Шумове забруднення. Вплив шуму на людину та живі організми

Міністерство освіти та науки України

Вищий державний навчальний заклад

Запорізький національний університет

Запоріжжя 2011 рік

Зміст

1. Вступ

2. Вплив шуму на людину та живі організми

3. Чи може звук вбивати?

4. Музичні феномени

5. Висновок

6. Список використаної літератури

Вступ

Людина завжди жила у світі звуків та шуму. Під шумом розуміють усі неприємні й небажані звуки та їх поєднання, які заважають нормально працювати, відпочивати, сприймати необхідні звукові сигнали.

Шум – одна з форм фізичного (хвильового) забруднення природного середовища. Адаптація до нього практично неможлива.

По І.І. Дедю, шумове забруднення – форма фізичного забруднення, що виявляється у збільшенні рівня шуму понад природний і такий, що викликає при короткочасній тривалості неспокій, а при тривалій – пошкодження органів, що сприймають його або до загибелі організмів.

Для всіх живих організмів, в тому числі ,і людини звук є однією з дій навколишнього природного середовища. У природі гучні звуки рідкісні, шум відносно слабкий і нетривалий.поєднання звукових подразників дає тваринам і людині час, необхідний для оцінки їх характеру і формування у відповідь реакції.

Звукові хвилі, або звук, - це механічні коливання, які поширюються у твердих, рідких та газоподібних середовищах. До найважливіших фізичних характеристик звуку належать: швидкість, звуковий тиск, інтенсивність звуку та його спектральний склад. У зв’язку із слуховими відчуттями, що викликаються чутними звуками, користуються такими характеристиками, як гучність звуку, його висота й тембр.

Інтенсивність, або сила, звуку визначається зміною звукового тиску в навколишньому повітряному середовищі, а гучність звуку, тобто міра сили слухового відчуття, залежить також і від частоти звуку. Звуковий діапазон частоти, який сприймає вухо людини, становить 16 Гц – 20 кГц (чутний звук). Звукові коливання з частотою, нижчою за 16 – 20 Гц, називають інфразвуковими, вищою за 20 кГц – ультразвуковими.

Спектр – це складові звуку, прості гармоніки коливань, які мають певну частоту, фазу та амплітуду.

Рівень звукового тиску виражає сукупний тиск складних звуків, а октавні слухові рівнв визначають частину різних частотних смуг спектра.

Для визначення рівня звукового тиску розроблено логарифмічну шкалу, кожен ступінь якої відповідає зміні інтенсивності шуму в десять разів і називається белом (Б) на честь винахідника телефона американського вченого А. Белла. На практиці використовують зручнішу одиницю – децибел (дБ), яка в десять разів менша від бела. Для вимірювання інтенсивності шуму розроблено спеціальні прилади – шумоміри.

Збільшення якоїсь частоти вдвоє сприймається нами як підвищення тону звуку на певну величину (октаву). Звичайна розмова між людьми ведеться в межах частот 250 Гц – 10 кГц та інтенсивності звуку приблмзно 30 – 60 дБ.

Унормовано шумові характеристики місць перебування людей. Рекомендуються такі діапазрни звукового тиску всередині приміщень: для сну, відпочинку – 30 – 45 дБ; для розумової праці – 45 – 55; для лабораторних досліджень, роботи з персональним комп’ютером – 50 65; для виробничих цехів, магазинів, гаражів – 56 – 70 дБ.

Шум тим небезпечніший, чим вища тональність звуків. Так, низькочастотні шума навіть до 100 дБ особливої шкодт органу слуху не завдають, а високочастотні стають небезпечними вже за рівня 75 – 80 дБ.

Нормальний шум навколишнього середовища варіює в межах 35 – 60 дБ. Але до цього фону додаються все нові децибели внаслідок чого рівень шуму часто перевищує 100 дБ.

Природа ніколи не була безмовною, вона – безшумна. Звук – один з найстародавніших її проявів. Звуки завжди були і, навіть, жахливої сили і потужності. Але все-таки в природному середовищі переважали звуки шелестіння листя, дзюрчання струмка, легкий плескіт води і шум прибою,які завжди приємні людині – вони заспокоюють, знімають стреси. Проте внаслідок винахідливості, діяльності “цивілізованої” людини звучання голосів природи стає все більш рідкісним, зникає зовсім або заглушається промисловими, транспортними та іншими шумами.

