Вредное действие шума и вибрации. Реферат: Шум и вибрация воздействие на организм
А) Влияние шума на здоровье человека.
Шум - это неприятный или нежелательный звук либо совокупность звуков, мешающих восприятию полезных сигналов, нарушающих тишину, оказывающих вредное или раздражающее действие на организм человека, снижающих его работоспособность.
· Шум является общебиологическим раздражителем и в определенных условиях может влиять на все органы и системы целостного организма, вызывая разнообразные физиологические изменения.
· Шум действует на организм как стресс-фактор, вызывает изменение звукового анализатора, а также, благодаря тесной связи слуховой системы с многочисленными нервными центрами на самом различном уровне, происходят глубокие изменения в центральной нервной системе.
· Наиболее опасно длительное действие шума, при котором возможно развитие шумовой болезни − общего заболевания организма с преимущественным поражением органа слуха, центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.
Суть проблемы: Эксперты ВОЗ обращают внимание на недооценку общественностью влияния шума на здоровье, обращая внимание на неуклонное повышение фонового шумового уровня, в частности в Европе. По сравнению с 80-ми годами, в 90-е шумовой фон вырос на 26%. В большой степени это увеличение связывают с ростом числа автомобильного транспорта. Согласно последим исследованиям, опубликованным в научных изданиях Европейского сообщества, до 40% населения подвергается воздействию шума от автомагистралей, превышающему уровень в 55 дБ, и 25% - свыше 65 дБ. До 30% подвергается воздействию шума интенсивностью свыше 55 дБ в ночное время. Во многих странах проблемы со сном вызваны в первую очередь именно наличием различных источников шума. В результате специального исследования учёных из Мичиганского университета было установлено, что воздействие сильного шума увеличивает кровяное давление у человека. Каждые дополнительные 10 децибел среднего уровня шума повышают артериальное давление до 2 мм рт. ст., что, в свою очередь, примерно на 10% повышает риск инсульта и на 5% риск развития коронарных заболеваний сердца. Вред, наносимый шумом и вибрационными воздействиями здоровью человека, не заметен сразу. Постепенно накапливающиеся акустические раздражения приводят к усталости, гипертензии, сонливости, нервозности и другим, более серьезным последствиям. Для комфортной жизнедеятельности рекомендуется, чтобы уровень шума не превышал 30 dB в комнатах отдыха и 40 dB в других помещениях, где находятся люди. Такой уровень звука практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон.
Источники шума.
Уровни шума в жилых квартирах зависят от:
· расположения дома по отношению к городским источникам шума,
· внутренней планировки помещений различного назначения,
· звукоизоляции ограждающих конструкций здания,
· оснащения дома инженерно-технологическим и санитарно-техническим оборудованием.
Источники шума в окружающей человека среде могут быть разбиты на две большие группы − внутренние и внешние.
· Внешние источники:
o различные средства транспорта (наземные, водные, воздушные),
o промышленные и энергетические предприятия и установки,
o различные источники шума внутри кварталов, связанные с жизнедеятельностью людей (например, спортивные и игровые площадки и др.).
o инженерное, технологическое, бытовое и санитарно-техническое оборудование, а также источники шума, создаваемые непосредственно жизнедеятельностью людей,
o лифты, насосы, мусоропроводы, вентиляция,
o пневматические и электрические инструменты, станки, центрифуги, бункеры и прочие установки, имеющие движущиеся детали.
шум вибрация организм человек
С точки зрения санитарно-гигиенических условий шум и вибрации влияют на сердечно-сосудистую и двигательную систему, вызывают рассеивание и утомляемость человека, снижают его функциональные возможности.
Влияние шума и вибрации на человека и его организм в последние десятилетия стало одной из актуальнейших проблем не только России, но и во всех странах мира. Шум воздействует на человека на производстве (имеются в виду промышленные предприятия и некоторые шумовые объекты), улице и в доме. Внутри жилого дома во многих случаях этому способствует обильная радиотехническая начинка», неисправность санитарно-технической системы, конструкции стен, например бетонные дома и его перекрытия.
Бурный рост промышленности в Западной Европе и России способствовал развитию науки о шуме и последствиях его воздействия на людей. В 1868 г. немецкий физик Г.Гельмгольц (1821--1894) впервые обосновал физиологию слуха и зрения. С этого времени начались исследования по различным направлениям, связанным с тугоухостью у людей, занятых на вредных для здоровья производствах (кузнецов, клепальщиков, котельщиков и др.). В первые годы Советской власти был издан Декрет о санитарных органах республик. На его основе функционирует профилактическая служба, которая призвана защищать человека от шума.
Иное действие оказывает на человека вибрация. Действие вибрации на человека становится особенно неприятным и опасным, если частота колебаний приближаются к собственной частоте колебаний человеческого тела (5 Гц). При воздействии вибрации тело человека в разных положениях можно представить в виде кинематически изменяемой системы, отдельные части которой имеют свои собственные частоты колебаний: 4...6 Гц -- плечевой пояс, бедра и голова (в положении стоя); 4...8 Гц -- брюшная полость; 20... 30 Гц -- голова (в положении сидя). Внутренние органы имеют собственную частоту колебаний, которая находится в диапазоне 6...9 Гц. Вертикальная составляющая вибрации неблагоприятна для людей, работающих сидя, а горизонтальная -- для работающих стоя. Ухудшение зрительного восприятия происходит под действием вибраций в двухчастотных диапазонах -- от 25 до
40 Гц и от 60 до 90 Гц. Надо отметить, что воздействие вибраций на человека может быть двух видов:
непосредственное воздействие -- при колебаниях всего тела или сдельных его частей;
косвенное (визуальное) -- при колебании различных предметов, находящихся в поле зрения.
Нормируются только вибрации первого вида воздействия. Косвенные же колебания способны больше оказывать психологическое воздействие на человека и достаточно просто устранимы.
