Zagr_Hałas w pracy-2.doc

1

ZAGROŻENIA - HAŁAS

Definicja hałasu

1.       HAŁAS, dźwięk niepożądany lub szkodliwy dla zdrowia ludzkiego. Rozróżnia się hałasy ciągłe o nieznacznych zmianach natężenia i widma częstotliwości w czasie (szmer, szum) oraz hałasy impulsowe (np. huk, trzask). Szkodliwość hałasu zależy od jego natężenia, widma częstotliwości, charakteru zmian w czasie, zawartości składowych niesłyszalnych oraz długotrwałości działania.

2.       Wielkością określającą subiektywne odczucie dokuczliwości hałasu jest hałaśliwość. Subiektywne odczucie natężenia dźwięków (w tym również hałasu) określa głośność. Odpowiednikiem pomiaru głośności dźwięku dla hałasu jest poziom hałaśliwości.

3.       W zależności od rodzaju źródła emisji dźwięku rozróżnia się hałas przemysłowy (na stanowiskach pracy i w otoczeniu zakładu), komunikacyjny (drogowy, kol. i lotniczy) oraz osiedlowy (komunalny i mieszkaniowy).

4.       Bezpośredni wpływ hałasu na ludzi objawia się zakłóceniami ich aktywności (wypoczynku, komunikacji słownej, pracy umysłowej), stwarzając jednocześnie odczucie dyskomfortu i uciążliwości wywołanej warunkami akustycznymi, hałas wpływa niekorzystnie na narząd słuchu, układy nerwowy i krążenia oraz inne narządy wewnętrzne.

5.       Hałas o poziomie natężenia dźwięku 45–70dB jest przyczyną występowania u ludzi m.in. uczucia zmęczenia i ogólnego wyczerpania, obniżenia czułości wzroku, zwiększenia częstości występowania bólów i zawrotów głowy, stanów niepokoju i rozdrażnienia, niekorzystnie wpływa na sen i wypoczynek.

6.       Hałas powyżej 80dB powoduje uszkodzenia narządowe (trwałe obniżenie ostrości słuchu lub chwilowa głuchota).

7.       Krótkotrwały, nieoczekiwany hałas impulsowy powyżej 90dB oraz wąskopasmowy o wysokiej częstotliwości (powyżej 4000Hz, pisk, syk) jest bardzo szkodliwy. Reakcja biologiczna i psychiczna na działanie hałasu jest częściowo odmienna u różnych ludzi w zależności od wieku, płci, nastawienia emocjonalnego.

Dźwięk

1.       Dzięki dokonaniom wielkich fizyków, dzisiaj wiemy, że dźwięk jest falą. Dla przypomnienia powiedzmy, że fala to rodzaj zaburzenia które rozchodzi się jakimś ośrodku i falę stanowią okresowe zmiany pewnej wielkości. Fala dźwiękowa to fala podłużna, czyli taka w której oscylacje mają kierunek równoległy do kierunku rozchodzenia się fali. Gdyby zrobić takiej fali pojedyncze zdjęcia, to moglibyśmy zauważyć iż w falę dźwiękową stanowią cykliczne zgęszczenie i rozrzedzenia powietrza (w przypadku fali rozchodzącej się w powietrzu). W uchu powodują one ruch błony bębenkowej, który z kolei jest przetwarzany przez nasz mózg na określone wrażenia dźwiękowe.

2.       Wrażenie dźwiękowe podzielić na wiele rodzajów. Niektóre z nich odbieramy jako szmery, inne jako melodyjne tony, a jeszcze inne jako nieprzyjemne hałasy.

3.       Dźwięk powstaje wówczas, gdy niesionej fali podstawowej towarzyszą jeszcze dodatkowe częstotliwości, które są jej wielokrotnościami. Wówczas nasze ucho odbiera dany dźwięk jako regularny. Natomiast szmery lub hałas to fale dochodzące do nas które charakteryzują się częstotliwościami zupełnie ze sobą nieskorelowanymi. Gdy wiele takich dźwięków, których częstotliwości nie są ze sobą w żaden sposób powiązane nałoży się na siebie, to odbieramy wówczas wrażenie hałasu. Jednym z urządzeń, które w pewien sposób symuluje ton prosty jest kamerton.

