Ciele lekcie

1. Všeobecné vzdelanie

Posilnenie ekologickej orientácie biologických poznatkov; informovanie žiakov o hlukovej záťaži životného prostredia a jej vplyve na človeka.

Osvojenie si vedomostí etického, humanitného charakteru študentmi, ktoré tvoria základ svetonázoru.

Učiť žiakov samostatne získavať poznatky skupinovou formou organizovania poznávacej činnosti.

Osvojenie si základov metodológie vedeckého poznania študentmi.

2. Rozvíjanie

Rozvoj kognitívneho záujmu.

Rozvoj logického myslenia (analýza, porovnávanie, zovšeobecňovanie, definícia a vysvetľovanie pojmov).

Všestranný rozvoj osobnosti: trénovanie pamäti, pozorovanie, stimulácia kognitívneho záujmu, kreativita, schopnosti analýzy problémov a spôsoby ich riešenia.

Rozvoj zručností pri aplikácii biologických poznatkov v praxi.

3. Výchovné úlohy

Výchova k environmentálnej gramotnosti, zmyslu pre kolektivizmus, formovanie a rozvíjanie morálnych vlastností školákov.

Vyučovacie metódy

Čiastočné vyhľadávanie (vykonanie nezávislého výskumu, obchodná hra).

Verbálny (heuristický rozhovor s prvkami samostatnej práce).

Vizuálno-figuratívne (tabuľky, ilustrácie, počúvanie nahrávok hluku, úryvky z literárnych diel).

Typ lekcie: asimilácia nového materiálu.

Formy organizácie kognitívnej činnosti: individuálne a skupinové.

Vybavenie: audio magnetofón, audiokazeta so záznamom diela E. Griega „Ráno“, so zvukmi prírodného a antropogénneho pôvodu; informačné listy pre samostatnú prácu študentov; tabuľky, plagáty a obrázky na tému lekcie; mechanické hodinky a pravítko.
V predchádzajúcej hodine dostali dvaja žiaci za úlohu uskutočniť prieskum medzi žiakmi deviateho ročníka s cieľom zistiť ich postoj k prirodzenému hluku (otázka: „Aké pocity vo vás vyvoláva prirodzený hluk?“). Pred začiatkom hodiny sa trieda rozdelí na štyri skupiny; na stole každého žiaka je informačný list, mechanické hodinky a pravítko.

POČAS VYUČOVANIA

1. Úvodný prejav učiteľa

Znie tichá hudba. Učiteľ číta úryvky básní o Zemi – planéte zvierat, rastlín a ľudí, planéte, ktorej neodmysliteľnou súčasťou a úhlavným nepriateľom je človek.

Sme malé deti jednej veľkej povahy,
Zdieľame s ňou šťastie a nepriazeň osudu,
Máme rovnaký osud.

Moja planéta je ľudským domovom
Ale ako môže žiť pod dymovou kapotou,
Kde žľab je oceán
Kde je všetka príroda chytená do pasce?
Kde nie je miesto pre bociana či leva.
Kde trávy stonajú: "Už to nevydržím!"

(Rozhovor so študentmi o aktuálnosti problému ochrany životného prostredia.)

O čom sú tieto pasáže?

Problém znečistenia životného prostredia je príliš zložitý a mnohostranný na to, aby sme sa ho pokúsili študovať v triede. Obmedzíme sa preto na jej malú časť a zoznámime sa s jedným z typov znečisťujúcich látok životného prostredia. Ale s čím, skúste zistiť počúvaním úryvku z príbehu B. Vasilieva "Nestrieľajte biele labute." ( Počúvanie úryvku na pozadí hudby E. Griega. Odpovede študentov.)

Hluku sa v médiách zvyčajne venuje malá pozornosť a mnohí ho nepovažujú za látku znečisťujúcu ovzdušie. Ale je to naozaj tak? Na to prídeme v dnešnej lekcii. ( Vyhlásenie úloh lekcie. Študenti navrhnú ciele hodiny a učiteľ vyvesí vhodné bannery.)

1. Študovať hluk ako jednu z látok znečisťujúcich životné prostredie.
2. Odhaliť vplyv hluku na ľudský organizmus.
3. Vytvoriť prepojenie medzi ochranou životného prostredia a ochranou zdravia.

Naším dnešným mottom nech sú slová spisovateľa B. Vasilieva: "Musím na to prísť sám, ale aby som na to prišiel sám, musím myslieť spoločne."

Motto je napísané na tabuli. Učiteľ vysvetľuje pravidlá práce s informačným hárkom. Informačný hárok sa nalepí do pracovného zošita, žiaci naň napíšu tému hodiny, základné pojmy k téme, vyplnia tabuľku, zapíšu si domáce úlohy.

2. Učenie sa nového materiálu

Druhy hluku a ich vplyv na ľudské zmysly

V rámci frontálneho rozhovoru so študentmi sa na základe ich predchádzajúcich vedomostí z fyzikálneho kurzu konkretizuje pojem hluk ako náhodná zmes zvukov rôznych výšok (frekvencií) a klasifikácia zvukov (prírodné a antropogénne). ) je dané. Pri počúvaní zvukov a pri frontálnom rozhovore sa odhaľuje vplyv hluku na ľudský organizmus (na duševné pochody).

V priebehu práce sa vypĺňajú stĺpce tabuľky pracovnej strany informačného listu.

INFORMAČNÝ LIST

Téma lekcie. Vplyv hluku na ľudský organizmus

Nový výraz: ____________________________

Oblasť ekológie na rozhraní bioakustiky a ekológie človeka, ktorá sa zaoberá prírodnými a človekom vytvorenými zvukmi, ktoré ovplyvňujú psychiku a zdravie človeka, ako aj stav a stabilitu ekosystémov.

Učiteľ zhrnie získané údaje a privedie triedu k záveru, že vo všeobecnosti je vplyv prirodzeného hluku na ľudský organizmus priaznivý.

Aké zvuky podľa vás tvoria hluk v pozadí v modernom meste?

Zaznie zvukový záznam mestského hluku, diskutuje sa o nasledujúcich problémoch:

- páčila sa vám táto hluková symfónia;
- ako vysvetľujete svoj postoj k týmto zvukom;
- akého šumu je v nahrávke viac a prečo?

Učiteľ vedie triedu k záveru, že zvuky pôsobia na človeka rôznymi spôsobmi: ich pôsobenie závisí od pôvodu hluku, úrovne hlasitosti, veku a zdravotného stavu človeka a okolitých podmienok.

Úroveň hlasitosti závisí od zdroja a meria sa v relatívnych jednotkách - decibeloch: 1 dB = 10 lg (P1 / P2), kde znamienko desatinného logaritmu je pomer akustického výkonu hluku. Hlučnosť sa môže pohybovať od 0 dB (najtichší počuteľný zvuk) až po viac ako 160 dB. Zvuky s hlasitosťou viac ako 120 dB, t.j. triliónkrát hlasnejšie ako najtichšie počuteľné zvuky sú bolestivé. Vnímanie zvuku závisí aj od výšky tónu. Najväčšie škody na sluchových orgánoch spôsobujú (a spôsobujú najväčší stres) hlasné vysokofrekvenčné zvuky. V tabuľke je uvedená typická alebo maximálna hlasitosť hluku z rôznych zdrojov.

Pomocou tabuľky umiestnenej na tabuli študenti odpovedajú na nasledujúce otázky:

- prečo je šepkanie a listovanie v novinách pre človeka neškodné;
- ako by ste ohodnotili hladinu hluku počas školského dňa (vyučovanie a prestávky) z hľadiska vplyvu na organizmus;
- aké závery možno vyvodiť na základe údajov v tabuľke?

Tabuľka. Úrovne hlasitosti zvuku z rôznych zdrojov

Zmeny v načúvacom prístroji spôsobené hlasnými zvukmi

Navrhujem, aby ste odpovedali na otázku: "Ktorý orgán reaguje na nadmerný hluk ako prvý?"

Podľa štatistík dnes 20 zo 150 miliónov Rusov trpí stratou sluchu. Skupina vedcov skúmala mladých ľudí, ktorí často počúvajú hlasnú modernú hudbu. U 20 % chlapcov a dievčat, ktorí nadmerne milovali rockovú hudbu, bol sluch znížený rovnako ako u 85-ročných.

V skupinách sa vykonáva test na zistenie ostrosti sluchu (úloha z informačného hárku). Učiteľ predbežne na základe prieskumu identifikuje tých, ktorí radi počúvajú hlasnú hudbu so slúchadlami, tichú hudbu, ktorí majú radi ticho a zisťuje sa im ostrosť sluchu.

Stanovenie sluchovej ostrosti

Ostrosť sluchu Je minimálna hlasitosť zvuku, ktorú môže ucho testovaného subjektu vnímať.

Vybavenie: mechanické hodinky, pravítko.

Operačný postup

1. Približujte si hodinky k sebe, kým nezačujete zvuk. Zmerajte vzdialenosť od ucha k hodinkám v centimetroch.
2. Priložte si hodinky pevne na ucho a posúvajte ich smerom od seba, kým zvuk nezmizne. Znova určite vzdialenosť k hodinám.
3. Ak sa údaje zhodujú, bude to približne správna vzdialenosť.
4. Ak sa údaje nezhodujú, na odhadnutie vzdialenosti počutia musíte použiť aritmetický priemer dvoch meraní.

Hodnotenie výsledkov testov

Normálny sluch bude taký, pri ktorom je tikanie stredne veľkých náramkových hodiniek počuť na vzdialenosť 10-15 cm.

Čísla sú napísané na tabuľu, analyzované, po čom študenti odpovedajú na otázku: "K akým zmenám dochádza v načúvacom prístroji pod vplyvom hlasných zvukov?"

Pomocou tabuľky „Analyzátor sluchu“ študenti hovoria o premene zvukových signálov na elektrické, označujú zmeny, ku ktorým dochádza v načúvacom prístroji pri dlhodobom vystavení hlasitým zvukom:

- pri neustálom naťahovaní bubienka sa jeho elasticita znižuje, preto je potrebný vysoký objem zvuku, aby začal vibrovať, t.j. citlivosť sluchového analyzátora klesá;

- sluchové receptory sú poškodené.

Vplyv hluku na ľudský organizmus

Trpia však hlukom iba sluchové orgány?

Študenti sa vyzývajú, aby to zistili tak, že si preštudujú nasledujúce výroky popredných vedcov o hluku.

1. Hluk spôsobuje predčasné starnutie. V tridsiatich prípadoch zo sto hluk znižuje dĺžku života ľudí vo veľkých mestách o 8-12 rokov.

2. Neurózami spôsobenými zvýšenou hladinou hluku trpí každá tretia žena a každý štvrtý muž.

3. Dostatočne silný hluk v priebehu 1 minúty môže spôsobiť zmeny v elektrickej aktivite mozgu, ktorá sa stáva podobnou elektrickej aktivite mozgu u pacientov s epilepsiou.

4. Choroby ako gastritída, žalúdočné a črevné vredy sú najčastejšie u ľudí žijúcich a pracujúcich v hlučnom prostredí. Pop hudobníci majú žalúdočné vredy – chorobu z povolania.

5. Hluk tlmí nervový systém, najmä pri opakovanom pôsobení.

6. Pod vplyvom hluku dochádza k trvalému poklesu frekvencie a hĺbky dýchania. Niekedy dochádza k arytmii srdca, hypertenzii.

7. Vplyvom hluku sa mení metabolizmus sacharidov, tukov, bielkovín, solí, čo sa prejavuje zmenou biochemického zloženia krvi (znižuje sa hladina cukru v krvi).

Stručný záver z diskusie: nadmerným hlukom (nad 80 dB) trpia nielen sluchové orgány, ale aj iné orgány a sústavy (obehový, tráviaci, nervový a pod.), narúšajú sa životne dôležité procesy, začína prevládať energetický metabolizmus nad plastom , čo vedie k predčasnému starnutiu organizmu.

Diskusia k údajom sociologického prieskumu

Dve žiačky z vašej triedy robili prieskum formou sociologického prieskumu s cieľom identifikovať vplyv dlhodobého hluku na duševné pochody žiakov deviateho ročníka. Dávam im slovo.

Prvý študent uvádza údaje z prieskumu, z ktorých vyplýva, že dlhodobý hluk vedie k sťažnostiam na rýchlu únavu, oslabenie pamäti, zníženú pozornosť, stratu pracovnej schopnosti, zvýšenú podráždenosť, poruchy spánku a celkovú slabosť. Príbeh je sprevádzaný ukážkou farebného koláčového grafu, kde sú všetky údaje prezentované v percentách.

Podľa druhého študenta môže vplyv hluku postupne viesť k duševným ochoreniam. Ako ilustrácia je na doske zavesený „rebrík“ poskladaný do harmoniky, ktorá sa v priebehu deja postupne odvíja.

Opatrenia na ochranu osoby pred vystavením hluku

Takže hluk je zlý. „Hluk je pomalý zabijak,“ tvrdia americkí experti. Je však možné znížiť jeho vplyv na živé organizmy vrátane ľudí? Čo môže urobiť každý z nás?

Práca v skupinách (hra na organizačnú činnosť) - vypracovanie projektov na ochranu človeka pred hlukom na rôznych sociálnych úrovniach.

Skupina I. Som filistín (poznámka pre filistína).

Skupina II. Som primátor mesta.

III skupina. Som architekt.

