Влияние звука и шума на организм человека

Муниципальное общеобразовательное учреждение

 «Средняя общеобразовательная школа №12»

Школьная научно-практическая конференция

«Хочу всё знать!»

                                              Автор работы:

                                                                    Ветров Алексей Сергеевич

                                                    ученик 10 класса

                                                Руководитель:

                                                                      Ветрова Ольга Михайловна

                                                   учитель физики.

Ангарск

2010 г.

Аннотация.

               Данная работа посвящена проблеме выявления влиянии звуков и шумов на организм человека. Мне удалось доказать в своей работе, что восприятие звуков и шумов зависит от возраста, темперамента, окружающих условий. В работе раскрывается  понятие шума; предложены возможные способы по приближению к нормам уровня интенсивности звука. Данная работа ведет к совершенствованию коммуникативной компетенции у обучающихся, содержит иллюстративный материал. Приведены материалы исследования.

                                     Содержание                                         стр.      

1. Введение………………………………………………….                4-5

2. Теоретическая часть ……………………………………                6-20

     2.1. Понятие  звука и  шума.

     2.2. Классификация шумов.

    2.3. Шумомер.

    2.4. Уровни восприятия шума.

    2.5. Влияние шума и звуков  на организм человека.

    2.6. «Школьный» шум.

    2.7. Последствия шума.

    2.8. Основные методы борьбы с шумом.

    2.9. Результаты исследований.

3. Заключение………………………………………………..               21

4. Список литературы………………………………………               22

5. Приложения………………………………………………               23-32

           1.Введение

          Человек всегда жил в мире звуков и шума. Способность к восприятию звуков – одна из важнейших составляющих нашего полноценного общения с окружающим миром. Звуковые ощущения позволяют не только получать эстетическое наслаждение от прослушиваемой музыки, пения птиц, шороха листьев, но и массу полезной информации, необходимой нам повседневно.

          Более 100 лет назад, немецкий ученый Роберт Кох писал, что наступит время, когда борьба с шумом станет столь же актуальной, как и борьба с холерой или чумой. Однако до сих пор огромная часть людей не догадывается об опасности шумового загрязнения. Это происходит из-за того, что проблемы шумового загрязнения городской среды были на научном уровне осознаны относительно недавно и стали остроактуальными только в последние десятилетия.

          Долгое время влияние шума на организм человека специально не изучалось, хотя уже в древности знали о его вреде. В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на организм человека.

  За последние десятилетие проблема борьбы с шумом во многих странах стала одной из важнейших. Внедрение в промышленность новых технологических процессов, рост мощности и быстроходности технологического оборудования, механизация производственных процессов привели к тому, что человек в производстве и в быту постоянно подвергается воздействию шума высоких уровней.

   Борьба с шумом, является комплексной проблемой. В статье 12 – закона “об охране атмосферного воздуха” принятого в 1980г. отмечается, что “в целях борьбы с производственными и иными шумами должны в частности, осуществляться: внедрение малошумных технологических процессов, улучшение планировки и застройки городов и других населенных пунктов, организационные мероприятия по предупреждению и снижению бытовых шумов”.

Я предполагаю, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека, но и абсолютная тишина пугает и угнетает его. Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.

Существует огромное количество различных источников звука и шума. Чувствительность нашего уха очень велика – диапазон интенсивностей от порога слышимости до порога осязания огромен. Мерой чувствительности органов слуха к восприятию звуковых волн данной интенсивности является уровень интенсивности.

Установлены определенные нормы уровня интенсивности звука для помещений, в том числе и для школ. Распространенный круг вопросов по теме позволяет не только соотнести нормы уровня интенсивности звука с практическими, но и предположить возможные способы по приближению к нормативному уровню интенсивности звука.

      Изучая звуковые волны на уроках физики, я заинтересовался вопросом: «Влияния шума на живые организмы», потому что в наше время всё чаще ловлю себя на мысли, что дискомфорт и усталость являются результатами воздействия шума в школе, на улице и т.д. Все чаще мы встречаем шерспин – «шумовая боязнь», но мы мало, что знаем о ней. За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 децибел. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает все большую остроту.

              Поэтому я решил изучить более, глубоко эту проблему. В этом и заключается актуальность.

Объект исследования:

Шум.

Предмет исследования:

Действие шумов на организм человека.

Гипотеза:

Человек, как любой живой организм на земле находится в многообразном мире звуков. Очевидно, что звуки разной частоты оказывают разное влияние человека. Но наибольший вред на здоровье оказывает шум!

Цель исследования:

Выяснить, как  влияет  шум на организм человека.

Задачи исследования:

Изучить характеристики звука и  шума.

Изучить и проанализировать литературу по теме работы.

Познакомиться с устройством шумомера.

Выявить  влияние шума на отдельные органы человека и организма в целом.

Провести социологический опрос и проанализировать полученные результаты.

Экспериментально определить уровень шума возле своего дома.

Методы исследования:

Работа с источниками информации.

Сопоставление фактов и статистических данных.

Анкетирование.

Сравнительный анализ.

Практическая работа по определению уровня шума рядом со своим домом.

Наблюдение.

2. Теоретическая часть.

2.1. Понятие  звука и  шума.

            Каждый день,  просыпаясь  утром  от  звонка  будильника, спеша  по  делам  в  общественном  транспорте,  смотря  вечером  телевизор   или   слушая   музыку,   мы   подвергаемся  воздействию   звуковых   волн  различных  частот.  И  это  воздействие,  даже  если мы  не  придаем  ему  значения,  не  остается  безразличным для  нашего  организма.                 

