Экологический шум. Виды шума

Шум как экологический фактор.

Задачи:

1. Общеобразовательные

• Усиление экологической направленности биологических знаний; сообщение учащимся сведений о шумовом загрязнении окружающей среды и его воздействии на человека.
• Приобретение учащимися знаний этического, гуманитарного характера, составляющих основу мировоззрения.
• Обучение учащихся самостоятельному приобретению знаний при групповой форме организации познавательной деятельности.
• Освоение учащимися основ методологии научного познания.

2. Развивающие

• Развитие познавательного интереса.
• Развитие логического мышления (анализ, сравнение, обобщение, определение и объяснение понятий).
• Разностороннее развитие личности: тренировка памяти, наблюдательности, стимуляция познавательного интереса, творческих способностей, навыков анализа проблем и путей их решения.
• Развитие навыков по применению биологических знаний на практике.

3. Воспитательные задачи

• Воспитание экологической грамотности, чувства коллективизма, формирование и развитие нравственных качеств школьников.

Методы обучения

• Частично-поисковый (выполнение самостоятельных исследований, деловая игра).
• Словесный (эвристическая беседа с элементами самостоятельной работы).
• Наглядно-образный (таблицы, иллюстрации, прослушивание записей шумов, отрывков из литературных произведений).
• Тест.

Формы организации познавательной деятельности: индивидуальная и групповая.

Оборудование: аудиомагнитофон, аудиокассета с записью произведения Э.Грига «Утро», с шумами природного и антропогенного происхождения; информационные листы для индивидуальной работы учащихся; таблицы, плакаты и рисунки по теме урока; механические часы и линейка.
Заблаговременно двум ученицам дается задание провести опрос учащихся 8- 9-х классов для выяснения их отношения к природным шумам с вопросом: «Какие чувства вызывают у вас шумы природного происхождения?». Перед началом урока ребята делятся на 4 группы; на столе у каждого школьника находятся информационный лист, механические часы и линейка.

Ход занятия

1. Вступительное слово учителя.

Звучит тихая музыка. Учитель читает отрывки из стихотворений о Земле – планете животных, pacтeний и людей, планете, неотъемлемой частью и главным врагом которой является человек.

Мы дети малые одной большой природы,
Мы делим с ней удачи и невзгоды,
Одна судьба у нас и у нее.

Моя планета – человечий дом,
Но как ей жить под дымным колпаком,
Где сточная канава – океан,
Где вся природа поймана в капкан?
Где места нет ни аисту, ни льву.
Где стонут травы: «Больше не могу!»

(Беседа с учащимися об актуальности проблемы защиты окружающей среды .)

О чем идет речь в этих отрывках?

Проблема загрязнения окружающей среды слишком сложна и многогранна, чтобы пытаться изучить ее на уроке. Поэтому мы ограничимся ее небольшой частью и ознакомимся с одним из видов загрязнителей окружающей среды. А вот с каким, попытайтесь определить, прослушав отрывок из повести Б.Васильева «Не стреляйте в белых лебедей». (Прослушивание отрывка на фоне музыки Э.Грига. Ответы учащихся .)

В средствах массовой информации шуму обычно уделяется мало внимания, и многие не считают его загрязнителем атмосферы. Но на самом ли деле это так? Мы это выясним на сегодняшнем занятии. (Озвучивание задач урока, учитель вывешивает соответствующие транспаранты .)

1. Изучить шум как один из загрязнителей окружающей среды.
2. Выявить влияние шума на организм человека.
3. Установить связь между охраной окружающей среды и охраной здоровья.

Пусть нашим девизом сегодня будут слова писателя Б.Васильева: «Мне необходимо разобраться самому, а чтобы разобраться самому, надо думать сообща».

(Девиз написан на доске. Педагог объясняет правила работы с информационным листом. Информационный лист вклеивается в рабочую тетрадь, на нем учащиеся пишут тему урока, основные понятия темы, заполняют таблицу, записывают задания).

2. Изучение нового материала.

Виды шумов и их воздействие на чувства человека

В ходе беседы с учащимися на основе ранее полученных ими знаний из курса физики конкретизируется понятие шума как случайной смеси звуков различной высоты (частоты), дается классификация шумов (природные и антропогенные). При прослушивании шумов и в ходе фронтальной беседы выявляется воздействие шума на организм человека (на психические процессы).

В ходе работы заполняются графы таблицы рабочей страницы информационного листа.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТ

Тема занятия.

Новый термин:___________________________

Область экологии на стыке биоакустики и экологии человека, которая занимается природными и техногенными звуками, воздействующими на психику и здоровье человека, а также состояние и устойчивость экосистем.

Педагог обобщает полученные данные и подводит класс к выводу о благоприятном, в целом, влиянии природных шумов на организм человека.

Как вы думаете, из каких звуков складывается шумовой фон в современном городе?

(Прослушивается аудиозапись городского шума). Идет обсуждение следующих вопросов:

– понравилась ли вам эта шумовая симфония;
– как вы объясните свое отношение к этим шумам;
– каких шумов в записи больше и почему?

Учитель подводит класс к выводу о том, что шумы по-разному действуют на человека: их действие зависит от происхождения шума, уровня громкости, возраста и состояния здоровья человека, окружающих условий.