IV skupina. Som riaditeľom veľkého závodu.

Skupiny vypracujú projekty na papier Whatman, zavesia ich na tabuľu a bránia.

3. Záver

Viackrát sa na našich hodinách porozprávame a zamyslíme nad dôsledkami ľudskej činnosti pre prírodu a nás samých. Chcel by som dúfať, že dnešný rozhovor sa nezaobišiel bez toho, aby vo vás zanechal stopu. Sotva sme sa dotkli problému vplyvu hluku na životné prostredie a tento problém je rovnako zložitý a mnohostranný ako problém vplyvu hluku na človeka, o ktorom sme diskutovali. Len tak, že ochránime prírodu pred škodlivými následkami našej činnosti, môžeme sa zachrániť.

Ak je nám súdené dýchať vzduch sami,
Spojme sa všetci navždy,
Zachovajme si dušu
Potom na Zemi prežijeme sami seba.

N.Staršinov

Aké závery ste pre seba urobili po dnešnom rozhovore? ( Odpovede študentov sú vypočuté.)

4. Kontrola asimilácie nového materiálu pomocou introspekcie

Na hodine sme uvažovali spoločne, no zároveň každý pracoval samostatne. A teraz musíte zhodnotiť svoje aktivity na lekcii.

Učiteľ vysvetlí, ako vyplniť hárok sebahodnotenia žiaka, potom zapne zvukový záznam zvukov prírody a žiaci hodnotia svoju prácu.

SEBAHODNOTENIE ŽIAKA

Hluková záťaž- to je jeden z najpálčivejších problémov ekológie moderných megalopol. Každý rok hladina hluku vo veľkých mestách neúprosne rastie. V prvom rade je to spôsobené nárastom počtu vozidiel. Nie je žiadnym tajomstvom, že vplyv hluku na ľudské zdravie je veľmi silný. V súčasnosti je viac ako 60% ľudí žijúcich v megalopolisoch denne vystavených nadmernému hluku, infrazvuku a ultrazvuku. Hluk v noci je obzvlášť škodlivý. Znečistenie hlukom môže viesť k rozvoju mnohých chorôb.

Na ochranu obyvateľstva pred hlukom WHO navrhuje zaviesť množstvo opatrení. Medzi nimi:

zákaz vykonávania opravárenských a stavebných prác v čase od 23.00 do 7.00 h;

zákaz zvýšenej hlasitosti televízorov, hudobných centier, rádií a iných zariadení na reprodukciu a zosilnenie zvuku (Toto pravidlo platí nielen pre súkromné ​​obydlia, ale aj pre autá a otvorené verejné inštitúcie nachádzajúce sa v blízkosti obytných budov).

Predovšetkým je potrebná ochrana pred hlukom v nemocniciach, nemocniciach, ambulanciách, sanatóriách, domovoch dôchodcov, internátoch, detských internátoch, domovoch pre seniorov a zdravotne postihnutých, pre hotely, ubytovne, ako aj predškolské, školské a iné vzdelávacie inštitúcie. .

Normy hluku. V roku 2010 vydala Regionálna kancelária WHO pre Európu Sprievodcu nočným hlukom v Európe. Tento dokument poskytuje najnovšie informácie o zdravotných účinkoch hluku (najmä nočného hluku) a odporúčania pre hladiny hluku. Skupina výskumníkov zložená z 35 vedcov: lekárov, akustikov a členov Európskej komisie zistila, že v súčasnosti najmenej každý piaty Európan trpí zvýšeným vplyvom hluku v noci.

Podľa noriem schválených WHO nie sú normy pre hluk v noci viac ako 40 decibelov. Táto hladina hluku sa zvyčajne pozoruje v obytných štvrtiach v tichých oblastiach. Pri najmenšom prekročení tejto hlukovej normy môžu obyvatelia pociťovať menšie zdravotné problémy: napríklad nespavosť.

Hladina hluku na rušnej mestskej ulici je zvyčajne nad 55 decibelov. Pri dlhodobom pobyte človeka v podmienkach takého silného hluku je možné, že sa mu zvýši krvný tlak, naruší sa činnosť srdca. Žiaľ, komisia WHO zistila, že každý piaty Európan je každý deň vystavený hluku s intenzitou viac ako 55 decibelov.

Vplyv hluku. Dlhodobé bývanie alebo pobyt v podmienkach zvýšeného hluku takmer zaručene povedie k problémom so sluchom a spánkom. Je známe, že nervový systém spiaceho človeka naďalej reaguje na zvuky. Výsledkom je, že vysoká hladina hluku (najmä v noci) môže časom vyvolať duševné poruchy. Prvými príznakmi negatívneho vplyvu hluku na psychiku sú podráždenosť a poruchy spánku.

Znečistenie hlukom môže nielen spôsobiť, že sa u človeka vyvinie nejaký druh choroby, ale dokonca aj predčasná smrť. Napríklad hluk lietadla v noci vždy vedie k prudkým nárastom krvného tlaku a je nepravdepodobné, že by sa ľudské srdce dokázalo prispôsobiť takýmto extrémnym podmienkam a vydržalo mnoho rokov. Najnebezpečnejší je vplyv hluku v tých chvíľach, keď človek zaspáva a prebúdza sa. Vedci napríklad dokázali, že zvýšená hladina hluku z lietadiel je v skorých ranných hodinách mimoriadne nebezpečná: v túto dennú dobu spôsobuje u ľudí zrýchlenie srdcového tepu.

Rizikové skupiny. Stupeň vplyvu hluku na ľudí nie je rovnaký: u niektorých ovplyvňuje zdravie viac, u iných slabších. Najzraniteľnejšie v podmienkach hlukovej záťaže sú také skupiny obyvateľstva ako deti; ľudia s chronickými chorobami; starší ľudia; ľudia pracujúci striedavo v nočných a denných zmenách; obyvatelia domov bez zvukovej izolácie v rušných oblastiach nepretržite.

Ochrana proti hluku. Svetová zdravotnícka organizácia dospela k záveru, že hlukovú záťaž je potrebné riešiť komplexne: znížením počtu zdrojov hluku a zároveň znížením hlučnosti zvyšných objektov.

Na zlepšenie účinnosti znižovania hluku vyzvala Európska únia krajiny, aby vypracovali mapy miest s najvyšším stupňom hlukovej záťaže a sústredili hlavné úsilie na znižovanie hluku práve na tieto miesta. Spôsob rozdelenia do zón vám umožní zvoliť si optimálny spôsob ochrany pred hlukom v konkrétnej oblasti a ukáže, ktoré oblasti potrebujú núdzovú pomoc v boji so zvukovým znečistením.

Jedným z moderných spôsobov protihlukovej ochrany je osadenie protihlukových clon popri cestách, ako aj vzdialenosti dopravných komunikácií od budov škôl, škôlok a zdravotníckych zariadení.

V oblastiach s vysokou hladinou hluku je povolené umiestňovať iba kancelárske priestory, pretože v noci sú prázdne.

Ďalším spôsobom, ako sa vysporiadať so škodlivými účinkami hluku, je rozloženie bytov tak, aby okná spální smerovali do dvora. Zlepšená zvuková izolácia okien a dverí navyše prispieva k ochrane pred hlukom. Uistite sa, že táto zvuková izolácia neovplyvňuje vetranie miestnosti.

Rozlišuje sa hlukové znečistenie, ktoré je hodnotené ako jedno z najškodlivejších pre človeka. Všetci ľudia oddávna žili obklopení zvukmi, v prírode nie je ticho, aj keď hlasné zvuky sú tiež veľmi zriedkavé. Šumenie lístia, štebot vtákov a šumenie vetra nemožno nazvať hlukom. Tieto zvuky sú dobré pre ľudí. A s rozvojom technologického pokroku sa stal naliehavým problém hluku, ktorý ľuďom prináša mnohé problémy a dokonca vedie k chorobám.

Aj keď zvuky nepoškodzujú životné prostredie a pôsobia len na živé organizmy, môžeme povedať, že hluková záťaž sa v posledných rokoch stáva environmentálnym problémom.

Čo je zvuk

Ľudský načúvací prístroj je veľmi zložitý. Zvuk je tvar vlny prenášaný vzduchom a inými zložkami atmosféry. Tieto vibrácie sú najskôr vnímané ušným bubienkom ľudského ucha, potom sa prenášajú do stredného ucha. Zvuky prechádzajú cez 25 tisíc buniek, kým sa zrealizujú. Spracovávajú sa v mozgu, takže ak sú veľmi hlasné, môžu viesť k veľkým zdravotným problémom. Ľudské ucho dokáže vnímať zvuky v rozsahu 15 až 20 000 vibrácií za sekundu. Nižšia frekvencia sa nazýva infrazvuk a vyššia sa nazýva ultrazvuk.

Čo je hluk

V prírode je málo hlasných zvukov, väčšinou sú tiché, priaznivo vnímané človekom. Hlukové znečistenie nastáva, keď sa zvuky spájajú a prekračujú prijateľnú úroveň intenzity. Sila zvuku sa meria v decibeloch a hluk nad 120-130 dB už vedie k vážnym poruchám psychiky človeka a ovplyvňuje zdravotný stav. Hluk je antropogénneho pôvodu a zvyšuje sa s rozvojom technologického pokroku. Teraz aj vo vidieckych domoch a na vidieku je ťažké sa pred ním skryť. Prirodzený prirodzený hluk nepresahuje 35 dB a v meste sa človek stretáva so stálymi zvukmi 80-100 dB.

Hlukové pozadie nad 110 dB sa považuje za neprijateľné a veľmi škodlivé pre zdravie. Čoraz častejšie ho však môžete stretnúť na ulici, v obchode a dokonca aj doma.

Zdroje hluku

Najškodlivejšie na človeka pôsobia zvuky v Ale aj v prímestských obciach môžete trpieť hlukom, ktorý spôsobujú fungujúce technické zariadenia od susedov: kosačka, sústruh či hudobné centrum. Hluk z nich môže prekročiť maximálne prípustné normy 110 dB. A predsa k hlavnému hluku dochádza v meste. Jeho zdrojom sú vo väčšine prípadov vozidlá. Najväčšia pochádza z diaľnic, metra a električiek. Hlučnosť v týchto prípadoch môže dosiahnuť 90 dB.

Maximálne prípustné normy hluku sa dodržiavajú počas vzletu alebo pristátia lietadla. Preto pri nesprávnom plánovaní sídiel, keď je letisko v blízkosti obytných budov, môže hlukové znečistenie okolitého prostredia viesť k problémom pre ľudí. Okrem hluku z dopravy človeka vyrušujú zvuky staveniska, prevádzka klimatizácie a reklamy v rádiu. Navyše, moderný človek sa už nemôže skryť pred hlukom ani v byte. Neustále zapnuté domáce spotrebiče, TV a rádio prekračujú povolenú hladinu zvuku.

Ako zvuky ovplyvňujú človeka

Náchylnosť na hluk závisí od veku človeka, zdravotného stavu, temperamentu a dokonca aj pohlavia. Zistilo sa, že ženy sú citlivejšie na zvuky. Okrem všeobecného hluku v pozadí ovplyvňuje moderného človeka aj nepočuteľnosť a ultrazvuk. Dokonca aj krátkodobá expozícia môže spôsobiť bolesti hlavy, poruchy spánku a duševné poruchy. Vplyv hluku na človeka sa skúmal už dlho, dokonca aj v starovekých mestách boli zavedené obmedzenia na zvuky v noci. A v stredoveku bola poprava "pod zvonom", keď človek zomrel pod vplyvom neustálych hlasných zvukov. Mnoho krajín má teraz zákon o hluku, ktorý chráni obyvateľov miest pred akustickým znečistením v noci. Ale úplná absencia zvukov pôsobí na ľudí aj depresívne. V odhlučnenej miestnosti človek stráca schopnosť pracovať a zažíva silný stres. Na druhej strane, zvuky určitej frekvencie môžu stimulovať proces myslenia a zlepšiť náladu.

Poškodenie ľudí hlukom

Vplyv hluku na životné prostredie

• Neustále hlasné zvuky ničia rastlinné bunky. Rastliny v meste rýchlo vysychajú a odumierajú, stromy žijú menej.
• Pri intenzívnom hluku včely strácajú schopnosť navigácie.
• Delfíny a veľryby sú vyhodené na breh kvôli silným zvukom fungujúcich sonarov.
• Hlukové znečistenie miest vedie k postupnému ničeniu štruktúr a mechanizmov.

Ako sa chrániť pred hlukom

Charakteristickým znakom akustických vplyvov na ľudí je ich schopnosť akumulácie a človek nie je chránený pred hlukom. Trpí tým najmä nervový systém. Preto je percento duševných porúch vyššie u ľudí pracujúcich v hlučných odvetviach. Mladí chlapci a dievčatá, ktorí neustále počúvajú hlasnú hudbu, sluch po chvíli klesá na úroveň 80-ročných. Ale napriek tomu si väčšina ľudí neuvedomuje nebezpečenstvo hluku. Ako sa môžete chrániť? Odporúčame používať osobné ochranné prostriedky, ako sú zátky do uší alebo chrániče sluchu. Zvukovo izolované okná a stenové panely sa rozšírili. Mali by ste sa snažiť používať doma čo najmenej domácich spotrebičov. Najhoršie je, keď človeku v noci prekáža pri spánku hluk. V tomto prípade ho musí chrániť štát.

