 |
Воздействие электромагнитных полей на среду обитания
|
|
|
|
Лекция 3
ЗАЩИТА ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ ОТ ВИБРАЦИИ, ШУМА,
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Вопросы:
Шум и вибрация.
Воздействие электромагнитных полей на среду обитания.
Ионизирующее изучение.
Шум и вибрация
Огромное негативное влияние на биосферу оказывают такие физические загрязнители, как вибрация, шум, электромагнитные поля, радиоактивность. Их присутствие в окружающей среде приводит к нарушениям в экологической нише. К физическим факторам, воздействующим на население городов и состояние их здоровья, относят звуковые, электромагнитные и ионизирующие загрязнения окружающей среды.
Звук как физическое явлениепредставляет собой центростремительное движение упругой среды. Как физиологический процесс он является ощущением человека, возникающим при воздействии звуковых волн на органы слуха и организм в целом. С физиологической точки зрения, эти волны делят на полезные звуки и шум. Шум вызывает раздражающее действие на людей. Предельный уровень шумового давления, длительность которого не приводит к преждевременным повреждениям органов слуха, равен 80 - 90 децибел (дБ). Если же уровень звукового давления превышает 90 дБ, то это постепенно приводит к частичной или даже полной глухоте.
Шум - это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющихся во времени.
Для нормального существования, чтобы не ощущать себя изолированным от мира, человеку нужен шум в 10-20 дБ. Это шум листвы, парка или леса.
По частотному диапазону шумы подразделяются на:
-низкочастотные до 350 Гц;
-среднечастотные – 350-800 Гц;
-высокочастотные - выше 800 Гц.
|
|
|
По характеру спектра шумы бывают:
-широкополосные, с непрерывным спектром;
-тональные, в спектре которых имеются слышимые тона.
По временным характеристикам шумы бывают:
-постоянные;
-прерывистые;
-импульсные;
-колеблющиеся во времени.
Источники шума многообразны:
-аэродинамичные шумы самолетов;
-наземного транспорта;
-удары пневматического инструмента;
-резонансные колебания всевозможных конструкций;
-громкая музыка;
-ветер и многое другое.
Шум оказывает вредное воздействие на организм человека, особенно на центральную нервную систему, вызывая переутомление и истощение клеток головного мозга. Под влиянием шума возникает бессонница, быстро развивается утомляемость, понижается внимание, снижается работоспособность и производительность труда.
Малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил, называются вибрацией. Так, электродвигатель передает на фундамент вибрацию, вызываемую неуравновешенным ротором.
Вибрация машин может приводить к нарушению функционирования техники и вызвать серьезные аварии. Установлено, что вибрация является причиной 80% аварий в машинах, в частности, она приводит к накоплению усталостных эффектов в металлах, появлению трещин.
При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно представить в виде сложной динамической системы. Многочисленные исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от позы человека, его состояния. Для тела человека в положении сидя резонанс наступает при частоте 4-6 Гц, для головы 20-30 Гц, для глазных яблок 60-90 Гц.
По способу передачи на человека вибрация подразделяется на:
общую передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
локальную, передающуюся через руки человека.
Длительное воздействие вибраций ведет к вибрационной болезни - распространенному профессиональному заболеванию.
|
|
|
В зависимости от степени поражения в течение вибрационной болезни различают четыре стадии:
на первой стадии симптомы незначительны (слабо выраженная боль в руках, снижение порога вибрационной чувствительности, спазм капилляров, боли в мышцах плечевого пояса);
на второй стадии усиливаются боли в верхних конечностях, наблюдается расстройство чувствительности, снижается температура и синеет кожа кистей рук, появляется потливость;
третья и четвертая стадии характеризуются интенсивными болями в руках, резким снижением температуры кистей рук.
Вибрационные нагрузки весьма неблагоприятно действуют на людей. Наиболее опасны колебания в дозвуковом спектре (менее 20 Гц). Они оказывают сильное физиологическое воздействие, могут нарушать пространственную ориентацию, вызывать ощущение усталости, головокружение и нарушение зрения.
Специалисты считают, что повышенная нервозность городских жителей есть результат инфразвукового излучения, даже слабо выраженного. Борьба же с вибрацией довольно сложна в городе, насыщенном техникой.
Эффективная защита от неблагоприятного влияния шума требует осуществления комплекса организационных, технических и медицинских мер на этапах проектирования, строительства и эксплуатации зданий, сооружений, машин и оборудования. В целях повышения эффективности борьбы с шумом введен обязательный гигиенический контроль объектов, генерирующих шум и оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и здоровье людей.
Одним из приемов шумозащиты жилой застройки от транспортного шума является величина разрыва между границей жилой застройки и проезжей частью межмагистральной улицы или дороги (табл. 3.1).