          Так  что  же  собой  представляет  звук? 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 16 до 20000 Гц (1 Гц – 1 колебание в секунду). В воздухе при температуре 00С и нормальном атмосферном давлении звук распространяется со скоростью 330 м/с, в морской воде – около 1500 м/с, в некоторых металлах скорость звука достигает 7000 м/с. Упругие волны с частотой меньше 16 Гц называют инфразвуком, а волны, частота которых превышает 20000 Гц,- ультразвуком.

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

         Беспорядочное   сочетание  различных  по  силе  и  частоте  звуков  носит  название  шума. Иными  словами,  шум – это громкие  звуки,  слившиеся в  нестройное  звучание.                  

         Для  всех  живых  организмов,  в  том  числе  и человека,  звук  является  одним  из   воздействий   окружающей  среды.    В   природе    громкие    звуки   редки,    шум  относительно слаб   и   непродолжителен.   Сочетание   звуковых  раздражителей  дает  время  животным  и  человеку,  необходимое  для  оценки  их  характера  и  формирования  ответной  реакции.   Одни  и  те же звуки  животные  и  человек  воспринимают с разной  частотой.

         К шуму относятся длительные или кратковременные звуки, которые представляют собой сочетание множества различных тонов, частота, форма, интенсивность и продолжительность действия которых беспорядочно меняются. Шум, содержащий все частоты в широком диапазоне спектра примерно одинаковой интенсивности, называется белым шумом. Источники шума в городе чрезвычайно разнообразны, но основной из них — транспорт, который вызывает 60 — 80% всех шумов.

          Шум  имеет  определенную  частоту,  или  спектр, выражаемый  в  герцах,  и  интенсивность  -  уровень звукового  давления,  измеряемый  в  децибелах. Я проанализировал разные источники звуков и шума и составил таблицы. (Приложение 1). 

           Источники шума могут быть как производственные, так и не производственные. (Приложение 3)

2.2.Классификация шумов.

         Шумы можно разделить на следующие группы: 

По спектру шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.

По характеру спектра шумы подразделяют на:

- широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1  

  октавы;

- тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона.  Выраженным тон считается, если одна из третьеклассных полос частот  превышает остальные не менее чем на 10 дБ.

3.3.   По частоте (Гц) шумы подразделяются на:

        - низкочастотный;

        - среднечастотные;

        - высокочастотный;

   По временным характеристикам шумы подразделяются на: 

          - постоянный;

        - непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся,          

          прерывистый и импульсный.

1.5.  По природе возникновения шумы подразделяются на: 

          - механический;

        - аэродинамический;

        - гидравлический;

        - электромагнитный.

2.3. Шумомер.

          Шумомер является электронным измерительным прибором, реагирующим на звук аналогично человеческому слуху и обеспечивающим объективное и воспроизводимое измерение уровней звука или звукового давления. (Приложение 2)

         Воспринимаемый шумомером звук преобразуется его микрофоном в пропорциональный электрический сигнал. Так как амплитуда этого сигнала весьма мала, еще до его подачи на стрелочный измерительный прибор или цифровой индикатор необходимо соответствующее усиление. Усиленный предусмотренным на входе шумомера  каскадом электрический сигнал может подвергаться частотной коррекции в блоке, содержащем стандартные корректирующие схемы. А, В, С и/или D, или фильтрации внешними полосовыми (например, октавными или третьоктавными} фильтрами. Усиленный соответствующим усилительным каскадом электрический сигнал затем подается на блок детектора и от его выхода на стрелочный измерительный прибор или после преобразования на цифровой индикатор. Блок детектора стандартного шумомера содержит среднеквадратичный детектор, но может быть также снабжен пиковым детектором. Стрелочный измерительный прибор или цифровой индикатор показывает уровни звука или уровни звукового давления в дБ.

           Среднеквадратичное значение (СКЗ) является математически точно определенным специальным средним значением, относящимся к энергии исследуемого процесса. Это особенно важно в акустике, так как среднеквадратичное значение пропорционально количеству энергии измеряемого шумомером звука или шума. Пиковый детектор дает возможность измерения пикового значения кратковременных и импульсных звуков, в то время как применение запоминающего устройства (схемы удерживания) способствует фиксированию максимального пикового или среднеквадратичного значения, измеряемого в импульсном режиме шумомера.

          Шумомер является прецизионным измерительным прибором, в его конструкции предусмотрена возможность повторной калибровки и проверки его параметров с целью обеспечения высокой точности и надежности результатов измерения. Предпочтительным методом калибровки шумомеров является акустический метод, основывающийся на применении прецизионного и, возможно, портативного акустического калибратора. По существу акустический калибратор является комбинацией прецизионного генератора и громкоговорителя, генерирующей звук с точно определенным уровнем.

2.4.Уровни восприятия шума.

            Уровень  шума,  как  я  уже  говорил,  измеряется в  единицах,  выражающих  степень  звукового  давления, - децибелах (дБ).  Это  давление  воспринимается  не  беспредельно.  Уровень  шума  в  20-30  децибелов

практически  безвреден  для  человека,  это  естественный  шумовой  фон.  

