§4 Защита от физичесКого загрязнения среды

4.1 Шум и его характеристики

Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности. Звук – это колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся волнообразно. Чем чаще колебания частиц воздуха, тем выше и тоньше звук. Основными физическими характеристиками звука являются частота f , интенсивность I , звуковое давление P.

Частота колебания звука определяется в герцах (Гц). 1 Гц равен одному колебанию в секунду. В зависимости от частоты звука различают инфразвук (1-16 Гц), звук, слышимый человеком (16-20000 Гц), ультразвук (свыше 20000 Гц).

Интенсивность звука или его сила измеряется энергией, которую переносят звуковые волны на единицу времени 1с через единицу площади 1 м² поперечного сечения, перпендикулярного направлению распространения волн. Единицей измерения интенсивности является 1Вт/м².

При распространении звуковых колебаний в воздухе периодически проявляются области разрежения и повышенного давления. Разность давления в сжатой и разреженной средах называется звуковым давлением. Оно измеряется в Па. За эталонный принят звук с частотой колебаний 1000Гц. При этой частоте порог слышимости по интенсивности составляет 10^-14 Вт/м², а звуковое давление Р=2*10^-5 Па.

Величины минимального звукового давления и минимальной интенсивности звуков, слабо различимых человеком, считаются пороговыми. Верхняя по интенсивности граница воспринимаемых человеком звуков считается порогом болевого ощущения. Человек воспринимает звуки в очень большом диапазоне интенсивности от 10^-14 до 1 Вт/м².

Пользоваться для оценки звука абсолютными значениями интенсивности или звукового давления неудобно, поэтому принято эти величины делить на пороговые значения, как логарифмы чисел, и выражать в белах. БЕЛ - это логарифм отношения двух одноименных физических величин. На практике уровень звука считают в децибелах (дБ).

Человеческий слух воспринимает звук и реагирует не на абсолютный прирост, а на относительный, то есть физиологические ощущения одинаковых приростов громкости возникают при изменении интенсивности звука не на одинаковое количество единиц, а в одинаковое число раз. То есть изменение звукового давления в 10 раз всегда воспримется как одинаковый прирост громкости. С учетом указанных свойств слуха установлена логарифмическая шкала для измерения уровня звукового давления. Каждое деление этой шкалы соответствует изменению интенсивности шума в 10 раз и называется белом. Если интенсивность звука больше интенсивности другого в 10 раз, то считают, что второй звук больше первого на 1 бел. В логарифмической шкале в пределах от 0 до 140 дБ укладывается диапазон слышимых звуков от 16 до 20000Гц.

По физической природе шумы могут иметь следующее происхождение:

• механическое, связанное с работой машин и оборудования;

• аэродинамическое, вызванное колебаниями в газах;

• гидравлическое, связанное с колебаниями давления и гидроударами в жидкостях;

• электромагнитное, вызванное колебаниями элементов электромеханических устройств под действием переменного электромагнитного поля или электрических разрядов.

Основными источниками шума являются все виды транспорта, примышленные предприятия и бытовое оборудование. В таблице 3.1 показаны уровни шума от различных объектов.

Таблица 3.1 Уровни шума от различных объектов

Источник шума	Уровень шума, дБ
Зимний лес в безветренную погоду	0
Шепот на расстоянии 1м	20
Сельская местность	30
Салон автомобиля	70
Грузовик	100
Гром	130
Взлет реактивного самолета	140
Выстрел из орудия	170

Уровень шума в 80дБ считается опасным, а 120дБ – болевым порогом. Шум порядка 90…100дБ вызывает постепенное ослабление слуха, нервно-психический стресс, язвенную болезнь, сердечно-сосудистые заболевания, заболевания щитовидной железы. Длительное воздействие очень сильного шума приводит к агрессивному состоянию, разрушению тканей тела, обострению хронических заболеваний и снижению продолжительности жизни.