Таблица 3.1 - Величина разрыва между линией
жилой застройки и проезжей частью
| Категория дороги | Интенсивность движения, авт./ч | Минимальная величина разрыва, м |
| IV | 50-100 | 90-170 |
| III | 200-400 | 320-580 |
| II | 600-800-1000 | 800-1050-1300 |
| I | 1500-2000 | 1800-2100 |
По действующим Строительным нормам и правилам линия застройки микрорайона может быть удалена, например, от проезжей части магистральной улицы общегородского значения в пределах 22-30 м. На этих расстояниях уровни звука снизятся незначительно, всего на 2-8 дБ. Размещение специальных защитных полос зеленых насаждений может дополнительно снизить уровень звука не более, чем на 2-3 дБ.
|
|
|
Общие методы борьбы с вибрацией можно классифицировать следующим образом:
снижение вибраций в источнике возникновения путем уменьшения или устранения возбуждающих сил;
вибродемпферование - снижение вибрации за счет силы трения демпферного устройства (перевод колебательной энергии в тепловую);
динамическое гашение - введение в колебательную систему дополнительной массы или увеличение жесткости системы;
виброизоляция - введение в колебательную систему дополнительной упругой связи с целью ослабления передачи вибраций смежному элементу, конструкции или рабочему месту;
использование индивидуальных средств защиты.
Снижение вибрации в источнике ее возникновения достигается путем уменьшения силы, которая вызывает колебание. Поэтому еще на стадии проектирования машин и механических устройств следует выбирать кинематические схемы, в которых динамические процессы, вызванные ударами и ускорением, были бы исключены или снижены.
Воздействие электромагнитных полей на среду обитания
На территории городов электромагнитные поля возникают:
около электроэнергетических предприятий;
промышленных генераторов;
надземных и подземных линий электропередач.
Электромагнитные излучения отрицательно сказываются на здоровье людей, если они долгое время пребывают близко к излучателю энергии. Действие электромагнитных лучей сходно с последствиями радиационного облучения. Человек начинает болеть болезнями, упомянутыми ниже.
Радиационное облучение характеризуется увеличением естественного радиоактивного фона в результате использования человеком радиоактивных веществ.
На природную среду особое влияние оказывают предприятия атомной энергетики. Источником потенциального экологического риска является весь процесс ядерно-топливного цикла.
|
|
|
Масштабы электромагнитного загрязнения среды стали сегодня столь существенны, что Всемирная организация здравоохранения включила эту проблему в число актуальных проблем для человечества. За последние десятилетия сформировался новый фактор окружающей среды - электромагнитные поля антропогенного происхождения.
Под влиянием электромагнитных полей происходит:
перегрев организма;
наблюдается отрицательное воздействие на центральную нервную;
эндокринную и сердечнососудистую системы;
изменяется и ухудшается зрение;
ухудшается память.
У человека повышается утомляемость, артериальное давление, нарушается обмен веществ. Результатом продолжительного воздействия электромагнитных полей (ЭМП) даже относительно слабого уровня могут быть раковые заболевания, синдром внезапной смерти внешне здорового ребенка, угнетение половой функции и многие другие состояния, включая повышение уровня самоубийств в крупных городах.
Для уменьшения влияния электромагнитных и электростатических полей на персонал и население, которое находится в зоне действия радиоэлектронных средств, следует применять ряд защитных мероприятий. В их число входят:
организационные;
инженерно-технические;
медико-профилактические.
Ионизирующее изучение
Ионизирующее излучение – любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков (ионов, нуклидов).
Степень биологического влияния ионизирующего излучения на организм зависит от поглощения живой тканью энергии и возникающей при этом ионизации молекул. Во время ионизации в организме возникает возбуждение молекул клеток. Это предопределяет разрыв молекулярных связей и образование новых химических связей, не свойственных здоровой ткани. Под влиянием ионизирующего излучения в организме:
нарушаются функции кроветворных органов;
растет хрупкость и проницаемость сосудов;
нарушается деятельность желудочно-кишечного тракта;
снижается сопротивляемость организма, он истощается.
Нормальные клетки перерождаются в злокачественные, возникают лейкоз, лучевая болезнь.
Ионизирующая радиация при воздействий на организм человека может вызвать два вида эффектов:
детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.);
стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).
Степень воздействия радиации зависит от того, является облучение внешним или внутренним. Внутреннее облучение возможно при вдыхании, заглатывании радиоизотопов и проникновении их в организм через кожу. При внутреннем облучении наиболее опасны альфа-излучающие изотопы полония и плутония.
|
|
|
Защита от ионизирующих излучений осуществляется путем осуществления следующих мероприятий:
использование источников с минимальным излучением путем перехода на менее активные источники, уменьшение количества изотопа;
сокращение времени работы с источником ионизирующего излучения;
отдаление рабочего места от источника ионизирующего излучения;
экранирование источника ионизирующего излучения.
Экраны могут быть передвижные или стационарные, предназначенные для поглощения или ослабления ионизирующего излучения.
|
|
|