Уровень громкости шума зависит от источника и измеряется в относительных единицах – децибелах: 1 дБ = 10 lg(P1/P2), где под знаком десятичного логарифма стоит отношение акустических мощностей шумов. Шум может иметь громкость от 0 дБ (самый тихий слышимый звук) до более 160 дБ. Звуки громкостью более 120 дБ, т.е. в один триллион раз более громкие, чем самые тихие из слышимых звуков, вызывают болевые ощущения. Восприятие звука зависит также от высоты тона. Наибольший вред органам слуха причиняют (и вызывают наибольший стресс) громкие звуки высокой частоты. В таблице приведены типичные или максимальные громкости шумов от различных источников.

(С помощью вывешенной на доске таблицы ученики отвечают на следующие вопросы).

– Почему шепот и перелистывание газет безвредны для человека;
– Как бы вы оценили уровень шума в течение учебного дня (уроки и перемены) с точки зрения воздействия на организм;
– Какие выводы можно сделать на основании данных таблицы?

Таблица. Уровни громкости звука от разных источников

Изменения в слуховом аппарате под влиянием громких звуков

Предлагаю вам ответить на вопрос: «Какой орган реагирует на чрезмерный шум прежде всего?»

По статистике сегодня 20 из 150 млн. россиян страдают тугоухостью. Группа ученых обследовала молодежь, часто слушающих громкую современную музыку. У 20% юношей и девушек, которые непомерно увлекались рок-музыкой, слух оказался сниженным так же, как и у 85-летних стариков.

(В группах проводится тест по определению остроты слуха - задание из информационного листа. Учитель предварительно выявляет в результате опроса любителей слушать громкую музыку в наушниках, спокойную музыку, любителей тишины, и у них определяется острота слуха).

ТЕСТ

Определение остроты слуха

Острота слуха – это минимальная громкость звука, которая может быть воспринята ухом испытуемого.

Оборудование: механические часы, линейка.

Порядок работы

1. Приближайте к себе часы до тех пор, пока не услышите звук. Измерьте расстояние от уха до часов в сантиметрах.
2. Приложите часы плотно к уху и отводите от себя до тех пор, пока не исчезнет звук. Опять определите расстояние до часов.
3. Если данные совпадут, это будет приблизительно верное расстояние.
4. Если данные не совпадают, то для оценки расстояния слышимости нужно взять среднее арифметическое двух измерений.

Оценка результатов теста

Нормальным слухом будет такой, при котором тиканье ручных часов среднего размера слышно на расстоянии 10–15 см.

Цифры записываются на доске, анализируются, после чего ученики отвечают на вопрос: «Какие изменения происходят в слуховом аппарате под влиянием громких звуков?»

Используя таблицу «Слуховой анализатор», ребята рассказывают о преобразовании звуковых сигналов в электрические, указывают на изменения, происходящие в слуховом аппарате при длительном воздействии громких звуков:

– при постоянном растяжении барабанной перепонки уменьшается ее эластичность, поэтому требуется большая громкость звука, чтобы она начала колебаться, т.е. снижается чувствительность слухового анализатора;

– повреждаются слуховые рецепторы.

Влияние шума на организм человека

Но только ли органы слуха страдают от шумов?

Учащимся предлагается это выяснить, ознакомившись со следующими утверждениями видных ученых о шуме.

1. Шум становится причиной преждевременного старения. В тридцати случаях из ста шум сокращает продолжительность жизни людей в крупных городах на 8–12 лет.

2. Каждая третья женщина и каждый четвертый мужчина страдают неврозами, вызванными повышенным уровнем шума.

3. Достаточно сильный шум уже через 1 мин может вызывать изменения в электрической активности мозга, которая становится схожей с электрической активностью мозга у больных эпилепсией.

4. Такие болезни, как гастрит, язвы желудка и кишечника, чаще всего встречаются у людей, живущих и работающих в шумной обстановке. У эстрадных музыкантов язва желудка – профессиональное заболевание.

5. Шум угнетает нервную систему, особенно при повторяющемся действии.

6. Под влиянием шума происходит стойкое уменьшение частоты и глубины дыхания. Иногда появляется аритмия сердца, гипертония.

7. Под влиянием шума изменяются углеводный, жировой, белковый, солевой обмены веществ, что проявляется в изменении биохимического состава крови (снижается уровень сахара в крови).

Краткий вывод из обсуждения : от чрезмерного шума (выше 80 дБ) страдают не только органы слуха, но и другие органы и системы (кровеносная, пищеварительная, нервная и т.д.), нарушаются процессы жизнедеятельности, энергетический обмен начинает преобладать над пластическим, что приводит к преждевременному старению организма.

Обсуждение данных социологического опроса

Две ученицы вашего класса провели исследование в виде социологического опроса по выявлению действия длительно действующего шума на психические процессы учащихся девятых классов. Им я и предоставляю слово.

Первая ученица представляет данные опроса, из которых следует, что длительно действующий шум приводит к жалобам на быструю утомляемость, ослабление памяти, снижение внимания, потерю работоспособности, повышенную раздражительность, нарушение сна, общую слабость. Рассказ сопровождается демонстрацией красочной круговой диаграммы, где все данные представлены в процентах.

По данным второй ученицы, действие шума может постепенно приводить к психическим заболеваниям. В качестве иллюстрации на доску вывешивается «лестница», свернутая в гармошку, которая в ходе рассказа постепенно разворачивается.