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

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

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

          Нормальная человеческая речь имеет громкость 40-70 дБ. Шум уличного транспорта – 60-80 дБ. Шум в заводских цехах – 90 дБ. Рев мотоцикла без глушителя – 100 дБ. Далее следует грохот музыки на дискотеке – 110 дБ. А уровень звукового давления на рок -концерте может составить 120 дБ, что сопоставимо с ревом реактивного двигателя. Отсюда уже недалеко и до болевого порога человека – 140 дБ.

Следует помнить, что звуки громкостью 85 дБ и выше уже оказывают вредное воздействие на слух. (Приложение 5)

           Очень  высок  уровень  и  промышленных  шумов. На  многих  производствах  он  достигает  90-110  децибелов  и  более.  А  шум  на  улице?  Если  в  60-70  годы  прошлого  столетия  шум  на  улицах  не  превышал  80 децибел,  то  в  настоящее  время  он  достигает  100  децибел  и  более.  На  многих  оживленных  магистралях  даже  ночью  шум  не  бывает  ниже  70  децибел,  в  то  время  как  по  санитарным  нормам  он  не  должен  превышать  40  децибел.

            По  данным  специалистов,  шум  в  больших  городах  ежегодно  возрастает  примерно  на  1  децибел.  Имея  в  виду  уже  достигнутый  уровень,   легко  себе  представить  весьма  печальные  последствия  этого  шумового  « нашествия».

2.5. Влияние шума и звуков  на организм человека.

           Долгое  время  влияние  шума  на  организм  человека  специально  не  изучалось,  хотя  уже  в  древности  знали  о  его  вреде  и,  например,  в  античных  городах  вводились  правила  ограничения  шума.

          Ныне  воздействие  звука,  шума  на  функции  организма  изучает  целая  отрасль  науки – аудиология.  В  настоящее  время  ученые  во  многих  странах  мира  ведут  различные  исследования  с  целью  выяснения  влияния  шума  на  здоровье  человека. Шум – такой же медленный убийца, как и химическое отравление.

          Пагубное влияние шума на человека известно давно. Первые дошедшие до нас жалобы на шум можно найти у римского сатирика Ювенала (60-127 гг.). 2,5 тыс. лет назад в знаменитой древнегреческой колонии города Сибарисе действовали  правила, охраняющие сон и покой граждан: запрещались громкие звуки ночью,  а ремесленники таких шумных профессий, как кузнецы, жестянщики изгонялись за пределы города. Две тысячи лет назад во имя тишины и спокойствия Юлий Цезарь запретил повозкам ночью разъезжать по улицам Древнего Рима. Во Франции, в период правления короля-солнца Людовика XIV, существовал жесткий запрет шуметь в городе после того, как Париж и его король ложатся спать.

          Механизм  действия  шума  на  организм  сложен  и  недостаточно  изучен.  Когда  речь  идет  о  влиянии  шума,  то  обычно  основное  внимание  уделяют  состоянию  органа   слуха,  так  как  слуховой  анализатор  в  первую  очередь  воспринимает  звуковые  колебания  и  поражение  его  является  адекватным  действию  шума  на  организм.

           Группа ВОЗ по изучению влияния шумового загрязнения на здоровье человека начала изучать последствия влияния шума на здоровье европейцев в 2003 году. Оказалось, что, кроме сердечных заболеваний, шумовое загрязнение вызывает у 2% жителей Европы опасные нарушения сна, а у 15% – другие негативные эффекты. Постоянное воздействие дорожного шума является причиной 3% случаев заболевания, которое выражается в постоянном ощущении шума в ушах.

          Опубликованные в последние годы исследования показывают, что шум способен увеличивать содержание в крови таких гормонов стресса, как кортизол, адреналин и норадреналин – даже во время сна. Чем дольше эти гормоны присутствуют в кровеносной системе, тем выше вероятность, что они приведут к опасным для жизни физиологическим проблемам. Сильный стресс способен вызвать сердечную недостаточность, приступ стенокардии, высокое кровяное давление и проблемы с иммунитетом.    В Великобритании, например, один из четырех мужчин и одна из трех женщин больны неврозами из-за высокого уровня шума. Ученые Австрии установили, что шум сокращает жизнь городских жителей на 8 – 12 лет.

           Согласно нормативам ВОЗ, сердечно- сосудистые заболевания могут возникнуть, если человек по ночам постоянно подвергается воздействию шума громкостью 50 децибел (дБ) или выше – такой шум издает улица с неинтенсивным движением. Для того, чтобы заработать бессонницу, достаточно шума в 42 дБ; чтобы просто стать раздражительным – 35 дБ (звук шепота).

         Один  из  важнейших органов чувств является слух.  Благодаря  нему мы  способны  принимать  и  анализировать  все  многообразие  звуков  окружающей  нас  внешней  среды.  Слух  всегда  бодрствует,  в  известной  мере  даже  ночью,  во сне.    Он  постоянно  подвергается  раздражению,  ибо  не  обладает  никакими  защитными  приспособлениями,  сходными,  например,  с веками,  предохраняющими  глаза  от  света.  

Слух – первое чувство, которое формируется у ребенка. Еще в утробе матери он начинает слышать и узнавать окружающие звуки.

Слух – самое острое человеческое чувство. Интенсивность звука, вызывающего в ухе самое слабое слуховое ощущение, в десять в десятой степени (!) раз  меньше, чем аналогичная интенсивность света.