Zákon o hluku

Každý piaty obyvateľ veľkého mesta trpí chorobami spojenými s hlukom. V domoch, ktoré sa nachádzajú v blízkosti hlavných diaľnic, je prekročená o 20-30 dB. Ľudia sa sťažujú na silný hluk zo stavieb, vetrania, podnikov, prác na cestách. Mimo mesta obťažujú obyvateľov diskotéky a hlučné spoločnosti relaxujúce v prírode.

S cieľom chrániť ľudí a poskytnúť im dobrý spánok sa v posledných rokoch čoraz viac prijímajú regionálne nariadenia, ktoré zabraňujú vytváraniu hlasných zvukov. Počas toho spravidla obdobie od 22:00 do 6:00 a cez víkendy - od 23:00 do 9:00. Porušovateľom hrozia správne sankcie a vysoké pokuty.

Hlukové znečistenie životného prostredia sa v posledných desaťročiach stalo najpálčivejším problémom megamiest. Strata sluchu u dospievajúcich a nárast počtu duševných chorôb u ľudí pracujúcich v odvetviach spojených s vysokým hlukom vyvolávajú obavy.

ÚVOD

Záujem modernej spoločnosti o zlepšenie kvality života znamená zlepšenie životného prostredia a hluk spôsobený dopravou je jednou z oblastí práce.

Dopravný hluk je kumulatívnym výsledkom:

hluk bežiaceho motora vozidla,

hluk z kontaktu pneumatík a povrchu vozovky.

V dôsledku toho by sa otázka možností zníženia hluku mala zvážiť prostredníctvom práce odborníkov zastupujúcich:

výrobcovia vozidiel,

výrobcovia pneumatík,

stavitelia ciest,

ropný priemysel (výrobcovia cestného bitúmenu a paliva).

Spoločná práca odborníkov z rôznych priemyselných odvetví pri riešení problémov znižovania hluku má za cieľ:

Rozšírenie spolupráce medzi výrobcami pneumatík a vozidiel s cieľom poskytnúť komplexnejší prístup k znižovaniu hluku z dopravy

Harmonizácia rôznych metód merania hluku v európskom meradle.

Definícia:

Integrovaný prístup je použitie metód, ktoré umožňujú uvažovať o objektoch a javoch vo vzájomnej súvislosti a v kombináciách, aby sa získala presnejšia a správnejšia predstava o probléme.

Úlohou nového integrovaného prístupu je príprava technických noriem a jednotných legislatívnych aktov o:

moderné metódy stanovenia hluku spôsobeného spolupôsobením povrchu vozovky a pneumatiky, ako aj vozidla.

pravidlá určené príslušným účastníkom

1. Meranie hladiny hluku a existujúce predpisy

Interakcia pneumatiky a vozovky vytvára hluk, ktorý je v rôznej miere vnímaný vo vnútri aj mimo vozidla.

Z environmentálneho hľadiska je zaujímavý hluk mimo vozidla, ktorý možno určiť:

meranie celkového šumového čísla

meranie hluku z pohybu jednotlivého vozidla.

Celkové hlukové číslo je konštantná hladina hluku počas určitého časového obdobia, ktorá sa rovná výsledku skutočného procesu emisie hluku.

Existuje niekoľko základných metód merania hluku vozidiel, no žiadna z týchto metód ešte nebola štandardizovaná.

Výrobcovia vozidiel merajú celkovú hladinu hluku pri zrýchlení prostredníctvom rôznych testov.

Merania hluku motora sú potrebné na schválenie typu vozidla, pretože európska norma vyžaduje schválenie automobilových výrobkov na európskom trhu a tvrdá konkurencia v tomto odvetví.

Výrobcovia pneumatík merajú hluk od pneumatiky k vozovke pre svoje vlastné účely, pričom kontrolujú celkový výkon pneumatiky za rôznych podmienok.

Stavitelia ciest zisťujú akustické vlastnosti povrchov vozoviek, ale vlastnými metódami, ktoré nedávajú porovnateľné výsledky, čo by mohlo súvisieť s hlukom generovaným pohybujúcim sa vozidlom (berúc do úvahy typ pneumatiky a činnosť motorov) .

V rámci týchto troch skupín teda výsledky vyjadrené vo fyzikálnych jednotkách – decibeloch (dB) – nemožno použiť v jednom všeobecnom matematickom modeli, ktorý by mohol tvoriť základ rozhodovania.

2. Hluk vozidla

Doteraz sa na odhad hluku generovaného zdrojom, akým je vozidlo, používal príliš zovšeobecnený prístup.

V skutočnosti možno tento bežný hluk rozložiť medzi dva hlavné zdroje:

ťažná energia vozidla (motor, hriadeľ vrtule, prevody),

kontakt pneumatiky a povlaku.

V najnovších modeloch ťažkých vozidiel je dominantnou súčasťou celkového hluku hluk od pneumatiky k povrchu. Od 60. rokov 20. storočia dosiahli výrobcovia motorov nákladných vozidiel 15-násobné zníženie trakčného hluku prostredníctvom konštrukčných vylepšení.

Ak sa však celkový hluk vozidla určuje štandardizovanými metódami, potom neexistuje žiadna norma, ktorá by bola vhodná na meranie hluku pri kontakte pneumatiky s vozovkou ako súčasť celkového hluku.

3. Interakcia medzi pneumatikou a vozovkou

Kontakt medzi pohybujúcou sa pneumatikou a povrchom vytvára celé spektrum zvukových vĺn, viac či menej postrehnuteľných, v dôsledku valivého účinku kolesa. Poznanie mechanizmu vzniku a šírenia týchto zvukových vĺn umožňuje znížiť mieru ich vplyvu na životné prostredie.

Špeciálne metódy merania hluku boli vyvinuté pre kombináciu pneumatika-auto-poťah.

Identifikovali sa jednotlivé zdroje hluku a študoval sa vplyv každého z nich na rôzne parametre podieľajúce sa na tvorbe a šírení hluku.

Zníženie hladiny hluku valenia spočíva v riadení procesov jeho tvorby, šírenia a absorpcie, ktoré závisia od:

z vozidla (hmotnosť, počet kolies, vibrácie, tvar karosérie),

od pneumatiky (distribúcia tlaku / vzduchu pod povrchom behúňa, jeho vzor, ​​kontaktná plocha a priľnavosť povrchu pneumatiky k povrchu vozovky),

na podmienkach valcovania (rýchlosť, krútiaci moment, teplota okolia),

od vozovky (povrchová charakteristika vozovky, konštrukcia vozovky, prierez).

Pri skúmaní rôznych úrovní hluku pri kontakte pneumatiky s povlakom sa zistilo, že hluk valenia:

sa výrazne zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou (3 dB + 0,2 / 0,5 dB na každých 15 km/h),

pri jazde konštantnou rýchlosťou cca 60 km/h prevažuje hluk valenia nad hlukom motora,

pri meraní na okraji chodníka sa pohybuje od 3 dB v závislosti od toho, či používate hladké pneumatiky alebo pneumatiky so stredným (európskym) dezénom,

pri meraní na povrchu pneumatiky sa hluk pohybuje od 6 dB v závislosti od konštrukčných vlastností vozovky (merané na typických európskych hlavných cestách).

Na obmedzenie hluku je potrebné preštudovať komplexný model kontaktu pneumatiky s povrchom, berúc do úvahy vlastnosti povrchu a pneumatiky.

4. Povrch vozovky a nášlapné vrstvy

Účelom krytia je zabezpečiť pohyb vozidiel s maximálnou bezpečnosťou, konkrétne krytia by mala:

odolávať pohyblivým nákladom,

poskytujú užívateľom bezpečnosť a pohodlie za každého počasia, cez deň aj v noci.

Táto posledná dvojitá funkcia je dosiahnutá hlavne s nášľapnou vrstvou, pretože:

Bezpečnosť užívateľa je určená stupňom odolnosti proti šmyku a drsnosťou povrchu náteru, čo je dôležité najmä v daždivom počasí.

O komforte vodiča rozhoduje rovnosť povrchu a hluk valenia, čo spôsobuje nepríjemnosti aj obyvateľom domov nachádzajúcich sa v blízkosti cesty.

Pórobetón je jedným z najmodernejších a najhospodárnejších náterových materiálov. Toto je jediný typ nášľapnej vrstvy, ktorý poskytuje dobré výsledky znižovania hluku a zároveň zlepšuje bezpečnosť na cestách.

5.Možnosti ďalšieho zníženia hluku

Komisia Európskeho spoločenstva vytvorila osobitnú pracovnú skupinu s cieľom posúdiť problematiku z hľadiska technického pokroku. Zo správy vypracovanej pracovnou skupinou vyplýva, že:

Skupina dospela k záveru, že uplatňovanie smernice z roku 1984 prispelo k tomu, že na zníženie emisií hluku zo všetkých zdrojov cestnej premávky sa využívajú všetky doterajšie možné technické zlepšenia, s výnimkou jedného – interakcie pneumatiky a povrchu povrchu vozovky.

Na začatie riešenia problému bola určená nasledujúca východisková pozícia:

Skúšky a metódy hodnotenia hladiny hluku nie sú stanovené žiadnymi pravidlami (t. j. je ťažké objektívne hodnotiť a porovnávať hladiny hluku).

V niektorých prípadoch nie je možné dosiahnuť zníženie celkovej hladiny hluku technickými riešeniami (napríklad ak k zvýšeniu emisií hluku dôjde v dôsledku náhleho brzdenia).

Rozdiely medzi metódami hodnotenia hluku a testovacími podmienkami a skutočnými dopravnými podmienkami nezaručujú účinok prijatia opatrení na zníženie nepohodlia spôsobeného hlukom (opatrenia vyvinuté v podmienkach testovacej dráhy nemusia mať požadovaný účinok v reálnom prostredí).

Zodpovední za životné prostredie nemajú vhodné technologické a ekonomické nástroje na kontrolu a prijímanie opatrení na znižovanie hluku (napríklad zákonom stanovené limity hluku pri kontakte pneumatiky/náteru, spoľahlivé merania úrovní na ukladanie pokút za ich prekročenie) ).

Prvým krokom je vyčleniť kategórie vozidiel, pri ktorých môžete ignorovať hluk spôsobený kontaktom pneumatiky s povlakom.

Druhou etapou je vykonanie ďalšieho výskumu na vývoj reprodukovateľných metód na určovanie výsledkov interakcie vlastností pneumatík a vozoviek súvisiacich s výskytom hluku, na prípravu pravidiel a požiadaviek na vozidlá, pneumatiky a cesty.

Definícia

Reprodukovateľná metóda je spôsob riešenia špecifických problémov v určitej oblasti (stanovenie úrovní emisie hluku z kontaktu pneumatiky s povlakom) prostredníctvom určitej postupnosti praktických operácií.

Jasná definícia stupňa vplyvu pneumatík a vozovky by umožnila rozdelenie povinností a zodpovedností medzi príslušné priemyselné odvetvia (výrobcovia pneumatík a cestné organizácie).

Súčasný systém typového schvaľovania vozidla z hľadiska hlučnosti je teraz založený na celkovej hladine hluku vozidla. Za to je zodpovedný výrobca vozidla.

Výrobca by však nemal byť zodpovedný za tú časť emisií hluku, ktorá je mimo jeho kontroly. Toto logické spojenie nemalo ani v nedávnej minulosti technické opodstatnenie.

Obťažovanie verejnosti spôsobené hlukom z mestskej dopravy je spojené so všeobecným hlukom. Celkový hluk tvoria emisie hluku produkované jednotlivými generátormi hluku. Pre úspešnosť riešenia problému ako celku je preto potrebné vypracovať skúšobné podmienky a metódy merania na určenie ako celkového hluku, tak aj meranie jeho jednotlivých zložiek.

Definícia:

Generátor hluku - zariadenie, prístroj, stroj, ktorý vytvára zvukové signály (vibrácie vĺn, impulzy).

V prípade moderných, akusticky zdravých vozidiel sa do popredia postupne dostáva kontaktný hluk pneumatiky/náteru.

6.Stanovenie a hodnotenie hluku valenia pri interakcii pneumatiky a povrchu vozovky

Hluk valenia možno rozdeliť na dve zložky hluku, vnútorný a vonkajší hluk.

Vnútorný hluk spôsobuje nepohodlie pre vodiča a cestujúcich vo vozidle. Medzi vozidlom a pneumatikou dochádza k interakcii, preto je potrebné rozumieť vzdušnému aj konštrukčnému prenosu zvukových vĺn cez karosériu vozidla.

V kontexte životného prostredia považujeme problémy vonkajšieho hluku za súčasť celkového diskomfortu spôsobeného hlukom z dopravy.

Hodnotenie vonkajšieho hluku je v súčasnosti založené na meraniach celkovej hladiny hluku v dB na okraji vozovky.

Štúdie znižovania hluku valenia využívajú merania na okraji cesty na určenie celkových zlepšení.

Je použitý mikrofón, inštalovaný 7,5 m od osi vozovky vo výške 1,2 m.

Hluk valenia sa určí takto: vozidlo sa valí z kopca pri danej rýchlosti s vypnutým motorom a spojkou.

Rýchlosť valcovania sa nastavuje presným nastavením podmienok valcovania (hmotnosť vozidla, uhol odvalenia).