Меры защиты человека от шумового воздействия

Итак, шум вреден. «Шум – медленный убийца», – так заявляют американские специалисты. Но можно ли уменьшить его воздействие на живые организмы, включая и человека? Что может сделать каждый из нас?

Работа в группах – разработка проектов защиты человека от шумового воздействия на разных социальных уровнях.

• I группа. Я – обыватель (памятка обывателю).
• II группа. Я – мэр города.
• III группа. Я – архитектор.
• IV группа. Я – директор крупного завода.

Группы оформляют проекты на листах ватмана, вывешивают их на доску и защищают.

3. Заключение

Мы еще не раз будем говорить и думать о последствиях деятельности человека для природы и самого себя. Хотелось бы надеяться, что сегодняшний разговор не прошел для вас бесследно. Мы почти не затронули проблемы воздействия шума на окружающую среду, а эта проблема так же сложна и многогранна, как и обсуждавшаяся нами проблема воздействия шума на человека. Только защищая природу от вредных последствий своей деятельности, мы сможем сохранить и самих себя.

Коль суждено дышать нам воздухом одним,
Давайте же мы все на век объединимся,
Давайте наши души сохраним,
Тогда мы на Земле и сами сохранимся.

Н.Старшинов

Какие же выводы вы сделали для себя после сегодняшнего разговора? (Заслушиваются ответы учеников .)

4. Проверка усвоения нового материала способом самоанализа

На уроке мы думали сообща, но при этом каждый работал индивидуально. И сейчас вам предстоит оценить свою деятельность на уроке.

Учитель объясняет, как надо заполнить лист самооценки учащегося, затем включает аудиозапись звуков природы, и ученики оценивают свой труд.

ЛИСТ САМООЦЕНКИ УЧАЩЕГОСЯ

1. Функции живого вещества в биосфере.

Жизнь как устойчивое планетарное явление возможна лишь в том случае, когда она разнокачественная. Величайшее биологическое разнообразие планеты образуют все виды живых существ, населяющих когда-либо и населяющие биосферу сейчас. Их совокупность по весу, химическому составу и энергии представляет собой живое вещество.

Всю деятельность живых организмов в биосфере можно, с определённой долей условности, свести к нескольким основополагающим функциям:

энергетическая – запас энергии в процессе фотосинтеза, передачей её по цепям питания, рассеиванием

газовая – способность измерять и поддерживать определённый газовый состав среды обитания и атмосферы в целом; в частности, включение углерода в фотосинтез → цепи питания, что обусловило аккумуляцию его в биогенном веществе (органических остатках, известняков и др.)

окислительно-восстановительная – связана с интефикацией под влиянием живого вещества процессов окисления и восстановления – разложение органических веществ без нужного количества О 2 , накопление HS, метана

концентрационная – избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определённых видов вещества:

• используемых для построения тела организма

  удаляемых из него при метаболизме

Результат залежи горючих ископаемых (известняки и т.д.)

5. деструктивная – разрушение организмами и продуктами их

жизнедеятельности, как самих остатков органического вещества, так и косных веществ; вовлечение образовавшихся веществ в биологический круговорот веществ

6. транспортная – перенос вещества и энергии в результате

активной формы движения организмов

7. средообразующая – интегративная (результат совместного

действия других функций). Преобразование физико-химических параметров среды. Результат данной функции – вся природная среда, она создана живыми организмами, они же и поддерживают в относительно стабильном состоянии её параметры

8. рассеивающая – (противоположная концентрационной), прояв-

ляется через питательную и транспортную деятельность (рассеивание Fe гемоглобина крови при укусе комара)

9. информационная – накопление определённой информации,

закрепление её в наследственных структурах и передача

последующим поколениям.

Классификация функций А.В. Лаппо – 1987 год.

2. Звук и шум как экологические факторы.

Шум – такой же медленный убийца, как и химическое отравление. Первые дошедшие до нас жалобы на шум можно найти у римского сатирика Ювенала, он утверждал, что в столице «трудно заснуть: скрип и грохот. Большая часть больных – писал он – умрёт от бессонницы».

Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых организмов болезненные реакции. Звук от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчёл, разбивает, открыто лежащие яйца птиц в гнёздах. Транспортный или производственный шум действует угнетающе на человека – утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только он смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя.

Любой шум достаточной интенсивности и длительности может привести к снижению слуховой чувствительности. Сначала интенсивный шум вызывает временную потерю слуха и если воздействие шума продолжается, то восстановление не происходит, и временный сдвиг порога слышимости превращается в постоянный. Нервные клетки внутреннего уха повреждаются, атрофируются, гибнут не восстанавливаясь.

Шумовая музыка так же притупляет слух. У 20% юношей и девушек слух оказался притупленным, как у 85-летних людей. Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон, а это может привести к тяжёлым нервным расстройствам, поэтому сон нужно защищать от шума. Он же оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. Он способствует увеличению всевозможных заболеваний, действует угнетающе на психику, способствует значительному расходу энергии, вызывает душевное недовольство и протест.

Но неслышимые звуки также опасны. Хотя ультразвук не воспринимается, всё же пассажиры самолёта часто ощущают недомогание и беспокойство. Инфразвуки в промышленных городах проникают сквозь толстые стены домов и вызывают нервные болезни.

