Реферат с элементами исследования Тема: «Шум как экологический фактор»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №3»

СТУПИНСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА

Районный конкурс исследовательских работ обучающихся

Ступинского муниципального района

Предметная секция: физика

Реферат с элементами исследования

Тема: «Шум как экологический фактор»

Автор работы: , 10 «А» класс

Руководитель: , учитель физики

Ступино

2017

Содержание

Вступление.....................................................................................................................................3

Характеристика шума...................................................................................................................4

Влияние шума на организм человека..........................................................................................5

Опыты.............................................................................................................................................6

Национальный стандарт РФ......................................................................................................7-9

Борьба с шумом.......................................................................................................................10-11

Заключение...................................................................................................................................12

Список используемой литературы.............................................................................................13

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Приложение............................................................................................................................14-17

Вступление

2017 год назван годом экологии.

Мне попалось предсказание известного бактериолога Роберта Коха: «Когда-нибудь человечеству придется ради своего существования столь же упорно бороться с шумом, как оно сейчас борется с холерой и чумой». (рис. 1)

Я задумалась, а ведь это действительно так.

В своей работе я пыталась рассмотреть вредное воздействие шума на организм человека и борьбу против него.

Проделала некоторые опыты, которые подтвердили, что в городе много вредного шума, влияющего на человека.

Уровень шума в 20-30 децибел (дБ) практически безвреден для человека. Для "громких звуков" допустимая граница примерно 80 децибел. Звук в 130 децибел уже вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 - становится для него непереносимым.

Один из основных источников шума в городе - автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растет. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на дорогах городов со средней интенсивностью движения. Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ).

Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже. За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает все большую остроту.

Характеристика шума

Мир, окружающий нас, можно назвать миром звуков. Звучат вокруг нас голоса людей, музыка, шум ветра, щебет птиц, рокот мотора.

С помощью речи люди общаются друг с другом, с помощью слуха получают информацию об окружающем мире. (рис. 2)

писал:

«Пытаются шептать клочки афиш,

Пытается кричать железо крыш.

И в трубах петь пытается вода.

И так мычат бессильно провода.»

Звуки наши неизменные спутники. Они по-разному действуют на человека: радуют и раздражают, умиротворяют и придают силы, ласкают слух и пугают.

С точки зрения физики звук – это механические колебания, которые распространяются в упругой среде.

Акустика (от греч. akouw (акуо) — слышу) — наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием. Акустика является одним из направлений физики (механики), исследующих упругие колебания и волны от самых низких (условно от 0 Гц) до высоких частот.

Акустика является междисциплинарной наукой, использующей для решения своих проблем широкий круг дисциплин: математику, физику, психологию, архитектуру, электронику, биологию, химию, медицину, гигиену, теорию музыки и другие.

Всякое вибрирующее тело создает несколько тонов (низкий – основной плюс обертона).

Шум - это набор звуков, различной частоты и громкости.

За единицу громкости Б(бел), названный в честь американского учёного Александра Белла, в телефонной лаборатории которого впервые стал использоваться. (рис. 3)

1Б – мощность источника в 10 раз больше порога слышимости. На практике громкость измеряется в децибелах (дБ), где 1дБ = 0,1Б. (таблица 1)

Влияние шума на организм человека

Вероятно многие согласятся с тем, что шум неблагоприятно сказывается на нашей жизни. В данном случае под словом шум имеется в виду его гигиеническое значение, а именно совокупность нежелательных для нас звуков, то есть тех звуков, которые не несут для нас никакой полезной информации, а лишь загрязняют тот информационный фон, в котором мы находимся.

В настоящее время доказано, что шум – это общебиологический раздражитель, то есть он оказывает воздействие не только на орган слуха, но и на весь организм в целом. В первую очередь влияние шума сказывается на структурах головного мозга, что вызывает неблагоприятные изменения в функциях различных органов и систем.

Таким образом, действие шума можно разделить на специфическое и неспецифическое. Специфическое действие шума проявляется в изменениях, которые наступают слуховом анализаторе, а неспецифическое – в изменениях, возникающих в других органах и системах человека.

Шум, сопровождающийся вибрацией более неблагоприятен для слухового анализатора, чем изолированный шум.

Согласно нормативам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), сердечно-сосудистые заболевания могут возникнуть, если человек по ночам постоянно подвергается воздействию шума громкостью 50 дБ или выше - такой шум издает улица с неинтенсивным движением. Для того, чтобы заработать бессонницу, достаточно шума в 42 дБ; чтобы просто стать раздражительным - 35 дБ (звук шепота). По данным ВОЗ тысячи людей в Великобритании и по всему миру преждевременно умирают от сердечных расстройств, вызванных долговременным воздействием повышенного уровня шума.

