Шумовое загрязнение

шумовое загрязнение

В США в штате Миннесота есть самая тихая комната в мире. Комната блокирует 99,99 % внешних звуков. Казалось бы, вот замечательное место для отдыха и расслабления. Но это не так, никто не смог находится в этой комнате дольше 45 минут. А все потому, что, попадая в тишину, люди начинают слышать звуки своего тела. Это мешает и дезориентирует, ведь мы привыкли ориентироваться по внешним звукам. Это сбивает с толку наш мозг и вызывает сильный дискомфорт.

Но в современном обществе проблемы чрезмерной тишины не существует. Скорее наоборот. Нас окружает множество неприродных, возникших в результате деятельности человека антропогенных шумов.

Как воздействуют на человека такие шумы? Что является главным источником шума в городе? И насколько опасно антропогенное шумовое загрязнение? Об этом мы поговорили с доктором медицинских наук, заведующим кафедрой гигиены и экологии ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины» Александром Шевченко.

— Александр Анатольевич, что такое шум?

— Шум — это физическое явление, частный случай звука. А звук — это волновые колебания любой упругой среды. Звук распространяется не только в воздухе, но и в других упругих средах: в жидкости, в твердом теле — это так называемый структурный звук. Структурный звук можно не только слышать, но и ощущать, потому что звуковые колебания приводят не только к возникновению слышимого звука, но и к вибрации.

То, что мы слышим звук — это, в общем-то, чисто механическое действие. В воздухе звук распространяется в виде чередующихся участков сжатия и разрежения. При этом сам воздух никуда не движется, изменяется только его состояние. Волна распространяется так же, как в воде, когда мы бросаем в воду камень. От источника звука тоже в разные стороны идут круги, только по воздушному океану. Когда звуковая волна доходит до нашего органа слуха, начинает колебаться барабанная перепонка. Возникает вибрация, которая передается дальше на слуховые косточки. Косточки своими механическими движениями возбуждают реснички — специальные нервные окончания в улитке — органе внутреннего уха. Колебания ресничек вызывают колебания жидкости внутри улитки. Возникает импульс, который отправляется в кору головного мозга: круг физических явлений замыкается. В коре происходит обработка информации и формируется ответная реакция.

Человеческое ухо слышит колебания в частотах от 16 Герц до 20 000 Герц (1 Герц — 1 колебание в секунду). Чем старше становится человек, тем больше снижается его чувствительность к высоким звукам. Мы начинаем утрачивать слух с высоких частот. Человек, которому за 40, уже не слышит звук частотой в 20 000 Гц, максимум — 16 000 Гц. Низкие частоты остаются с человеком дольше всего.

Теперь обратимся к понятию «шум». Его можно рассматривать с гигиенической и физической точки зрения. Согласно физическому определению, шум — это неупорядоченное (хаотическое) сочетание звуков различных частот, различной интенсивности.

— Чем шум отличается от музыкального произведения?

— Когда играет симфонический оркестр, в нем одновременно может быть задействовано более 40 инструментов. У каждого инструмента свой тон, тембр, высота, громкость звучания. Почему же это не шум? Тут на помощь приходит математика. В пьесе Пушкина «Моцарт и Сальери» Сальери говорит: «Музыку я разъял, как труп. Поверил я алгеброй гармонию…» Действительно, музыка — это математика и гармония одновременно. Гармоничное сочетание звуков возникает, когда их частота делится друг на друга целое количество раз. Как только получаемое делением число становится дробным, возникают неупорядоченные дисгармоничные звуки, которые можно назвать шумом. Хотя с гигиенической точки зрения даже гармоничное произведение может расцениваться как шум, потому что в гигиене шумом считается любой звук, который оказывает на человека раздражающее воздействие, уменьшает его работоспособность, мешает восприятию полезной информации и ухудшает самочувствие. Если у вас за стеной играет «Лунная соната» Бетховена, а вы Бетховена с детства ненавидите, а любите, например, группу «Руки вверх», то для вас Бетховен будет шумом. Вообще звук — это очень интересное явление. Человек с рождения окружен звуками. Возможность слышать звуки позволяет ощущать мир во всем его многообразии. Спектр частот, который дан нам от природы, позволяет человеку использовать звуки, окружающие его, для распознавания полезной информации, для обучения, для получения эстетического удовольствия, для предотвращения опасных ситуаций, сохранения здоровья и даже жизни. В беззвучном мире человеку было бы гораздо труднее выживать. Это показывает пример людей, которые раньше слышали, а потом утратили слух.

— Какие шумы можно назвать вредными?

