Проект по экологии "Влияние шума на организм человека"

МБОУ «Столбищенская СОШ имени Героя Советского Союза Алексея Петровича Малышева»

Лаишевский район

Проект по экологии на тему:

Влияние шума на здоровье человека

Работу выполнил

                                                                      ученик 8к класса

                                                                           МБОУ «Столбищенская СОШ имени Героя Советского

Союза А. П. Малышева»

                                                                  Гарипов Инсаф.

 Научный руководитель:

                                                                      учитель биологии

Корнишина К. М.

Казань 2017 г

СОДЕРЖАНИЕ

1. АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫБРАННОЙ ТЕМЫ__________ 3
2. СУЩНОСТЬ ШУМА_______________________  3
3. ЦЕЛЬ ПРОЕКТА___________________________9
4. ЗАДАЧИ ПРОЕКТА________________________ 9
5. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ________________ 9
6. РЕЗУЛЬТАТ ИССЛЕДОВАНИЯ_____________ 10
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ___________________________ 16
8. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ_20

АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫБРАННОЙ ТЕМЫ

Повышение уровня шума оказывает вредное воздействие на организм человека. В результате длительного воздействия шума нарушается нормальная деятельность сердечно- сосудистой и нервной системы, пищеварительных и кроветворных органов, развивается тугоухость, прогрессирование которой может привести к полной потере слуха. Вредное воздействие повышенного уровня шума на организм человека общеизвестно, поэтому актуальность данной проблемы очевидна.

СУЩНОСТЬ ШУМА

           Шум - совокупность апериодических
звуков различной интенсивности и частоты.          

          С физиологической точки зрения шум —  это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.

Шум и вибрация — это механические колебания, распространяющиеся в газообразной и твердой средах. Шум и вибрация различаются между собой частотой колебаний.

Шум – беспорядочное сочетание разных по силе и частоте звуков; способен оказывать неблагоприятное действие на организм. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления либо механические колебания в жестких, водянистых либо газообразных средах. Источниками шума могут быть движки, насосы, компрессоры, турбины, пневматические и электрические инструменты, молоты, молотилки, станки, центрифуги, бункеры и остальные установки, имеющие передвигающиеся детали. Не считая того, за крайние годы в связи со значимым развитием городского транспорта возросла интенсивность шума и в быту, потому как неблагоприятный фактор он заполучил огромное социальное значение.

 Шумовые эффекты

Шум - один из более распространенных неблагоприятных физических причин окружающей среды, приобретающих принципиальное социально-гигиеническое значение, в связи с урбанизацией, также механизацией и автоматизацией технологических действий, предстоящим развитием дизелестроения, реактивной авиации, транспорта. К примеру, при запуске реактивных движков самолетов уровень шума колеблется от 120 до 140 дБ при клепке и рубке листовой стали — от 118 до 130 дБ, работе деревообрабатывающих станков—от 100 до 120 дБ, ткацких станков—до 105 дБ; бытовой шум, связанный с жизнедеятельностью людей, составляет 45—60 дБ.

Для гигиенической оценки шум подразделяют:

по характеру диапазона — на широкополосный с непрерывным диапазоном шириной наиболее одной октавы и тональный, в диапазоне которого имеются дискретные тона;

по спектральному составу — на низкочастотный (максимум звуковой энергии приходится на частоты ниже 400 гЦ), среднечастотный (максимум звуковой энергии на частотах от 400 до 1000 гЦ) и частотный (максимум звуковой энергии на частотах выше 1000 гЦ);

по временным чертам — на неизменный (уровень звука меняется во времени но наиболее чем на 5 Дб — по шкале А) и непостоянный.

Один из основных источников шума в городе – автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растёт. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час. Уровень уличных шумов обуславливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зелёных насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ. В промышленном городе обычно высок процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к повышению уровней шума. В целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжёлый шумовой режим. Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже. Акустическая характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобилей. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровень шума, как и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счёт торможения двигателем до момента включения ножного тормоза. За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает всё большую остроту.

