Акустическое загрязнение и его влияние на здоровье учащихся.

Акимова Мария, Келина Светлана

Человек живет среди различных звуков и шумов. Часть из них является полезными сигналами, дающими возможность общаться, правильно ориентироваться в окружающей среде, принимать участие в трудовом процессе и т.п. Другие мешают, раздражают и даже могут повредить здоровью. Издавна известно благоприятное влияние на организм человека шумов природной среды (листьев, дождя, реки и т.д.). Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда были и будут приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы, приводят в порядок мысли и чувства. Именно поэтому они используются в лечебных заведениях, в кабинетах психологической разгрузки, без которых уже невозможно будет обойтись современному человеку. Статистика свидетельствует о том, что   у людей, работающих в лесу, у реки, на море, реже, чем у жителей городов, встречаются заболевания нервной и сердечно-сосудистой системы. Установлено, что шелест листьев, пение птиц, журчание ручья, звуки дождя оздоравливают нервную систему. Под влиянием звуков, издаваемых водопадом, усиливается работа мышц.   О положительном влиянии гармоничной музыки было известно с давних времен. Вспомним распространенные во всем мире колыбельные(тихие нежные монотонные напевы), снятие нервного стресса журчанием ручьев, ласковым шумом морских волн или птичьим пением. Известно также и отрицательное действие звука. Одним из тяжелых наказаний в средневековье было воздействие звуками от удара могучего колокола, когда обреченный умирал в страшных муках от нестерпимой боли в ушах.

Скачать:

«Акустическое загрязнение

1. Введение.

Человек живет среди различных звуков и шумов. Часть из них является полезными сигналами, дающими возможность общаться, правильно ориентироваться в окружающей среде, принимать участие в трудовом процессе и т.п. Другие мешают, раздражают и даже могут повредить здоровью. Издавна известно благоприятное влияние на организм человека шумов природной среды (листьев, дождя, реки и т.д.). Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда были и будут приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы, приводят в порядок мысли и чувства. Именно поэтому они используются в лечебных заведениях, в кабинетах психологической разгрузки, без которых уже невозможно будет обойтись современному человеку. Статистика свидетельствует о том, что  у людей, работающих в лесу, у реки, на море, реже, чем у жителей городов, встречаются заболевания нервной и сердечно-сосудистой системы. Установлено, что шелест листьев, пение птиц, журчание ручья, звуки дождя оздоравливают нервную систему. Под влиянием звуков, издаваемых водопадом, усиливается работа мышц.  О положительном влиянии гармоничной музыки было известно с давних времен. Вспомним распространенные во всем мире колыбельные(тихие нежные монотонные напевы), снятие нервного стресса журчанием ручьев, ласковым шумом морских волн или птичьим пением. Известно также и отрицательное действие звука. Одним из тяжелых наказаний в средневековье было воздействие звуками от удара могучего колокола, когда обреченный умирал в страшных муках от нестерпимой боли в ушах.

На уроках физики после изучения темы «Механические колебания и волны, звук», нас заинтересовала проблема вредного воздействия и последствия шумового загрязнения. Интересно было узнать и исследовать его влияние на работоспособность и здоровье  учащихся нашей школы.

Под термином «Шум» понимается всякий неприятный и нежелательный звук (или совокупность звуков), мешающий восприятию полезных сигналов, оказывающий раздражающее или вредное воздействие на организм человека, снижающий его работоспособность.

Как известно, ухо человека способно воспринимать звуковые волны с частотой от 16Гц до 20кГц. Но звуковая палитра мира, окружающего человека, включает в себя довольно широкий спектр шумов.

Одним из таких шумов является так называемый «школьный шум», под влиянием которого у учащихся проявляется изменение функционального состояния центральной нервной системы. От чрезмерного уровня шума усиливается состояние дискомфорта: на переменах школьное здание гудит. Уровень интенсивности шума на уроках находится преимущественно в пределах от 50 до 80дБ. с частотой от 500 до 2000Гц. Шум до 40дБ не вызывает отрицательных изменений, они становятся выраженными при воздействии шума в50 и 60дБ. К концу учебного дня уровень шума в школе снижается. А до этого времени на переменах стоит невообразимый шум, бегают дети, раздается громкий смех, крики в рекреациях, в столовой и т.д. Тут не то что отдохнуть – больше дети и учителя устают. В результате к концу дня ученики чувствуют себя совершенно усталыми.

Наша школа, как и многие другие детские учреждения страдает и от внешнего шумового загрязнения. Как известно, рядом с нашей школой расположены железнодорожные пути. Шум, создаваемый проходящими поездами, составляет около 80-100дБ, в то время как болевой порог человека – 130дБ. Ко всему прочему, такой шум отрицательно влияет на работоспособность учеников, отвлекает внимания и становится причиной многих нервных расстройств. Например, решение примеров требовало при шуме в 50 дБ на 15-55%, а в 60дБ – на 81-105% больше времени, чем до воздействия шума. При шуме в 65 дБ у школьников отмечено снижение внимания на 12-16%. Уровень шума свыше 80-100дБ способствует увеличению числа ошибок в работе, снижая производительность труда примерно на 10-15% и одновременно значительно ухудшая его качество.