— Для понимания этого нужно обратиться к частотной характеристике шумов. По высоте шумы разделяются на низко-, средне– и высокочастотные. По спектру — на тональные и широкополосные. Если в шуме преобладает какая-то одна частота, он является монохромным. Если несколько частот — широкополосным. Если представлены все частоты — это так называемый «белый» шум. Шумы могут быть постоянными, когда их уровень изменяется во времени не более, чем на 5 дБ, и непостоянными. Непостоянный шум делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный. Наиболее опасны для человека высокочастотные импульсные шумы со случайным по времени чередованием импульсов. Человек способен адаптироваться даже к самым неблагоприятным условиям. Однако к шуму, время возникновения которого нельзя предугадать, адаптироваться крайне сложно. Кроме того, именно высокочастотные шумы несут относительно большее количество энергии, то есть имеют большую повреждающую силу, чем низко— и среднечастотные. Именно поэтому у нас прежде всего теряется способность слышать высокие звуки.


— С вредными шумами разобрались, а полезные шумы бывают?

— Полезные шумы связаны с природными явлениями. Шум прибоя, звук дождя, шелест листвы. Это низкочастотный постоянный монотонный шум, и интенсивность его такова, что он не вызывает напряжения слухового аппарата.

Даже если мы сейчас замолчим, в комнате все равно останутся шумы: работает куллер в компьютере, доносятся звуки с улицы. В тихой комнате уровень шума будет составлять около 30 дБ. В тихом ночном городе в квартире все равно есть 25–27 дБ — это тикают часы. Легко переносимый шум, не превышающий гигиенические нормативы для жилой зоны, составляет 40–55 дБ (примерно так шумит довольно сильный дождь). Если же шум больше 60 дБ, он вредит человеку. Особенно страдают те, кто живет в городах на красных линиях, рядом с крупными городскими автомагистралями и проспектами.

— Что является основным источником шума в городе?

— Транспорт. Есть и более мощные источники, но они либо локализованные, либо кратковременные. Наибольший по интенсивности шум создает рельсовый электротранспорт — наши старые добрые трамваи. Люди, которые живут вблизи аэропортов, страдают от шума авиалайнеров.

— Проблема шума стала наиболее острой в последние годы?

— Нам кажется, что проблема шума пришла к нам сейчас. Но еще в 50-м году до н. э. Юлий Цезарь издал указ, запрещающий движение экипажей по ночному городу. Дороги в Риме были выложены брусчаткой, и грохот колес очень беспокоил граждан. В Англии в ХVI веке Елизавета І издала специальный закон, который запрещал скандалы супругов после 7 часов вечера, потому что они мешали соседям спать. Так что это проблема давняя. Конечно, в ХХ веке она обострилась неимоверно, и сейчас человек страдает от шума намного сильнее. Великий немецкий микробиолог Роберт Кох в начале прошлого века сказал пророческие слова: «Когда-нибудь человечество будет вынуждено бороться с шумом так же, как сейчас борется с холерой и чумой».

Есть интересные данные экспертов ВОЗ, которые изучают проблему шума во всем мире. Самый опасный шум для здоровья — тот, который возникает внезапно в ночное время. У спящего человека снижена способность к адаптации. Нетипичные для ночного времени часто повторяющиеся шумы могут приводить к бессоннице, неврозам.

Механизм влияния шума на организм достаточно сложен. Сначала определенный участок коры головного мозга получает информацию о шумовом воздействии. Если эта информация лежит за пределами адаптационных возможностей человека, т. е. это очень неожиданный, громкий или интенсивный постоянный шум, в коре головного мозга возникают застойные очаги возбуждения. И если специализированный участок коры с этим возбуждением не справляется, он начинает перераспределять это возбуждение в другие отделы головного мозга, которые отвечают за совершенно другие функции организма.

Абсолютно точно доказано, что постоянное воздействие шума интенсивностью 70 дБ и выше на протяжении длительного времени, например на производстве, способствует развитию гипертонической болезни, нарушаются функции соматических органов, в частности секреторная функция желудка. О неврозах я уже не говорю. Кстати, обратите внимание, большая часть эстрадных исполнителей страдают язвенной болезнью желудка или гастритами. Это связано не только с тем, что они зачастую неправильно питаются или злоупотребляют алкоголем. Это связано также с частым воздействием звуков значительной интенсивности. На их концертах уровень звука достигает 120 дБ, а болевой порог у человека находится на уровне 130 дБ. Это соответствует шуму от взлетающего реактивного самолета, если вы находитесь непосредственно на взлетной полосе. Энергия звуковых колебаний на таких уровнях достаточна для того, чтобы травмировать барабанную перепонку. И тогда шум мы воспринимаем как боль.

Восточные философии представляют человека как глобулу, т. е. замкнутое поле, состоящее из множества отдельных звеньев. Звенья цепи имеют неравноценную прочность. Воздействие любого негативного фактора приводит к порыву одного или нескольких слабых звеньев. У одного это приведет к язвенной болезни желудка, у другого — к гипертонической болезни, у третьего — к нервному срыву или неврозу, у четвертого — к гормональным нарушениям. А шум — это фактор, который очень легко рвет эти цепочки.

