Читать книгу Общая и военная гигиена - Коллектив авторов - Страница 31

Как уже отмечалось выше, слышимый, инфра– и ультразвук возникают всегда, когда любая упругая среда (твердое тело, жидкость, воздух) подвергается в силу каких-либо воздействий возмущению. Эти факторы широко представлены в окружающем мире и постоянно воздействуют на организм человека, являясь спутником его жизни. Источники их могут быть естественного (природного) и искусственного (антропогенного) происхождения.

Исключительная значимость акустических колебаний в природе обусловлена использованием их в широком частотном диапазоне в качестве ведущего средства биокоммуникации. Появление у биологических объектов органов приема акустической информации (слух) и генерирующих звук (голос) явилось значимым этапом развития живой материи. Наряду с этим звук используется животными как средство эхолокации, для реализации которой имеется специальная физиологическая система (анализатор) – сонар. Например, для ориентации и определения пространственного положения дельфины и летучие мыши генерируют ультразвуковые импульсы частотой до 150–200 кГц и длительностью от 0,2 до 4–5 мс.

Следует признать, что слышимый звук в естественной среде обитания особого экологического значения не имеет. Главенствующую роль в природных условиях играет инфразвук. Основными источниками инфразвука являются ураганы и штормы, сильный ветер над гористой местностью, извержения вулканов, грозы, метеориты и сейсмические явления. Имеется определенная зависимость инфразвукового фона нашей планеты от полярных сияний и магнитных бурь. Уровни акустических колебаний в инфразвуковой части спектра составляют вблизи горного водопада 100–120 дБ, во время полярного сияния – 100–110 дБ, при цунами – 140–145 дБ, штормах в море – 140–145 дБ, извержении вулкана – 155 дБ, землетрясениях – 150–160 дБ. Инфразвуковые колебания частотой 5–7 Гц, генерируемые во время морских штормов, в литературе описаны как «голос моря».

Низкая частота колебаний и большая длина инфразвуковых волн (в воздухе – от 17 м до 34 км, в воде – от 75 м до 150 км, по поверхности Земли – от 150 м до 300 км) обусловливают их распространение на очень большие расстояния с незначительной потерей энергии (8 · 10^–6 дБ на 1 км расстояния). Установлено, что при распространении инфразвуковых волн частотой 1 Гц на расстоянии 20 000 км потеря энергии составляет менее 1 %. Например, мощные инфразвуковые волны при извержении знаменитого вулкана Кракатау в Индонезии несколько раз обогнули земной шар, резко изменяя общий акустический фон планеты.

В среднем, постоянный инфразвуковой фон на земной поверхности составляет около 35–40 дБ (0,001—0,003 Па) при частотах от 0,02 до 1 Гц. В спектре инфразвуковых флюктуаций атмосферного давления наиболее выражены частоты от 0,03 до 16 Гц.

В городских условиях основным естественным источником инфразвука является ветер.

Процессы урбанизации и научно-технического прогресса существенно увеличили акустическое воздействие на человека.

Уровни слышимого 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-техническим оборудованием, наличия встроенных учреждений.

К внутренним источникам шума в жилом доме, прежде всего, относятся инженерное, технологическое, бытовое и санитарно-технологическое оборудование, а также источники шума, создаваемые непосредственно жизнедеятельностью людей. Внешними источниками шума являются различные средства транспорта (наземные, водные, воздушные), промышленные и энергетические предприятия и установки, а также различные источники шума внутри кварталов, связанные с жизнедеятельностью людей (спортивные и игровые площадки и т. д.).

Инженерное и санитарно-техническое оборудование: лифты, мусоропроводы, вентиляция и т. д. (всего свыше 30 видов оборудования современных зданий) – создают уровни шума в квартирах, достигающие иногда 45–60 дБА.

Источниками значительного шума в жилых квартирах являются звуковоспроизводящая аппаратура, музыкальные инструменты и бытовая техника, количество которых резко возрастает с каждым годом.