Под воздействием шума от 85 - 90 дБ снижается слуховая чувствительность на высоких частотах. Долгое время человек жалуется на недомогание. Симптомы - головная боль, головокружение, тошнота, чрезмерная раздражительность. Все это результат работы в шумных условиях. Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения. При высоких уровнях шума слуховая чувствительность падает уже через 1 - 2 года, при средних - обнаруживается гораздо позже, через 5 - 10 лет, то есть снижение слуха происходит медленно, болезнь развивается постепенно. Поэтому особенно важно заранее принимать соответствующие меры защиты от шума. В настоящее время почти каждый человек, подвергающийся на работе воздействию шума, рискует стать глухим. (рис. 4)

Опыты

Я провела несколько опытов по определению порога слышимости.

Опыт с линейкой и секундомером.

Линейку с длинной 1 м ставим перпендикулярно испытуемому. От дальнего края линейки медленно ведем включенный секундомер. Фиксируем расстояние, где тестируемый начал слышать тиканье.

Затем проведем обратно: от ближайшего конца линейки до дальнего. Фиксируемрасстояние, где испытуемый слышать звук перестал.

Вычисляем среднее расстояние из двух получившихся.

Вот что у меня получилось, проводя опыт дома и в школе:

Учащиеся слышат тиканье от 52 до 70 см;

Учителя – от 40 до 50 см;

Родители - от 45 до 50 см;

Дедушка/бабушка – от 35 до 43 см.

Опыт с программой «Шумомер» (Эта программа измеряет шум вокруг носителя).

Я измерила силу шума в коридоре школы, на уроке и на улице.

(В приложение я добавила графики изменения шума)

В коридоре уровень шума прим. равен 65-75 дБ. Это уровень оживленной улицы или будильника. (Рис. 5-а)

На уроке он несколько тише – 50-60 дБ во время разговора учителя, 40-50 дБ без него. Этот шум можно сравнить со звуками в тихом офисе, на тихой прогулке, в парке. (Рис. 5-б)

На улице же уровень довольно высок – 75-85 дБ, иногда доходит до 90дБ, если на улице оживленно. (Рис. 5-в)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Акустика

ИЗМЕРЕНИЯ ШУМА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА

Метод измерений на рабочих местах

ОКС 13.140 Дата введения 2014-12-01

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 "Акустика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 декабря 2013 г. N 2180-ст

Настоящий стандарт устанавливает метод измерения шума, негативно воздействующего на работника на его рабочем месте. Данный метод включает в себя следующие основные этапы: анализ рабочей ситуации, выбор стратегии измерения, проведение измерения, выявление возможных ошибок и оценка неопределенности измерения, расчеты и представление результатов измерения. Настоящий стандарт устанавливает три стратегии измерения в зависимости от базового элемента измерения: рабочая операция, трудовая функция, рабочий день. В нем приведено руководство по выбору стратегии измерения в зависимости от конкретной рабочей ситуации и цели измерения, получению значений измеряемого параметра шума и его неопределенности.

Метод, установленный настоящим стандартом, распространяется на измерения шума с использованием шумомеров или персональных дозиметров шума.

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Шум на рабочих местах,

в помещениях жилых, общественных зданий

и на территории жилой застройки

Утверждены и введены в действие постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 01.01.01 г. № 36.

Термины и определения

3.1. Звуковое давление - переменная составляющая давления воздуха или газа, возникающая в результате звуковых колебаний, Па.

3.2. Эквивалентный /по энергии/ уровень звука, LА. экв., дБА, непостоянного шума - уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет такое же среднеквадратичное звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течение определенного интервала времени.

3.3. Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума - это уровень фактора, который при

ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

3.4. Допустимый уровень шума - это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму.

3.5. Максимальный уровень звука, LА. макс., дБА - уровень звука, соответствующий максимальному показателю измерительного, прямопоказывающего прибора (шумомера) при визуальном отсчете, или значение уровня звука, превышаемое в течение 1% времени измерения при регистрации автоматическим устройством.

Классификация шумов, воздействующих на человека

4.1. По характеру спектра шума выделяют:

• широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

• тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в 1/3 октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

4.2. По временным характеристикам шума выделяют:

• постоянный шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно»;

• непостоянный шум, уровень которого за 8-часовой рабочий день, рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно».

4.3. Непостоянные шумы подразделяют на:

• колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

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

• импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1с, при этом уровни звука в дБАI и дБА, измеренные соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются не менее чем на 7 дБ.

Допустимые уровни звукового давления, уровни звука в классных помещениях, учебных кабинетах, учительских комнатах, аудиториях школ и других учебных заведениях,

конференцзалах, читальных залах библиотек:

Уровни звука и эквивалентные уровни звука (в дБА): 40

Максимальные уровни звука LАмакс, дБА: 55

Борьба с шумом

Шум - это отходы цивилизации. Так сведем же эти отходы к минимуму!

