Шумове забруднення

Міністерство освіти і науки України

Донецький національний університет економіки і торгівлі

Імені Михайла  Туган-Барановського 
 
 
 

Кафедра екології і фізики 

Реферат

По дисципліні ‘’Екологія’’

на тему:

’’Шумове забруднення’’ 
 
 

Виконала:

Студентка групи  ТКДН10Б

Шевченко  Г.О.

Руководитель:

Ассистент

Ізмайлова Джаміля Ібрагімівна

                                                      Донецьк-2010

Зміст:

Вступ

1. Акустичні коливання та хвилі                                                                    1
1. Акустика                                                                                                   1
2. Акустична екологія                                                                                       1

2.1 Шум. Види шуму.                                                                                     1

3. Дія шуму на організм людини.                                                                    2

3.1 Джерела шуму.                                                                                         3

4. Зниження віброакустичного забруднення                                                5
1. Основні аспекти у сучасних наукових дослідженнях                        6
5. Класифікація методів захисту від шуму                                                    7

5.1 Засоби захисту від шуму на шляху його розповсюдження              9

5.2. Проектування будівель                                                                          9

Заключення.

Список  рекомендуємой літератури.

Акустичні коливання та хвилі. Більшість природних процесів, що відбуваються в оточуючому нас світі, і робота практично кожного, створеного руками людини, пристрою супроводжуються виникненням акустичних хвиль у середовищі. Поява в процесі еволюціі у біологічних суб’єктів органів слуху дозволила їм уловлювати звуки з навколишнього світу і збільшила шанси на виживання. Звук(особливо в людей) перетворився в могутній засіб комунікативного спілкування.

Звук у широкому розумінні - акустичні(механічні) коливання матеріального середовища, або акустичні хвилі ,що сприймаються органами слуху.

Акустика – область фізики, що вивчає пружні коливання й хвилі в газах, рідинах і твердих тілах та сфери їхнього застосування. Сучасна акустика охоплює широке коло питань. Теорія звуку вивчає загальні закономірності випромінювання, поширення і приймання акустичних хвиль. Фізична акустика- особливості поширення акустичних хвиль у газоподібних, рідких, твердих речовинах. Архітектурна і будівельна акустика вивчає шуми і вібрації у будівлях і спорудах та способи й засоби боротьби з ними. Біологічна акустика- розділ акустики, що вивчає звуковипромінювальні  та звукоприймальні органи людини і тварин, проблеми утворення мовлення, вплив акустичних хвиль на біологічні суб’єкти. До її підрозділів входять психологічна та фізіологічна акустика й акустична екологія.

Акустична екологія. Акустичне поле можна розглядати не лише як засіб комунікативного спілкування, але як забруднювач. Акустичні сигнали можуть викликати і додаткову реакцію організму. Вона буває як позитивною, так і негативною, призводячи у ряді випадків до незворотних негативних наслідків в організмі та психіці людини. Наприклад , при монотонній праці за допомогою музики можна досягти підвищення продуктивності праці. При цьому з наростанням гучності звуку продуктивність спочатку зростає, але потім знижується. Виходячи з цього акустичний шум можна визначити як звук, оцінюваний негативно і який завдає шкоди здоров’ю. Акустичний шум можна розглядати як забруднювач навколишнього середовища. Тому можна стверджувати про становлення та існування акустичної екологїї.

Акустична екологія - розділ екологїї, що займається вивченням впливу акустичних коливань і хвиль на екосистеми, біосуб’єкти і людину зокрема.

Шум – одна з форм фізичного(хвильового) забруднення навколишнього середовища. Під шумом розуміють усі неприємні та небажані звуки чи їхню сукупність, які заважають нормально працювати, сприймати інформаційні звукові сигнали, відпочивати. Він виникає внаслідок стиснення і розрідження повітряних мас, тобто коливних змін тиску повітря. Розрізняють шум постійний, непостійний, коливний, переривчатий, імпульсивний. Загалом шум- це хаотичне нагромадження звуків різної частоти, сили, висоти, тривалості, які виходять за межі звукового комфорту. Нині добре відомо, що шуми шкідливо впливають на здоров’я людей, знижують їхню працездатність, викликають захворювання органів слуху(глухоту), ендокринної, нервної, сердечно-судинної систем(гіпертонія). Фізіолого- біологічна адаптація людини до шуму практично не можлива, тому регулювання та обмеження шумового забруднення довкілля-важливий і           обов ‘язковий захід.

Виробничим шумом  називається шум на робочих місцях, на ділянках або на територіях підприємств, який виникає під час виробничого  процесу.

