Теоретическое обоснование изучения понятия шум и его уровней

     Введение 

      Звуковой  шум коварен, его вредное воздействие  на организм совершается незримо, незаметно. Нарушение в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм человека против шума практически беззащитен. Врачи говорят о шумовой болезни, развивающейся в результате воздействия  шума с преимущественным поражением слуха и нервной системы.

      Шумовое загрязнение, по данным австрийских  ученых, укорачивает жизнь жителей  больших городов на 10-12 лет. Ведь в городах промышленность и транспорт, бытовые приборы, радио и телевидения  порождают сильную «шумовую атаку» на человека. В Древнем Китае, например, была придумана жестокая расправа с  людьми, непочтительно относящимся к религии: «Кто оскверняет всевышнего, не должен быть повешен, но флейтисты, барабанщики и крикуны должны непрерывно играть перед ним днем и ночью, пока он не упадет замертво».

     Актуальность  темы исследования обусловлена тем, что шум стал постоянной частью человеческой жизни, одним из существенных загрязнителей городской среды. Люди систематически подвергаются вредному воздействию шума.

     Цель  –  практически доказать вредное влияние акустического шума на организм человека.

     Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

     1) Дать определение понятия шум;

     2) Изучить как положительное, так и отрицательное влияние шума на организм человека;

     3) Провести анкетный опрос учащихся 11 класса МБОУ школы № 6 г. Прокопьевска на вопрос выявления отрицательного воздействия шума на организм человека, сделать анализ полученных результатов;

     4) Разработать практические рекомендации по снижению воздействия шума на организм человека.

  Предмет исследования – акустический шум и его последствия.

  Объект  – процесс воздействия шума на организм человека.

  Гипотеза  – в результате проведенной работы мы предполагаем, что каждый человек планомерно и целесообразно использующий свои жизненные ресурсы  может положительно влиять на всестороннюю развитую личность. В связи с этим, мы предлагаем примерные способы решения различных жизненных ситуаций в целях благоприятного развития человека.

     1 Теоретическое обоснование изучения понятия шум и его уровней 

     Шум – совокупность звуков различной  силы и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени. Под термином «шум» понимается всякий неприятный и нежелательный  звук (или совокупность звуков), мешающих восприятию полезных сигналов.

     По  физической сущности шум представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение частиц упругой среды, носящее, как  правило, беспорядочный случайный  характер. Источником его является любое колеблющееся тело. Еще древнегреческий  ученый Аристотель верно объяснил природу звука, полагая, что звучащее тело создает поперечное сжатие и разрежение воздуха благодаря упругости которого эти чередующиеся воздействия передаются в пространство от слоя к слою. А возникающие упругие звуковые волны, достигая нашего уха, воздействуют на барабанные перепонки и вызывают ощущение звука.

     Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звуков давления - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень  шума в 20-30 децибелов практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150  становится для него непереносимым.

      Шепот приравнивается приблизительно к 15 дБ, шелест голосов в школьной аудитории достигает примерно 50 дБ, а уличный шум при интенсивном дорожном движении - около 90 дБ. Шумы выше 100 дБ могут быть невыносимы для уха человека. Шумы порядка 140 дБ (например, звук взлетающего реактивного самолета) могут оказаться болезненными для уха и повредить барабанную перепонку.             
 

     1.1 Виды шума и его последствия

     Шум того или иного вида, разной силы и частоты сопровождает нас всю  жизнь.  Есть несколько критериев, согласно которым выделяют виды шума. К примеру, классификация видов шума по его частоте включает в себя низкочастотные шумы, среднечастотные и высокочастотные. 

     Кроме того, виды шума могут определяться в соответствии с их спектральными  характеристиками, а также протяженности  во времени. Что же касается воздействия  различных видов шума на здоровье и самочувствие человека, то продолжительность  шумовых воздействий здесь играет большое значение. 

     Итак, по времени воздействия выделяют постоянные и непостоянные виды шума, причем последние подразделяются еще  на колеблющиеся во времени, импульсные и прерывистые. К постоянным видам шума относятся звуки, которые длятся на протяжении всего 8ми часового рабочего дня и за это время изменяются менее, чем на 5 ДБ. Непостоянные виды шума варьируются в большем диапазоне. Так прерывистые шумы изменяются с интервалами от  1секунды, при этом диапазон изменений не более 5ДБ. Импульсные - это такие виды шума, которые состоят из звуковых сигналов, раздающихся с интервалами менее 1 секунды. 

     Кроме временной характеристики, есть еще  спектр шума, виды здесь следующие: Широкополосные шумы и тональные. Широкополосные шумы – это такой вид шума, когда звук имеет непрерывный спектр, и его ширина превышает одну октаву. А к тональным относятся виды шума, когда в спектре звука есть явные дискретные тона. 