Слух – самое совершенное чувство. Он может не только различать огромный диапазон звуков, но и точно определять пространственное нахождение их источника.

Слух позволяет нам чувствовать себя в безопасности. Только он дает возможность услышать шум приближающегося сзади автомобиля и вовремя среагировать.

Слуховой орган имеет настолько сложное устройство,  что до сих пор ни одно техническое приспособление не в силах полностью его заменить. В то время как близорукость элементарно корректируется с помощью очков.

        Ухо – один  из  наиболее  сложных  и  тонких  органов:  он  воспринимает  и  очень  слабые,  и  очень  сильные  звуки. (Приложение 4). Под  влиянием  сильного  шума,  особенно  высокочастотного,  в  органе  слуха  происходят  необратимые  изменения.   Изменения,  возникающие в органе  слуха,  некоторые  исследователи  объясняют  травмирующим  действием  шума  на  внутренне  ухо. Имеется  мнение,  что  действие  шума  на  орган  слуха  ведет  к  перенапряжению  и  при  отсутствии  достаточного  отдыха  приводит  к  нарушению  кровоснабжения  внутреннего уха.

           При  высоких  уровнях  шума  слуховая  чувствительность  падает  уже  через  1-2  года,  при  средних -  обнаруживается  гораздо  позже,  через  5 – 10  лет,  то  есть  снижение  слуха  происходит  медленно,  болезнь  развивается  постепенно. Последовательность,  с  которой  происходит  утрата  слуха,  сейчас  хорошо  изучена.  Сначала   интенсивный  шум  вызывает  временную  потерю  слуха.  В  нормальных  условиях  через  день  или  два  слух  восстанавливается.  Но  если  воздействие шума  продолжается  месяцами  или,  как  это  имеет  место  в  промышленности,  годами,  восстановление  не  происходит,  и  временный  сдвиг  порога  слышимости  превращается  в  постоянный. Сначала  повреждение  нервов  сказывается  на  восприятии  высокочастотного  диапазона  звуковых  колебаний  ( 4 тыс.герц  или  выше ),  постепенно  распространяясь  на  более  низкие  частоты.  Высокие  звуки  «ф» и  «с»  становятся  неслышными.   Нервные  клетки  внутреннего  уха  оказываются  настолько  поврежденными,  что  атрофируются,  гибнут,  не  восстанавливаются.

          Первый симптом ухудшения слуха называется эффектом званого ужина. На многолюдном вечере человек перестаёт различать голоса, не может понять, почему все смеются. Он начинает избегать многолюдных встреч, что ведёт к его социальной изоляции. Многие люди с нарушением слуха впадают в депрессию и даже страдают манией преследования.

           Каждый  человек  воспринимает  шум  по-разному.  Многое  зависит  от  возраста,  темперамента,  состояния  здоровья,  окружающих  условий.

           Некоторые  люди  теряют  слух  даже  после  короткого  воздействия  шума  сравнительно  уменьшенной  интенсивности.

           Постоянное  воздействие  сильного  шума  может  не  только  отрицательно  повлиять  на  слух,  но  и  вызвать  другие  вредные  последствия -  звон  в  ушах,  головокружение,  головную  боль,  повышение  усталости.

          Шум,  даже  когда  он  невелик,  создает  значительную  нагрузку  на нервную  систему  человека,  оказывая  на  него  психологическое  воздействие.  Это  особенно  часто  наблюдается  у  людей,  занятых  умственной  деятельностью.  

         Слабый  шум  различно  влияет  на людей.  Причиной  этого  могут  быть:  возраст,  состояние  здоровья,  вид  труда.  Воздействие  шума  зависит  также  и  от  индивидуального  отношения  к  нему.  Так,  шум,  производимый  самим  человеком,  не  беспокоит  его,  в  то  время  как  небольшой  посторонний  шум  может  вызвать  сильный  раздражающий  эффект. (Приложение  6).

             Очень  шумная  современная  музыка  также   притупляет  слух,  вызывает  нервные  заболевания.  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.

             Особую опасность представляют плееры и дискотеки для подростков. Скандинавские учёные пришли к выводу, что каждый пятый подросток плохо слышит, хотя и не всегда об этом догадывается. Причина – злоупотребление переносными плеерами и долгое пребывание на дискотеках. Обычно уровень шума на дискотеке составляет 80–100 дБ, что сравнимо с уровнем шума интенсивного уличного движения или взлетающего в 100 м турбореактивного самолёта. Громкость звука плеера составляет 100–114 дБ. Здоровые барабанные перепонки без ущерба могут переносить громкость плеера в 110 дБ максимум в течение 1,5 мин.  Музыка, пусть даже совсем тихая, снижает внимание – это следует учитывать при выполнении домашней работы. Когда звук нарастает, организм производит много гормонов стресса, например, адреналин. При этом сужаются кровеносные сосуды, замедляется работа кишечника. В дальнейшем всё это может привести к нарушениям работы сердца и кровообращения. Эти перегрузки – причина каждого, по крайней мере десятого инфаркта.

              Вот почему абсолютно недопустимо делать уроки под музыку, злоупотреблять прослушиванием музыки через плейер или магнитофон на уроках, лекциях, а также бесконтрольно пользоваться ими на улице и в транспорте.

               Почти так же оглушительно работает отбойный молоток. Правда, для рабочих в таких ситуациях предусмотрена шумовая защита. Если ею пренебречь, то уже через 4 ч непрерывного грохота (в неделю) возможны кратковременные нарушения слуха в области высоких частот, а позднее появляется звон в ушах.