 Влияние шума на организм человека

Реакция человека на шум различна. Некоторые люди терпимы к шуму, у других он вызывает раздражение, стремление уйти от источника шума. Психологическая оценка шума в основном базируется на понятии восприятия, причем большое значение имеет внутренняя настройка к источнику шума. Она определяет, будет ли шум восприниматься как мешающий. Часто шум, воспроизводимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой шум, вызванный соседями или каким-нибудь другим источником, оказывает сильный раздражающий эффект.

В условиях сильного городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Это вызывает увеличение порога слышимости (10 дБ для большинства людей с нормальным слухом) на 10-25 дБ. Шум затрудняет разборчивость речи, особенно при его уровне более 70 дБ. Ущерб, который причиняет слуху сильный шум, зависит от спектра звуковых колебаний и характера их изменения. Опасность возможной потери слуха из-за шума в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей человека. Некоторые теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно умеренной интенсивности, другие могут работать при сильном шуме почти всю жизнь без сколько-нибудь заметной утраты слуха. Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия – звон в ушах, головокружение, головную боль, повышенную усталость.

Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австрийских исследователей, это сокращение колеблется в пределах 8-12 лет. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетённости, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно- сосудистой систем. Шум мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда.

Наиболее чувствительны к действию шума лица старших возрастов. Так, в возрасте до 27 лет на шум реагируют 46% людей, в возрасте 28-37 лет – 57%, в возрасте 38-57 лет – 62%, а в возрасте 58 лет и старше – 72%. Большое число жалоб на шум у пожилых людей, очевидно, связано с возрастными особенностями и состоянием центральной нервной системы этой группы населения. Наблюдается зависимость между числом жалоб и характером выполняемой работы. Данные опроса показывают, что беспокоящее действие шума отражается больше на людях, занятых умственным трудом, по сравнению с людьми, выполняющими физическую работу (соответственно 60% и 55%). Более частые жалобы лиц умственного труда, по-видимому, связаны с большим утомлением нервной системы.

Массовые физиолого-гигиенические обследования населения, подвергающегося воздействию транспортного шума в условиях проживания и трудовой деятельности, выявили определённые изменения в состоянии здоровья людей. При этом изменения функционального состояния центральной нервной и сердечнососудистой систем, слуховой чувствительности зависели от уровня воздействующей звуковой энергии, от пола и возраста обследованных. Наиболее выраженные изменения выявлены у лиц, испытывающих шумовое воздействие в условиях, как труда, так и быта, по сравнению с лицами, проживающими и работающими в условиях отсутствия шума.

Высокие уровни шума в городской среде, являющиеся одним из агрессивных раздражителей центральной нервной системы, способны вызвать её перенапряжение. Городской шум оказывает неблагоприятное влияние и на сердечнососудистую систему. Ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, повышенное содержание холестерина в крови встречаются чаще у лиц, проживающих в шумных районах.

Шум в значительной мере нарушает сон. Крайне неблагоприятно действуют прерывистые, внезапно возникающие шумы, особенно в вечерние и ночные часы, на только что заснувшего человека. Внезапно возникающий во время сна шум (например, грохот грузовика) нередко вызывает сильный испуг, особенно у больных людей и у детей. Шум уменьшает продолжительность и глубину сна. Под влиянием шума уровнем 50 дБ срок засыпания увеличивается на час и более, сон становится поверхностным, после пробуждения люди чувствуют усталость, головную боль, а нередко и сердцебиение. Отсутствие нормального отдыха после трудового дня приводит к тому, что естественно развивающееся в процессе работы утомление не исчезает, а постепенно переходит в хроническое переутомление, которое способствует развитию ряда заболеваний, таких как расстройство центральной нервной системы, гипертоническая болезнь.

Допустимые уровни шума для населения

Для защиты людей от вредного влияния городского шума необходима регламентация его интенсивности, спектрального состава, времени действия и других параметров. При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливают такой уровень шума, влияние которого в течение длительного времени не вызывает изменений во всём комплексе физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.