Кроме того, непосредственное действие вибрации на человека может быть как местным, когда колебания передаются на отдельные части или органы тела, так и объемным, когда колебания передаются на человека от окружающей (пульсирующей) среды, например колебания водной среды на погруженное тело человека.
Характерными признаками вредного воздействия вибраций являются
функциональные расстройства в организме человека -- это изменении состояния основных процессов в центральной нервной системе; возбуждение, торможение; реакция сердечно-сосудистой системы; изменение сердечной деятельности, а также утомление, появление болей в отдельных органах, тошнота и др. Могут оказывать воздействие на отдельные органы человека так называемые «локальные вибрации», которые тоже влияют на центральную нервную систему и могут рефлекторно изменять функции отдельных органов, вызывая тем самым патологические реакции, например, изменения в нервно-мышечной системе или костно-суставном аппарате, сужение кровеносных сосудов конечностей и другие явления.
При работе в условиях вибраций производительность труда снижается, растет число травм. На некоторых рабочих местах в сельскохозяйственном производстве вибрации превышают нормируемые значения, а в некоторых случаях они близки к предельным. Не всегда соответствуют нормам уровни вибраций на органах управления. Обычно в спектре вибрации преобладают низкочастотные вибрации отрицательно действующие на организм. Некоторые виды вибрации неблагоприятно воздействуют на нервную и сердечно-сосудистую системы, вестибулярный аппарат. Наиболее вредное влияние на организм человека оказывает вибрация, частота которой совпадает с частотой собственных колебаний отдельных органов, примерные значения которых следующие (Гц): желудок - 2...3; почки - 6...8; сердце - 4...6; кишечник- 2...4; вестибулярный аппарат - 0,5..Л,3; глаза - 40...100 и т.д.
Воздействие на мускульные рефлексы достигает 20 Гц; нагруженное массой оператора сиденье на тракторе имеет собственную частоту вибрации 1,5...1,8 Гц, а задние колеса трактора - 4 Гц. Организму человека вибрация передается в момент контакта с вибрирующим объектом: при действии на конечности возникает локальная вибрация, а на все тело - общая. Локальная вибрация поражает нервно-мышечные ткани и опорно-двигательный аппарат и приводит к спазмам периферических сосудов. При длительных и интенсивных вибрациях в некоторых случаях развивается профессиональная патология (к ней чаще приводит локальная вибрация): периферическая, церебральная или церебрально-периферическая вибрационная болезнь. В последнем случае наблюдаются изменения сердечной деятельности, общее возбуждение или, наоборот, торможение, утомление, появление болей, ощущение тряски внутренних органов, тошнота. В этих случаях вибрации влияют и на костно-суставной аппарат, мышцы, периферийное кровообращение, зрение, слух. Местные вибрации вызывают спазмы сосудов, которые развиваются с концевых фаланг пальцев, распространяясь на всю кисть, предплечье, и охватывают сосуды сердца.
Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами. В одном случае это все туловище с нижней частью позвоночника и тазом, в другом - верхняя часть туловища в сочетании с верхней частью позвоночника, наклоненной вперед. Для стоящего на вибрирующей поверхности человека существуют 2 резонансных пика на частотах 5…12 и 17…25 ГЦ, для сидящего на частотах 4…6 ГЦ. Для головы резонансные частоты находятся в области 20…30 Гц. В этом диапазоне частот амплитуда колебаний головы может превышать амплитуду колебаний плеч в 3 раза.Колебания внутренних органов, грудной клетки и брюшной полости обнаруживают резонанс на частотах 3,0...3,5 Гц.
Максимальная амплитуда колебаний брюшной стенки наблюдается на частотах 7...8 Гц. С увеличением частоты колебаний их амплитуда при передаче по телу человека ослабляется. В положении стоя и сидя эти ослабления на костях таза равны 9 дБ на октаву изменения частоты, на груди и голове - 12дБ, на плече -12...14 дБ. Эти данные не распространяются на резонансные частоты, при воздействии которых происходит не ослабление, а увеличение колебательной скорости.
В производственных условиях ручные машины, вибрация которых имеет максимальные уровни энергии (максимальный уровень виброскорости) в полосах низких частот (до 36 Гц), вызывают вибрационную патологию с преимущественным поражением нервно-мышечной ткани и опорно-двигательного аппарата. При работе с ручными машинами, вибрация которых имеет максимальный уровень энергии в высокочастотной области спектра (выше 125 Гц), возникают главным образом сосудистые расстройства. При воздействии вибрации низкой частоты заболевание возникает через 8... 10 лет, а при воздействии высокочастотной вибрации - через 5 лет и раньше. Общая вибрация разных параметром вызывает различную степень выраженности изменений нервно и системы (центральной и вегетативной), сердечнососудистой системы и вестибулярного аппарата.
В зависимости от параметров (частота, амплитуда) вибрация может как положительно, так и отрицательно влиять на отдельные ткани и организм в целом.
Производственная вибрация, характеризующаяся значительной амплитудой и продолжительностью действия, вызывает у работающих раздражительность, бессонницу, головную боль, ноющие боли в руках людей, имеющих дело с вибрирующим инструментом. При длительном воздействии вибрации перестраивается костная ткань: на рентгенограммах можно заметить полосы, похожие на следы перелома - участки наибольшего напряжения, где размягчается костная ткань. Возрастает проницаемость мелких кровеносных сосудов, нарушается нервная регуляция, изменяется чувствительность кожи. При работе с ручным механизированным инструментом может возникнуть акроасфиксия (симптом мертвых пальцев) - потеря чувствительности, побеление пальцев, кистей рук. При воздействии общей вибрации более выражены изменения со стороны центральной нервной системы: появляются головокружения, шум в ушах, ухудшение памяти, нарушение координации движений, вестибулярные расстройства, похудение.
