4. Шум, инфразвук, ультразвук в условиях производства.

Шум возникает в результате колебаний твердых и упругих тел. Колебания характеризуются амплитудой (величиной отклонения от точки своего равновесия), частотой (количеством отклонений в единицу времени, одно отклонение в одну секунду составляет единицу частоты – 1 Герц (1Гц)), и скоростью передвижения колебательной волны в физической или биологической среде.

По частоте все колебания делятся на 3 диапазона:

а) инфразвуковые – до 20 Гц;

б) звуковые, воспринимаемые ухом человека – от 20 Гц до 20 кГц;

в) ультразвуковые – выше 20 кГц.

Шум – это совокупность звуков различной частоты и интенсивности беспорядочно сочетающихся и изменяющихся во времени. Звук – механическое колебание упругой (воздушной) среды с частотой от 20 Гц до 20 кГц. Звуковая волна обладает звуковым давлением, измеряемым в Паскалях или Ньютонах (1Па=1Н/м²), и звуковой энергией в Ваттах на м² (Вт/ м²).

В зависимости от спектра (частотного состава) шумы делятся на три класса:

1. Низкочастотный – до 350 Гц;

2. Среднечастотный – от 350 до 800 Гц;

3. Высокочастотный – свыше 800 Гц.

В условиях производства наиболее часто встречаются шумы в диапазоне от 45 Гц до 11 кГц. Весь этот спектр разделен на 9 октавных полос со среднегеометрическими частотами в 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц. Орган слуха различает не разность, а кратность изменения звуковых давлений, и поэтому интенсивность звука принято оценивать не абсолютной величиной звукового давления, а его уровнем, т. е. отношением создаваемого давления к давлению, принятому за единицу сравнения. В диапазоне от порога слышимости до болевого порога отношение звуковых давлений изменяется в миллион раз, поэтому для уменьшения шкалы измерения звуковые давления выражают через их уровни в логарифмических единицах- децибелах (дБ). Ноль децибел соответствует звуковому давлению 2 х 10^-5 Па, что примерно соответствует порогу слышимости тона частотой 1000 Гц. Увеличение энергии на порядок (в 10 раз) дает увеличение интенсивности на единицу.

Шум - вредный фактор, действующий на весь организм. Бытовой и транспортный шум действует на человека, но это действие временное, эпизодическое. Производственный шум сопровождает человека постоянно на протяжении всей смены, каждый день, в течение всего трудового стажа. На рабочих местах токарей уровень шума составляет 84 дБА, кузнецов-штамповщиков – 115 дБА. Шум во всех отраслях промышленности имеет общую форму спектров: все они широкополосные с некоторым спадом звуковой энергии в области низких и высоких частот с уровнями 85-105 дБА.

Действие шума на человека определяется многими моментами:

• Близостью от источника шума;

• Длительностью воздействия;

• Замкнутостью рабочего пространства;

• Интенсивностью физической нагрузки;

• Комплексом других вредных производственных факторов.

Шумовая болезнь – это сложный симптомокомплекс функциональных и органических изменений в организме, возникающих параллельно с изменениями функции органа слуха. Действие на центральную нервную систему выражается в резком замедлении всех нервных реакций, сокращении времени активного внимания, снижении работоспособности и качества работы. Изменения в вегетативной нервной системе выражаются в нарушении ритма дыхания и сердечных сокращений, повышается уровень систолического и диастолического кровяного давления. Изменяется секреторная деятельность желудочно-кишечного тракта, возникает гиперсекреция отдельных эндокринных желез. В крови повышается количество холестерина, угнетаются иммунные реакции организма, ухудшается память. Длительное воздействие высоких уровней шума (80 дБ и более) приводит к развитию кохлеарного неврита. Профессиональная тугоухость - стойкое снижение чувствительности уха к различным тонам и шепотной речи. На этом этапе легко возникает воспаление среднего и внутреннего уха, что способствует развитию дегенеративных изменений в нижнем завитке улитки. Постоянный спазм капилляров ведет к атрофии кортиева органа и, следовательно, к профессиональной тугоухости.

Гигиеническое нормирование шума является профилактикой влияния производственного шума. Санитарными нормами установлены допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности.

Для эффективной защиты работающих от действия шума применяются технические, организационные и медико-биологические меры. Это – подавление шума в местах его образования; уменьшение шума на пути распространения от источника к рабочему месту; использование средств индивидуальной защиты (СИЗ); совершенствование средств медико-биологической профилактики и медицинского обслуживания. Важную роль играют предварительные и периодические медицинские осмотры.

Инфразвук – акустические колебания и их совокупность в частотном диапазоне 20 Гц, не воспринимаемые ухом человека. Для гигиенической оценки производственного инфразвука интерес представляет диапазон от 1,6 до 20 Гц, включающий четыре октавные полосы со среднегеометрическим частотами 2,4,8 и 116 Гц. По спектру инфразвуковые шумы делятся на тональные, когда уровень одной из составляющих превышает уровень всех других полос на 10 дБ и более, и широкополосные, когда частотный спектр содержит одну и более октавных инфразвуковых полос. Различить действие слышимого звука и инфразвука очень трудно, т. е. они часто сочетаются. Кроме природных источников инфразвука, его генерирует движение транспорта, ветер, ветряные мельницы.

Действие инфразвука в производственной среде изучено мало, хотя инфразвук генерируется двигателями внутреннего сгорания, вентиляторами, нефтяными форсунками и т. д. У рабочих появляется головокружение, головная боль, тошнота, озноб, сухость в полости рта, онемение неба и кожи лица, нервно-психические расстройства, многообразные вегетативные реакции. Разработаны ПДУ инфразвука на производстве и в быту.

Ультразвук – упругие колебания и волны с частотой выше 20 кГц, неслышимые человеческим ухом. Ультразвук широко применяется в народном хозяйстве. Низкочастотные ультразвуковые колебания (до 100 кГц) распространяются контактным и воздушным путем, применяются для очистки, обеззараживания, сварки, пайки, механической и термической обработки материалов, коагуляции аэрозолей, в медицине (в хирургии, для стерилизации и т. д.), высокочастотный ультразвук (100 кГц – 100 МГц), распространяющийся исключительно контактным путем, применяется для неразрушающего контроля и измерений, а также в медицине в целях диагностики и лечения.

Контактный ультразвук низкой интенсивности (до 1,5 Вт/см²) способствует ускорению обменных процессов в организме, средней интенсивности (1,5 – 3 Вт/см²) вызывает обратимые реакции угнетения прежде всего нервной ткани с последующим восстановлением. Ультразвук высокой интенсивности (3-10 Вт/см²) вызывает необратимые процессы, переходящие в полное разрушении тканей. Для воздушного и контактного ультразвука установлены предельно допустимые уровни (ПДУ).

Важное место в защите от ультразвуковых колебаний занимают средства индивидуальной защиты: при распространении колебаний в твердой среде – две пары плотных хлопчатобумажных перчаток; при распространении колебаний в жидкой среде – нижние перчатки хлопчатобумажные, верхние – плотные резиновые.