Экология, проблемы и решения на предприятиях связи (стр. 5 )

Уровень радиоактивного фона на территории России от природных источников составляет от 5 до 25 мкР/ч, но там, где есть гранитные массивы, водные источники содержат естественные радионуклиды, природный радиационный фон выше.

Основные искусственные источники радиоактивных излучений

Урановая промышленность. Занимается добычей, обогащением и переработкой урана, производством ядерного топлива, а так же транспортировкой ядерного топлива, отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и ядерного оружия.

При обогащении природного урана используется большое количество воды, которая после технологических процессов сливается в естественные водоемы и загрязняет их. При производстве ТВЭлов для АЭС загрязнения маловероятны, но в аварийных ситуациях может произойти возгорание некоторых урановых составов и в атмосферу могут быть выброшены РВ.

Ядерные реакторы разных типов. В активной зоне реакторов сосредоточено значительное количество РВ, но ядерные реакторы заключены в мощные оболочки, ИИ в окружающую среду не выбрасываются. Само ядерное топливо не очень опасно, так как у урана практически отсутствуют g-излучения, но в процессе работы в реакторах накапливается значительное количество продуктов деления, являющихся радиоактивно опасными. Следует иметь в виду, что в ядерном реакторе ядерного взрыва произойти не может, так как там нельзя создать критическую массу, необходимую для ядерной реакции взрывного характера. В нем может произойти тепловой взрыв, если от реактора не отводится тепло. В результате такого взрыва происходит разрушение реактора и выброс РВ в окружающую среду (ЧАЭС).

После катастрофы на ЧАЭС значительные загрязнения (более 1 Ки/км2) отмечены на территории Украины, Беларуссии и России. В России радиоактивному загрязнению подверглись 19 республик и областей. Особенно высокие уровни радиации отмечены в Калужской, Орловской и Тульской областях-до 15 Ки/км2, а в Брянской области до 40 Ки/км2.

Основными составляющими при выбросах являются йод-137, цезий-134, цезий-137, стронций-90 и др.

Радиохимическая промышленность — занимается регенерацией ОЯТ. Эти предприятия, как и урановая промышленность, используют большое количество воды.

Места захоронения радиоактивных отходов. Это проблема для всех ядерных держав мира, так как хранилища могут представлять опасность для окружающей среды вследствие их старения, разрушения из-за внешних влияний и т. д. Хранение ОЯТ осуществляется на АЭС, на предприятиях ядерной промышленности. Существуют специальные пункты захоронения — могильники ОЯТ (в России их 16, многие из них устарели). Остро стоит вопрос о захоронении ОЯТ ВМФ России и атомных кораблей морского флота России. В прошлом такие отходы в контейнерах часто сбрасывались в океанические воды.

Использование радионуклидов в медицине и промышленности. В этих случаях выбросы РВ в окружающую среду происходят из-за нарушений правил хранения и безопасности при их использовании.

Использование радиоактивных источников электропитания в космических объектах, для электропитания морских маяков и др. Выбросы могут происходить только в случаях разрушения таких источников. Так, в г. Кандалакше был разрушен источник электропитания на маяке (2001). В результате уровень ИИ на расстоянии 200 м от маяка составил 100 Р/ч.

Изотопные лаборатории используют РВ в исследовательских целях. Часто слив отработанных реактивов производится в общую канализацию, что ведет к радиоактивному загрязнению очистных сооружений.

Локальные загрязнения местности после ядерных взрывов. Такие загрязнения могут возникнуть после взрывов ядерного оружия и после ядерных взрывов, проводимых в мирных целях: тушение горящих газовых факелов, улучшение добычи нефти, создание подземных емкостей для хранения нефтепродуктов и различных отходов, геофизические исследования. В настоящее время такие взрывы не производятся.

Глобальные выпадения радиоактивных осадков после испытаний ядерных боеприпасов в стратосфере. Такие выпадения могут продолжаться годами и разноситься по всей планете. Основной изотопный состав в этих случаях: уран-235, стронций-90, цезий-137, йод-131.