Вибрацию часто измеряют приборами, шкалы которых отградуированы не в абсолютных значениях скорости и ускорения, а в относительных - децибелах. Поэтому характеристиками вибрации служат также уровень колебательной скорости и уровень колебательного ускорения. Рассматривая человека как сложную динамическую структуру с изменяющимися во времени параметрами, можно выделить частоты, вызывающие резкий рост амплитуд колебаний как всего тела в целом, так и отдельных его органов. При вибрации ниже 2 Гц, действующей на человека вдоль позвоночника, тело движется как единое целое. Резонансные частоты мало зависят от индивидуальных особенностей людей, так как основной подсистемой, реагирующей на колебания, являются органы брюшной полости, вибрирующие в одной фазе. Резонанс внутренних органов наступает при частоте З...3,5 Гц, а при 4...8 Гц они смещаются.
Если вибрация действует в горизонтальной плоскости по оси, перпендикулярной позвоночнику, то резонансная частота тела обусловлена сгибанием позвоночника и жесткостью тазобедренных суставов. Область резонанса для головы сидящего человека соответствует 20…30 Гц. В этом диапазоне амплитуда виброускорения головы может втрое превышать амплитуду колебаний плеч. Качество зрительного восприятия предметов значительно ухудшается при частоте 60…70 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.
Введение
1. Общие сведения о вибрации и шуме
2. Виды вибраций
3.Вибрации в живых организмах
4.Допустимый уровень вибрации
5.Воздействие на организм
6.Воздействие общей вибрации
7.Воздействие локальной вибрации
8.Виды вибраций и воздействие на человека
9.Методы защиты о вредного воздействия вибрации
10.Защита от локальной вибрации
11.Действие шума на организм человека
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Мой выбор темы основывался на моем жизненном опыте. Ещё с самого детства, сидя за партой со своим одноклассником, меня раздражала вибрация его трясучей ноги. Если назвать это по научному, то выглядит это так - локальная вибрация, передающаяся человеку от ручного немеханического инструмента (в нашем случае ноги). В том же самом детстве мне начала нравится музыка, т.е. звуки которые исходят от неё, а любой звук, является источником шума. Затем я повзрослел, стал совершеннолетним, и открыл для себя приятное сочетание этих двух явлений, попав на вечеринку одного из заведений Москвы. Вы можете спросить про школьные дискотеки, но на тот момент в школе была такая техника, которая раздражала своими звуками, чем восхищали. Да и музыкальная индустрия хромала. И технологий для записи звука, таких как сейчас не было. В настоящее время моя работа связанна с записью чистого звука. Я часто анализирую свое душевное и физическое состояние после того как прослушаю то или иное музыкальное произведение (оно не обязательно должно мне нравится). Так же часто я анализирую своё состояние после длительной поездке в метро. Исходя из этого мне стало интересно как же в науке описывается влияние вибрации и шумов на организм человека. Цель моей работы, показать людям что вибрации и шум влияют на их эмоциональное и физическое состояние.
вибрация шум организм
1.
Общие сведения о вибрации и шуме
Вибрация (лат. Vibratio - колебание, дрожание) - механические колебания - процесс изменения какой-либо механической величины (числа), определяющей положения материального тела или его точки, при котором эта величина или величина, характеризующая скорость её изменения, поочерёдно, то возрастает, то убывает во времени. О вибрации также говорят в более узком смысле, подразумевая механические колебания, оказывающее ощутимое влияние на человека. В этом случае подразумевается частотный диапазон 1,6-1000 Гц. Понятие вибрация тесно связано с понятиями шум.
Шум - беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся
сложностью временной и спектральной структуры. Первоначально слово шум
относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной науке оно
было распространено и на другие виды колебаний (радио-, электричество). Шумом
называются всякого рода звуки, мешающие восприятию полезной информации или
нарушающие тишину, а также звуки, оказывающие вредное воздействие на человека.
2. Виды вибраций
· локальная вибрация, передающаяся человеку от ручного механизированного (с двигателями) инструмента;
· локальная вибрация, передающаяся человеку от ручного немеханизированного инструмента;
· общая вибрация 2 категории - транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений и т. п., пример: краны, напольный производственный транспорт;
· общая вибрация 3 категории - технологическая вибрация,
воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или
передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. Пример: станки,
литейные машины.
3. Вибрации в живых организмах
Психологической значимости вибрации и движению мышц в живых организмах уделял особое внимание выдающийся русский физиолог И.М. Сеченов. <#"530232.files/image001.gif">
Рис. 1. Классификация вредного влияния вибрации на человека
Тело человека, рассматриваемое как вязкоупругая механическая система, обладает собственными частотами с достаточно выраженными резонансными свойствами. Резонансные частоты тела человека: глаза 12 - 27 Гц, грудная клетка 2 - 12 Гц, ноги и руки 2 - 8 Гц, голова 8 - 27 Гц, позвоночник 4 - 14 Гц.
При значительных уровнях вибрации в диапазоне частот 4 - 10 Гц человек может испытывать болевые ощущения и дискомфорт вследствие резонансных колебаний системы «грудь-живот». Резонансы головы вызывают снижение остроты зрения вследствие смещения изображения объекта относительно сетчатки глаза, а также вызывают возрастание ошибок оператора.
Особо опасны вибрации с частотой, совпадающей с собственной частотой внутренних органов человеческого организма - 6 - 9 Гц, могут вызвать механическое повреждение или даже разрыв этих органов.
Систематическое воздействие общей вибрации с высоким уровнем виброскорости может стать причиной профессионального заболевания - вибрационной болезни (виброболезни). Её проявления - головные боли, головокружение, нарушение сна, плохое самочувствие, пониженная работоспособность. Виброболезнь лечится медленно и лишь на ранних стадиях. Появление необратимых изменений в организме приводит к инвалидности.
Вероятность отсутствия виброболезни при различном стаже работы на
виброопасном производстве представлена на рис. 2.
Рис. 2. Вероятность отсутствия виброболезни при различном стаже работы на
виброопасном производстве
9. Методы защиты от вредного воздействия вибрации
Вибрационная безопасность труда - это система качественных и количественных показателей и характеристик труда, формирующих его специфику элементов, которая обеспечивает отсутствие неблагоприятного воздействия вибрации на организм человека оператора.
