площади поверхности, рас- положенной перпендикулярно к распространяющимся звуковым волнам, называется силой звука и выражается в Вт/м2 . Так как звуковая волна представляет собой колебательный процесс, то он характеризуется такими понятиями, как период колебания (Т) – время, в течение которого совершается одно полное коле- бание, и частота колебаний (Гц) – число полных колебаний за 1 с. Совокупность частот дает спектр шума. Шумы содержат звуки разных частот и различаются меж- ду собой распределением уровней по отдельным частотам и ха- рактером изменения общего уровня во времени. Для гигиениче- ской оценки шума используют звуковой диапазон частот от 45 до 11 000 Гц, включающий 9 октавных полос со среднегеомет- рическими частотами в 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 67 и 8000 Гц. Орган слуха различает не разность, а кратность изменения звуковых давлений, поэтому интенсивность звука принято оце- нивать не абсолютной величиной звукового давления, а его уровнем, т.е. отношением создаваемого давления к давлению, принятому за единицу сравнения. В диапазоне от порога слышимости до болевого порога отношение звуковых давлений изменяется в миллион раз, по- этому для уменьшения шкалы измерения звуковое давление вы- ражают через его уровень в логарифмических единицах – деци- белах (дБ). Ноль децибел соответствует звуковому давлению 2–10–5 Па, что приблизительно соответствует порогу слышимости тона с частотой 1000 Гц. В качестве интегральной (одним числом) характеристики шума на рабочих местах применяется оценка уровня звука в дБА (измеренных по так называемой шкале А шумомера), пред- ставляющих собой средневзвешенную величину частотных ха- рактеристик звукового давления с учётом биологического дей- ствия звуков разных частот на слуховой анализатор. Шум классифицируют по следующим признакам: В зависимости от характера спектра выделяют следую- щие шумы: – широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы; – тональные, в спектре которых имеются выраженные то- ны. Тональный характер шума устанавливают путем измерения в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе по сравнению с соседними не менее чем на 10 дБ. По временным характеристикам различают шумы: – постоянные, уровень звука которых за 8–часовой рабо- чий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА; – непостоянные, уровень шума которых за 8–часовой ра- бочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБА. Непо- стоянные шумы можно подразделить на следующие виды: – колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; – прерывистые, уровень звука которых ступенчато изме- 68 няется (на 5 дБА и более),
причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более; – импульсные, состоящие из одного или нескольких зву- ковых сигналов, каждый из которых имеет длительность менее 1 с; при этом уровни звука, измеренные соответственно на вре- менных характеристиках «импульс» и «медленно» шумомера, различаются не менее чем на 7 дБА. 8.2 Источники шума Шум является одним из наиболее распространённых не- благоприятных факторов производственной среды, воздействие которого на работающих, сопровождается развитием у них преждевременного утомления, снижением производительности труда, ростом общей и профессиональной заболеваемости, а также травматизма. В настоящее время трудно назвать производство, на кото- ром не встречаются повышенные уровни шума на рабочих ме- стах. К наиболее шумным относятся горнорудная и угольная, машинно–строительная, металлургическая, нефтехимическая, лесная и целлюлозно–бумажная, радиотехническая, легкая и пищевая, мясомолочная промышленности и др. На заводах железобетонных конструкций шум достигает 105–120 дБА. Шум является одной из ведущих профессиональ- ных вредностей в деревообрабатывающей и лесозаготовитель- ной промышленностях. Так, на рабочем месте рамщика и обрез- чика уровень шума колеблется от 93 до 100 дБА с максимумом звуковой энергии в области средних и высоких частот. В этих же пределах колеблется шум в столярных цехах, а лесозаготови- тельные работы (валка, трелевка леса) сопровождаются уровнем шума от 85 до 108 дБА за счет работы трелевочных лебедок, тракторов и других механизмов. Подавляющее большинство производственных процессов в прядильных и ткацких цехах также сопровождается образова- нием шума, источником которого является бойковый механизм ткацкого станка, удары погонялки челнока. Наиболее высокий уровень шума наблюдается в ткацких цехах – 94–110 дБА. Наиболее шумными операциями в машиностроении, в том 69 числе, авиастроении, автомобилестроении, вагоностроении и др. следует считать обрубные и клепальные работы с использовани- ем пневматических инструментов, режимные