Военная деятельность. Радиоактивные загрязнения могут возникать в результате применения ядерного оружия, в результате применения боеприпасов с обедненным ураном — война в Персидском заливе, Югославия. С этой группой загрязнений связано и применение ядерных реакторов на подводных и надводных кораблях ВМФ.

Телевизоры, мониторы, дисплеи, которые, кроме электромагнитных излучений крайне низких частот, могут излучать и рентгеновское излучение.

Рентгеновские исследования, проводимые в медицинских целях.

Основные единицы измерения ИИ

Все радиоактивные вещества распадаются со своей скоростью, характеризуемой периодом полураспада Т1/2.

Активность. Каждый радионуклид количественно характеризуется активностью a (табл. 1) — количеством распадов в единицу времени.

Таблица 1

Величина и ее символы	Единица СИ, ее обозначение и название	Внесистемная единица, ее обозначение и название	Соотношение между единицами
Активность A	Бк (беккерель)	Ки (кюри)	1 Бк=1расп/с 1 Бк=2,7× 10-11 Ки 1 Ки=3,7× 10-10 Бк
Поглощенная доза Д погл	Гр (грей)	Рад (рад	1 Гр=1 Дж/кг = 100 рад 1 рад =10-2 Гр
Эквивалентная доза Дэкв	Зв (зиверт Л)	Бэр (бэр)	1 Зв=1 Гра/Q= 100 рад/Q= 100 бэр 1 бэр =1 рад/Q= =10-2 Зв
Экспозиционная доза Дэкс	Кл/кг (кулон на килограмм)	Р (рентген)	1 Кл/кг=3,88´ 103 Р 1P= 2,58× 10-4Кл/кг

Поглощенная доза облучения (Добл), т. е. количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела (табл. 1).

Эквивалентная доза облучения (Дэкв) — это поглощенная доза облучения, учитывающая опасность данного вида облучения. С этой целью вводится коэффициент качества облучения Q, показывающий во сколько раз данный вид излучений эффективнее g - или рентгеновского излучения при одинаковой дозе (табл. 1).

Экспозиционная доза (Дэкс) — это количественная характеристика рентгеновского или g-излучения по эффекту ионизации (табл. l).

Радиоактивное загрязнение местности (РЗМ) возникает вследствие выпадения радиоактивных осадков на поверхность Земли, которые возникают в результате ядерных взрывов, разрушения АЭС, ядерных реакторов и т. д.

Источниками РЗМ являются:

продукты деления ядерного горючего (урана, плутония). В этом случае имеет место g- и b-излучения; неразделившаяся часть ядерного горючего при ядерном взрыве, которая является источником a-излучения; наведенная активность в почве. Под воздействием первичного нейтронного потока в грунте образуются радиоактивные изотопы (алюминий-27, натрий-22, магний-24 и др., которые при распаде выделяют g - и b-излучения.

Рассмотрим образование РЗМ в случае аварии на АЭС. Разрушение ядерного реактора может быть вызвано тепловым взрывом, мощность которого невелика. В атмосферу вместе с парами на высоту 800–1200 м поднимаются РВ. Эти выбросы продолжаются длительное время (несколько недель). Ветер на этой высоте в течение длительного времени меняет свое направление много раз, и загрязненные облака разносятся на значительные расстояния от места аварии и выпадают вместе с осадками. С течением времени, вследствие естественного распада РВ, уровни радиации в местах выпадения радиоактивных веществ уменьшаются по экспоненциальному закону

,

Рис. 2. Спады уровней радиации

где P0 — уровень радиации в момент измерениях t0; P(t) — уровень радиации в момент времени t, n — показатель степени, характеризующий изотопный состав и определяющий скорость спада уровня радиации во времени (рис. 2). Показатель степени n зависит от варианта загрязнения. Так, для ядерного взрыва n = 1,2, а для аварии на АЭС и ядерных реакторах n = 0,4–0,5, т. е. спад уровней после ядерного взрыва происходит быстрее, чем при аварии на АЭС, а поэтому и дозы облучения при ядерном взрыве за одно и тоже время и при одинаковых начальных уровнях радиации будет ниже, чем при аварии на АЭС.

