Воздействие шума и вибрации на окружающую среду

Саратовский государственный  технологический  университет

технологический институт 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      р е ф е р а  т 

      по  дисциплине Экология 

     на  тему Воздействие шума и вибрации на окружающую среду 
 

Выполнила:

_____________________

_____________________

Проверил:

_____________________

_____________________ 
 
 
 
 
 

   г. Энгельс

  2010 г. 
Содержание 

 

      Введение

 

     Глобальная  изменчивость или глобальные изменения в последние годы превратились в основную проблему исследований в области окружающей среды главным образом благодаря тому огромному влиянию, которое она по всей вероятности будет оказывать на мировое сообщество.

     Многие  ученые - естественники рассматривают термин "окружающая среда" как синоним слову "природа". Однако природа становится окружающей средой только тогда когда рассматривается в социальном контексте: человеческое общество зависит от природы и взаимодействует с ней изменяет её в различных пространственно-временных масштабах.

     Предупреждая  о возможных последствиях расширяющегося вторжения человека в природу, ещё  полвека назад академик В.И. Вернадский писал: "Человек становится геологической  силой способной изменить лик Земли". И это предупреждение пророчески оправдалось.

     Полтора столетия назад в геологических  науках произошел серьёзный переворот: было доказано и признано, что ничтожные изменения природной среды, продолжающиеся достаточно долго, приводят к радикальным преобразованиям окружающей среды, т.е. если рассматривать изменения географической среды в масштабах столетий и тысячелетий, то результаты искусственных перестроек природы выглядят очень внушительно. Потому что деятельность человека, пусть и в разных, подчас ничтожных масштабах, за последние 10-20 тысячелетий проявилась практически на всей территории суши. И повсюду человек создавал вокруг себя очаги изменения, а то и преображения природы. Очаги эти разрастались, их становилось все больше, перестройки окружающей среды стали радикальными, к нашему веку, достигнув поистине глобальных масштабов не только по распространенности, но и по интенсивности. 

 

       1. Природа шума и вибраций 

    Человек с самого рождения окружен шумом  и вибрациями или колебаниями и в течение всей своей жизни находится под их воздействием. Едет ли он в трамвае, автобусе, метро или на лошади, при движении он ощущает не только шум, но и вибрации; находится ли он в помещении или на открытом воздухе, он слышит шумы, звуки (разговор, музыку и т.п.). По мере развития техники шум все больше окружает человека в повседневной жизни, поэтому антропогенный шум, вибрация и электромагнитные излучения являются объектами загрязнения окружающей среды.

    Антропогенный шум способствует увеличению уровня шума сверх природного фона и действует отрицательно на живые организмы. Шум бывает промышленный, транспортный, уличного движения

 в бытовой.

    Основными источниками промышленного шума служат предприятия, среди которых особенно выделяются энергетические установки (100... 110 дБ), компрессорные станции (100 дБ). В горно-обогатительном и металлургическом производстве шум достигает до 100 дБ. Источниками шума на промышленных предприятиях, оборудованных вентиляцией с механическим побуждением, кондиционерами для обмена воздуха, приборами воздушного отопления, газодинамическими установками, являются вентиляторы, холодильные машины, электродвигатели, и воздухораспределительные установки, в том числе и элементы сети воздуховодов.

    Значительный  шум в городах и поселках создают  транспортные средства: легковой автомобильный шум достигает значений до 85 дБ, а шум от грузовых автомашин и автобусов равен 90 дБ. Железнодорожный транспорт на современном путевом основами является самым высоким источником создания антропогенного (экологического) шума, его сила приближается к 100 дБ. Железнодорожный и автомобильный транспорт связывает города и поселки, и поэтому в России свыше 30% жителей подвержены действию сверхнормативных уровней шума (55...65 дБ и выше).

      Шум, интенсивность которого колеблется между 85 и 110дБ,представляет опасность для человека. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) была разработана программа по снижению шума в городах как наиболее важной экологической проблемы современности.

    Шумовыми  характеристиками потоков железнодорожных поездов являются эквивалентные уровни звука (La_экв) на расстоянии 7,5 м от оси колеи, ближней к расчетной точке. При интенсивности движения, например 10 поездов, эквивалентный уровень звука для пассажирских поездов равен 76 дБА, для электропоездов ~ 82 дБА и для грузовых — 86 дБА. При интенсивности, движения до 30 поездов/ч эквивалентный уровень звука увеличивается до 81...91 дБА. Внутри групп жилых домов на расстоянии 7,5 м от границ источников шума (разгрузка товаров и погрузка тары, спортивные игры и др.) эквивалентный уровень звука La_экв колеблется от 58 до 75 дБА.

     Источниками шума в жилых и общественных зданиях  является шум улицы с его непрерывным и монотонным характером. Особенно беспокоит этот шум тех жильцов, квартиры или дома которых выходят на улицы (см. рисунок).

      Если здание расположено на  главной улице (магистрали) с большим движением, которое почти не уменьшается в течение суток, то в этом случае оно находится в самых невыгодных условиях. В домах, выходящих на большие улицы с интенсивным движением, уровни громкости шума зимой достигают 38...44 фонов (от гр рhопе — звук, голос), а летом при открытых окнах шумовой фон достигает 64... 80 фонов.