Наиболее распространенными источниками городского шума является транспорт: грузовые и легковые автомашины, автобусы, трамваи, троллейбусы. Современные города перегружены транспортом. На отдельных участках городских магистралей транспортные потоки очень велики и достигают 10 000 ед. в час. Транспортный шум на премагистральной территории стойко держится в течение 16–18 ч в сутки, достигая эквивалентного уровня от 80 до 85 дБА, движение затихает лишь на короткий срок с 2 до 4 ч. Кроме того, являясь по спектральному составу низко– и среднечастотным, он способен распространяться на большие расстояния от места формирования.

Существенное влияние на шумовой режим города оказывают объекты железнодорожного транспорта (станции, вокзалы, тяговое и путевое хозяйство с операциями погрузки и разгрузки, подъездные пути, депо, открытые линии метрополитена и т. д.). Уровни звука на прилегающих к таким объектам территориях могут достигать 85 дБА.

Шумовой режим многих городов в значительной степени определяется близостью расположения аэродромов гражданской и военной авиации. Установлено, что авиационный шум оказывает неблагоприятное воздействие на самочувствие населения в радиусе до 10–20 км от взлетно-посадочной полосы.

В последнее время среди причин создания высокого уровня шума в городе выделяются различного рода мероприятия, проводимые для больших групп его населения (фейерверки, рекламные акции, предвыборная агитация, протестные и праздничные шествия, митинги, массовые гуляния и пр.).

Источники шума в промышленных, торговых и других предприятиях также разнообразны. Прежде всего, это технологическое, вспомогательное, инженерное и санитарно-техническое оборудование. В них также определяется четкая тенденция сдвига спектральных составляющих в сторону низкочастотного слышимого шума и увеличение доли инфразвука. Результаты измерения уровней шума и инфразвука на ряде рабочих мест некоторых современных производств показывают, что если уровни слышимого воздушного шума составляют около 90—100 дБА, то можно ожидать присутствие инфразвука с уровнем 100–107 дБ.

Для Вооруженных Сил характерными источниками слышимого шума являются огнестрельное, реактивное, ракетное и другие виды оружия. Они генерируют непостоянный импульсный шум высокой интенсивности, который представляет значительную угрозу для здоровья военнослужащих. По своей сути акустические импульсы, образующиеся при стрельбе из стрелкового оружия (пистолет, автомат, пулемет), отличаются от импульсных шумов при стрельбе из артиллерийских орудий (танков, самоходно-артиллерийских установок, гранатометов и т. д.), а также от звуков, издаваемых при пусках ракет и реактивными снарядами.

Импульсы первой группы отличаются малой продолжительностью (менее 2 мс). Величина их уровня интенсивности возрастает с увеличением калибра оружия и в условиях замкнутого помещения. При выстрелах из артиллерийских орудий возникает так называемая дульная ударная волна, по своей природе являющаяся разновидностью воздушной ударной волны. Акустический импульс продолжается до 10 мс. Импульсы третей группы характеризуются еще большей длительностью (свыше 100 мс) при уровнях звукового давления, превышающего 150 дБ.

Источники ультразвука широко распространены в промышленности, где ультразвуковые волны используются в технологических процессах неразрушающего контроля и измерений (дефектоскопия), при очистке, сварке, обеззараживании, пайке и других операциях. Ультразвук является незаменимым помощником при геологоразведке, в рыбном промысле, в химической, пищевой промышленности и т. п. В медицине ультразвук занял прочное лидирующее место как средство диагностики (аппараты для ультразвуковых исследований – УЗИ), лечения (ультразвуковые хирургические инструменты, оборудование для физиотерапевтических процедур, литотрипсии) и антисептики (установки для стерилизации инструментов и рук). Поэтому ультразвуковым воздействиям подвергается все более и более расширяющийся круг медицинского персонала, больных, промышленных рабочих и др.