Зная уровни радиации на местности Р(t), можно определить дозу облучения человека Добл, которую он получит при нахождении на загрязненной местности за интервал времени от начала tн до конца t к облучения.

.

После интегрирования и упрощения этого выражения с учетом коэффициента ослабления ИИ защитными сооружениями, строительными конструкциями, зданиями получаем расчетное выражение

.

Биологический эффект ионизирующих излучений

Энергия, выделяемая РВ, поглощается средой, биологическими организмами и в живых тканях происходят сложные физические, химические и биохимические процессы.

Известно, что тело человека на 75% состоит из воды и углерода. Под воздействием ИИ вода разлагается на водород Н и гидроксильную группу ОН, которые непосредственно или через цепь вторичных химических превращений образуют продукты с высокой химической активностью — гидратный оксид НО2 и перекись водорода H2O2. Эти соединения взаимодействуют с органическими веществами биологической ткани, окисляют и разрушают ее, В результате нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмена веществ в организме человека, разрушаются отдельные клетки.

Биологический эффект облучения зависит от суммарной дозы облучения и времени воздействия облучения на организм человека, от размеров облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей человека.

В зависимости от величины однократной дозы облучения возможны биологические нарушения, которые приводят к лучевым болезням 4 степеней.

Органы человеческого тела по разному реагируют на облучение, так как чувствительность к воздействию ИИ у них разная. По степени чувствительности все органы человеческого тела можно расположить в следующей последовательности: зародышевые клетки (гонадная система); красный костный мозг, в котором формируются эритроциты, зернистые лейкоциты, тромбоциты; зобная или щитовидная железа, которая выделяет в кровь и ткани тела гормоны; лимфатическая ткань, лимфатические узлы, селезенка, формирующие незернистые лейкоциты; печень — орган очистки и отстоя крови и др. внутренние органы.

Уже при однократном облучении человека дозой 50 бэр через сутки в крови человека уменьшается количество лейкоцитов, а это ведет к сокращению плазматических клеток, вырабатывающих антитела, обеспечивающие защитные реакции организма к различным заболеваниям. Следовательно, понижается иммунная защита человека (нормальная жизнь лейкоцитов 1 сутки).

Уменьшение количества эритроцитов — красных кровяных клеток, переносящих кислород от легких к тканям, наступает через 2 недели после облучения. Продолжительность жизни эритроцитов порядка 100 суток. Эритроциты крови содержат гемоглобин, и если их количество уменьшается, то это может привести к гибели организма. Степень опасности РВ, попадающих внутрь организма, зависит от их активности, а степень поражения организма зависит от скорости их выведения из организма. Если радионуклиды однотипны с элементами, которые человек потребляет с пищей, водой — натрий, калий, кальций и др., то их радиоактивные аналоги могут заменяться нерадиоактивными элементами. Очень опасен для человека радиоактивный йод-137, накапливающийся в щитовидной железе. Для его замещения необходимо принимать йодистые препараты сразу же после начала облучения.

Радиоактивные газы — аргон, ксенон, криптон и др. не входят в состав тканей человека и с течением времени выводятся из организма.

Отдельные радионуклиды распределяются в тканях тела человека неравномерно, а отдельные РВ концентрируются в определенных тканях: в костных тканях накапливаются радий, уран, плутоний — источники a-излучений; стронций, иттрий — источники b-лучей; цирконий — источник g-квантов. Все эти химические элементы из организма выводятся очень трудно. Химические элементы, образующие в организме человека легкорастворимые соли (например, цезий), накапливаются в мягких тканях и достаточно легко выводятся из организма.

Облучения могут разрушать генетический код организма, взаимодействуя с клетками ДНК. В результате нарушается передача наследственной информации, записанной в генах, что ведет к мутагенезу.

Человеческий организм способен выводить радионуклиды, но даже при самых благоприятных условиях в организме человека остаются 10% от первоначальной дозы облучения.

