Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

Л.В. Мисун, И.Н. Мисун, В.М. Грищук
Инженерная экология в АПК

пособие / под ред. проф. Л.В. Мисуна. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 302с.

Предыдущая

7. Защита окружающей среды от энергетических загрязнений

7.3. Защита окружающей среды от виброакустических загрязнений

Изменение виброакустических параметров окружающей среды связано с возникновением либо малых механических колебаний (вибраций) в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, либо упругих колебаний (звуковых, или акустических полей) в твердой, жидкой или газообразной среде вследствие воздействия на среду какой-либо возмущающей силы. Так, крыльчатка вентилятора передает энергию молекулам воздуха, которые, в свою очередь, передают энергию соседним молекулам и т. д. – в воздушной среде возникают колебания: в каждой точке окружающего воздушного пространства на постоянное атмосферное давление накладывается периодическая (апериодическая) составляющая давления, которую слуховой аппарат человека воспринимает как звук. Если последний нежелателен для человека, то это – шум.

Деятельность человека в биосфере сопряжена с невольным и все возрастающим производством ненужных для людей, фауны, флоры звуков – шумов, а также вибраций.

Шум в окружающей среде вызывается одиночными или комплексными источниками, находящимися снаружи или внутри объекта: средствами транспорта; оборудованием предприятий, вентиляторами, компрессорными установками, станциями для испытания двигателей и др. Нарастание шума происходит и из-за шума водного и воздушного транспорта, сельхозмашин, ЛЭП, ветряных электростанций, мобильных средств.

В городе интенсивность шума каждые 25–30 лет возрастает примерно в 10 раз. Человек реагирует на шум в зависимости от субъективных особенностей организма, привычного шумового фона. Раздражающее действие шума зависит от его уровня, спектральных и временных характеристик. Считается, что даже шумы с уровнем ниже 60 дБ вызывают нервное раздражение, и существует прямая связь между уровнем шума и увеличением числа нервных заболеваний. Специфическим характером воздействия на организм человека отличаются инфразвуковые волны: имеют естественное (обдувание сильным ветром крупных неоднородностей ландшафта, строительных сооружений, водных поверхностей) или искусственное происхождение (механизмы с большой поверхностью с числом рабочих циклов не более 20 в секунду, реактивные двигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины, вентиляторы, компрессоры и другие установки, создающие большие турбулентные массы потоков газов, транспорт) [10].

К основным производственным источникам вибраций относятся: оборудование ударного действия (молоты, машины для забивания свай под фундаменты зданий), рельсовый транспорт, мощные энергетические установки (насосы, компрессоры, двигатели), инженерное оборудование зданий (лифты, насосные установки), системы отопления, канализации. Вибрации распространяются по грунту и достигают фундаментов зданий, инженерных сооружений, что может вызвать неравномерность осадки грунта и фундамента, разрушение размещенных на них зданий и сооружений.

Во всех случаях вибрации вызывают раздражающее действие обслуживающего персонала и помехи для работы в зданиях. Протяженность зоны воздействия вибрации в окружающей среде определяется интенсивностью (амплитудой) вибрации источника (фундамента машины), а также величиной затухания вибрации в грунте и может достигать 150–200 м [25].

Воздействия вибрации на человека классифицируются: по способу передачи колебаний; направлению действия вибрации; временной ее характеристике [26]. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, локальная – через руки, через ноги сидящего человека, через предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями. Вибрация постоянна, если на время наблюдения контролируемый параметр изменяется не более чем в 2 раза.

Характер реакции организма на вибрацию определяется силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела. Между вибрационным воздействием и реакцией нет прямой зависимости. Причиной этому служит резонансный эффект, возможный при частотах вибраций, больших, чем 0,7 Гц. Так, область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20–30 Гц, при горизонтальных – 1,5–2 Гц, расстройство зрительных восприятий проявляется в диапазоне 60–90 Гц, для органов в грудной клетке и брюшной полости резонансная область составляет 3–3,5 Гц [10] и т. д.