Вибробезопасные условия труда обеспечиваются:
Применением вибробезопасных машин;
Применением средств виброзащиты, снижающих воздействующую вибрацию на путях распространения;
Проектирование технологических процессов и производственных помещений, обеспечивающих непревышение санитарных норм вибрации на рабочих местах;
Организационно-техническими мероприятиями, направленными на улучшение эксплуатации машин, своевременный их ремонт и контроль вибрационных параметров;
Разработкой рациональных режимов труда и отдыха.
Классификация методов и средств защиты приведены в ГОСТ 26568-85. Комплекс профилактических мероприятий, принятых в нашей стране, включает: гигиеническое нормирование, органзационно-технические и лечебно-профилактические меры. Основным документом, регламентирующим параметры производственных В., являются санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.566 - 96. Санитарные нормы устанавливают классификацию В.; методы гигиенической оценки В.; нормируемые параметры и их допустимые величины. Санитарные правила и нормы Сан ПиН 2.2.2. 540 - 96 устанавливают: требования к ручным механизированным инструментам (к силовым характеристикам) - массе; весу, воспринимаемому руками оператора при выполнении технологических операций; силе нажатия, необходимой для работы в номинальном режиме; усилию нажатия пусковых устройств; правила организации работ с ручным инструментом; мероприятия по профилактике.
В качестве средств индивидуальной защиты от общей вибрации используется виброизолирующая обувь, стельки, подметки. Наиболее действенным средством защиты человека от общей вибрации являются устранение непосредственного контакта с вибрирующим оборудованием. Осуществляется это путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации и замены технологических операций.
· путем уменьшения интенсивности вибрации непосредственно в источнике (применение рукояток с виброгасящими или амортизирующими устройствами, например виброгасящие рукоятки на воздушной подушке или пружинные);
· средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации и руками оператора (например виброизолирующие рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки).
В комплексе мероприятий по снижению неблагоприятного действия вибрации на организм человека важная роль отводится режимам труда и отдыха. Согласно режимам труда суммарное время контакта с вибрацией в течение смены должно быть ограничено в соответствии с величиной превышения нормативного уровня. Рекомендуется устанавливать два регламентных перерыва для активного отдыха, проведения физиотерапевтических процедур и т. д.: 1-й - продолжительность 20 мин (через 2 ч после начала смены) и 2-й - 30 мин (через 2 ч после обеденного перерыва). Обеденный перерыв должен длиться не менее 40 мин. При работе с вибрирующим оборудованием продолжительность одноразового непрерывного действия вибрации не должна превышать 10 - 15 мин.
К медико-биологическим и общеоздоровительным мероприятиям профилактики вибрационной патологии относятся:
· тепловые процедуры для рук в виде гидропроцедур (ванночки с температурой воды +37-38 С) или сухого воздушного обогрева;
· взаимомассаж и самомассаж рук и плечевого пояса;
· производственная гимнастика;
· витаминопрофилактика и другие мероприятия общеукрепляющего характера, например, комната психологической разгрузки, кислородный коктейль и др.
Среди лечебно-профилактических мероприятий, направленных на
предупреждение неблагоприятного воздействия общей и локальной вибрации, важное
место отводиться ранней диагностике заболеваний и активной дифференцированной
диспансеризации работников виброопасных профессий. Диспансеризация
предусматривает предупреждение возникновения (первичная профилактика),
прогрессирования (вторичная профилактика) виброционной болезни, а также
заболеваний непрофессионального характера. На основании приказа Министерства
здравоохранения №700 от 19.04.84 работающие с инструментом и оборудованием,
генерирующим локальную (местную) или общую вибрацию, проходят периодические
медицинские осмотры 1 раз в 12 месяцев (отоларингологом 1 раз в 24 месяца).
11. Действие шума на организм человека
Область слышимых человеком звуков ограничивается не только определенными
частотами (16 - 20000 Гц), но и определенными предельными значениями звуковых
давлений и их уровней. Эти предельные значения уровней звукового давления на
рис. 3 изображены двумя кривыми.
Рис. 3. Слуховое восприятие человека
Нижняя кривая соответствует порогу слышимости, величина которого изменяется в зависимости от частоты звука, так как чувствительность слухового аппарата человека различна к звукам разной частоты.
На частоте 1000 Гц, принятой в качестве стандартной частоты сравнения в акустике, пороговое значение звукового давления p0 = 2·10-5 Па соответствует порогу слышимости - L= 0 дБ.
Верхняя кривая - порог болевого ощущения. Звуки, превышающие по своему уровню этот порог, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате человека.
Область на частотной шкале, лежащая между порогом слышимости и порогом болевого ощущения, называется областью слухового восприятия.
Исследованиями установлено, что любой шум создает нагрузку на нервную систему человека. Его воздействие по-разному проявляется у людей в зависимости от возраста, состояния здоровья, характера труда, физического и душевного состояния. Интересна психологическая особенность человека - шум, создаваемый им самим, его не беспокоит, в то же время посторонние шумы оказывают сильное раздражающее действие.
Воздействие шума в течение продолжительного времени может привести к возникновению таких заболеваний как неврозы, гипертония и язвенная болезнь, кожные и кишечные заболевания.
При постоянном воздействии шума, например, на таких производствах, как текстильное, на участках, где установлено кузнечно-прессовое оборудование у работающих может возникнуть профессиональная болезнь - снижение слуха по типу кохлеарного неврита.
Литература
1. Ресурсы сети интернет. Свободная энциклопедия «Википедия»
Учебное пособие «Защита от вибраций и шума на производстве», Ю.В. Колосов, В.В. Барановский
Лабораторная работа №1, «Санитарно-гигиеническая оценка воздействий вибраций на работающих», В.А. Цветков
Шумы и вибрации, также как электромагнитные поля и излучения, ионизирующие излучения и воздействия радионуклидов относятся к энергетическим загрязнениям техносферы. И шумы, и вибрации оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека и общее самочувствие, но проявляется по- разному. Шумы, в основном, воздействуют на органы слуха, вызывая тугоухость, а также могут вызвать патологические изменения сердечно сосудистой системы при длительном воздействии, ослабляют реакцию и внимание человека.