Наслідком шкідливої  дії виробничого шуму можуть бути професійні захворювання, підвищення обший захворюваності, зниження працездатності, підвищення ступеня ризику травм  і нещасних випадків, пов'язаних з  порушенням сприйняття попереджувальних сигналів, порушення слухового контролю функціонування технологічного устаткування, зниження продуктивності праці.

По характеру порушення  фізіологічних функцій шум розділяється на такій, який заважає (перешкоджає  мовному зв'язку), дратівливий - (викликає нервову напругу і внаслідок  цього - зниження працездатності, загальна перевтома), шкідливий (порушує фізіологічні функції на тривалий період і викликає розвиток хронічних захворювань, які  безпосередньо пов'язані із слуховим сприйняттям: погіршення слуху, гіпертонія, туберкульоз, виразка шлунку), такий, що травмує (різко порушує фізіологічні функції організму людини).

  ДІЯ ШУМУ НА  ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ 

Шум - безладне поєднання  різних по силі і частоті звуків; здатний надавати несприятливу дію  на організм. Джерелом шуму є будь-який процес, що викликає місцеву зміну  тиску або механічні коливання  в твердих, рідких або газоподібних середовищах. Дія його на організм людини зв'язана головним чином із застосуванням  нового, високопродуктивного устаткування, з механізацією і автоматизацією трудових процесів: переходом на великі швидкості при експлуатації різних верстатів і агрегатів. Джерелами  шуму можуть бути двигуни, насоси, компресори, турбіни, пневматичні і електричні інструменти, мелені, дробарки, верстати, центрифуги, бункери і інші установки, що мають рухомі деталі. Крім того, за останні роки у зв'язку із значним  розвитком міського транспорту зросла інтенсивність шуму і в побуті, тому як несприятливий чинник він  придбав велике соціальне значення.

Шум - один з найбільш поширених несприятливих фізичних чинників навколишнього середовища, що набувають важливого соціально-гігієнічного значення, у зв'язку з урбанізацією, а також механізацією і автоматизацією технологічних процесів, подальшим  розвитком дизелебудування, реактивної авіації, транспорту. Наприклад, при  запуску реактивних двигунів літаків  рівень шуму коливається від 120 до 140 дб, при клепці і рубці листової сталі - від 118 до 130 дб, роботі деревообробних станків -от 100 до 120 дб, ткацьких станков-до 105 дб; побутовий шум, пов'язаний з життєдіяльністю людей, складає 45-60 дб.

 Шум у великих містах скорочує тривалість життя людини. За даними австрійських дослідників, це скорочення коливається в межах 8-12 років. Надмірний шум може стати причиною нервового виснаження, вегетативного неврозу, виразкової хвороби, розладу ендокринної і серцево-судинної систем. Шум заважає людям працювати і відпочивати, знижує продуктивність праці.

Найбільш чутливі  до дії шуму літні люди. Так, у  віці до 27 років на шум реагують 46% людей, у віці 28-37 років - 57%, у віці 38-57 років - 62%, а у віці 58 років  і старше - 72%. Велике число скарг на шум у літніх людей, очевидно, пов'язано з віковими особливостями і станом центральної нервової системи цієї групи населення.

Спостерігається залежність між числом скарг і характером виконуваної роботи. Дані опиту показують, що дія шуму відбивається більше на людях, зайнятих розумовою працею, в  порівнянні з людьми, що виконують  фізичну роботу (відповідно 60% і 55%). Частіші скарги осіб розумової праці, мабуть, пов'язані з великим стомленням нервової системи.

Високі рівні шуму в міському середовищі, що є одним  з агресивних подразників центральної  нервової системи, здатні викликати  її перенапруження. Міський шум надає  несприятливий вплив і на серцево-судинну  систему. Ішемічна хвороба серця, гіпертонічна хвороба, підвищений вміст холестерину  в крові зустрічаються частіше  у осіб, що проживають в галасливих районах.

Шум значною мірою  порушує сон. Украй несприятливо діють переривисті, раптово виникаючі  шуми, особливо у вечірній і нічний годинник, на людину, що тільки що заснула. Шум (наприклад, гуркіт вантажівки), що раптово виникає під час сну, нерідко викликає сильний переляк, особливо у хворих людей і у  дітей. Шум зменшує тривалість і  глибину сну. Під впливом шуму рівнем 50 дб термін засипання збільшується на годину і більш, сон стає поверхневим, після пробудження люди відчувають втому, головний біль.

Сильний шум шкідливо відбивається на здоров'ї і працездатності людей. Людина, працюючи при шумі, звикає до нього, але тривалу дію сильного шуму викликає загальне стомлення, може привести до погіршення слуху, а іноді  і до глухоти, порушується процес травлення, відбуваються зміни об'єму  внутрішніх органів.