               Шум рассеивает внимание человека, существенно влияет на его трудоспособность и результативность труда. Так, при фоне шума в 70 дБ (это небольшой уровень шума) человек, выполняющий операции средней сложности, допускает в 2 раза больше ошибок, чем при отсутствии этого шумового фона. Особенно сильно влияет шум на работоспособность людей, занятых умственным трудом. Ощутимый шум снижает работоспособность людей умственного труда более чем в 1,5 раза, а у занятых физическим трудом — почти на 1/3. При этом информация, полученная при ощутимом шумовом загрязнении, долго не может храниться в памяти человека или сохраняется только в пассивном (узнаваемом в тексте), а не в активном варианте.

         Как  показали  исследования,  неслышимые  звуки  также  могут  оказать  вредное  воздействие  на  здоровье  человека.  Длина  инфразвуковой  волны  весьма  велика  (на  частоте  3,5 Гц  она  равна  100 метров),  проникновение  в  ткани  тела  также  велико.  Фигурально  говоря,  человек  слышит  инфразвук  всем  телом.

           Особое  влияние  инфразвуки  оказывают  на  психическую  сферу  человека:  поражаются  все  виды  интеллектуальной  деятельности,  ухудшается  настроение,  иногда  появляется  ощущение  растерянности,  тревоги.  Испуга,  страха,  а  при  высокой  интенсивности – чувство  слабости,  как  после  нервного  потрясения.

           Звук  малой  интенсивности  вызывает  тошноту  и  звон  в  ушах,  а  также  ухудшение  зрения  и  безотчетный  страх.  Звук  средней  интенсивности  расстраивает  органы  пищеварения  и  мозг,  рождая  паралич,  общую  слабость,  а  иногда  слепоту. Упругий  мощный  инфразвук  способен  повредить  и  даже  полностью  остановить  сердце.  В  начале  1950-х годов  французский  исследователь  Гавро,  изучавший  влияние  инфразвука  на  организм  человека,  установил,  что  при  колебаниях порядка  6 Гц  у  добровольцев,  участвовавших  в опытах,  возникает  ощущение  усталости,  потом  беспокойства,  переходящего  в  безотчетный  ужас.

           Даже  слабые  инфразвуки  могут  оказывать на  человека  существенное  воздействие,  в  особенности  если  они  носят  длительный  характер.  По  мнению  ученых, именно  инфразвуками,  неслышно  проникающими  сквозь  самые  толстые  стены,  вызываются  многие  нервные  болезни  жителей  крупных  городов.

           Ультразвуки,  занимающие  заметное  место  в  гамме  производственных  шумов,  также  опасны.  Механизмы  их  действия  на  живые  организмы  крайне  многообразны.  Особенно  сильно  их  отрицательному  воздействию  подвержены  клетки  нервной  системы.

            Отсутствие  необходимой  тишины,  особенно  в  ночное  время,  приводит  к  преждевременной  усталости.  Шумы  высоких  уровней  могут  явиться  хорошей  почвой   для  развития  стойкой  бессонницы,  неврозов  и  атеросклерозов.

             В настоящее время в ряде стран установлены предельно допустимые уровни шума для предприятий, отдельных машин, транспортных средств. Например, к эксплуатации на международных линиях допускаются самолёты, создающие шум не выше 112 дБ днём и 102 дБ ночью. Начиная с моделей 1985 г. максимально допустимые уровни шума: для легковых автомобилей 80 дБ, для автобусов и грузовых автомобилей в зависимости от массы и вместимости соответственно 81–85 дБ и 81–88 дБ.

Известно и о лечебном воздействии звуков. Специально подобранная, очень негромкая, мелодичная музыка используется для снятия напряжения, восстановления работоспособности в кабинетах психологической разгрузки, релаксации. Это умиротворяющее свойство музыки неосознанно используется многими и в повседневной жизни. Аналогичную функцию выполняют специальные записи, не только музыкальные, но и пения птиц, шума водопада, т. е. те, к  которым мы так стремимся из наших слишком шумных городских улиц, уезжая за город.

2.6. «Школьный» шум.

          Одним из видов шума является так называемый «школьный шум». Уровень интенсивности шума на уроках находится преимущественно в пределах от 50 до 80 дБ, с частотой от 500 до 2000 Гц. Шум до 40 дБ не вызывает отрицательных изменений, они становятся выраженными при воздействии шума в 50 и 60 дБ. Решение арифметических примеров требует при шуме в 50 дБ на 15-55%, а в 60 дБ — 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 80–100 дБ способствуя увеличению числа ошибок в работе, снижая производительность труда примерно на 10 – 15% и одновременно значительно ухудшая его качество.

Как и любое другое учреждение, наша школа страдает от шумового загрязнения — внешнего и внутреннего, и еще неизвестно, что наносит больший вред.

