи радіохвилі, оптичні й іонізуючі випромінювання. В даний час найбільш широке застосування в різних галузях народного господарства знаходить електромагнітна енергія неіонізуючої частини спектра. Це стосується насамперед електромагнітних полів радіочастот (ЕМП).
Поряд із широким застосуванням у радіозв’язку і радіомовленні, радіолокації і радіоастрономії, телебаченні і медицині ЕМП застосовуються для різних технологічних процесів: індукційного нагрівання, термообробки металів і деревини, зварювання пластмас, створення низькотемпературної плазми та ін.
Електромагнітні поля радіочастотної частини спектра поділяються за довжиною хвилі на ряд діапазонів.
Електромагнітне поле характеризується сукупністю перемінних електричної і магнітної складових. Різні діапазони радіохвиль поєднує спільна фізична природа, але вони істотно розрізняються за енергією, що в них є, характером поширення, поглинання, відображення, а внаслідок цього — за впливом на середовище, зокрема і на людину. Чим коротше довжина хвилі й більша частота коливань, тим більше енергії несе в собі квант.
Навколо будь-якого джерела випромінювання електромагнітне поле розділяють на 3 зони: ближню — зону індукції, проміжну — зону інтерференції і дальню — хвильову зону.
Ті, хто працює із джерелами випромінювання НЧ, СЧ і певною мірою ВЧ і ДВЧ діапазонів перебувають в зоні індукції. При експлуатації генераторів НВЧ і КВЧ діапазонів працівники частіше знаходяться в хвильовій зоні.
Напруженість електричного поля вимірюється: у вольтах на метр (В/м), а напруженість магнітного поля — в амперах на метр (А/м).
http://www.ecostandard.ru/offers/analyses/
Області використання електромагнітних полів радіочастот
Електромагнітне поле (ЕМП) радіочастот характеризується рядом властивостей (здатністю нагрівати матеріали, поширюватися в просторі і відбиватися від межі двох середовищ, взаємодіяти з речовиною), завдяки яким ЕМП широко використовуються в різних галузях народного господарства.
Електромагнітні поля діапазону низьких, середніх, високих і дуже високих частот змінюються для термообробки металів, напівпровідникових матеріалів і діелектриків (поверхневе нагрівання металу, гартування і відпускання, напаювання твердих сплавів на різальний інструмент, паяння, плавлення металів і напівпровідників, сушіннядеревини й ін.), у радіозв’язку, радіомовленні, медицині.
ЕМП діапазону ВЧ і ДВЧ часто застосовуються в радіозв’язку, радіомовленні, телебаченні, медицині, для нагрівання діелектриків у високочастотному електричному полі (зварювання полімерної плівки при виготовленні обкладинок для книжок, папок, пакетів, іграшок, спецодягу, полімеризація клею при склеюванні дерев’яних виробів, нагрівання пластмас і преспорошків та ін.).
Електромагнітні хвилі діапазону УВЧ, НВЧ і КВЧ (мікрохвилі) застосовуються в радіолокації, радіонавігації, для радіорелейного зв’язку, багатоканального радіозв’язку, радіоастрономії, радіоспектроскопії, геодезії, дефектоскопії, фізіотерапії і т.д. Іноді ЕМП УВЧ діапазону застосовуються для вулканізації гуми, термічної обробки, стерилізації, пастеризації, вторинного підігрівання їжі. В фізіотерапіїЕМП застосовують як потужний терапевтичний фактор у комплексному лікуванні багатьох захворювань (ВЧ-установки для діатермії і індуктотермії спеціальні апарати для УВЧ-терапії і НВЧ-апарати для мікрохвильової терапії).
http://www.medicusamicus.com/index.php?action=378-8c-13
Джерелами випромінювань електромагнітних* хвиль середньої, високої і дуже високої частоти у виробничому приміщенні є лампові генератори.
В радіотехнічних установках усіх діапазонів частот, що використовуються для радіолокації, зв’язку, радіомовлення, основними джерелами випромінювання енергії є антенні системи. Шкідливе випромінювання створюється внаслідок неякісного екранування ВЧ-елементів у блоках передавачів, у приладах додаванняпотужностей і розділових фільтрах, відсутності екранування ліній передачі електромагнітної енергії.
В електронній промисловості джерелами електромагнітних випромінювань радіохвильового діапазону наділянках динамічних випробувань приладів можуть бути прилади, що випробовують, елементи хвильових трактів, вимірювальні генератори.
Біологічна дія ЕМП радіочастот
За законами фізики зміни в речовині може викликати тільки та частина, енергії випромінювання, що поглинається цією речовиною, а відбита енергія або та, що через нього проходить на речовину не впливає.Електромагнітні хвилі лише частково поглинаються тканинами біологічного об’єкта, тому біологічний ефект залежить від фізичних параметрів ЕМПрадіочастот: довжини хвилі (частоти коливань), інтенсивності і режиму отримання (безперервний, переривчастий, імпульсно-модульований), тривалості і характеру опромінення організму (постійне, інтермітуюче), а також від площі поверхні, що опромінюється, і анатомічної будови органу або тканини. Ступінь поглинання енергії тканинами залежить від їхньої здатності до їївідображення на границях розділення, що визначається вмістом води в тканинах і іншими їхніми особливостями. Коливання дипольних молекул води й іонів, що містяться в тканинах, призводять до перетворення електромагнітної енергії зовнішнього поля в теплову, що супроводжується підвищенням температури тіла або локальним вибірковим нагріванням тканин, органів, клітин, особливо з поганою терморегуляцією (кришталик, скловидне тіло, сім’яники та ін.). Тепловий ефект залежить від інтенсивності опромінення.
Вплив ЕМП із рівнями, що перевищують припустимі, можуть призводити до змін функціонального стануцентральної нервової системи і серцево-судинної, порушенню обмінних процесів та ін. При впливі значних інтенсивностей СВЧ можуть виникати більші чи менш виражені помутніння кришталика ока (катаракта). Нерідко відзначаються зміни в складі периферичної крові. Початкові зміни в організмі зворотні. При хронічному впливі ЕМП зміни в організмі можуть прогресувати і призводити до вираженої патології з астеновегетатнвними, ангіодистонічними і діенцефальними проявами або енцефалопатії з вираженими органічними симптомами.
