Производственный шум, его влияние на организм и борьба с ним

Исключительно широкое распространение производственного оборудования, характеризующегося различной частотой механических колебаний, придает важное значение исследованию колебаний, воспринимаемых слуховым анализатором. В виде звука воспринимаются колебания с частотой 16—18 000 Гц. Шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков различной частоты и силы.

При непрерывном с бесконечно малыми интервалами расположении звуков, составляющих шум, спектр шума носит название непрерывного, или сплошного, в отличие от дискретного, или линейного, характеризующегося значительными интервалами.

В зависимости от спектрального состава различают три класса производственного шума.

Класс 1. Низкочастотные шумы (шум тихоходных агрегатов неударного действия, шум, проникающий сквозь звукоизолирующие преграды, стены, перекрытия, кожухи). Наибольшие уровни частоты в спектре шума расположены ниже 400 Гц, за которой следует понижение (не менее чем на 5 дБ на каждую последующую октаву).

Класс 2. Среднечастотные шумы (шумы большинства машин, станков и агрегатов неударного действия). Наибольшие уровни частоты в спектре шума расположены ниже 800 Гц, за которыми также следует понижение не менее чем на 5 дБ на каждую последующую октаву.

Класс 3. Высокочастотные шумы (звенящие, шипящие, свистящие, характерные для агрегатов ударного действия, потоков воздуха и газа, агрегатов, действующих с большими, скоростями). Наибольший уровень частоты в спектре шума расположен выше 800 Гц.

При резком преобладании какого-либо тона в спектре шума последний носит характер тонального. Например, при работе машины основной тон может быть различным в зависимости от числа оборотов основных ее элементов.

Спектральный анализ шума, производимый с помощью анализаторов шума или анализаторов звуковых частот, позволяет наметить меры снижения шума.

Интенсивность или сила звука оценивается количеством энергии, переносимой в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной к направлению движения звуковой волны. Измеряется интенсивность звука в ваттах на квадратный сантиметр. Минимальная интенсивность звука, которую слуховой орган в состоянии воспринять, называется порогом слышимости. За верхнюю границу слуховых ощущений принимают порог осязания, или интенсивность звука, при которой он вызывает болевое ощущение. Интенсивность звука можно оценить по звуковому давлению, в барах или ньютонах. Бар— приблизительно одна миллионная часть атмосферного давления, ньютон равен 0,102 кг. Речь обычной громкости создает звуковое давление в 1 бар.

В физике для оценки уровня силы звука (шума) принята логарифмическая шкала уровней силы звука. В этой шкале белы представляют собой не абсолютные, а относительные единицы, выражающие превышение силы звука по отношению к исходной величине. За начало отсчета (нулевой уровень шкалы) условно принят порог слышимости стандартного тона 1000 Гц, интенсивность которого в единицах звуковой энергии равна 10-12 вт/м2/сек. Наибольший по силе звук, еще воспринимаемый органом слуха, выше порога слышимости в 10—14 раз. По уровню силы звук этот выше порога слышимости на 14 единиц. Единица эта — бел; 1/10 бела — децибел (дБ). Так, при уровне силы шума в 60 дБ (или 6 бел) интенсивность шума выше порога слышимости тона 1000 Гц в 106 или в 1 000 000 раз. Наиболее сильный шум, который еще воспринимается органом слуха как звук, оценивается по этой шкале в 14 бел, или 140 дБ. Увеличению интенсивности звука вдвое в единицах звуковой энергии соответствует по шкале децибел увеличение на логарифм 2, т. е. на 0,3 бел, или 3 дБ.

Для физиологической оценки уровня громкости шума (звука) можно пользоваться шкалой, в которой громкость всех звуков сравнивается на слух с громкостью тона 1000 Гц, а уровень громкости его принят равным уровню силы в децибелах. Физическая оценка уровня силы шума в децибелах и физиологическая оценка его разнятся тем больше, чем слабее звук и чем ниже его частота. При уровнях силы шума 80 дБ и более физическая и физиологическая количественная характеристика почти не разнятся.

В процессе восприятия звуков (шума) слуховой анализатор в зависимости от спектрального состава и силы шума адаптируется к нему: к сильным звуковым раздражителям чувствительность органа слуха несколько понижается и восстанавливается после прекращения действия раздражителя.

Если после воздействия шума чувствительность к нему понижается (порог восприятия повышается) не более чем на 10—15 дБ, а восстановление ее наступает не более чем в течение 2—3 минут, это свидетельствует об адаптации к шуму. Изменение же порогов более значительное, и замедленное восстановление чувствительности является признаком утомления слуха. Чем выше звук, тем больше его утомляющее действие. Звуки с частотой 2000—4000 Гц оказывают утомляющее действие уже при 80 дБ, звуки до 1024 Гц при этой интенсивности вызывают менее выраженное утомление. При интенсивном шуме обычно возникает снижение слуховой чувствительности, вследствие утомления слуха и ослабления восприятия высоких частот независимо от спектра действовавшего шума.

Интенсивным шумом в производственных условиях нередко вызывается стойкое понижение чувствительности к различным тонам и шепотной речи (профессиональная тугоухость и глухота).