Билет №4

1. Функции отдельных царств живой природы в биосфере.

Жизнь в биосфере существует во внеклеточной и клеточной формах.

Внеклеточную форму представляют вирусы, они не способны к самостоятельному существованию и развиваются в клетках других живых организмов. Они выполняют особую функцию: вызывают тяжёлые заболевания, приводящие к гибели ослабленных и выживанию наиболее приспособленных.

Клеточные формы представлены богато:

А. Надцарство Прокариоты (доядерные организмы)

I. Царство Бактерии

II. Царство Архебактерии

В. Надцарство Эукариоты (ядерные организмы)

I. Царство Животных

II. Царство Грибы

III. Царство Растения

К бактериям относятся около 50 видов. Они выполняют 2 основные роли:

разложение отмерших организмов и возвращение исходных элементов в окружающую среду (значительная часть работы происходит в пищеварительном тракте животных)

непрерывное вовлечение в круговорот новых порций минеральных веществ.

Архебактерии обитают в крайне неприятных условиях. Цианобактерии (слизистая плёнка оливково цвета на луже) – древнейшие обитатели планеты, экологический феномен, так как их функция: заселение бесплодных прежде субстратов и их подготовка для заселения разнородным живым веществом.

Зелёные растения являются основными фотосинтезирующими организмами и выполняют космическую роль в биосфере, улавливая энергию для всех её обитателей (создатели органических веществ).

Грибы – разрушители органических веществ, замыкающие биотический круговорот, подготавливая питание для автотрофов 14 .

Животные относятся к активно перемещающимся гетеротрофам 15 , которые выполняют в биосфере важнейшую роль, одновременно способствуют перераспределению и переработке органического вещества, регуляции численности, переносу вещества против его стока в горизонтальном направлении , в отличие от растений, перемещающих вещества против направления стока в вертикальном положении, переносу репродуктивного 16 и «чужого» репродуктивного вещества и самоочищению биосферы (падальщики).

2. Биологические потребности человека и его ресурсы.

Потребности человека – нужда или недостаток в чём-либо необходимом для поддерживания нормальной жизни организма, человеческой личности, семьи, отдельной социальной группы или общества в целом.

Потребности могут быть духовными, социальными и биологическими 17 (материальными). Для их удовлетворения человеку требуются биологические ресурсы – животный и растительный мир, которые приобретают всё больше значение как источник пищевых ресурсов.

Пищевые ресурсы в огромном количестве сосредоточены в Мировом океане. В его водах насчитывается 180 тыс. видов животных (≈ 16 тыс. видов рыб; 7,5 тыс. видов раков; 49 тыс. видов моллюсков). В морях насчитывается около 10.000 видов растений. Готовая продукция всего живого в Океане составляет – 606,4 млрд. т. Свыше 80% добываемой рыбы – морской промысел, 5% - проходные рыбы, 11,4% - промысел с пресных водоёмов. Мировой улов рыбы в год составляет 70 млн. т. и постоянно увеличивается.

98% всей суши составляют растения, а животные лишь 2%. Растения изначальный источник удовлетворения потребностей человека. На Земле сейчас 200 тыс. видов грибов, 23 тыс. видов мхов, 640 видов голосеменных, 200 тыс. видов покрытосеменных.

Из 500 тыс. видов растений человек едва использует 23 тыс., в том числе 6000 видов культурных растений.

Человек так же в качестве пищевых ресурсов интенсивно использует животный мир планеты. В нашей стране мясную продукцию дают 5 видов диких животных: северные олени, лоси, косули, сайгаки, кабаны; всего же на территории нашей страны обитает 359 видов млекопитающих, более 700 видов птиц, 138 видов пресмыкающихся, более 800 видов насекомых, 1200 видов рыб. Кроме того, человеком потребляется продукция, производимая растениеводством в сельском хозяйстве и животноводством.

Однако, несмотря на огромное количество пищевых ресурсов, существует продовольственная проблема . Её причинами являются:

рост народонаселения

различные агроклиматические условия

доминирование одного-двух продуктов в питании.

Основные идеи по решению этой проблемы сводятся к следующему:

«зелёная революция» 18 для развивающихся стран

«биотехнологическая 19 революция» для развитых стран

Все эти меры нужны на увеличение продукции.

Билет №5

1. Круговороты веществ и потоки энергии в биосфере на примере азота.

Живое вещество является совершенным приемником солнечной энергии. Питание, дыхание и размножение организмов и связанные с ним процессы создания, накопления и распада органического вещества обеспечивают постоянный круговорот веществ и потоки энергии 20 в биосфере.

Круговорот веществ- многократное участие веществ в процессах, происходящих в атмосфере, литосфере и гидросфере. Общий круговорот веществ складывается из отдельных процессов – круговоротов воды, газов, химических элементов, которыми не являются полностью обратимыми, так как происходит рассеивание вещества, изменение его состава.

Проследим это на примере азота. Основная масса азота находится в воздухе (N 2 – 78%). Растения не могут непосредственно усваивать азот, лишь азот в составе ионов аммония (NH 4) или нитрата (NO 3). Оказалось, что некоторые бактерии и цианобактерии способны превращать газообразный азот в ходе азотфиксаций в аммоний.