Страны, использующие атомную энергетику, источники ионизирующих излучений в производственных и медицинских целях, в науке, имеют национальные нормы радиационной безопасности, основанные на рекомендациях МКРЗ (Международный комитет радиационной защиты).

В России (1996) принят закон о радиационной безопасности, по которому установлены допустимые пределы доз облучения в результате использования источников ионизирующего излучения (НРБ-99): для населения средняя годовая эффективная доза — 0,001 Зв (0,1 бэр) или эффективная доза облучения за период жизни (70 лет) — 0,07 Зв; в отдельные годы допустимы б? льшие значения эффективной дозы при условии, что средняя годовая доза, исчисленная за последующие 5 лет не превысит 0,001 Зв (0,1 бэр).

Регламентируемые значения основных пределов доз облучения не включают в себя дозы облучения, создаваемые естественным и техно-генно измененным радиационным фонами, а также получаемые гражданами (пациентами) при проведении медицинских рентгенологических процедур и лечения.

Контрольные вопросы

Что такое ионизирующие излучения, радиоактивность? Естественные источники ионизирующих излучений. Основные источники и единицы измерения ионизирующих излучений. Радиоактивное загрязнение местности. Биологический эффект ионизирующих излучений. Нормы радиационной безопасности для населения (НРБ-99).

Экология шума

Механические колебательные движения частиц упругой среды (воздух, вода и т. п.), распространяющиеся в виде продольных волн, называют звуком. К шумам относят звуки любого рода, воспринимаемые человеком, как неприятные, мешающие и даже вызывающие болезненные ощущения.

В наши дни шум стал одним из опасных факторов, вредящих среде обитания. Длительное воздействие шума вредит не только слуху, оно делает человека нервным и ухудшает его самочувствие, Снижается быстрота и точность движений, замедляется мыслительный процесс, человек становится раздражительным, производительность труда падает.

Уже в XIX в. известный бактериолог Роберт Кох предсказал, что “...когда-нибудь человеку придется ради своего существования столь же упорно бороться с шумом, как он сейчас борется с холерой и чумой”.

Не следует думать, что раньше шумов не было, и они не мешали людям. Так, уже в Древнем Риме жители жаловались на шум колесниц по ночам, которые не давали им спать и одним из указов Юлия Цезаря было запрещение движение экипажей по ночному Риму (50 г. до н. э.)

Сегодня шум — один из важнейших факторов вредного влияния на окружающую среду и человека и опасен не менее, чем загрязнение атмосферы и гидросферы. По определению, выработанному Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), здоровье — это состояние физического, духовного и социального состояния, и когда шум нарушает это состояние, он становится опасным для здоровья. Если человек не будет вести с шумом непримиримой войны, то в будущем человечеству придется страдать от шума все больше и больше.

Общая характеристика шума

Под шумом понимается неритмическое звукообразование, беспорядочное смешение звуков различных тонов. Шумом называют также всякий звук, мешающий окружающим или причиняющий им значительные неудобства. При оценке воздействия шума большое значение имеют время суток, сила и продолжительность действия, тип звука и регулярность его воздействия.

Шум на производстве, в быту действует непосредственно на орган слуха человека и может его повредить, т. е. ослабить и даже лишить человека слуха (тугоухость, глухота), может оказывать влияние на центральную нервную систему (ЦНС) человека, вызывая головные боли, бессонницу, повышенное сердцебиение, повышение артериального давления и даже психические нарушения (ослабление внимания, нервозность и т. д.).

Шум воздействует на организм человека через участок головного мозга, синтезирующий звуковое раздражение в определенное звуковое восприятие. Звук, воспринимаемый нашим ухом, почти всегда распространяется в воздухе и силу звука можно охарактеризовать меняющимся давлением звуковых колебаний, накладывающихся на атмосферное давление Р0. Это переменное давление называют звуковым давлением.

Ухо человека воспринимает звуки в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц. Эти границы у людей различны и зависят от состояния звукового аппарата человека и его возраста. Различают низкие или инфразвуковые колебания (1–16 Гц), средние (16 Гц–20кГц) и высокие или ультразвуковые колебания (свыше 20 кГц).

