Как было показано выше, возрастающее неблагоприятное действие шума на организм человека имеет существенные социально-гигиенические и экономические последствия, поэтому проблема борьбы с шумом приобретает важное общегосударственное значение.

Основой всех правовых, организационных и технических мер по снижению производственного шума является гигиеническое нормирование его параметров с учетом влияния на организм.

Следует отметить, что советским гигиенистам принадлежит приоритет в разработке принципов, методов и критериев гигиенического нормирования шума. В Советском Союзе впервые в мире были введены санитарные нормы и правила по ограничению шума на производстве. Они были разработаны в Ленинградском институте охраны труда ВЦСПС и утверждены Главным госсанинспектором СССР в 1956 г. (СН-205-56).

В настоящее время в Советском Союзе действуют «Санитарные нормы допустимых уровней шума» № 3223 - 85.

Помимо указанных санитарных норм, в СССР действует система стандартов безопасности труда (ССБТ) по шуму, назначением которых является приведение шумовых характеристик выпускаемых машин в соответствие с требованиями к шуму на рабочих местах.

Основополагающим ГОСТом этой серии для шумового фактора является ГОСТ ССБТ 12.1.003 - 83, соответствующий в отношении допустимых величин шума стандарту СЭВ 1930 - 79. Кроме того, требования к шумовым характеристикам машин (в величинах звуковой мощности) определяются ГОСТ 12.1.023 - 80 «ССБТ. Шум. Метод установления шумовых характеристик стационарных машин» и другими стандартами, а также стандартами на машины и оборудование конкретных видов. Существуют строительные нормы и правила (СНиП) № П-12-77 «Защита от шума» и некоторые другие нормативные документы.

Советские гигиенисты считают, что техническая достижимость требований к машинам, генерирующим шум, должна быть поставлена в зависимость от уровней шума, обеспечивающих здоровье работающих, в связи с чем ГОСТ 12.1.003 - 83 должен приводиться в соответствие с требованиями санитарных норм.

Для установления соответствия шумовых характеристик выпускаемых машин требованиям к уровню шума на рабочем месте (в величинах звукового давления) разработан ГОСТ 12.1.050 - 86 «ССБТ. Методы измерения шума на рабочих местах».

Санитарные нормы устанавливают классификацию шумов; характеристики и допустимые уровни шума на рабочих местах; общие требования к измерению нормируемых величин; основные мероприятия по профилактике неблагоприятного влияния шума на работающих.

При гигиенической оценке шумы, согласно санитарным нормам, классифицируются по 2 принципам - характеру спектра и по временным характеристикам.

По характеру спектра шумы подразделяются на:

Широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

Тональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона. Тональный характер шума для практических целей (при контроле его параметров на рабочих местах) устанавливается измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристика шумы подразделяются на:

Постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБ (А) при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера;

Непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБ (А) при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера.

Непостоянные шумы подразделяются в свою очередь на:

Колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

Прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется на 5 дБ (А) и более, причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

Импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБ (AI) и дБ (А), измеренные соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно» шумомера, отличаются не менее чем на 7 дБ (шумомеры должны отвечать ГОСТу 17187 - 81).

В качестве характеристик постоянного шума на рабочих местах, а также для определения эффективности мероприятий по ограничению его неблагоприятного влияния принимаются уровни звуковых давлений в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц.

В качестве одно-числовой характеристики шума на рабочих местах применяется оценка уровня звука в дБ (А) (измеренных на временной характеристике «медленно» шумомера), представляющих собой средневзвешенную величину частотных характеристик звукового давления с учетом биологического действия.

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является интегральный параметр - эквивалентный уровень звука в дБ (А). Допускается в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума или относительную дозу шума.

Понятие «эквивалентный уровень шума» выражает значение уровня за определенное время (при гигиеническом нормировании в СССР - 8 ч), усредненное по правилу равной энергии.

Экспозиция Е (или доза шума - ДШ) определяет количественную характеристику шума за время его действия (кумуляцию шумового воздействия).

Экспозиция определяется в Па 2 ч (1 Па 2 ч = 3,6*10 3 Па 2 с).

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука для рабочих мест в производственных помещениях и на территории предприятия для широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума представлены в табл. 8.

Для тонального и импульсного шума они должны быть на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице.

Для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБ (А).

Для импульсного шума максимальный уровень звука не должен превышать 125 дБ (AI).

1. Эквивалентный уровень звука определяется в соответствии с «Методическими указаниями по проведению измерений и гигиенической оценки шумов на рабочих местах» № 1844-78.

2. Доза шума или относительная доза устанавливается «Методическими рекомендациями по дозовой оценке производственных шумов» № 2908-82.

Таблица 8. Допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятии

Примечание. Эквивалентному уровню 85 дБА соответствует значение 8-часовой экспозиции 1 Па 2 ч. Эквивалентному уровню 80 дБА примерно соответствует значение 8-часовой экспозиции 1*10 3 Па 2 с,

Оба документа утверждены МЗ СССР.

Действующими санитарными нормами запрещено пребывание работающих в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.

Шумом называется беспорядочное сочетание звуков различной высоты и громкости, вызывающее неприятное субъективное ощущение и объективные изменения органов и систем.

Шум состоит из отдельных звуков и имеет физическую характеристику. Волновое распространение звука характеризуется частотой (выражается в герцах) и силой, или интенсивностью, т. е. количеством энергии, переносимой звуковой волной в течение 1 с через 1 см 2 поверхности, перпендикулярной к направлению распространения звука. Сила звука измеряется в энергетических единицах, чаще всего в эргах в секунду на 1 см 2 . Эрг равен силе в 1 дину, т. е. силе, сообщаемой массе, весом в 1 г ускорение в 1 см 2 /с.

Поскольку отсутствуют способы непосредственного определения энергии звуковых колебаний, измеряется давление, производимое на тела, на которые они падают. Единицей звукового давления является бар, отвечающий силе в 1 дину на 1 см 2 поверхности и равной 1/1 000 000 доле атмосферного давления. Речь обычной громкости создает давление в 1 бар.

Восприятие шума и звука

Человек способен воспринимать как звук колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц. С возрастом чувствительность звукового анализатора уменьшается, и в преклонном возрасте колебания с частотой выше 13 000-15 000 Гц не вызывают слухового ощущения.

Субъективно частота, ее увеличение воспринимаются как повышение тона, высоты звука. Обычно основной тон сопровождается целым рядом дополнительных звуков (обертонов), возникающих благодаря колебанию отдельных частей звучащего тела. Количество и сила обертонов создают определенную окраску, или тембр, сложного звука, благодаря чему удается распознать звуки музыкальных инструментов или голоса людей.

Чтобы вызвать слуховое ощущение, звуки должны обладать определенной силой. Наименьшая сила звука, которая воспринимается человеком, называется порогом слышимости данного звука.

Пороги слышимости для звуков с различной частотой неодинаковы. Наименьшие пороги имеют звуки с частотой от 500 до 4000 Гц. За пределами этого диапазона пороги слышимости повышаются, что свидетельствует о снижении чувствительности.

Увеличение физической силы звука субъективно воспринимается как повышение громкости, однако это происходит до определенного предела, выше которого ощущается болезненное давление в ушах – порог болевого ощущения, или порог осязания. При постепенном усилении энергии звука от порога слышимости до болевого порога обнаруживаются особенности слухового восприятия: ощущение громкости звука увеличивается не пропорционально росту его звуковой энергии, а значительно медленнее. Так, чтобы ощутить едва заметное приращение громкости звука, необходимо увеличить его физическую силу на 26 %. По закону Вебера-Фехнера ощущение нарастает пропорционально не силе раздражения, а логарифму его силы.

Звуки разных частот при одной и той же физической их интенсивности ощущаются ухом не как одинаково громкие. Высокочастотные звуки ощущаются как более громкие, чем низкочастотные.

Для количественной оценки звуковой энергии предложена особая логарифмическая шкала уровней силы звука в белах или децибелах. В этой шкале за нуль, или исходный уровень, условно принята сила (10 -9 эрг/см 2 ? сек, или 2 ? 10 -5 Вт/см 2 /с), приблизительно равная порогу слышимости звука с частотой 1000 Гц, который в акустике принимается за стандартный звук. Каждая ступень такой шкалы, получившая название бел , соответствует изменению силы звука в 10 раз. Увеличение силы звука в 100 раз по логарифмической шкале обозначается как повышение уровня силы звука на 2 бела. Приращение уровня силы звука на 3 бела соответствует увеличению абсолютной силы его в 1000 раз и т. д.

Таким образом, чтобы определить уровень силы любого звука или шума в белах, следует разделить его абсолютную силу на силу звука, принятую за уровень сравнения, и вычислить десятичный логарифм этого соотношения.

где I 1 – абсолютная сила;

I 0 – сила звука уровня сравнения.