Таким образом, выбранная нами тема является достаточно актуальной и перспективной в ее решении. В своей работе мы попробовали ее разрешить, получить ответы на волнующие нас вопросы.

Проблема нашего исследования  видится в необходимости знаний учащихся нашей школы о вредном воздействии шума на организм.

Цель работы:  Определить уровень шума в разных школьных помещениях и изучить влияние шума на работоспособность учащихся.

Задачи. решаемые по достижению целей:

- изучение и обобщение теоретического материала;

- в ходе анкетирования исследовать влияние шума на здоровье школьников;

- по анкетным данным выявить отношение учащихся к различным источникам шума;

- проведение исследовательских практических работ по определению очагов наибольшего      акустического загрязнения в здании школы;

- ознакомиться физическим прибором для изучения уровня шума – шумомер;

- определить уровень шума в различных школьных помещениях  и сравнить полученные результаты с санитарно-гигиеническими нормами;

- провести анализ результатов исследования и сделать выводы.

Гипотеза проекта. если снизить уровень акустического загрязнения в здании школы, то можно повысить работоспособность учащихся и сохранить здоровье до окончания обучения в ее стенах.

Методы исследования:

- изучение литературы;

- анкетирование учащихся;

- наблюдения;

- сбор данных и их анализ;

- практическая работа – измерение шума с помощью шумомера.

- обобщение информации;

Объект исследования:  помещение школы.

Предмет исследования. уровень шумового загрязнения в школе и его влияние на работоспособность учащихся.

База исследования. МОУ «Ялгинская СОШ».

Практическая значимость:

- углубление представлений об акустических загрязнениях и их разновидностях;

- выявление уровня загрязнения школы «школьным шумом»;

- по результатам исследований установить факторы, влияющие на уровень шумового загрязнения школы;

- использовать полученные результаты для успешной самореализации в учебной деятельности;

- пропаганда культуры общения и сдержанного поведения среди учащихся школы;

- использование результатов исследования для проведения классных часов и для самообразования учащихся школы.

Актуальность работы:

Школа – это место, где собирается большое количество детей и взрослых. Каждый издает звуки – кто кричит, кто-то поет, разговаривает, смеется. Есть уроки, на которых неминуемы громкие звуки – музыка, физкультура. На переменах масса детей устремляется по разным кабинетам, в столовую. Часто эти перемещения сопровождаются шумом. Длительное воздействие шума неблагоприятно сказывается на самочувствии человека. Шум не имеет неприятного запаха, не выделяет никакого излучения и ядовитых газов. Тем не менее, он действует на наше здоровье, вызывая нервозность, головные боли, нарушения сна, нарушения слуха, негативные стрессы, повышение кровяного давления и т.д.

Здоровье ребенка, его эмоциональное состояние, физическое и психическое развитие, социально-психологическая адаптация в значительной степени определяются внешней средой, теми условиями, в которых он живет. Для детей 6-17 лет основной средой жизни является школа, где они могут проводить до 70% времени бодрствования. Говоря о психологической обстановке в школе, нельзя обойти вниманием такой существенный фактор, как шум. Слабый уровень звукового фона человек не воспринимает но он ему просто необходим. Абсолютно бесшумная обстановка плохо влияет на психику человека, поскольку полная тишина не является для него привычным окружающим фоном.

Сильный шум, как показывают специальные исследования и повседневные наблюдения, повышает отвлекаемость, снижает концентрацию внимания, работоспособность, увеличивает вероятность утомления, а при длительном и постоянном воздействии – риск развития депрессии, хронической усталости. Шум нарушает отношения между людьми, повышая уровень нервозности, агрессивности, конфликтности. Он ухудшает течение некоторых заболеваний. Неприятное воздействие шума сильнее сказывается на умственной работоспособности. чем на физической. А шум в школе, особенно на перемене, значительно превышает допустимые показатели.

Физические и психические реакции организма на звуковое возбуждение разнообразны и во многом зависят от индивидуальной чувствительности, психического и физического состояния организма.

Для выполнения замеров уровня шума были приглашены специалисты из   ФБУЗ «Центра гигиены и эпидемиологии в РМ». Протоколы и результаты замеров в приложении1.2.

2.Литературный обзор.

2.1. Понятие шума.

В научной литературе дается понятие звука как колебания частиц в упругих средах, распространяющиеся в форме продольных волн, частота которых лежит в пределах, воспринимаемых человеческим ухом, т.е. в среднем от 16до 20000Гц. В воздухе при температуре о 0 С и нормальном атмосферном давлении звук распространяется со скоростью 330м/с, в морской воде –около 1500м/с, в некоторых металлах скорость звука достигает 7000м/с. Упругие волны с частотой меньше 16Гц называют инфразвуками, а волны, частота которых превышает 20000Гц – ультразвуками.

Звук может распространяться в газообразной и жидкой среде только в виде продольных волн, а в твердых телах помимо продольных волн возникают также и поперечные волны.