    В помещениях, находящихся в зданиях, расположенных на площади, имеющих  скверы с большими деревьями, шум значительно ниже, особенно это наблюдается летом, когда деревья покрыты листвой.

    Кроме уличных шумов, источниками шума в здании могут быть бытовые шумы: включение радио и другой аппаратуры на большие мощности, громкие разговоры или ремонтные работы в квартире. Но могут быть и шумы от обслуживающих механизмов, например работа лифта, электромотора, неисправности в системе водоснабжения. Дело в том, что в городах построено большое количество панельных и каркасно-панельных домов, которые очень хорошо передают по этажам и помещениям любой шумовой эффект. На рисунке показано распространение шума в здании.

     В природе  также существует шум в виде естественных звуков, к которым человек привык, и без них он бы многое утратил в своем мироощущении, например: шорох листьев, пение птиц, морской прибой или равномерный шум водопада, дождя.

    По  характеру спектра шум подразделяется: на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы; тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.

 По  временным характеристикам шум подразделяется:

 на  постоянный с изменением за рабочий день не более чем на 5дБА;

 непостоянный, уровень звука которого изменяется во времени более чем на 5 дБА.

    Кроме того, непостоянный шум подразделяется на колеблющийся во времени:

      прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется на 5 дБА и более. Длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

 импульсивный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука отличаются не менее чем на 7 дБ.

    Вибрация (от лат. vibratio — колебаться, дрожать) в русском языке имеет синонимы: сопряжение, тряска — и относится к механическим колебаниям. Принято считать, что основным признаком вибрации являются относительно малые отклонения тела или его точек при механических колебаниях. Другим признаком вибрации считается частота перемещений, совершаемых телом или его точками в единицу времени. При колебаниях тела частота может быть очень незначительной (низкой), а при вибрациях - более высокой. Можно привести такой пример: колебания судна при его качке имеют большие отклонения и малые частоты, а вибрация обшивки судна — малые отклонения и высокие частоты.

    Вибрациям подвержены упругие тела — здания и сооружения, шины и оборудования, грунты и фундаменты, через которые на значительные расстояния распространяются механические волны, вибрациям подвержен и сам человек, находясь вблизи работающего оборудования (через грунт и фундамент) или работающий с оборудованием (например, рядом с вибраторами для уплотнения бетона).

      На объект, или приемник, который подвержен вибрации, передается обычно два типа возбуждения: силовое и кинематическое. Силовое возбуждение возникает при непосредственном действии внешней силы, которая во времени может быть периодической, почти периодической, произвольной и случайной, а также импульсной (с затухающими колебаниями). Кинематическое возбуждение — это передача от источника колебаний на приемник (объект), находящийся на волновом поле.

    Вибрация  и ее высокий фон представляют опасность для здоровья человека в тех местах, где ощущается вибрационный фон. Источниками вибрации в окружающей среде являются транспорт, установки промышленных предприятий; в жилых зданиях и сооружениях — инженерно-технологическое оборудование. По интенсивности колебаний наибольшее воздействие оказывает на человека городской транспорт, особенно трамвай, железнодорожные составы поездов, в том числе метро мелкого заложения и открытые радиусы. Вибрация, возникающая в зданиях от движения поездов и трамваев, имеет регулярный прерывистый характер. По мере удаления источника амплитуда колебаний снижается.

    При распространении колебаний по высоте многоэтажного жилого дома или предприятия (например, швейной фабрики, которая сама имеет потенциально вибрационное оборудование) на верхних этажах наблюдается как ослабление, так и усиление вибрации в зависимости от резонанса. Вибрация зависит от грунтов, на которые поставлено здание или технологическое оборудование.

    Условно звуковые колебания подразделяются на инфразвуковые (низкие); акустические (слышимые); ультразвуковые (высокие). 

 

      2. Влияние шума и вибрации на окружающую среду 

  С точки зрения санитарно-гигиенических  условий шум и вибрации влияют на сердечно-сосудистую и двигательную систему, вызывают рассеивание и утомляемость человека, снижают его функциональные возможности.

    Влияние шума и вибрации на человека и его организм в последние десятилетия стало одной из актуальнейших проблем не только России, но и во всех странах мира. Шум воздействует на человека на производстве (имеются в виду промышленные предприятия и некоторые шумовые объекты), улице и в доме. Внутри жилого дома во многих случаях этому способствует обильная радиотехническая начинка», неисправность санитарно-технической системы, конструкции стен, например бетонные дома и его перекрытия.

    Бурный  рост промышленности в Западной Европе и России способствовал развитию науки о шуме и последствиях его воздействия на людей. В 1868 г. немецкий физик Г.Гельмгольц (1821—1894) впервые обосновал физиологию слуха и зрения. С этого времени начались исследования по различным направлениям, связанным с тугоухостью у людей, занятых на вредных для здоровья производствах (кузнецов, клепальщиков, котельщиков и др.). В первые годы Советской власти был издан Декрет о санитарных органах республик. На его основе функционирует профилактическая служба, которая призвана защищать человека от шума.