4.       Fale dźwiękowe potrafią rozchodzić się w środowisku wodnym na setki mil. Źródłem dźwięków w wodzie są wszelkie organizmy żyjące, fale morskie, oraz konstrukcje człowieka, czyli różnego rodzaju statki, czy platformy wiertnicze. W całym tym bogactwie dźwięków, które nam ludziom jednak jawi się jako względna cisza, poruszają się łodzie podwodne. Z kolei taki okręt podwodny potrafi generować szum, który może być słyszalny nawet z odległości ok. 1000km. Tak więc wiedza o tym w jaki sposób rozchodzą się dźwięki w wodzie ma ogromne znaczenie z punktu widzenia zastosowań wojskowych. Ważne jest bowiem, aby odpowiednio wcześniej usłyszeć taką łódź podwodną i być przygotowany na jej atak.
 

Natężenie dźwięku

1.       Ucho ludzkie zbiera energię niesioną przez falę akustyczną, tylko z obszaru jaki powierzchnia ucha zajmuje. Więc o wrażeniu głośności decyduje ilość padającej energii w jednostce czasu na jednostkę powierzchni. Tak więc dźwięk może mieć sumaryczną energię bardzo dużą, ale jeśli jest on wydzielany przez cały rok, i do tego rozkłada się na powierzchni boiska piłkarskiego to dla naszego ucha jest bardzo słaby.

2.       Poprzez natężenie fali dźwiękowej określamy wielkość która jest energią fali akustycznej podzieloną przez czas w jakim została wyemitowana i przez powierzchnię na jaką padła.

3.       Minimalna wartość natężenia fali akustycznej jakie nasze ucho jest w stanie zarejestrować wynosi ok. 10-12W/m2. Jeszcze mniejsza jest moc związana z tym natężeniem. Jednak widzimy jak doskonałym narządem jest nasze ucho, skoro potrafi usłyszeć dźwięki o tak niskim natężeniu. Dźwięki, które charakteryzują się mniejszym natężeniem niż podana wartość są przez nasze ucho nie rejestrowane, czyli po prostu nie jesteśmy w stanie ich usłyszeć. Oczywiście podana wartość jest średnią uzyskaną w wyniku badań dużej grupy osób, dlatego też dla każdego człowieka może ona różnić się. Dlatego też może zdarzyć się, że osoba obdarzona wyjątkowo dobrym słuchem jest w stanie usłyszeć dźwięki o natężeniu poniżej tej wartości.

4.       Jeśli dźwięk przekroczy natężenie o wartości ok. 1000W/m2, to stanie się on wówczas zbyt silny dla naszego ucha i będziemy go odbierać już jako ból. Po prostu wtedy nasz organizm nie rejestruje go jako dźwięku, a tylko jako bodziec który powoduje ból. Najczęściej zwykłe dźwięki z którymi się spotykamy na co dzień i które słyszymy, charakteryzują się natężeniem, które zawiera się pomiędzy progiem słyszalności a progiem bólu.

5.       Dźwięki charakteryzujące się tą samą energią, mogą być postrzegane przez nasze ucho jako zupełnie różne, czyli o zupełnie różnej głośności. Z kolei ucho jest na tyle skomplikowanym urządzeniem, że działa zupełnie nieliniowo. To oznacza, że dźwięk o 2 razy większym natężeniu nie jest wcale odbierany przez nasze ucho jako 2 razy głośniejszy. Okazuje się, że nasze ucho dokonuje bardzo silnego spłaszczenia dźwięku, czyli mówiąc bardziej obrazowo, dźwięk który wydaje się nam co najwyżej kilka razy głośniejszy od poprzedniego, ma on energię nawet kilkaset razy większą. Mówiąc dokładniej nasze ucho logarytmuje natężenie dźwięku. To oznacza, że jeśli natężenie dźwięku wzrosło 2 razy, to nasze ucho zarejestruje wzrost jego głośności o wartość równą logarytmu z 2. Dlatego też, cała ta komplikacja wymusiła stosowanie do opisu głośności dźwięku wielkości która nazywa się poziomem natężenia dźwięku, która uwzględnia logarytmiczny charakter odczuwalnego dźwięku i stosuje się tutaj jednostkę - decybel.