Шум – это неблагоприятно воздействующие на человека сочетание звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющиеся во времени.
Вибрации – это механические колебания упругих тел или колебательные движения механических систем, передаваемые телу человека или отдельным его участкам.
Вибрация в основном, воздействует на внутренние органы человека, вызывая вибрационную болезнь. Основными параметрами звуковых колебаний является звуковое давление, интенсивность звука, частота, форма звуковой волны. Наименьшее значение звукового давления, воспринимаемое человеком на частоте 1 кГц равно 2·10 -5 Па, называется пороговым значением.
Наименьшее значение, при котором возникают болевые ощущения, равно 20 Па (120 дБ по уровню). Для большинства людей болевой порог составляет 140 дБ.
Наиболее неблагоприятным для человека является шум, лежащий в области средних слышимых частот в диапазоне 1000 – 4000 Гц. Неблагоприятное воздействие шума зависит от акустического уровня (уровня звукового давления или интенсивности звука), частотного диапазона и равномерности воздействия в течение рабочего времени.
Звуковое давление – это разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при прохождении через нее звуковых волн и атмосферным давлением в отсутствии звуковых волн.
Уровень звукового давления можно определить по формуле:
где – среднеквадратичное значение звукового давления в точке измерения, Па;
– нулевое (пороговое) значение, Па.
Шумовые колебания обладают свойством накопления в организме (кумулятивности).
Вредность шума как фактора производственной среды приводит к необходимости ограничивать его уровень. Для профилактики и уменьшения вредного воздействия шума необходимо соблюдать гигиенические нормативы.
В основу этих норм положены ограничения уровня звукового давления в пределах октавных полос всего спектра шума с учетом характера шума и особенностей трудовой деятельности.
Диапазон частот от 16 Гц до 20 кГц называется слышимым. Диапазон частот ниже 16 Гц – инфразвуковым, выше 20 кГц – ультразвуковым.
Несмотря на то, что и инфразвуки, и ультразвуки не слышимы, их уровни тоже нормируют, т.к. оказывают неблагоприятное влияние на человека.
Источниками шумов в городской среде являются транспортные средства и промышленное оборудование, инфразвука – технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт и пневмоинструмент, ультразвука – ракетные двигатели и обдуваемые ветром водные поверхности и строительные площадки.
Основными параметрами вибрации являются: частота и амплитуда колебания, вызывающие колебания тела человека при распространении вибрации по тканям организма, виброскорость и виброускорение.
Вибрация бывает общая и местная. Общая подразделяется на транспортную, технологическую, транспортно-технологическую. Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации.
Средствами индивидуальной защиты являются наушники, беруши и др.
Наиболее эффективными являются средства, снижающие уровни шумов и вибраций в самом источнике, но это не всегда достижимо.
Шум и его влияние на организм. Установлено, что орган слуха человека воспринимает разность изменения звукового давления в виде кратности этого изменения, поэтому для измерения интенсивности шума используют логарифмическую шкалу в децибелах относительно порога слышимости (минимальное звуковое давление, воспринимаемое органом слуха) человека с нормальным слухом. Эта величина, равная 2·10 -5 ньютон на 1 м 2 , принята за 1 децибел (дБ).
При повышении интенсивности звука создаваемое в звуковой волной давление на барабанную перепонку на определенном уровне может вызывать болевые ощущения. Такая интенсивность звука называется порогом болевых ощущений и находится в пределах 130 дБ.
В условиях производства, как правило, имеют место шумы различной интенсивности и спектра, которые создаются в результате работы разнообразных механизмов, агрегатов и других устройств. Они образуются вследствие быстрых вращательных движений, скольжения (трения), одиночных или повторяющихся ударов, вибрации инструментов и отдельных деталей машин, завихрений сильных воздушных или газовых потоков и т. д. Шум имеет в своем составе различные частоты, и все же каждый шум можно охарактеризовать преобладанием тех или иных частот. Условно принято весь спектр шумов делить на:
Низкочастотные - с частотой колебаний до 350 гц,
Среднечастотные - от 350 до 800 гц
И высокочастотные - свыше 800 гц.
К низкочастотным относятся шумы тихоходных агрегатов неударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды (стены, перекрытия, кожухи), и т. п.; к среднечастотным относятся шумы большинства машин, агрегатов, станков и других движущихся устройств неударного действия; к высокочастотным относятся шипящие, свистящие, звенящие шумы, характерные для машин и агрегатов, работающих на больших скоростях, ударного действия, создающих сильные потоки воздуха или газов, и т. п.
Производственный шум различной интенсивности и спектра (частоты), длительно воздействуя на работающих, может привести со временем к понижению остроты слуха у последних, а иногда и к развитию профессиональной глухоты. Такое неблагоприятное действие шума связано с длительным и чрезмерным раздражением нервных окончаний слухового нерва во внутреннем ухе, в результате чего в них возникает переутомление, а затем и частичное разрушение. Исследованиями установлено, что чем выше частотный состав шумов, чем они интенсивнее и продолжительнее, тем быстрее и сильнее оказывают неблагоприятное действие на орган слуха.
Помимо местного действия - на орган слуха, шум оказывает и общее действие на организм работающих. Шум является внешним раздражителем, который воспринимается и анализируется корой головного мозга, в результате чего при интенсивном и длительно действующем шуме наступает перенапряжение центральной нервной системы, распространяющееся не только на специфические слуховые центры, но и на другие отделы головного мозга. Вследствие этого нарушается координирующая деятельность центральной нервной системы, что, в свою очередь, ведет к расстройству функций внутренних органов и систем. Например, у рабочих, длительное время подвергавшихся воздействию интенсивного шума, особенно высокочастотного, отмечаются жалобы на головные боли, головокружение, шум в ушах, а при медицинских обследованиях выявляются язвенная болезнь, гипертония, гастриты и другие хронические заболевания.