1. Вплив шуму на людину та живі організми

Подразнююча сила звуку (шуму) залежить від його інтенсивності, діапазону і тривалості дії. Шуми із широким спектром менше роздратовують, ніж шуми з вузьким інтервалом частот.

Рівень шуму в 20 – 30 дБ практично нешкідливий для людини. Такий рівень має природний звуковий фон без якого неможливе людське життя. Для гучних звуків допустима межа становить приблизно 80 дБ. Звук у 130 дБ виклмкає у людини больові відчуття; у 150 – стає нестерпним. Звук у 180 дБ викликає “втому” металу, а при 190 дБ – руйнуються конструкції.

Сучасний шумовий дискомфорт викликає у живих організмів хворобливі реакції. Шум від реактивного літака, наприклад, гнітюче діє на бджолу, вона втрачає здатність до орієнтування. Цей же шум вбиває личинки бджіл, розбиває пташині яйця, які відкрито лежать у гнізді. Транспортний або виробничий шум пригнічує людину – втомлює, дратує, не дає змоги зосередитись. Як тільки такий шум зникає, людина відразу відчуває полегшення і спокій.

Шум достатньої інтенсивності і тривалості може призвести до різкого зниження чутливості слуху.

Крім частоти і рівня гучності шуму, на послаблення слуху впливають характер і тривалість дії шуму, вік, чутливість слуху, інші причини. Хвороба розвивається поступово, тому особливо важливо заздалегідь вжити заходів захисту від шуму. Під впливом сильного шуму, особливо високочастотного, в органі слуху відбуваються незворотні зміни. Високі рівні понижують чутливість слуху вже через 1 – 2 роки роботи, при середніх рівнях негативний вплив проявляється дещо пізніше, через 5 – 10 років.

Послідовність з якою відбувається втрата слуху зараз добре вивчена. Інтенсивний шум спочатку викликає тимчасову втрату слуху. За нормальних умов через день або два слух відновлюється, але якщо дія (вплив) шуму продовжується на протязі багатьох місяців, а то, як це спостерігається в промисловості, і років, відновлення не відбувається, і тимчасове послаблення слуху переростає у постійне.

Спочатку пошкодження нервів впливає на сприйняття високочастотного діапазону звукових коливань (4 000 Гц і вище), поступово поширюючись і на більш низькі частоти. Людина перестає сприймати високочастотні звуки “ф” і “с”.

Нервові клітини внутрішнього вуха настільки пошкоджуються, що атрофуються і гинуть.

Притупляє слух також і гучна музика. Група спеціалістів обстежила молодь, яка часто слухала гучну музику. У 20% юнаків і дівчат слух був притуплений до такого ж ступеня, як у 80-літніх людей.

Шум заважає нормальному відпочинку і відновленню сил, порушує сон. Систематичне недосипання і безсоння призводить до тяжких нервових розладів.

Шум згубно впливає на зоровий і вестибулярний аналізатори, понижує стійкість ясного бачення і рефлекторну діяльність, сприяє збільшенню числа можливих захворювань. Шум пригнічує психіку, спричиняє витрати нервової енергії, викликає духовне незадоволення і протест.

Дослідження довели, що ультразвук, який займає значне місце у спектрі виробничих шумів, несприятливо впливає на організм, хоча вухо його не сприймає. Пасажири літака часто відчувають стан пригнічення і хвилювання, однією із причин яких є інфразвук. Останній викликає у деяких людей напади морської хвороби.

Навіть слабкі інфразвуки можуть істотно впливати на людину, якщо вони мають тривалий характер. Деякі нервові хвороби мешканців промислових міст спричиняють саме інфразвуки, що проникають навіть крізь товсті стіни споруд.

Робота в умовах підвищеного рівня шуму викликає швидку втому, загострює слух на високих частотах. Потім людина звикає до шуму, чутливість до високих частот пропадає, починається погіршення слуху, яке поступово призводить до глухоти.

Шум згубно діє не тільки на слуховий апарат, але й на центральну нервову систему людини, роботу серця, є причиною багатьох інших захворювань. Найпотужнішим джерелом шуму є гелікоптери та літаки, особливо надзвукові. Їхні шуми погіршують слух та призводять до інших захворюваня робітників наземних служб аеропорту, а також мешканців населених пунктів над якими низько пролітають літаки. Негативна дія таких шумів на людину залежить не тільки від максимального рівня шуму, але й від тривалості дії, загального числа випадків дії такого шуму на добу та фонового рівня шуму. На інтенсивність шуму і площу його розповсюдження суттєво впливають метеорологічні умови: швидкість вітру, температура повітря, хмарність і опади.