Если выразить в белах громадный диапазон силы звука с частотой 1000 Гц от порога слышимости и (нулевой уровень) до болевого порога, то весь диапазон по логарифмической шкале составит 14 бел.

В связи с тем, что орган слуха способен различать прирост звука в 0,1 бел, то на практике при измерении звуков применяется децибел (дБ), т. е. единица в 10 раз меньшая, чем бел.

В связи с особенностью восприятия слухового анализатора звук одинаковой громкости будет восприниматься человеком от источников шума с различными физическими параметрами. Так, звук силой в 50 дБ и частотой 100 Гц будет восприниматься как одинаково громкий со звуком с силой 20 дБ и частотой 1000 Гц.

Чтобы иметь возможность сравнивать между собой различные по частотному составу звуки различной силы в отношении их громкости, введена специальная единица громкости, называемая «фон». При этом за единицу сравнения принят звук в 1000 Гц, который считается стандартным. В нашем примере звук в 50 дБ и частотой 100 Гц будет равен 20 фонам, поскольку соответствует звуку с силой 20 дБ и частотой 1000 Гц.

Уровень шума, не вызывающий вредных последствий для уха работающих, или так называемый нормальный предел громкости при частоте 1000 Гц, соответствует 75-80 фонам. При повышении частоты колебаний звука по сравнению со стандартным предел громкости должен быть снижен, так как вредное воздействие на орган слуха увеличивается с повышением частоты колебаний.

Если тоны, составляющие шум, располагаются непрерывно в широком диапазоне частот, то такие шумы называют непрерывными, или сплошными. Если при этом сила звуков, составляющих шум, примерно одинакова, такой шум называют белым по аналогии с «белым светом», характеризующимся сплошным спектром.

Определение и нормирование шумов проводятся обычно в частотной полосе, равной октаве, полуоктаве или трети октавы. За октаву принимают диапазон частот, в которой верхняя граница частоты вдвое больше нижней (например, 40-80, 80-160 и т. д.). Для обозначения октавы обычно указывают не диапазон частот, а так называемые среднегеометрические частоты. Так, для октавы 40-80 Гц среднегеометрическая частота – 62 Гц, для октавы 80-160 Гц – 125 Гц и т. д.

По спектральному составу все шумы делят на 3 класса.

Класс 1. Низкочастотные (шумы тихоходных агрегатов неударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды). Наибольшие уровни в спектре расположены ниже частоты 300 Гц, за ним следует понижение (не менее чем на 5 дБ на октаву).

Класс 2. Среднечастотные шумы (шумы большинства машин, станков и агрегатов неударного действия). Наибольшие уровни в спектре расположены ниже частоты 800 Гц, и далее опять понижение не менее чем на 5 дБ на октаву.

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

Различают шумы:

2) тональные, когда интенсивность шума в узком диапазоне частот резко преобладает над остальными частотами.

По распределению звуковой энергии во времени шумы подразделяются:

1) постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяются во времени не более чем на 5 дБ;

2) непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяются более чем на 5 дБ.

Непостоянные шумы подразделяются на:

1) колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

2) прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяются (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов с постоянным уровнем составляет 1 с и более;

3) импульсные, состоящие из одного или нескольких сигналов длительностью менее 1 с каждый, при этом уровень звука изменяется не менее чем на 7 дБ.

Если после воздействия шума того или иного тона чувствительность к нему понижается (порог восприятия повышается) не более чем на 10-15 дБ, и восстановление ее происходит не более чем за 2-3 мин, следует думать об адаптации. Если изменение порогов значительно, и длительность восстановления затягивается, это свидетельствует о наступлении утомления. Основной формой профессиональной патологии, вызываемой интенсивным шумом, является стойкое понижение чувствительности к различным тонам и шепотной речи (профессиональная тугоухость и глухота).

Влияние шума на организм

Весь комплекс нарушений, развивающийся в организме при действии шума, можно объединить в так называемую шумовую болезнь (проф. Е. Ц. Андреева-Галанина). Шумовая болезнь – это общее заболевание всего организма, развивающееся в результате воздействия шума, с преимущественным поражением центральной нервной системы и слухового анализатора. Характерной особенностью шумовой болезни является то, что изменения в организме протекают по типу астеновегетативного и астеноневротического синдромов, развитие которых значительно опережает нарушения, возникающие со стороны слуховой функции. Клинические проявления в организме под влиянием шума подразделяются на специфические изменения в органе слуха и неспецифические – в других органах и системах.

Регламентация шума

Регламентация шума проводится с учетом его характера и условий труда, цели и назначения помещений, сопутствующих вредных производственных факторов. Для гигиенической оценки шума пользуются материалами: СН 2.2.4/2.1.8.5622-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Для постоянного шума нормирование производится в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Для ориентировочной оценки допускается измерять в дБА Преимущество измерения шума в дБА заключается в том, что позволяет определять превышение допустимых уровней шума без спектрального анализа его в октавных полосах.

При частотах 31,5 и 8000 Гц шум нормируется на уровне соответственно 86 и 38 дБ. Эквивалентный уровень звука в дБ(А) составляет 50 дБ. Для тонального и импульсного шума он на 5 дБ меньше.

Для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБ, а для импульсного шума максимальный уровень звука более 125 дБ.

В отдельных отраслях производства применительно к профессиям нормирование ведется с учетом категории тяжести и напряженности. При этом выделяют 4 степени тяжести и напряженности, учитывая эргономические критерии:

1) динамическую и статическую мышечную нагрузку;

2) нервную нагрузку – напряжение внимания, плотность сигналов или сообщений в течение 1 ч, эмоциональное напряжение, сменность;

3) напряжение анализаторной функции – зрение, объем оперативной памяти, т. е. число элементов, подлежащих запоминанию в течение 2 ч и более, интеллектуальное напряжение, монотонность работы.

При малой напряженности, а также легкой и средней тяжести труда шум регламентируется на уровне 80 дБ. При той же напряженности (малой), но при тяжелой и очень тяжелой форме труда он на 5 дБ меньше. При умеренно напряженном труде, напряженном и очень напряженном шум нормируется соответственно на 10 дБ меньше, т. е. 70, 60 и 50 дБ.

Степень потери слуха устанавливается по величине потери слуха на речевых частотах, т. е. по частоте 500, 1000 и 2000 Гц и на профессиональной частоте 4000 Гц. При этом выделяют 3 степени снижения слуха:

1) легкое снижение – на речевых частотах снижение слуха происходит на 10-20 дБ, а на профессиональных – на 60 ± 20 дБ;

2) умеренное снижение – на речевых частотах снижение слуха на 21-30 дБ, а на профессиональных – на 65 ± 20 дБ;

3) значительное снижение – соответственно на 31 дБ и более, а на профессиональных частотах на 70 ± 20 дБ.

Технические меры борьбы с шумом многообразны:

1) изменение технологии процессов и конструкции машин, являющихся источником шумов (замена шумных процессов бесшумными: клепки – сваркой, ковки и штамповки – обработкой давлением);

2) тщательная пригонка деталей, смазка, замена металлических деталей незвучными материалами;

3) поглощение вибрации деталей, применение звукопоглощающих прокладок, хорошая изоляция при установке машин на фундаменты;

4) установка глушителей для поглощения шума выхлопа воздуха, газа или пара;

5) звукоизоляция (шумоизолирование кабин, использование кожухов, дистанционного управления).

Меры планировочного характера.

1. Целесообразна планировка размещения шумящих производств на определенном расстоянии от объектов, которые должны быть защищены от шума. Например, авиационные мотороиспытательные станции с уровнем шума 130 дБ должны быть размещены вне городской черты с соблюдением соответствующей санитарно-защитной зоны. Шумные цеха должны быть окружены древесными насаждениями, поглощающими шум.

2. Небольшие помещения объемом до 40 м 3 , в которых расположено шумящее оборудование, рекомендуется облицовывать звукопоглощающими материалами (акустической штукатуркой, плиткой и т. д.).

Индивидуальные меры защиты : антифоны или противошумы:

1) внутренние – заглушки и вкладыши;

2) наружные – наушники и шлемы.

Наиболее простая конструкция – заглушка из стерильной ваты. Более эффективна заглушка из специальной ультратонкой стекловаты УТВ. Заглушки могут быть из мягкого кожуха, резины и пластмассы. Заглушающая способность их не превышает 7-12 дБ. Заглушающая способность противошумных наушников ВЦНИЧОТ-2 составляет в зависимости от частоты шумов: до 500 Гц – 14 дБ, до 1000 Гц – 22 дБ, в области от 2000 до 4000 Гц – 47 дБ.

В производствах, где наблюдается интенсивный шум, должны проводиться предварительные и периодические медицинские осмотры рабочих с обязательной проверкой слуха аудиометрами или камертонами.

Периодические медицинские осмотры с целью выявления повышенной чувствительности уха к шуму должны проводиться через 3, 6, 12 месяцев в течение первых трех лет, а затем каждые 3 года с целью выявления тугоухости. Лица, у которых между двумя периодическими осмотрами обнаружено существенное ухудшение слуха, а именно повышение порогов более чем на 20 дБ, или резкое ухудшение общего состояния, должны быть переведены на нешумную работу.