           От чрезмерного уровня шума усиливается состояние дискомфорта: на переменах школьное здание гудит, на уроке, в связи с большой наполняемостью классов, детям приходится напрягать слух. Учителю также приходится работать с повышением голоса. К концу учебного дня устают и те, и другие. Уровень шума в школе снижается лишь ко второй смене, когда уменьшается поток учеников 1 смены — основного «источника» шума. А до этого времени на переменах стоит шум, бегают дети, раздается громкий смех, крики. Тут не то, что отдохнуть — устать можно! В результате к концу дня ученики чувствуют себя совершенно утомленными, у некоторых может болеть голова. Как же бороться с этой проблемой? Нужно объяснить ученикам последствия такого шума, его влияние на нервную систему. Важно, чтобы они сами осознали необходимость соблюдения тишины во время урока и на переменах. Конечно, требовать абсолютной тишины во время перемен неразумно, но относительного спокойствия все, же надо добиться. А вот отсутствие шума на уроках — явление крайне необходимое. Так учителю легче работать, да и сами ученики смогут лучше сосредоточиться.

         В ходе нашей работы было проведено два опроса — среди учителей и среди учеников. В них нашло отражение мнение и тех, и других о близости автодороги, о шуме в классе и на переменах.

В таблице  приведены допустимые уровни звука на территориях школ при различных видах деятельности (СН 322385).

2.7. Последствия шума.

          Итак,  я выделил  следующие  последствия  влияния  шумов  на  человека:

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  страдает  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).

           Отсюда  можно  сделать  вывод:  от  чрезмерного  шума (выше  80 дБ)  страдают  не  только  органы  слуха,  но  и  другие  органы  и  системы  (кровеносная, пищеварительная,  нервная  т.д.),  нарушаются  процессы  жизнедеятельности, энергетический  обмен, что  приводит  к  преждевременному  старению  организма.

          Шум  коварен,  его  вредное  воздействие  на  организм  совершается  незримо,  незаметно.  Человек  против  шума  практически  беззащитен.

2.8. Основные методы борьбы с шумом.

             В 1959г. Была создана Международная организация по борьбе с шумом. Борьба с шумом - это сложная комплексная проблема, требующая больших усилий и средств. Тишина стоит денег и не малых. Источники шума весьма разнообразны и нет единого способа, метода борьбы с ними. Тем не менее, акустическая наука может предложить эффективные средства борьбы с шумом.

           Общие пути борьбы с шумом сводятся законодательным, строительно –планировочным, организационным, технико-технологическим, конструкторским и профилактическим миром.

          Одним из направлений борьбы с шумом является разработка государственных стандартов на средства передвижения, инженерное оборудование, бытовые приборы, в основу которых положены гигиенические требования по обеспечению акустического комфорта.

          В основу гигиенически допустимых уровней шума для населения положены фундаментальные физиологические исследования по определению действующих и пороговых уровней шума. В настоящее время шумы для условий городской застройки нормируют в соответствии с Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки (№ 3077-84) и Строительными нормами и правилами II 12-77 «Защита от шума».

          Санитарные нормы обязательны для всех министерств, ведомств и организаций, проектирующих, строящих и эксплуатирующих жилье и общественные здания, разрабатывающих проекты планировки и застройки городов, микрорайонов, жилых домов, кварталов, коммуникаций и т.д., а также для организаций, проектирующих, изготавливающих и эксплуатирующих транспортные средства, технологическое и инженерное оборудование зданий и бытовые приборы. Эти организации обязаны предусматривать и осуществлять необходимые меры по снижению шума до уровней, установленных нормами.

          ГОСТ 19358-85 «Внешний и внутренний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений» устанавливает шумовые характеристики, методы их измерения и допустимые уровни шума автомобилей (мотоциклов) всех образцов, принятых на государственные, межведомственные, ведомственные и периодические контрольные испытания. В качестве основной характеристики внешнего шума принят уровень звука, который не должен превышать для легковых автомобилей и автобусов 85-92 дБ, мотоциклов – 80-86 дБ. Для внутреннего шума приведены ориентировочные значения допустимых уровней звукового давления в октавных полосах частот: уровни звука составляют для легковых автомобилей 80 дБ, кабин или рабочих мест водителей грузовых автомобилей, автобусов – 85 дБ, пассажирских помещений автобусов – 75-80 дБ.

           Санитарные нормы допустимого шума обуславливают необходимость разработки технических, архитектурно-планировочных и административных мероприятий, направленных на создание отвечающего гигиеническим требованиям шумового режима, как в городской застройке, так и в зданиях различного назначения, позволяют сохранить здоровье и работоспособность населения.

          Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счет уменьшения шумности транспортных средств.

         К градостроительным мероприятиям по защите населения от шума относятся: увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом; применение акустически непрозрачных экранов (откосов, стен и зданий-экранов), специальных шумозащитных полос озеленения; использование различных приемов планировки, рационального размещения микрорайонов. Кроме того, градостроительными мероприятиями являются рациональная застройка магистральных улиц, максимальное озеленение территории микрорайонов и разделительных полос, использование рельефа местности и др.

           Существенный защитный эффект достигается в том случае, если жилая застройка размещена на расстоянии не менее 25-30 м от автомагистралей и зоны разрыва озеленены. При замкнутом типе застройки защищенными оказываются только внутриквартальные пространства, а внешние фасады домов попадают в неблагоприятные условия, поэтому подобная застройка автомагистралей нежелательна. Наиболее целесообразна свободная застройка, защищенная от стороны улицы зелеными насаждениями и экранирующими зданиями временного пребывания людей (магазины, столовые, рестораны, ателье и т.п.). Расположение магистрали в выемке также снижает шум  близ расположенной территории.