Общая вибрация воздействует на нервную систему, вестибулярный, зрительный и тактильный анализаторы. Последствия: головокружение, расстройство координации движений, симптомы укачивания, сужение и выпадение отдельных секторов поля зрения, снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности.

Толчкообразная вибрация вызывает микротравмы тканей. Общая низкочастотная вибрация влияет на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового и других обменов, биохимических показателей крови.

Распространена локальная вибрация при работе с ручным механизированным инструментом. Вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушение снабжения конечностей кровью. Действие локальной вибрации на нервные окончания, мышечные и костные ткани вызывает снижение кожной чувствительности и отложение солей в суставах пальцев. Заболевания развиваются в течение 8–15 лет. Усугубляют действие вибрации большие мышечные нагрузки и неблагоприятные микроклиматические условия на рабочих местах.

В условиях производства инфразвук часто сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев – с низкочастотной вибрацией. При инфразвуке уровня 110–150 дБ наблюдается нарушения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах; в вестибулярном анализаторе. При 105 дБ наблюдается повышение тревожности и неуверенности, эмоциональной неустойчивости.

Необходимость защиты от действующих источников шума определяется сравнением результатов измерений уровней с нормативами для рабочей зоны или окружающей среды. Для проектируемых объектов необходимость защиты определяется на основании акустического расчета.

Вибрацию можно снизить либо путем совершенствования механизированных технологий, т. е. путем снижения вибрации в источнике ее возникновения, либо путем принятия мер по снижению этого загрязнения после его выхода из источника – на путях распространения вибрации в окружающей среде.

Минимизация вибраций в источнике должна производиться на этапе проектирования.

Одна из причин вибраций оборудования с вращающимися элементами – смещение центра масс относительно оси вращения, что приводит к возникновению неуравновешенной центробежной силы (F):

F = mew2,

где m – масса вращающейся системы;

eэксцентриситет центра массы относительно оси вращения;

w – угловая скорость.

Снизить уровень возникающих вибраций можно посредством балансировки вращающихся частей, принятием мер по устранению излишних люфтов и зазоров, а также путем устранения резонансных режимов работы оборудования. Это должно быть достигнуто выбором режимов работы при тщательном учете собственных частот машин и механизмов. При эксплуатации технических средств возможны изменения характеристик жесткости агрегатов, что приводит к изменению собственных частот, режимом их работы. Это, в свою очередь, может приблизить собственную частоту машины к частоте вынуждающей силы и стать причиной возникновения интенсивных вибраций.

Основной путь защиты от ЭМИ в окружающей среде – защита расстоянием. Для соблюдения нормативных ПДУ для ЭМИ в населенной местности планировочные решения при размещении радиотехнических объектов (РТО) выбирают с учетом мощности передатчиков, характеристики направленности, высоты размещения и конструктивных особенностей антенн, рельефа местности, функционального значения прилегающих территорий, этажности застройки. Площадка РТО оборудуется согласно строительным нормам и правилам, на ее территории не допускается размещение жилых и общественных зданий. Для защиты населения от воздействия ЭМИ устанавливаются – при необходимости – санитарно-защитные зоны (СЗЗ) и зоны ограничения застройки.

Измерение шума в зоне жилой и общественной застроек производится на высоте 1,2 м, в точках, отстоящих от стен зданий не меньше, чем на 2 м; в самих помещениях (при открытых форточках) – не менее чем в трех точках на высоте 1,2 м, удаленных на 1,2 м и более от стен [10].

Уровни звукового давления постоянного во времени шума измеряются в октавных полосах частот, в дБ. Измерение, уровней звука, в дБА позволяет только сравнить шум с допустимыми нормами, знание октавных уровней звукового давления позволяет осознанно строить работу по защите от шума.

Предыдущая