Впливаючи на кору головного  мозку, шум надає дратівлива дія, прискорює процес стомлення, ослабляє увагу і уповільнює психічні реакції. З цих причин сильний шум в  умовах виробництва може сприяти  виникненню травматизму, оскільки на тлі  цього шуму не чутно сигналів -транспорту, автонавантажувачів і інших машин.

Ці шкідливі наслідки шуму виражені тим більше, чим сильніше шум і чим триваліша його дія.

Таким чином, шум викликає небажану реакцію всього організму  людини. Патологічні зміни, що виникли  під впливом шуму, розглядають  як шумову хворобу.

Звукові коливання  можуть сприйматися не тільки вухом, але і безпосередньо через  кістки черепа (так звана кісткова провідність). Рівень шуму, що передається  цим шляхом, на 20-30 дб менше рівня, що сприймається вухом. Якщо при невисоких  рівнях передача за рахунок кісткової  провідності мала, то при високих  рівнях вона значно зростає і посилює  шкідливу дію на людину.

При дії шуму дуже високих рівнів (більше 145 дб) можливий розрив барабанної перетинки.

Джерелами шумів є  всі види транспорту, промислові об’єкти, гучномовні пристрої, ліфти, телевізори, радіоприймачі, музичні інструменти, юрби людей і окремі особи. 
 
 
 

Інтенсивність шуму різних джерел

Здавна відомий  благодійний вплив на організм людини шумів природного середовища(шум  листя, дощу, річки та ін.). Статистика  свідчить, що люди, які працюють у  лісі, поблизу річки, на морі, рідше, ніж мешканці міст, хворіють нервовими  і серцево-судинними хворобами. Доведено , що шелест листя, спів птахів, дзюрчання струмка, звуки дощу оздоровчо впливають на нервову систему. Під впливом звукових хвиль водоспаду посилюється робота м’язів.

Позитивний вплив  гармонійної спокійної музики був  відомий з давніх- давен. Це й поширені в усьому світі колисанки- тихі, ніжні  монотонні наспіви, і зцілювання нервових хвороб заспокійливим дзюркотінням струмкової води, лагідним шумом морських хвиль або пташиним співом. Давно відома також негативна дія звуку. Одним з середньовічних покарань було жорстоке вбивство жертви звуками від ударів могутнього дзвона, коли приречений помирає у страшних муках від нестерпного болю у вухах.

Шум шкідливий не лише для людини. Встановлено, що рослини  під впливом шуму повільніше ростуть, у них спостерігається надмірне виділення вологи через листя, можливі  порушення клітин. Гинуть листя і  квіти рослин, що розміщені біля гучномовця.

Аналогічно діє  шум на тварин. Від шуму реактивного  літака гинуть личинки бджіл, самі вони втрачають здатність орієнтуватися, в пташиних гніздах дає тріщини шкаралупа яєць.

Розрізняють два механізми  акустичного подразнення: безпосередній вплив звуку на слухові органи через слухові клітини і нерви і непрямий вплив- через збудження сигналів у нервових клітинах, що не є слуховими.

В обох випадках в  остаточному підсумку відбувається порушення вегетативної системи  і виникають додаткові психічні реакції.

Вирішальну  роль у  виникненні комфорту або дискомфорту  відіграє ставлення людини до джерела  звуку.

Відчуття дискомфорту  можуть викликати різні рівні  звуку залежно від індивідуума, умов його роботи та психічного стану.

У більшості випадків дискомфортність минає при зникненні  джерела подразнення. Однак іноді виникають залишкові явища, що проходять безслідно через деякий час після усунення подразника або накопичуються в організмі, поступово призводячи до незворотних змін в організмі.

Загалом вплив акустичних хвиль нагадує  вплив на організм радіоактивності  або рентгенівських променів, із дещо іншими наслідками.

Реакція організму  визначається тривалістю й інтенсивністю  впливу акустичного сигналу, вихідним функціональним станом нервової системи, опосередкованим впливом інших  органів та систем організму, конституцією людини, її віком і статтю.

Тому при нормуванні акустичних сигналів та шумів необхідно  виходити не лише з гучності і частотної  смуги випромінювання, але і з  часу, протягом якого людина підлягає цьому впливу, його регулярності тощо.

Для вегетативної нервової системи характерна чітка відповідність між шумом і реакцією, у той час як в області психіки така відповідність відсутня. Виражені психічні реакції виявляються вже починаючи з рівнів 30 дБа.

