Инфразвук
В настоящее время инфразвук становится одним из важных санитарно-гигиенических факторов, которые представляют потенциальную опасность не только для работников промышленных предприятий и транспорта, но и для населения. В современном производстве и на транспорте источником инфразвука являются турбины, компрессоры, кондиционеры, вентиляторы промышленного назначения, тяжелые машины с вращающимися частями, двигатели транспортных средств.
По спектру инфразвуковые шумы подразделяются на широкополосные (частотный спектр содержит одну и более октавную инфразвуковую полосу) и тональные (частотный спектр содержит одну из составляющих, превышающую уровни во всех других полосах частот на 10 дБ и более), а по временным параметрам инфразвук делится на постоянный (уровень звукового давления за время наблюдения в течение 1 минуты изменяется не более, чем на 10 дБ) и непостоянный (уровень звукового давления за время наблюдения в течение 1 минуты изменяется более чем на 10 дБ).
Инфразвуковые колебания подчиняются тем же закономерностям, что и звуковые, но низкая частота колебаний придает им некоторые особенности. Это, прежде всего, низкие частоты и большие длинные волны, которые обусловливают слабое поглощение инфразвуковых волн и довольно легкое их распространение на значительные расстояния. Благодаря большой длине волны, инфразвуку свойственны дифракция (огибание препятствий), в следствие чего, он легко проникает в помещение и обходит преграды, являющиеся препятствием для слышимого звука. Для инфразвука характерно усиление в помещениях малых объемов без собственных источников шума, при закрытых дверях и окнах и даже в определенных точках помещения.
Инфразвук характеризуется такими же физическими параметрами, как и звук. Давление инфразвука выражается в Ньютонах на квадратный метр (Н/м ); единицей измерения интенсивности инфразвука является Ватт на квадратный метр (Вт/м ); частота колебаний инфразвука выражается в Герцах (Гц); уровень интенсивности инфразвука регистрируется в децибелах (дБ).
Изучение биологического и физиологического действия инфразвука на организм человека является достаточно сложной задачей, так как в практической жизни трудно установить границы между действием инфразвука и слышимого звука. Несмотря на слабую изученность механизмов действия инфразвука на организм, тем не менее, имеются литературные данные, которые свидетельствуют о том, что инфразвуковые волны оказывают выраженное неблагоприятное действие на психо-эмоциональную сферу и работоспособность, сердечно-сосудистую, эндокринную и другие системы, вестибулярный аппарат.
ПДУ звукового давления инфразвука на рабочих дифференцированно для различных видов работ. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности — не более 95 дБ.
Ультразвук
Способность ультразвуковых колебаний поглощаться средой предопределило использование этого свойства в разного рода оборудовании и аппаратуре (генераторы, акустические преобразователи, приборы физиотерапевтического назначения и мн.др.), которые широко применяются в промышленности, технике (проведение дефектоскопии и структурного анализа вещества, определение физико-химических свойств материалов). Ультразвук широко применяется в медицине для диагностики и лечения самых разнообразных заболеваний: позвоночника, суставов, периферической нервной системы, а также для выполнения хирургических операций.
С гигиенических позиций, среди многообразия способов применения ультразвука выделяют два основных: 1) применение низкочастотного ультразвука (до 100 кГц), распространяющегося контактным и воздушным путем; 2) применение высокочастотного ультразвука (100 кГц — 100 МГц), распространяющегося исключительно контактным путем. Способность ультразвука оказывать биологическое действие на органы и ткани человека зависит от интенсивности, частоты и длительности воздействия ультразвука.
При воздействии ультразвука на человека, в органах и тканях происходит ряд эффектов — механическое воздействие, тепловое воздействие (возникающее вследствие выделения тепла, при поглощении тканями ультразвуковой энергии), физико-химическое влияние (обусловлено окисляющим и каталитическим действием ультразвукового поля с увеличением трансмембранного переноса). При этом воздействие ультразвукового поля малой интенсивности обладает стимулирующим и активирующим действием на тканевой и клеточный метаболизм, влияние ультразвуковых полей средней и большой интенсивности, напротив, подавляет обменные процессы в организме с нарушением морфофункциональной структуры органов и тканей.
Ультразвук, воздействующий контактным путем, используемый в промышленности, биологии и медицине, по интенсивности подразделяют на низкоинтенсивный — до 1,5 Вт/см2, среднеинтенсивный — 1,5-3,0 Вт/см2 и высокоинтенсивный 3-10 Вт/см2.