Decybel [dB] = 10B.
Przykłady poziomów natężenia dźwięku.
Szum liści - 10dB.
Rozmowa - od 30 do 60dB.
Orkiestra - od 50 do 70dB.
Silnik odrzutowca - od 120 do 140dB.
Start rakiety - od 150 do 190dB.

Echo

1.       Echo jest to zjawisko jakie powstaje w wyniku odbicia się fal dźwiękowych od przedmiotów. Można je zaobserwować gdy wyemitowana fala akustyczna zostaje odbita od przedmiotów dużych rozmiarów, np. krzyk odbity od ściany. Wtedy to padająca fala zostaje odbita od powierzchni przedmiotu i powraca do ucha obserwatora po pewnym czasie, przez to obserwator ma wrażenie niejako powtórzenia się dźwięku.

2.       Echo jest najlepiej rejestrowane na dużych przestrzeniach, gdzie przedmioty od których dźwięk się odbija, także są duże. W przypadku pomieszczeń ściany są zbyt blisko siebie, aby można było usłyszeć wrażenie powtórzenia się dźwięku. Aby usłyszeć echo, odległość czasowa pomiędzy wyemitowaną a powracającą odbitą falą powinna wynosić ok. 0,1. Wartość ta wynika z rozdzielczości słuchowej naszego narządu słuchu. Korzystając z wartości prędkości dźwięku, można ten czas łatwo przeliczyć na odległość, która wynosi. ok. 17metrów. Tak więc w takiej odległości minimalnej powinna znajdować się przeszkoda, jeśli chcemy zarejestrować echo. W przypadku mniejszej odległości wyemitowany i odbity dźwięk zleją się w jedną całość i nie usłyszymy echa.

3.       Echo czasami bywa bardzo uciążliwe i powoduje powstanie pogłosu, który dla słuchaczy może być drażniący i męczący. Dlatego też bardzo często w przypadku koncertów przeprowadzanych w wielkich salach, wykłada się ich ściany materiałem pochłaniającym dźwięki.

4.       Pogłos najczęściej występuje w pomieszczeniach, których ściany wyłożone są dosyć twardym materiałem, przez co fala odbita nie traci zbyt dużo energii i może być wielokrotnie odbita. Pomieszczeniem w którym wyraźnie można usłyszeć pogłos to łazienka wyłożona kafelkami. W takim pomieszczeniu poszczególne pojedyncze echa nakładają się na siebie, co powoduje także że dźwięk wyemitowany niejako dłużej trwa. Pogłos jest bardzo istotnym czynnikiem w przypadku sal koncertowych, czy studiów nagraniowych. W tym przypadkach bardzo ważne jest jego jak najlepsze wyeliminowanie.

Ultradźwięki

1.       Fale dźwiękowe, których częstotliwość znajduje się powyżej górnej granicy słyszalności ludzkiego ucha (powyżej ok. 20kHz) to ultradźwięki. Ultradźwięki bardzo często można spotkać w środowisku naturalnym, ponieważ ogromna liczba gatunków zwierząt jest w stanie je emitować (np. delfiny, nietoperze). Najczęściej ultradźwięki przez te zwierzęta wykorzystywane są do echolokacji.

2.       Jedną z bardziej interesujących metod do wytwarzania ultradźwięków, która pozwala na wygenerowanie ultradźwięków w szerokim zakresie częstotliwości jest tzw. metoda udarowa. Metoda ta polega na wytworzeniu pewnego odkształcenia (deformacji), podczas zderzenia się dwóch ciał sprężystych. Przykładem tu może być zderzenie metalowej kulki z określoną bryłą ciała stałego. W wyniku takiego zderzenia powstaje fala uderzeniowa, której częstotliwość może dochodzić do nawet 100kHz.

