Модуль № 2

Лекция № 4.

Параметрические воздействия как вредные производственные факторы. Шум и вибрация, их воздействие на человека.

Параметрическими воздействиями называются такие физические факторы, которые влияют на работоспособность и состояние здоровья человека в зависимости от величины их количественных параметров (уровня, интенсивности, силы, дозы и т.п.). Из производственных факторов к ним, в первую очередь, относятся: шум, вибрации, электромагнитные излучения и радиация. Общим моментом неблагоприятного действия этих факторов при сравнительно небольших параметрах является ослабление защитных сил (иммунитета) организма, ухудшение памяти, быстрая утомляемость. В области больших значений параметров характер воздействия на организм каждого из этих факторов имеет свои специфические особенности.

4.1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ШУМ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.

В различных отраслях экономики имеются источники шума — это механическое оборудование, людские потоки, городской транспорт.

Шум — это совокупность апериодических звуковых колебаний 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).

Звуковое поле — это область пространства, в кото­рой распространяются звуковые волны. В каждой точке звукового поля давление и скорость движения частиц воздуха изменяются во времени. Разность между мгновенным значением полного давления и средним давле­нием, которое наблюдается в невозмущенной среде, на­зывается звуковым давлением р. Единица измерения звукового давления — Па. Сила действия звука на барабанную перепонку человеческого уха зависит от квадрата звукового давления:

 Т0

Р² = 1/Т0 ∫ Р²(t)dt ,

0

где черта означает осреднение во времени, которое в ор­гане слуха человека происходит за Т0 , равное 0,03 – 0,1 с.

При распространении звуковой волны происходит пе­ренос энергии. Средний поток энергии в какой-либо точ­ке среды в единицу времени, отнесенный к единице по­верхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точ­ке I (Вт/м²):

I = Р²/ ρC ,

где ρ – плотность воздуха, кг/м³; C – скорость звука , м/с.

Величины звукового давления и интенсивности зву­ка, с которыми приходится иметь дело в практике борь­бы с шумом, могут меняться в широких пределах: по давлению до 10⁸ раз, по интенсивности до 10¹⁶ раз. Естественно, что оперировать такими цифрами довольно неудобно. Наиболее важным является то обстоятельство, что ухо человека способно реагировать на относительное из­менение интенсивности, а не на абсолютное. Ощущения человека, возникающие при шуме, пропорциональны логариф­му количества энергии, перенесенной звуковой волной. Поэтому были введены логарифмические величины — уровни звукового давления и интенсивности.

Уровень интенсивности звука LI (дБ) определяют по формуле:

LI =10lgI/I₀,

где I_{0 - интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости (} I_{0 =} 10¯¹² Вт/м²) на частоте 1000 Гц.

Уровень звукового давления L (дБ) равен:

L =20lgР/Р₀,

где Ро — пороговое звуковое давление, выбранное таким образом, чтобы при нормальных атмосферных условиях уровни звукового давления были равны уровням интен­сивности, т. е. Ро = 2·10^-5 Па на частоте 1000 Гц; р — среднеквадратичная величина звукового давления.

Величину уровня интенсивности применяют при по­лучении формул акустических расчетов, а уровня зву­кового давления — для измерения шума и оценки его воздействия на человека, поскольку орган слуха чув­ствителен не к интенсивности, а к среднеквадратичному давлению.

Характер негативного воздействия на органы слу­ха и подкожный рецепторный аппарат человека зависит именно от таких показателей шума, как уровень звукового дав­ления (дБ) и громкость. Первый показатель называется си­лой звука (интенсивностью) и определяется звуковой энергией, передаваемой за единицу времени через отверстие единичной площади. 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 сердечно-сосудистой 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.