испытания двига- телей и их агрегатов различных систем, стендовые испытания на вибропрочность изделий, барабанную готовку, шлифовку и по- лировку деталей, штампопрессовую заготовку. Для нефтехимической отрасли характерными являются высокочастотные шумы различных уровней за счет сброса сжа- того воздуха из замкнутого технологического цикла химических производств или от оборудования, работающего на сжатом воз- духе, например, сборочных станков и вулканизационных линий шинных заводов. Металлургическую промышленность в целом можно от- нести к отрасли с выраженным шумовым фактором. Так, интен- сивный шум характерен для плавильных, прокатных и трубо- прокатных производств. Из производств, относящихся к этой отрасли, шумными условиями характеризуются метизные заво- ды, оснащенные холодновысадочными автоматами. В лесной и целлюлозно–бумажной отраслях наиболее шумными являются деревообрабатывающие цеха. В горнорудной и угольной промышленностях наиболее шумными являются операции механизированной добычи полез- ных ископаемых как с использованием ручных машин (пневмо- перфораторы, отбойные молотки), так и с помощью современ- ных стационарных и самоходных машин (комбайны, буровые станки и пр.). Пищевая промышленность – наименее шумная из всех. Характерные для нее шумы генерируют поточные агрегаты кон- дитерских и табачных фабрик. Однако отдельные машины этих производств создают значительный шум, например, мельницы зерен какао, некоторые сортировочные машины. В каждой отрасли промышленности имеются цеха или от- дельные компрессорные станции, снабжающие производство сжатым воздухом или перекачивающие жидкости или газооб- разные продукты. Последние имеют большое распространение в газовой промышленности как большие самостоятельные хозяй- ства. Компрессорные установки создают интенсивный шум. Шум является также наиболее характерным неблагопри- 70 ятным фактором производственной среды на рабочих местах пассажирских, транспортных самолетов и вертолетов; подвиж- ного состава железнодорожного транспорта; морских, речных, рыбопромысловых и других судов; автобусов, грузовых, легко- вых и специальных автомобилей; сельскохозяйственных машин и оборудования; строительнодорожных, мелиоративных и дру- гих машин. Уровни шума в кабинах современных самолетов колеб- лются в широком диапазоне – 69–85 дБА (магистральные само- леты для авиалиний со средней и большой дальностью полета). В кабинах автомобилей средней грузоподъемности при различ- ных режимах и условиях эксплуатации уровни звука составляют 80–102 дБА, в кабинах большегрузных автомобилей – до 101 дБА, в легковых автомобилях – 75–85 дБА. Таким образом, для гигиенической оценки шума важно знать не только его физические параметры, но и характер трудо- вой деятельности человека–оператора, и, прежде всего, степень его физической или нервной нагрузки. 8.3 Биологическое действие шума Большой вклад в изучение проблемы шума внесла про- фессор Е.Ц. Андреева–Галанина. Она показала, что шум являет- ся общебиологическим раздражителем и оказывает влияние не только на слуховой анализатор, но, в первую очередь, действует на структуры головного мозга, вызывая сдвиги в различных си- стемах организма. Проявления шумового воздействия на орга- низм человека могут быть условно
подразделены на специфиче- ские изменения, наступающие в органе слуха, и неспецифиче- ские, возникающие в других органах и системах. Изменения звукового анализатора под влиянием шума со- ставляют специфическую реакцию организма на акустическое воздействие. Общепризнано, что ведущим признаком неблагоприятно- го влияния шума на организм человека является медленно про- грессирующее понижение слуха по типу кохлеарного неврита (при этом, как правило, страдают оба уха в одинаковой степе- ни). Профессиональное снижение слуха относится к сенсонев- 71 ральной (перцепционной) тугоухости. Под этим термином под- разумевают нарушение слуха звуковоспринимающего характе- ра. Снижение слуха под влиянием достаточно интенсивных и длительно действующих шумов связано с дегенеративными из- менениями как в волосковых клетках кортиева органа, так и в первом нейроне слухового пути – спиральном ганглии, а также в волокнах кохлеарного нерва. Однако единого мнения о патоге- незе стойких и необратимых изменений в рецепторном отделе анализатора не существует. Профессиональная тугоухость развивается обычно по- сле более или менее длительного периода работы в шуме. Сроки ее возникновения зависят от интенсивности и частотно– временных параметров шума, длительности его воздействия и индивидуальной чувствительности органа слуха к шуму. Жалобы на головную боль, повышенную утомляемость, шум в ушах, которые могут возникать в первые годы работы