Бактерии рода Rhisobium живут на корнях бобовых растений и фиксируют азот воздуха. Растения обеспечивают бактериям жилище и пищу, за что получают доступную форму азота, который включается в органические молекулы. По пищевым цепям азот, входящий в молекулы органических веществ, переходит к другим обитателям экосистемы. Белки и другие органические молекулы в процессе дыхания расщепляются, образуя азот в форме аммония, поступающего в окружающую среду. Некоторые бактерии могут переводить аммоний в нитратную форму, они постепенно преобразуются другими бактериями в газообразный азот, часть которого окисляется в воздухе во время грозовых разрядов и поступает в почву с дождевой водой. Таким способом свободного азота фиксируется в 10 раз меньше, чем это происходит с помощью бактерий.ответы на экзаменационные билеты 1. ... и внутренней взаимосвязи. 11 . СПЕЦИФИКА ФИЛОСОФИИ ДРЕВНЕГО... являлось единственным образованным классом , поэтому юриспруденция, ... решение проблем экологии . Термин «экология» произошел от...

Выделяют загрязнение шумовое, которое оценивается как одно из самых вредных для человека. Все люди издавна жили в окружении звуков, в природе нет тишины, хотя и громкие звуки тоже очень редки. Шелест листвы, щебет птиц и шорох ветра нельзя назвать шумом. Эти звуки полезны для человека. А с развитием технического прогресса актуальной стала проблема шума, который людям приносит много проблем и даже приводит к болезням.

Хотя звуки не повреждают окружающую среду и воздействуют только на живых организмов, можно говорить о том, что загрязнение шумовое в последние годы стало экологической проблемой.

Что такое звук

Слуховой аппарат человека устроен очень сложно. Звук - это волновое колебание, передающееся через воздух и другие компоненты атмосферы. Эти колебания воспринимаются сначала барабанной перепонкой человеческого уха, потом передаются в среднее ухо. Звуки проходят через 25 тысяч клеток, прежде чем осознаются. Обрабатываются они в мозге, поэтому если они очень громкие, то могут привести к большим проблемам со здоровьем. Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне от 15 до 20000 колебаний в секунду. Меньшая частота называется инфразвуком, а более высокая - ультразвуком.

Что такое шум

В природе мало громких звуков, в основном они тихие, благоприятно воспринимаемые человеком. Шумовое загрязнение окружающей среды случается, когда звуки сливаются и превышают по интенсивности допустимые пределы. Силу звука измеряют в децибелах, и шум более 120-130 Дб уже приводит к серьезным расстройствам человеческой психики и отражается на состоянии здоровья. Шум имеет антропогенное происхождение и повышается с развитием технического прогресса. Сейчас уже даже в загородных домах и на даче сложно спрятаться от него. Естественный природный шум не превышает 35 Дб, а в городе человек сталкивается с постоянными звуками в 80-100 Дб.

Шумовой фон выше 110 Дб считается недопустимым и очень вредным для здоровья. Но все чаще с ним можно столкнуться на улице, в магазине и даже дома.

Источники шумового загрязнения

Самое вредное воздействие оказывают звуки на человека в Но даже в загородных поселках можно страдать от шумового загрязнения, вызванного работающими техническими приспособлениями у соседей: газонокосилкой, токарным станком или музыкальным центром. Шум от них может превышать предельно допустимые нормы в 110 Дб. И все же основное загрязнение шумовое происходит в городе. Источником его в большинстве случаев являются транспортные средства. Самая большая исходит от автомагистралей, метро и трамваев. Шум в этих случаях может достигать 90 Дб.

Предельно допустимые нормы звука наблюдаются во время взлета или посадки самолета. Поэтому при неправильной планировке населенных пунктов, когда аэропорт оказывается вблизи от жилых домов, шумовое загрязнение среды около него может привести к проблемам у людей. Кроме транспортных шумов, человеку мешают звуки стройки, работающих климатических установок и радиорекламы. Причем современному человеку уже не скрыться от шума даже в квартире. Постоянно включенные бытовые приборы, телевизор и радио превышают допустимый уровень звуков.

Как звуки влияют на человека

Восприимчивость к шуму зависит от возраста человека, состояния его здоровья, темперамента и даже пола. Замечено, что женщины более чувствительны к звукам. Кроме общего шумового фона, на современного человека оказывают влияние и неслышимые и ультразвук. Даже кратковременное их воздействие может вызвать головные боли, нарушения сна и расстройство психики. Влияние шума на человека изучалось давно, еще в античных городах вводились ограничения на звуки в ночное время. А в средние века существовала казнь "под колоколом", когда под воздействием постоянных громких звуков человек погибал. Сейчас во многих странах действует закон о шуме, который защищает горожан ночью от акустического загрязнения. Но угнетающе действует на людей также полное отсутствие звуков. Человек теряет работоспособность и испытывает сильный стресс в звукоизолированном помещении. А шумы определенной частоты, наоборот, могут стимулировать процесс мышления и улучшают настроение.

Вред шума для человека

Влияние шума на окружающую среду

• Постоянные громкие звуки разрушают растительные клетки. Растения в городе быстро засыхают и гибнут, деревья живут меньше.
• Пчелы при интенсивном шуме теряют способность ориентироваться.
• Дельфины и киты выбрасываются на берег из-за сильных звуков работающих сонаров.
• Шумовое загрязнение городов приводит к постепенному разрушению сооружений и механизмов.