Широко используется в различных технологических процессах – виброуплотнении, прессовании, формовке, бурении, обработке металлов, при работе многих машин и механизмов. Вибрация представляет собой механическое колебательное движение, при котором материальное тело периодически через определенный промежуток времени проходит одно и то же устойчивое положение. Каким бы сложным ни было колебательное движение, его простой составляющей является гармоническое или периодическое колебание, которое представляет собой правильную синусоиду. Такие колебания характерны для машин и инструментов вращательного действия.

Такое колебание характеризуется:

1) амплитудой – это максимальное перемещение колеблющейся точки от ее стабильного положения;

2) частотой – это количество полных циклов колебаний в единицу времени (Гц).

Время, за которое совершается один полный цикл колебания, называется периодом. Амплитуда выражается в сантиметрах или в его долях (миллиметрах или микронах).

Человек в состоянии ощущать вибрацию в диапазоне от долей герца до 8000 Гц. Вибрация более высокой частоты воспринимается как тепловое ощущение. Вибрация с частотой колебания более 16 Гц воспринимается и как низкочастотный шум.

Колебания могут быть затухающими. При этом амплитуда колебания постоянно уменьшается в связи с наличием сопротивления. Амплитудно-переменная вибрация характерна для плохо отрегулированных моторов, хаотическая вибрация (хаотическая амплитуда) – для плохо закрепленных деталей. Вибрация с амплитудой менее 0,5 мм гасится тканями, более 33 мм – действует на системы и органы.

Действие вибрации зависит от силы, с которой рабочий удерживает инструмент (статическое напряжение усиливает действие вибрации). Низкая температура также усиливает действие вибрации, вызывая дополнительный спазм сосудов.

По способу передачи на человека вибрация подразделяется на:

1) общую (вибрация рабочих мест) – передается через опорные поверхности на тело человека;

2) локальную – через руки при работе с разными инструментами (машинами).

Общая вибрация по источнику возникновения подразделяется на:

2) транспортно-технологическую (категория 2), воздействующую на человека на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью и перемещающихся только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок (экскаваторы, краны промышленные и строительные, завалочные машины для загрузки мартеновских печей, горные комбайны, путевые машины, бетоноукладчики и т. д.);

3) технологическую (категория 3), воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки металло– и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование; литейные и электрические машины, стационарные электрические установки; насосные агрегаты и вентиляторы; оборудование промышленности стройматериалов, установки химической и нефтехимической промышленности и др.).

Технологическая вибрация подразделяется на:

1) тип А – на постоянных рабочих местах производственных помещений;

2) тип Б – на рабочих местах складов, столовых и других помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

3) тип В – на рабочих местах в помещениях заводоуправлений, конструкторских бюро, лабораториях, учебных классов, в помещениях для работников умственного труда.

Регламентация вибрации осуществляется на основании СН 2.2.4/2.1/8.566-96, «Производственная вибрация, вибрация в помещения жилых и общественных зданий».

Локальная вибрация классифицируется по такому же принципу, что и общая, но источники ее другие:

1) ручные машины с двигателями (или ручной механизированный инструмент), органы ручного управления машинами и оборудованием;

2) ручные инструменты без двигателей и обрабатываемые детали.

По направлению действия вдоль осей

Локальная:

z – ось, близкая к направлению приложения силы или ось предплечья;

x – ось, параллельная оси охватываемых рукояток;

y – перпендикулярно осям z и x.

z – вертикальная ось;

x – горизонтальная ось (спина и грудь);

y – горизонтальная ось (плечо и плечо).

По частотному составу.

Таблица 2. Частотный состав вибрации.

По временным характеристикам

1. Постоянные (величина виброскорости изменяется до 6 дБ за время более 1 мин).

2. Непостоянные (величина виброскорости изменяется более 6 дБ за время больше или равное 1 мин):

1) колеблющаяся вибрация – уровень виброскорости непрерывно изменяется во времени;

2) прерывистая – контакт оператора с вибрацией прерывается во время работы (длительность интервалов, когда имеет место контакт с вибрацией более 1 с);

3) импульсная – состоит из одного или нескольких воздействий, каждое длительностью менее 1 с.

Вибрация, передающаяся на организм человека, вне зависимости от места контакта распространяется по всему телу.

Наиболее высокой вибрационной чувствительностью обладает кожа ладонной поверхности концевых фаланг пальцев рук. Наибольшая чувствительность наблюдается к вибрации с частотами 100-250 Гц, причем в дневное время чувствительность выражена в большей степени, чем утром и вечером.

Вибрационный фактор служит источником многих заболеваний, объединенных в отечественной литературе под общим названием «вибрационная болезнь». Разные формы этого заболевания существенно отличаются между собой как по клинической картине, развитию и течению, так и по механизму своего возникновения и патогенезу.

Различают 3 основные формы вибрационной болезни:

1) периферическая, или местная, вибрация, обусловленная преимущественным воздействием локальной вибрации на руки рабочих;

2) церебральная форма, или общая вибрация, вызванная преимущественным воздействием общей вибрации;

3) церебрально-периферическая, или промежуточная, форма, которая порождается комбинированным действием общей и локальной вибрации.

Церебральная форма возникает у рабочих при виброуплотнении бетона, водителей машин, железнодорожников. Вибрационная болезнь рабочих-бетонщиков отличается тяжестью и напряженностью. При ней на первый план выступают изменения со стороны нервной системы, протекающие по типу тяжелого вазоневроза. Ее принимают за церебральную форму с одновременным наличием и местных поражений, с аналогичными симптомами и синдромами, которые наблюдаются и при вибрационной болезни, вызванной действием локальной вибрации. Могут отмечаться «вегетативные кризы» – дурнотное состояние, чувство онемения, боли в животе, сердце, конечностях. Больные страдают бессонницей, субфибрилитетом, импотенцией, потерей аппетита, резким похуданием, чрезмерной раздражительностью. Вибрация, передающаяся от средств передвижения, может приводить к заболеваниям внутренних органов, опорно-двигательного аппарата, к функциональным сдвигам в вестибулярном аппарате, развитию соляралгий, нарушению секреторной и моторной функции желудка, обострению воспалительных процессов органов малого таза, импотенции. Могут иметь место значительные изменения поясничной части позвоночника, радикулиты.

При вибрационной болезни могут быть нарушены обменные процессы, страдают углеводный, белковый, фосфорный обмены, изменяется функциональное состояние щитовидной железы.

При местном воздействии вибрации появляются мраморность кожных покровов, боли в конечностях сначала в ночное время, затем постоянная потеря всех видов чувствительности.

У проходчиков и бурильщиков со стороны мышечной системы часто наблюдаются спастическое состояние некоторых групп мышц, судороги, перерождение мышечной ткани, гиперкальцинация мышечной ткани, и в результате происходит ее склерозирование.

В некоторых случаях вследствие поражения периферических двигательных волокон развивается атрофия мелких мышц кистей и плечевого пояса, уменьшается мышечная сила.

При работе с виброинструментами часто возникают изменения костно-суставного аппарата, уменьшается эластичность суставных хрящей. Часто развиваются асептические хондроостеонекрозы, которые поражают мелкие кости запястья и эпифизы длинных трубчатых костей.

Различают 4 стадии вибрационной болезни.

1-я стадия характеризуется субъективными явлениями (ночными непродолжительными болями в конечностях, парестезией, гипотермией, умеренным акроцианозом).

2-я стадия: усиление болей, стойкие нарушения кожной чувствительности на всех пальцах и предплечье, резкий спазм сосудов, гипергидроз.

3-я стадия: потеря всех видов чувствительности, симптом «мертвого пальца», снижение мышечной силы, развитие костно-суставных поражений, функциональные расстройства ЦНС астенического и астеноневротического характера.

4-я стадия: изменения в крупных коронарных и мозговых сосудах, прогрессирующая мышечная атрофия рук и ног.

1-я и 2-я стадия полностью излечимы. При 3-й стадии после лечения необходимо отстранение от работы, связанной с вибрацией и охлаждением.

Тяжелые формы болезни резко ограничивают трудоспособность, всегда являются показанием к переводу работающих на инвалидность III, а иногда и II группы.

Профилактика неблагоприятного воздействия вибрации

Среди мер, направленных на устранение неблагоприятного воздействия вибрации, различают:

1) меры гигиенического характера;

2) меры технического характера.

При помощи технических мер можно устранить или значительно уменьшить возникновения вибрации. Это рациональное конструирование ручных инструментов. Примером могут служить вибробезопасные пневматические инструменты ударного действия, различные средства амортизации и виброизоляции, применение для защиты рук при клепальных работах виброгасящих поддержек.

Если нет возможности полностью устранить вибрацию, необходимо ограничить ее распространение. Это достигается путем установки машин и станков на фундаменты из войлока или пробки. Воздушная прослойка вокруг фундамента также предотвращает передачу вибрации.