Влияние вибрации на организм. Восприятие вибрации зависит от частоты колебаний, их силы и размаха - амплитуды. Частота вибрации, как и частота звука, измеряется в герцах, энергия - в килограммометрах, а амплитуда колебаний - в миллиметрах. За последние годы установлено, что вибрация, как и шум, действует на организм человека энергетически, поэтому ее стали характеризовать спектром по колебательной скорости, измеряемой в сантиметрах в секунду или. как и шум, в децибелах; за пороговую величину вибрации условно принята скорость в 5·10 -6 см/сек. Вибрация воспринимается (ощущается) лишь при непосредственном соприкосновении с вибрирующим телом или через другие твердые тела, соприкасающиеся с ним. При соприкосновении с источником колебаний, генерирующим (издающим) звуки наиболее низких частот (басовые), наряду со звуком воспринимается и сотрясение, то есть вибрация.
В зависимости от того, на какие части тела человека распространяются механические колебания, различают местную и общую вибрацию. При местной вибрации сотрясению подвергается лишь та часть тела, которая непосредственно соприкасается с вибрирующей поверхностью, чаще всего руки (при работе с ручными вибрирующими инструментами или при удержании вибрирующего предмета, детали машины и т. п.). Иногда местная вибрация передается на части тела, сочлененные с подвергающимися непосредственно вибрации суставами. Однако амплитуда колебаний этих частей тела обычно ниже, так как по мере передачи колебаний по тканям, и тем. более мягким, они постепенно затухают. Общая вибрация распространяется на все тело и происходит, как правило, от вибрации поверхности, на которой находится рабочий (пол, сиденье, виброплатформа и т. п.).
Колебания, передаваемые от вибрирующей поверхности телу человека, вызывают раздражение многочисленных нервных окончаний в стенках кровеносных сосудов, мышечных и других тканях. Ответные импульсы приводят к нарушениям обычного функционального состояния некоторых внутренних органов и систем, и в первую очередь периферических нервов и кровеносных сосудов, вызывая их сокращение. Сами же нервные окончания, особенно кожные, также подвергаются изменению - становятся менее восприимчивыми к раздражениям. Все это проявляется в виде беспричинных болей в руках, особенно по ночам, онемения, ощущения «ползания мурашек», внезапного побеления пальцев, снижения всех видов кожной чувствительности (болевой, температурной, тактильной). Весь этот комплекс симптомов, характерный для воздействия вибрации, получил название вибрационной болезни. Больные вибрационной болезнью обычно жалуются на мышечную слабость и быструю утомляемость. У женщин от воздействия вибрации, помимо этого, нередко появляются нарушения функционального состояния половой сферы.
Развитие вибрационной болезни и. других неблагоприятных явлений зависит в основном от спектрального состава вибрации: чем выше частота вибрации и чем больше амплитуда и скорости колебаний, тем большую опасность представляет вибрация в отношении сроков развития и тяжести вибрационной болезни.
Способствуют развитию вибрационной болезни охлаждение тела, главным образом тех его частей, которые подвержены вибрации, мышечные напряжения, особенно статическое, шум и другие.
Меры борьбы с шумом и вибрацией. Прежде всего, необходимо обратить внимание на технологический процесс и оборудование, по возможности заменить операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, другими. В ряде случаев можно заменить ковку металла его штамповкой, клепку и чеканку - прессованием или электросваркой, наждачную зачистку металла- огневой, распиловку циркулярными пилами - резанием специальными ножницами и т. д. Необходимо следить, чтобы при такой замене не создавались какие-либо дополнительные вредности, которые могут оказывать на работающих более неблагоприятное действие, чем шум и вибрация.
Устранение или сокращение шума и вибрации от вращающихся или двигающихся узлов и агрегатов достигается, прежде всего, путем точной подгонки всех деталей и отладки их работы (уменьшение до минимума допусков между соединяющимися деталями, устранение перекосов, балансировка, своевременная смазка и т. п.). Под вращающиеся или вибрирующие машины или отдельные узлы (между соударяющимися деталями) следует прокладывать пружины или амортизирующий материал (резина, войлок, пробка, мягкие пластики и т. п.).
Не рекомендуется вращающиеся части машины (колеса, шестерни, валы и т. п.) размещать с одной ее стороны: это усложняет балансировку и приводит к вибрации. Вибрирующие большие поверхности, создающие шум (дребезжащие), такие, как кожухи, перекрытия, крышки, стенки котлов и цистерн при их.клепке или зачистке и т. п., следует более плотно соединять с неподвижными частями (основаниями), укладывать на амортизирующие подкладки или обтягивать подобным материалом сверху.
Для предупреждения завихрений воздушных или газовых потоков, создающих высокочастотные шумы, необходимо тщательно монтировать газовые и воздушные коммуникации и аппараты, особенно находящиеся под большим давлением, избегая шероховатостей внутренних поверхностей, выступающих частей, резких поворотов, неплотностей и т. п. Для выпуска сжатого воздуха или газа следует использовать не простые краны, а специальные задвижки.
Немаловажную роль в борьбе с шумом и вибрацией играют архитектурно-строительные и планировочные решения при проектировании и строительстве промышленных зданий. Прежде всего, необходимо наиболее шумящее и вибрирующее оборудование вынести за пределы производственных помещений, где находятся рабочие; если это оборудование требует постоянного или частого периодического наблюдения, на участке его размещения оборудуются звукоизолированные будки или комнаты для обслуживающего персонала.
Помещения с шумящим и вибрирующим оборудованием надо как можно лучше изолировать от остальных рабочих участков. Аналогичным образом целесообразно изолировать между собой и помещения или участки с шумами разной интенсивности и спектра. Стены и потолки в шумных помещениях покрываются звукопоглощающими материалами, акустической штукатуркой, мягкими драпировками, перфорированными панелями с подкладкой из шлаковаты и др.
