Развитие техники и транспортных средств, совершенствование технологических процессов и оборудования сопровождаются увеличением мощности и габаритов машин, что обусловливает тенденцию повышения низкочастотных составляющих в спектрах и появление инфразвука, который является сравнительно новым, не полностью изученным фактором производственной среды.
|
Интересные факты |
Инфразвуком называют акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. "Инфразвук" происходит от лат. infra - "ниже, под" и означает упругие волны, аналогичные звуковым, но с частотами ниже области слышимых человеком частот. Инфразвук содержится в шуме атмосферы, леса и моря. Источником инфразвуковых колебаний являются грозовые разряды (гром), а также взрывы и орудийные выстрелы. В земной коре наблюдаются сотрясения и вибрации инфразвуковых частот от самых разнообразных источников, в том числе от взрывов обвалов и транспортных возбудителей.
Инфразвук – колебание звуковой волны < 20 Гц. Природа
возникновения инфразвуковых колебаний
такая же, как и у слышимого звука. Подчиняется тем же закономерностям. Используется такой же математический
аппарат, кроме понятия, связанного с
уровнем звука. Особенности: малое поглощение эн.,
значит, распространяется на значительные расстояния.
Источники инфразвука: оборудование,
которое работает с частотой циклов менее 20 в секунду. Вредное воздействие: действует на центр. нервную систему
(страх, тревога, покачивание, т.д.)
Опасность для человека Диапазон инфразвуковых колебаний совпадает с внутренней частотой отдельных органов
человека (6-8 Гц), следовательно, из-за
резонанса могут возникнуть тяжелые последствия.
Увеличение звукового давления до 150 дБА приводит к изменению пищеварительных функций и сердечному ритму. Возможна
потеря слуха и зрения. Нормирование
инфразвука СН 22-74-80. Нормативным параметром являются логарифмические уровни звукового давления в октавных
полосах со ср. геом. частотой: 2, 4, 8, 16
Гц ( 105 дБА 32 Гц ( 102 дБА. Защитные мероприятия Снижение ин. звука в источнике возникновения.; Средства
индивидуальной защиты.; Поглощение.
Приборы контроля Шумомеры типа ШВК с фильтром ФЭ-2. Виброаккустическая аппаратура типа RFT.
Для инфразвука характерно
малое поглощение в различных средах вследствие чего инфразвуковые
волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на
очень далёкие расстояния. Это явление находит практическое
применение при определении места сильных взрывов или положения
стреляющего орудия. Распространение инфразвука на большие расстояния
в море даёт возможность предсказания стихийного бедствия - цунами.
Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот,
применяются для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной
среды.
"Голос моря" - это
инфразвуковые волны, возникающие над поверхностью моря при сильном
ветре, в результате вихреобразования за гребнями волн. Вследствие
того, что для инфразвука характерно малое поглощение, он может
распространяться на большие расстояния, а поскольку скорость его
распространения значительно превышает скорость перемещения области
шторма, то "голос моря" может служить для заблаговременного
предсказания шторма.
Подчас инфразвуковые
волны зарождаются в океане во время шторма или подводных
землетрясений, распространяясь на сотни, тысячи километров, как в
воздухе, так и в воде. Поэтому могут настигать корабль, который
находится далеко, в совершенно спокойном районе. На морских
просторах встречаются судна с мертвыми моряками. Они погибли от
мгновенной остановки сердца. Находятся и обезлюдевшие
корабли-призраки. Их экипажи, обуянные непонятным ужасом,
выбрасывались за борт. Известно немало рассказов о субмаринах,
пропавших при странных обстоятельствах. Все это - следствие действия
инфразвуковых колебаний.
Своеобразными индикаторами шторма
являются медузы. На краю "колокола" у медузы расположены примитивные
глаза и органы равновесия - слуховые колбочки величиной с булавочную
головку. Это и есть "уши" медузы. Они слышат инфразвуки с частотой 8
- 13 герц. Шторм разыгрывается еще за сотни километров от берега, он
придет в эти места примерно часов через 20, а медузы уже слышат его
и уходят на глубину.
|
Влияние инфразвука на организм человека |
В
конце 60-х годов французский исследователь Гавро обнаружил,
что инфразвук определенных частот может вызвать у человека
тревожность и беспокойство.
|
Инфразвук с частотой 7 Гц смертелен для человека. |
Источниками
инфразвука на суше могут быть компрессоры, двигатели внутреннего
сгорания, движущийся транспорт, промышленные кондиционеры и
вентиляторы.
Исследования биологического действия
инфразвука на организм показали, что человеческий организм
высокочувствителен к инфразвуку. Воздействие его происходит не
только через слуховой анализатор, но и через механорецепторы кожи.
Возникающие под воздействием инфразвука, нервные импульсы нарушают
согласованную работу различных отделов нервной системы, что может
проявляться головокружением, болями в животе, тошнотой, затрудненным
дыханием, чувством страха, при более интенсивном и продолжительном
воздействии - кашлем, удушьем, нарушением психики. Инфразвуковые
колебания даже небольшой интенсивности вызывают тошноту и звон в
ушах, уменьшают остроту зрения.