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 жильё 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.

 Методы и средства защиты от шума

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. 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. Одним из эффективных средств борьбы с производственным шумом является использование демпфирующих металлических и неметаллических материалов. Однако неметаллы не используются для снижения шума соударений из-за их невысоких прочностных характеристик, а металлические материалы, характеризующиеся высокими прочностными свойствами, обеспечивают снижение шума весьма незначительно, поэтому встал вопрос о создании принципиально новых материалов, которые могли бы иметь высокие прочностные характеристики и достаточные демпфирующие свойства. Такими материалами являются биметаллы, которые позволяют получать такое сочетание служебных свойств, которое нельзя получить в одном отдельно взятом металле или сплаве, например: высокую прочность с коррозионной стойкостью, ударную вязкость с износостойкостью, прочность с высокой электро- и теплопроводностью, высокую прочность и достаточные демпфирующие свойства и т.д. До сих пор робкие попытки использовать биметаллы для снижения шума и вибрации не обеспечили решение проблемы, поэтому весьма актуальным является научное исследование, посвященное разработке биметаллов с повышенными демпфирующими свойствами. Технические средства защиты от шума: звукопоглощение, звукоизоляция, экранирование, средства демпфирования и глушители шума. Средства индивидуальной защиты.

Меры борьбы с шумом:

• замена шумных процессов бесшумными или менее шумными;
• улучшение качества изготовления и монтажа оборудования;
• укрытие источников шума;
• вывод работающих людей из сферы шума;

применение индивидуальных защитных средств.

ЦЕЛЬ ПРОЕКТА

 Провести исследование шумового загрязнения в школе и изучить влияние шума на здоровье человека.

Объект:  шум как звуковое явление.    
Предмет: воздействие шума на организм человека.

ЗАДАЧИ ПРОЕКТА

1. Проанализировать научную литературу по проблеме исследования.

2. Выяснить влияние шума на состояние человека.

3. Изучить санитарные нормы шума для жилых помещений и образовательных учреждений и возможности звукоизоляционных материалов.

4. Провести практические исследования уровня шума в школе.

5. Разработать  здоровьесберегающие  рекомендации для учащихся. 

Гипотеза:  учащиеся могут обезопасить себя от вредного воздействия шума и повысить умственную работоспособность, если: получат знания об особенностях звука  и его влиянии на слух человека; понизят «шумовое загрязнение» на переменах;
внимательно отнесутся к моим рекомендациям, разработанным в ходе выполнения проекта.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

• теоретический анализ научной литературы;
• опытно-экспериментальная работа;
• наблюдение и беседа;
• беседа с врачом-отолоренгологом;
• анкетирование.

РЕЗУЛЬТАТ ИССЛЕДОВАНИЯ

Теоретический анализ научной литературы

 Уровни шумов от различных источников и реакция организма на акустические воздействия (в дБ)

Комфортный акустический режим  (при уровне звука 10-60 дБ)

Уровни шумов от различных источников и реакция организма на акустические воздействия (в дБ)

Появляется чувство раздражения, утомляемость, головная боль.

Уровни шумов от различных источников и реакция организма на акустические воздействия (в дБ)

Постепенное ослабление слуха, нервно-психический стресс, язвенная болезнь, гипертония.

Опытно-экспериментальная работа по проблеме влияния шума на здоровье человека

Цель: определение уровня шума в помещениях школы.

Для исследования шумового загрязнения я использовал датчик звука.

Внешний вид датчика для измерения шумового загрязнения.

 При проведении измерений я соблюдал следующий порядок действий:

1. Включил нетбук и с помощью ярлыка  на рабочем столе запустил программу «Физика-Практикум». После запуска программы открылось окно, информирующее о том, что датчики не подключены. В всплывающем окне нажал «ОК».

2. С помощью USB-шнура, идущего в комплекте поставки, подключил  датчик к нетбуку.