Клинические обследования рабочих, подвергающихся на производстве систематическому воздействию шума (ткачи, котельщики, испытатели моторов, клепальщики, кузнецы и молотобойцы, гвоздильщики и др.), выявили среди них значительный, увеличивающийся со стажем, процент лиц с ослабленным слухом, заболеваниями внутреннего и среднего уха. Чрезмерно выраженное понижение слуха наблюдалось и при обследовании непосредственно после работы, очевидно в связи со слуховым утомлением, наступавшем в течение смены. Аудиометрически установлено раннее возникновение начальных нарушений слуха, причем начальное понижение слуховой чувствительности (повышение слуховых порогов) к отдельным тонам независимо от частоты шума обнаруживается для тона 4096 Гц и лишь затем устанавливается стойкое понижение восприятия тонов более высоких и низких частот.

В развитии профессиональной глухоты, несомненно, решающую роль играет звуковоспринимающий (кохлеарный) аппарат и, вероятно, корковая область слухового анализатора. При морфологическом исследовании внутреннего уха лиц, страдавших при жизни тугоухостью, обнаружены атрофические и некробиотические изменения в кортиевом органе и основном завитке спирального ганглия. При длительной работе в условиях интенсивного шума, особенно высокочастотного, наступает постепенное ослабление слышимости сначала высоких, а затем и других тонов, которое может привести к полной глухоте.

Наряду с изменениями в слуховом аппарате установлено влияние шума на центральную нервную систему, характеризующееся симптомами перераздражения ее: замедлением нервных реакций, понижением внимания, работоспособности, производительности труда.

Под влиянием шума изменяются ритм дыхания, частота пульса, уровень кровяного давления и другие вегетативные функции. Иногда под влиянием шума наблюдалось также изменение двигательной и секреторной функций желудка, объема внутренних органов, газообмена.

Множественное нарушение функций под влиянием шума позволило Е. Е. Андреевой-Галаниной объединить весь комплекс этих нарушений в понятие «шумовая болезнь».

Таким образом, действие шума зависит от трех основных условий:
1)       длительности воздействия шума; профессиональная тугоухость и профессиональная глухота развиваются обычно постепенно, в течение ряда лет;
2)       интенсивности шума: чем интенсивнее шум, тем быстрее развиваются утомление и соответствующие патологические изменения;
3)       частотной характеристики (спектра шума); чем больше преобладают в шуме высокие частоты, тем он опаснее в смысле развития тугоухости, тем сильнее его раздражающее действие, тем скорее возникает утомление.

Учитывая, что шум может влиять на различные функции организма (нарушает сон, мешает выполнять напряженную умственную работу), для разных помещений устанавливаются различные допустимые уровни шума.

Шум, не превышающий 30—35 дБ, не ощущается как утомительный или заметный. Такой уровень шума является допустимым для читальных залов, больничных палат, жилых комнат ночью. Для конструкторских бюро, конторских помещений допускается уровень шума 50—60 дБ.

Для производственных помещений, в которых снижение уровня шума связано с большими техническими трудностями, приходится ориентироваться не только на утомляющее действие шума, но и на предотвращение развития профессиональной патологии.

Большинство исследователей склоняется к тому, что шум в пределах 80—85 дБ, а по некоторым данным — до 90 дБ, не вызывает при длительном воздействии профессиональной тугоухости.

В Советском Союзе установлены предельно допустимые уровни шума (табл. 30), приведенные в «Гигиенических нормах допустимых уровней звукового давления и уровней звука на рабочих местах» № 1004-73. В зависимости от длительности действия и характера шума предусмотрены поправки к октавным уровням звуковых давлений (табл. 31).

Таблица 30. Допустимые уроки звукового давления и уровни звука на постоянных рабочих местах
Наименование Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц Уровни звука, дБ А
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
уровни звукового давления, дБ
1. При шуме, проникающем извне помещений, находящихся на территории предприятий:
а) конструкторские бюро, комнаты расчетчиков и программистов счетно-электронных машин, помещения лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных, помещения приема больных здравпунктов		 71 61 54 49 45 42 40 38 50
б) помещения управлений (рабочие комнаты) 79 70 63 58 55 52 50 49 60
в) кабины наблюдения и дистанционного управления 94 87 82 78 75 73 71 70 60
г) то же с речевой связью по телефону 83 74 68 63 75 57 55 54 65
2. При шуме, возникающем внутри помещений и проникающем в помещения, находящиеся на территории предприятий:
а) помещения и участки точной сборки, машинописные бюро		 83 74 68 63 75 57 55 54 65
б) помещения лабораторий, помещения для размещения «шумных» агрегатов  счетно-вычислительных машин (табуляторов, перфораторов, магнитных барабанов и т. п.) 94 87 82 78 75 73 71 70 80
3. Постоянные рабочие места в производственных помещениях и на территории предприятий 99 92 86 83 80 78 76 74 85
Примечание. В зависимости от характера шума и его воздействия величины октавных уровней звуковых давлений, приведенных в табл. 30, подлежат уточнению согласно табл. 31.



Таблица 31. Поправки к октавным уровням звукового давления и уровням звука в дБ и дБ А
Суммарная длительность воздействия за смену (рабочий день) Характер шума
широкополосный тональный или импульсный
От 4 до 8 часов 0 —5
» 1 » 4 » +6 +1
» 1/4 » 1 часа +12 +7
» 5 » 14 минут +18 +13
Менее 5 минут +24 +19