Мощные машины и другое оборудование вращательного или ударного действия устанавливаются в нижнем этаже на специальном фундаменте, полностью отделенном от основного фундамента здания, а также пола и опорных конструкций. Подобное оборудование меньшей мощности устанавливается на несущих конструкциях здания с прокладками из амортизирующих материалов или на консолях, крепящихся на капитальных стенах. Оборудование, создающее шум, укрывается кожухами или заключается в изолированные кабины с звукопоглощающими покрытиями. Звукоизолируются также газовые или воздушные коммуникации, по которым может распространяться шум (от компрессоров, пневмоприводов, вентиляторов и т. п.).
В качестве индивидуальных защитных средств при работе в шумных помещениях используются различные противошумы (антифоны). Они изготовляются либо в виде вставляемых в наружный слуховой проход вкладышей из мягких звукопоглощающих материалов, либо в виде наушников, надеваемых на ушную раковину.
При работе в условиях воздействия общей вибрации под ноги рабочему ставится специальная виброгасящая (амортизирующая) площадка. При воздействии местной вибрации (чаще на руки) рукоятки и другие вибрирую; вибрирующие части машин и инструмента (например, пневмомолоток), соприкасающиеся с телом рабочего, покрываются резиной. или другим мягким материалом. Виброгасящую роль играют и рукавицы. Мероприятия по борьбе с вибрацией предусматриваются не только при непосредственной работе с вибрирующими инструментами, машинами или другим оборудованием, но и при соприкосновении с деталями и инструментами, на которые распространяется вибрация от основного источника.
Необходимо организовать трудовой процесс таким образом, чтобы операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, чередовались с другими работами без этих факторов. Если организовать такое чередование невозможно, нужно предусматривать периодические кратковременные перерывы в работе с отключением шумящего или вибрирующего оборудования или удалением рабочих в другое помещение. Следует избегать значительных физических нагрузок, особенно статических напряжений, а также охлаждения рук и всего тела; во время перерывов обязательно делать физкультурные упражнения (физкультпаузы).
При приеме на работу, связанную с возможным воздействием шума или вибрации, проводятся обязательные предварительные медицинские осмотры, а в процессе работы - периодические медосмотры раз в год.
Ультразвук и его действие на организм, меры профилактики. В промышленных условиях для получения ультразвука используются установки, состоящие из генераторов высокочастотного переменного тока и магнитного преобразователя.
Ультразвук способен распространяться во всех средах: в газообразной, включая и воздух, жидкой и твердой. При применении ультразвука для производственных целей создаваемые его источником колебания чаще всего передаются через жидкую среду (при очистке, обезжиривании и т. п.) или через твердую (при сверлении, резании, шлифовании и т. п.). Однако и в том и в другом случае некоторая часть энергии, генерируемой. источником ультразвука, переходит в воздушную среду, в которой также возникают ультразвуковые колебания.
Оценивается ультразвук по двум основным его параметрам:
Частоте колебаний
И уровню звукового давления.
Частота колебаний, так же как и шум и вибрация, измеряется в герцах или килогерцах (1 кгц равен 1000 гц). Интенсивность ультразвука, распространяемого в воздушной и газовой среде, так же как и шум, измеряется в децибелах.
Интенсивность ультразвука, распространяемого через жидкую или твердую среду, принято выражать в единицах мощности излучаемых магнитострикционным преобразователем колебаний на единицу облучаемой поверхности - ватт на квадратный сантиметр (вт/см 2).
Ультразвуковые колебания непосредственно у источника их образования распространяются направленно, но уже на небольшом расстоянии от источника (25 - 50 см) эти колебания переходят в концентрические волны, заполняя все рабочее помещение ультразвуком и высокочастотным шумом.
При работе на ультразвуковых установках значительных мощностей рабочие предъявляют жалобы на головные боли, которые, как правило, исчезают по окончании работы; неприятный шум и писк в ушах (иногда до болезненных ощущений), которые сохраняются и после окончания работы; быструю утомляемость, нарушение сна (чаще сонливость днем), иногда ослабление зрения и чувство давления на глазное яблоко, плохой аппетит, сухость во рту и одеревенелость языка, боли в животе и др. При обследовании этих рабочих у них выявляются некоторые физиологические сдвиги во время работы, выражающиеся в небольшом повышении температуры тела (на 0,5 - 1,0 о С) и кожи (на 1,0 - 3,0 о С), сокращении частоты пульса (на 5 - 10 ударов в минуту), понижении кровяного давления - гипотонии (максимальное давление до 85 - 80 мм рт. ст., а минимальное - до 55- 50 мм рт. ст.), несколько замедленных рефлексах и др. У рабочих с большим стажем иногда обнаруживаются отдельные отклонения со стороны здоровья, то есть клинические проявления: исхудание (потеря веса до 5- 8 кг), стойкое расстройство аппетита (отвращение к пище вплоть до тошноты или ненасытный голод), нарушение терморегуляции, притупление кожной чувствительности кистей рук, снижение слуха и зрения, расстройство функций желез внутренней секреции и др. Все эти проявления следует расценивать как результат совместного действия ультразвука и сопровождающего его высокочастотного шума. При этом контактное облучение ультразвуком вызывает более быстрые и ярко выраженные изменения в организме работающих, чем воздействие через воздушную среду. С увеличением стажа работы с ультразвуком нарастают и явления его неблагоприятного воздействия на организм. У лиц со стажем работы в этих условиях до 2 - 3 лет обычно редко выявляются какие-либо патологические изменения даже при интенсивных дозах воздействия ультразвука. Кроме того, степень неблагоприятного воздействия ультразвука зависит от его интенсивности и продолжительности облучения, как разовой, так и суммарной за рабочую смену.
Предупреждение неблагоприятного действия ультразвука и сопровождающего его шума на организм работающих прежде всего должно сводиться к сокращению до минимума интенсивности ультразвуковых излучений и времени действия. Поэтому при выборе источника ультразвука для проведения той или иной технологической операции не следует использовать мощности, превышающие потребные для их выполнения; включать их надо лишь на тот период времени, который требуется для выполнения данной операции.