          В случае если результаты акустических измерений сигнализируют о слишком высоких и превышающих допустимые пределы уровнях шума, необходимо принимать все соответствующие меры по их снижению. Хотя методы и средства борьбы с шумом часто сложны, ниже кратко описываются соответствующие основные мероприятия:

1. Уменьшение шума в его источнике, например, применением специальных технологических процессов, модификацией конструкции оборудования, дополнительной акустической обработкой деталей, узлов и поверхностей оборудования или применением нового и менее шумного оборудования.

2. Блокировка путей распространения звуковых волн. Этот метод,

основывающийся на применении дополнительных технических средств, заключается в снабжении оборудования звуконепроницаемым покрытием или акустическими экранами и его подвеске на амортизаторах вибраций. Шум на рабочих местах можно уменьшать покрытием стен, потолка и пола поглощающими звук и уменьшающими отражения звуковых волн материалами.

3. Применение средств индивидуальной защиты там, где другие методы по той или иной причине не эффективны. Однако применение этих средств нужно считать только временным решением проблемы.

4. Прекращение эксплуатации шумного оборудования является самым радикальным и последним методом, принимаемым в учет в специальных и серьезных случаях. На данном месте нужно подчеркнуть возможность сокращения времени эксплуатации шумного оборудования, перемещения шумного оборудования в другое место, выбора рационального режима труда и отдыха и сокращения времени нахождения в шумных условиях.

2.9. Результаты исследований.

1. Проведение социологического опроса.

          Среди обучающихся и педагогов школы было проведено анкетирование, с помощью которого я попытался  выявить влияние шума на организм человека. Для проведения социологического опроса я разработал анкету. (Приложение 7).

         В анкетировании приняли участие обучающиеся 5-11 классов (347 чел.) и учителя (15 чел.).

         Результаты анкетирования представлены в виде гистограммы. (Приложение 8, 9).

         На вопросы анкеты обучающиеся дали следующие ответы:

 1. Рядом с нашей школой проходит автодорога. Мешает ли тебе шум автотранспорта?

1) да, он меня отвлекает  - 100 чел. – 29 %

2) нет, я к нему привык – 37 чел. – 11 %

3) не знаю, не обращаю внимания – 210 чел. – 60 %

2. Шум на уроках мешает тебе сосредоточиться?

1) да, очень – 201 чел. – 58 %

2) нет, у нас на уроках не шумно – 73 чел. – 21 %

3) не знаю, не обращаю внимания – 73 чел. – 21 %

3. Шум на переменах мешает тебе отдыхать?

1) да, он меня очень раздражает – 152 чел.- 44 %

2) нет, на переменах не так уж и шумно – 150 чел. – 43 %

3) не знаю, не обращаю внимания – 45 чел. – 17 %

4. Какое, на твой взгляд, оптимальное количество обучающихся в классе, при котором на уроках не будет шумно?

1) 10-15 человек – 19 чел. – 5,5 %

2) 15-20 человек – 151 чел.- 43,5 %

3) 20-25 человек -  38 чел. – 11 %

4) не знаю, это не влияет на уровень шума в классе.- 139 чел.- 40 %

         На вопросы анкеты учителя дали, следующие ответы:

1. Рядом с нашей школой проходит автодорога.

   Мешает ли шум автомобилей  учебному процессу?

   Да – 8 чел. – 53 %

   Иногда мешает – 1 чел.- 7 %

   Отвлекаются обучающиеся на шум машин – 3 чел.- 20 %

   Нет – 3 чел. – 20 %

2. Влияет ли этот шум на Ваше самочувствие в течение дня? Если да, то как?

   Да – 3 чел. – 20 %

   Нет – 8 чел. – 53 %

   Иногда – 4 чел. – 27 %

3. Испытываете ли Вы во время перемен дискомфорт из-за шума детей?

    Да – 11 чел.- 73 %

    Нет – 4 чел. – 27 %

4.Какова, на Ваш взгляд, оптимальная наполняемость класса, при которой на  

   уроках не будет шумно?

   15 чел.- 9 чел.- 60 %

   20 чел.- 5 чел. – 43 %

   25 чел. – 1 чел. – 7 %

        Проанализировав ответы обучающихся и учителей, я сделал следующие выводы:

Проходящая рядом со школой дорога мешает учебному процессу, шум машин отвлекает и мешает сосредоточиться на уроках;

Шум на уроках оказывает вредное воздействие, считает половина обучающихся, хотя другой половине он не мешает;

Наполняемость класса — нередко главный фактор в формировании уровня шума на уроке, это отражено в ответах и учителей, и обучающихся;

2. Экспериментальное определение уровня шума возле дома.

I этап. Подсчет количества проезжающих машин за определенный интервал времени.

   1. На территории своего квартала выбрал контрольные  посты (точки  наблюдения).

2.      Установил конкретное время исследования шума (утро, день, вечер) и      периодичность измерений (раз в неделю). Выбранное время наблюдения не    изменялось, оно заносилось в журнал мониторинга для каждого конкретного поста.

II этап. Анализ проделанной работы. Определение шумового загрязнения.

         Закончив подсчет автомобилей на контрольных точках,  определил их плотность на участке дороги, прилегающей к дому, длиной 150 метров.

