5.11. Энергетика – источник акустического воздействия на живые организмы

Специфическая форма физического загрязнения окружающей среды селитебных зон – акустическое (шумовое) загрязнение. Сам мир звуков – неотъемлемая составляющая среды обитания человека и многих животных, он небезразличен (как показывают многие исследования) некоторым высшим растениям. Шелест листьев, плеск воды, шум дождя, пение птиц, аккорды высокой музыки, – все это первично, органично и необходимо человеку. Абсолютная тишина, как правило, пугает и угнетает. Между тем разнообразие и многомасштабность процессов техногенеза существенным образом изменили и меняют естественное акустическое поле биосферы, что проявляется в шумовом загрязнении окружающей природной среды и становится серьезным фактором отрицательного воздействия на организм человека. Согласно сложившимся представлениям шумовое загрязнение – одна из форм физического (валового) загрязнения окружающей среды, адаптация организмов к которому невозможна. Вызвано оно превышением естественного уровня шума и ненормальным изменением звуковых характеристик (периодичности, силы звука и т.д.) повсюду: на рабочих местах, населенных пунктах вследствие работы транспорта, промышленных устройств, бытовых приборов, поведения самих людей и иных причин. Антропогенный шум стал патологическим явлением и неизбежным спутником технического уровня развития.

В зависимости от силы и длительности действия шум способен причинить ощутимый вред здоровью. Многолетнее воздействие шума ведет к повреждению органов слуха человека, к развитию тугоухости и даже глухоты. Измеряют шум в беллах (Б). Шум как фактор загрязнения жилой (селитебной) зоны воспринимается людьми довольно индивидуально: дифференциация восприятия шумовых воздействий меняется с возрастом, а также в зависимости от темперамента, общего состояния здоровья, особенностей слуховой адаптации и другие. Орган слуха может приспосабливаться к некоторым постоянным или повторяющимся шумам, но во всех случаях эта приспособляемость не защищает от возможного возникновения и развития какого-либо патологического процесса. Шумовое раздражение – одна из причин расстройства сна. Прервать и изменить глубину сна может даже небольшое (около 35 дБ) шумовое воздействие. Шум, превышающий 80–90 дБ, влияет на выделение гормонов гипофиза, контролирующих выработку других гормонов. Так, например, может возрасти выделение кортизона из коры надпочечников. Кортизон ослабляет действие печени по выводу вредных для организма веществ. Неожиданный сильный шум может привести к параличу сердца. Под воздействием шума развиваются сердечно-сосудистые заболевания, язвенная болезнь желудка, гастрит. Нарушение обмена веществ чаще встречается у людей, живущих и работающих в аномальной шумовой обстановке. По данным ВОЗ, реакция на шум со стороны нервной системы начинается уже при 40 дБ, а при шуме 70 дБ и более возникают её нарушения.

В настоящее время шум стал одним из основных загрязнителей окружающей среды обитания человека. Сильный неожиданный звук и даже небольшой шум могут привести к эмоциональному и поведенческому стрессу, нарушить покой животных и человека, вызвать быструю утомляемость, звон в ушах, головокружение, усиление сердцебиения, головную боль, повысить кровяное давление. В Англии вред от шума превышает ущерб от годового количества пожаров, в США экологический ущерб от воздействия шума только в учреждениях оценивается в 0,4 млрд дол. ежегодно. В России около 10 млн человек подвержено постоянному шумовому воздействию с высоким уровнем интенсивности. Отсутствие шума – показатель высокой культуры труда и один из факторов повышения производительности труда.

Исследования ученых показывают, что производительность труда служащих в спокойной обстановке на 9,0% выше, чем работающих в условиях шумового стресса. При этом ошибок в документах, работающих в шумных условиях, было сделано больше на 29,0%. По данным французских ученых, 11% несчастных случаев связано с потерей слуха. Ими также установлено, что человек в крупном городе начинает терять слух к 25 годам, в то время как в нормальной обстановке данный процесс проявляется только к 70 годам. Наиболее распространенный и мощный источник городского шума – транспорт, на который приходится 60–80% всех шумов. Так, звук от проходящего транспорта, отражаясь от стен, создает шум 80–82 дБ.