Колебания средней интенсивности могут
стать причиной расстройства пищеварения, сердечно-сосудистой,
дыхательной систем, нарушения психики с самыми неожиданными
последствиями.
Инфразвук высокой
интенсивности, влекущий за собой резонанс, из-за
совпадения частот колебаний внутренних органов и инфразвука,
приводит к нарушению работы практически всех внутренних органов,
возможен смертельный исход из-за остановки сердца, или разрыва
кровеносных сосудов;
|
Собственные (резонансные) частоты некоторых частей тела человека. |
Следует
принимать особые меры защиты против появления звуковых колебаний со
следующими частотами, потому - что совпадение частот приводит к
возникновению резонанса:
• 20-30 Гц (резонанс головы)
•
40-100 Гц (резонанс глаз)
• 0.5-13 Гц (резонанс вестибулярного
аппарата)
• 4-6 Гц (резонанс сердца)
• 2-3 Гц (резонанс
желудка)
• 2-4 Гц (резонанс кишечника)
• 6-8 Гц (резонанс
почек)
• 2-5 Гц (резонанс рук)
|
Основные источники инфразвуковых волн |
Развитие
промышленного производства и транспорта привело к значительному
увеличению источников инфразвука в окружающей среде и возрастанию
интенсивности уровня инфразвука.
Таблица. Основные
техногенные источники инфразвуковых колебаний в городах.
|
Источник инфразвука |
Характерный
частотный |
Уровни инфразвука |
|
Автомобильный транспорт |
Весь спектр инфразвукового диапазона |
Снаружи 70-90 дБ, |
|
Железнодорожный транспорт и трамваи |
10-16 Гц |
Внутри и снаружи |
|
Промышленные установки аэродинамического и ударного действия |
8-12 Гц |
До 90-105 дБ |
|
Вентиляция промышленных установок и помещений, то же в метрополитене |
3-20 Гц |
До 75-95 дБ |
|
Реактивные самолеты |
Около 20 Гц |
Снаружи до 130 дБ |
|
Как избежать вредного воздействия инфразвука на организм человека |
Наиболее
эффективным и практически единственным средством борьбы с
инфразвуком является снижение его в источнике. При выборе
конструкций предпочтение должно отдаваться малогабаритным машинам
большой жесткости, так как в конструкциях с плоскими поверхностями
большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации
инфразвука. Борьбу с инфразвуком в источнике возникновения
необходимо вести в направлении изменения режима работы
технологического оборудования - увеличения его быстроходности
(например, увеличение числа рабочих ходов кузнечнопрессовых машин,
чтобы основная частота следования силовых импульсов лежала за
пределами инфразвукового диапазона).
Должны приниматься
меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов -
ограничение скоростей движения транспорта, снижение скоростей
истечения жидкостей (авиационные и ракетные двигатели, двигатели
внутреннего сгорания, системы сброса пара тепловых электростанций и
т.д.).
В борьбе с инфразвуком на путях
распространения определенный эффект оказывают глушители
интерференционного типа, обычно при наличии дискретных
составляющих в спектре инфразвука.
Выполненное в последнее
время теоретическое обоснование течения нелинейных процессов в
поглотителях резонансного типа открывает реальные пути
конструирования звукопоглощающих панелей, кожухов, эффективных в
области низких частот.
В качестве индивидуальных средств
защиты рекомендуется применение наушников, вкладышей, защищающих ухо
от неблагоприятного действия сопутствующего шума.
К мерам
профилактики организационного плана следует отнести соблюдение
режима труда и отдыха, запрещение сверхурочных работ. При
контакте с ультразвуком более 50% рабочего времени рекомендуются
перерывы продолжительностью 15 мин через каждые 1,5 часа
работы.
Значительный эффект дает комплекс
физиотерапевтических процедур - массаж, УФ-облучение, водные
процедуры, витаминизация и др.
Опасные звуковые частоты
(инфразвук):
Инфразвуковые колебания даже небольшой интенсивности вызывают тошноту и звон в
ушах, уменьшают остроту зрения;
Колебания средней интенсивности могут стать причиной расстройства пищеварения,
нарушения функций мозга с самыми неожиданными последствиями;
Инфразвук высокой интенсивности, влекущий за собой резонанс, приводит к
нарушению работы практически всех внутренних органов, возможен смертельный исход
из - за остановки сердца, или разрыва кровеносных сосудов;
Собственные (резонансные) частоты некоторых частей тела человека.
Следует принимать особые меры защиты против появления звуковых колебаний со
следующими частотами:
20-30 Гц (резонанс головы)
40-100 Гц (резонанс глаз)
0.5-13 Гц (резонанс вестибулярного аппарата)
4-6 Гц (резонанс сердца)
2-3 Гц (резонанс желудка)
2-4 Гц (резонанс кишечника)
6-8 Гц (резонанс почек)
2-5 Гц (резонанс рук)