— С возрастом человек становится более чувствителен к шумовому воздействию?

— Да. Старика разбудить гораздо легче, чем спящего ребенка. Шум, который будит только 5 % 7–8-летних детей, вызывает полное пробуждение людей в возрасте 69–72 лет. Женщины просыпаются легче, чем мужчины. При уровне шума около 40 дБ 10 % людей просыпается, при 50 дБ у 50 % нарушается сон, а 70 дБ будят практически всех. Более того, эксперты ВОЗ полагают, что около 2 % смертей на планете связано с негативным воздействием шума. То есть это действительно глобальная проблема для десятков миллионов людей.

— Днепропетровск — шумный город?

— Днепропетровск — город, замусоренный во многих отношениях, в том числе в шумовом. Потому что шум — это тоже мусор, только звуковой. И Днепропетровску нужно еще много работать над городской инфраструктурой, чтобы максимально устранить этот опасный фактор современного мегаполиса. Многое сделали для борьбы с шумом, когда начали строить спальные районы. Там сама планировочная компоновка способствует снижению уровня шума. Структура спальных районов позволяет прятать внутрь наиболее уязвимые объекты: поликлиники, школы, детские сады, зеленые зоны. А снаружи остаются высокие здания, которые создают преграды для распространения звуковых волн.

Интересное решение было принято на жилмассиве Сокол, когда он строился. Улица Космическая идет под уклоном, и подымающийся поток автомобилей производит значительный шум. Чтобы защитить большую часть прилегающих к магистрали домов, было построено так называемое опоясывающее здание. Сконструировано оно так, что выходящие на проезжую часть помещения — это кухни или одна из комнат 2–3-комнатных квартир. Большинство же жилых комнат выходят окнами во двор и защищены от воздействия шума. Это здание защищает от шума другие дома жилого массива Сокол-1.

— Что нужно и можно сделать еще по уменьшению шумности города?

— Есть целый ряд мероприятий для городской черты. Во-первых, строительство объездных автомагистралей, которые в последнее время весьма активно строятся в нашем городе. Далее — административная регуляция, то есть ограничение движения транспорта в вечернее и ночное время, другие ограничения в пределах жилой зоны. Банальный ремонт и поддержание в хорошем состоянии проезжей части городских магистралей.

Нужно полностью менять подвижной состав и полотно для движения городского электротранспорта. Трудно сравнить уровни шума, которые создают старый вагон на разбитых рельсах и современный вагон, пущенный недавно на улицах Чернышевского и Шмидта, на новых трамвайных путях, где рельсы уложены на мощной бетонной основе практически без стыков. При таких технологиях трамвай можно сделать абсолютно безопасным городским транспортом в смысле шумового загрязнения. Но это требует определенных капиталовложений.

— Человек может уменьшить для себя уровень шума?

— Вообще с шумом можно бороться тремя способами: в месте его возникновения, на пути его распространения и в месте воздействия. Если заменить у себя дома деревянные оконные рамы на тяжелые стеклопакеты, то уровень шума уменьшится в 2–3 раза.

Американцы называют шум ползучим врагом. Он проникает практически во все щели.

Американцы называют шум ползучим врагом. Он проникает практически во все щели. Если вы поставите хорошую дубовую дверь, но оставите зазор в 2 мм, этого будет достаточно, чтобы наружный шум легко проник через эту, казалось бы, надежную преграду. Значит, преграда должна быть полной. И чем она массивнее, тем лучше гасит звуковые колебания.

Если некуда девать автомобильную трассу, необходимо ставить механические преграды между трассой и окнами жилых зданий. Сейчас такие экраны изготавливают из стекловолокон на основе углерода, которые, с одной стороны, достаточно эффективно пропускают свет, а с другой — надежно защищают от транспортного шума. А вот озеленение в этом плане гораздо менее эффективно. От шума может спасти полоса зеленых насаждений шириной не менее 30–40 м.

В последние десятилетия все активнее развиваются так называемые активные системы шумопоглощения. Есть очень интересные разработки российских ученых второй половины прошлого века. Если звуковая волна — это звуковое колебание с определенной амплитудой, то ее можно погасить, создав такую же звуковую волну, но в противофазе. Если наложить друг на друга противоположные волны с равной амплитудой, мы получим эффект полного звукоподавления. Такие акустические системы уже есть. Это приборы с датчиками и излучателями звука. Если внутри замкнутого пространства помещен источник шума, датчики анализируют его спектр, а излучатели направляют в противофазе точно такой же звук, в результате чего возникает искусственно созданная тишина.


Читайте также:

Полноценный сон – роскошь или жизненная необходимость?

  Компьютерные игры могут помочь исправить проблемы с чтением у детей с дислексией

Здоровый образ жизни -это важно!

Секреты долгожителей с Окинавы

Как нас обманывает память

Кто такой интернет-тролль и что у него общего с садистом?


 
Comments