Как защититься от шума

Особенностью акустических воздействий на людей является их способность накапливаться, и человек оказывается незащищенным от шума. Особенно от этого страдает нервная система. Поэтому процент психических расстройств выше среди людей, работающих на шумных производствах. У молодых парней и девушек, постоянно слушающих громкую музыку, слух через некоторое время снижается до уровня 80-летних стариков. Но, несмотря на это, большинство людей не догадываются о вреде шума. Как же можно защитить себя? Рекомендуется использовать индивидуальные средства защиты, например, беруши или наушники. Получили распространение звукоизолирующие окна и стенные панели. Нужно стараться дома использовать как можно меньше бытовых приборов. Хуже всего, когда шум мешает человеку нормально выспаться ночью. В этом случае его должно защитить государство.

Закон о шуме

Каждый пятый житель большого города страдает от заболеваний, связанных с шумовым загрязнением. В домах, расположенных около крупных магистралей, превышен на 20-30 Дб. Люди жалуются на громкие звуки, издаваемые стройками, вентиляцией, предприятиями, дорожными работами. За городом жителям досаждают дискотеки и шумные компании, отдыхающие на природе.

Чтобы защитить людей и дать им выспаться, в последние годы все чаще принимаются областные регламентирующие время, в которое нельзя производить громкие звуки. В это, как правило, период с 22 часов вечера до 6 часов утра, а в выходные - с 23 до 9 часов. Нарушители подвергаются административным наказаниям и крупным штрафам.

Шумовое загрязнение окружающей среды в последние десятилетия становится самой актуальной проблемой мегаполисов. Вызывает беспокойство снижение слуха у подростков и увеличение количества психических заболеваний у людей, работающих на производствах, связанных с сильным шумом.

Шумом, по Н. Реймесу, принято называть звуковые колебания, выходящие за рамки звукового комфорта. Чаще всего это неупорядоченные звуковые колебания; но бывают и упорядоченные, мешающие восприятию нужных звуков либо вызывающие неприятное ощущение и повреждающие органы слуха. Как и все акустические колебания, шум может восприниматься ухом человека в пределах частот от 16 до 20000 Гц (ниже - инфразвук, выше - ультразвук). Шумы принято делить на низкочастотные (до 350Гц), среднечастотные (350 - 800 Гц), высокочастотные (выше 800 Гц). Высокочастотный шум оказывает наиболее неблагоприятное воздействие на организм и субъективно более неприятен. Но человек реагирует не на абсолютный прирост частоты и громкости, а на относительный. Так, физиологически прирост частоты вдвое на низкой или высокой частоте воспринимается одинаково. В этом суть биофизического закона Вебера - Фихтнера. Именно поэтому все звуковое частотное поле делят на девять октав. Причем конечная частота для данной октавы в два раза больше начальной, а основная октавная частота - их средняя геометрическая.

Ряд октавных полос частот выглядит так: 31,5 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Кроме частоты, к основным характеристикам шума относят акустическое (звуковое) давление интенсивность и уровень шума (звука), а также мощность источника.

ВИДЫ ШУМА

Шум листьев 15

Тихая музыка 40

Нормальная речь 60

Шум электропоезда 80

критическая зона 85

шум мотора самолета 120

граница боли 115

выстрел крупнокалиберного орудия 150

Различают тональный шум, в котором выражены дискретные тона, и широкополосный. Кроме того, если уровень шума изменяется по времени не более чем на 5дБ, он считается постоянным, в противном случае - непостоянным.

По физической природе шумы могут иметь следующее происхождение:

Механическое, связанное с работой машин и оборудования, вследствие ударов в сочленениях, вибрации роторов и т.п.;

Аэродинамическое, вызванное колебаниями в газах;

Гидравлическое, связанное с колебаниями давления и гидроударами в жидкостях;

Электромагнитное, вызванное колебаниями элементов электромеханических устройств под действием переменного электромагнитного поля или электрических разрядов.

Основными источниками шума являются все виды транспорта (и прежде всего авто - и железнодорожный), промышленные предприятия и бытовое оборудование (включая звуковую аппаратуру). Уровень эквивалентного, т.е. общего, шума в ряде производств достигает 60-70 дБ и более (при норме 40 дБ). На производстве почти все механизмы создают шум, который распространяется на большие расстояния (особенно значителен шум на горных работах - от проходческих комбайнов; на обогатительных фабриках - в цехах крупного и мелкого дробления пород; на металлургических заводах - в металлопрокатных цехах).

Антропогенный шум, вибрация и электромагнитные воздействия приводят к загрязнению окружающей среды. Механические вибрации возникают практически во всех механизмах с разными амплитудами и присутствующими частотами, поэтому они могут быть моно-, би - и полигармонические, случайные с широким диапазоном частот. Вибрация резко влияет на иммунную и сердечно-сосудистую системы, состав крови и т.д.

Акустический шум - это распространяемые в воздухе беспорядочные звуковые колебания различной физической природы. Этот шум оказывает шумовую болезнь на организм человека и даже может вызывать шумовую болезнь, которая характеризуется тугоухостью, гипертонией и головной болью.