     Когда специалисты проводят измерения  какого – либо вида шума, они обычно пользуются следующим методом: диапазон звука, который воспринимает человеческое ухо (в среднем от 16 Гц до 20 кГц) распределяются на полосы частот, после чего для  каждой полосы определяют ее звуковое давление и мощность. 

       И рассмотрим еще одну классификацию  видов шума – по особенностям  его распространения в пространстве. Здесь выделяют воздушный и  структурный виды шума. При воздушном  шуме вибрации, вызванные, к примеру,  речью, создают колебания воздуха  (т.е. звуковые волны), которые  собственно и распространяются  в воздухе. Если источник звука  обладает достаточной энергией, эти колебания могут передаваться  на большие расстояния и даже  через стены.  Теперь о таком виде шума, как структурный. Его источником может служить какое-либо механическое действие, производимое над материалом. К примеру, структурный вид шума мы наблюдаем, когда дрелью сверлим отверстие в стене. В этом случае звуковая волна производится в самом материале, и распространяется с большей скоростью, чем по воздуху. Это объясняет тот факт, что структурные виды шума при ремонте квартиры, к примеру, могут быть отлично слышны соседям. 

       В зависимости от своей интенсивности,  различные виды шума, могут по-разному  влиять на самочувствие – слабый  шум мы не замечаем вовсе,  а достаточно интенсивный может  вызывать серьезные проблемы  со здоровьем.  

     1.2 Положительное влияние шума на здоровье человека 

     Лечебного воздействия на  человека с  помощью  звуков природы  возникла  у врачей и биофизиков, работавших с космонавтами еще в начале 80-х годов двадцатого века. В психотерапевтической практике природные шумы используются при  лечении различных заболеваний  в качестве вспомогательного средства. Психотерапевты применяют и так  называемый "белый шум". Это  своеобразное шипение, отдаленно напоминающее шум волн без плеска воды. Врачи  считают, что "белый шум" успокаивает  и убаюкивает.

     К полезным звукам относится шум листвы. Плеск волн тоже оказывает успокаивающее  воздействие на нашу психику. Тихий  шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы.  

     1.3 Отрицательное влияние шума на здоровье человека 

     Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых  организмов болезненные реакции. Шум  от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчел, разбивает открыто лежащие яйца птиц в гнезде. Транспортный или  производственный шум действует  угнетающе на человека - утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только такой шум смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя.

     Каждый  человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий. Шум обладает аккумулятивным эффектом, то есть акустические раздражения, накапливаясь в организме, все сильнее угнетают нервную систему. Особое вредное влияние шум оказывает на нервно-психическую деятельность организма.

     Шумы  вызывают функциональные расстройства сердечнососудистой системы; оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы; снижают рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм.

     Шум коварен, его вредное воздействие  на организм совершается незримо, незаметно, крушения в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм человека против шума практически беззащитен.

     Все время врачи говорят о шумовой  болезни, развивающейся в результате воздействия; преимущественным поражением слуха и нервной системы.

     Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые  изменения. При высоких уровнях  шума понижение слуховой чувствительности наступает уже через 1-2 года работы, при средних уровнях она обнаруживается гораздо позднее, через 5-10 лет.

     Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена. Сначала интенсивный  шум вызывает временную потерю слуха. В нормальных условиях через день или два слух восстанавливается. Но если воздействие шума продолжается месяцами или, как это имеет место  в промышленности, годами, восстановление не происходит, и временный сдвиг  порога слышимости превращается в постоянный.

     Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний еще и потому, что  он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию нервной энергии, вызывает душевное неудовольствие и протест.

     Ученые  доказали, что и неслышимые звуки также опасны. Ультразвук, занимающий заметное место в гамме производственных шумов, неблагоприятно воздействует на организм, хотя ухо его не воспринимает. Пассажиры самолета часто ощущают состояние недомогания и беспокойства, одной из причин которых является инфразвук. Инфразвуки вызывают у некоторых людей приступы морской болезни. Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, если они носят длительный характер. Некоторые нервные болезни, свойственные жителям промышленных городов, вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены.

     Один  из основных источников шума в городе - автомобильный транспорт, интенсивность  движения которого постоянно растет. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов  со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час. Уровень уличных шумов  обуславливается интенсивностью, скоростью  и характером (составом) транспортного  потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зеленых насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ.

     Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия  шума находятся части кварталов  и микрорайонов, расположенных вдоль  магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни шума, замеренные в жилых  комнатах при открытых окнах, ориентированных  на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.

     Акустическая  характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобильности. Шум, производимый отдельными транспортными  экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровень шума, как  и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя  в 2 раза превышает шум, создаваемый  им на второй скорости. Значительный шум  вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счет торможения двигателем до момента включения  ножного тормоза.