Хвороби ендокринної системи, пов’язані з вібрацією і шумом, у розвинутих країнах посідають одне з провідних місць серед професійних захворювань. Відповідно до клінічних спостережень, участь ендокринних залоз у патогенезі і клінічних проявах впливу вібрацій не викликає сумнівів.

Крім вібрації у  виробничих умовах на організм людини і, зокрема, на ендокринну систему впливають  інші несприятливі чинники(шум, удари, віддача інструмента, важка фізична  праця, несприятливі метеорологічні умови, робота у різні зміни).

При безпосередньому  впливі акустичного шуму на слухові  органи крім слухових відчуттів можуть  виникати такі основні функціональні  зміни:

• Оглушення
• Тимчасове підвищення порога чутності
• Приглухуватість

Зниження  віброакустичного забруднення

Захист від шкідливого впливу шуму. Для зниження акустичної активності джерел шуму розраховується очікувана величина шуму та розробляються заходи щодо зниження шуму до допустимого рівня.

Гігієністи вважають верхньою межею шуму для лікарень і санаторіїв 35дБА, для квартир  і навчальних приміщень - 40дБА, для  стадіонів і вокзалів – 60дБА .

Розрізняють два види нормування виробничого шуму: санітарно-гігієнічне і технічне. Перше регулює рівень шуму з огляду на його вплив на організм людини. Норматив житлово- побутового шуму- 40дБА вдень та 30дБА – вночі. Друге має забезпечити вимоги першого.

Проблема зниження шумового забруднення довкілля є  багатогалузевою, у вирішенні якої беруть участь спеціалісти широко спектра: конструктори, лікарі-гігієністи, будівельники, архітектори, містобудівники, економісти та ін.  У сучаcтних наукових дослідженнях щодо шумозахисту можна виділити основні аспекти:

• Санітарно-гігієнічний- пов’язаний з вивченням гігієничних умов проживання і стану здоров’я працівників,а також з особливостями впливу зовнішніх міських шумів на організм у цілому і на функції окремих органів та систем;
• Інженерно-технічний аспект- пов’язаний з вивченням процесів шумоутворення від промислових установок та агрегатів, транспортних машин, технологічного та інженерного обладнання, а також з розробкою більш досконалих малошумних конструктивних рішень, норм гранично допустимих рівнів шуму на верстати, агрегати, транспортні засоби тощо;
• Архітектурно-планувальний аспект- пов’язаний з урахуванням вимог шумозахисту в проектах планування і забудови міст, житлових районів і мікрорайонів. Передбачається зниження рівня шуму шляхом застосування екранів, територіальних розривів, шумозахисних конструкцій, зонування і районування джерел та об’эктыв захисту, захисних смуг озелення;
• Будівельно-акустичний- передбачає розробку для житлових будівель огороджувальних конструкцій з необхідними звукоізолювальними характеристиками- перекриттів, зовнішніх стін, вікон, кватирок, балконних дверей, а також розроботку нових типів житлових і громадських будівель, пристосованих до високих шумових навантажень;
• Економічно- соціальний- пов’язаний з виявленням економічних і соціальних збитків, які завдаються шумом,населенню та об’єктам господарської діяльності, виявленням економічно доцільних напрямів зниження шумів тощо.

При розробці засобів  захисту від шуму насамперед необхідно  з’ясувати його вид, оскільки зниження шуму можна досягти лише при правильному виборі цих засобів. Розрізняють два види шумів- повітрянний і структурний. Повітряний шум поширюється в повітрі від джерела виникнення до місця спостереження. Структурний шум випромінюється поверхнями коливних конструкцій стін, перекриттів, перегородок будинків у звуковому діапозоні частот 20-20 000 Гц.

          Залежно від фізичної природи шуми можуть бути:

1. Механічного походження, що виникають при вібрації поверхонь машин та устаткування, а також при одиночних або періодичних ударах у зчленуваннях деталей чи конструкціях у цілому;
2. Аеродинамічного походження, що виникають внаслідок процесів, які відбуваються в газах;
3. Електромагнітного походження, що виникають внаслідок коливань елементів(ротора, статора, сердечника, трансформатора та ін.) електромеханічних пристроїв під дією змінних магнітних полів;
4. Гідродинамічного походження, що виникають внаслідок процесів, які відбуваються в рідинах.

Одним із ефектних способів зниження шуму на шляху його поширення є застосування захисних смуг озеленення. Захисні насадження в містах можуть використовуватися  як самостійні засоби шумозахисту і  разом з іншими інженерними спорудами. Спеціальні смуги зелених насаджень  мають комплексний характер захисної дії- захист від шуму, вихлопних газів  автотранспорту, абсорбція пилу та інших шкідливостей, що забруднюють повітря, покращання мікрокліматичних показників міського сеоедовища, позитивна психологічна та естетична дія на населення. Все це значно підвищує соціальну значимість озелення як містобудівного засобу шумозахисту.