3.       Aby zobrazować wykorzystanie ultradźwięków przez zwierzęta, weźmy sytuację taką: otóż w nocy fretka opuściła legowisko pozostawiając w nim swoje potomstwo. Podczas poszukiwania pożywienia, nagle reaguje ze strachem i natychmiast rzuca się z powrotem do legowiska. Dobiega do niego w samą porę aby odpędzić szczura który zaatakował jej dzieci. Zastanówmy się teraz, skąd matka wiedziała o niebezpieczeństwie jakie spotkało jej dzieci, pomimo całkowitych ciemności. Otóż jej potomstwo w momencie zagrożenie wyemitowało sygnał ultradźwiękowy, który odebrała ich matka i wiedziała że są one w niebezpieczeństwie. Inne zwierzęta jak ryjoskoczek są w stanie rejestrować niesłyszalne dla człowieka dźwięki, jak szelest pełznącego po piasku węża, czy ruch skrzydeł afrykańskiego puchacza.

4.       Ultradźwięki można wykorzystać także przeciw zwierzętom. Jako że niektóre gatunki są na nie uwrażliwione, można przy ich pomocy wywołać u nich określone zachowanie. W ten sposób np. przegania się z domów czy ogrodów szczury, myszy, krety, czy kuny. Stosuje się tutaj specjalistyczne nadajniki ultradźwiękowe. Minusem tej metody jest to, że oprócz wymienionych zwierząt uciekną także koty i psy.

5.       Chyba każdy słyszał o gwizdku który służy do przywoływania psów. Otóż dźwięk wydobywający się z niego dla ucha ludzkiego brzmi co najwyżej bardzo cicho. Jednak ucho zwierzęcia jest bardzo na niego wyczulone, dlatego też czasami można przywołać psa z odległości nawet kilkuset metrów. Innym przykładem są koty, które mogą lokalizować myszy. W latach 80 Związek Radziecki wykorzystywał do podsłuchu pluskwy pracujące na ultradźwiękach. Kilka takich pluskiew zostało podłożonych w ambasadzie holenderskiej. Podsłuchy te zostały odkryte nie przez ludzi, ale co ciekawe przez koty syjamskie które odkryły je pod dywanem uważając, że źródłem ultradźwięków są myszy.

6.       Ultradźwięki wykorzystywane są także przez inżynierów, którzy za ich pomocą sprawdzają czy elementy konstrukcji budynków, samolotów, czy innych urządzeń nie posiadają żadnych pęknięć, czy innego tego typu usterek. Stosuje się tutaj tzw. metodę defektroskopii ultradźwiękowej, która jest metodą badania ciał stałych za pomocą echa ultradźwiękowego.

7.       Każdy zapewne słyszał o ultrasonografie. Jest to urządzenie wykorzystujące ultradźwięki do skanowania organizmu ludzkiego. Wykorzystuje się tutaj różnicę w sposobie odbijania się dźwięków od kości, mięśni, czy innych tkanek. Emitowane fale przez ultrasonograf po odbiciu od organów wewnętrznych są rejestrowane i następnie przetwarzane przez komputer, w wyniku czego powstaje obraz wnętrza ciała na ekranie.

Infradźwięki

1.       Są to dźwięki których częstotliwość jest poniżej progu słyszenia u człowieka. Zakres częstotliwości infradźwięków przyjmuje się jako od 0,1 do 20Hz. Występują one naturalnie w przyrodzie i najczęściej łączą się z dźwiękami normalnie słyszalnymi o niskich częstotliwościach. Jednak w obecnych czasach coraz częściej otaczają nas urządzenia, które także emitują infradźwięki. Tymi urządzeniami są głównie środki transportu, jednak ich ogromna liczba występuje także w zakładach przemysłowych.