3. Нетбук автоматически распознал  датчик  (при первом подключении установка программного обеспечения для работы датчика может занять несколько минут). Когда датчик будет определен, станет активна кнопка «Начать измерение» (зеленый круг с белым треугольником «Play»). Перед началом измерения необходимо перевести прибор в режим интегрирования. Для начала измерений нажал кнопку «Начать измерение».

Интерфейс программы для измерения шумового загрязенения. Красным кругом отмечена кнопка, запускающая процесс измерений. Красным квадратом отмечена кнопка включения режима интегрирования.

4. После нажатия кнопки «Начать измерения» на экране началось построение графика, отображающего изменение эквивалентного уровня шума . Под графиком отображается текущее значение этого параметра (t, дБА) и продолжительность времени измерений (t, с).

5. Проводил измерения  в течение 5 мин (300 с). При проведении измерений  следил за тем, чтобы микрофон датчика был направлен одинаково (например, вверх) и располагался на вытянутой руке, на высоте около 120 см.  Так же следил за тем, чтобы разговоры и посторонние звуки, производимые школьниками, не повлияли на результат.

6. Для окончания измерений нажал на кнопку «Остановить измерения» (оранжевый кружок с крестиком внутри). После этого стали активными кнопки обработки данных. Нажал кнопку «Экспортировать данные» во внешний файл. Выбрал место для сохранения.

7. Провел измерения в помещении школы.

Наблюдение и беседа с учениками школы

Цель: определение количества  учеников,  

у которых есть плеер.

Беседа с врачом-отолоренгологом

Цель: выявить причины снижения слуха.

Так как наушниками пользуются чаще старшеклассники, я проводил исследования сред учеников старших классов. После беседы с врачом -отолоренгологом  я узнал, что плохое влияние на слух человека оказывает шум, который в течение долгого времени действует на ухо. Точно также на ухо действует музыка, прослушиваемая через наушники, шум на заводах, и даже гул учеников во время перемены и т.п. Такой шум очень сильно действует на здоровье человека, может вызвать боли в сердце, головные боли, ухудшение зрения, слуха и памяти. Доктор объяснил, что после такого прослушивания музыки в ушах появляется шум или звон, от которого нельзя вылечиться. Когда мы слушаем музыку с помощью наушников, наше ухо намного быстрее повреждается, потому что микрофон вставляется в ухо и напрямую девствует на барабанную перепонку. Прослойка из воздуха в таких случаях не защищает нашу барабанную перепонку. А значит, слушать музыку в наушниках опаснее, чем через обычные колонки. Есть еще одна проблема – люди, которые слушают наушники на улице, чаще других попадают в аварии.

Анкетирование учащихся 11-х классов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мои рекомендации школьникам:

1. Не говорите слишком громко (не кричите) на переменах.

2.  Не включайте громко телевизор, музыкальные центры.

3.  Не слушайте музыку через наушники продолжительное время, иначе с возрастом вы вынуждены будете пользоваться слуховыми аппаратами.

4. На дискотеке постарайтесь находиться подальше от акустических колонок.

5. Отдыхайте в выходные дни на природе («слушайте тишину»).

6. Если ваша будущая профессия будет связана с шумным производством, используйте звукозащитные наушники или «беруши».

7. Свой будущий дом защитите звукоизоляционными материалами  и окружите «зелёной зоной».

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеев С.В., Пивоваров Ю.П., Янушанец О.И. Экология человека: Учебник. - М.: Икар, 2002.
2. Белов С.В. БЖД.- М.: Высшая школа, 2001
3. Гигиена и экология человека: Курс лекций/ Под ред. Ю.П. Пивоварова. - М.: ГОУ ВУНКЦ МЗ РФ, 2001.
4. Зотов Б.И., Курдюмов В.И. БЖД.- М.: КолосС, 2004.
5. Ковригин К.Н., Михеев А.П. Влияние уровня шума на производительность труда.- М.: Гигиена и санитария, 1965.
6. Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л.С. Гигиены и основы экологии человека: Учеб. пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2002.
7. Ресурсы интернета.