Установки ультразвука и отдельные их узлы (генераторы токов высокой частоты, магнитострикционные преобразователи, ванны) должны максимально звукоизолироваться путем заключения их в укрытия, изоляции в отдельные кабины или помещения, покрытия звукоизоляционным материалом и т. д. При невозможности полной звукоизоляции используется частичная изоляция, а также звукопоглощающие экраны и покрытия.
Наиболее распространенными средствами индивидуальной защиты при работе с ультразвуком являются противошумы и перчатки. Последние целесообразно иметь двухслойные: снаружи резиновые, а изнутри хлопчатобумажные или шерстяные, они лучше поглощают колебания и непромокаемы.
При выявлении начальных признаков неблагоприятного воздействия ультразвука на организм работающих нужно временно прекратить работу в контакте с ультразвуком (очередной отпуск, перевод на другую работу), что приводит к быстрому исчезновению симптомов воздействия.
Все вновь поступающие на работу с ультразвуком подлежат обязательному предварительному медицинскому обследованию, а в дальнейшем - периодическим медицинским осмотрам не реже одного раза в год.
Колебания - многократное повторение одинаковых процессов -сопутствуют многим природным явлениям, вызванным человеческой деятельностью.
Механические колебания - это периодически повторяющиеся движения, вращательные или возвратно-поступательные. Это тепловые колебания атомов, биение сердца, колебания моста под ногами, земли от проезжающего рядом поезда.
Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил. Она является причиной 80% аварий в машинах и приводит к накоплению усталостных эффектов в металлах, появлению трещин.
Существуют опасные, резонансные частоты для человеческого организма. И если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным частотам, то резко возрастает амплитуда колебаний, как всего тела, так и отдельных его органов.
Для тела в положении сидя резонанс наступает при частоте 4-6 Гц, для головы 20-30 Гц, для глазных яблок - 60-90 Гц.
При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травмам позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин вызвать преждевременные роды.
Колебания вызывают в тканях организма переменные механические напряжения. Информация о действующей на человека вибрации вестибулярным аппаратом.
Вестибулярный аппарат обеспечивает анализ положений и перемещений головы в пространстве, активизацию тонуса мышц, поддержание равновесия тела.
Перевозбуждение рецепторов вестибулярного аппарата выражается в так называемой «воздушной» или «морской» болезни.
По способу воздействия вибрации на человека она подразделяется:
- на общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
- на локальную вибрацию, передающуюся через руки человека.
При длительном воздействии вибрации возникает вибрационная болезнь, в которой различают 4 стадии.
В I стадии симптомы незначительные: слабые в руках, снижение порога вибрационной чувствительности, спазм капилляров, боли в мышцах плечевого пояса.
Во II стадии симптомы нарастают, снижается температура, синеет кожа кистей рук, отмечается потливость.
III и IV стадии вибрационной болезни характеризуются интенсивными болями в руках, резким снижением их температуры. Появляются изменения в нервной, сосудистой и эндокринной системах. Наблюдаются спазмы мозговых сосудов и сосудов сердца, появляются головокружения, головные и загрудинные боли.
Основная мера защиты от вибрации - виброизоляция от источника колебаний. Примером являются автомобильные и вагонные рессоры. Санитарные правила регламентируют предельно допустимые уровни вибрации.
При кратковременном действии вибрации наблюдается снижение болевой чувствительности. Это свойство вибрации используется в воздействии массажных приборов, подушек, кресел с целью снятия у человека.
Шум и его действие на человека
Упругие волны с частотами 16-20000 Гц в газах, жидкостях и твердых телах называются звуковыми волнами.
Высота звука определяется частотой колебаний: чем больше частота колебаний, тем выше звук. Громкость звука определяется его интенсивностью, выражаемой во Вт/м2. Однако субъективно оцениваемая громкость (физиологическая характеристика звука) возрастает медленнее, чем интенсивность (физическая характеристика) звуковых волн. При возрастании интенсивности звука в геометрической прогрессии воспринимаемая громкость возрастает приблизительно линейно. Поэтому обычно уровень громкости выражают в логарифмической шкале. Человеческое ухо наиболее чувствительно к частотам от 1000-4000 Гц. По этой шкале каждая последующая ступень звуковой энергии (уровня раздражения) больше предыдущей в 10 раз. Если интенсивность звука выше в 10, 100, 1000 раз, то по логарифмической шкале это соответствует увеличению громкости (уровня восприятия) на 1,2,3 единицы. Единица измерения громкости в логарифмической шкале называется децибелом (дБ). Средний уровень речи составляет 60 дБ, а мотор самолета на расстоянии 25 м от земли производит шум в 120 дБ. Минимальная интенсивность звуковой волны, вызывающая ощущение звука, называется порогом слышимости.
Шум - совокупность звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющихся во времени. Для нормального существования, чтобы не ощущать себя изолированным от мира человеку нужен шум в 10-20 дБ (шум листвы парка или леса).
По частотному диапазону шумы подразделяются на низкочастотные - до 350 Гц, среднечастотные - 350-800 Гц и высокочастотные - выше 800 Гц.
Шум оказывает вредное воздействие на человека, особенно на центральную , вызывая переутомление и истощение клеток головного мозга. Под влиянием шума возникает , быстрая утомляемость, снижается , и производительность труда. Длительное воздействие шума может привести к гипертонической болезни. Могут возникнуть явления утомления и ослабления слуха, развивается тугоухость. Длительное воздействие шума в 80-90 дБ приводит к профессиональной глухоте.
Тугоухость - стойкое понижение слуха, затрудняющее восприятие речи окружающих в обычных условиях. Оценка слуха производится с помощью аудиометрии. Снижение слуха на 10 дБ человек не ощущает, при снижении слуха на 20 дБ теряется способность слышать слабые, но важные для общения звуковые сигналы.
Загрузка...