Hlavné parametre ovplyvňujúce hladinu hluku podľa výsledkov testu:

cesta: cesta hrá úlohu v:

1.proces tvorby hluku (granulometria povrchu náteru)

2. Jeho šírenie (akustické absorpčné vlastnosti)

vozidlo:

1. pneumatiky (hmotnosť vozidla, tlak vzduchu v komore, rozmery). Rozmery pneumatík majú významný vplyv na tvorbu hluku (čím väčšia pneumatika, tým je hlučnejšia)

2. počet „zdrojov hluku pneumatík“

3. Účinky difrakcie (rozptyl zvukových vĺn) v dôsledku tvaru karosérie vozidla

podmienky valcovania:

hluk sa zvyšuje s rýchlosťou

hluk klesá so zvyšujúcou sa teplotou

hluk sa mení pri danej rýchlosti v dôsledku krútiaceho momentu

7 Základný výskumný prístup k znižovaniu hluku valenia

Zníženie hluku valenia je výzvou pre výrobcov pneumatík.

Preto je potrebný základný výskumný prístup na získanie jasného pochopenia rôznych fyzikálnych javov, ktoré sa podieľajú na tvorbe a šírení hluku.

Spolu s dlhodobým vedeckým prístupom je potrebné mať rýchle výsledky z výskumu, aby sa zabezpečilo, že krok za krokom sa bude zlepšovať dizajn pneumatík na komerčné účely.

Na zníženie hluku valenia je potrebné zaviesť kontrolu nad zdrojmi a komplexne porozumieť prostrediu, vrátane: vozovky, vozidla, podmienok valenia.

Na to je potrebné študovať akustický mechanizmus tvorby aj šírenia hluku z pohybujúceho sa zdroja mimo vozovky a následne použiť získané výsledky na určenie hlukových kritérií.

Proces má tri fázy:

Fáza 1 - Objasnenie:

Problém je analyzovaný experimentálne a teoreticky s cieľom porozumieť generovaniu a rozmnožovaniu.

Fáza 2 – Predpoveď:

Po pochopení problému treba vedieť simulovať situáciu, aby bolo možné predvídať nepohodlie v danej situácii, t.j. od globálnej hladiny hluku pozdĺž vozovky na priblíženie sa k definovateľnej kombinácii hluku „pneumatika + vozovka + vozidlo“ za určitých podmienok valenia.

3. fáza – oprava:

Akonáhle je nepohodlie predvídateľné, získané poznatky môžu byť použité na dosiahnutie cieľa zlepšenia koncepcie pneumatiky na získanie optimálneho variantu požadovaného výkonu.

8. Cesty šírenia hluku v aute.

Vzduchový hluk z primárnych zdrojov preniká do interiéru vozidla netesnosťami karosérie (dvere, predné podlahové technologické otvory), ako aj zasklením vozidla. Čím hrubšie sú sklá a panely karosérie, tým lepšie majú zvukovoizolačné vlastnosti. Hluk šírený vzduchom z primárnych zdrojov je tým nižší, čím je optimálnejšia konštrukcia samotných zdrojov: motor, prevodovka, výfukový systém, pneumatiky (výška a dezén). Hluk prenášaný konštrukciou preniká do vozidla cez prvky pruženia do karosérie pohonnej jednotky, prevodovky, výfukového systému, podvozku. Vibrácie prenášané cez prvky pruženia rozvibrujú bez výnimky všetky panely karosérie, ktoré zase vydávajú hluk prenášaný konštrukciou. Navyše zvuk vydávaný prvkami výfukového systému (potrubia, rezonátor, tlmič) vedie k dodatočnému budeniu podlahy vozidla, čo výrazne prispieva k celkovej úrovni vnútorného hluku. Odrazený zvuk prispieva k celkovej hladine hluku v kabíne vozidla. Odrazený zvuk - zvuk vznikajúci odrazom zvukových prúdov vyžarovaných primárnymi zdrojmi od povrchu vozovky.

9. Metódy riešenia hluku.

Delia sa na konštruktívne a pasívne. Konštrukčná metóda: Aplikácia vyvážených pohonných jednotiek a prevodových jednotiek; Správny výber a výpočet elastických prvkov zavesenia pohonnej jednotky, prevodovky, podvozku, výfukového systému; Správny výpočet konštrukcie výfukového systému a určenie bodov jeho zavesenia na karosériu; Správne modelovanie štruktúry karosérie a jej tuhosti; Výber progresívnych dizajnov tesnení do okien a dverí atď. Pasívny spôsob: APLIKÁCIA HLUKOVEJ IZOLÁCIE A TESNENIA MATERIÁLOV. Aplikácia ochranných krytov.

10. Predbežné posúdenie hlukových charakteristík vozidla.

Vytvorenie tichého auta je nemožné, rovnako ako nie je možné zostrojiť večný stroj. Je však celkom legitímne formulovať problém vytvorenia auta s minimálnym akustickým vyžarovaním. Prirodzene, že kvalitatívne priblíženie dizajnu auta dizajnu s minimálnym akustickým vyžarovaním je možné predovšetkým pri použití prostriedkov, ktoré akustika dáva k dispozícii výskumnému inžinierovi a dizajnérovi. Predovšetkým je potrebné zvážiť použitie izolácie vibrácií a absorpcie vibrácií, zvukovej izolácie a absorpcie zvuku. Ide o prvý súbor metód a nástrojov, ktorých rozumné používanie vedie k zníženiu hlučnosti vozidla. Ďalší súbor metód a nástrojov, ktoré je potrebné použiť na zníženie hluku, vychádzajúci z organizácie pracovných procesov vozidla a konštrukčného riešenia, zabezpečujúceho minimálnu akustickú emisiu a na základe vhodných kritérií minimalizácie. Izolácia vibrácií (VI) a absorpcia vibrácií (VP). K prenosu zvukovej energie z miesta jej vzniku k prvkom, ktoré ju vyžarujú, dochádza predovšetkým prostredníctvom častí motora alebo komponentov vozidla, následne na panely karosérie, ktoré pôsobením tejto energie vibrujú a vytvárajú hluk. Prostriedky používané v automobile na zníženie úrovne zvukových vibrácií jednak zabraňujú šíreniu vibračnej pohybovej energie po konštrukcii (izolácia vibrácií), jednak pohlcujú energiu vibrácií pohybu po dráhe jej šírenia (absorpcia vibrácií) . Oscilačná energia vo frekvenčnom rozsahu zvuku sa prenáša cez konštrukčné prvky vo forme elastických pozdĺžnych, ohybových a šmykových (torzných) vĺn. V rozsahu pracovných zaťažení je deformácia telesa priamo úmerná napätiu (linearita deformačného procesu). Vlastnosti vĺn a ich charakteristiky pri šírení pozdĺž tyčí, dosiek s rôznymi spôsobmi upevnenia (okrajové podmienky) sú celkom podrobne popísané v literatúre. Zastavme sa len pri stanovení mechanickej odolnosti konštrukcie (impedancia), pretože budenie konštrukcie silou pôsobiacou v bode alebo pozdĺž čiary povrchu je v automobile a jeho jednotkách veľmi rozšírené. Pri úlohách tohto druhu je často požadovaná hodnota vibračná sila prenášaná zo zdroja budenia na konštrukciu a šíriaca sa pozdĺž nej vo forme vibrácií. Množstvo vibračnej sily prenášanej na konštrukciu závisí od jej mechanickej odolnosti vo vzťahu k budiacej sile.

Pri analýze vibroizolačných vlastností karosérie automobilu, to znamená pri štúdiu šírenia vibrácií pozdĺž nej, možno ju považovať za súbor vzájomne prepojených dosiek a tyčí. Skutočný charakter šírenia vibrácií pozdĺž tela je určený vibroizolačnými vlastnosťami týchto zlúčenín. Vzhľadom na to, že zváranie sa používa hlavne pri výrobe karosérie, možno uvažovať, že v drvivej väčšine prípadov sú tieto spoje tuhé. Jednotky automobilu s karosériou a navzájom sú spojené spravidla pomocou pántov. Takéto spoje majú väčšiu izoláciu od vibrácií ako tuhé.

Prekážka a jej vibrácie-izolačné vlastnosti znamenajú lokálnu náhlu zmenu hmoty, ktorá môže byť spôsobená buď jednoduchou logickou zmenou konštrukcie alebo špeciálnym umiestnením hmoty držiacej vibrácie v konštrukcii, ktorej možno pripísať výstuhy.

Široké používanie hmôt tlmiacich vibrácie v konštrukcii vozidiel je obmedzené zvýšenou spotrebou kovu. Skúsenosti s používaním hmôt na tlmenie vibrácií v príbuzných oblastiach techniky (stavba lodí, stavba traktorov) ukazujú, že ich účinnosť je tým vyššia, čím väčšia je hmotnosť na jednotku dĺžky spoja.

Výstuhy tiež poskytujú efekt retencie energie, avšak vo veľmi úzkom frekvenčnom rozsahu (výstuhy majú výraznú diskrétnosť pôsobenia).

Absorpcia vibrácií v oscilačných systémoch je čiastočne spôsobená stratami, ktoré sú primárne charakterizované faktorom straty energie. Typicky je pri rezonancii systému veľkosť vibračného posunu nepriamo úmerná stratovému faktoru. Mimo rezonancie tieto veličiny navzájom málo závisia. Konštrukcia bude mať skvelé vlastnosti na tlmenie vibrácií, ak sa na jej výrobu použije materiál s vysokým vnútorným trením alebo ak sa použijú špeciálne nátery s vyšším stratovým faktorom.

Zoznam použitej literatúry.

1. Golubev, Novikov "Životné prostredie a doprava"

2. Bolpas, Savic "Doprava a životné prostredie"

3. Lukanin VN a kol., "Zníženie hluku áut."

4. Fomenko A.Ya. Zníženie hluku z dopravy v mestách.

5. Malov R.V. a ďalšie „Automobilová doprava a ochrana životného prostredia“.

HLUK AKO ENVIRONMENTÁLNY FAKTOR

Účel práce: oboznámenie sa s charakteristikami hluku a osobitosťami jeho pôsobenia na ľudský organizmus, s vlastnosťami merania a normalizácie parametrov hluku, ako aj s metódami hodnotenia hluku v prírodných podmienkach prostredia.

Teoretická časť

1. Zvuk a jeho hlavné charakteristiky

Akékoľvek narušenie stacionárneho stavu konkrétneho média vedie k vlnovým procesom. Mechanické vibrácie častíc média vo frekvenčnom rozsahu 20 - 20 000 Hz sú vnímané ľudským uchom a nazývajú sa zvukové vlny. Kolísanie média s frekvenciami pod 20 Hz nazývané infrazvuk a vibrácie s frekvenciami nad 20 000 Hz- ultrazvuk. Vlnová dĺžka zvuku l súvisiace s frekvenciou f a rýchlosť zvuku so závislosťou: l = c / f ... Nestály stav média počas šírenia zvukovej vlny je charakterizovaný akustickým tlakom ( P ), ktorou sa rozumie stredná kvadratická hodnota tlakovej odchýlky v médiu pri šírení zvukovej vlny od tlaku v nerušenom prostredí, meraná v pascaloch ( Pa Prenos energie rovinnou zvukovou vlnou cez jednotkovú plochu kolmú na smer šírenia zvukovej vlny charakterizuje intenzita zvuku (hustota toku akustického výkonu), W/m2: , (1)

kde P - akustický tlak, Pa; r - špecifická hustota média, g/m3; c – rýchlosť šírenia zvukovej vlny v danom prostredí, pani... Rýchlosť prenosu energie sa rovná rýchlosti šírenia zvukovej vlny.

Ľudské sluchové orgány sú schopné vnímať zvukové vibrácie vo veľmi širokom rozsahu intenzity a akustického tlaku. Napríklad pri frekvencii zvuku 1 kHz priemerný prah citlivosti ľudského ucha (prah sluchu) zodpovedá hodnotám akustického tlaku a intenzity zvuku: P 0 = 2∙10 -5 Pa a ja 0 = 10 -12 W/m2, a prah bolesti (prekročenie ktorého už môže viesť k fyzickému poškodeniu sluchových orgánov) zodpovedá hodnotám P b = 20 Pa a ja b = 1 W/m2... Množstvá P 0 a ja 0 v zvukovej technike sa berú ako štandardné (referenčné) hodnoty. Podľa Weber-Fechnerovho zákona je účinok zvuku, ktorý dráždi ľudské ucho, úmerný logaritmu akustického tlaku, preto sa v praxi namiesto absolútnych hodnôt intenzity a akustického tlaku používajú ich relatívne logaritmické hladiny zvuku. sa zvyčajne používajú, vyjadrené v decibeloch ( dB): ; , (2)

kde ja 0 = 10 -12 W/m2 a P 0 = 2∙10 -5 Pa- štandardné prahové hodnoty intenzity a akustického tlaku. Pre reálne atmosférické podmienky to môžeme predpokladať L I = L P = L .