Как известно в древнем Китае существовала смертная казнь шумом. Шум порядка 90-100 дБ вызывает постепенное ослабление слуха, нервно сосудистые заболевания (в крови существенно повышается уровень холестерина), заболевания щитовидной железы. Длительное воздействие очень сильного шума (более 110 дБ) приводит к агрессивному состоянию (т. е "шумовому опьянению"), разрушению тканей тела, обострению хронических заболеваний и снижению продолжительности жизни.

Но следует указать, что с конца 70-х годов главным образом благодаря экспериментальным исследованиям, связанным с ограничением шума, создаваемого индивидуальными средствами транспорта и воздушными судами, а также частично в результате совершенства дорог и звукоизоляции зданий, достигнутый ранее уровень транспортного шума имеет тенденцию к стабилизации.

Учитывая тенденции снижения шума на ближайшие несколько лет, можно прийти к заключению о намечающемся улучшении соответствующих показателей. В странах ОЭСР к средствам грузового транспорта предъявлены более жесткие требования по ограничению шума. Новые правила должны привести к существенным изменениям, которые особенно затронут ту часть населения, которая подвергается воздействию шума, создаваемого тяжелым грузовым транспортом. Кроме того, в некоторых странах вводятся более совершенные нормы проектирования автомобильных дорог, а также законодательство, обеспечивающее людям, чьи дома подвержены значительному воздействию транспортного шума, право требовать принятия дополнительных мер по звукоизоляции жилых помещений.

Подсчитано, что во Франции к 2000-му году доля городских жителей, подвергаемых воздействию шума с уровнем 65 дБА и выше, снизилась до 13% по сравнению с 16% в 1975 г. Это небольшое, но, тем не менее, существенное уменьшение.

Предусматривая более жесткие меры по снижению шума транспортных средств в источнике его возникновения, можно ожидать дальнейшего реального уменьшения воздействия шума на человека. Еще в 1971 г. в Великобритании при разработке проекта малошумных тяжелых автотранспортных средств было рекомендовано исходить из нормативного уровня шума 80 дБА. Даже если этот проект и продемонстрировал, что современная технология позволяет реализовать определенную степень требуемого снижения шума, являясь в то же время экономически приемлемой, все еще остаются технические и политические трудности при установлении законодательных мер, которые способствовали бы внедрению в производство приведенных выше норм проектирования. Подсчитано, что если бы удалось реализовать эту техническую политику, число людей, которые подвергаются воздействию шума 65 дБА и более, существенно уменьшилось бы.

Что касается шума, создаваемого гражданскими самолетами, то согласно большинству исследований реализация мер по уменьшению его воздействия займет достаточно длительное время. Это объясняется в основном двумя причинами. Во-первых, новое поколение самолетов будет менее шумным, во - вторых, все самолеты старого типа, которые не соответствуют современным нормативным требованиям по шуму, будут к концу ближайшего десятилетия сняты с эксплуатации. Темпы обновления существующего парка самолетов будут зависеть, конечно, от многих факторов, главным образом от темпов замены самолетов образцами нового поколения, а также от возможного сдвига сроков, обусловленного ожидаемым увеличением парка самолетов общего назначения и использованием вертолетов. С учетом перечисленных факторов в прогнозе для стран ОЭСР указывается, что в США произойдет уменьшение числа людей, подверженных воздействию шума 65 дБА примерно на 50-70%, в Дании на 35%, а во Франции, по результатам расчетной оценки применительно к пяти важнейшим аэропортам, произойдет уменьшение площади, подверженной воздействию авиационного шума, на 75%. Несмотря на то, что число людей, которые выиграют от проведения этих мероприятий, незначительно по сравнению с существенно большим числом людей, подверженных воздействию шума наземного транспорта недопустимо высокого уровня, указанные мероприятия представляют собой значительный шаг вперед.

Количественные показатели воздействия шума железнодорожного транспорта в большинстве стран остаются по большей части неизменными. Предполагается, что в обозримом будущем состояние дел в этой области останется без изменения. Однако имеются районы, где шум железнодорожного транспорта является основным источником раздражения. Введение в последнее время в эксплуатацию высокоскоростных поездов и скоростных городских линий приводит к расширению зон, подверженных воздействию новых источников шума. Поэтому условия жизни людей могут быть улучшены, если принять серьезные меры по уменьшению шума.

Звук от реактивного самолета создает шум, по интенсивности превышающий шум толпы в 50 млн. человек, пишет известный французский эколог Филипп Сен-Марк. Шум стал побочным явлением научно-технического прогресса. Он мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда и отрицательно влияет на центральную нервную систему. Симфония городского шума складывается из многих факторов: скрежета и стука на транспорте, звука строительной техники, шума машин на фабриках и даже микротехники в домашнем хозяйстве. Но автомобильный транспорт - главный источник шума в городах; на него приходится до 80% всех видов загрязнения.

Вследствие механических колебаний частиц различной физической природы. С физиологической точки зрения различают низкие, средние и высокие звуки. Колебания охватывают громадный диапазон частот: от 1 до 16 гц - неслышимые звуки (инфразвук); от 16 до 20 тыс. гц- слышимые звуки и свыше 20 тыс. гц - ультразвук. Область воспринимаемых звуков, т. е. граница наибольшей чувствительности человеческого уха, находится между порогом чувствительности и порогом болевого ощущения и составляет 130 дб. Звуковое давление в этом случае настолько велико, что оно воспринимается не как звук, а как боль.