Гигиенические профилактические мероприятия

1. Нормирование вибрации

Таблица 3.

Таблица 4. Профилактика вибрационной болезни.

2. Ограничение длительности воздействия вибрации.

Работа с виброинструментом не более 2/3 длительности рабочего дня, 10-15 мин, перерыв через каждый час работы.

3. Устранение условий, способствующих возникновению вибрационной болезни: температура воздуха в помещении не менее 16 °С при влажности 40-60 % и скорости движения воздуха 0,3 м/с. Необходимо на рабочих местах предусматривать местный обогрев рабочих. Рекомендуется использовать перчатки с виброгасящей прокладкой.

4. Повышение сопротивляемости организма: применение водных процедур (теплые ванны конечностей при температуре 35-36 °С, ежедневная производственная гимнастика, самомассаж). Вследствие усиленного разрушения в организме при воздействии шума и вибрации водорастворимых витаминов в питание следует включать продукты, являющиеся источником нутриентов. При выборе методов технологической обработки пищевых продуктов следует предпочесть те из них, которые не вызывают появления веществ, раздражающих центральную нервную систему. Так, желательно применять тушение вместо поджаривания, исключить копчености и т. д.

Все рабочие, подвергающиеся воздействию вибрации, подлежат периодическому медицинскому осмотру 1 раз в год.

Шумом называют любой нежелательный звук или совокупность таких звуков. Звук представляет собой волнообразно распространяющийся в упругой среде колебательный процесс в виде чередующихся волн сгущения и разряжения частиц этой среды - звуковые волны.

Источником звука может являться любое колеблющееся тело. При соприкосновении этого тела с окружающей средой образуются звуковые волны. Волны сгущения вызывают повышение давления в упругой среде, а волны разряжения - понижение. Отсюда возникает понятие звукового давления - это переменное давление, возникающее при прохождении звуковых волн дополнительно к атмосферному давлению.

Звуковое давление измеряется в Паскалях (1 Па = 1 Н/м 2). Ухо человека ощущает звуковое давление от 2-10 -5 до 2-10 2 Н/м 2 .

Звуковые волны являются носителями энергии. Звуковая энергия, которая приходится на 1 м 2 площади поверхности, расположенной перпендикулярно к распространяющимся звуковым волнам, называется силой звука и выражается в Вт/м 2 . Так как звуковая волна представляет собой колебательный процесс, то он характеризуется такими понятиями, как период колебания (Т) - время, в течение которого совершается одно полное колебание, и частота колебаний (Гц) - число полных колебаний за 1 с. Совокупность частот дает спектр шума.

Шумы содержат звуки разных частот и различаются между собой распределением уровней по отдельным частотам и характером изменения общего уровня во времени. Для гигиенической оценки шума используют звуковой диапазон частот от 45 до 11 000 Гц, включающий 9 октавных полос со среднегеометрическими частотами в 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц.

Орган слуха различает не разность, а кратность изменения звуковых давлений, поэтому интенсивность звука принято оценивать не абсолютной величиной звукового давления, а его уровнем, т.е. отношением создаваемого давления к давлению, принятому за единицу

сравнения. В диапазоне от порога слышимости до болевого порога отношение звуковых давлений изменяется в миллион раз, поэтому для уменьшения шкалы измерения звуковое давление выражают через его уровень в логарифмических единицах - децибелах (дБ).

Ноль децибел соответствует звуковому давлению 2-10 -5 Па, что приблизительно соответствует порогу слышимости тона с частотой 1000 Гц.

Шум классифицируют по следующим признакам:

В зависимости от характера спектра выделяют следующие шумы:

широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

тональные, в спектре которых имеются выраженные тоны. Тональный характер шума устанавливают путем измерения в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе по сравнению с соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам различают шумы:

постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА;

непостоянные, уровень шума которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБА. Непостоянные шумы можно подразделить на следующие виды:

- колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

- прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 дБ-А и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

- импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый из которых имеет длительность менее 1 с; при этом уровни звука, измеренные соответственно на временных характе- ристиках «импульс» и «медленно» шумомера, различаются не менее чем на 7 дБ.

11.1. источники ШУМА

Шум является одним из наиболее распространенных неблагоприятных факторов производственной среды, воздействие которого на работающих сопровождается развитием у них преждевременного утомления, снижением производительности труда, ростом общей и профессиональной заболеваемости, а также травматизма.

В настоящее время трудно назвать производство, на котором не встречаются повышенные уровни шума на рабочих местах. К наиболее шумным относятся горнорудная и угольная, машино- строительная, металлургическая, нефтехимическая, лесная и цел- люлозно-бумажная, радиотехническая, легкая и пищевая, мясомолочная промышленности и др.

Так, в цехах холодной высадки шум достигает 101-105 дБА, в гвоздильных цехах - 104-110 дБА, в оплеточных - 97-100 дБА, в отделениях полировки швов - 115-117 дБА. На рабочих местах токарей, фрезеровщиков, мотористов, кузнецов-штамповщиков уровень шума колеблется в пределах от 80 до 115 дБА.

На заводах железобетонных конструкций шум достигает 105- 120 дБА. Шум является одной из ведущих профессиональных вредностей в деревообрабатывающей и лесозаготовительной промышленностях. Так, на рабочем месте рамщика и обрезчика уровень шума колеблется от 93 до 100 дБА с максимумом звуковой энергии в области средних и высоких частот. В этих же пределах колеблется шум в столярных цехах, а лесозаготовительные работы (валка, трелевка леса) сопровождаются уровнем шума от 85 до 108 дБА за счет работы трелевочных лебедок, тракторов и других механизмов.

Подавляющее большинство производственных процессов в прядильных и ткацких цехах также сопровождается образованием шума, источником которого является бойковый механизм ткацкого станка, удары погонялки челнока. Наиболее высокий уровень шума наблюдается в ткацких цехах - 94-110 дБА.

Изучение условий труда на современных швейных фабриках показало, что уровень шума на рабочих местах швей-мотористок составляет 90-95 дБА с максимумом звуковой энергии на высоких частотах.

Наиболее шумными операциями в машиностроении, в том числе, авиастроении, автомобилестроении, вагоностроении и др. следует считать обрубные и клепальные работы с использованием пневматических инструментов, режимные испытания двигателей и их агрегатов различных систем, стендовые испытания на вибропрочность изделий, барабанную готовку, шлифовку и полировку деталей, штампопрессовую заготовку.

Для нефтехимической отрасли характерными являются высокочастотные шумы различных уровней за счет сброса сжатого воздуха из замкнутого технологического цикла химических производств или

от оборудования, работающего на сжатом воздухе, например, сборочных станков и вулканизационных линий шинных заводов.

Вместе с тем в машиностроении, как ни в одной другой отрасли, наибольший объем работ приходится на станочную металлообработ- ку, где занято около 50% всех рабочих отрасли.

Металлургическую промышленность в целом можно отнести к отрасли с выраженным шумовым фактором. Так, интенсивный шум характерен для плавильных, прокатных и трубопрокатных производств. Из производств, относящихся к этой отрасли, шумными условиями характеризуются метизные заводы, оснащенные холодновысадочными автоматами.

К наиболее шумным процессам следует отнести шум от открытой воздушной струи (обдув), вырывающейся из отверстий малого диаметра, шум от газовых горелок и шум, образующийся при напылении металлов на различные поверхности. Спектры от всех этих источников очень схожие, типично высокочастотные, без заметного спада энергии до 8-10 кГц.

В лесной и целлюлозно-бумажной отраслях наиболее шумными являются деревообрабатывающие цеха.

Промышленность строительных материалов включает ряд шумных производств: машины и механизмы по дроблению и размолу сырья и производству сборного железобетона.

В горнорудной и угольной промышленностях наиболее шумными являются операции механизированной добычи полезных ископа- емых как с использованием ручных машин (пневмоперфораторы, отбойные молотки), так и с помощью современных стационарных и самоходных машин (комбайны, буровые станки и пр.).

Радиотехническая промышленность в целом сравнительно менее шумная. Лишь подготовительные и заготовительные цеха ее имеют оборудование, характерное для машиностроительной промышленности, но в значительно меньшем количестве.

В легкой промышленности как по шумности, так и по числу занятых рабочих наиболее неблагоприятными являются прядильные и ткацкие производства.

Пищевая промышленность - наименее шумная из всех. Характерные для нее шумы генерируют поточные агрегаты кондитерских и табачных фабрик. Однако отдельные машины этих производств создают значительный шум, например, мельницы зерен какао, некоторые сортировочные машины.

В каждой отрасли промышленности имеются цеха или отдельные компрессорные станции, снабжающие производство сжатым воздухом или перекачивающие жидкости или газообразные продукты. Последние имеют большое распространение в газовой промышленности как большие самостоятельные хозяйства. Компрессорные установки создают интенсивный шум.