Skutočné pole hluku je často určené viac ako jedným zdrojom hluku. Experimentálne stanovené pravidlo na sčítanie intenzít zvuku viacerých zdrojov vyzerá najjednoduchšie:. (3) Pravidlo na sčítanie akustických tlakov generovaných viacerými zdrojmi sa dá ľahko odvodiť z výrazov (1), (3) a má kvadratickú povahu:

Pomocou výrazov (2) - (4) je ľahké získať pravidlo na sčítanie relatívnych logaritmických úrovní zvuku. Podľa definície relatívne logaritmické hladiny zvuku i -tý zdroj a celková hladina zvuku sú určené ako

odkiaľ dostaneme:

... (5) Celkovú hladinu zvuku možno vyjadriť podobne: Nahradením výrazov (5) a (4) získame pravidlo na sčítanie relatívnych logaritmických hladín zvuku viacerých zdrojov:. (6) V prípade n identických zdrojov zvuku (Li = L) je vzorec (6) zjednodušený: L å = L + 10 lg ( n ) ... (7) Zo vzorcov (6) a (7) vyplýva, že ak hladina jedného zo zdrojov zvuku prevyšuje hladinu druhého o viac ako 10 dB, potom zvuk slabšieho zdroja možno prakticky zanedbať, keďže jeho príspevok k celkovej úrovni bude menší ako 0,5 dB. Pri riešení hluku je teda v prvom rade potrebné prehlušiť najintenzívnejšie zdroje hluku. Okrem toho je potrebné si uvedomiť, že ak existuje viacero rovnakých zdrojov hluku, eliminácia jedného alebo dvoch z nich má veľmi malý vplyv na celkové zníženie hladiny hluku Dôležitou charakteristikou zdroja hluku je jeho hladina akustického výkonu. Zvukový výkon W , W, Je celkové množstvo zvukovej energie vyžarovanej zdrojom hluku za jednotku času. ... (8) Ak je energia rovnomerne vyžarovaná všetkými smermi a útlm zvuku vo vzduchu je malý, potom pri intenzite ja na diaľku r zo zdroja hluku, jeho akustický výkon možno určiť podľa vzorca: W = 4 p r2I ... Analogicky s logaritmickými hladinami intenzity a akustického tlaku, logaritmickými hladinami akustického výkonu ( dB): , (9)

kde W 0 = ja 0 s 0 = 10 -12 - štandardná hodnota akustického výkonu, W; s 0 = 1 m 2.

Rozloženie energie hluku vo frekvenčnom rozsahu zvuku je charakterizované pomocou frekvenčného spektra. V praktických aplikáciách spektrum hluku ukazuje hladiny alebo intenzity akustického tlaku (pre zdroje zvuku hladiny akustického výkonu) v oktávových frekvenčných pásmach charakterizovaných nižšou f n a vrchol f v hraničné frekvencie v pomere f v / f n = 2 a geometrický priemer frekvencie: fs = (f n f in) 0,5 ... Geometrické stredné frekvencie susedných oktávových pásiem zodpovedajú štandardnému binárnemu radu, ktorý obsahuje 10 hodnôt: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16 000 Hz.

2. Vlastnosti subjektívneho vnímania zvuku

Vnímanie zvuku ľudským uchom je veľmi silne a nelineárne závislé od jeho frekvencie. Vlastnosti subjektívneho vnímania zvuku sú graficky znázornené pomocou kriviek rovnakej hlasitosti na obr. 1. Každá krivka na obr. 1 charakterizuje hladiny akustického tlaku pri rôznych frekvenciách vnímaných ľudským uchom s rovnakou úrovňou hlasitosti ( L N ).

Ryža. 1. Krivky rovnakej hlasitosti

Relatívna logaritmická úroveň hlasitosti sa odhaduje pomocou špeciálnych jednotiek - pozadie... Na určenie úrovne hlasitosti ľubovoľného bodu N v kresliacom poli na obr. 1, nakreslite krivku rovnakej hlasitosti cez tento bod (ako je znázornené bodkovanou čiarou na obr. 1) a určte hladinu akustického tlaku ( L P * ), pri ktorej táto krivka pretína frekvenčnú čiaru pri 1000 Hz... Takto získaná číselná hodnota hladiny akustického tlaku vyjadrená v dB, a určí číselnú hodnotu úrovne hlasitosti, vyjadrenú v pozadie, tj:. Fyzické zariadenie na meranie hladín akustického tlaku (objektívny fyzikálny parameter) - " zvukomer"- je to technicky jednoduché na implementáciu. Na posúdenie úrovní hlasitosti (parameter subjektívne vnímaný osobou) je potrebné, ako vyplýva z nákresu na obr. 1, preto opravte proces merania v zvukomeri tak, aby pri zmene hladiny akustického tlaku v súlade s jednou z kriviek rovnakej hlasitosti zostali jej hodnoty nezmenené a rovnali sa hladine akustického tlaku pri frekvencii 1000 Hz... To znamená, že pre ľubovoľnú krivku rovnakej hlasitosti (napríklad znázornenú prerušovanou čiarou na obr. 1) je potrebné, aby bola splnená nasledujúca podmienka: Nie je možné vykonať presnú korekciu s pomerne jednoduchým technickým znamená. Preto sa prakticky realizovateľná korekcia vykonáva približne. Existuje niekoľko typov korekcií hodnôt zvukomeru na posúdenie úrovne hlasitosti. Najrozšírenejšia korekcia sa nazýva korekcia typu A ... Korigované hladiny akustického tlaku získané pomocou fyzického zvukomera (t. j. pracujúceho v korigovanom režime, ako napr. A ) a brané ako odhady úrovní hlasitosti, subjektívne vnímané osobou, sú definované vo forme (10)

a nazývajú sa hladiny zvuku, merané v špeciálnych jednotkách dBA.

Z vyššie uvedeného môžeme vyvodiť nasledujúci záver: ak sa koriguje niektorá z kriviek rovnakej hlasitosti pre tónový zvuk A , potom ako výsledok dostaneme hodnotu konštantnej hladiny zvuku (v dBA), približne (presná korekcia je prakticky nemožná) zodpovedajúca úrovni hlasitosti AL N tejto krivky vyjadrenej v jednotkách hlasitosti ( pozadie), t.j. hladiny zvuku sa dajú odčítať L A približný odhad subjektívneho vnímania hluku vo forme úrovní hlasitosti L N : .

3. Vplyv hluku na ľudský organizmus

Hluk berie sa do úvahy každý zvuk, ktorý nepriaznivo ovplyvňuje ľudské telo... V závislosti od intenzity a dĺžky pôsobenia hluku na ľudský organizmus dochádza k poklesu citlivosti sluchových orgánov, čo sa prejavuje v podobe prechodného posunu prahu sluchu (spodná krivka na obr. 1). . V dôsledku takéhoto posunu prahu citlivosti načúvacieho prístroja človek začína počuť slabo tiché zvuky. Prah citlivosti sa spravidla obnoví po určitom (relatívne krátkom) časovom intervale. Pri vysokej intenzite a dĺžke pôsobenia hluku je však možná nevratná strata citlivosti ľudského sluchového systému (strata sluchu). dBA) zvyčajne skôr či neskôr vedie k čiastočnej alebo dokonca úplnej strate sluchu. Štúdie ukazujú, že strata sluchu je v súčasnosti jednou z hlavných chorôb z povolania a má tendenciu sa ďalej zvyšovať.Vplyv hluku na organizmus sa neobmedzuje len na priamy vplyv na sluchové orgány. Zvukové podráždenie cez nervový systém sluchových orgánov sa prenáša do centrálneho a autonómneho nervového systému a prostredníctvom nich môže ovplyvniť vnútorné orgány človeka a spôsobiť významné zmeny v ich stave. Hluk teda môže pôsobiť na ľudský organizmus ako celok. Túto skutočnosť potvrdzuje aj skutočnosť, že štatistika všeobecnej chorobnosti pracovníkov v hlučných odvetviach je o 10 - 15 % vyššia.Vplyv na vegetatívny nervový systém sa prejavuje už pri nízkych hladinách zvuku (40 - 70 dBA) a nezávisí od subjektívneho vnímania hluku človekom. Z autonómnych reakcií sú najvýraznejšie poruchy periférneho krvného obehu v dôsledku zúženia kapilár kože a slizníc, ako aj zvýšenie krvného tlaku (pri hladinách zvuku nad 85 dBA). Vplyv na centrálny nervový systém človeka spôsobuje predĺženie času vizuálno-motorických reakcií, narúša bioelektrickú aktivitu mozgu s možným výskytom všeobecných funkčných zmien v organizme (pri hladinách zvuku nad 50-60 dBA), ako aj k biochemickým zmenám v štruktúrach mozgu.Hluk môže mať na človeka mentálny vplyv už od hladiny zvuku 30 dBA... Vplyv na psychiku človeka sa zvyšuje so zvyšovaním intenzity zvuku, ako aj so znižovaním šírky pásma frekvenčného spektra hluku.Pri impulzívnom a nepravidelnom hluku sa miera ich vplyvu zvyšuje. K zmenám stavu centrálneho a autonómneho nervového systému dochádza oveľa skôr a pri nižšej hladine hluku.Príznaky „hlukovej choroby“ zahŕňajú: zníženú sluchovú citlivosť, zmeny tráviacich funkcií (nízka kyslosť), kardiovaskulárne zlyhanie, neuroendokrinné poruchy. Pod vplyvom hluku sa znižuje úroveň pozornosti a pamäti, dochádza k zvýšenej únave, môžu sa objaviť bolesti hlavy.

4. Normalizácia hluku

Podľa povahy spektra sa šum delí na širokopásmový a tónový. Širokopásmový šum má súvislé frekvenčné spektrum široké menej ako jedna oktáva. Spektrum tónového hluku obsahuje výrazné diskrétne tóny, určené meraním v tretinových oktávových frekvenčných pásmach s prevýšením hladiny akustického tlaku nad susednými pásmami aspoň o 10 dB Podľa časových charakteristík sa zvuky delia na konštantné, ktorých hladina zvuku sa počas 8-hodinového pracovného dňa zmení najviac o 5 dBA pri meraní na časovej charakteristike "pomalého" zvukomera a nestabilné, nespĺňajúce túto podmienku. Nestabilné zvuky sa zase delia na tieto typy:

• časovo premenné zvuky hladina zvuku sa v priebehu času neustále mení;
• prerušované zvuky, ktorého hladina zvuku sa postupne mení (o 5 dBA a viac) a trvanie intervalov, počas ktorých hladina zostáva konštantná, je aspoň 1 s;
• impulzný hluk pozostáva z jedného alebo viacerých zvukových signálov, každý s trvaním kratším ako 1 s, zatiaľ čo úrovne zvuku v dBA a dBA (ja) merané podľa časových charakteristík " pomaly" a " pulz“Hlukomer sa líši najmenej o 7 dBA.

Na posúdenie nekonštantného hluku bol zavedený koncept ekvivalentnej hladiny zvuku LAe (z hľadiska energie nárazu), vyjadrený v dBA a predstavujúci hladinu zvuku takého konštantného širokopásmového hluku, ktorého intenzita počas uvažovaného časového intervalu ( T ) má rovnaký priemer ako tento časovo premenlivý šum:,

kde L A ( t ) - aktuálne hodnoty akustického tlaku a hladiny zvuku časovo premenného hluku. Hodnoty L A NS možno merať automatickými integračnými zvukomermi počas stanoveného obdobia T.

Normalizované parametre hluku sú: pre neustály hluk- hladiny akustického tlaku L P (dB) v oktávových frekvenčných pásmach s geometrickými strednými frekvenciami 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 a 8000 Hz; okrem toho je pre hrubý odhad nepretržitého širokopásmového hluku na pracoviskách povolené použiť hladinu zvuku L A vyjadrené v dBA;pre prerušovaný hluk(okrem impulzu) - ekvivalentná hladina zvuku L Ae (z hľadiska energie nárazu), vyjadrené v dBA, je hladina zvuku takého nepretržitého širokopásmového hluku, ktorý je vystavený uchu s rovnakou zvukovou energiou ako hluk premenlivý v reálnom čase počas rovnakého časového obdobia; napr. impulzný hluk- ekvivalentná hladina zvuku L Ae vyjadrené v dBA a maximálnu hladinu zvuku L A max v dBA (ja), merané na časovej charakteristike „impulzu“ zvukomeru. Prípustné hodnoty parametrov hluku na pracoviskách upravuje GOST 12.1.003-83 * „Hluk. Všeobecné bezpečnostné požiadavky “a SN 3223-85“ Hygienické normy pre prípustné hladiny hluku na pracoviskách “. Prípustné hodnoty parametrov hluku sú stanovené v závislosti od druhu vykonávanej práce (pracoviská) a charakteru hluku. Pre práce súvisiace s tvorivou, riadiacou, vedeckou činnosťou alebo vyžadujúce zvýšenú pozornosť, sústredenie, kontrolu sluchu sa poskytujú nižšie hladiny hluku Nižšie sú uvedené typické typy prác, ktoré sa odlišujú štandardizáciou s uvedením poradového čísla Kreatívna, vedecká práca, školenia , dizajn, dizajn, vývoj, programovanie Administratívne práce vyžadujúce sústredenie, analytické práce v laboratóriu Expedičné práce vyžadujúce hlasovú komunikáciu po telefóne, v počítačových spracovateľských miestnostiach, v priestoroch presných montáží, v strojárňach Práca v miestnostiach pre umiestnenie hlučných počítačové jednotky spojené s procesmi pozorovania a diaľkového ovládania bez hlasovej komunikácie prostredníctvom telefónu; práca v laboratóriách s hlučným zariadením.Všetky druhy prác okrem tých, ktoré sú uvedené v paragrafoch. 1 - 4. Pre širokopásmový šum v tabuľke. 1 sú znázornené prípustné hladiny akustického tlaku L P v oktávových frekvenčných pásmach s geometrickými strednými frekvenciami f c , hladiny zvuku L A (na subjektívne posúdenie hlasitosti konštantných zvukov) a ekvivalentné hladiny zvuku L Ae (na posúdenie prerušovaného hluku) Pre tónový a impulzný hluk, ako aj pre hluk generovaný v miestnostiach klimatizačnými a ventilačnými jednotkami by mali byť prípustné úrovne 5 dB nižšie, ako sú uvedené v tabuľke 1 (pri meraní na „pomalej“ charakteristike zvukomera).

stôl 1

Prijateľné hladiny hluku

typ práce	Hladiny akustického tlaku L P (dB) v oktávových frekvenčných pásmach s geometrickými strednými frekvenciami, Hz									Hladiny zvuku L A , dBA

Pre časovo premenné a prerušované zvuky by maximálna hladina zvuku nemala presiahnuť 110 dBA.Pri impulznom hluku by maximálna hladina zvuku nameraná na „impulznej“ charakteristike zvukomera nemala presiahnuť 125 dBA(I).Podľa SN 3077-84 sú ustanovené prísnejšie požiadavky na hluk v obytných priestoroch, verejných budovách a na území obytných budov. Napríklad v triedach vzdelávacích inštitúcií, úrovne L A a L Ae nesmie presiahnuť 40 dBA a maximálna hladina zvuku je 55 dBA.V každom prípade je zakázaný aj krátkodobý pobyt osôb v priestoroch s hladinou akustického tlaku nad 135. dB v akomkoľvek oktávovom pásme. Zóny s hladinami zvuku nad 85 dB musia byť označené bezpečnostnými značkami; pracovníci v takýchto priestoroch by mali mať k dispozícii osobné ochranné prostriedky.