2.       Infradźwięki mogą w znaczący sposób wpływać na zdrowie i samopoczucie człowieka. Infradźwięki głównie powodują powstawanie drgań rezonansowych ludzkich organów takich jak płuca, przepona brzuszna i innych. W przypadku chwilowego działania infradźwięków na organizm człowieka, mogą u niego wystąpić zaburzenia w oddychaniu, a przypadku długotrwałego działania mogą powstać problemy z trawieniem.

3.       Działanie infradźwięków powoduje podobne skutki uboczne jak działanie alkoholu, czyli powstanie zaburzeń równowagi, utrudniają skupienie się, czy powodują zmniejszenie się refleksu. Rodzaj oddziaływania infradźwięków można podzielić ze względu na ich natężenie:

-                 do 120dB - krótkie działanie tego rodzaju infradźwięków nie jest dla człowieka szkodliwe, natomiast długotrwałe ich oddziaływanie nie zostało jeszcze dostatecznie dobrze zbadane.

-                 od 120 do 140dB - ich działanie może powodować powstanie uczucia zmęczenia, a także w niewielkim stopniu zaburzyć działanie pewnych procesów fizjologicznych

-                 do 140 do 170dB - w przypadku tego rodzaju infradźwięków, nawet krótkie ich działanie (ok. 2 minuty) może doprowadzić do zaburzenia równowagi i wywołać wymioty, długotrwałe ich działanie może być jeszcze bardziej niebezpieczne i może doprowadzić do trwałego uszkodzenia pewnych organów

-                 od 170dB - takie infradźwięki były testowane na zwierzętach, u których spowodowały one śmierć w wyniku przekrwienia płuc. Ludzi takim testom nie poddawano.

4.        Infradźwięki występują w przyrodzie, emitowane z naturalnych źródeł. Źródłami tymi jest falowanie wody, czy ruch mas powietrza. Nie stanowią one jednak zagrożenia dla człowieka.

5.        Niebezpieczne są infradźwięki emitowane przez sztuczne źródła, a szczególnie niebezpieczne są różnego rodzaju fale dźwiękowe uderzeniowe, które powstaję w przypadku wybuchu, lub przekroczenia bariery dźwięku przez samolot. Źródłem infradźwięków są także statki i łodzie motorowe wyposażone w silniki Diesla. Infradźwięki o mniejszym natężeniu emitowane są przez pociągi, samochody, a także przez telefony komórkowe. Głównym przemysłowym źródłem infradźwięków jest szybki przepływ gazu, w przypadku którego infradźwięki mogą osiągać natężenie 120dB.

Hałas

Hałas jest zjawiskiem, które w ogólności przeszkadza wszystkim ludziom. Szczególne zagrożenie dla człowieka stanowi hałas w jego miejscu pracy. Według badań przeprowadzonych przez Instytut Medycyny Pracy wynika, że aż 600 000 pracowników przebywa w takich warunkach, w których hałas stanowi zagrożenie dla ich narządu słuchu. Każdego roku w wyniku pracy w takich warunkach 3000 osób doznaje zawodowego uszkodzenia słuchu.

Jak to się dzieje, że słyszymy?

1.        Ogólnie powszechnie uznaje się za fakt, to że człowiek posiada 5 zmysłów, dzięki którym poznaje i kontaktuje się z otaczającym go światem. Te zmysły to smak, powonienie, słuch, wzrok i dotyk. Wśród podstawowych bodźców, jakich dostarczają nam one możemy wyróżnić także pośrednie. W przypadku zmysłu dotyku, dostarcza on nam także takich informacji jak wrażenie bólu, odczuwanie temperatury, czy ciśnienia. Jeśli chodzi o zmysł słuchu, to narząd odpowiedzialny za niego, czyli ucho jest także ośrodkiem kontroli równowagi i obrotów.

