ШУМ

ШУМ — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временных и спектральных характеристик. Ш. — один из факторов физического загрязнения окружающей среды.

В зависимости от источника Ш. подразделяют на механический, аэродинамический, гидромеханический, электромагнитный, по частоте излучени — на низкочастотный (диапазон частот ниже 400 Гц), среднечастотный (диапазон частот от 400 до 1000 Гц), высокочастотный (диапазон частот свыше 1000 Гц).

При акустических измерениях определяют уровни звукового давления в пределах частотных полос, равных октаве, полуоктаве или 1/3 октавы.

Для характеристики интенсивности звуков (или Ш.) принята измерительная система, учитывающая приближенную логарифмическую зависимость между раздражением и слуховым восприятием — шкала бел (или децибел). По этой шкале каждая последующая ступень интенсивности звука больше предыдущей в 10 раз. Напр., если интенсивность одного звука выше уровня др. звука в 10; 100; 1000 раз, то по логарифмической шкале она соответствует увеличению на 1; 2; 3 единицы. На этой шкале за исходную цифру ноль (нулевой уровень громкости) принята пороговая для слуха величина интенсивности звука — 10⁻¹² Вт/м². При возрастании ее в 10 раз (т. е. до 10⁻¹¹ Вт/м²) звук воспринимается как вдвое более громкий, и интенсивность его составляет 1 Б. Если интенсивность увеличена в 100 раз в сравнении с пороговой (до 10⁻¹² Вт/м²), то звук оказывается вдвое громче предыдущего и интенсивность его будет равна 2 Б. При измерении интенсивности звуков пользуются не абсолютными величинами энергии или давления, а относительными, выражающими отношение величины или давления данного звука к величинам давления, являющимся пороговыми для слуха. Пользование этой логарифмической шкалой очень удобно. Весь диапазон человеческого слуха укладывается в 13—14 Б.

Обычно используют децибел (дБ) — единицу, в 10 раз меньшую бела, которая примерно соответствует минимальному приросту силы звука, различаемому ухом. Характеристика Ш. в децибелах не дает полного представления о его громкости, т. к. звуки, имеющие одну и ту же интенсивность, но разную частоту, на слух воспринимаются как неодинаково громкие: имеющие низкую или очень большую частоту (вблизи верхней границы воспринимаемых частот) ощущаются как более тихие в сравнении со звуками, находящимися в средней зоне.

В зависимости от характера спектра выделяют следующие Ш.:

широкополосные, с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

тональные, в спектре которых имеются выраженные тоны; тональный характер Ш. устанавливают путем измерения в третьеоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе по сравнению с соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам различают Ш.:

постоянные — уровень звука за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА;

непостоянные — уровень звука за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБА.

Непостоянные Ш. можно подразделить на следующие виды:

колеблющиеся во времени — уровень звука непрерывно изменяется во времени;

прерывистые — уровень звука ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый из которых имеет длительность менее 1 с; при этом уровни звука, измеренные соответственно на временных характеристиках "импульс" и "медленно" шумомера, различаются не менее чем на 7 дБ.

Действие Ш. на организм. Интенсивное шумовое воздействие вызывает в слуховом анализаторе изменения, составляющие специфическую реакцию организма. Процесс адаптации слуховой системы выражается во временном смещении (повышение порогов слуховой чувствительности). При долговременном акустическом воздействии формируется повышение слуховых порогов, сначала медленно возвращающееся и исходному уровню (слуховое утомление), а затем сохраняющееся к началу очередного шумового воздействия (постоянное смещение порога слуха).

Ш., являясь общебиологическим раздражителем, не только оказывает влияние на слуховой анализатор, но в первую очередь действует на структуры головного мозга, вызывая сдвиги в различных функциональных системах организма. Под влиянием Ш. возникают вегетативные реакции, нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров, а также изменение артериального давления (преимущественно повышение).

Среди многочисленных проявлений неблагоприятного воздействия Ш. на организм можно выделить:

снижение разборчивости речи;

неприятные ощущения;

развитие утомления и снижение производительности труда;

появление шумовой патологии.

Снижение разборчивости (внятности) речи, профессионально значимое при многих видах деятельности, обусловлено эффектами звуковой маскировки голоса производственным Ш. и тесно связано со спектральными характеристиками Ш. Особо значимо то, что Ш., являясь информационной помехой для высшей нервной деятельности в целом, оказывает неблагоприятное влияние на протекание нервных процессов и способствует развитию утомления. Ш. увеличивает напряжение физиологических функций в процессе труда и снижает работоспособность.

Среди многообразных проявлений шумовой патологии ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение остроты слуха по типу кохлеарного неврита. При обследовании групп рабочих, подвергающихся действию Ш., наряду со специфическими проявлениями шумовой патологии (патология органа слуха) наблюдаются неспецифические изменения в виде синдрома неврастении и реже в виде синдрома вегетососудистой дисфункции (нейроциркуляторной дистонии преимущественно по гипертоническому типу). При действии интенсивного Ш. изменения со стороны нервной системы значительно более выражены и предшествуют развитию патологии органа слуха. У рабочих преобладают жалобы на головные боли, несистематическое головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, эмоциональную неустойчивость, нарушение сна, сердцебиение и боли в области сердца, снижение аппетита и др. При отсутствии органических поражений со стороны центральной и периферической нервной системы наблюдаются функциональные изменения со стороны рефлекторной и вегетативной сферы.

У лиц, работающих в условиях интенсивного Ш., определяются изменения сердечно-сосудистой системы, гл. обр. в виде синдрома нейроциркуляторной дистонии, чаще кардиального и гипертензивного типа и значительно реже — гипотензивного типа. Довольно часто выявляются нарушение эвакуаторной функции желудка и изменение кислотности желудочного сока. Ш. вызывает снижение иммунологической реактивности, общей резистентности организма, что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности: в 1,2—1,3 раза при увеличении уровня производственного Ш. на 10 дБ.