5. Vlastnosti šírenia zvuku v atmosfére

Hladina zvuku ( dB) vytvorený bodovým zdrojom na diaľku r (m) z neho v homogénnom prostredí bez absorpcie a ďaleko od akýchkoľvek prekážok, je určená vzorcom:, (11)

kde L W Je relatívna logaritmická hladina akustického výkonu zdroja (vzorec (9)); f Je faktor smerovosti vyžarovania zvuku zdrojom vzhľadom na kontrolný bod (pre bodové zdroje zvuku uvažované v tejto práci, f = 1); Ω - pevný (priestorový) uhol vyžarovania zvuku zo zdroja, St; Δ L v - dodatočné zoslabenie hladiny zvuku spôsobené pohlcovaním energie zvukovej vlny atmosférickým vzduchom.

Hladina akustického tlaku generovaného zdrojom zvuku v pozorovacom bode umiestnenom v určitej vzdialenosti od zdroja závisí od charakteristík zdroja (vyžarované spektrum, charakteristika smerovosti žiarenia), od umiestnenia pozorovacieho bodu (kontrolného bodu) vzhľadom na zdroj zvuku a množstvo ďalších parametrov. ( W ) je časť priestoru ohraničená kužeľovou plochou. Vo všeobecnom prípade je kužeľová plocha množina priamych čiar (generátorov) v trojrozmernom priestore, spájajúcich všetky body určitej čiary (vodidla) s daným bodom (vrcholom). Miera priestorového uhla je pomer plochy tejto časti povrchu gule s ľubovoľný polomer r so stredom na vrchole priestorového uhla, ktorý je zrezaný kužeľovou plochou daného priestorového uhla, na druhú mocninu polomeru gule (obr. 2):, steradián (St). (12) Kužeľová plocha je znázornená ako súbor priamych čiar ( generátory) v priestore spájajúcom všetky body nejakej, vo všeobecnosti ľubovoľnej, priamky ( sprievodca) s daným bodom ( vrchol) ako je znázornené na obr. 2.

Ak je zdroj zvuku umiestnený vo voľnom priestore a vyžaruje vo všetkých smeroch (nie nevyhnutne rovnaký), potom sa priestorový uhol žiarenia bude rovnať plnému priestorovému uhlu (priestorový uhol obsahuje celý priestor): W = 4 p St.

Keď je zdroj zvuku umiestnený v určitej rovine, napríklad na zemskom povrchu, priestorový uhol bude zahŕňať polovičný priestor, a preto bude priestorový uhol v tomto prípade 2 p St.Z výrazu (11), bez zohľadnenia množstva Δ L in z toho vyplýva, že hladina akustického tlaku v kontrolnom bode sa zníži o 6 dB pri zdvojnásobení vzdialenosti od zdroja zvuku. Tento pokles akustického tlaku sa nazýva „geometrický pokles hladiny zvuku.“ V reálnom prostredí sa prevažná väčšina zdrojov zvuku nachádza v blízkosti zemského povrchu, ktorý má určitú schopnosť odrážať zvuk. V takýchto prípadoch bude hladina zvuku v kontrolnom bode určená priamymi aj odrazenými zvukovými vlnami (obr. 3). Na obr. 3 označuje: r 1 a r 2 - vzdialenosti prekonané priamymi a odrazenými zvukovými vlnami, m; h w a h k.t. - výška umiestnenia nad povrchom zdroja zvuku a kontrolného bodu, berúc do úvahy označenia na obr. 3 existuje vzorec na odhad hladiny zvuku šíriaceho sa v blízkosti odrazovej plochy:, (13) kde: f 1 a f 2 - faktory smerovosti vyžarovania zvuku zdrojom v smere riadiaceho bodu a v smere bodu odrazu zvukovej vlny od povrchu (v tejto práci sa pre bodové zdroje hluku berie rovná 1); neg Je koeficient odrazu zvukovej vlny od povrchu (0< neg < 1, для земной поверхности neg = 0,37). h w £ r 1 / 3 a op ≈ 1, s miernou chybou možno predpokladať, že zvukové žiarenie vzniká priamo z povrchu. V tomto prípade sa predpokladá r 1 ≈ r 2 ≈ r (obr. 4), f = 0,5(f1 + f2) = 1 a W = 2p St(vyžarovanie zvuku do polpriestoru) a vzorec (11) sa používa ako výpočtový vzorec. h k.t << r , h w << r a f porov £ 40/ (h w h k.t. ) je priemerná frekvencia frekvenčného pásma vyžarovaného zdrojom, Hz, potom sa vo fáze pridajú priame a odrazené zvukové vlny a hladina akustického tlaku sa zvýši o hodnotu D L pridať = 3 dB relatívne k hladine určenej vzorcom (14) Dodatočné zoslabenie hladiny zvuku spôsobené stratou zvukovej energie v atmosférickom vzduchu je úmerné vzdialenosti r (m) prešiel zvukovou vlnou:, (14)

kde b v - koeficient absorpcie zvuku vo vzduchu, dB/km... Množstvo b v závisí od frekvencie zvuku, ako aj od teploty a relatívnej vlhkosti vzduchu (v tejto práci sa predpokladá b v =5,2 dB/km).

Dodatočné tlmenie hluku v ceste šírenia zvukových vĺn v prostredí môže byť spôsobené rôznymi prekážkami, napríklad lesnými pásmi. Ak výška lesných porastov nie je menšia ako 5 m, potom sa zvuk od nej čiastočne odráža a čiastočne sa rozptýli v korunách stromov a kríkov. Dodatočné tlmenie hluku pásom lesných porastov možno vziať do úvahy výpočtom negatívnej korekcie pre vzorce (11) a (13): D L lp = b lp b l p , (15) kde: b lp - koeficient tlmenia zvuku pásom lesných porastov, dB/m; b l p - šírka pásu zalesnenia, m... Koeficient útlmu zvuku lesného pásu komplexne závisí od druhu vegetácie a druhu výsadby, ako aj od jej šírky. Priemerná hodnota koeficientu tlmenia zvuku lesného pásu je hodnota b lp = 0,08 dB/m... Malo by sa samozrejme pamätať na to, že lesný pás pozostávajúci z listnatých plantáží prakticky neutlmuje úroveň zvukovej vlny, ktorá ním prechádza v zime. Vyššie uvedené vzorce nám umožňujú odhadnúť hladinu hluku v určitej vzdialenosti od jeho bodového zdroja. V prostredí však existujú zdroje hluku, ako sú dlhé ulice, diaľnice, hlučné výrobné haly a pod., ktoré nemožno považovať za bodové. Takéto zdroje hluku sa nazývajú rozšírené alebo lineárne. Hladina akustického tlaku ( dB) na diaľku d z nekonečne dlhého lineárneho zdroja hluku v médiu bez absorpcie sa zníži o 3 dB pri zdvojnásobení vzdialenosti ( d , m) : L c.t. = L * W - 10 lg ( d) - 3 , (16) kde L * W – relatívna logaritmická hladina akustického výkonu vyžarovaného úsekom rozšíreného zdroja s dĺžkou 1 m... Hladiny akustického tlaku vytvorené jednotlivými úsekmi lineárnych zdrojov alebo rozšírených zdrojov konečnej dĺžky v ľubovoľne umiestnenom kontrolnom bode (obr. 4) sú určené vzorcom:. (17) Na obr. 4 označuje: l u - dĺžka rozšíreného zdroja hluku, m; d - najkratšia vzdialenosť od prednej časti rozšíreného zdroja hluku po kontrolný bod, m; α - uhol, pod ktorým je rozšírený zdroj hluku videný z daného kontrolného bodu, rád; r - vzdialenosť od stredu rozšíreného zdroja hluku ku kontrolnému bodu, m... Ak r > 2l w , potom možno použiť vzorec (14). f = 1 a Ω = 2p St, teda rozšírený zdroj v tomto prípade možno považovať za bodový zdroj.

Ryža. 4. Na určenie hladiny akustického tlaku v blízkosti rozšíreného zdroja hluku konečnej dĺžky

V dostatočne veľkej vzdialenosti od rozšíreného zdroja hluku vo vzorcoch (16) a (17) by sa mali vykonať korekcie na absorpciu zvuku vzduchovým prostredím (vzorec (14)) a v prípade potreby na tlmenie hluku ochranným pásom lesa. (vzorec (14)).

Praktická časť

1. Získajte od učiteľa variant zadania.

2. Preštudujte si prijatú úlohu.

3. Urobiť klasifikáciu hluku v danej situácii.

4. Pomocou vhodných výpočtov odhadnite hladinu hluku v situáciách definovaných variantom úlohy.

5. Na základe výsledkov výpočtov zostavte grafické závislosti špecifikované v úlohe.

6. Vyhodnoťte získané hlukové charakteristiky z hľadiska súladu s regulačnými úrovňami.

1) Správa by mala obsahovať výsledky požadovaných výpočtov a grafické závislosti, ktoré znázorňujú výsledky výpočtov.

2) Podľa údajov úlohy klasifikujte skúmané zvuky (určite ich charakter).

3) Uveďte záver o súlade vypočítaných hladín hluku v špecifikovaných kontrolných bodoch s normami.

Kontrolné otázky

1. Zvuk a jeho vlastnosti.
2. Vlastnosti subjektívneho vnímania zvuku ľudskými sluchovými orgánmi.
3. Vplyv hluku na ľudský organizmus.
4. Hlukové charakteristiky a ich klasifikácia.
5. Za akým účelom bola predstavená myšlienka ekvivalentnej hladiny zvuku a čo tento parameter predstavuje?
6. Zásady regulácie hluku.
7. Vlastnosti vnímania hluku vychádzajúceho z viacerých zdrojov.
8. Pojem priestorového uhla, v rámci ktorého dochádza k emisii zvuku.
9. Aké faktory môžu ovplyvniť úroveň vnímaného zvuku pri jeho šírení v atmosférickom vzduchu.
10. Vlastnosti a rozdiely medzi bodovými a rozšírenými zdrojmi zvuku.
11. Boj proti hluku vo výrobe: Príručka / Pod celkom. vyd. E. Ya Yudina. M .: Strojárstvo, 1985. S. 11 - 17, 36 - 57.
12. Ochrana životného prostredia / Ed. S. V. Belová. M .: Vyššia škola, 1991. S. 200 - 234.
13. Denisenko G.F. Bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci. M .: Vyššia škola, 1985. S. 182 - 193.

Bibliografický zoznam

Laboratórna práca č.4

STANOVENIE PODMIENOK EMISNEJ DISPERZIE PRIEMYSELNÝMI PODNIKAMI

Účel práce: určiť úroveň znečistenia ovzdušia priemyselnými emisiami a emisiami z ventilačných zariadení.

Teoretická časť

1. Emisie spôsobené človekom a vplyv na životné prostredie

Technogénne znečistenie životného prostredia je najzrejmejšou príčinnou súvislosťou v systéme ekosféry: „ekonomika, výroba, technológia, životné prostredie“. Vedie k degradácii ekologických systémov, globálnym klimatickým a geochemickým zmenám, k porážke ľudí a zvierat. Obrázok 1 zobrazuje klasifikáciu technogénneho znečistenia životného prostredia.