2.        Głównymi zadaniami jakie stoją przed narządami zmysłów jest to aby wykrywały one bodźce dochodzące z otoczenia i następnie dostarczały odpowiednie informacje do ośrodków znajdujących się w mózgu. Ważnym także aspektem pracy tych narządów jest też umiejętność selekcji odpowiednich informacji, bowiem bez tego narządy te byłyby praktycznie bezużyteczne. Dlatego też natura podzieliła narządy zmysłów z których część reaguje na bodźce słuchowe, część na wzrokowe a inne z kolei na mechaniczny nacisk. Istotną sprawą narządów zmysłów jest także ich czułość, która musi być odpowiednio zbalansowana. Gdyby jakiś narząd charakteryzował się tym, że wykrywałby jedynie mocniejsze sygnały z otoczenia, to na niewiele by się przydał organizmowi. Jeśli jednak reagowałby nawet na najsłabsze zmiany, to mógłby także bardzo przeszkadzać, a w ostateczność przekazywać jedynie niezrozumiały "szum" informacyjny. Jednak w wyniku narządy zmysłów rozwinęły się w ten sposób, że utrzymują optymalny stosunek pomiędzy sygnałem, a szumem. Narządy zmysłów to skomplikowane twory, które oprócz tego, że rejestrują sygnały z otoczenia, to także rozpoznają kierunek ich zmian i inne właściwości.

3.        Narząd słuchu, czyli ucho jest  odpowiedzialne nie tylko za możliwość odbierania dźwięków z otaczającego nas świata, ale także odpowiada za utrzymywanie równowagi naszego ciała. Samo ucho jest umieszczone w głębi czaszki i jest dosyć skomplikowane pod względem budowy. Proces słyszenia to w ogólności odbieranie bodźców dźwiękowych, które dochodzą do ucha. Bodźce te są zamieniane przez odpowiednie komórki na informację, która jest transportowana przez innego rodzaju komórki do ośrodka słuchowego, który znajduje się w łacie skroniowym kory mózgowej. Dopiero w tym miejscu informacje te są przetwarzane na wrażenia słuchowe.

4.        W uchu można wyróżnić zasadniczo trzy części: ucho zewnętrzne, ucho środkowe i ucho wewnętrzne.

5.        Ucho zewnętrzne - jego zadaniem jest zbieranie fal dźwiękowych z otoczenia. Składa się z małżowiny usznej i przewodu słuchowego, który zamknięty jest błoną bębenkową. Fale akustyczne są zbierane przez małżowinę uszną i następnie kierowane do wnętrza ucha na błonę bębenkową.

6.        Ucho środkowe - w jego skład wchodzi wiele elementów, takich jak jama bębenkowa, trąbka słuchowa, jama sutkowata, czy komórki sutkowate, oraz trzy małe kosteczki: młoteczek, który zrośnięty jest z błoną bębenkową, oraz kowadełko i strzemiączko połączone ze sobą stawem. Nazwy ich wynikają ze specyficznego ich wyglądu. Fale dźwiękowe padając na błonę bębenkową wywołują jej drgania, które są następnie odbierane i przenoszone przez te trzy kosteczki. Inną funkcją ucha środkowego jest także ochrona ucha wewnętrznego przed wpływem dźwięków o zbyt wysokim natężeniu, które mogłyby je uszkodzić.

7.        Ucho wewnętrzne - jest to najważniejsza część narządu słuchu. Jego głównymi elementami są przedsionek, ślimak i kanały półkoliste - wszystkie te elementy wypełnione są specyficznym płynem. Ślimak zawdzięcza nazwę swojemu wyglądowi, jednak to w nim znajduje się najważniejszy element narządu słuchu - tzw. narząd Cortiego. Jest to struktura zawierająca receptory słuchowe - komórki rzęskowe. Tworzą one tzw. błonę podstawową. Energia związana z falą akustyczną jest transportowana od przedsionka poprzez kanały, aż do receptorów słuchowych, gdzie jest zamieniana na sygnał bioelektryczny, który z kolei za pomocą nerwów słuchowych jest transportowany do kory mózgowej, do ośrodka słuchowego. Tam w wyniku różnych reakcji chemicznych, takich jak analiza, czy synteza są one interpretowane jako wrażenia słuchowe.

8.        ...