Экзаменационный билет № 6

1. Процесс адаптации человека к изменению окружающей среды. Понятие гомеостаза.

2. Охрана воздушной среды. Антропогенные загрязнители атмосферы их классификация. Взаимодействие и трансформация загрязнителей.

3. Производственный шум и его воздействие на человека. Основные физические характеристики шума. Акустическое сопротивление среды.

1.Процесс приспособления организма человека к природным, производственным, социальным условиям представляет собой универсальное явление. В процессе жизнедеятельности факторы воздействующие на организм непрерывно видоизменяются, это требует постоянных функциональных перестроек организма.

Адаптация – процесс приспособления организма к меняющимся условиям среды природным, производственным или социальным условиям. Главная роль в защитно -приспособительных реакциях организма принадлежит высшей нервной деятельности.

Процесс саморегуляции является циклическим и осуществляется на основе «правила отрицательной обратной связи». Т.е. всякое отклонение фактора от жизненно важного уровня служит толчком к мобилизации соответствующей функциональной системы компенсирующей отклонение фактора.

Биологический смысл адаптации состоит в установлении и поддержке гомеостаза, позволяющего организму жить в изменчивой внешней среды.

Гомеостаз – динамическое постоянство внутренней среды и физиологических функций организма, поддерживаемое механизмами саморегуляции.

Основные константы гомеостаза – температура тела, давление крови и тканевой жидкости.

Диапазон колебаний параметров окружающей среды, при котором механизмы саморегуляции функционируют относительно невелик. Если уровни воздействия факторов окружающей среды выходят за пределы адаптационных возможностей, то включаются дополнительные защитные механизмы. В тоже время, чрезмерно сильное воздействие среды может стать причиной развития заболеваний и гибели организма.

2. Загрязнители Атмосферы

Автотранспорт – СО₂, N_xO_y, СО, сажа, углеводороды, SO₂, бензапирен, пыль …

Электроэнергетика – СО₂, N_xO_y, тонкодисперсная пыль и зола, SO₂ …

Добыча и переработка газа – СО₂, СH₄, N_xO_y, углеводороды, SO₂, …

Добыча и переработка нефти и угля – СО₂, СH₄, N_xO_y, пары углеводородов, SO₂, фенол, бензол, бензапирен, …

Металлургия черная и цветная – СО₂, тонкодисперсная пыль и зола, SO₂, окислы металлов Cu, Fe, Mn, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd …

Химическая промышленность – оксиды С, S, N, фенолы, бензолы, пары кислот и щелочей, аммиак, фтор- и хлор- углеводороды …

Трансформация загрязняющих веществ – образование за счет физико-хим. процессов новых веществ, иногда значительно более вредных, чем исходные. Эти процессы являются основной причиной вторичного загрязнения окружающей среды. Пример: образование ядовитого смога в результате фотохимических процессов в атмосфере промышленных центров, которые могут происходить при некоторых особых метеорологических условиях. В теплые солнечные дни окислы азота реагируют с недогоревшими углеводородами из автомобильных выхлопов, образуя озон, который в определенных концентрациях вреден для растений. Существует гипотеза, что нередко главной причиной гибели деревьев является озон в сочетании с кислотными дождями. Один из распространенных загрязнителей воздуха – сернистый ангидрид, образующийся при сжигании угля, нефти, мазута. После выброса из дымовой трубы превращается в сульфаты. Растворяясь в каплях воды, они образуют серную кислоту и взывают появление тумана, снега или дождя с кислотностью от 10 до 100 раз выше обычной. Наиболее значительными из антропогенных примесей считаются окислы азота, доля которых в воздухе возрастает от все увеличивающегося применения азотных удобрений, а также от соединений хлора, поступающих в атмосферу.

3. Акустические колебания (ШУМ) – это специфические механические колебания упругой среды (газовой или жидкой) воздействующие на звуковой и тактильный анализаторы человека.

Воздействие шума на человека:

1. Слуховое воздействие на анализаторы звука, приводит к слуховому утомлению, кратковременной или постоянной потере слуха, ухудшении четкости речи и восприятию акустических сигналов.

2. Внеслуховое воздействие – через поверхность кожи звуковая волна воздействует на весь организм в целом и его отдельные органы, поражается сердечно сосудистая система, мозг. Снижается темп переработки информации, ухудшается работоспособность.

Аккустические колебания по частоте делятся на:

1. Инфразвук – частота до 20Гц,

2. Слышимый диапазон частот – от 20Гц до 20кГц,

3. Ультразвук – частота свыше 20кГц.

Поскольку органы слуха человека обладают неодинаковой чувствительностью к звуку разных частот, то при гигиенической оценке шума весь слышимый частотный диапазон разбивают на октавные полосы (октавы).

Октава – частотная полоса, в которой верхняя граничная частота f_в в 2 раза больше нижней граничной частоте f_н. (f_в = 2* f_н) – 22…44 Гц, 44…88 Гц, 88…176 Гц, …

Октава характеризуется среднегеометрической частотой:

Fср = SQR(f_в * f_н) – 31,5; 63; 125 Гц.

Основной нормируемой характеристикой является уровень звукового давления измеряемый в дБ для каждой октавной полосы со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц:

L_p = 20 * Lg P/P₀

Где: Р – звуковое давление, Р₀ – min различимое ухом звуковое давление (нижний порог слышимости). Для воздуха при нормальном давлении Р₀ = 2 * 10^-5 Па.

Для ориентировочной оценки шума в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах принимается эквивалентный уровень звука в дБА, измеряемый на временной характеристике “медленно” шумомера и определяемый по формуле:

,

где р_А — среднее квадратическое значение звукового давления с учетом коррекции “А” шумомера, Па. На характеристике «А» шумомер снимает значение уровня звукового давления max приближенно к восприятию всего диапазона частот звука человеческим ухом. Уровень звука различных источников:

Источник звука	L, дБ	Источник звука	L, дБ
Порог слышимости	0	Будильник	80
Шорох листьев	10	Громкая музыка	80
Мурлыкание кошки	15	Громкий крик (1,5 м)	100
Шепот (1 м)	20	Отбойный молоток (1 м)	110
Тихая комната	35	Гром	110
Разговор (1 м)	60	Реактивный двигатель (25 м)	140
Пылесос (1 м)	70	Старт баллистической ракеты	160

Интенсивность звука (I) взаимосвязана с звуковым давлением (Р):

I = P² / ( * c),

где:  – плотность среды, с – скорость звука в среде. Т.е. чем выше плотность среды и выше скорость распространения звука в среде, тем ниже интенсивность звука при одинаковом звуковом давлении.

Аккустическое сопротивление среды зависит от сил связи между атомами или молекулами среды. Чем выше сила связи, тем большую энергию необходимо затратить на раскачку, т.е. в такой среде будет сильней тратиться механическая энергия звуковой волны на тепловое рассеяние.

При наличии границ разнородных сред и материалов (воздух-металл, воздух-камень, воздух-пластмасса) звуковая волна будет частично отражаться, частично проходить в другую среду. При этом также будет происходить потеря энергии звуковой волны. Поэтому в средах с гетерогенной структурой (большое число границ разделов сред) будет происходить быстрая потеря энергии звуковой волны (войлок, пенопласт, чугун).