Ryža. 1. Klasifikácia technogénneho znečistenia životného prostredia

Vo všeobecnosti je chemické znečistenie svojou povahou a rozsahom najvýznamnejšie a najväčšia hrozba je spojená s žiarením. Čo sa týka predmetov vplyvu, potom je samozrejme na prvom mieste človek. V poslednom čase predstavuje nebezpečenstvo nielen rast znečistenia, ale aj ich celkový efekt, často presahujúci jednoduchý súčet dôsledkov z hľadiska výsledného efektu.Z environmentálneho hľadiska sú všetky produkty technosféry znečistením. alebo potenciál v biosfére a stať sa balastom ekologických tokov. Väčšina produktov výroby sa časom stáva kontaminantmi, čo predstavuje „oneskorený odpad“. Väčšina znečistenia životného prostredia súvisí s neúmyselným, aj keď zjavným porušovaním životného prostredia. Mnohé z nich sú významné, mnohé sa ťažko kontrolujú a sú nebezpečné s nepredvídanými účinkami vzhľadom na odľahlosť následkov. Napríklad: technogénne emisie СО 2 alebo tepelné znečistenie sú v podstate nevyhnutné, pokiaľ existuje energia paliva Rozsah odpadu moderného ľudstva a produktov technosféry je takmer 160 GT / rok, z toho asi 10 Gt tvoria masu produktov, t.j. "Odložený odchod". V priemere na jedného obyvateľa Zeme pripadá asi 26 T všetkých antropogénnych emisií za rok. 160 Gt Odpady sú rozdelené približne takto: 30 % sa uvoľňuje do atmosféry, 10 % končí vo vodných útvaroch, 60 % zostáva na povrchu Zeme Chemizácia biosféry dosiahla zatiaľ veľmi veľký rozsah, čo citeľne ovplyvňuje geochemický vzhľad ekosféry. Celková hmotnosť vyprodukovaných chemikálií a aktívnych odpadov celého chemického priemyslu vo svete presiahla 1,5 GT / rok... Takmer celé toto množstvo možno pripísať znečisteniu OS. Nejde však len o hmotnosť, ale aj o rozmanitosť a toxicitu väčšiny vyrábaných chemikálií. Vo svetovom chemickom názvosloví existuje viac ako 10 7 chemických zlúčenín a každý rok sa ich počet zvyšuje o niekoľko tisíc. Väčšina použitých látok však nebola hodnotená z hľadiska ich toxicity a nebezpečnosti pre životné prostredie.

2. Zdroje technogénnych emisií

Všetky zdroje technogénnych emisií sú rozdelené na organizované, stacionárne a mobilné. Organizované zdroje sú vybavené špeciálnymi zariadeniami na usmernenú emisiu emisií (potrubia, vetracie šachty, odtokové potrubia, žľaby a pod.). Emisie z prchavých zdrojov sú ľubovoľné. Zdroje sa delia aj podľa geometrických charakteristík (bodové, lineárne, derivačné) a podľa prevádzkového režimu - kontinuálne, periodické, salvo Zdroje prevažnej časti chemického a tepelného znečistenia predstavujú termochemické procesy v energetike - spaľovanie palív as tým spojené tepelné a chemické procesy a netesnosti. Hlavné reakcie, ktoré určujú emisiu oxidu uhličitého, vodnej pary a tepla, sú nasledovné:

Uhlík: C + O2 -> C02;

Uhľovodíky: CnHm+ (n + 0,25 m) O2 → nC02 + 0,5 mH20 .

Na ceste prebiehajú reakcie, ktoré určujú emisiu ďalších škodlivín a sú spojené s obsahom rôznych nečistôt v palive, s tepelnou oxidáciou dusíka vo vzduchu a so sekundárnymi reakciami prebiehajúcimi v OS. Všetky tieto reakcie sprevádzajú prevádzku tepelných elektrární, priemyselných pecí, spaľovacích motorov, plynových turbín a prúdových motorov, procesy v hutníctve, spaľovanie nerastných surovín atď. Najväčší podiel na energeticky závislom znečisťovaní životného prostredia má tepelná energetika a doprava Celkový obraz o vplyve tepelnej elektrárne (TPP) na OS je na obr. 2. Pri spaľovaní paliva sa celá jeho hmota mení na pevný, kvapalný a plynný odpad. Údaje o emisiách hlavných látok znečisťujúcich ovzdušie počas prevádzky VE sú uvedené v tabuľke. 1.

stôl 1

Špecifické emisie do ovzdušia pri prevádzke TPP s kapacitou 1000 MW na rôzne druhy paliva, g / kWh

			Zemný plyn

Množstvo emisií závisí od kvality paliva, typu spaľovacích jednotiek, neutralizačných systémov a odprašovačov a zariadení na čistenie odpadových vôd. V priemysle palivovej a tepelnej energetiky je v priemere 1 T spáleného paliva je vypustených do OS cca 150 kg znečisťujúcich látok.

Ryža. 2. Vplyv tepelnej elektrárne na životné prostredie

1 - kotol; 2 - potrubie; 3 - parné potrubie; 4 –elektrický generátor; 5 - elektrická rozvodňa; 6 - kondenzátor; 7 - prívod vody na chladenie kondenzátora; 8 - zásobovanie kotlom vodou; 9 - elektrické vedenie; 10 - odberatelia elektriny; 11 - nádrž

Hutnícke procesy sú založené na redukcii kovov z rúd, kde sú obsiahnuté najmä vo forme oxidov alebo sulfidov, pomocou tepelných a elektrolytických reakcií. Najtypickejšie súhrnné (zjednodušené) reakcie:

železo: Fe 2 O 3 + 3C + O 2 → 2Fe + CO + 2CO 2;

meď: Cu 2 S + O 2 → 2Cu + SO 2;

hliník (elektrolýza): Al 2 O 3 + 2O → 2Al + CO + CO 2.

Technologický reťazec v metalurgii železa zahŕňa výrobu peliet a aglomerátov, koksochemické, vysokopecné, oceliarske, valcovacie, ferozliatinové, zlievarenské a iné pomocné technológie. Všetky hutnícke redistribúcie sú sprevádzané intenzívnym znečisťovaním životného prostredia (tab. 2). Pri výrobe koksu vedľajším produktom sa dodatočne uvoľňujú aromatické uhľovodíky, fenoly, amoniak, kyanidy a množstvo ďalších látok. Hutníctvo železa spotrebuje veľa vody. Hoci priemyselné potreby sú na 80 – 90 % uspokojené recykláciou systémov zásobovania vodou, príjem sladkej vody a vypúšťanie znečistenej odpadovej vody dosahujú veľmi veľké objemy, v tomto poradí, okolo 25 – 30 m 3 a 10-15 m 3 o 1 T produkty s úplným cyklom. Značné množstvo nerozpustených látok, síranov, chloridov a zlúčenín ťažkých kovov vstupuje do vodných útvarov s odpadovými vodami.

tabuľka 2

Emisie plynov (pred čistením) hlavného spracovania železnej metalurgie

(bez výroby koksu), v kg / t zodpovedajúci produkt

	Výroba
	Aglomerácia	doména	Výroba ocele	Rolovanie

* kg/m2 kovový povrch

Metalurgia neželezných kovov, napriek relatívne menším materiálovým tokom výroby, nie je z hľadiska celkovej toxicity emisií horšia ako metalurgia železných kovov. Okrem veľkého množstva tuhých a tekutých odpadov obsahujúcich také nebezpečné znečisťujúce látky, ako je olovo, ortuť, vanád, meď, chróm, kadmium, tálium atď., sa do ovzdušia vypúšťa aj množstvo látok znečisťujúcich ovzdušie. Pri metalurgickom spracovaní sulfidických rúd a koncentrátov vzniká veľká masa oxidu siričitého. Takže asi 95 % všetkých emisií škodlivých plynov banského a metalurgického kombinátu Norilsk tvorí SO 2 a miera jeho využitia presahuje 8 %.Technológie chemického priemyslu so všetkými jeho odvetviami (základná anorganická chémia, chémia ropy, chémia dreva , orsyntéza, farmakologická chémia, mikrobiologický priemysel atď.) obsahujú veľa v podstate otvorených materiálových cyklov. Hlavnými zdrojmi škodlivých emisií sú procesy výroby anorganických kyselín a zásad, syntetického kaučuku, minerálnych hnojív, pesticídov, plastov, farbív, rozpúšťadiel, detergentov a krakovania ropy. Zoznam pevných, kvapalných a plynných odpadov chemického priemyslu je obrovský z hľadiska množstva znečisťujúcich látok a ich toxicity. V chemickom komplexe Ruskej federácie viac ako 10 miliónov ton nebezpečný priemyselný odpad Rôzne technológie v spracovateľskom priemysle, predovšetkým v strojárstve, zahŕňajú veľké množstvo rôznych tepelných, chemických a mechanických procesov (zlievareň, kovanie a lisovanie, mechanické spracovanie, zváranie a rezanie kovov, montáž, galvanické pokovovanie, lakovanie a spracovanie laku atď.). Dávajú veľké množstvo škodlivých emisií, ktoré znečisťujú životné prostredie. Významný podiel na celkovom znečisťovaní životného prostredia majú aj rôzne procesy sprevádzajúce ťažbu a obohacovanie nerastných surovín a stavebné produkty, ktoré možno zaradiť do biotického cyklu. Po prvé, moderné poľnohospodárske technológie a komunálne služby sa vyznačujú koncentrovaným vypúšťaním väčšiny odpadu, čo vedie k výraznému lokálnemu prekročeniu prípustných koncentrácií organických látok a takým javom, ako je eutrofizácia a kontaminácia vodných útvarov. Po druhé, čo je ešte vážnejšie, poľnohospodárstvo a každodenný život ľudí sú sprostredkovateľmi a účastníkmi šírenia a distribúcie významnej časti priemyselného znečistenia vo forme distribuovaných tokov emisií, zvyškov ropných produktov, hnojív, pesticídov a rôznych použitých produktov. , odpadky – od toaletného papiera až po opustené farmy a mestá.

Ryža. 3. Schéma vplyvov znečistenia životného prostredia

Medzi všetkými médiami dochádza k neustálej výmene časti škodlivín: ťažká časť aerosólov, plynov, dymu a prachových nečistôt z atmosféry dopadá na zemský povrch a do vodných útvarov, časť tuhých odpadov zo zemského povrchu sa odplavuje. do vodných útvarov alebo rozptýlené vzdušnými prúdmi. Znečistenie životného prostredia ovplyvňuje človeka priamo alebo prostredníctvom biologického spojenia (obr. 3). V technogénnych tokoch znečisťujúcich látok zaujímajú kľúčové miesto transportné médiá – vzduch a voda.

3. Znečistenie ovzdušia

Zloženie, množstvo a nebezpečenstvo látok znečisťujúcich ovzdušie. Z 52 Gt viac ako 90 % globálnych antropogénnych emisií do atmosféry pochádza z oxidu uhličitého a vodnej pary, ktoré zvyčajne nie sú klasifikované ako znečisťujúce látky (o špeciálnej úlohe emisií CO 2 sa hovorí nižšie). Technogénne emisie do ovzdušia predstavujú desiatky tisíc jednotlivých látok. Najbežnejších „veľkotonážnych“ znečisťujúcich látok je však relatívne málo. Ide o rôzne pevné častice (prach, dym, sadze), oxid uhoľnatý (CO), oxid siričitý (SO 2), oxidy dusíka (NO a NO 2), rôzne prchavé uhľovodíky (CH x), zlúčeniny fosforu, sírovodík (H 2S), amoniak (NH3), chlór (Cl), fluorovodík (HF). Množstvá prvých piatich skupín látok z tohto zoznamu, merané v desiatkach miliónov ton a emitované do ovzdušia na celom svete a v Rusku, sú uvedené v tabuľke. 3.

Tabuľka 3

Emisie do ovzdušia piatich hlavných znečisťujúcich látok vo svete a v Rusku ( miliónov ton)