Плакат на Всесоюзном совещании по звукоизоляции в Ленинграде, 1974 г.

В заголовке - начало текста телеграммы, которую послали в одно из ведомственных управлений несколько отпускников, совершавших поездку на комфортабельном, в общем, теплоходе.

Впору теперь поговорить о том, какие же меры защиты от шума и вибрации применяются в практике. Нельзя сказать, что ранее не пытались бороться с вредными звуками. Но у нас, свидетелей и участников научно-технической революции, те, прежние меры могут лишь вызвать невольную улыбку. Так, в Англии еще в стародавние времена был издан королевский указ, запрещавший бить жен в ночное время. В Древнем Риме выстилали соломой булыжную мостовую перед домом больного патриция. Екатерина II отменила в столице сигналы - механические свистки, устанавливавшиеся на некоторых экипажах. Впрочем, об одной мере по охране окружающей среды от "акустического загрязнения" и сейчас нельзя говорить без уважения. Естествоведы довольно давно установили, что рыба боится пароходных шумов, и в нижнем течении Урала было запрещено пароходное сообщение, чтобы не пугать ценные породы рыб, идущих на нерест.

Но уменьшение шумовых уровней - и это очень важно - увеличивает производительность труда человека. Это отмечают специалисты на любых предприятиях. Так, на московском почтамте уменьшение шума на 10--15 децибел повысило производительность труда при сортировке писем на 18%. Готовая экономия при этом составила круглым счетом 1 миллион рублей.

Но, оказывается, есть предел, дальше которого уменьшение шума становится не только неполезным, но даже нежелательным. Одна из фирм ФРГ обеспечила новое здание конструкторского бюро совершенной звукоизоляцией. Ни один звук с улицы, даже грохот тяжелых грузовиков, не долетал сюда. И что же? Инженеры-конструкторы стали жаловаться на непривычную, неестественную тишину. Пришлось установить электроакустическое устройство, воспроизводящее легкий, совсем легкий гул. Производительность труда и настроение работников сразу поднялось.

(Гнетущее влияние "абсолютной" тишины было, впрочем, известно и ранее, из опытов над людьми в сурдокамерах. Очевидно, человек за миллионы лет своего развития привык к определенному уровню природных шумов и не может в короткий срок адаптироваться к абсолютной тишине.)

Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:

• устранение причины шума, т. е. замена шумящего оборудования, механизмов на более современное нешумящее оборудование;

• изоляция источника шума от окружающей среды (применение глушителей, экранов, звукопоглощающих строительных материалов);

• ограждение шумящих производств зонами зеленых насаждений;

• применение рациональной планировки помещений;

• использование дистанционного управления при эксплуатации шумящего оборудования и машин;

• использование средств автоматики для управления и контроля технологическими производственными процессами;

• использование индивидуальных средств защиты (беру-ши, наушники, ватные тампоны);

• проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии;

• соблюдение режима труда и отдыха;

• проведение профилактических мероприятий, направленных на восстановление здоровья.

• использование звукопоглощающих материалов, установка глушителей шума

Свыше 60% горожан жалуются на чрезмерный шум, он раздражает, мешает работать или отдыхать.

Нередко шум несет важную информацию. Автомобилисты и мотогонщики внимательно вслушиваются в звуки машин, чтобы избежать аварии.

Заключение

С шумом необходим бороться, он вредно влияет на организм. Наше ухо нуждается в защите от шумового загрязнения, мы не можем видеть, но ощущаем это влияние на организм. Нужно бережно относиться к своему здоровью и здоровью окружающих, меньше подвергаться вредному воздействию шума. Больше бывать на природе: в лесу, у реки. Шелест листьев, шум воды действует успокаивающе.

Я думаю, для нашего города снижение уровня шума возможно при увеличении природной зоны.

Список используемой литературы

https://zazdorovye. ru/vliyanie-shuma-na-organizm-cheloveka-specificheskoe-i-nespecificheskoe-dejstvie-shuma/

http://class-fizika. narod. ru/s20.htm

Руководство 2.2.4/2.1.8.000-95 «Гигиеническая оценка физических факторов производственной и окружающей среды».

Руководство 2.2.013-94 «Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести, напряженности трудового процесса».

Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях. МГСН 2.04.97 (Московские городские строительные нормы). - М., 1997. - 37 с.

Ирина Суравегина, Валентина Сенкевич «Экология и мир».

Г. Фадеева «Физика и экология».

Приложение

Таблица 1

10дБ

20-30дБ

40дБ

50дБ

70дБ

80дБ

100дБ

120дБ