Проблема загострюється у зв’язку з експлуатацією надзвукових літаків. У районі польотів таких літаків на незначних висотах виникають шуми, звукові удари і вібрація будівель та споруд. Сучасні надзвукові літаки породжують шуми, інтенсивність яких значно перевищує гранично допустимі норми.

Одним із способів зниження рівня шуму літаків є використання турбовентиляторних двигунів в яких велика частина всмоктуваного повітря оминає камеру згорання, внаслідок чого швидкість викиду вихлопних газів зменшується. Турбовентиляторні двигуни застосовуються зараз на більшості сучасних пасажирських авіалайнерів.

Значним джерелом шуму є залізничний транспорт, який створює акустичний дискомфорт для великих груп населення (до 60 дБ на відстані 200 м і більше). Помітну роль у звуковому режимі міста відіграють промислові підприємства. При цьому найбільш шкідливим в акустичному відношенні є виробництва, розташовані в житловій зоні. Рівень шумів навколо таких підприємств досягає 75 дБ.

Поряд із шумами, що проникають ззовні, суттєве значення мають шуми від внутрішніх джерел, в тому числі від інженерного та сантехнічного обладнання. Особливо несприятлива ситуація виникає у житлових будинках з вбудованими об’єктами громадського харчування, побутового обслуговування тощо. Джерелом шумів в житлових будинках часто є різноманітна побутова техніка, поведінка людей. Так, пилосос чи електронатирач підлоги, що працює в квартирі, дає середньочастотний шум інтенсивністю в 70 – 80 дБ, магнітофон чи телевізор – 80 дБ.

Дослідники встановили, що шум може руйнувати рослинні клутки. Наприклад, експерименти показали, що рослини, які потрапляють під обстріл звуками, засихають і гинуть. Причиною їхньої загибелі є надмірне виділення вологи через листя: коли рівень шуму перевищує певну межу, квіти буквально виходять сльозами. Якщо гвоздику поставити поряд з радіоприймачем, що працює на повну гучність, то квітка зів’яне. Дерева в місті вмирають набагато раніше, ніж в природному середовищі. Бджола втрачає датність орієнтуватися і перестає працювати при шумі реактивного літака.

Конкретним прикладом дії шуму на живі організми, можна вважати наступну подію чотирирічної давності, що трапилась в Україні.

Тисячі пташенят, що не вилупилися, загинули на косі Пташина біля гирла Швидке (дельта Дунаю) в результаті днопоглиблювальних робіт, що велися німецькою компанією “Мебіус” згідно розпорядження Міністерства транспорту України. Шум від працюючої техніки розносився на 5 – 7 км, негативно впливаючи на прилеглі території Дунайського біосферного заповідника. Представники цього заповідника і ще трьох організацій вимушені були з болем констатувати загибель всієї колонії пестроносого і річкового крячка, які розташовувалися на косі Пташина.

З Акту обстеження коси Пташина від 16 липня 2004 року: “ В результаті фактичного обстеження коси Пташина (біля гирла Швидке) на місці розташування значних колоній пестроносого ( 950 кубел і 430 кубел за підсумками обліку 28.06.04 р.) і річкового крячка (120 кубел – за даними того ж обліку) на великій площі виявлені залишки багатьох сотень яєць птахів вказаних видів. Характер їх пошкоджень однозначно свідчить про те, що пташенята з них не вилуплювалися. Розрахунковий час початку вилуплення пташенят цієї колонії очікувався з 20 липня. Найбільш вірогідною причиною зникнення колоній (на їх місці у даний час відсутні навіть дорослі птахи) є надмірний чинник неспокою, викликаний днопоглиблювальною технікою, що працює поблизу, а також обслуговуючими її катерами”.

2. Чи може звук вбивати?

Як правило, наше вухо сприймає звуки, що мають частоту від 20 до 20 тисяч герц (коливань в секунду). Звуки, що мають меншу частоту - інфразвуки, і звуки з більшою частотою - ультразвуки, ми не чуємо.

Але якщо ми їх не чуємо, це ще не означає, що їх немає, або що вони на нас ніяк не впливають.

Адже не бачимо ж ми радіації, а всі знають, як вона нас дістала.