Шумы или шумовые загрязнения, воспринимаемые человеком в качестве помех, принято делить на низкочастотные (ниже 350 Гц), среднечастотные (350–800 Гц) и высокочастотные (выше 800 Гц). Шум всегда присутствует в окружающей среде и полное его отсутствие оказывает на человека гнетущее ощущение, что ведет к потере трудоспособности, так как невозможно эффективно работать в условиях полной тишины.

Наиболее чувствительно ухо человека к колебаниям в диапазоне 1–4 кГц. Такие звуки называют “слышимыми”.Звуковые колебания с частотами ниже 16 Гц (инфразвуки) и выше 20 кГц (ультразвуки) человеческим ухом не регистрируется, а поэтому относятся к разряду неслышимых. но и эти звуки оказывают вредное влияние на организм человека.

Колебания отдельных упругих тел, механизмов, машин с частотой до 16 Гц называют “вибрациями” и “сотрясениями”. В зависимости от воздействия на человека их делят на местные и общие.

Общие вибрации воспринимаются всем организмом человека и, в первую очередь, нервной и костной тканями человека.

Местные вибрации имеют место при соприкосновении человека с вибрирующим инструментом или оборудованием. Чувствительность человека к вибрациям зависит от положения его тела: наиболее чувствителен человек к вибрациям в положении “стоя” или “сидя”. Тяжесть воздействия вибраций на человека зависит от амплитуды смещения в пространстве отдельных органов человеческого тела, степени раздражения его вестибулярного аппарата.

Вибрации вызывают неприятные ощущения, проявляющиеся на резонансных частотах органов человеческого тела, и способны привести к остановке сердца. Так, для всего тела человека резонансная частота составляет примерно 6 Гц, для головы и желудочно-кишечного тракта примерно 8 Гц, для других органов 20–25 Гц.

Источники шума

Как уже отмечалось, шум — это побочные продукты цивилизованного мира и как всякий побочный продукт может иметь опасные последствия для окружавшей среды. Большую часть опасных последствий шума можно предотвратить при помощи различных организационно-технических мероприятий.

К основным источникам шума в повседневной жизни относится движение транспортных средств. Особенно сильный уличный шум производят рельсовый транспорт, грузовые автомобили и автобусы, троллейбусы, но и легковой транспорт вносит свою лепту в уличный шум. Так, легковой автомобиль при скорости 100 км/ч создает шум с интенсивностью порядка 80–90 дБ(А).

Много шума создает уличное движение в центре города и на основных городских магистралях, где автомобилям приходится тормозить и вновь разгоняться. Уровень шума зависит от числа автомашин, их технического состояния и удаления домов от проезжей части улицы. Застройка улицы повышает уровень шума от транспорта за счет отражения звуковых волн от стен домов. Так, если по улице проезжает порядка 210 автомашин в час, то создается шум с уровнем 60 дБ(А), если порядка 1000, то уровень шума возрастает до 67 дБ(А). Грузовые автомобили усиливают шум в зависимости от их количества в общем потоке на 6 дБ(А). Удвоение числа автомобилей увеличивает шум на улице на 3 дБ(А).

Большую долю в шум вносит работа двигателей, следовательно, необходимо улучшать их работу для уменьшения шума.

Для уменьшения уровня шума от транспортных средств следует рационально планировать районы города и правильно организовывать транспортные магистрали. Можно, конечно, для защиты от шума возводить стены, валы, в домах использовать шумозащитные оконные рамы, строить дорожные тоннели, но все это достаточно дорого. Существенно дешевле устанавливать противошумовое оборудование на автомобилях, удорожающее автомашину, но позволяющее снизить уровень шума автомобиля на 5 дБ(А).

Существенным источником шума в городе является рельсовый транспорт, который производит кратковременный, но более громкий шум, чем автотранспорт. При плотности движения 10 трамваев в час усредненный уровень шума на расстоянии 25 м от рельсов составляет порядка 70 дБ(А).

