8.3.2. Гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

В производственных условиях вредные вещества поступают в ор­ганизм человека в основном с вдыхаемым воздухом. Токсичность вред­ных веществ определяется, прежде всего, их концентрацией в воздухе рабочей зоны, устанавливаются предельно допустимые значения — ПДК , мг/м³, на содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Эти значения определены в ГОСТ 12.1.005—88 и СанПиН 11—19—94.

205

Если в воздухе рабочей зоны находятся несколько веществ, об­ладающих независимым действием, то концентрация С^ каждого не

должна превышать установленное для него значение ПДК :

Если в воздухе рабочей зоны находятся п веществ, обладающих суммацией действия, то сумма отношений концентрации С; каждого

вещества к его ПДК ^ не должна быть больше единицы:

Е сли в воздухе рабочей зоны находятся п веществ, обладающих синергизмом и антагонизмом действия, то должно выполняться условие

где Х- — поправка, учитывающая усиление или ослабление действия вещества.

8.4. Производственный шум

Шум (звук) — упругие колебания в частотном диапазоне слышимо­сти человека, распространяющиеся в виде волны в газообразных средах [5].

Звук представляет собой волновое движение упругой среды (на­пример, воздуха, воды и др.), которое воспринимается слуховым ап­паратом человека. Основные характеристики звука в соответствии с ГОСТ 12.1.003—83 ССБТ «Шум. Общие требования безопасности» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10—32—2002 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территориях жилой застройки» (с изм. и доп., внесенными постановлением Минздрава от 12.12.2005 г. №220).

Колебательная скорость v, м/с — скорость колебания частиц воз­духа относительно положения равновесия.

Скорость распространения звука (скорость звука) с, м/с — ско­рость распространения звуковой волны. При нормальных атмосферных условиях (температура 20 °С, давление 10⁵ Па) скорость распростра­нения звука в воздухе равна 344 м/с.

Звуковое давление р, Па — разность между мгновенным значе­нием полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде:

Р = vpc,

где р — плотность среды, кг/м³, рс — удельное акустическое сопротив­ление, равное 410 Па • с/м для воздуха, 1,5 • 10⁶ Па • с/м — для воды, 4,8 • 10⁷ Па • с/м — для стали.

206

При распространении звука со скоростью звуковой волны проис­ходит перенос энергии, которая характеризуется интенсивностью звука.

Интенсивность звука I, Вт/м² —_: энергия, переносимая звуко­вой волной в единицу времени, отнесенная к площади поверхности, через которую она распространяется:

1=р²/(рс).

Звуковое давление и интенсивность звука принято характери­зовать их логарифмическими значениями — уровнями звукового дав­ления и интенсивности звука.

Уровень звукового давления, дБ,

L_p= 10 Ig(p2//,§) = 20 lg(p/p₀), где р₀ — пороговое звуковое давление, равное 2 • 10"⁵ Па.

Уровень интенсивности звука, дБ, L_i=101g(7/7₀),

где Iq — пороговая интенсивность звука, равная 10~¹² Вт/м².

Пороги слышимости — минимальные значения звукового дав­ления и интенсивности звука, которые слышит человек при частоте в 1000 Гц.

Диапазон звуковых частот разбит на октавные полосы (полоса частот, у которой отношение верхней граничной частоты f₂ к нижней

/l равно 2, называется октавой). Каждая октава характеризуется

среднегеометрической частотой f_CT =

Граничные и среднегеометрические частоты октавных полос приведены в табл. 8.3.

Если f₂ //j = v2 = 1,26, то ширина полосы равна 1/3 октавы. Для

гигиенических целей шумы исследуют обычно в октавных, а для тех­нических — в 1/3-октавных полосах частот.

Таблица 8.3 Частоты и диапазоны октавных полос

Среднегеометри­ческие значения октавных полос, Гц	Граничные часто­ты и диапазоны октавных полос, Гц	Среднегеометри­ческие значения октавных полос, Гц	Граничные часто­ты и диапазоны октавных полос, Гц
63	45...90	1000	710...1400
125	90...180	2000	1400...2800
250	180...355	4000	2800...5600
500	355...710	8000	5600... 11200

207

Производственный шум — совокупность звуков различной ин­тенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников неприятные ощущения.

Шум классифицируется по частоте, временным и спектральным характеристикам (рис. 8.1).

| Классификация производственного шума |

_fc

По частоте

По спектру

±

По временным характеристикам

По природе возникновения

Д

•X

g

СО

о

V «

&

Рис. 8.1. Классификация производственного шума

Постоянный шум — шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характе­ристике измерительного прибора «медленно».