в условиях шума, не являются специфическими для поражения слухового анализатора, а скорее характеризуют реакцию ЦНС на действие шумового фактора. Ощущение понижения слуха возникает обычно значительно позже появления первых аудио- логических признаков поражения слухового анализатора. С целью обнаружения наиболее ранних признаков дей- ствия шума на организм и, в частности, на звуковой анализатор, наиболее широко используется метод определения временного смещения порогов слуха (ВСП) при различной длительности экспозиции и характере шума. Кроме того, этот показатель применяется для прогнозиро- вания потерь слуха на основании соотношения между постоян- ными смещениями порогов (потерями) слуха (ПСП) от шума, действующего в течение всего времени работы в шуме, и вре- менными смещениями порогов (ВСП) за время дневной экспо- зиции тем же шумом, измеренными спустя две минуты после экспозиции шумом. Например, у ткачей временные смещения порогов слуха на частоте 4000 Гц за дневную экспозицию шу- мом численно равны постоянным потерям слуха на этой частоте за 10 лет работы в этом же шуме. Исходя из этого, можно про- гнозировать возникающие потери слуха, определив лишь сдвиг 72 порога за дневную экспозицию шумом. Шум, сопровождающийся вибрацией, более вреден для органа слуха, чем изолированный. Представление о шумовой болезни сложилось в 1960–70 гг. на основании работ по влиянию шума на сердечно– сосудистую, нервную и др. системы. В настоящее время ее за- менила концепция экстраауральных эффектов как неспеци- фических проявлений действия шума. Рабочие, подвергающиеся воздействию шума, предъявля- ют жалобы на головные боли различной интенсивности, нередко с локализацией в области лба (чаще они возникают к концу ра- боты и после нее), головокружение, связанное с переменой по- ложения тела, зависящее от влияния шума на вестибулярный аппарат, снижение памяти, сонливость, повышенную утомляе- мость, эмоциональную неустойчивость, нарушение сна (преры- вистый сон, бессонница, реже сонливость), боли в области серд- ца, снижение аппетита, повышенную потливость и др. Частота жалоб и степень их выраженности зависят от стажа работы, ин- тенсивности шума и его характера. Шум может нарушать функцию сердечно–сосудистой си- стемы. Отмечены изменения в электрокардиограмме в виде уко- рочения интервала Q–T, удлинения интервала P–Q, увеличения длительности и деформации зубцов Р и S, смещения интервала T–S, изменение вольтажа зубца Т. Наиболее неблагоприятным с точки зрения развития ги- пертензивных состояний является широкополосный шум с пре- обладанием высокочастотных составляющих и уровнем свыше 90 дБА, особенно импульсный шум. Широкополосный шум вы- зывает максимальные сдвиги в периферическом кровообраще- нии. Следует иметь в виду, что если к субъективному восприя- тию шума имеется привыкание (адаптация), то в отношении развивающихся вегетативных реакций адаптации не наблюдает- ся. По данным эпидемиологического изучения распростра- ненности основных сердечно–сосудистых заболеваний и неко- торых факторов риска (избыточная масса, отягощенный анамнез и др.) у женщин, работающих в условиях воздействия постоян- ного производственного шума в диапазоне от 90 до 110 дБА, 73 показано, что шум, как отдельно взятый фактор (без учета об- щих факторов риска), может увеличивать частоту артериальной гипертонии (АГ) у женщин в возрасте до 39 лет (при стаже меньше 19 лет) лишь на 1,1%, а у женщин старше 40 лет – на 1,9%. Однако при сочетании шума хотя бы с одним из «общих» факторов риска можно ожидать учащения АГ уже на 15%. При воздействии интенсивного шума 95 дБА и выше мо- жет иметь место нарушение витаминного, углеводного, белко- вого, холестеринового и водно–солевого обменов. Несмотря на то что шум оказывает влияние на организм в целом, основные изменения отмечаются со стороны органа слу- ха, центральной нервной и сердечно–сосудистой систем, причем изменения нервной системы могут предшествовать нарушениям в органе слуха. Шум является одним из наиболее сильных стрессорных производственных факторов. В результате воздействия шума высокой интенсивности одновременно возникают изменения как в нейроэндокринной, так и в иммунной системах. При этом происходит стимуляция передней доли гипофиза и увеличение секреции надпочечниками стероидных гормонов, а как след- ствие этого – развитие приобретенного (вторичного) иммуноде- фицита с инволюцией лимфоидных органов и значительными изменениями содержания и функционального состояния Т– и В– лимфоцитов в крови и костном мозге. Возникающие дефекты иммунной системы касаются, в основном, трех основных биоло- гических эффектов: – снижение антиинфекционного иммунитета; – создание благоприятных условий