В жилых зданиях, квартирах шум возникает за счет работающих бытовых приборов: стиральные машины, пылесосы, холодильники, телевизоры, музыкальные центры и т. д. Кроме того, вклад в создание шумов вносят звуки шагов, хлопанье дверей, передвижение мебели, разговоры, пение, шумы в водопроводных трубах и лифтов и т. д.

Следует отметить, что человек психологически меньше обращает внимание на шум в своей квартире, чем на шумы в соседних квартирах и за окном (такая реакция на шум зависит от взаимоотношений с соседями).

По нормам шум, вызываемый бытовыми приборами в соседних квартирах, не должен превышать днем 40 дБ(А) и 30 дБ(А) ночью. Поэтому бытовые приборы следует конструировать так, чтобы шум от них был наименьшим.

Самые хорошие стены в доме могут уменьшать уличный шум с 70 до 40 дБ. Специальный звукоизолирующий кирпич, тяжелые шторы на окнах ослабляют уличный шум в помещениях. Хорошие результаты дает планировка домов с окнами жилых помещений во двор.

На предприятиях связи, в аппаратных залах объектов шумы производятся работающими вентиляторами системы охлаждения аппаратуры, кондиционерами, телетайпами, старыми системами АТС и т. д.

В качестве примера рассмотрим интенсивности некоторых наиболее распространенных звуков: шелест листьев (10–40 дБ); шепот (30 дБ); тиканье будильника в 1 м от уха человека (25–30 дБ); дыханье спящего человека (примерно 25 дБ); обычный разговор (50–60 дБ); громкий разговор (порядка 75 дБ) и т. д.

Действие шума на организм человека. Органы чувств человека: зрение, слух, гравитация, обоняние, вкус, осязание, состоящие из чувствительных (рецепторных) нервных клеток и вспомогательных структур.

Орган, воспринимающий звуки и шумы, — ухо человека. Внешняя часть — ушная раковина. От нее вглубь черепа идет наружный слуховой проход, длина которого у взрослого человека порядка 2 см. Затем начинается собственно орган слуха — среднее ухо или барабанная полость, отгороженная от наружного слухового прохода барабанной перепонкой. В барабанной полости находятся три маленькие косточки: молоточек, наковальня и стремя, передающие дальше колебания барабанной перепонки, вызванные звуком. Молоточек, наковальня и стремя действуют как система рычагов и усиливают размах барабанной перепонки в 2–3 раза. За средним ухом лежит внутреннее ухо, заполненное особой жидкостью и имеющее улитку. В улитку спрятана мембрана, на которой находится примерно 16 тыс. чувствительных клеток с волосками — кортиев орган (анатом Альфонсо Корти открыл слуховой орган (1851)).

Звуковая волна проходит от барабанной перепонки через косточки среднего уха и улитку и по мембране распространяется вибрация, приводятся в движение волосковые клетки кортиева органа, которые изгибаются, скручиваются и в них образуются электрические сигналы, раздражающие слуховой нерв. Эти “кодированные” импульсы передаются в мозг, где они “расшифровываются”, и мы воспринимаем звуковой сигнал.

Нормально, т. е. постоянно, орган слуха “работает” в режиме приема: мы бодрствуем — ухо непрерывно принимает “поток информации”, которая затем фильтруется, упорядочивается, отправляется на хранение в “ячейки памяти” головного мозга или вызывает немедленную реакцию нашего организма. И во время сна слух человека полностью не отдыхает. В это время высшие инстанции центральной нервной системы (ЦНС) следят за слуховыми впечатлениями и решают, какие из них необходимо срочно пропустить в сознание человека и разбудить спящего. Но шум пробивает все фильтры и заслоны и во сне действует как помеха на вегетативную нервную систему.

Некоторые люди считают, что к шуму можно привыкнуть, но это далеко не так. Некоторая степень субъективного, кажущегося привыкания к шуму возможна (эта степень различна для разных людей) и зависит от отношения человека к шуму, его источнику, степени неустранимости шума и других факторов.