Примеры шумов, характерных для различных отраслей промышленности, в абсолютном большинстве случаев имеют общую форму спектров: все они широкополосные, с некоторым спадом звуковой энергии в области низких (до 250 Гц) и высоких (выше 4000 Гц) частот с уровнями 85-120 дБА. Исключением являются шумы аэродинамического происхождения, где уровни звукового давления растут от низких к высоким частотам, а также низкочастотные шумы, которых в промышленности по сравнению с описанными выше значительно меньше.

Все описанные шумы характеризуют наиболее шумные производства и участки, где в основном преобладает физический труд. Вместе с тем широко распространены и шумы менее интенсивные (60-80 дБА), которые, однако, гигиенически значимы при работах, связанных с нервной нагрузкой, например, на пультах управления, при машинной обработке информации и других работах, получающих все большее распространение.

Шум является также наиболее характерным неблагоприятным фактором производственной среды на рабочих местах пассажирских, транспортных самолетов и вертолетов; подвижного состава железнодорожного транспорта; морских, речных, рыбопромысловых и других судов; автобусов, грузовых, легковых и специальных автомобилей; сельскохозяйственных машин и оборудования; строительнодорожных, мелиоративных и других машин.

Уровни шума в кабинах современных самолетов колеблются в широком диапазоне - 69-85 дБА (магистральные самолеты для авиалиний со средней и большой дальностью полета). В кабинах автомобилей средней грузоподъемности при различных режимах и условиях эксплуатации уровни звука составляют 80-102 дБА, в кабинах большегрузных автомобилей - до 101 дБА, в легковых автомобилях - 75-85 дБА.

Таким образом, для гигиенической оценки шума важно знать не только его физические параметры, но и характер трудовой деятель- ности человека-оператора, и, прежде всего, степень его физической или нервной нагрузки.

11.2. биологическое действие шума

Большой вклад в изучение проблемы шума внесла профессор Е.Ц. Андреева-Галанина. Она показала, что шум является обще- биологическим раздражителем и оказывает влияние не только на слуховой анализатор, но, в первую очередь, действует на структуры головного мозга, вызывая сдвиги в различных системах организма. Проявления шумового воздействия на организм человека могут быть условно подразделены на специфические изменения, наступающие в органе слуха, и неспецифические, возникающие в других органах и системах.

Ауральные эффекты. Изменения звукового анализатора под влиянием шума составляют специфическую реакцию организма на акустическое воздействие.

Общепризнано, что ведущим признаком неблагоприятного влияния шума на организм человека является медленно прогрессирующее понижение слуха по типу кохлеарного неврита (при этом, как правило, страдают оба уха в одинаковой степени).

Профессиональное снижение слуха относится к сенсоневральной (перцепционной) тугоухости. Под этим термином подразумевают нарушение слуха звуковоспринимающего характера.

Снижение слуха под влиянием достаточно интенсивных и длительно действующих шумов связано с дегенеративными измене- ниями как в волосковых клетках кортиева органа, так и в первом нейроне слухового пути - спиральном ганглии, а также в волокнах кохлеарного нерва. Однако единого мнения о патогенезе стойких и необратимых изменений в рецепторном отделе анализатора не существует.

Профессиональная тугоухость развивается обычно после более или менее длительного периода работы в шуме. Сроки ее возникновения зависят от интенсивности и частотно-временных параметров шума, длительности его воздействия и индивидуальной чувствительности органа слуха к шуму.

Жалобы на головную боль, повышенную утомляемость, шум в ушах, которые могут возникать в первые годы работы в условиях шума, не являются специфическими для поражения слухового анализатора, а скорее характеризуют реакцию ЦНС на действие шумового фактора. Ощущение понижения слуха возникает обычно значительно позже появления первых аудиологических признаков поражения слухового анализатора.

С целью обнаружения наиболее ранних признаков действия шума на организм и, в частности, на звуковой анализатор, наиболее широко используется метод определения временного смещения порогов слуха (ВСП) при различной длительности экспозиции и характере шума.

Кроме того, этот показатель применяется для прогнозирования потерь слуха на основании соотношения между постоянными сме- щениями порогов (потерями) слуха (ПСП) от шума, действующего в течение всего времени работы в шуме, и временными смещениями порогов (ВСП) за время дневной экспозиции тем же шумом, измеренными спустя две минуты после экспозиции шумом. Например, у ткачей временные смещения порогов слуха на частоте 4000 Гц за дневную экспозицию шумом численно равны постоянным потерям слуха на этой частоте за 10 лет работы в этом же шуме. Исходя из этого, можно прогнозировать возникающие потери слуха, определив лишь сдвиг порога за дневную экспозицию шумом.

Шум, сопровождающийся вибрацией, более вреден для органа слуха, чем изолированный.

Экстраауральное влияние шума. Представление о шумовой болезни сложилось в 1960-70 гг. на основании работ по влиянию шума на сердечно-сосудистую, нервную и др. системы. В настоящее время ее заменила концепция экстраауральных эффектов как неспецифических проявлений действия шума.

Рабочие, подвергающиеся воздействию шума, предъявляют жалобы на головные боли различной интенсивности, нередко с локализацией в области лба (чаще они возникают к концу работы и после нее), головокружение, связанное с переменой положения тела, зависящее от влияния шума на вестибулярный аппарат, снижение памяти, сонливость, повышенную утомляемость, эмоциональную неустойчивость, нарушение сна (прерывистый сон, бессонница, реже сонливость), боли в области сердца, снижение аппетита, повышенную потливость и др. Частота жалоб и степень их выраженности зависят от стажа работы, интенсивности шума и его характера.

Шум может нарушать функцию сердечно-сосудистой системы. Отмечены изменения в электрокардиограмме в виде укорочения интервала Q-T, удлинения интервала P-Q, увеличения длительности и деформации зубцов Р и S, смещения интервала T-S, изменение вольтажа зубца Т.

Наиболее неблагоприятным с точки зрения развития гипертензивных состояний является широкополосный шум с преобладанием высокочастотных составляющих и уровнем свыше 90 дБА, особенно импульсный шум. Широкополосный шум вызывает максимальные сдвиги в периферическом кровообращении. Следует иметь в виду, что если к субъективному восприятию шума имеется привыкание (адаптация), то в отношении развивающихся вегетативных реакций адаптации не наблюдается.

По данным эпидемиологического изучения распространенности основных сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых факторов риска (избыточная масса, отягощенный анамнез и др.) у женщин, работающих в условиях воздействия постоянного производственного шума в диапазоне от 90 до 110 дБА, показано, что шум, как отдельно взятый фактор (без учета общих факторов риска), может увеличивать частоту артериальной гипертонии (АГ) у женщин в возрасте до 39 лет (при стаже меньше 19 лет) лишь на 1,1%, а у женщин старше 40 лет - на 1,9%. Однако при сочетании шума хотя бы с одним из «общих» факторов риска можно ожидать учащения АГ уже на 15%.

При воздействии интенсивного шума 95 дБА и выше может иметь место нарушение витаминного, углеводного, белкового, холестерино- вого и водно-солевого обменов.

Несмотря на то что шум оказывает влияние на организм в целом, основные изменения отмечаются со стороны органа слуха, цент- ральной нервной и сердечно-сосудистой систем, причем изменения нервной системы могут предшествовать нарушениям в органе слуха.

Шум является одним из наиболее сильных стрессорных производственных факторов. В результате воздействия шума высокой интенсивности одновременно возникают изменения как в нейроэндокринной, так и в иммунной системах. При этом происходит стимуляция передней доли гипофиза и увеличение секреции надпочечниками стероидных гормонов, а как следствие этого - развитие приобретенного (вторичного) иммунодефицита с инволюцией лимфоидных органов и значительными изменениями содержания и функционального состояния Т- и В-лимфоцитов в крови и костном мозге. Возникающие дефекты иммунной системы касаются, в основном, трех основных биологических эффектов:

Снижение антиинфекционного иммунитета;

Создание благоприятных условий для развития аутоиммунных и аллергических процессов;

Снижение противоопухолевого иммунитета.

Доказана зависимость между заболеваемостью и величиной потерь слуха на речевых частотах 500-2000 Гц, свидетельствующая о том, что одновременно со снижением слуха наступают изменения, способствующие снижению резистентности организма. При увеличении производственного шума на 10 дБА показатели общей заболеваемости работающих (как в случаях, так и в днях) возрастают в 1,2-1,3 раза.

Анализ динамики специфических и неспецифических нарушений с возрастанием стажа работы при шумовом воздействии на примере ткачей показал, что с увеличением стажа у ткачей формируется полиморфный симптомокомплекс, включающий патологические изменения органа слуха в сочетании с вегетососудистой дисфункцией. При этом темп прироста потерь слуха в 3,5 раза выше, чем прирост функциональных нарушений нервной системы. При стаже до 5 лет преобладают преходящие вегетососудистые нарушения, при стаже свыше 10 лет - потери слуха. Выявлена также взаимосвязь частоты вегетососудистой дисфункции и величины потери слуха, проявляющаяся в их росте при снижении слуха до 10дБ и в стабилизации при прогрессировании тугоухости.