Единицей измерения интенсивности звука является бел (б) и децибел (дб), равный 0,1 бела, но они дают относительную величину, представляющую собой логарифмическое отношение двух одноименных физических величин с логарифмическим основанием, равным 10. Для человека шум становится опасным, как только звук переходит границу 80 дб (в современных городах транспортные средства вызывают шум, превосходящий 100 дб).

Физиологически установлено, что усиление звука зависит не только от его силы, но и от частоты. Опытным путем обнаружено, что звуки одной силы, но разной частоты воспринимаются как звуки различной силы. Поэтому была введена новая физиологическая величина - единица громкости звука - фон. Фон и децибел равны, когда звук имеет частоту 1000 герц.

По интенсивности различают шум: первой степени - от 30 до 65 фонов, второй степени - от 65 до 90 фонов, третьей степени - от 90 до 110 фонов, четвертой степени - от 110 до 130 фонов.
По частоте шум также подразделяется на четыре группы: очень низкая частота - от 40 до 63 гц, низкая частота - от 80 до 125 гц, средняя частота - от 160 до 500 гц, высокая частота - от 6030 до 10 000 гц.

Шум стал патологическим явлением в крупных городах. Профессор Ф. Сен-Марк пишет, что в зависимости от силы и частоты шум вызывает головную боль, гул в ушах, бессонницу, учащение пульса, серьезные мозговые, нервные, сердечные расстройства.

Зафиксированы функциональные изменения организма под влиянием шума: повышение кровяного давления, нарушение функции щитовидной железы и коры надпочечников, изменение активности мозга и центральной нервной системы. Так, по данным, опубликованным в Великобритании, из-за шума каждый четвертый мужчина и третья женщина страдают нервными заболеваниями. Каждый пятый больной в психиатрических клиниках Франции - жертва шума, а в шумных кварталах Нью-Йорка зарегистрировано умственное и физическое отставание в развитии детей. По французским источникам, до 1971 года 341 человек покончили жизнь самоубийством в результате нервной депрессии, вызванной громкой музыкой и вообще шумом, интенсивность которого в Париже достигла в последние годы чудовищной силы.

Действию шума выше 102 дб подвергали куниц и получали у них за 10 недель повышение уровня холестерина в крови, развитую форму атеросклероза по сравнению с животными, которые так же, как и они, питались, но не подвергались действию шума. Специалисты утверждают, что шум негативно действует даже на зародыш.

Люди по-разному реагируют на шум. Часто это зависит от возраста, темперамента, здоровья, условий жизни и других причин. При одинаковой интенсивности шума люди в возрасте старше 70 лет пробуждаются в 72% случаев, а дети 7-8 лет - только в 1%. Дети просыпаются от шума в 50 дб, а подростки - 30 дб. По данным, которые приводит Федеральный совет по вопросам науки и техники США, около 16 млн. рабочих страдают от шума на производстве, что приносит ощутимый ущерб американской промышленности, достигающий 4 млрд. долл. в год.

Основной источник шума в городах - автомобили. В последнее время конструкторы ищут эффективные типы глушителей, которые нейтрализовали бы шум, создающийся движущимся транспортом. В городах можно снизить шумовой эффект за счет расширения проезжей части; при расширении улиц на 20-40 м уличный шум снижается на 4-6 дб. Важную роль играет и сама конструкция путей, и организация транспорта, и площадь зеленых насаждений. Советские специалисты считают целесообразным создавать между проезжей частью и тротуаром зеленый пояс шириной 10-50 м (в зависимости от ширины улицы) из многолетних насаждений. Деревья должны быть лиственных пород и иметь густую крону. Доказано, что зеленые насаждения снижают уровень уличного шума на 8-10 дб. Жилые здания должны быть «отодвинуты» от тротуаров на 15-20 м, а территория вокруг них обязательно озеленена. Весьма важна ориентация помещений внутри квартир: столовая и спальня должны находиться в самой бесшумной части квартиры. Целый ряд исследований показал зависимость состояния здоровья от уличного шума. Например, построенная без учета экологической обстановки автотрасса Белград- Загреб, вдоль которой расположены жилые здания, ухудшает экологическую ситуацию в этих городах.
Во многих городах страны все или только часть магистралей переводятся под землю, тем самым сохраняются сотни гектаров свободной земли, а люди избавляются от шума. Исключительно своевременным стало предложение о строительстве белградской подземной железнодорожной станции.
Интересна находка группы румынских инженеров, которые в целях снижения шума создали конструкцию окон с двойными стеклами, при этом внутреннее стекло в несколько раз толще внешнего. При таком застеклении в 2 раза снижается интенсивность шума. Совершенно ясно, что для создания акустического комфорта необходима координация действий при разработке архитектурных, транспортных и других проектов.

Рекомендуем почитать

Стабилизаторы и ИБП

Обмерные работы: Вознесенский войсковой кафедральный собор

Измерения и расчёт

Вознесенский собор (Новочеркасск) Новочеркасский храм вознесенский кафедральный

Другие приборы

Преподобный марк печерский, гробокопатель

Освещение

Город одной легенды. Чкаловск. Город одной легенды Средства массовой информации

Стабилизаторы и ИБП

Женщина Телец: характер и поведение знака

Счётчики

Елена Гаджиевна Исинбаева: биография, карьера и личная жизнь