В общем случае шум небезразличен для организма человека и может вызывать различные психические реакции, отключение вегетативной нервной системы, регулирующей функции внутренних органов, сердечно-сосудистой системы и обмен веществ, повреждения слуха, а при высоких уровнях громкости вызывает болезненные ощущения.

Реакция человека на громкость звука очень индивидуальна и все приводимые численные величины уровня шума являются среднестатистическими. Следует иметь в виду, что хорошо изучено действие шумов высокой интенсивности, но мало что известно о влиянии на организм человека шумов малой и средней интенсивности, а именно таким шумам подвергается большинство из нас. Мы вообще мало знаем, насколько велика общая шумовая нагрузка на человека, насколько она вредна.

В настоящее время различают следующие градации действия шума на организм человека: мешающее; активация организма, т. е. возбуждение центральной и вегетативной нервной систем; влияние на работоспособность человека; помехи для передачи информации и нарушение общей ориентации в звуковой среде; повреждения слуха, т. е. потеря слуха и тугоухость.

Рассмотрим эти вопросы более подробно.

Мешающее действие шума. Растет с увеличением громкости, но зависит от индивидуального восприятия шума и конкретной обстановки.

Помехой для человека может стать даже едва слышимый звук: тиканье часов, жужжание мухи, писк комара, капанье воды из крана и т. д. Чем сильнее громкость внезапной шумовой помехи отличается от фонового шума, тем неприятнее она для слуха. Мешающее действие шума может быть связано и с информацией, которую он несет: уснувшая мать может не услышать раскатов грома, но просыпается от едва слышного плача ребенка: “сон матери”.

Благодаря частичному привыканию человека к шуму, психологическое воздействие шума может ослабиться или совершенно исчезнуть. Так, человек, живущий в большом городе, на шумной магистрали, привыкает к постоянному шуму улицы и спит значительно спокойнее, чем житель тихой окраины, где за ночь 2–3 раза проедет машина.

На улице, на рабочем месте по привычке мы готовы терпеть более громкие звуки, шумы, чем дома, где согласно исследованиям верхний предел шума “привыкания” днем составляет 40–45 дБ, а ночью не выше 35 дБ (но как помеху человек воспринимает шум с уровнем 25 дБ(А)).

Гигиенисты отмечают, что нельзя допускать, чтобы люди хронически подвергались воздействию такого шума, к которому нельзя привыкнуть. Связанные с этим отрицательные влияния на самочувствие человека необходимо считать серьезными и нежелательными независимо от того, покажут ли дальнейшие медицинские исследования, что такая шумовая нагрузка может привести к заболеваниям или нет.

Активация (возбуждение центральной и вегетативной нервной системы). Активация организма человека шумом приводит к возбуждению ЦНС и вегетативной нервной системы, нарушению сна, неумению расслабиться в моменты отдыха, заметному усилению реакций, связанных с испугом. Реакция активации осуществляется независимо от сознания человека через системы ствола головного мозга. Раздражающие нервные импульсы поступают от слухового нерва. Так, у спящего человека порог слухового восприятия на 10–15 дБ ниже, чем у бодрствующего, что объясняется отсутствием тормозного действия головного мозга. При таком воздействие шума повышается артериальное давление, расширяются зрачки глаз, уменьшается подвижность желудка, повышается частота дыхания, пульса, увеличивается выделение гормонов. Порог некоторых реакций достаточно велик: кровоток кожи изменяется, начиная с 70–75 дБ, а изменение электрического сопротивления кожного покрова начинается с увеличения уровня шума на 3–6 дБ над фоновым уровнем.

Сильнейшие активации происходят при реакциях испуга (выстрел, громкий хлопок дверью и т. д.). Так, когда возле спящего неандертальца раздавался рев хищника или другой подобный звук, возникающее состояние стресса приводило к сужению кровеносных сосудов, повышению артериального давления, выбросу адреналина в кровь, что позволяло нашему “предку” тут же “отмобилизоваться” и либо дать отпор “гостю”, либо спасаться бегством.