Воздействие производственного Ш. на работников оценивают по результатам медицинских осмотров; для характеристики функционального состояния нервной системы используют хронорефлексометрию, треморометр, тесты на внимание и др.; состояние сердечно-сосудистой системы характеризуют АД, ЭКГ, частота пульса; состояние слухового анализатора исследуют с помощью камертона разговорной (шепотной) речи и тональной пороговой аудиометрии. Слух считается нормальным при восприятии шепотной речи на расстоянии 6 м. Разговорную речь человек с нормальным слухом воспринимает на расстоянии до 60—80 м.

Широко применяемая в практике тональная пороговая аудиометрия дает качественную и количественную характеристику слуховой функции, выраженную в сравниваемых величинах (в децибелах) над нормальным порогом слышимости (2·10⁻⁵ Па), заложенным в прибор в виде нулевого уровня. Тональная аудиометрия осуществляется с помощью электроакустической аппаратуры — аудиометров, эквивалентные пороговые уровни которых должны соответствовать ГОСТ 13655—75. Применяемые аудиометры генерируют чистые тоны: 125, 250, 500, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 Гц с интенсивностью до 100 дБ при скачкообразной регулировке интенсивности до 5 дБ.

Результаты исследования порогов слухового восприятия чистых тонов переносят на аудиограмму, где на оси абсцисс указана частота в герцах, а на оси ординат — порог слухового восприятия в децибелах (т. е. минимальное звуковое давление, которое воспринималось ухом обследуемого).

Аудиометрические исследования с целью установления потерь слуха (постоянное смещение порога слышимости — ПСП) проводятся не менее чем через 14 ч после воздействия на исследуемого производственного Ш. с уровнем более 80 дБ. Временное смещение порога слышимости — ВСП (обратимое функциональное изменение слуховой чувствительности от воздействия Ш.) определяют на 5-й минуте после прекращения шумового воздействия на исследуемого. Изучение состояния слухового анализатора проводится согласно ГОСТ 12.4.062—87 "Методика определения потерь слуха человека".

Предельно допустимые уровни Ш. на рабочих местах установлены в СН 2.2.4/2.1.8.562—96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки". Мероприятия по борьбе с Ш. могут быть техническими, архитектурно-планировочными, организационными и медико-профилактическими.

Технические средства борьбы с Ш.:

устранение причин возникновения Ш. или снижение его в источнике;

ослабление Ш. на путях передачи;

непосредственная защита работника (или группы работников) от воздействия Ш.

Наиболее эффективным средством снижения Ш. является замена шумных технологических операций на малошумные или полностью бесшумные. Большое значение имеет снижение Ш. в источнике. Этого можно добиться усовершенствованием конструкции или схемы установки, производящей Ш., изменением режима ее работы, оборудованием источника шума дополнительными звукоизолирующими устройствами или ограждениями, расположенными по возможности ближе к источнику (в пределах его ближнего поля). Одним из наиболее простых технических средств борьбы с Ш. на путях передачи является звукоизолирующий кожух, который может закрывать отдельный шумный узел машины (напр., коробку передач) или весь агрегат в целом. Кожухи из листового металла с внутренней облицовкой звукопоглощающим материалом могут снижать Ш. на 20—30 дБ. Увеличение звукоизоляции кожуха достигается за счет нанесения на его поверхность вибродемпфирующей мастики, которая обеспечивает снижение уровней вибрации кожуха на резонансных частотах и быстрое затухание звуковых волн.

Для ослабления аэродинамического Ш., создаваемого компрессорами, вентиляционными установками, системами пневмотранспорта и др., применяются глушители активного и реактивного типа. Шумное оборудование размещают в звукоизолирующих камерах. При больших габаритах машин или значительной зоне обслуживания необходима специальная кабина для оператора. Акустическая отделка шумных помещений может обеспечить снижение Ш. в зоне отраженного звукового поля на 10—12 дБ и в зоне прямого звука до 4—5 дБ в октавных полосах частот. Применение звукопоглощающих облицовок для потолка и стен приводит к изменению спектра шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда.

В многоэтажных промышленных зданиях особенно важна защита помещений от структурного Ш. (распространяется по конструкциям здания). Источником может быть производственное оборудование, которое имеет жесткую связь с ограждающими конструкциями. Ослабление передачи структурного Ш. достигается виброизоляцией и вибропоглощением. Хорошей защитой от ударного Ш. в зданиях является устройство "плавающих" полов. Архитектурно-планировочные решения во многих случаях предопределяют акустический режим производственных помещений, облегчая или затрудняя решение задач по их акустическому благоустройству. Шумовой режим производственных помещений обусловлен размерами и формой, плотностью и видами расстановки машин и оборудования, наличием звукопоглощающего фона и т. д. Планировочные мероприятия должны быть направлены на локализацию звука и уменьшение его распространения. Шумные помещения по возможности следует группировать в одной зоне здания, примыкающей к складским и вспомогательным помещениям, и отделять коридорами или подсобными помещениями.

Необходимо применять средства индивидуальной защиты от Ш. (антифоны, заглушки). Эффективность СИЗ может быть обеспечена правильным подбором в зависимости от уровней и спектра Ш., а также контролем за условиями их эксплуатации. В комплексе мероприятий по защите работников от неблагоприятного воздействия Ш. важное значение имеет проведение предварительных и периодических медицинских осмотров. С учетом характера Ш. следует вводить регламентированные дополнительные перерывы.