Ход вычислений:

1. Среднее количество автомобилей, проезжающих за 10 минут наблюдения утром, днем и вечером за 3 недели

   N = 315 единиц

 2. Время наблюдения

   t = 10 мин = 600 с

3. Так как на данном посту наблюдения находится светофор, то скорость движения автотранспорта будет не одинаковой. Можно предположить, что

                                    V = 35 км/ч = 10 м/с

4. Находим время нахождения на данном участке пути одной машины:

                                    t 1 маш. = 150 м/10 м/с = 15 с

5. Находим общее время, которое данное количество машин N находится на данном участке S:

                                   t общ =  15с * 315 ед. = 4725 с

6. Находим время, за которое 1 автомобиль находится на данном участке:

                           t = 4725 с/600 с =  8 с

7. Находим количество автомобилей, движущихся на данном участке последовательно:

                           N 1 = 8 с  * 315 ед. = 2520 ед.

8. Находим среднее количество автомобилей, находящихся на данном участке S во время наблюдения

                           N 2  = 2520 ед./600с = 4 ед.

            Учитывая то, что 1 автомобиль создает шум равный  60-70 дБ, получается, что в целом шум на дороге примерно равен 250-280 дБ.

           Наш дом находится на расстоянии 25 м от дороги и мы постоянно испытываем воздействие шумового загрязнения от проезжающих мимо машин.

3.Заключение.

                  Итак,  шум  оказывает свое  разрушающее  действие  на  весь  организм  человека.  Его  гибельной  работе  способствует  и  то обстоятельство,  что  против  шума  мы  практически  беззащитны.  Ослепительно  яркий  свет  заставляет  нас  инстинктивно  зажмуриваться. Тот  же  инстинкт  самосохранения  спасает  нас  от ожога,  отводя  руку  от  огня  или   от  горячей  поверхности.  А  вот на  воздействие  шумов  защитной  реакции  у  человека  нет.

                 В  связи  с  ростом  шума  можно  представить  состояние  людей  через  10  лет.  Поэтому  эта  проблема  даже  быть  обязательно рассмотрена,  иначе  последствия  могут  оказаться  катастрофическими.

                 Я  почти  не  затронул  проблемы  воздействия  шума  на  окружающую  среду,  а  эта  проблема  так  же  сложна  и  многогранна,  как  и проблема  воздействия  шума  на  человека.  Только  защищая  природу  от  вредных  последствий  своей  деятельности,  мы  сможем  сохранить  и  самих себя.

Планы на будущее:

Мне не удалось измерить уровень шума в здании школы и на ее территории, так как не было шумомера, поэтому это остается в планах;

Проверить остроту слуха у обучающихся и учителей;

Составить рекомендации для обучающихся по защите от вредного воздействия звуков и шума.

4.Список литературы.

Кабардин О.Ф.Физика. -М.: «Школа-Пресс». Физика в школе, 1993.

Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х Т./Под ред. Исаева Л.К. Т.1. – М.: ПАИМАС. 1997. – 512с.

Кузнецов А. Н. Биофизика электромагнитных воздействий. – М.: Энергоатомиздат. 1994.-254 с.

Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Кемеровской области в 2005 году»/ Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Кемеровской области. – Кемерово: издательский дом «Азия» 2005год.

Физические поля и безопасность жизнедеятельности / А.В. Гордиенко.-  М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006 год.

Энциклопедия  для детей. Т.18. Человек.- М.,Аванта+,2001г.

Все обо всем. – М., АСТ, 2000г.

Я познаю мир: Экология. –Изд-во АСТ, 1999г.

Ты и Я.- М., Молодая гвардия, 1990г.

Берегите себя от болезней. – М., 1992г.

Экология. Учебник.- М.,1995г.

Краткая медицинская энциклопедия.- М.,1996г.

Природа и цивилизация.- М.,Мысль,1990г.

Энциклопедия «От А до Я».- М., Просвещение,1988г.

Охрана труда. – М.,Просвещение, 1980г.

.А.В. Пёрышкин. «Физика» 9 класс.

Приложение 1.

Эквивалентные уровни звука бытовых шумов.

Приложение 2.

Приложение 3.

Приложение 4.

Приложение 5.

Приложение 6.

Воздействие шума на человека.

Приложение 7.

Анкета для обучающихся.

1. Рядом с нашей школой проходит автодорога. Мешает ли тебе шум автотранспорта?

1) да, он меня отвлекает

2) нет, я к нему привык

3) не знаю, не обращаю внимания

2. Шум на уроках мешает тебе сосредоточиться?

1) да, очень

2) нет, у нас на уроках не шумно

3) не знаю, не обращаю внимания

3. Шум на переменах мешает тебе отдыхать?

1) да, он меня очень раздражает

2) нет, на переменах не так уж и шумно

3) не знаю, не обращаю внимания

4. Каково, на твой взгляд, оптимальное количество обучающихся в классе, при котором на уроках не будет шумно?

1) 10-15 человек

2) 15-20 человек

3) 20-25 человек

4) не знаю, это не влияет на уровень шума в классе.

Анкета для учителей.

1. Рядом с нашей школой проходит автодорога. Мешает ли шум автомобилей  учебномупроцессу?___________________________________________________________________________________________________________________

2. Влияет ли этот шум на Ваше самочувствие в течение дня? Если да, то как? ____________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Испытываете ли Вы во время перемен дискомфорт из-за шума детей?

Да            Нет

Какова, на Ваш взгляд, оптимальная наполняемость класса, при которой на уроках не будет шумно?

______________________________________________________________

Приложение 8.

Гистограмма результатов анкетирования обучающихся.

Приложение 9.

Гистограмма результатов анкетирования учителей.