Установлено, что в производствах с уровнями шума до 90-95 дБА вегетативно-сосудистые расстройства появляются раньше и пре- валируют над частотой кохлеарных невритов. Максимальное их развитие наблюдается при 10-летнем стаже работы в условиях шума. Только при уровнях шума, превышающих 95 дБА, к 15 годам работы в «шумной» профессии экстраауральные эффекты стабилизируются, и начинают преобладать явления тугоухости.

Сравнение частоты потерь слуха и нервно-сосудистых нарушений в зависимости от уровня шума показало, что темп роста потерь слуха почти в 3 раза выше темпа роста нервно-сосудистых нарушений (соответственно около 1,5 и 0,5% на 1 дБА), то есть с увеличением уровня шума на 1 дБА потери слуха будут возрастать на 1,5%, а нервно-сосудистые нарушения - на 0,5%. При уровнях 85 дБА и выше на каждый децибел шума нервно-сосудистые нарушения наступают на полгода раньше, чем при более низких уровнях.

На фоне происходящей интеллектуализации труда, роста удельного веса операторских профессий отмечается повышение значения шумов средних уровней (ниже 80 дБА). Указанные уровни не вызывают потерь слуха, но, как правило, оказывают мешающее, раздражающее и утомляющее действия, которые суммируются с

таковым от напряженного труда и при возрастании стажа работы в профессии могут привести к развитию экстраауральных эффектов, проявляющихся в общесоматических нарушениях и заболеваниях. В связи с этим был обоснован биологический эквивалент действия на организм шума и нервно-напряженного труда, равный 10 дБА шума на одну категорию напряженности трудового процесса (Суворов Г.А. и др., 1981). Этот принцип положен в основу действующих санитарных норм по шуму, дифференцированных с учетом напряженности и тяжести трудового процесса.

В настоящее время большое внимание уделяется оценке профессиональных рисков нарушения здоровья работающих, в том числе обусловленных неблагоприятным воздействием производственного шума.

В соответствии со стандартом ИСО 1999.2 «Акустика. Определение профессионального воздействия шума и оценка нарушений слуха, вызванного шумом» можно оценивать риск нарушений слуха в зависимости от экспозиции и прогнозировать вероятность возникновения профзаболеваний. На основе математической модели стандарта ИСО определены риски развития профессиональной тугоухости в процентах с учетом отечественных критериев профессиональной тугоухости (табл. 11.1 ). В России степень профессиональной тугоухости оценивается по средней величине потерь слуха на трех речевых частотах (0,5-1-2 кГц); величины более 10, 20, 30 дБ соответствуют 1-й, II-й, III-й степени снижения слуха.

Учитывая, что снижение слуха I-й степени с довольно большой вероятностью может развиться и без шумового воздействия в результате возрастных изменений, представляется нецелесообразным использовать I-ую степень снижения слуха для оценки безопасного стажа работы. В связи с этим в таблице представлены вычисленные значения рабочего стажа, в течение которого могут развиться потери слуха II-й и III-й степени в зависимости от уровня шума на рабочих местах. Данные даются для разных вероятностей (в %).

В табл. 11.1 приведены данные для мужчин. У женщин из-за более медленного, чем у мужчин, нарастания возрастных изменений слуха данные слегка отличаются: для стажа более 20 лет у женщин безо- пасный стаж на 1 год больше, чем у мужчин, а для стажа более 40 лет - на 2 года.

Таблица 11.1. Стаж работы до развития потерь слуха, превышающих

критериальные значения, в зависимости от уровня шума на рабочем месте (при 8-часовом воздействии)

Примечание. прочерк означает, что стаж работы составляет более 45 лет.

Вместе с тем следует отметить, что стандарт не учитывает характер трудовой деятельности, как это предусмотрено в санитарных нормах по шуму, где предельно допустимые уровни шума дифференцированы по категориям тяжести и напряженности труда и тем самым охватывают неспецифическое действие шума, что важно для сохранения здоровья и работоспособности лиц операторских профессий.

11.3. нормирование шума на рабочих местах

Профилактика неблагоприятного влияния шума на организм работающих основана на его гигиеническом нормировании, целью которого является обоснование допустимых уровней и комплекса гигиенических требований, обеспечивающих предупреждение функциональных расстройств или заболеваний. В гигиенической практике в качестве критерия нормирования используют предельно допустимые уровни (ПДУ) для рабочих мест, допускающие ухудшение и изменение внешних показателей деятельности (эффективности

и производительности) при обязательном возврате к прежней системе гомеостатического регулирования исходного функционального состояния с учетом адаптационных изменений.

Нормирование шума проводится по комплексу показателей с учетом их гигиенической значимости. Действие шума на организм оценивают по обратимым и необратимым, специфическим и неспецифическим реакциям, снижению работоспособности или дискомфорта. Для сохранения здоровья, работоспособности и самочувствия человека оптимальное гигиеническое нормирование должно учитывать вид трудовой деятельности, в частности, физический и нервноэмоциональный компоненты труда.

Воздействие шумового фактора на человека состоит из двух составляющих: нагрузки на орган слуха как систему, воспринимаю- щую звуковую энергию, - ауральный эффект, и воздействие на центральные звенья звукового анализатора как систему приема информации - экстраауральный эффект. Для оценки первой составляющей есть специфический критерий - «утомление органа слуха», выражающийся в смещении порогов восприятия тонов, которое пропорционально величине звукового давления и времени экспозиции. Вторая составляющая получила название неспецифического влияния, кото- рое можно объективно оценить по интегральным физиологическим показателям.

Шум может рассматриваться как фактор, участвующий в эфферентном синтезе. На этой стадии в нервной системе происходит сопоставление всех возможных эфферентных влияний (обстановочных, обратных и поисковых) с тем, чтобы выработать наиболее адекватную ответную реакцию. Действие сильного производственного шума является таким фактором внешней среды, который по своей природе тоже влияет на эфферентную систему, т.е. воздействует на процесс формирования рефлекторной реакции в стадии эфферентного синтеза, но как обстановочный фактор. При этом результат воз- действия обстановочного и пускового влияний зависит от их силы.

В случаях установки на деятельность обстановочная информация должна являться элементом стереотипа и, следовательно, не вызывать неблагоприятных изменений в организме. Вместе с тем привыкание к шуму в физиологическом смысле не наблюдается, выраженность утомления и частота неспецифических нарушений нарастают с увеличением стажа работы в условиях шума. Следовательно, механизм действия шума нельзя ограничивать фактором участия его в

обстановочной афферентации. В обоих случаях (шум и напряжение) речь идет о нагрузке на функциональные системы высшей нервной деятельности, и, следовательно, генез утомления при таком воздействии будет носить сходный характер.

Критерием нормирования по оптимальному уровню для многих факторов, в том числе для шума, можно рассматривать такое состоя- ние физиологических функций, при котором данный уровень шума не вносит своей доли в их напряжение, и последнее целиком определяется выполняемой работой.

Напряженность труда складывается из элементов, входящих в биологическую систему рефлекторной деятельности. Анализ информации, объем оперативной памяти, эмоциональное напряжение, функциональное напряжение анализаторов - все эти элементы оказываются загруженными в процессе трудовой деятельности, и естественно, что их активная нагрузка вызывает развитие утомления.

Как и в любом случае, ответ на воздействие состоит из компонентов специфического и неспецифического характеров. Какова доля каждого из этих элементов в процессе утомления - вопрос нерешенный. Однако нет никаких сомнений в том, что воздействие шума и напряженности труда нельзя рассматривать одно без учета другого. В связи с этим эффекты, опосредованные через нервную систему (утомление, снижение работоспособности), как для шума, так и для напряженности труда имеют качественное сходство. Производственные и экспериментальные исследования с использованием социально-гигиенических, физиологических и клинических методов и показателей подтвердили указанные теоретические положения. На примере изучения разных профессий была установлена величина физиолого-гигиенического эквивалента шума и напряжен- ности нервно-эмоционального труда, которая находилась в пределах 7-13 дБА, т.е. в среднем 10 дБА на одну категорию напряженности. Следовательно, оценка напряженности трудового процесса оператора является необходимой для полноценной гигиенической оценки шумового фактора на рабочих местах.

Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности представлены в табл. 11.2.

Количественную оценку тяжести и напряженности трудового процесса следует проводить в соответствии с критериями Руководства 2.2.2006-05.

Таблица 11.2. Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности, дБА

Примечание.

Для тонального и импульсного шумов ПДУ на 5 дБА меньше значений, указанных в таблице;

Для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, ПДУ на 5 дБА меньше фактических уровней шума в помещениях (измеренных или рассчитанных), если последние не превышают значений табл. 11.1 (поправка для тонального и импульсного шумов при этом не учитывается), в противном случае - на 5 дБА меньше значений, указанных в таблице;

Дополнительно для колеблющегося во времени и прерывистого шумов максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБА, а для импульсного шума - 125 дБА.