Існує величезна кількість прямих свідчень впливу інфразвуку на людину, та й на інших живих істот. Достовірність такого впливу виражена в нормативному документі - "гігієнічних норм інфразвуку на робочих місцях № 2274-80".

Адже ми, люди, представляємо собою тіла, що коливаються з Дозвуковий частотою. Справді, наші легені працюють з частотою 0,3-0,5 Гц, серце б'ється трохи частіше, з частотою близько 1 Гц, резонансна частота серця - 5-7 Гц. Резонансні частоти мозку, шлунка, печінки - 4-9 Гц.

Наш мозок коливається з кількома різними частотами, що залежать від виду діяльності в даний момент. Наприклад, дельта-ритм сплячої людини - 0,3-4 Гц, а альфа-ритм спить людина - 9-13 Гц.

І якщо на коливний мозок накладаються коливання тієї ж або дуже близької частоти, відбувається збій роботи мозку, людині ввижається казна-що.

Інфразвук може викликати у людей не тільки неприємні відчуття, але й численні зміни в центральній нервовій, серцево-судинної та дихальної системи, вестибулярному аналізаторі. Наприклад, звук з частотою 12 герц може викликати сильні приступи морської хвороби і запаморочення.

Власне, а що таке морська хвороба, як не наша реакція на качку з резонансною частотою?

Іноді виникає так званий страх невизначеності. Чи не звичайний страх, а стан незнаходження небезпеки, сила страху експоненціально зростає в часі і закінчується нервовим зривом. Інфразвук частотою 7-12 Гц і інтенсивністю 60-120 дБ викликає таку реакцію у 10% піддослідних. Можлива й інша реакція - заціпеніння, каталептичній синдром. На тлі порушеної стану нервової системи людина легше піддається навіювання.

Тому-то й посилюється панічний стан людей під час бомбардування або канонади.

Ще більш сильний інфразвук може викликати міокардіальне синдром. Тони серця приглушається, знижується сила і частота серцевих скорочень. Така дія характерна для інфразвуку інтенсивністю більше 150 дБ, та й то, якщо звучить досить довго, скажімо, не менше 10 хвилин.

З проблеми інфразвукового впливу виникло багато навколонаукових спекуляцій. Кажуть, що якось в Австралії від впливу інфразвуку, що генерується обладнанням фабрики, загинули курчата на найближчій фермі. Якщо гинуть курчата, то можуть гинути і люди? У численних статтях на цю тему безапеляційно стверджується, що так, можуть. Чи не так?

Звукове вплив характеризується двома параметрами: частотою та інтенсивністю. З частотою ми трохи розібралися, тепер спробуємо з'ясувати, який інтенсивності повинен бути звук, щоб вплинути на людину.

Інтенсивність звуку вимірюється в децибелах (дБ). Дійсно небезпечні дії починаються з 120 дБ, травмують - з 130 дБ. Коливання такої потужності викликають дзвін у вухах, нудоту, погіршення зору, страх. Інфразвук сильніше 130 дБ порушує травлення і розумову діяльність, викликає слабкість, сліпоту і навіть паралізує.

Більш сильний інфразвук можливо і зупинить серце, АЛЕ!

Максимальні рівні низькочастотних акустичних коливань від промислових і транспортних джерел не перевищують 100-110 дБ. Навіть під час руху поїзда метрополітену в тунелі інтенсивність інфразвуку становить 104-105 дБ. Рев інтенсивністю 130 дБ видає реактивний двигун, а звук 150 дБ можна порівняти з дією ударної хвилі. Для безперервної генерації таких звуків потрібні воістину величезні потужності. І робити інфразвукових гармату, щоб вбивати людей - нераціонально. Є більш ефективні методи.

А ось впливати на психіку, залякувати, вселяти, зомбувати - скільки завгодно.

3.Музичні феномени

У даний час уже ні в кого не виникає сумнівів, що функціональна музика певним чином регулює емоційний стан, полегшує усвідомлення власних переживань, підвищує соціальну активність слухачів тощо. [7,15,17,21,23 і ін.]. За обробку звукової інформації відповідальна частина скроневої частини мозку, розташована над слуховим каналом. Активність цієї частини в лівій півкулі найбільш виражена у тих осіб, що почали займатися музикою в ранньому віці, а також у людей, що володіють абсолютним слухом (тобто здатністю визначати висоту окремих звуків, не зіставляючи їх зі звуками відомої висоти).