     Для защиты людей от вредного влияния  городского шума необходима регламентация  его интенсивности, спектрального  состава, времени действия и других параметров. При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливают  такой уровень шума, влияние которого в течение длительного времени  не вызывает изменений во всем комплексе  физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма

     Первоначально наблюдаемые явления адаптации  сопровождаются понижением слуховой чувствительности. Различают следующие формы специфического воздействия шума: шумовая травма, утомление слуха и профессиональная тугоухость.

     Утомление слуха объясняется перераздражением нервных клеток и выражается ослаблением  слуховой чувствительности к концу  рабочего дня. При каждодневном повторении это может служить постепенным  развитием его полной потери.

     Растущий  организм более чувствителен к влиянию  шума, чем взрослый. Постоянная травматизация  слухового нерва в состоянии  вызвать ослабление внутреннего  активного торможения, обусловить возбуждение  коры и подкорковых центров, способствовать нарушению динамики нервных процессов  и развитию неврозов. При том, что  изменения в центральной нервной  системе возникают раньше, чем  первые нарушения в самом слуховом анализаторе. Шум влияет на внимание, умственный труд, работоспособность, разборчивость речи и центральную нервную систему.

     Шумовой фактор оказывает и другие воздействия:

1. Шумовая травма: утомление слуха и профессиональная тугоухость;
2. Повреждение органов кровообращения: повышение артериального давления, боли в области сердца, аритмия, атеросклероз;
3. Угнетение секреции желудка, понижение кислотности;
4. Изменения со стороны эндокринного аппарата;
5. Изменение со стороны органов зрения;
6. Ослабление иммунобиологических сил организма;
7. Рост общей заболеваемости.

     2 Проведение и результаты анкетирования среди учащихся 11 класса МБОУ школы № 6 г. Прокопьевска. Вывод 

     Анкетирование проводилось среди людей возраста 16–18 лет. Количество, принявших участие в анкетировании, составляет 30 человек, из них – 5 мальчиков и 25 – девочек. 

     Результаты  анкетирования № 1на выявление воздействия шума:

     На  вопрос о том, как вы думаете, шум  полезен или вреден 25 человек  (83%) ответили, что вреден, остальные 5(17%) ответили, что не знают. На вопрос, мешает ли сосредоточиться шум на уроках, все респонденты ответили, что мешает. Также, 100% опрашиваемых ответили, что шум в школе их раздражает. 78% респондентов сказали, что чувствуют себя уставшими после занятий в школе, из них 5(16%) мальчиков, 18 (84%) девочек. На вопрос является ли шум причиной вашей усталости, 80% ответили, что да, является,15% - нет, и 5% - не знаю. Исходя из этих данных можно сделать вывод о том, что шум в школе отрицательно влияет на организм учащихся. 

     Результаты  анкетирования № 2 «Мешает ли Вам шум?» в общем процентном соотношении:

     Вывод: по данным первого анкетирования выявлено, что большинство учащихся 11класса МБОУ школы № 6 г. Прокопьевска знают, о вредном влиянии шума на организм человека, лишь небольшая часть школьников об этом не знает. Также данные анкетирования позволяют говорить о том, что у большинства опрошенных после шума наблюдается усталость, невнимательность, рассеянность. Шум мешает отдыхать на переменах и сосредоточенно работать в классе, с этим согласны 100% опрошенных.

     Однако  по данным второго анкетирования, выявлено, что, несмотря на то, что ученикам известно о неблагоприятном воздействии  шума на организм человека, им нравится слушать громкую музыку с сильным  басом. На уроках физкультуры, где особенно шумно, респонденты указали, что им не мешает шум. А это значит, мы привыкли к шумным условиям жизни. Также 46% респондентов отметили, они часто замечают, что после долгого прослушивания громкой музыки начинает болеть голова, но продолжают ее слушать дальше. Большинство (53%) опрошенных указали, что при долгом нахождении в шумных местах, они чувствуют усталость. Таким образом, анкетирование доказывает неблагоприятное влияние шума на организм человека, высокий уровень шума вызывает некомфортное состояние.

     Заключение 

     В ходе теоретического изучения шума и его влияния на организм человека, нами были определены основные понятия: что такое шум (звук), определены уровни шума, физическая характеристика, виды шума. Кроме этого нами было изучено постоянное воздействие шума на организм человека и те последствия, к которым приводит постоянное воздействие интенсивных звуковых раздражений.

       Итак, шум - совокупность звуков различной силы и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени. Под термином «шум» понимается всякий неприятный и нежелательный звук (или совокупность звуков), мешающих восприятию полезных сигналов.

       Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звуков давления - децибелах (Дб). Уровень  шума в 20-30 децибелов практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150  становится для него непереносимым.