для развития аутоим- мунных и аллергических процессов; – снижение противоопухолевого иммунитета. Доказана зависимость между заболеваемостью и величи- ной потерь слуха на речевых частотах 500–2000 Гц, свидетель- ствующая о том, что одновременно со снижением слуха насту- пают изменения, способствующие снижению резистентности организма. При увеличении производственного шума на 10 дБА показатели общей заболеваемости работающих (как в случаях, так и в днях) возрастают в 1,2–1,3 раза. Установлено, что в производствах с уровнями шума до 74 90–95 дБА вегетативно–сосудистые расстройства появляются раньше и превалируют над частотой кохлеарных невритов. Мак- симальное их развитие наблюдается при 10–летнем стаже рабо- ты в условиях шума. Только при уровнях шума, превышающих 95 дБА, к 15 годам работы в «шумной» профессии экстра- ауральные эффекты стабилизируются, и начинают преобладать явления тугоухости. На фоне происходящей интеллектуализации труда, роста удельного веса операторских профессий отмечается повышение значения шумов средних уровней (ниже 80 дБА). Указанные уровни не вызывают потерь слуха, но, как правило, оказывают мешающее, раздражающее и утомляющее действия, которые суммируются с таковым от напряженного труда и при возраста- нии стажа работы в профессии могут привести к развитию экстраауральных эффектов, проявляющихся в общесоматиче- ских нарушениях и заболеваниях. В связи с этим был обоснован биологический эквивалент действия на организм шума и нерв- но–напряженного труда, равный 10 дБА шума на одну катего- рию напряженности трудового процесса (Суворов Г.А. и др., 1981). Этот принцип положен в основу действующих санитар- ных норм по шуму, дифференцированных с учетом напряжен- ности и тяжести трудового процесса. В настоящее время большое внимание уделяется оценке профессиональных рисков нарушения здоровья работающих, в том числе обусловленных неблагоприятным воздействием про- изводственного шума. В соответствии со стандартом ISO 1999:2013 «Акустика Оценивание потери слуха, вызванная шумом» можно оценивать риск нарушений слуха в зависимости от экспозиции и прогнози- ровать вероятность возникновения профзаболеваний. На основе математической модели стандарта ISO определены риски разви- тия профессиональной тугоухости в процентах с учетом отече- ственных критериев профессиональной тугоухости. В России степень профессиональной тугоухости оценивается по средней величине потерь слуха на трёх речевых частотах (0,5–1–2 кГц); величины более 10, 20, 30 дБ соответствуют 1–й, II–й, III–й сте- пени снижения слуха. Необходимо отметить, что стандарт ISO не учитывает ха- 75 рактер трудовой деятельности, как это предусмотрено в сани- тарных нормах по шуму, где предельно допустимые уровни шу- ма дифференцированы по категориям тяжести и напряженности труда и тем самым охватывают неспецифическое действие шу- ма, что важно для сохранения здоровья и работоспособности лиц операторских профессий. 8.4 Нормирование шума на рабочих местах Профилактика неблагоприятного влияния шума на орга- низм работающих основана на его гигиеническом нормирова- нии, целью которого является обоснование допустимых уровней и комплекса гигиенических требований, обеспечивающих пре- дупреждение функциональных расстройств или заболеваний. В гигиенической практике в качестве критерия нормирования ис- пользуют предельно допустимые уровни (ПДУ) для рабочих мест, допускающие ухудшение и изменение внешних показате- лей деятельности (эффективности и производительности) при обязательном возврате к прежней системе гомеостатического регулирования исходного функционального состояния с учетом адаптационных изменений. Нормирование шума проводится по комплексу показате- лей с учетом их гигиенической значимости. Действие шума на организм оценивают по обратимым и необратимым, специфиче- ским и неспецифическим реакциям, снижению работоспособно- сти или дискомфорта. Для сохранения здоровья, работоспособ- ности и самочувствия человека оптимальное гигиеническое нормирование должно учитывать вид трудовой деятельности, в частности, физический и нервноэмоциональный компоненты труда. Критерием нормирования по оптимальному уровню для многих факторов, в том числе для шума, можно рассматривать такое состояние физиологических функций, при котором дан- ный уровень шума не вносит своей доли в их напряжение, и по- следнее целиком определяется выполняемой работой. Количественную оценку тяжести и напряженности трудо- вого процесса следует проводить в соответствии с нормативны- ми правовыми актами. Импульсный шум и его оценка. Понятие импульсного 76 шума не является строго определенным. Так, в действующих санитарных нормах к импульсному шуму относят шумы, состо- ящие из