Мелодії, що доставляють людині радість, сповільнюють пульс, збільшують силу серцевих скорочень, сприяють розширенню судин і нормалізації кров’яного тиску, а дратівлива музика дає прямо протилежний ефект. Деякі симфонічні твори, особливо Моцарта, змінюють кислотність шлункового соку. У зв’язку з цим обід у музичному супроводі виправданий не тільки з естетичного, але і з утилітарного погляду. Виявлено вплив музики на нейроендокринну функцію, зокрема, на рівень деяких гормонів у крові, що грають надзвичайно важливу роль у формуванні емоційних реакцій.

Вплив музики на стан людини пояснюється виникненням резонансу музичних хвиль у певних структурах людського тіла. Звукові сигнали, потрапляючи в резонансну частоту, що відповідає фізичним характеристикам тієї чи іншої структурної одиниці тіла, справляють на неї стимулюючий чи пригнічуючий вплив. Правильно підібрана мелодія впливає на хворих людей і прискорює одужання.

Музика діє вибірково - у залежності не тільки від її характеру, але і від інструмента, на якому вона виконується. Скрипці і фортепіано притаманний виражений заспокійливий ефект. А музика з перевагою в ній дисонансів, тобто різких звукових сполучень, викликає психоемоційну напругу.

Останнім часом виявлений цікавий музичний ефект дії несинхронної музики, генерованої декількома джерелами. Справа в тому, що значне поширення технічних засобів відтворення інформації, зокрема музики, сприяє прояву цього ефекту в масового споживача. Уперше це явище було виявлено при спостереженні за рухом перехожих повз лотки з музичними касетами, де рекламують ті чи інші мелодії [26]. Оскільки продавці не погоджують між собою відтворювані мелодії, то в просторі, насиченому найрізноманітнішими музичними добутками, утворюється дуже своєрідний пульсуючий звук. Було помічено, що в деяких точках простору перехожі прискорювали рух, а в інших, навпаки, йшли повільніше.

Коли автор провів спеціальні дослідження для вивчення цього феномену, то було встановлено, що формований з допомогою різних джерел пульсуючий звук значно змінює свідомість слухачів уже через 30 - 60 хвилин його експозиції. Час початку його дії залежить від програм джерел звуку. Для проведення експерименту в якості фонових звуків використовувалася техномузика, важкий рок, мовлення на арабській і корейській мові, мелодії суфіїв, класична музика, новини російською мовою, електронна музика і несинхронізовані механічні звуки настроювання. Результати дослідження призвели до таких висновків:

- під впливом пульсуючого шуму, утвореного в результаті інтерференції звуків з різних джерел, виникає широкий спектр моделей психопатології в залежності від схильності до конкретного типу реагування (афективне, пароксизмальне, дисоціативне).

- використана модель надсенсорного впливу виявилася подібною із сенсорною деривацією, при якій на перших етапах завжди відзначаються афективні порушення: страх, тривога, паніка і депресії, потім розвиваються явища дереалізації у формі зміненого сприйняття обсягів простору, порушення рухових навичок і рухові стереотипії, відчуття розтягнення часу і зміна свідомості, когнітивні порушення і порушення схеми тіла, далі ілюзії і галюцинації, марення, і, нарешті, соматичні розлади.

- загальними для всіх переживань слухачів були тривога і страх на початку проведеного експерименту, зміна відчуття простору і часу (дереалізація) і деперсоналізація.

- аудіальний вплив, імовірно, еквівалентний психоделічному.

Висновок

Опрацювавши не велику частину матеріалу, я зрозуміла, що для всіх живих організмів шум є дуже шкідливим, від якого він ніколи не позбавиться.

Останнім часом проблемі шуму надають великої ваги. Є багато способів боротьби з ним: використання шумопоглинальних екранів, фільтрів, матеріалів, зміна технології виробництва, запровадження безшумних механізмів і деталей, зміна режиму, деталей та особливостей транспортних потоків у містах.

А ось музикальні звуки – це чудо, котре здатне дуже сильно вплинути на всі ограни живих організмів: як рослин так и тварин.

Список використаної літератури

1. В.С. Джигирей Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навч. посіб. – 4-те вид., випр. і доп. – К: Т-во “Знання”, КОО, 2006. – 319 с.

2. www.hram.kiev.ua

3. www.mira-moon.ru