	Stacionárne zdroje	Doprava	Stacionárne zdroje		Doprava

Najväčšie znečistenie ovzdušia je pozorované v priemyselných regiónoch. Asi 90 % emisií pochádza z 10 % rozlohy krajiny a sú sústredené najmä v Severnej Amerike, Európe a východnej Ázii. Zvlášť silne znečistené je ovzdušie veľkých priemyselných miest, kde človekom spôsobené toky tepla a látok znečisťujúcich ovzdušie, častejšie za nepriaznivých poveternostných podmienok (vysoký atmosférický tlak a tepelné inverzie), často vytvárajú prachové kupoly a smogové javy - toxické zmesi hmly. , dym, uhľovodíky a škodlivé oxidy. Takéto situácie sú sprevádzané silným prekračovaním maximálnej povolenej koncentrácie mnohých látok znečisťujúcich ovzdušie.Viac ako 200 miest v Rusku, ktorých počet obyvateľov je 65 miliónov ľudia zažívajú neustále prekročenie maximálnej prípustnej koncentrácie toxických látok. Obyvatelia 70 miest sa systematicky stretávajú s 10 a viacnásobným prekračovaním maximálnej povolenej koncentrácie. Sú medzi nimi také mestá ako Moskva, Petrohrad, Samara, Jekaterinburg, Čeľabinsk, Novosibirsk, Omsk, Kemerovo, Chabarovsk. V týchto mestách majú hlavný podiel na celkovom objeme emisií škodlivých látok vozidlá, napríklad v Moskve je to 88 %, v St a biologické procesy. Sila technogénnych zdrojov znečistenia sa však natoľko zvýšila, že v dolnej troposfére spolu s lokálnym zvýšením koncentrácie niektorých plynov a aerosólov dochádza ku globálnym zmenám. Osoba napáda obeh látok vyvážených biotou, čím prudko zvyšuje emisie škodlivých látok do atmosféry, ale nezabezpečuje ich odstránenie. Koncentrácia množstva antropogénnych látok v atmosfére (oxid uhličitý, metán, oxidy dusíka a pod.) rýchlo rastie. To naznačuje, že asimilačný potenciál bioty sa blíži k vyčerpaniu.Kyslé sedimenty. Oxid siričitý je podľa viacerých ukazovateľov, predovšetkým z hľadiska množstva a prevalencie škodlivých účinkov, považovaný za znečisťujúcu látku číslo jeden v ovzduší. Vzniká oxidáciou síry obsiahnutej v palive alebo sulfidických rudách. V súvislosti so zvyšovaním výkonu vysokoteplotných procesov, premenou mnohých tepelných elektrární na plyn a rastom vozového parku rastú emisie oxidov dusíka vznikajúce pri oxidácii atmosférického dusíka. Uvoľňovanie veľkého množstva SO a oxidov dusíka do atmosféry vedie k citeľnému zníženiu pH atmosférických zrážok. Je to spôsobené sekundárnymi reakciami v atmosfére, ktoré vedú k tvorbe silných kyselín – sírovej a dusičnej. Tieto reakcie zahŕňajú kyslík a vodnú paru, ako aj častice priemyselného prachu ako katalyzátory: 2SO 2 + O 2 + 2H 2 O → 2H 2 SO 4; 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3. množstvo medziproduktov produkty týchto reakcií. Rozpúšťanie kyselín v atmosférickej vlhkosti vedie ku „kyslým dažďom“. V oblastiach s kyslými pôdami sú kyslé zrážky veľmi nebezpečné, dochádza k odumieraniu mikroflóry, vyplavovaniu organických látok, okysľovaniu vodných plôch riek a jazier a k nezvratným zmenám v ekosystémoch.Narušenie ozónovej vrstvy. V 70. rokoch sa objavili správy o regionálnych poklesoch ozónu v stratosfére. Sezónne pulzujúca ozónová diera nad Antarktídou s rozlohou viac ako 10 milión km 2, kde obsah O 3 v 80. rokoch klesol takmer o 50 %. Neskôr sa „túlavé ozónové diery“, hoci menších rozmerov a nie s takým výrazným poklesom, začali v zime pozorovať na severnej pologuli, v zónach pretrvávajúcich anticyklón – nad Grónskom, severnou Kanadou a Jakutskom. Priemerná miera globálneho poklesu za obdobie od roku 1980 do roku 1995 sa odhadovala na 0,5 - 0,7 % ročne. Keďže oslabenie ozónovej clony je mimoriadne nebezpečné pre celú suchozemskú biotu a pre ľudské zdravie, tieto údaje pritiahli veľkú pozornosť vedcov, a potom celá spoločnosť. O príčinách poškodzovania ozónovej vrstvy bolo vyslovených viacero hypotéz, väčšina odborníkov sa prikláňa k názoru o technogénnom pôvode ozónových dier. Najpodloženejšia myšlienka je, že hlavným dôvodom je prenikanie technogénneho chlóru a fluóru do hornej atmosféry, ako aj iných atómov a radikálov schopných mimoriadne aktívne viazať atómový kyslík, čím konkurujú reakcii O + O 2 → O 3. hornú atmosféru sprostredkúvajú prchavé chlórfluórované uhľovodíky (CFC), ako sú freóny (zmes fluórchloridov metánu a etánu, napríklad freón-12 - dichlórdifluórmetán, CF 2 Cl 2), ktoré sa za normálnych podmienok inertné a netoxické rozkladajú v stratosféra pôsobením krátkovlnných ultrafialových lúčov. Každý atóm chlóru, ktorý sa uvoľňuje, je schopný zničiť alebo narušiť tvorbu mnohých molekúl ozónu. CFCs ročne rástli o 7-10% av 80. rokoch predstavovali približne 1 miliónov ton... Následne boli prijaté medzinárodné dohody,
zaväzuje členské krajiny znížiť používanie freónov. Už v roku 1978 zaviedli Spojené štáty americké zákaz používania aerosólov CFC. Rozšírenie ďalších použití freónov však opäť viedlo k zvýšeniu ich globálnej produkcie. Prechod priemyslu na nové technológie šetriace ozón je spojený s veľkými finančnými nákladmi.V posledných desaťročiach sa objavili aj iné, čisto technické spôsoby vynesenia aktívnych ničiteľov ozónu do stratosféry: jadrové výbuchy v atmosfére, emisie nadzvukových lietadiel, štarty tzv. rakety a opakovane použiteľné kozmické lode. Je však možné, že časť pozorovaného oslabenia ozónovej clony Zeme nesúvisí s technogénnymi emisiami, ale so sekulárnymi výkyvmi v aerochemických vlastnostiach atmosféry a nezávislými klimatickými zmenami Skleníkový efekt a klimatické zmeny. Technogénne znečistenie atmosféry do určitej miery súvisí so zmenou klímy. Hovoríme nielen o celkom evidentnej závislosti mezoklímy priemyselných centier a ich okolia na tepelnom, prašnom a chemickom znečistení ovzdušia, ale aj o globálnej klíme. v súčasnosti existuje tendencia k zvyšovaniu priemernej teploty atmosféry; za posledných 50 rokov sa zvýšil asi o 0,7 °C... To nie je v žiadnom prípade malé, ak vezmeme do úvahy, že hrubý nárast vnútornej energie atmosféry je veľmi veľký - asi 3000 Mj... Nie je spojená s nárastom slnečnej konštanty a závisí len od vlastností samotnej atmosféry. Hlavným faktorom je pokles spektrálnej priehľadnosti atmosféry pre dlhovlnné spätné žiarenie zo zemského povrchu, t.j. posilnenie skleníkového efektu. Skleníkový efekt vzniká zvýšením koncentrácie množstva plynov – CO 2, CO, CH 4, NO x, freónov atď., ktoré sa nazývajú skleníkové plyny. Podľa nedávnych údajov, ktoré zostavil Medzinárodný panel pre zmenu klímy (IPCC), existuje pomerne vysoká pozitívna korelácia medzi koncentráciou skleníkových plynov a odchýlkami v globálnej atmosférickej teplote. V súčasnosti je významná časť emisií skleníkových plynov spôsobená človekom a veľmi dôležitý je trend globálneho otepľovania. Otázka, či sa to stane alebo nie, už nie je aktuálna. Podľa odborníkov zo Svetovej meteorologickej služby bude pri súčasnej úrovni emisií skleníkových plynov priemerná globálna teplota v budúcom storočí rásť rýchlosťou 0,25 °C za 10 rokov. Jeho rast do konca 21. storočia sa podľa rôznych scenárov (v závislosti od prijatia určitých opatrení) môže pohybovať od 1,5 do 4 °C... V severných a stredných zemepisných šírkach oteplenie ovplyvní viac ako na rovníku. Zdá sa, že takýto nárast teploty by nemal spôsobiť veľké obavy. Navyše, možné otepľovanie v krajinách s chladným podnebím, ako je Rusko, sa zdá byť takmer žiadúce. V skutočnosti môžu byť dôsledky klimatických zmien katastrofálne. Globálne otepľovanie spôsobí výrazné prerozdelenie zrážok na planéte. Hladina svetového oceánu v dôsledku topenia ľadu sa môže do roku 2050 zvýšiť o 30 - 40 cm a do konca storočia - od 60 do 100 cm... Vznikne tak hrozba zaplavenia významných pobrežných oblastí.Pre územie Ruska je všeobecný trend klimatických zmien charakterizovaný miernym otepľovaním, priemernou ročnou teplotou vzduchu od roku 1891 do roku 1994. zvýšil o 0,56 °C... Za obdobie inštrumentálnych pozorovaní bolo najteplejších posledných 15 rokov a najteplejšie bol rok 1999. V posledných troch desaťročiach je badateľná aj tendencia k poklesu zrážok. Jedným z alarmujúcich dôsledkov klimatických zmien pre Rusko môže byť zničenie zamrznutej pôdy. Nárast teploty v zóne permafrostu o 2-3 °C povedie k zmene únosných vlastností zemín, čo ohrozí rôzne štruktúry a komunikácie. Okrem toho sa do atmosféry začnú dostávať zásoby CO 2 a metánu obsiahnuté v permafroste z rozmrazených pôd, čím sa zhorší skleníkový efekt.

4. Stanovenie podmienok rozptylu priemyselných emisií

Šírenie priemyselných emisií z potrubí a ventilačných zariadení v atmosfére sa riadi zákonmi turbulentnej difúzie. Proces rozptylu emisií je výrazne ovplyvnený stavom ovzdušia, umiestnením podnikov a zdrojov emisií, charakterom terénu, chemickými vlastnosťami emitovaných látok, výškou zdroja, priemerom potrubia. , atď. Horizontálny pohyb nečistôt je determinovaný najmä rýchlosťou a smerom vetra a vertikálny pohyb je determinovaný rozložením teplôt v atmosfére nad výškou látky by nemali prekročiť maximálnu jednorazovú maximálnu prípustnú koncentráciu tejto látky v atmosférický vzduch. Maximálna koncentrácia C m škodlivé látky (v mg/m3) v blízkosti zemského povrchu vzniká na osi ejekčného oblaku na diaľku X max zo zdroja emisií (pre zmes horúceho plynu a vzduchu):

A Je koeficient atmosférickej stratifikácie, ktorý závisí od teplotného gradientu a určuje podmienky pre vertikálny a horizontálny rozptyl emisií (pre stred Ruska nadobúda hodnotu do 140 – 200);

M Je hmotnosť látky emitovanej do atmosféry za jednotku času, g/s;

V 1 - objem emitovanej zmesi vzduchu a plynu, m3/s;

h - výška potrubia, m;

F - koeficient zohľadňujúci rýchlosť sedimentácie suspendovaných častíc emisií v atmosfére (pre plyny je to 1, pre prach s účinnosťou čistenia viac ako 90% - 2, od 75% do 90% - 2,5, menej ako 75% - 3);

Δ T - rozdiel medzi teplotou vypúšťanej zmesi plynu a vzduchu a teplotou okolitého atmosférického vzduchu, ktorý sa rovná priemernej teplote najteplejšieho mesiaca o 13. hodine;

η - bezrozmerný koeficient zohľadňujúci vplyv terénu;

m - bezrozmerný koeficient zohľadňujúci podmienky výstupu plynov z potrubia:

kde: f = 103 W°D/h3AT;

W0 = 4 V 1 / π D 2 - priemerná rýchlosť výstupu plynov z potrubia, pani;

D - priemer potrubia, m;

n - bezrozmerný koeficient v závislosti od parametra V M , pani:

o Vm ≤ 0,3 odberu n = 3, pre Vm > 2 prijať n = 1, pri 0,3< Vm < 2 принимают n = [(Vm - 0,3)(4,36 – Vm)] 0,5 .

Očakávaná maximálna koncentrácia znečisťujúcich látok (v mg/m3) keď je emitovaná studená zmes plynu a vzduchu, je určená rovnicou:

Vzdialenosť k miestu, kde sa očakáva maximálna koncentrácia, ( X max ) je definovaný takto: ● pre plyny a jemný prach X max = dh , kde d Je bezrozmerná veličina v závislosti od parametra V M :

na studený výtok

d = 11,4 V M pri V M ≤ 2;

d = 16,1 ( V M) 0,5 pri V M > 2;

● na hrubý prach ( F ≥ 2)

X max = 0,25 (5 - f) dh ;

● pre zmes horúceho vzduchu a plynu:

d = 4,95VM (1 + 0,28f 1/3) pri V M ≤ 2;

d = 7 ( V M) 0,5 (1 + 0,28 f 1/3) pri V M > 2.

Koncentrácia znečisťujúcej látky v povrchovej vrstve atmosféry v akejkoľvek vzdialenosti X z iného zdroja emisií ako X max , sa určuje podľa vzorca: C = C m S 1 ,

kde S 1 - koeficient v závislosti od hodnoty χ = X / X max :

● pri χ ≤ 1 S1 = 3 χ 4 - 8 χ 3 + 6 χ 2 ;

● o 1< χ ≤ 8 S1 = 1,13 (1 + 0,13 χ 2) –1;

● pri χ ≤ 8 (F = 1) S1 = χ (3,58 χ2 +3,52 χ + 120) –1 ;

● pri χ ≤ 8 (F = 1) S1 = (0,1 χ 2 + 2,47 χ + 17,8) - 1 .

Praktická časť

Správa o vykonaní laboratórnych prác by mala obsahovať:

1) počiatočné údaje;

2) výsledky všetkých výpočtov;

3) závery.

Kontrolné otázky

1. Čo sú technogénne emisie?
2. Zdroje tepla a ich úloha pri znečisťovaní životného prostredia.
3. Vplyv hutníckych a chemických procesov na znečisťovanie životného prostredia.
4. S čím je spojené ničenie ozónovej vrstvy?
5. Čo spôsobuje kyslé zrážanie?
6. Čo je skleníkový efekt a aké je jeho nebezpečenstvo?
7. Aký je dôvod znečistenia ovzdušia?
8. Ochrana životného prostredia / Ed. S.V. Belova. Moskva: Vyššia škola, 1991.2.234 s.
9. Ekológia / Ed. Denisova V.V.: Rostov na Done, marec 2002, 630 s.
10. Fedorová A.I. Workshop o ekológii a ochrane životného prostredia. M .: VLADOS, 2001, 288 s.