     Шумы  вызывают функциональные расстройства сердечнососудистой системы; оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы; снижают рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм.

     Шум коварен, его вредное воздействие  на организм совершается незримо, незаметно, крушения в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм человека против шума практически беззащитен. Он может привести к:

     1) Шумовая травма: утомление слуха и профессиональная тугоухость;

     2) Повреждение органов кровообращения: повышение артериального давления, боли в области сердца, аритмия, атеросклероз;

     3) Угнетение секреции желудка, понижение кислотности;

     4) Изменения со стороны эндокринного аппарата;

     5) Изменение со стороны органов зрения;

     6) Ослабление иммунобиологических сил организма;

     7)Рост общей заболеваемости.

     Для подтверждения теоретического материала, было проведено анкетирование среди учащихся 11 класса МБОУ школы № 6 г. Прокопьевска. Большинство из них знают, о вредном влиянии шума на организм человека. Также данные анкетирования свидетельствуют о том, что у большинства опрошенных после шума наблюдается усталость, невнимательность, рассеянность. Шум мешает отдыхать на переменах и сосредоточенно работать в классе, с этим согласны 100% опрошенных. Высокий уровень шума вызывает некомфортное состояние у человека. 

     Таким образом, мы практически  доказали то, что шум вредно влияет на организм человека. Человек сам создает шум. А значит нами также подтверждена гипотеза. Каждый человек,  планомерно и целесообразно использующий свои жизненные ресурсы может положительно влиять на всестороннюю развитую личность.

     В результате нами были разработаны рекомендации по снижению вредного воздействия шума на организм человека:

     - это включать телевизор, радио,  музыкальный центр, компьютер  и др. только тогда, когда нам  это действительно нужно, а  не все вместе. Ведь нам только  кажется, что когда играет музыка, работает телевизор, компьютер  никакого вреда от этого нет,  наоборот шумно, весело, не скучно  и мы настолько привыкаем ко  всему этому, что порой не  можем уснуть от тишины.

     - уделять внимание защите сна  от всякого рода раздражителей.  Многие любят засыпать под  громкую музыку, считая это нормой, а ведь шум мешает нормальному  отдыху и восстановлению сил,  нарушает сон. Систематические  недосыпания ведут к тяжелым  нервным расстройствам.

     - сокращать время контакта с  шумом;

     - нахождение после шумного помещения  некоторое время в тихом месте с целью восстановления функции слуха;

     - чаще бывать на природе, т.к. тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку, и благоприятно сказываются на его здоровье;

     - довести до сведения учеников, учителей, родителей результаты исследований.

     - школьной команде здоровья разработать и провести занятия и тренинги с целью разъяснения влияния шума на растущий организм.

     -  каждому члену школьного коллектива напоминать о том, что разговор на переменах и уроках вполголоса поможет сохранить здоровье.

       - заменить электрический звонок с неприятным звуком на более мелодичный и приятный для слуха человека.

     - распространить информацию о звуках, благоприятно влияющих на организм человека (музыкотерапия, звукотерапия) 

     Список используемой литературы 

1. Акинфеев, Б.В. Безопасный дом [Текст] : Учебник для вузов/ Б.В. Акинфеев. –М.: Беларусь, 2007. – 255с.: ил.
2. Каспаров, А.А. Гигиена труда и промышленная санитария [Текст] : Учебник для вузов/ А.А. Каспаров. -М.: Москва, 1977. – 384с.: ил.
3. Марзеев, А.Н. Коммунальная гигиена [Текст] : Учебник для вузов/ А.Н. Марзеев. -М.: Москва, 2005. – 576 с.
4. Покровский, В.А. Гигиена [Текст] : Справочник помощника санитарного врача и помощника эпидемиолога/ В.А. Покровский. -М.: Проспект, 1979. – 496 с.
5. Румянцев, Г.И. Общая гигиена [Текст] : Учебник для вузов/Г.И. Румянцев. -М.: Медицина, 1985. -  432с.
6. Карпова, Б.Д. Справочник по гигиене труда [Текст] : Учебник для вузов/ Б.Д Карпова, В.Е. Ковшило. – М.: Медицина, 1976. – 536 с.
7. Российская государственная библиотека [электронный ресурс]/  Центр информационных технологий РГБ; ред. Т. М. Бугрова, web-мастер Ткаченко А.В. – Электрон. дан. – М.: Рос.гос. б-ка, 2005. – Режим доступа: http acoustic.ua.

     Вашему  вниманию представлена анонимная анкета на тему «Воздействие шума» Анкета состоит из 8 вопросов, в каждом из которых 3 варианта ответа. Вопрос подразумевает  один вариант ответа. Заранее благодарим за участие в анкетировании.