При гигиеническом нормировании допустимым считают такую силу шума, которая не нарушает звуковой комфорт человека (животных), не вызывает неприятных ощущений, причем при длительном воздействии не наблюдается изменений в комплексе физиологических показателей, отражающих реакцию наиболее чувствительных к шуму систем организма. Доказана исключительная способность растений задерживать и поглощать часть звуковой энергии, особенно звуки высокой частоты, которые представляют собой в этом отношении своеобразные фильтры. Листовая поверхность растений, отражая и поглощая звуковую энергию вследствие высокого акустического сопротивления, переводит её в тепловую. Лучше всего для поглощения шума подходит густая поросль, особенно лиственных деревьев, она более эффективна, чем кирпичная или бетонная стена. Наибольшим звукопоглощающим эффектом обладают деревья, у которых густая крона и большая листовая поверхность. Как показывают исследования, наибольшей звукоизолирующей способностью обладают зеленые перегородки из клена (15,5 дБ), тополя (до 11,0 дБ), липы (до 9,0 дБ) и ели (до 5,0 дБ).

Шум интенсивности 130–140 дБ сильно ощущается на расстоянии 20–30 м от источника шума. Источником шума в квартирах служит холодильное оборудование, машины и механизмы расположенных в жилых домах предприятий торговли, общественного питания и т.д. В этих условиях шумовое загрязнение в прилегающих квартирах повышается на 30–50 дБ. Относительно безвредный порог шумового загрязнения – 70 дБ, уровень в 130 дБ может вызвать акустическую травму.

Допустимые уровни шума на территориях различного хозяйственного назначения указаны в табл. 5.29.

Таблица 5.29. Допустимые уровни шума на территориях разного хозяйственного назначения, дБ [СНиП-II «Защита от шума»]

В сельском хозяйстве основными источниками шумового загрязнения считается мобильная техника – трактора (особенно при их запуске). На животноводческих комплексах и фермах источниками шума являются кормораздатчики, транспортеры, доильные установки, вакуумные насосы. К мощным источникам стресса относятся электромагнитные поля, появляющиеся в животноводческих фермах и птицеводческих фабриках. Под влиянием шумов и электромагнитных полей, а также скученности животных наблюдаются следующие явления: самки отказываются от вскармливания потомства, у свиней и птиц отмечаются случаи каннибализма. Стрессовые реакции приводят к различным клиническим заболеваниям, патологии защитно-приспособительных свойств организма.

Шум считается не меньшим врагом здоровья, чем загазованность воздуха, загрязнение почвы и воды. Людям, работающим в условиях повышенного воздействия шума, необходимо носить противошумовую каску, которая снижает его уровень, но хорошо пропускает голос человека. Интенсивность шума на птицеводческих фабриках превышает 75 дБ и достигает 95–100 дБ. Вследствие шума у животных повышается температура тела, учащается пульс и дыхание, снижается количество гемоглобина и эритроцитов в крови, изменяются физиологические показатели животных. Возрастает их нервная возбудимость и, как следствие, падает продуктивность. Отсюда следует, что при строительстве животноводческих комплексов и птицефабрик важно предусматривать снижение шума до 70 дБ, а на птицефабриках – до 90 дБ.

Скорость звука в воздухе в нормальных условиях составляет 330 м/с, в воде – 1400 м/с, в стали около 5000 м/с. Уровень громкости нормальной речи 60 дБ, мотор самолета на расстоянии 25 м производит шум в 120 дБ. На практике в качестве порога болевого ощущения принята интенсивность звука 100 Вт/м², соответствующая 140 дБ. По частотному диапазону шумы подразделяются на низкочастотные – до 350 Гц, среднечастотные – 350–800 Гц и высокочастотные – более 800 Гц. Длительное воздействие шума 80–90 дБ приводит к профессиональной глухоте. В табл. 5.30 даны некоторые источники шума и интенсивность звукового давления.

Таблица 5.30. Источники шумового воздействия и сила звука