Непостоянный шум — шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или рабочую смену изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на стандартизованной временной характе­ристике измерительного прибора «медленно». Непостоянный шум разделяют на колеблющийся, прерывистый и импульсный.

Колеблющийся шум — шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени.

Прерывистый шум — шум, уровень звука которого изменяется во времени ступенчато (на 5 дБ А и более), при этом уровни звука, из­меренные на стандартизованных временных характеристиках «им­пульс» и «медленно», отличаются менее чем на 7 дБА.

208

Импульсный шум — шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, для которых уровни звука, измеренные на стан­дартизованных временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются на 7 дБА и более.

Широкополосный шум обладает непрерывным спектром более одной октавы, тональный (дискретный) содержит в спектре выра­женные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значи­тельно выше уровня звука на других частотах). Шум реактивного са­молета — широкополосный шум, шум дисковой пилы — тональный (в спектре шума имеется ярко выраженная частота с доминирующим уровнем звука).

Механические шумы возникают по причинам наличия в механиз­мах инерционных возмущающих сил, соударения деталей, трения и др. Аэродинамические шумы возникают в результате движения газа, обтекания газовыми (воздушными) потоками различных тел. Аэроди­намический шум возникает при работе вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и газа в атмосферу и т.д. Гидравлические шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях.

Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании, использующих электромагнитную энергию.

Шум звукового диапазона на производстве приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы. В результате снижается производительность труда и ухудшается качество выпол­няемой работы. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических объектов и внутрицехового транспорта сигналы, что спо­собствует возникновению несчастных случаев на производстве.

-20

20 100 1000 10 000/, Гц

Рис. 8.2. Слуховое восприятие человека

Х арактеристика слухового восприятия человека с нормальным слухом представлена на рис. 8.2. Предельные значения уровней зву­кового давления изображены двумя кривыми. Нижняя кривая соответст­вует порогу слышимости. Как видно, при определенных частотах чело­век слышит отрицательные уров­ни звука. Это объясняется тем, что логарифмическая шкала уровней звукового давления построена та­ким образом, что за пороговое зна­чение уровня звукового давления р₀ принят порог слышимости на

частоте 1000 Гц (L_p = 0 дБ). Од­нако порог слышимости человека

209

на частотах 2000...4000 Гц меньше. Верхняя кривая соответствует порогу болевого ощущения (L =120...130 дБ).

Звуки, превышающие по своему уровню порог болевого ощуще­ния, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате (перфо­рация или даже разрыв барабанной перепонки). Область на частот­ной шкале, лежащая между двумя кривыми, называется областью слухового восприятия.

Шум с уровнем звукового давления до 30...45 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звука до 40...70 дБ создает дополнительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может стать причиной неврозов.

Длительное воздействие шума с уровнем свыше 80 дБ может привести к ухудшению слуха — профессиональной тугоухости. При действии шума свыше 130 дБ возможен разрыв барабанных перепо­нок, контузия, а при уровнях звука свыше 160 дБ вероятен смер­тельный исход.

Помимо снижения слуха рабочие, подвергающиеся постоянному воздействию шума, жалуются на головные боли, головокружение, бо­ли в области сердца, желудка, желчного пузыря, повышенное артери­альное давление. Шум снижает иммунитет человека и устойчивость человека к внешним воздействиям. Соблюдение ПДУ шума не ис­ключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Степень воздействия шума на слуховой аппарат человека зави­сит не только от интенсивности и звукового давления, но также и от частоты и характера изменения звука во времени.

Предельно допустимый уровень шума — уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч 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.

Субъективные ощущения человека от воздействия шума зави­сят не только от уровня звукового давления, но и от частоты. Звуки низкой частоты воспринимаются как менее громкие по сравнению со звуками более высокой частоты такой же интенсивности.

Уровень громкости (единица измерения фон) — разность уров­ней громкости двух звуков данной частоты, для которых равные по громкости звуки с частотой 1000 Гц отличаются по интенсивности (или уровню звукового давления) на 1 дБ.

При частотах ниже 1000 Гц уровни громкости оказываются ни­же уровней звукового давления, и, наоборот, при больших частотах

210

уровни громкости оказываются выше уровней звукового давления. Следовательно, понятие «уровень громкости» — чисто физиологиче­ская характеристика звука.

Измерения уровней шума в производственных условиях произ­водят приборами шумомерами.

Частотным спектром постоянного шума называется зависи­мость среднеквадратичных значений звукового давления от частоты.