Поскольку целью дифференцированного нормирования шума является оптимизация условий труда, встречающиеся сочетания напряженного и очень напряженного с тяжелым и очень тяжелым физическим трудом не нормируются исходя из необходимости их ликвидации как недопустимых. Однако для практического использования новых дифференцированных норм как при проектировании предприятий, так и при текущем контроле за уровнями шума на действующих предприятиях серьезной проблемой является приведение в соответствие категорий тяжести и напряженности труда с видами трудовой деятельности и рабочих помещений.

Импульсный шум и его оценка. Понятие импульсного шума не является строго определенным. Так, в действующих санитарных нормах к импульсному шуму относят шумы, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБА, измеренные по характеристикам «импульс» и «медленно», различаются не менее чем на 7 дБ.

Одним из важных факторов, определяющих различие реакций на постоянный и импульсный шумы, является пиковый уровень. В соответствии с концепцией «критического уровня» шумы с уровнями выше определенного, даже очень кратковременные, могут вызывать прямую травматизацию органа слуха, что подтверждается морфологическими данными. Многие авторы указывают разные значения критического уровня: от 100-105 дБА до 145 дБА. Такие уровни шума встречаются на производстве, например, в кузнечных цехах шум от молотов достигает 146 и даже 160 дБА.

По-видимому, опасность импульсного шума определяется не только высокими эквивалентными уровнями, но и дополнительным вкладом временных характеристик, вероятно, за счет травмирующего эффекта высоких пиковых уровней. Исследования распределения уровней импульсного шума показали, что, несмотря на малое суммарное время действия пиков с уровнями выше 110 дБА, их вклад в общую дозу может достигать 50%, и это значение 110 дБА было рекомендовано как дополнительный критерий при оценке непостоянных шумов к ПДУ по действующим санитарным нормам.

Приведенные нормы устанавливают ПДУ для импульсного шума на 5 дБ ниже, чем для постоянных шумов (т.е. вносят поправку минус 5 дБА по эквивалентному уровню), и дополнительно ограничивают максимальный уровень звука 125 дБА «импульс», но не регламентируют пиковые значения. Тем самым действующие нормы

ориентируются на громкостные эффекты шума, поскольку характеристика «импульс» с t = 40 мс адекватна верхним отделам звукового анализатора, а не возможному травматическому действию его пиков, являющемуся общепризнанным в настоящее время.

Шумовое воздействие на работающих, как правило, является непостоянным по уровню шума и (или) времени его действия. В связи с этим для оценки непостоянных шумов введено понятие эквивалентного уровня звука. С эквивалентным уровнем связана доза шума, которая отражает количество переданной энергии и поэтому может служить мерой шумовой нагрузки.

Наличие в действующих санитарных нормах шума на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилых застроек в качестве нормируемого параметра эквивалентного уровня и отсутствие такового в качестве дозы шума объясняются рядом факторов. Во-первых, отсутствием в стране отечественных дозиметров; во-вторых, при нормировании шума для жилых помещений и для некоторых профессий (работников, у которых орган слуха является рабочим органом) энергетическая концепция требует поправок, вносимых в измерительные приборы, для выражения шума не в уровнях звукового давления, а в величинах субъективной громкости.

Учитывая появление в последние годы нового направления в гигиенической науке по установлению степени профессионального риска от различных факторов производственной среды, в том числе и от шума, следует учитывать в перспективе величину дозы шума с различными категориями риска не столько по специфическому влиянию (слуховому), сколько по неспецифическим проявлениям (нарушениям) со стороны других органов и систем организма.

До настоящего времени влияние шума на человека изучалось изолированно: в частности, промышленного шума - на рабочих различных производств, служащих административно-управленческого аппарата; городского и жилищно-бытового шума - на население различных категорий в условиях проживания. Эти исследования позволяли обосновать нормативы для постоянного и непостоянного, производственного и бытового шумов в различных местах и условиях пребывания человека.

Однако для гигиенической оценки влияния шумов на человека в производственных и внепроизводственных условиях целесообразно учитывать суммарное шумовое воздействие на организм, что

возможно на основе концепции суточной дозы шума с учетом видов жизнедеятельности человека (работа, отдых, сон), исходя из возможности кумуляции их эффектов.

11.4. профилактика неблагоприятного действия шума

Мероприятия по борьбе с шумом могут быть техническими, архитектурно-планировочными, организационными и медико-профи- лактическими.

Технические средства борьбы с шумом:

Устранение причин возникновения шума или снижение его в источнике;

Ослабление шума на путях передачи;

Непосредственная защита работающего или группы рабочих от воздействия шума.

Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций на малошумные или полностью бесшумные. Большое значение имеет снижение шума в источнике. Этого можно добиться усовершенствованием конструкции или схемы установки, производящей шум, изменением режима ее работы, оборудованием источника шума дополнительными звукоизолирующими устройствами или ограждениями, расположенными по возможности ближе к источнику (в пределах его ближнего поля). Одним из наиболее простых технических средств борьбы с шумом на путях передачи является звукоизолирующий кожух, который может закрывать отдельный шумный узел машины (например, коробку передач) или весь агрегат в целом. Кожухи из листового металла с внутренней облицовкой звукопоглощающим материалом могут снижать шум на 20-30 дБ. Увеличение звукоизоляции кожуха достигается за счет нанесения на его поверхность вибродемпфирующей мастики, обеспечивающей снижение уровней вибрации кожуха на резонансных частотах и быстрое затухание звуковых волн.

Для ослабления аэродинамического шума, создаваемого компрессорами, вентиляционными установками, системами пневмотранспорта и др., применяются глушители активного и реактивного типов. Наиболее шумное оборудование размещают в звукоизолирующих камерах. При больших габаритах машин или значительной зоне обслуживания оборудуют специальные кабины для операторов.

Акустическая отделка помещений с шумным оборудованием может обеспечить снижение шума в зоне отраженного звукового поля на 10-12 дБ и в зоне прямого звука до 4-5 дБ в октавных полосах частот. Применение звукопоглощающих облицовок для потолка и стен приводит к изменению спектра шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда.

В многоэтажных промышленных зданиях особенно важна защита помещений от структурного шума (распространяющегося по конструкциям здания). Его источником может быть производственное оборудование, которое имеет жесткую связь с ограждающими конструкциями. Ослабление передачи структурного шума достигается виброизоляцией и вибропоглощением.

Хорошей защитой от ударного шума в зданиях является устройство «плавающих» полов. Архитектурно-планировочные решения во многих случаях предопределяют акустический режим производственных помещений, облегчая или затрудняя решение задач по их акустическому благоустройству.

Шумовой режим производственных помещений обусловлен размерами, формой, плотностью и видами расстановки машин и обору- дования, наличием звукопоглощающего фона и т.д. Планировочные мероприятия должны быть направлены на локализацию звука и уменьшение его распространения. Помещения с источниками высокого уровня шума по возможности следует группировать в одной зоне здания, примыкающей к складским и вспомогательным помещениям, и отделять коридорами пли подсобными помещениями.

Учитывая, что с помощью технических средств не всегда удается снижать уровни шума на рабочих местах до нормативных значений, необходимо применять средства индивидуальной защиты органа слуха от шума (антифоны, заглушки). Эффективность средств индивидуальной защиты может быть обеспечена правильным подбором в зависимости от уровней и спектра шума, а также контролем за условиями их эксплуатации.

В комплексе мероприятий по защите человека от неблагоприятного действия шума определенное место занимают медицинские средства профилактики. Важнейшее значение имеет проведение предварительных и периодических медицинских осмотров.

Противопоказаниями к приему на работу, сопровождаемую шумовым воздействием, служат:

Стойкое понижение слуха (хотя бы на одно ухо) любой этиологии;

Отосклероз и другие хронические заболевания уха с неблагоприятным прогнозом;

Нарушение функции вестибулярного аппарата любой этиологии, в том числе, болезнь Меньера.

Принимая во внимание значение индивидуальной чувствительности организма к шуму, исключительно важным является дис- пансерное наблюдение за рабочими первого года работы в условиях шума.

Одним из направлений индивидуальной профилактики шумовой патологии является повышение сопротивляемости организма рабочих к неблагоприятному действию шума. С этой целью рабочим шумных профессий рекомендуется ежедневный прием витаминов группы В в количестве 2 мг и витамина С в количестве 50 мг (продолжительность курса 2 недели с перерывом в неделю). Следует также рекомендовать введение регламентированных дополнительных перерывов с учетом уровня шума, его спектра и наличия средств индивидуальной защиты.

Шумом называется беспорядочное сочетание звуков различной высоты и громкости, вызывающее неприятное субъективное ощущение и объективные изменения органов и систем.