Зниження рівня  шумового забруднення довкілля при  застосуванні захисних насаджень відбувається внаслідок таких явищ, як розсіювання, поглинання і дифракція звукових хвиль.Акустичний ефект зниження рівня  звуку визначають такі фактори, як ширина смуги, дендрологічний склад і конструкція  посадок.

Джерела шуму за видами, місцем та часом виникнення, причиною та компетентністю для подолання  шуму та захисту від нього об’єднуються в:

• Промисловий та ремісничний(робочий) шум, транспортний шум, будівельний шум, шум від сусідства та шум, пов’язаний з проведенням вільного часу.

Навантаження промислового шуму виникають внаслідок близького  розташування житла та підприємств, що часто зумовлено історичним розвитком  пром-сті.

Територіальне розмежування житла та виробничих місць вирішує  проблему промислового шуму, але виникає  проблема транспортного шумувиробничий шум може бути зменшений з встановленням  шумозахисних пристроїв безпосередньо  на обладнанні та перенесенням підприємств  в інше місце,а з боку населення- впровадженням захисних засобів, напр.установлення шумозахисних вікон. Шум від транспорту, передусім вуличний шум, вважається основним джерелом шуму. На противагу  пром.шуму, що за останні роки знизився, шум на вулицях від транспорту продовжує зростати зі збільшенням  інтенсивності руху.

Шум від дорожного  транспорту можна побороти засобами регулювання транспорту на основі карт шуму, напр.через будівництво розвантажувальних  доріг, обмеження швидкості, заборону проїзду важкого транспорту, заміна індивідуального легкого транспорту громадським.

Шум від автостради може бути зменшений захисними засобами: шумозахисні стіни,вали та насадження; прокладення траси в заглибленні чи в тунелі.

КЛАСИФІКАЦІЯ МЕТОДІВ  ЗАХИСТУ ВІД ШУМУ

Ефективний захист тих, що працюють від несприятливого впливу шуму вимагає здійснення комплексу  організаційних, технічних і медичних заходів на етапах проектування, будівництва  і експлуатації виробничих підприємств, машин і устаткування. В цілях  підвищення ефективності боротьби з  шумом введені обов'язковий гігієнічний  контроль об'єктів, що генерують шум, реєстрація фізичних чинників,  що надають  шкідливу дію на навколишнє середовище і людей, що негативно впливають  на здоров'ї.

Ефективним   шляхом   вирішення проблеми боротьби з шумом є зниження його рівня  в самому джерелі за рахунок зміни  технології і конструкції машин. До заходів цього типу відносяться  заміна галасливих процесів безшумними, ударних – ненаголошеними. При неможливості зниження шуму устаткування, що є джерелом підвищеного шуму, встановлюють в спеціальні приміщення, а пульт дистанційного керування розміщують в малогаласливому приміщенні. В деяких випадках зниження рівня шуму досягається застосуванням звукопоглинальних пористих матеріалів, покритих перфорованими листами алюмінію, пластмас.

Велике значення в боротьбі з шумом мають архітектурно-планувальні  і будівельні заходи. У тих випадках, коли технічні способи не забезпечують досягнення вимог нормативів, що діють, необхідне обмеження тривалості дії шуму і застосування протівошумов.

Протишуми - засоби індивідуального захисту органу слуху і попередження різних розладів організму, що викликаються надмірним  шумом. Їх використовують в основному  тоді, коли технічні засоби боротьби з  шумом не забезпечують зниження його до безпечних меж. Протишуми підрозділяють на три типи: вкладиші, навушники і шоломи.

Засоби захисту  від шуму підрозділяють на засоби колективного і індивідуального  захисту.

Заходи щодо зниження шуму слід передбачати на стадії проектування промислових об'єктів і устаткування. Особливу увагу слід звертати на винесення  галасливого устаткування в окреме приміщення, що дозволяє зменшити число  працівників в умовах підвищеного  рівня шуму і здійснити заходи щодо зниження шуму з мінімальними витратами засобів устаткування і матеріалів. Зниження шуму можна досягти тільки шляхом подолання шуму всього устаткування з високим рівнем шуму.

Боротьба з шумом  в джерелі його виникнення - найбільш дієвий спосіб боротьби з шумом. Створюються  слабо шумні механічні передачі, розробляються способи зниження шуму  в підшипникових вузлах, вентиляторах.