В наше время на человека в течение суток воздействуют самые разные шумы, и организм реагирует на них так, как и организм нашего “предка”. И если мы свободное время проводим под звуки громкой музыки или выстрелы телевизионного детектива, рев тормозов машин, то стрессовое состояние не покидает нас и в минуты отдыха. Мы не обращаем внимания на то, что физиологические реакции организма зовут нас к активным ответным действиям, но мы продолжаем сидеть в кресле. А такое напряжение накапливается внутри нас и приводит к заболеваниям (язва желудка, инфаркты, инсульты и др.).

В зависимости от времени суток шум может приводить к более или менее стрессовому состоянию человека, что может разладить внутренние часы, так как деятельность нашего организма подчиняется определенному ритму, в котором на протяжении 24 ч происходят различные физиологические процессы: кроветворные, создание гормонов, изменение чувствительности и активности ЦНС, обменные процессы, выделение желудочного сока, изменение температуры тела, артериального давления и т. д. Все эти процессы в течение суток периодически колеблются от максимума к минимуму.

В режиме отдыха нервная система находится на среднем уровне активации, и звуковые раздражители могут резко поднять этот уровень, помешать снятию нервного напряжения. Если такие шумовые помехи повторяются, то они наносят вред здоровью человека, особенно больным, ослабленным людям, которые нуждаются в отдыхе. Шум мешает во время отдыха, особенно во время сна. Шум затрудняет засыпание, может будить человека ночью и даже если человек не проснется от шума, сон становится беспокойным.

Шум действует на человека активизирующе и нарушает фазу засыпания вечером и засыпание ночью после пробуждения. Особенно человеку мешает немонотонный шум с большими скачками громкости (самолеты, автомобили, шум водопроводных труб, шумы, несущие информацию: радио, телевидение, разговоры и т. д.). К особо мешающим шумам относятся внезапные кратковременные шумы — хлопанье дверей, выстрелы, лай собак, звонки и т. д., уровень которых превышает нормальный фоновый шум на 10–15 дБ. Очень неприятен беспрерывный шум, не делающий пауз для отдыха.

Вероятность пробуждения от шума зависит от фазы сна человека. При неглубоком сне пробуждение может наступить даже при негромком шуме. Высота порога пробуждения индивидуальна и зависит от возраста человека. С возрастом порог пробуждения падает, и фаза глубокого сна занимает все меньше времени. Исследования показывают, что при уровне шума 40–45 дБ сон ухудшается или вообще прекращается у 10% спящих. Определенные реакции у спящих вызывают шумы с уровнем 25 дБ, При шуме в 50 дБ сон ухудшается у 50% спящих, а при шуме в 70 дБ люди, как правило, просыпаются.

Влияние шума на работоспособность человека. Привычные и ожидаемые шумы не ухудшают выполнения заученных как умственных, так и механических действий, а часто и улучшают работоспособность благодаря реакции активации организма на привычный шум. Так, тихая, мелодичная музыка способствует повышению работоспособности, но неожиданный, непривычный шум может снизить результативность работы, требующей концентрации внимания человека (такой шум оказывает отвлекающее действие). Конкретное действие шума зависит от колебаний его уровня, информационного содержания, личности человека и трудности работы.

Считалось, что на вегетативную нервную систему оказывают влияние шумы громче 65–90 дБ, но исследования последних лет показали, что на вегетативную нервную систему оказывают влияние шумы с интенсивностью ниже 65 дБ(А).

Помехи для передачи информации. Разборчивость речи, восприятие сигналов предупреждения нарушаются при шуме тем сильнее, чем выше уровень шума. Так шумовая помеха при разговоре должна быть на 10 дБ ниже речи собеседника. При сложных или иноязычных текстах разница между уровнями разговора и шума должна составлять не менее 20 дБ.

Чем больше расстояние между говорящим и слушающим, тем ниже должен быть уровень шума или выше уровень речи. Спокойный разговор на расстоянии 1 м имеет громкость порядка 55 дБ, а разговор на “повышенных тонах” — 65 дБ. В помещениях для речевого общения уровень мешающего шума не должен превышать 35–45 дБ(А).