Шум состоит из отдельных звуков и имеет физическую характеристику. Волновое распространение звука характеризуется частотой (выражается в герцах) и силой, или интенсивностью, т. е. количеством энергии, переносимой звуковой волной в течение 1 с через 1 см2 поверхности, перпендикулярной к направлению распространения звука. Сила звука измеряется в энергетических единицах, чаще всего в эргах в секунду на 1 см2. Эрг равен силе в 1 дину, т. е. силе, сообщаемой массе, весом в 1 г ускорение в 1 см2 /с.

Единицей звукового давления является бар, отвечающий силе в 1 дину на 1 см2 поверхности и равной 1/1 000 000 доле атмосферного давления. Речь обычной громкости создает давление в 1 бар.

Наименьшая сила звука, которая воспринимается человеком, называется порогом слышимости данного звука.

Пороги слышимости для звуков с различной частотой неодинаковы. Наименьшие пороги имеют звуки с частотой от 500 до 4000 Гц. За пределами этого диапазона пороги слышимости повышаются, что свидетельствует о снижении чувствительности.

Увеличение физической силы звука субъективно воспринимается как повышение громкости, однако это происходит до определенного предела, выше которого ощущается болезненное давление в ушах – порог болевого ощущения, или порог осязания. При постепенном усилении энергии звука от порога слышимости до болевого порога обнаруживаются особенности слухового восприятия: ощущение громкости звука увеличивается не пропорционально росту его звуковой энергии, а значительно медленнее.

Для количественной оценки звуковой энергии предложена особая логарифмическая шкала уровней силы звука в белах или децибелах. В этой шкале за нуль, или исходный уровень, условно принята сила (10-9 эрг/см2 ч ч сек или 2 ч 10-5 Вт/см2 /с), приблизительно равная порогу слышимости звука с частотой 1000 Гц, который в акустике принимается за стандартный звук. Каждая ступень такой шкалы, получившая название бел, соответствует изменению силы звука в 10 раз.

Если выразить в белах диапазон силы звука с частотой 1000 Гц от порога слышимости до болевого порога, то весь диапазон по логарифмической шкале составит 14 бел.

По спектральному составу все шумы делят на 3 класса.

Класс 1. Низкочастотные (шумы тихоходных агрегатов неударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды).

Класс 2. Среднечастотные шумы (шумы большинства машин, станков и агрегатов неударного действия).

Класс 3. Высокочастотные шумы (звенящие, шипящие, свистящие шумы, характерные для агрегатов ударного действия, потоков воздуха и газа, агрегатов, действующих с большими скоростями).

• 
  Гигиеническая характеристика шума . Шумом называется беспорядочное сочетание звуков различной высоты и громкости...


• 
  Гигиеническая характеристика шума (подолжение). Различают шумы : 1) широкополосные с непрерывным спектром более 1 октавы


• 
  Гигиеническая характеристика шума . Шумом называется беспорядочное сочетание звуков различной высоты и громкости, вызывающее неприятное... подробнее ».


• 
  Гигиеническая характеристика шума (подолжение). Различают шумы : 1) широкополосные с непрерывным спектром более 1 октавы; 2) тональные.



• 
  По временным характеристикам шумы бывают постоян., прерывист., импульсн., колеблющ. во
  Для практических целей удобной является характеристика звука, измеряемая в децибелах.


• 
  Характеристика физических факторов среды обитания.
  резкие перепады уровня влажности воздуха - повышенная запыленность и загазованность -повышенный уровень шума , инфразвука...

В.М. Панарин, А.А. Зуйкова, В.Л. Чижова, Н.А. Телегина
Тульский государственный университет,
г. Тула

В промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте имеется большое число видов профессиональной деятельности, связанных с возможностью воздействия производственного шума . Немаловажное значение имеет и бытовой шум (бытовая техника, вентиляционные установки, лифты и др.).

Шум (с гигиенической точки зрения) - это комплекс беспорядочно сочетающихся звуков различной частоты и интенсивности, неблагоприятно воздействующих на организм человека.

Шум (с акустической точки зрения) - это механические волновые колебания частиц упругой среды с малыми амплитудами, возникающие под действием какой-либо возникающей силы. Колебания частиц среды условно называются звуковыми волнами . Зона слышимых или собственно звуковых колебаний лежит в пределах 16 Гц - 20кГц. Акустические колебания с частотой ниже 16 Гц - называются инфразвуками , от 2 - 10 4 до 10 9 Гц - ультразвуками, выше 10 9 Гц - гиперзвуками . Весь слышимый диапазон частот (16Гц - 20кГц) разбит на 11 октав со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000Гц.

Физические характеристики :

1. Звуковая мощность источника (Вт) - общее количество энергии, которое источник звука излучает в окружающее пространство за единицу времени.

2. Интенсивность (сила) звука (Вт/м 2) - часть общей мощности, приходящаяся на единицу площади, нормальной к фону волны. То есть, та акустическая мощность, которая достигает приемника звука (барабанной перепонки).

3. Звуковое давление (Па/ (Н / м 2)) - избыточное колебание в среде по отношению к существующему там до появления звуковых волн.

4. Скорость звука (м/с) - скорость, с которой происходит передаче Е от частицы к частице.

Минимальная энергия колебания, способная вызвать ощущение слышимого звука, называется порогом слышимости (или порогом восприятия). При частоте 1000Гц он равен 10 -12 Вт/м 2 . Верхняя граница слышимости, порог болевого ощущения на частоте 1000Гц наступает при интенсивности звука 10 2 Вт/м 2 .

В акустике вместо шкалы абсолютных величин интенсивности звука и звукового давления пользуются относительной логарифмической шкалой (шкалой децибел). Выражается эта шкала в белах (Б) или децибелах (дБ) и укладывается в пределы от 0 -140 дБ (0 - 14Б).

Децибел - условная единица, которая показывает данный звук в логарифмических значениях больше порога слышимости. Децибел (дБ) математическое понятие, служит для сравнения двух одноименных величин, независимо от их природы.

Интенсивность звука субъективно ощущается как его громкость. Частота колебаний определяет высоту звука. Уровень громкости определяет уровень интенсивности звука с учетом динамических и частотных свойств уха. Единица, характеризующая уровень громкости, называется фон. Фон - показывает уровень громкости звука любой частоты по сравнению с интенсивностью стандартного тона (1000Гц/сек), выраженного в децибелах. По частотной характеристике различают шумы низкочастотные (16-350Гц), среднечастотные (350 - 800Гц), высокочастотные (более 800Гц). Слуховой анализатор более чувствителен к высоким частотам, чем к низким, в связи с чем предусмотрен дифференцированный подход к допустимым уровням шума, в зависимости от частотной характеристики, времени воздействия. При этом необходимо учитывать, тональный и импульсный шум оказывают наиболее неблагоприятное воздействие и их уровни шума должны быть на 5 дБ меньше значений предельно допустимых. Предельно допустимые уровни шума (широкополосного) составляют: в палатах больниц 30 дБА, на территории больницы до 35 дБА, в жилой комнате 30 дБА, на территории жилой застройки 45 дБА. На производстве допускается до 80- 85 дБА (для постоянных рабочих мест и рабочих зон в производственных помещениях и на территории предприятий).

Таблица 1

Действие шума на организм

Шум, являясь общебиологическим раздражителем, действует на все органы и системы, вызывая разнообразные физиологические изменения. Факторы, отягощающие действие шума: вынужденное положение тела, нервно-эмоциональное напряжение, вибрация, неблагоприятные метеорологические факторы, воздействие пыли, токсических веществ.

Специфическое действие:

1. шумовая травма - связана с влиянием очень высокого звукового давления (взрывные работы, испытания мощных двигателей). Клиника: внезапная боль в ушах, поражение барабанной перепонки вплоть до ее прободения.

2. утомление слуха - объясняется перераздражением нервных клеток слухового анализатора и выражается ослаблением слуховой чувствительности к концу рабочего дня. При хроническом воздействии шума это перераздраджение служит причиной постепенного развития профессиональной тугоухости (проссирующее снижение слуха).

3. кохлеарный неврит - развивается медленно. Предшествует адаптация у шуму и развитие утомления слуха. Начальная стадия: звон в ушах, головокружение, восприятие разговорной шетопной речи не нарушено. В основе лежит поражение звуковоспринимающего аппрата, атрофия начинается в области основных и нижних завитков улитки, то есть в той части, которая воспринимает высокие тоны, поэтому в начальной стадии характерно порога восприятия на высокие звуковые частоты (4000-8000 Гц). По мере прогрессирования заболевания повышается порог восприятия на средние, затем на низкие частоты. При выраженной стадии снижается восприятие шепотной речи, формируется тугоухость.

Неспецифическое действие:

Симптомокомплекс “шумовая болезнь” включает функциональные нарушения со стороны нервной и сердечно- сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта, эндокринных желез в виде неврозов, невростении, астено-вегетативного синдрома с сосудистой гипертензией, гипертонической болезни, угнетения секреций ЖКТ, нарушения функции эндокринных желез.

На производстве часто встречается сочетанное действие шума и вибрации.