Систематическое воздействие интенсивного низкочастотного ультразвука, превышающего гигиенические нормативы, может приводить к значительным функциональным изменениям со стороны центральной и периферической нервной системы, сердечно-сосудистой системы, слухового и вестибулярного анализатора, нейро-эндокринным нарушениям в организме. Эти изменения аналогичны тем, которые могут проявляться при воздействии высокочастотного шума. Последний, в сочетании с интенсивным ультразвуком, оказывает выраженное влияние на реакцию вестибулярного анализатора и, соответственно, нарушение вестибулярной функции.
Лица, работающие с источниками контактного ультразвука, часто предъявляют жалобы на повышенную чувствительность рук к холоду, парестезии и чувство слабости в руках и боли в ночное время. При этом имеют место также головные боли, головокружения, шум в ушах и голове, общая слабость, сердцебиение и болевые ощущения в области сердца. При прогрессировании нарушений под влиянием контактного ультразвука, на ряду с поражением периферического нейрососудистого аппарата рук, отмечаются остеопоротические и остеосклеротические изменения фаланг кистей. Довольно часто развивается вегетосенсорная полинейропатия рук.
Для ультразвука, распространяющегося воздушным путем, допустимые уровни звукового давления (УЗД) установлены для диапазона частот 12,5…100 кГц. ПДУ звукового давления изменяются от 80 дБ для частоты 12,5 кГц до 110 дБ диапазона частот 31,5…100 кГц (Таблица № 34).
Для контактного ультразвука уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела не должны превышать 110 дБ.
Когда рабочие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука, допустимые уровни контактного ультразвука должны уменьшаться на 5 дБ.
Таблица № 34. Допустимые уровни ультразвука на рабочих местах
| Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, кГц | Уровни звукового давления, дБ |
|---|---|
| 12,5 | 80 |
| 16,0 | 90 |
| 20,0 | 100 |
| 25,0 | 105 |
| 31,5-100 | 110 |
Профилактические мероприятия
Борьба с неблагоприятным воздействием шума, инфра- и ультразвука включает целый комплекс мероприятий, относящихся к технической и медицинской компетенции, главными из которых являются:
- устранение причины шума, инфра- и ультразвука или существенное их ослабление в самом источнике образования;
- изоляция источника шума, инфра- и ультразвука от окружающей среды средствами звукозащиты и звукопоглощения;
- уменьшение плотности звуковой энергии помещения, отраженной от стен и перекрытий, а также рациональная планировка помещений и цехов;
- применение средств индивидуальной и коллективной защиты от шума, инфра-и ультразвука;
- рационализация режимов труда и отдыха, использование комплекса профилактических мероприятий медицинского характера.
При организации технологических процессов, создающих шум, инфра- и ультразвук, следует предусматривать применение средств и методов, снижающих их уровни, как в источнике их возникновения, так и на пути распространения, за счет следующих мероприятий: применение малошумных технологических процессов, машин и оборудования; применение дистанционного управления и автоматического контроля; применение звукоизолирующих ограждений-кожухов, кабин для наблюдения за ходом технологического процесса; устройство звукопоглощающих облицовок, применение вибропоглощения и виброизоляции; установка самых разнообразных глушителей аэродинамического типа; рациональные архитектурно-планировочные решения, построение производственных зданий, помещений, расстановка технологического оборудования, машин и организаций рабочих мест.
Меры предупреждения воздействия шума, инфра- и ультразвука на организм человека в условиях населенных мест также предусматривают комплекс технических, архитектурно-планировочных и административных мероприятий, направленных на создание шумового режима, отвечающего гигиеническим требованиям в городской застройке. Среди этих мер важное значение отводится возведению домов со специальной архитектурно-планировочной структурой и объемо-пространственным решением (расположение комнат общего пользования со стороны источника шума — транспортная магистраль, и, соответственно, спален — со стороны двора); созданию шумозащитных полос озеленения, использованию строительных материалов с повышенными звукоизоляционными и звукопоглощающими свойствами, а также конструкции оконных проемов с повышенной звукоизоляцией.
В комплексе технических, архитектурно-планировочных мероприятий по борьбе с шумом, инфра- и ультразвуком, определенное место занимают медицинские средства профилактики, важнейшее значение среди которых отводится предварительным и периодическим медицинским осмотрам. При этом противопоказаниями для приема на работу, сопровождающиеся воздействием шума, инфра- и ультразвука, являются стойкое снижение слуха любой этиологии, отосклероз и другие хронические заболевания уха, нарушение вестибулярного аппарата любой этиологии и болезнь Меньера. Важное значение имеют также мероприятия, направленные на повышение сопротивляемости организма при воздействии шума, инфра- и ультразвука (рациональное питание и витаминизация, психофизиологическая разгрузка, производственная гимнастика, соблюдение здорового образа жизни).