Звуковые волны несут с собой энергию, которую им сообщает источник звука. Величину кинетической энергии (W), протекающей за одну секунду(t), через квадратный метр(S) поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны назвали потоком энергии. Она выражает меру интенсивности (I), или силы звука.

Интенсивность звука – величина, объективно характеризующая волновой процесс. Единица интенсивности звука – ватт на квадратный метр (Вт/м 2 ).

Чтобы вызвать звуковое ощущение, волна должна обладать некоторой минимальной интенсивностью. Минимальное изменение давления, которое может фиксироваться человеческим ухом, определяет порог слышимости. При частоте 1000Гц порог слышимости составляет 10 -5 Па, т.е. человеческое ухо фиксирует амплитуду колебания молекул порядка 1нм. Величина интенсивности звуковых волн, при пороге слышимости составляет I 0 =10 -12  Вт/м 2. Для разных людей порог слышимости неодинаков: как правило, с возрастом он увеличивается. Кроме того, чувствительность человеческого уха различна для разных частот. Наиболее чувствительно оно к частотам от 1000 до 4000Гц.

При очень большой интенсивности волны перестают восприниматься как звук, вызывая в ушах ощущение давящей боли. Максимальное изменение давления, которое в состоянии фиксировать человеческое ухо, определяет болевой порог. Болевой порог соответствует изменению давления 10Па. Величина интенсивности звуковых волн, при болевом пороге составляет I б.п. =1Вт/м 2.

Чувствительность нашего уха очень велика. Болевой порог отличается по интенсивности звука от порога слышимости на 12 порядков. На столько же порядков отличается диаметр Земли от толщины человеческого волоса. При таком огромном диапазоне удобно воспользоваться логарифмическим масштабом. С этой целью вводится величина, называемая уровнем интенсивности:

I – интенсивность исследуемого звука.

Единицей измерения уровня интенсивности является децибел.

К шуму относятся длительные или кратковременные звуки, которые представляют собой сочетание множества различных тонов. Частота, форма, интенсивность и продолжительность действия которых беспорядочно меняются. В зависимости от пределов частоты колебаний, на которые приходится максимальная интенсивность, шумы разделяются на низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные. Шум, содержащий все частоты в широком диапазоне спектра примерно одинаковой интенсивности, называется белым шумом.

Для измерения уровня интенсивности применяют шумомеры.

Установлены нормы уровня интенсивности, обеспечивающие наилучшие условия работы и быта.

2.2.Нормы уровня интенсивности шума.

Шум в 50-60дБ приводит к повышению порога слуховой чувствительности и к ухудшению функционального состояния центральной нервной системы, поэтому допустимый уровень шума для классных помещений не должен превышать 40дБ.

Допустимый уровень шума в жилых помещениях в дневное время не должен превышать 40дБ, а в ночное – 30дБ.

Установлено, что если уровни интенсивности воспринимаемых звуков невелики и находятся в пределах возможностей человеческой речи (до 70дБ), то такие звуки не вызовут изменений и будут восприниматься как обычный звуковой образ. Звуки и шумы свыше 70дБ неприятны для слуха, а звуки интенсивностью свыше 130дБ (громовой раскат, взлет реактивного самолета) обладают травмирующими свойствами.

Нормальная человеческая речь имеет громкость 40-70дБ. Шум в заводских цехах – 90дБ. Рев мотоцикла без глушителя – 100дБ. Далее следует грохот музыки на дискотеке – 110дБ. А уровень звукового давления на рок-концерте может составить 120дБ, что сопоставимо с ревом реактивного двигателя. Отсюда уже недалеко и до болевого порога человека - 140дБ. Следует помнить, что звуки громкостью 85дБ и выше уже оказывают вредное воздействие на слух. Именно поэтому на производстве необходимо пользоваться средствами защиты слуха. К сожалению, пользоваться ими на дискотеке и на концерте не принято. Когда молодые люди, покидая дискотеку, ощущают звон в ушах, они полагают, что это вполне нормальное явление. Между тем, это один из выраженных симптомов шумовой травмы. И через какое-то время это обязательно скажется на остроте слуха.

По современным оценкам уровень шума на рабочем месте не должен превышать 80дБ. Физиологи, исследовавшие состояние человека в тех или иных производственных условиях выделили 4 категории нервно-эмоциональной нагрузки.

Специалисты установили следующие пределы:

- для первой и второй категории (служащие, чей рабочий день расписан по часам и далек от неожиданностей) – 70дБ;

-для третьей категории(школьный учитель, учащиеся школ, рабочие, трудящиеся в три смены) из-за непредсказуемости течения событий – 60дБ;

- для четвертой категории (диспетчер аэрофлота) – 50дБ.

2.3. Прибор для измерения шума.

Измерения уровня шума проводились шумомером интегрирующим «ШИ-1»

Шумомер интегрирующий «ШИ-01 » предназначен для измерений текущих и эквивалетных уровней звука и звукового давления, а так же их октавного и третьоктавного спектрального анализа, включая диапазон инфразвука.

Область применения шумомера «ШИ-01 »: органами санэпиднадзора и охраны труда и аттестации рабочих мест, сертификации продукции, научных исследований.

Основные характеристики: