Проблема забруднення навколишнього середовища є надто складною і багатогранною, щоб намагатися її вивчити швидко.

У засобах масової інформації шуму зазвичай приділяється мало уваги, і багато хто не вважає його забруднювачем атмосфери. Але чи насправді це не так? Досі більшість людей не здогадується про небезпеку шумового забруднення. Це відбувається через те, що проблеми шумового забруднення міського середовища були на науковому рівні усвідомлені нещодавно і стали гостроактуальними лише в останні десятиліття. Шляхи рішення обрано нами не випадково. В даний час проблема здоров'я стоїть дуже гостро, стрімкий темп життя призводить не тільки до зростання міст, міських агломерацій і мегаполісів, промисловості, а й у зв'язку з перерахованим нижче, до погіршення екології, порушення географічного середовища проживання людини, і, як правило, погіршує здоров'я населенні

Вивчити шум як один із забруднювачів навколишнього середовища;

Виявити вплив шуму на організм людини;

Виявити заходи захисту людини від шумового впливу

1. Види шумів та їх вплив на почуття людини.

Що таке гамір? На основі раніше отриманих знань з курсу фізики учні можуть дати

Шум – випадкова суміш звуків різної висоти (частоти). Одиниця виміру 1 дБ = 10 Lg.

Людина завжди жила у світі звуків і шуму. Звуком називають такі механічні коливання довкілля, які сприймаються слуховим апаратом людини (від 16 до 20000 коливань на секунду). Коливання більшої частоти називають ультразвуком, меншою – інфразвуком. Шум - гучні звуки, що злилися в безладне звучання.

Рівень шуму вимірюється в одиницях, що виражають рівень звукового тиску, - децибелах. Цей тиск сприймається не безмежно. Рівень шуму 20-30 децибелів (дБ) практично нешкідливий для людини, це природний шумовий фон. Що ж до гучних звуків, то тут допустима межа становить приблизно 80 децибелів. Звук у 130 децибелів вже викликає у людини больове відчуття, а 150 стає для нього нестерпним.

Для всіх живих організмів, у тому числі й людини, звук є одним із впливів довкілля.

У природі гучні звуки рідкісні, шум відносно слабкий і нетривалий. Поєднання звукових подразників дає час тваринам і людині, необхідне для оцінки їх характеру та формування реакції у відповідь. Звуки і шуми великої потужності вражають слуховий апарат, нервові центри, можуть викликати болючі відчуття і шок. Так діє шумове забруднення.

Дуже високий рівень промислових шумів. На багатьох роботах і галасливих виробництвах він сягає 90-100 децибелів і більше. Не набагато тихіше й у нас вдома, де з'являються нові джерела шуму - так звана побутова техніка.

Таким чином виділяють два види шуму:

1. Шуми природного походження.

2. Шуми антропогенного походження.

2. Зміни у слуховому апараті під впливом гучних звуків

Який орган реагує на надмірний шум насамперед? Звичайно, це орган слуху.

Тихий шелест листя, дзюрчання струмка, пташині голоси, легкий плескіт води та шум прибою завжди приємні людині. Вони заспокоюють його, знімають стреси. Це використовується у лікувальних закладах, у кабінетах психологічного розвантаження. Але природні звучання голосів природи стають дедалі рідкісними, зникають зовсім чи заглушаються промисловими, транспортними та інші шумами.

Тривалий шум несприятливо впливає орган слуху, знижуючи чутливість до звуку. Він призводить до розладу діяльності серця, печінки, до виснаження та перенапруги нервових клітин. Ослаблені клітини нервової системи що неспроможні досить чітко координувати роботу різних систем організму. Звідси виникають порушення діяльності.

Довгий час вплив шуму на організм людини спеціально не вивчався, хоча вже в давнину знали про його шкоду.

В даний час вчені у багатьох країнах світу ведуть різні дослідження з метою з'ясування впливу шуму на здоров'я людини. Їхні дослідження показали, що шум завдає відчутної шкоди здоров'ю людини, але й абсолютна тиша лякає та пригнічує її. Також вчені встановили, що звуки певної сили стимулюють процес мислення, особливо процес рахунку.

Кожна людина сприймає по-різному шум. Багато залежить від віку, темпераменту, стану здоров'я, навколишніх умов.

Деякі люди втрачають слух навіть після короткої дії шуму порівняно невеликої інтенсивності.

Постійна дія сильного шуму може негативно вплинути на слух, а й викликати інші шкідливі наслідки - дзвін у вухах, запаморочення, біль голови, підвищення втоми.

Шум має акумулятивний ефект, тобто акустичні подразнення, накопичуючись в організмі, все сильніше пригнічують нервову систему. Тому перед втратою слуху від дії шумів виникає функціональний розлад центральної нервової системи. Особливо шкідливий вплив надає шум на нервово-психологічну діяльність організму.

Шум підступний, його шкідливий вплив на організм відбувається незримо, непомітно. Порушення в організмі виявляються не відразу. До того ж організм людини проти шуму практично беззахисний.

Таблиця. Рівні гучності від різних джерел

Джерело звуку Рівень (дБ)

Спокійне дихання не сприймається

Шелесті листя у спокійну погоду 17

Перегортання газет 20

Звичайний шум у будинку 40

Прибій на березі 40

Розмова середньої гучності 50

Гучна розмова 70

Пилосос, що працює 80

Поїзд до метро 80

Концерт рок-музики 100

Розкочування грому 110

Реактивний двигун 110

Постріл зі зброї 120

Больовий поріг 120

Практична частина

1. Визначення гостроти слуху у учнів

Гострота слуху – це мінімальна гучність звуку, яка може бути сприйнята вухом випробуваного.

Для того, щоб визначити гостроту слуху у учнів, ми взяли механічний годинник та лінійку.

Обладнання:

Механічний годинник Лінійка

Порядок роботи:

1. Наближайте годинник до тих пір, поки не почуєте звук. Виміряйте відстань від вуха до годинника в сантиметрах.

2. Прикладіть годинник щільно до вуха і відводьте від себе, поки не зникне звук. Знову визначте відстань до годинника

3. Якщо дані збігатимуться, це буде приблизно вірна відстань.

4. Якщо дані не збігаються, то для оцінки відстані чутності потрібно взяти середнє арифметичне двох вимірів.

В експерименті брали участь (50 учнів) з них:

1. любителі слухати гучну музику в навушниках;

2. спокійну музику;

3. любителів тиші

Оцінка результатів тестів:

1. любителі слухати гучну музику в навушниках-8-9 см;

2. спокійну музику-12-13см;

3. любителів тиші-15-16 див.

■ При постійному розтягуванні барабанної перетинки зменшується її еластичність, тому потрібна більша гучність звуку, щоб вона почала коливатися, тобто знижується чутливість слухового аналізатора;

■ Пошкоджуються слухові рецептори.

Соціологічне опитування щодо виявлення дії шуму на психічні процеси учнів 8-х класів

Як впливає шум на вас?

■ Швидка стомлюваність;

■ Ослаблення пам'яті;

■ Зниження уваги;

■ Втрата працездатності;

■ Порушення сну;

■ Загальна слабкість

Вплив шуму на вчителів

(20 осіб)

Як впливає шум на вас?

■ Досада;

■ Зниження функціональної діяльності;

■ Проблеми у сім'ї;

■ Втрата працездатності;

■ Підвищена дратівливість;

■ Втрата сну;

Висновки: тривалий шум призводить до швидкої стомлюваності, ослаблення пам'яті, зниження уваги, втрати працездатності, підвищеної дратівливості, порушення сну, загальної слабкості. Дія шуму може поступово призвести до психічних захворювань.

Вплив шуму, що призводить до психічних захворювань

Дія шуму

Проблеми взаєморозуміння

Розсіювання уваги

Слабка зосередженість

Втрата сну

Дратівливість

Зниження функціональної діяльності

Невдоволення

Проблеми у сім'ї

Психічні захворювання

Висновок

Заходи захисту людини від шумової дії.

Отже, шум шкідливий. "Шум - повільний вбивця", - так заявляють американські фахівці. Але чи можна зменшити його вплив на живі організми, включно з людиною? Що може зробити кожен із нас?

Як і інші види антропогенних впливів, проблема забруднення середовища шумом має міжнародний характер. Всесвітня організація охорони здоров'я з огляду на глобальний характер шумового забруднення навколишнього середовища розробила довгострокову програму зі зниження шуму в містах та населених пунктах світу.

У Росії її захист від шумового впливу регламентується Законом Російської Федерації «Про охорону навколишнього середовища» (2002) (ст. 55), і навіть постановами уряду про заходи щодо зниження шуму промислових підприємствах, містах та інших населених пунктах.

Захист від шумового впливу – дуже складна проблема і для її вирішення необхідний комплекс заходів: законодавчих, техніко-технологічних, містобудівних, архітектурно – планувальних, організаційних та ін. Для захисту населення від шкідливого впливу шуму нормативно – законодавчими актами регламентується його інтенсивність, час дії та інші параметри. Держстандартом встановлено єдині санітарно-гігієнічні норми та правила щодо обмеження шуму на підприємствах, у містах та інших населених пунктах. В основу норм покладено такі рівні шумової дії, дія яких протягом тривалого часу не викликає несприятливих змін в організмі людини, а саме: 40 дБ вдень та 30 – вночі. Допустимі рівні транспортного шуму встановлені в межах 84-92 дБ і з часом знижуватимуться.

Техніко-технологічні заходи зводяться до шумозахисту, під яким розуміють комплексні технічні заходи щодо зниження шуму на виробництві (установка звукоізолюючих кожухів верстатів, звукопоглинання та ін), на транспорті (глушники викидів, заміна колодкових гальм на дискові, шумопоглинаючий асфальт та ін).

На містобудівному рівні захист від шумового впливу може бути досягнутий такими заходами:

Зонування з виносом джерел шумів за межі забудови;

Організацією транспортної мережі, що унеможливлює проходження галасливих магістралей через райони житлової забудови;

Видаленням джерел шуму та улаштуванням захисних зон навколо та вздовж джерел шумового впливу та організація зелених насаджень;

Прокладання магістралей у тунелях, улаштуванням шумозахисних насипів та інших поглинаючих шум перешкод на шляхах поширення шуму (екрани, виїмки, коварів);

Архітектурно-планувальні заходи передбачають створення шумозахисних будівель, тобто таких будівель, які забезпечують приміщенням нормальний акустичний режим за допомогою конструктивних, інженерних та інших заходів (герметизація вікон, подвійні двері з тамбуром, облицювання стін звукопоглинаючими матеріалами та ін.).

Певний внесок у захист середовища від шумового впливу вносить заборона звукових сигналів автотранспорту, віаполетів над містом, обмеження (або заборона) льотів та посадок літаків у нічний час та інші організаційні заходи.

Однак ці заходи навряд чи дадуть належний екологічний ефект, якщо не буде зрозуміло головне: захист від шумового впливу - проблема не тільки технічна, а й соціальна. Необхідно виховувати звукову культуру і усвідомлено не допускати дій, які б зростанню шумового забруднення середовища.

ШУМ ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР

Мета роботи:ознайомлення з характеристиками шуму та особливостями його впливу на організм людини, з особливостями вимірювання та нормування параметрів шуму, а також з методами оцінки шуму у природних умовах навколишнього середовища.

Теоретична частина

1. Звук та його основні характеристики

Будь-яке порушення стаціонарного стану того чи іншого середовища породжує хвильові процеси. Механічні коливання частинок середовища діапазоні частот 20 – 20000 Гцсприймаються вухом людини і називаються звуковими хвилями. Коливання середовища із частотами нижче 20 Гцназивають інфразвуком, а коливання з частотами вище 20000 Гц- Ультразвуком. Довжина звукової хвилі l пов'язана з частотою f та швидкістю звуку із залежністю: l = c/f . Нестаціонарний стан середовища при поширенні звукової хвилі характеризується звуковим тиском ( P ), під яким розуміють середньоквадратичне значення відхилення тиску в середовищі при поширенні звукової хвилі від тиску в необуреному середовищі, що вимірюється в паскалях ( Па). Перенесення енергії плоскою звуковою хвилею через одиницю поверхні, перпендикулярну до напряму поширення звукової хвилі, характеризують інтенсивністю звуку (щільністю потоку звукової потужності), Вт/м2: , (1)

де P - звуковий тиск, Па; r - Питома щільність середовища, г/м 3; c – швидкість поширення звукової хвилі в даному середовищі, м/с. Швидкість перенесення енергії дорівнює швидкості поширення звукової хвилі.

Органи слуху людини здатні сприймати звукові коливання дуже широких діапазонах зміни інтенсивностей і звукових тисків. Наприклад, при частоті звуку в 1 кГцусередненого порога чутливості людського вуха (поріг чутності) відповідають значення звукового тиску та інтенсивності звуку: P 0 = 2∙10 -5 Паі I 0 = 10 -12 Вт/м2, а порога больового відчуття (перевищення якого вже може призвести до фізичного пошкодження органів слуху) відповідають значенням P б = 20 Паі I б = 1 Вт/м2. Величини P 0 і I 0 в звукотехніці прийняті як стандартні (еталонні) величини. Відповідно до закону Вебера-Фехнера дія звуку, що подразнює людське вухо, пропорційна логарифму звукового тиску, тому на практиці зазвичай замість абсолютних значень інтенсивності і звукового тиску використовують їх відносні логарифмічні рівні звуку, виражені в децибелах ( дБ): ; , (2)

де I 0 = 10 -12 Вт/м2і P 0 = 2∙10 -5 Па– стандартні граничні значення інтенсивності та звукового тиску. Для реальних атмосферних умов вважатимуться, що L I = L P = L .

Реальне шумове поле часто визначається одним, а кількома джерелами шуму. Найбільш просто виглядає експериментально встановлене правило складання інтенсивностей звуку кількох джерел: . (3) Правило складання звукових тисків, створюваних кількома джерелами, легко виводиться з виразів (1), (3) і має квадратичний характер:

Використовуючи вирази (2) – (4), легко отримати правило додавання відносних логарифмічних рівнів звуку. Відповідно до визначення відносні логарифмічні рівні звуку i -го джерела та сумарний рівень звуку визначаються як

звідки відповідно отримуємо:

. (5) Аналогічно можна виразити і сумарний рівень звуку: .Підставляючи послідовно сюди вирази (5) і (4), отримуємо правило складання відносних логарифмічних рівнів звуку кількох джерел: . (6)У разі n однакових джерел звуку (Li = L) формула (6) спрощується: L å = L + 10 lg ( n ) . (7)З формул (6) і (7) випливає, що якщо рівень одного з джерел звуку перевищує рівень іншого більш ніж на 10 дБ, то звук більш слабкого джерела практично можна знехтувати, так як його внесок у загальний рівень буде менше 0, 5 дБ. Таким чином, при боротьбі з шумом насамперед необхідно заглушувати найінтенсивніші джерела шуму. Крім того, слід мати на увазі, що за наявності декількох однакових джерел шуму усунення одного-двох з них дуже слабко впливає на загальне зниження рівня шуму. Важливою характеристикою шуму є рівень його звукової потужності. Звукова потужність W , Вт, - це загальна кількість звукової енергії, що випромінюється джерелом шуму в одиницю часу. . (8) Якщо енергія випромінюється в усіх напрямках рівномірно і згасання звуку повітря мало, то при інтенсивності I на відстані r від джерела шуму його звукова потужність може бути визначена за формулою: W = 4 p r2I . За аналогією з логарифмічними рівнями інтенсивності та звукового тиску введено логарифмічні рівні звукової потужності ( дБ): , (9)

де W 0 = I 0 s 0 = 10 -12 – стандартне значення звукової потужності, Вт; s 0 = 1 м 2.

Розподіл енергії шуму діапазоні звукових частот характеризується з допомогою частотного спектра. У практичному застосуванні спектр шуму показує рівні звукового тиску або інтенсивності (для джерел звуку – рівні звукової потужності) в октавних частотних смугах частот, що характеризуються нижньою f н та верхньої f в граничними частотами у співвідношенні f у /f н = 2 та середньогеометричною частотою: f сг = (f н · f в) 0,5 . Середньогеометричні частоти сусідніх октавних смуг відповідають стандартному двійковому ряду, що включає 10 значень: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000 Гц.

2. Особливості суб'єктивного сприйняття звуку

Сприйняття звуку людським вухом дуже і нелінійно залежить від його частоти. Особливості суб'єктивного сприйняття звуку ілюструються графічно за допомогою кривих рівної гучності на рис. 1. Кожна крива на рис. 1 характеризує рівні звукового тиску на різних частотах, що сприймаються вухом людини з однаковим рівнем гучності ( L N ).

Мал. 1. Криві рівної гучності

Відносний логарифмічний рівень гучності оцінюється за допомогою спеціальних одиниць фон. Для визначення рівня гучності довільної точки N у полі креслення на рис. 1 слід через цю точку провести криву рівної гучності (як показано пунктирною лінією на рис. 1) та визначити рівень звукового тиску ( L P * ) при якому ця крива перетинає лінію частоти 1000 Гц. Отримане вказаним чином чисельне значення рівня звукового тиску, виражене в дБ, і визначить чисельне значення рівня гучності, виражене в фон, Т. е.: .Фізичний прилад для вимірювання рівнів звукового тиску (об'єктивного фізичного параметра) - « шумомір» - Технічно реалізується просто. Для оцінки рівнів гучності (суб'єктивно сприймається людиною параметра) необхідно, як випливає з креслення на рис. 1, так скоригувати вимірювальний процес у шумомірі, щоб при зміні рівня звукового тиску відповідно до однієї з кривих рівної гучності його показання залишалися незмінними та рівними рівню звукового тиску на частоті 1000 Гц. Тобто для довільної кривої рівної гучності (наприклад, показаної пунктирною лінією на рис. 1) необхідно, щоб виконувалася умова: . Порівняно простими технічними засобами здійснити точну корекцію не вдається. Тому практично реалізована корекція здійснюється приблизно. Можливі кілька різновидів корекції показань шумоміра для оцінки рівнів гучності. Найбільшого поширення набула корекція, яка називається корекцією типу А . Таким чином, кориговані рівні звукового тиску, отримані за допомогою фізичного шумоміра (тобто працює в режимі корекції типу А ) і прийняті як оцінки рівнів гучності, що суб'єктивно сприймаються людиною, визначаються у вигляді (10)

і називаються рівнями звуку, що вимірюються в спеціальних одиницях дба.

З вищевикладеного можна зробити наступний висновок: якщо будь-яку з кривих рівної гучності для тонального звуку коригувати А , то в результаті отримаємо значення постійного рівня звуку (у дба), наближено (точна корекція практично не здійсненна) відповідне рівню гучності ΔL N даної кривої, вираженому в одиницях виміру гучності ( фон), тобто можна вважати рівні звуку L A наближеною оцінкою суб'єктивного сприйняття шуму у вигляді рівнів гучності L N : .

3. Дія шуму на організм людини

Шумом вважається всякий звук, що несприятливо діє на організм людини. Залежно від інтенсивності та тривалості дії шуму на організм людини відбувається зниження чутливості органів слуху, що виражається у вигляді тимчасового зміщення порога чутності (нижня крива на рис. 1). Внаслідок такого зміщення порога чутливості слухового апарату людина починає погано чути тихі звуки. Як правило, поріг чутливості відновлюється через деякий (порівняно нетривалий) інтервал часу. Однак при великій інтенсивності і тривалості дії шуму можлива незворотна втрата чутливості слухового апарату людини (глухість). дба) зазвичай рано чи пізно призводить до часткової чи навіть повної втрати слуху. Дослідження показують, що в даний час приглухуватість виходить на одне з лідируючих місць у ряді професійних захворювань і має тенденцію до подальшого зростання. Дія шуму на організм не обмежується лише безпосереднім впливом на органи слуху. Звукове роздратування через нервову систему слухових органів передається до центральної та вегетативної нервових систем і за допомогою їх може впливати на внутрішні органи людини, викликаючи істотні зміни в їх стані. Таким чином, шум здатний впливати на організм людини в цілому. Даний факт підтверджується тим, що статистика загальної захворюваності робочих шумних виробництв виявляється на 10 - 15% вище. Вплив на вегетативну нервову систему проявляється навіть при невеликих рівнях звуку (40 - 70 дба) і залежить від суб'єктивного сприйняття шуму людиною. З вегетативних реакцій найбільш вираженим є порушення периферичного кровообігу внаслідок звуження капілярів шкірного покриву та слизових оболонок, а також підвищення артеріального тиску (при рівнях звуку вище 85 дба). Вплив на центральну нервову систему людини викликає збільшення часу зорово-моторних реакцій, порушує біоелектричну активність головного мозку з можливим виникненням загальних функціональних змін в організмі (при рівнях звуку вище 50 – 60 дба), а також виникають біохімічні зміни в структурах головного мозку. дба. Вплив на психіку людини зростає зі збільшенням інтенсивності звуку, а також із зменшенням ширини смуги частотного спектру шуму. При імпульсних та нерегулярних шумах ступінь їх дії підвищується. Зміни в станах центральної та вегетативної нервових систем виникають набагато раніше і при менших рівнях шуму. Під впливом шуму знижуються рівні уваги та пам'яті, виникає підвищена стомлюваність, можуть виникати головні болі.

4. Нормування шуму

За характером спектру шуми поділяють на широкосмугові та тональні. Широкосмугові шуми мають безперервний частотний спектр шириною менше однієї октави. У спектрі тональних шумів є виражені дискретні тони, що визначаються шляхом вимірювань у третьоктавних смугах частот з перевищенням рівня звукового тиску над сусідніми смугами не менше ніж на 10 дБ.За тимчасовими характеристиками шуми ділять на постійні, рівень звуку яких протягом 8-годинного робочого дня змінюється лише на 5 дбапри вимірах на часовій характеристиці "повільно" шумоміра, і непостійні, що не задовольняють даній умові. Непостійні шуми, у свою чергу, поділяються на такі види:

• шуми, що коливаються в часірівень звуку яких безперервно змінюється в часі;
• переривчасті шуми, рівень звуку яких поступово змінюється (на 5 дбаі більше), причому тривалість інтервалів, протягом яких рівень залишається постійним, становить не менше ніж 1 з;
• імпульсні шуми, Що складаються з одного або декількох звукових сигналів, кожен тривалістю менше 1 з, при цьому рівні звуку в дбаі дБА(I) , Виміряні відповідно на тимчасових характеристиках “ повільно” та “ імпульс” шумоміра, відрізняються не менш ніж на 7 дба.

Для оцінки непостійних шумів введено поняття еквівалентного рівня звуку LАе (за енергії впливу), що виражається в дБА і представляє рівень звуку такого постійного широкосмугового шуму, інтенсивність якого протягом інтервалу часу ( T ) має таке ж середнє значення, що і даний шум, що змінюється в часі: ,

де L A ( t ) – поточні значення, відповідно, звукового тиску та рівня звуку, що змінюється в часі шуму. Значення L А е можуть бути виміряні за допомогою автоматичних інтегруючих шумомірів протягом заданого періоду T.

Нормованими параметрами шуму є: постійного шуму– рівні звукового тиску L P (дБ) в октавних смугах частот із середньогеометричними частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 та 8000 Гц; крім того, для орієнтовної оцінки постійного широкосмугового шуму на робочих місцях допускається використовувати рівень звуку L A , виражений у дба;для непостійного шуму(крім імпульсного) – еквівалентний рівень звуку L Ае (за енергії впливу), виражений у дба, являє собою рівень звуку такого постійного широкосмугового шуму, який впливає на вухо з такою ж звуковою енергією, як і реальний шум, що змінюється в часі за той же період часу; імпульсного шуму– еквівалентний рівень звуку L Ае , виражений у дба, та максимальний рівень звуку L А max в дБА(I), Виміряний на часовій характеристиці "імпульс" шумоміра. Допустимі значення параметрів шуму на робочих місцях регламентуються ГОСТ 12.1.003-83 * "Шум. Загальні вимоги безпеки” та СН 3223-85 “Санітарні норми допустимих рівнів шуму на робочих місцях”. Допустимі значення параметрів шуму встановлюються залежно від виду виконуваної роботи (робочих місць) та характеру шуму. Для робіт, пов'язаних з творчою, управлінською, науковою діяльністю або які потребують підвищеної уваги, зосередженості, слухового контролю, передбачені нижчі рівні шуму. Нижче наведено характерні види робіт, що відрізняються при нормуванні, із зазначенням порядкового номера. , конструювання, розробка, програмування. Адміністративно-управлінська робота, що вимагає зосередженості робота, аналітична робота в лабораторії. розміщення галасливих агрегатів ЕОМ, пов'язані з процесами спостереження та дистанційного керування без мовного зв'язку по телефону; роботи в лабораторіях з шумним устаткуванням. Усі види робіт за винятком перерахованих у п.п. 1 - 4.Для широкосмугового шуму в табл. 1 наведено допустимі рівні звукового тиску L P в октавних смугах частот із середньогеометричними частотами f сг , рівні звуку L A (для суб'єктивної оцінки гучності постійних шумів) та еквівалентні рівні звуку L Ае (для оцінки непостійних шумів).Для тонального та імпульсного шумів, а також для шумів, створюваних у приміщеннях установками кондиціювання та вентиляції, допустимі рівні повинні бути на 5 дБнижче зазначених у табл.1 (при вимірах на характеристиці "повільно" шумоміра).

Таблиця 1

Допустимі рівні шуму

виду роботи	Рівні звукового тиску L P (дБ) в октавних смугах частот із середньогеометричними частотами, Гц									Рівні звуку L А , дба

Для коливається в часі та переривчастого шумів максимальний рівень звуку не повинен перевищувати 110 дба.Для імпульсного шуму максимальний рівень звуку, виміряний на характеристиці "імпульс" шумоміра, не повинен перевищувати 125 дба(I). Відповідно до СН 3077-84 встановлено більш жорсткі вимоги до шуму в житлових приміщеннях, громадських будівлях та на території житлової забудови. Наприклад, в аудиторіях навчальних закладів рівні L A і L Ае не повинні перевищувати 40 дба, а максимальний рівень звуку – 55 дба.У будь-якому випадку забороняється навіть короткочасне перебування людей у ​​зонах з рівнями звукового тиску понад 135 дБу будь-якій октавній смузі. Зони з рівнем звуку понад 85 дБмають бути позначені знаками безпеки; працюючих у таких зонах слід забезпечувати засобами індивідуального захисту.

5. Особливості поширення звуку у атмосфері

Рівень звуку ( дБ), створюваного точковим джерелом з відривом r (м) від нього в однорідному середовищі без поглинання і далеко від будь-яких перешкод, визначається формулою: , (11)

де L W - Відносний логарифмічний рівень звукової потужності джерела (формула (9)); ф – фактор спрямованості випромінювання звуку джерелом щодо контрольної точки (для точкових джерел звуку, що розглядаються в даній роботі, ф= 1); Ω - Тілесний (просторовий) кут випромінювання звуку джерелом, ср; Δ L в - Додаткове ослаблення рівня звуку, що викликається поглинанням енергії звукової хвилі атмосферним повітрям.

Рівень звукового тиску, створюваного джерелом звуку в точці спостереження, віддаленої на деяку відстань від джерела, залежить від характеристик джерела (випромінюваний спектр, характеристика спрямованості випромінювання), від розташування точки спостереження (контрольної точки) щодо джерела звуку та ряду деяких інших параметрів. ( W ) являє собою частину простору, обмежену конічною поверхнею. Конічна поверхня в загальному випадку є безліч прямих ліній (утворюючих) в тривимірному просторі, що з'єднують всі точки деякої лінії (напрямної) з цією точкою (вершиною). Мірою тілесного кута є відношення площі тієї частини поверхні сфери s довільного радіусу r з центром у вершині тілесного кута, що вирізується конічною поверхнею даного тілесного кута, до квадрату радіусу сфери (рис. 2): , стерадіан (ср). (12) Конічна поверхня представляється як безліч прямих ліній ( утворюють) у просторі, що з'єднують усі точки деякої, у випадку довільної, лінії ( спрямовуючою) з цією точкою ( вершиною), як показано на рис. 2.

Якщо джерело звуку розташований у вільному просторі і випромінює по всіх напрямках (не обов'язково однаково), то тілесний кут випромінювання дорівнюватиме повному тілесному куту (тілесний кут містить у собі весь простір): W = 4 p ср.

При розташуванні джерела звуку на деякій площині, наприклад на земній поверхні, тілесний кут буде включати напівпростір і, отже, величина тілесного кута в даному випадку складе 2 p ср.З виразу (11), без урахування величини Δ L в слід, що рівень звукового тиску в контрольній точці зменшується на 6 дБпри подвоєнні відстані джерела звуку. Таке зменшення звукового тиску називають «геометричним спадом рівня звуку». У реальному навколишньому середовищі переважна більшість джерел звуку розташована поблизу земної поверхні, що має певну звуковідбивну здатність. У таких випадках рівень звуку в контрольній точці визначатиметься і прямою, і відбитою звуковими хвилями (рис. 3). На рис. 3 позначено: r 1 і r 2 - Відстань, що проходять прямий і відбитої звуковими хвилями, м; h ш і h к.т. - Висоти розташування над поверхнею джерела звуку і контрольної точки. З урахуванням позначень на рис. 3 має місце формула для оцінки рівня звуку, що поширюється поблизу поверхні, що відбиває: , (13)де: ф 1 і ф 2 – фактори спрямованості випромінювання звуку джерелом у напрямку контрольної точки та у напрямку точки відображення звукової хвилі від поверхні (у даній роботі для точкових джерел шуму приймаються рівними 1); a отр - Коефіцієнт відображення звукової хвилі від поверхні (0< a отр < 1, для земной поверхности a отр = 0,37). h ш £ r 1 / 3 і a ор ≈ 1 з незначною похибкою вважатимуться, що випромінювання звуку відбувається безпосередньо з поверхні. У цьому випадку вважають r 1 ≈ r 2 ≈ r (рис. 4), ф = 0,5(Ф 1 + Ф 2) = 1 та W = 2p ср(випромінювання звуку в напівпростір) і як розрахункову формулу використовують формулу (11). h к.т << r , h ш << r і f ср £ 40/ (h ш h к.т. ) – середня частота випромінюваної джерелом смуги частот, Гц, то пряма та відбита звукові хвилі синфазно складаються і рівень звукового тиску зростає на величину D L дод = 3 дБщодо рівня, що визначається формулою (14). Додаткове ослаблення рівня звуку, що викликається втратами звукової енергії в атмосферному повітрі, пропорційно відстані r (м), що проходить звуковою хвилею: , (14)

де b в - Коефіцієнт поглинання звуку в повітрі, дБ/км. Величина b в залежить від частоти звуку, а також від температури та відносної вологості повітря (в даній роботі прийнято b в =5,2 дБ/км).

Додаткове ослаблення шуму на шляху поширення звукових хвиль у навколишньому середовищі можуть викликати різні перешкоди, наприклад, смуги лісонасаджень. Якщо висота лісонасаджень не менше 5 м, то звук частково відбивається від неї, а частково розсіюється в кронах дерев та чагарнику. Додаткове ослаблення шуму смугою лісонасаджень може бути враховано шляхом обчислення негативної поправки до формул (11) та (13): D L л.п. = b л.п. b л.п , (15) де: b л.п. - Коефіцієнт ослаблення звуку смугою лісонасаджень, дБ/м; b л.п - Ширина смуги лісонасаджень, м. Коефіцієнт ослаблення звуку лісосмугою складним чином залежить від виду рослинності та типу її посадки, а також від її ширини. Усередненим значенням коефіцієнта ослаблення звуку лісосмугою вважається значення b л.п. = 0,08 дБ/м. Слід, звичайно, мати на увазі, що лісосмуга, що складається з листяних насаджень, в зимовий час практично не послаблює рівень звукової хвилі, що проходить крізь неї. Наведені вище формули дозволяють оцінити рівень шуму деякому віддаленні від його точкового джерела. Однак у навколишньому середовищі мають місце шумові джерела, такі як протяжні вулиці, шосе, шумні виробничі цехи тощо, які не можна вважати точковими. Такі джерела шуму називають протяжними або лінійними. дБ) при видаленні на відстань d від нескінченно довгого лінійного джерела шуму серед без поглинання знижується на 3 дБпри подвоєнні відстані ( d , м) : L к.т. = L* W – 10 lg( d) – 3 , (16) де L * W – відносний логарифмічний рівень звукової потужності, що випромінюється ділянкою протяжного джерела довжиною 1 м. Рівні звукового тиску, створювані окремими ділянками лінійних джерел або протяжними джерелами кінцевої довжини довільно розташованої контрольної точки (рис. 4), визначаються за формулою : . (17) На рис. 4 позначено: l щ - Довжина протяжного джерела шуму, м; d - Найкоротша відстань від фронту протяжного джерела шуму до контрольної точки, м; α - Кут, під яким видно протяжне джерело шуму з даної контрольної точки, радий; r - Відстань від середини протяжного джерела шуму до контрольної точки, м. Якщо r > 2l ш , то можна використовувати формулу (14) з ф = 1 і Ω = 2p ср, тобто протяжне джерело в даному випадку можна вважати точковим.

Мал. 4. До визначення рівня звукового тиску поблизу протяжного джерела шуму кінцевої довжини

При досить великому віддаленні від протяжного джерела шуму у формулах (16) і (17) слід робити поправки на поглинання звуку повітряним середовищем (формула (14)) і при необхідності ослаблення шуму лісозахисною смугою (формула (14)).

Практична частина

1. Отримати у викладача варіант завдання.

2. Вивчити отримане завдання.

3. Здійснити класифікацію шуму у заданій ситуації.

4. Шляхом відповідних розрахунків оцінити рівень шуму у ситуаціях, визначених варіантом завдання.

5. За результатами розрахунків побудувати графічні залежності, зазначені у завданні.

6. Оцінити отримані характеристики шуму відповідність нормативним рівням.

1) Звіт повинен містити результати необхідних обчислень та графічні залежності, що ілюструють результати обчислень.

2) За даними завдання класифікувати досліджувані шуми (визначити їх характер).

3) Дати висновок про відповідність розрахованих рівнів шуму заданих контрольних точках нормативним рівням.

Контрольні питання

1. Звук та його характеристики.
2. Особливості суб'єктивного сприйняття звуку органами слуху людини.
3. Дія шумів на організм людини.
4. Характеристики шумів та їх класифікація.
5. З якою метою введено уявлення про еквівалентний рівень звуку і що представляє цей параметр?
6. Принципи нормування шумів.
7. Особливості сприйняття шумів, що походять від кількох джерел.
8. Уявлення про тілесному куті, у якого відбувається випромінювання звуку.
9. Які фактори можуть впливати на рівень звуку, що сприймається при його поширенні в атмосферному повітрі.
10. Особливості та відмінність точкових та протяжних джерел звуку.
11. Боротьба з шумом з виробництва: Довідник / За заг. ред. Є. Я. Юдіна. М.: Машинобудування, 1985. З. 11 – 17, 36 – 57.
12. Охорона довкілля/За ред. С. В. Бєлова. М.: Вища школа, 1991. З. 200 – 234.
13. Денисенко Г.Ф. Охорона праці. М.: Вища школа, 1985. С. 182 - 193.

бібліографічний список

Лабораторна робота №4

ВИЗНАЧЕННЯ УМОВ РОЗСІЮВАННЯ ВИКИДІВ ПРОМИСЛОВИМИ ПІДПРИЄМСТВАМИ

Мета роботи:визначити рівень забруднення атмосферного повітря промисловими викидами та викидами з вентиляційних пристроїв.

Теоретична частина

1. Техногенні емісії та впливи на навколишнє середовище

Техногенне забруднення середовища є найбільш очевидним причинним зв'язком у системі екосфери: «економіка, виробництво, техніка, середовище». Воно призводить до деградації екологічних систем, глобальних кліматичних та геохімічних змін, до поразок людей та тварин. На рис.1 наведено класифікацію техногенних забруднень ОС.

Мал. 1. Класифікація техногенних забруднень ОС

Загалом за природою та масштабами найбільш істотними є хімічні забруднення, а найбільша загроза пов'язана з радіацією. Щодо об'єктів впливу, то на першому місці, звичайно ж, стоїть людина. Останнім часом особливу небезпеку становить не тільки зростання забруднень, а й їх сумарний вплив, що часто перевищує по кінцевому ефекту просте підсумовування наслідків. у біосфері та стають баластом екологічних потоків. Більшість продуктів виробництва також згодом стають забруднювачами, являючи собою «відкладені відходи». Більшість забруднень ОС відноситься до ненавмисних, хоча і очевидних, екологічних порушень. Багато хто з них значний, багато хто важко контролювати і вони небезпечні непередбаченими ефектами через віддаленість наслідків. Наприклад: техногенна емісія СО 2 або теплове забруднення принципово неминучі поки існує паливна енергетика. Масштаби відходів сучасного людства та продуктів техносфери становлять майже 160 Гт/рік, з яких близько 10 Гтутворюють масу виробів, тобто. "відкладений відхід". У середньому одного жителя Землі припадає близько 26 твсіх антропогенних емісій на рік. 160 Гтвідходів розподіляються приблизно так: 30 % викидається в атмосферу, 10 % потрапляє у водоймища, 60 % залишається на поверхні Землі. Загальна маса вироблених хімічних речовин та активних відходів усієї хімічної промисловості світу перевищила 1,5 Гт/рік. Майже вся ця кількість може бути віднесена до забруднення ОС. Але справа не тільки в масі, а й у різноманітності та токсичності більшості вироблених хімічних речовин. У світовій хімічній номенклатурі значиться понад 10 7 хімічних сполук і щороку їхня кількість зростає на кілька тисяч. Однак більшість використовуваних речовин не оцінені з точки зору їх токсичності та екологічної небезпеки.

2. Джерела техногенних емісій

Усі джерела техногенних викидів поділяються на організовані, стаціонарні та рухливі. Організовані джерела обладнані спеціальними пристроями для виведення емісій (труби, вентиляційні шахти, вивідні канали, жолоби тощо). Емісії від неорганізованих джерел довільні. Джерела поділяються також за геометричними характеристиками (точкові, лінійні, похідні) і по режиму роботи – безперервному, періодичному, залповому. Головні реакції, що визначають емісію вуглекислого газу, парів води та теплоти, йдуть таким чином:

Вуглець: C + O 2 → CO 2;

Вуглеводні: C n H m + (n + 0,25m)O 2 → nCO 2 + 0,5mH 2 O .

Принагідно йдуть реакції, що визначають емісію інших забруднювачів, і пов'язані вони з вмістом у паливі різних домішок, з термоокисленням азоту повітря і з вторинними реакціями, що відбуваються в ОС. Всі ці реакції супроводжують роботу теплових станцій, промислових печей, двигунів внутрішнього згоряння, газотурбінних та реактивних двигунів, процеси у металургії, випал мінеральної сировини тощо. Найбільший внесок у енергетично залежне забруднення середовища роблять теплоенергетика і транспорт. Загальна картина впливу теплоелектростанції (ТЕС) на ОС показана на рис. 2.При спалюванні палива вся його маса перетворюється на тверді, рідкі та газоподібні відходи. Дані про викиди основних забруднювачів повітря під час роботи ТЕС наведено у табл. 1.

Таблиця 1

Питомі викиди в атмосферу під час роботи ТЕС потужністю 1000 МВтна різних видах палива, г/кВт год

			Природний газ

Кількість викидів залежить від якості палива, типу топкових агрегатів, систем нейтралізації викидів та пиледимових уловлювачів та пристроїв очищення стічних вод. У середньому у паливній теплоенергетиці на 1 тпалива, що спалюється, викидається в ОС близько 150 кгзабруднювачів.

Мал. 2. Вплив теплоелектростанції на довкілля

1 – котел; 2 – труба; 3 – парова труба; 4-електрогенератор; 5 – електрична підстанція; 6 – конденсатор; 7 – водозабор для охолодження конденсатора; 8 – водне живлення котла; 9 – лінії електропередачі; 10 – споживачі електроенергії; 11 - водоймище

Металургійні процеси засновані на відновленні металів із руд, де вони містяться переважно у вигляді оксидів або сульфідів, за допомогою термічних та електролітичних реакцій. Найбільш характерні сумарні (спрощені) реакції:

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

мідь: Cu 2 S + O 2 → 2Cu + SO 2;

алюміній (електроліз): Al2O3+2O → 2Al+CO+CO2.

Технологічний ланцюг у чорній металургії включає виробництво котунів та агломератів, коксохімічне, доменне, сталеплавильне, прокатне, феросплавне, ливарне виробництва та інші допоміжні технології. Усі металургійні переділи супроводжуються інтенсивним забрудненням середовища (табл. 2). У коксохімічному виробництві додатково виділяються ароматичні вуглеводні, феноли, аміак, ціаніди та цілий ряд інших речовин. Чорна металургія споживає велику кількість води. Хоча промислові потреби на 80 – 90 % задовольняються з допомогою систем оборотного водопостачання, забір свіжої води та скидання забруднених стоків досягають дуже великих обсягів, відповідно близько 25 – 30 м 3та 10 – 15 м 3на 1 тпродукції повного циклу Зі стоками у водні об'єкти надходять значні кількості завислих речовин, сульфатів, хлоридів, сполук важких металів.

Таблиця 2

Газові викиди (до очищення) основних переділів чорної металургії

(Без коксохімічного виробництва), в кг/твідповідного продукту

	Виробництво
	Агломераційне	Доменне	Сталеплавильне	Прокатне

* кг/м 2поверхні металу

Кольорова металургія, незважаючи на відносно менші матеріальні потоки виробництва, не поступається чорній металургії за сукупною токсичністю емісій. Крім великої кількості твердих і рідких відходів, що містять такі небезпечні забруднювачі, як свинець, ртуть, ванадій, мідь, хром, кадмій, талій та ін, викидається і багато аерополітантів. При металургійній переробці сульфідних руд та концентратів утворюється велика маса діоксиду сірки. Так, близько 95 % всіх шкідливих газових викидів Норильського гірничо-металургійного комбінату припадає на SO 2 , а ступінь його утилізації на перевищує 8 %. промисловість та ін) містять безліч істотно незамкнутих матеріальних циклів. Основними джерелами шкідливих емісій є процеси виробництва неорганічних кислот та лугів, синтетичного каучуку, мінеральних добрив, отрутохімікатів, пластмас, барвників, розчинників, миючих засобів, крекінг нафти. Список твердих, рідких та газоподібних відходів хімічної промисловості величезний і за масою забруднювачів, і з їхньої токсичності. У хімічному комплексі РФ щорічно утворюється понад 10 млн тшкідливих промислових відходів. Різні технології в обробних галузях промисловості, в першу чергу в машинобудуванні, включають велику кількість різноманітних термічних, хімічних та механічних процесів (ливарне, ковальсько-пресове, механообробне виробництва, зварювання та різання металів, складання, гальванічна, лакокрасо .). Вони дають великий обсяг шкідливих емісій, які забруднюють середовище. Помітний внесок у загальне забруднення середовища вносять також різні процеси, що супроводжують видобуток і збагачення мінеральної сировини та будівництво. продукти можуть включатися в біотичний кругообіг. Але, по-перше, для сучасних агротехнологій та комунального господарства характерне концентроване скидання більшої частини відходів, що призводить до значних локальних перевищень допустимих концентрацій органіки та таких явищ, як евтрофікація та зараження водойм. По-друге, що ще серйозніше, сільське господарство та побут людей є посередниками та учасниками розосередження та поширення значної частини промислових забруднень у вигляді розподілених потоків емісій, залишків нафтопродуктів, добрив, отрутохімікатів та різних вжитих виробів, сміття – від туалетного паперу до занедбаних та міст.

Мал. 3. Схема впливів забруднень довкілля

Між усіма середовищами існує постійний обмін частиною забруднювачів: важка частина аерозолів, газодимових та пилових домішок з атмосфери випадає на земну поверхню та у водоймища, частина твердих відходів з поверхні землі змивається у водоймища або розсіюється повітряними потоками. Забруднення середовища впливає людини прямо чи через біологічне ланка (рис. 3). У техногенних потоках полютантів ключове місце займають транспортуючі середовища - повітря та вода.

3. Забруднення атмосфери

Склад, кількість та небезпека аерополітантів. З 52 ГтСвітових антропогенних викидів у повітря понад 90 % посідає вуглекислий газ і пари води, які зазвичай не відносять до забруднювачам (про особливу роль викидів CO 2 йдеться нижче). Техногенні викиди у повітряне середовище налічують десятки тисяч індивідуальних речовин. Однак найбільш поширені, багатотоннажні забруднювачі порівняно нечисленні. Це різні тверді частинки (пил, дим, сажа), окис вуглецю (CO), діоксид сірки (SO 2), оксиди азоту (NO і NO 2), різні леткі вуглеводні (CH x), сполуки фосфору, сірководень (H 2 S ), аміак (NH 3), хлор (Cl), фтористий водень (HF). Кількість перших п'яти груп речовин з цього переліку, що вимірюються десятками мільйонів тонн і викидаються в повітряне середовище всього світу і Росії, представлені в табл. 3.

Таблиця 3

Викиди в атмосферу п'яти головних забруднювачів у світі та в Росії ( млн т)

	Стаціонарні джерела	Транспорт	Стаціонарні джерела		Транспорт

Найбільша забрудненість атмосфери спостерігається у індустріальних регіонах. Близько 90% викидів припадає на 10% території суші і зосереджено переважно у Північній Америці, Європі та Східній Азії. Особливо сильно забруднюється повітряний басейн великих промислових міст, де техногенні потоки тепла та аерополітантів, частіше за несприятливих метеоумов (високий атмосферний тиск і термоінверсії), часто створюють пилові бані та явища смогу – токсичних сумішей туману, диму, вугілля. Такі ситуації супроводжуються сильними перевищеннями ГДК багатьох аерополітантів. Більше 200 міст Росії, населення яких становить 65 млн людина, що відчувають постійні перевищення ГДК токсичних речовин. Жителі 70 міст систематично стикаються з перевищеннями ГДК у 10 і більше разів. Серед них такі міста, як Москва, Санкт-Петербург, Самара, Єкатеринбург, Челябінськ, Новосибірськ, Омськ, Кемерово, Хабаровськ. У перерахованих містах основний внесок у загальний обсяг викидів шкідливих речовин припадає на частку автотранспорту, наприклад, у Москві він складає – 88 %, у Санкт-Петербурзі – 71 %. та біологічним процесам. Однак потужність техногенних джерел забруднення зросла настільки, що в нижньому шарі тропосфери поряд з локальним підвищенням концентрації деяких газів та аерозолів відбуваються глобальні зміни. Людина вторгається в збалансований біотою кругообіг речовин, різко збільшивши викид шкідливих речовин в атмосферу, але не забезпечивши їх виведення. Концентрація низки антропогенних речовин у атмосфері (вуглекислий газ, метан, оксиди азоту та інших.) швидко зростає. Це свідчить про те, що асиміляційний потенціал біоти близький до вичерпання. Кислотні опади. За рядом показників, в першу чергу за масою та поширеністю шкідливих ефектів, атмосферним забруднювачем номер один вважають діоксид сірки. Він утворюється при окисленні сірки, що міститься в паливі або у складі сульфідних руд. У зв'язку зі збільшенням потужності високотемпературних процесів, переведенням багатьох ТЕС на газ і зростанням парку автомобілів зростають викиди оксидів азоту, що утворюються при окисленні атмосферного азоту. Надходження в атмосферу великих кількостей SO та оксидів азоту призводить до помітного зниження рН атмосферних опадів. Це відбувається через вторинні реакції в атмосфері, що призводять до утворення сильних кислот – сірчаної та азотної. У цих реакціях беруть участь кисень і пари води, а також частинки техногенного пилу в якості каталізаторів: 2SO 2 + O 2 + 2H 2 O → 2H 2 SO 4 ; ряд проміжних продуктів зазначених реакцій. Розчинення кислот у атмосферній волозі призводить до випадання «кислотних дощів». Кислотні опади дуже небезпечні в районах з кислими ґрунтами, гине мікрофлора, вимивається органіка, закислюються водоймища річок, озер та відбуваються незворотні зміни в екосистемах. Порушення озонового шару. У 70-х роках з'явилися повідомлення про регіональні зниження вмісту озону у стратосфері. Особливо помітною стала сезонно пульсуюча озонова діра над Антарктидою площею понад 10 млн км 2, де вміст O 3 за 80-ті роки зменшився майже на 50%. Пізніше «блукаючі озонові дірки», щоправда, менші за розміром і не з таким значним зниженням, стали спостерігатися в зимовий час і в Північній півкулі, в зонах стійких антициклонів над Гренландією, Північною Канадою та Якутією. Середня швидкість глобального зменшення за період з 1980 по 1995 р. оцінена в 0,5 - 0,7% на рік. Оскільки ослаблення озонового екрану надзвичайно небезпечне для всієї наземної біоти і для здоров'я людей, ці дані привернули пильну увагу вчених, а потім і всього суспільства. Було висловлено ряд гіпотез про причини порушення озонового шару. Більшість фахівців схиляється до думки про техногенне походження озонових дірок. Найбільш обґрунтовано уявлення, згідно з яким головною причиною є потрапляння у верхні шари атмосфери техногенного хлору та фтору, а також інших атомів і радикалів, здатних надзвичайно активно приєднувати атомарний кисень, тим самим конкуруючи з реакцією O + O 2 → O 3 .Занесення активних галогенів у верхні шари атмосфери опосередкований летючими хлорфторвуглецями (ХФУ) типу фреонів (змішані фторохлориди метану і етану, наприклад фреон-12 – дихлордифторметан, CF 2 Cl 2), які, будучи в звичайних умовах інертними і нетоксичними, під дією Вирвавшись «на волю», кожен атом хлору здатний зруйнувати або перешкодити утворенню безлічі молекул озону. ХФУ щорічно зростав на 7 – 10 % та у 80-х роках становив близько 1 млн т. Надалі були прийняті міжнародні угоди,
які зобов'язують країн-учасниць скоротити використання ХФУ. США ще 1978 р. запровадили заборону використання ХФУ-аерозолів. Але розширення інших сфер застосування ХФУ знову призвело до зростання їхнього світового виробництва. Перехід промисловості до нових озонозберігаючих технологій пов'язаний з великими фінансовими витратами. В останні десятиліття з'явилися й інші суто технічні шляхи занесення активних руйнівників озону в стратосферу: ядерні вибухи в атмосфері, викиди надзвукових літаків, запуски ракет і космічних кораблів багаторазового використання. Не виключено, однак, що частина ослаблення озонового екрану Землі, що спостерігається, пов'язана не з техногенними викидами, а з віковими коливаннями аерохімічних властивостей атмосфери і незалежними змінами клімату.Парниковий ефект і зміни клімату. Техногенне забруднення атмосфери певною мірою пов'язане із змінами клімату. Йдеться не лише про цілком очевидну залежність мезоклімату промислових центрів та їх околиць від теплового, пилового та хімічного забруднення повітря, а й про глобальний клімат. З кінця XIX ст. по сьогодні спостерігається тенденція підвищення середньої температури атмосфери; за останні 50 років вона підвищилася приблизно на 0,7 °С. Це аж ніяк, якщо врахувати, що при цьому валове збільшення внутрішньої енергії атмосфери дуже велике - близько 3000 МДж. Воно не пов'язане із збільшенням сонячної постійної та залежить тільки від властивостей самої атмосфери. Основним чинником є ​​зменшення спектральної прозорості атмосфери для довгохвильового зворотного випромінювання від землі, тобто. посилення парникового ефекту. Парниковий ефект створюється збільшенням концентрації низки газів – CO 2 , CO, CH 4 , NO x , ХФУ та інших., названих парниковими газами. За даними, узагальненими останнім часом Міжнародною групою експертів із проблеми зміни клімату (МГЕІК), існує досить висока позитивна кореляція між концентрацією парникових газів та відхиленнями глобальної температури атмосфери. В даний час значна частина емісії парникових газів має техногенне походження. Тенденції глобального потепління надається дуже велике значення. Питання про те, чи станеться воно чи ні, вже не стоїть. За оцінками експертів Всесвітньої метеорологічної служби, за існуючого рівня викидів парникових газів середня глобальна температура в наступному столітті підвищуватиметься зі швидкістю 0,25 °Сза десять років. Її зростання до кінця XXI ст., за різними сценаріями, (залежно від вживання тих чи інших заходів) може становити від 1,5 до 4 °С. У північних та середніх широтах потепління позначиться сильніше, ніж на екваторі. Здавалося б, таке підвищення температури не повинно викликати особливого занепокоєння. Більше того, можливе потепління в країнах з холодним кліматом, як, наприклад, Росія, мало не бажане. Насправді, наслідки зміни клімату можуть мати катастрофічний характер. Глобальне потепління спричинить суттєвий перерозподіл опадів на планеті. Рівень Світового океану за рахунок танення льодів може підвищитись до 2050 р. на 30 – 40 см, а до кінця століття – від 60 до 100 см. Це створить загрозу затоплення значних прибережних територій. Для території Росії загальна тенденція зміни клімату характеризується слабким потеплінням, середньорічна температура повітря з 1891 по 1994 рр. підвищилася на 0,56 °С. За період інструментальних спостережень найтеплішими були останні 15 років, а максимально теплим виявився 1999 р. Останні три десятиліття помітна також тенденція до зменшення опадів. Одним із тривожних для Росії наслідків зміни клімату може стати деструкція мерзлих ґрунтів. Підвищення температури у зоні вічної мерзлоти на 2 –3 °Спризведе до зміни несучих властивостей ґрунтів, що поставить під загрозу різні споруди та комунікації. Крім того, запаси CO 2 і метану, що містяться у вічній мерзлоті, з відталих ґрунтів почнуть надходити в атмосферу, посилюючи парниковий ефект.

4. Визначення умов розсіювання викидів промислових підприємств

Поширення в атмосфері промислових викидів із труб та вентиляційних пристроїв підпорядковується законам турбулентної дифузії. На процес розсіювання викидів істотно впливають стан атмосфери, розташування підприємств і джерел викидів, характер місцевості, хімічні властивості речовин, що викидаються, висота джерела, діаметр труби і т.д. Горизонтальне переміщення домішок визначається в основному швидкістю і напрямом вітру, а вертикальне – розподілом температур в атмосфері по висоті. речовини не повинна перевищувати максимальної разової гранично допустимої концентрації даної речовини в атмосферному повітрі. Максимальна концентрація C m шкідливих речовин (у мг/м 3) у земної поверхні утворюється на осі факела викиду на відстані X max від джерела викиду (для гарячої газоповітряної суміші):

A - Коефіцієнт стратифікації атмосфери, що залежить від температурного градієнта і визначальний умови вертикального та горизонтального розсіювання викидів (для центру Росії набуває значення в межах 140 – 200);

M - маса речовини, що викидається в атмосферу в одиницю часу, г/с;

V 1 - Об'єм газоповітряної суміші, що викидається, м 3 /с;

h - Висота труби, м;

F - Коефіцієнт, що враховує швидкість осідання зважених частинок викиду в атмосфері (для газів дорівнює 1, для пилу при ефективності очищення більше 90% - 2, від 75% до 90% - 2,5, менше 75% - 3);

Δ T - Різниця між температурою газоповітряної суміші, що викидається, і температурою навколишнього атмосферного повітря, що дорівнює середній температурі самого спекотного місяця о 13 годині;

η - Безрозмірний коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості;

m – безрозмірний коефіцієнт, що враховує умови виходу газів із труби:

де: f = 10 3 W 0 D/h 3 T;

W 0 = 4 V 1 / π D 2 – середня швидкість виходу газів із труби, м/с;

D - Діаметр труби, м;

n - безрозмірний коефіцієнт, що залежить від параметра V M , м/с:

При Vm ≤ 0,3 приймають n = 3 при Vm > 2 приймають n = 1 при 0,3< Vm < 2 принимают n = [(Vm - 0,3)(4,36 – Vm)] 0,5 .

Очікувана максимальна концентрація забруднювачів (в мг/м 3) при викиді холодної газоповітряної суміші визначається за рівнянням:

Відстань до місця, де очікується максимальна концентрація, ( X мах ) визначається наступним чином: ● для газів та дрібнодисперсного пилу X max = dh , де d - Безрозмірна величина, яка залежить від параметра V M :

для холодного викиду

d = 11,4 V M при V M ≤ 2;

d = 16,1 ( V M) 0,5 при V M > 2;

● для великодисперсного пилу ( F ≥ 2)

X mах = 0,25 (5 - F) dh ;

● для гарячої газоповітряної суміші:

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

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

Концентрація забруднювача у приземному шарі атмосфери на будь-якій відстані X від джерела викиду, відмінному від X max , Визначається за формулою: C = C m S 1 ,

де S 1 - Коефіцієнт, що залежить від величини χ = X / X max :

● при χ ≤ 1 S 1 = 3 χ 4 – 8 χ 3 + 6 χ 2 ;

● за 1< χ ≤ 8 S 1 = 1,13(1 + 0,13 χ 2) -1;

● при χ ≤ 8 (F = 1) S 1 = χ (3,58 χ 2 +3,52 χ + 120) -1 ;

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

Практична частина

Звіт про виконання лабораторної роботи має містити:

1) вихідні дані;

2) результати всіх обчислень;

3) висновки.

Контрольні питання

1. Що таке техногенні емісії?
2. Теплові джерела та їх роль забруднення ОС.
3. Вплив металургійних та хімічних процесів на забруднення ОС.
4. З чим пов'язане руйнування озонового шару?
5. Чим спричинені кислотні опади?
6. Що таке парниковий ефект та в чому його небезпека?
7. Із чим пов'язане забруднення атмосфери?
8. Охорона довкілля/За ред. С.В. Бєлова. М: Вища школа, 1991. 2. 234 с.
9. Екологія/За ред. Денисова В.В.: Ростов-на-Дону, березень, 2002, 630 с.
10. Федорова О.І. Практикум з екології та охорони навколишнього середовища. М: ВЛАДОС, 2001, 288 з.

Шум- це будь-які звуки, що порушують тишу або дратівливо діють на людину і заважають сприйняттю корисних сигналів. Дратівлива дія шуму є істотним фактором, що впливає на функціональний стан кори головного мозку та центральної нервової системи, а через них – на весь організм загалом.

Підраховано, що у США збитки від шуму на виробництві становлять близько 4 млн доларів на рік, а у Великій Британії вони вищі, ніж від пожеж. У великих містах шум скорочує життя на 8-12 років.

Людське вухо сприймає звуки із частотою від 20 до 20 000 Гц. Нижче цієї межі лежить інфразвук, вище – ультразвук. Найбільшу чутливість людське вухо має в діапазоні частот від 1 000 до 4 000 Гц.

Шум прийнято вимірювати на характеристиці шумоміра «А». Ця характеристика коригує частотну чутливість шумоміра відповідно до особливостей слухового апарату людини, тобто відбиває фізіологічну дію звуку на організм. Отримувану величину називають рівнем звуку, одиниця виміру – децибел «А» (дБА). Ця характеристика є міжнародною та в Росії закріплена ГОСТ 12.1.003-83 та санітарними нормами СН-2.2.4/2.1.8.582-96. Поріг чутності знаходиться на рівні 10 дБА, подразнює рівень звуку 60-70 дБА, при 100-110 дБА відбувається порушення слуху, 120-130 дБА - больовий поріг.

Основними джерелами шуму на залізничному транспорті є рухомі поїзди, колійні машини та виробниче обладнання підприємств. Рівень шуму на залізниці коливається від 66 дБА (при русі за годину однієї пари пасажирських поїздів) до 91 дБА (30 пар вантажних поїздів). Локомотив - одне з основних джерел шуму в поїзді, що рухається. Так, на тепловозі шум дизеля 2Д100 досягає 115 дБА, системи випуску - 123 дБА, тягового генератора - 99 дБА, тягового двигуна - 99 дБА, масляного насоса - 100 дБА, паливного насоса - 97 дБА, компресора - 105 На електровозі ПЛ-10 рівень звуку вентилятора становить 111 дБА, а компресора – 108 дБА.

Рівні допустимого шуму для виробничих та житлових приміщень наведено у табл. 8.

Таблиця 8

Рівні допустимого шуму

Вид приміщення чи території	Рівень допустимого шуму, дБА
Виробничі приміщення:
навчальні заклади, НДІ, адміністративні будівлі
приміщення конструкторських бюро, техвідділів тощо.
кабіни спостережень та дистанційного керування без мовного зв'язку по телефону
те саме, з мовним зв'язком по телефону
робочі місця у цехах, кабіни водіїв автотранспорту
вокзали
Житлова забудова:
житлові кімнати квартир - з 7 до 23 год.
- з 23 до 7 год
кімнати у гуртожитках - з 7 до 23 год.
- з 23 до 7 год
території житлової забудови – з 7 до 23 год
- з 23 до 7 год

Очевидно, що рівні шуму, що допускається для виробничих і житлових приміщень і територій поблизу залізничних станцій, локомотивних депо та заводів з ремонту рухомого складу істотно перевищуються.

Поїзди, що рухаються, також є джерелами низькочастотних (інфразвукових) вібрацій. Механічні коливання, створювані поїздами, особливо великі під час руху мостами і тунелями. Дослідження показали, що тривала дія вібрації викликає функціональні зміни центральної нервової та серцево-судинної систем, наслідками яких є зниження швидкості реакцій людини, розвиток гіпертонічної хвороби тощо.

Для зниження шуму на залізничному транспорті проводяться основні заходи:

Захисне лісорозведення;

Екранування джерел шуму;

Раціональне планування прилеглих житлових масивів поблизу залізничних об'єктів;

Встановлення глушників;

Захист відстанню.

Зелені насадження надають поширення шуму в приземному просторі помітний вплив. Наштовхуючись на них, частина енергії звукової хвилі відбивається як від екрану, інша (велика) частина поглинається. Захисна лісосмуга, ширина якої змінюється від 10 до 30 м, дозволяє знизити рівень шуму на величину від 4 дБА (три ряди листяних дерев) до 11 дБА (п'ять рядів хвойних дерев).

Шкідливий вплив шуму населення може бути знижено при розміщенні високошвидкісних залізничних колій у тунелях, виїмках, за схилами природного чи штучного рельєфу. Тут можливе використання шумозахисних бар'єрів з листів гофрованої сталі заввишки 3 м. Такі бар'єри виконують роль огородження смуги відведення. Ефективність зниження шуму екрануючими спорудами прямо пропорційна їх висоті і обернено пропорційна відстані від джерела шуму до екрану. Тому екрани доцільно розташовувати якомога ближче до джерела шуму.

Глушники бувають двох типів: активні (використовують звукопоглинаючі матеріали – кераміку, мінеральну вату та ін.) та реактивні (засновані на відображенні звуку назад до джерела або зменшення енергії). Більшість глушників є комбінованими.

Однак основним заходом захисту від шуму, вібрації та ЕМП є захист відстанню.

Завдання уроку

1. Загальноосвітні

Посилення екологічного спрямування біологічних знань; повідомлення учням відомостей про шумове забруднення навколишнього середовища та його вплив на людину.

Набуття учнями знань етичного, гуманітарного характеру, що становлять основу світогляду.

Навчання учнів самостійного придбання знань за групової форми організації пізнавальної діяльності.

Освоєння учнями основ методології наукового пізнання.

2. Розвиваючі

Розвиток пізнавального інтересу.

Розвиток логічного мислення (аналіз, порівняння, узагальнення, визначення та пояснення понять).

Різносторонній розвиток особистості: тренування пам'яті, спостережливості, стимуляція пізнавального інтересу, творчих здібностей, навичок аналізу проблем та шляхів їх вирішення.

Розвиток навичок із застосування біологічних знань практично.

3. Виховні завдання

Виховання екологічної грамотності, почуття колективізму, формування та розвитку моральних якостей школярів.

Методи навчання

Частково-пошуковий (виконання самостійних досліджень, ділова гра).

Словесний (евристична розмова з елементами самостійної роботи).

Наочно-образний (таблиці, ілюстрації, прослуховування записів шумів, уривків із літературних творів).

Тип уроку:засвоєння нового матеріалу.

Форми організації пізнавальної діяльності:індивідуальна та групова.

Обладнання:аудіомагнітофон, аудіокасета із записом твору Е.Грига «Ранок», з шумами природного та антропогенного походження; інформаційні листи для індивідуальної роботи учнів; таблиці, плакати та малюнки на тему уроку; механічний годинник та лінійка.
На попередньому уроці двом ученицям дається завдання провести опитування учнів дев'ятих класів для з'ясування їхнього ставлення до природних шумів (запитання: «Які почуття викликають у вас шуми природного походження?»). Перед початком уроку клас ділиться чотирма групи; на столі у кожного школяра знаходяться інформаційний лист, механічний годинник і лінійка.

ХІД УРОКУ

1. Вступне слово вчителя

Звучить тиха музика. Вчитель читає уривки з віршів про Землю – планету тварин, раcтeний і людей, планету, невід'ємною частиною та головним ворогом якої є людина.

Ми діти малі однієї великої природи,
Ми ділимо з нею удачі та негаразди,
Одна доля у нас та в неї.

Моя планета – людський будинок,
Але як їй жити під димним ковпаком,
Де стічна канава - океан,
Де вся природа спіймана в капкан?
Де місця немає ні лелеці, ні леву.
Де стогнуть трави: «Більше не можу!»

(Розмова з учнями щодо актуальності проблеми захисту навколишнього середовища.)

Про що йдеться у цих уривках?

Проблема забруднення навколишнього середовища є надто складною і багатогранною, щоб намагатися вивчити її на уроці. Тому ми обмежимося її невеликою частиною та ознайомимося з одним із видів забруднювачів навколишнього середовища. А ось з яким, спробуйте визначити, прослухавши уривок із повісті Б.Васильєва «Не стріляйте у білих лебедів». ( Прослуховування уривку на тлі музики Е.Гріга. Відповіді учнів.)

У засобах масової інформації шуму зазвичай приділяється мало уваги, і багато хто не вважає його забруднювачем атмосфери. Але чи це насправді так? Ми це з'ясуємо на сьогоднішньому уроці. ( Постановка завдань уроку. Учні пропонують завдання уроку, а вчитель вивішує відповідні транспаранти.)

1. Вивчити шум як із забруднювачів довкілля.
2. Виявити вплив шуму на організм людини.
3. Встановити зв'язок між охороною довкілля та охороною здоров'я.

Нехай нашим девізом сьогодні будуть слова письменника Б. Васильєва: «Мені необхідно розібратися самому, а щоб розібратися самому, треба думати спільно».

Девіз написано на дошці. Вчитель пояснює правила роботи з інформаційним листом. Інформаційний лист вклеюється у робочий зошит, у ньому учні пишуть тему уроку, основні поняття теми, заповнюють таблицю, записують домашнє завдання.

2. Вивчення нового матеріалу

Види шумів та їх вплив на почуття людини

У ході фронтальної бесіди з учнями на основі раніше отриманих знань з курсу фізики конкретизується поняття шуму як випадкової суміші звуків різної висоти (частоти), дається класифікація шумів (природні та антропогенні). При прослуховуванні шумів і під час фронтальної розмови виявляється вплив шуму організм людини (на психічні процеси).

Під час роботи заповнюються графи таблиці робочої сторінки інформаційного листа.

ІНФОРМАЦІЙНЕ ЛИСТ

Тема урока. Вплив шуму на організм людини

Новий термін:___________________________

Область екології на стику біоакустики та екології людини, яка займається природними та техногенними звуками, що впливають на психіку та здоров'я людини, а також стан та стійкість екосистем.

Вчитель узагальнює отримані дані та підводить клас до висновку про сприятливий, загалом, вплив природних шумів на організм людини.

Як ви думаєте, з яких звуків складається шумове тло в сучасному місті?

Прослуховується аудіозапис міського шуму, триває обговорення наступних питань:

- Чи сподобалася вам ця шумова симфонія;
- як ви поясните своє ставлення до цих шумів;
- Яких шумів у записі більше і чому?

Вчитель підводить клас до висновку про те, що шуми по-різному діють на людину: їхня дія залежить від походження шуму, рівня гучності, віку та стану здоров'я людини, навколишніх умов.

Рівень гучності шуму залежить від джерела та вимірюється у відносних одиницях – децибелах: 1 дБ = 10 lg(P1/P2), де під знаком десяткового логарифму стоїть відношення акустичних потужностей шумів. Шум може мати гучність від 0 дБ (самий тихий чутний звук) до 160 дБ. Звуки гучністю понад 120 дБ, тобто. в один трильйон разів гучніші, ніж тихі з чутних звуків, викликають болючі відчуття. Сприйняття звуку залежить також від висоти тону. Найбільшу шкоду органам слуху завдають (і викликають найбільший стрес) гучні звуки високої частоти. У таблиці наведено типові або максимальні гучності від різних джерел.

За допомогою вивішеної на дошці таблиці учні відповідають такі питання:

- Чому шепіт і перегортання газет нешкідливі для людини;
- як би ви оцінили рівень шуму протягом навчального дня (уроки та зміни) з точки зору впливу на організм;
- Які висновки можна зробити на підставі даних таблиці?

Таблиця. Рівні гучності від різних джерел

Зміни у слуховому апараті під впливом гучних звуків

Пропоную вам відповісти на запитання: "Який орган реагує на надмірний шум насамперед?"

За статистикою сьогодні 20 із 150 млн росіян страждають приглухуватістю. Група вчених обстежила молодь, яка часто слухала гучну сучасну музику. У 20% юнаків і дівчат, які непомірно захоплювалися рок-музикою, слух виявився зниженим так само, як і у 85-річних людей похилого віку.

У групах проводиться тест щодо визначення гостроти слуху (завдання з інформаційного листа). Вчитель попередньо виявляє в результаті опитування любителів слухати гучну музику в навушниках, спокійну музику, любителів тиші, і вони визначають гострота слуху.

Визначення гостроти слуху

Гострота слуху- Це мінімальна гучність звуку, яка може бути сприйнята вухом випробуваного.

Обладнання:механічний годинник, лінійка.

Порядок роботи

1. Наближайте годинник до тих пір, поки не почуєте звук. Виміряйте відстань від вуха до годинника в сантиметрах.
2. Прикладіть годинник щільно до вуха і відводьте від себе, поки не зникне звук. Знову визначте відстань до годинника.
3. Якщо дані збігатимуться, це буде приблизно вірна відстань.
4. Якщо дані не збігаються, то для оцінки відстані чутності потрібно взяти середнє арифметичне двох вимірів.

Оцінка результатів тесту

Нормальним слухом буде такий, при якому цокання ручного годинника середнього розміру чути на відстані 10-15 см.

Цифри записуються на дошці, аналізуються, після чого учні відповідають питанням: «Які зміни відбуваються у слуховому апараті під впливом гучних звуків?»

Використовуючи таблицю «Слуховий аналізатор», учні розповідають про перетворення звукових сигналів на електричні, вказують на зміни, що відбуваються в слуховому апараті при тривалому впливі гучних звуків:

– при постійному розтягуванні барабанної перетинки зменшується її еластичність, тому потрібна більша гучність звуку, щоб вона почала коливатися, тобто. знижується чутливість слухового аналізатора;

- Пошкоджуються слухові рецептори.

Вплив шуму на організм людини

Але чи тільки органи слуху страждають від шумів?

Учням пропонується це з'ясувати, ознайомившись із такими твердженнями видатних вчених про шум.

1. Шум стає причиною передчасного старіння. У тридцяти випадках із ста шум скорочує тривалість життя людей у ​​великих містах на 8–12 років.

2. Кожна третя жінка і кожен четвертий чоловік страждають на неврози, викликані підвищеним рівнем шуму.

3. Досить сильний шум вже через 1 хв може викликати зміни в електричній активності мозку, яка стає схожою на електричну активність мозку у хворих на епілепсію.

4. Такі хвороби, як гастрит, виразки шлунка та кишечника, найчастіше зустрічаються у людей, які живуть і працюють у галасливій обстановці. У естрадних музикантів виразка шлунка – професійне захворювання.

5. Шум пригнічує нервову систему, особливо при дії, що повторюється.

6. Під впливом шуму відбувається стійке зменшення частоти та глибини дихання. Іноді з'являється аритмія серця, гіпертонія.

7. Під впливом шуму змінюються вуглеводний, жировий, білковий, сольовий обмін речовин, що проявляється у зміні біохімічного складу крові (знижується рівень цукру в крові).

Короткий висновок з обговорення: від надмірного шуму (вище 80 дБ) страждають не лише органи слуху, а й інші органи та системи (кровоносна, травна, нервова тощо), порушуються процеси життєдіяльності, енергетичний обмін починає переважати над пластичним, що призводить до передчасного старіння організму.

Обговорення даних соціологічного опитування

Дві учениці вашого класу провели дослідження у вигляді соціологічного опитування щодо виявлення дії тривалого шуму на психічні процеси учнів дев'ятих класів. Їм я надаю слово.

Перша учениця представляє дані опитування, з яких випливає, що тривалий шум призводить до скарг на швидку стомлюваність, ослаблення пам'яті, зниження уваги, втрату працездатності, підвищену дратівливість, порушення сну, загальну слабкість. Розповідь супроводжується демонстрацією яскравої кругової діаграми, де всі дані представлені у відсотках.

За даними другої учениці, дія шуму може поступово призводити до психічних захворювань. Як ілюстрацію на дошку вивішується «драбина», згорнута в гармошку, яка в ході розповіді поступово розвертається.

Заходи захисту людини від шумового впливу

Отже, шум шкідливий. "Шум - повільний вбивця", - так заявляють американські фахівці. Але чи можна зменшити його вплив на живі організми, включно з людиною? Що може зробити кожен із нас?

Робота у групах (оргдіяльна гра) – розробка проектів захисту людини від шумового на різних соціальних рівнях.

І група. Я – обиватель (пам'ятка обивателю).

ІІ група. Я – мер міста.

ІІІ група. Я архитектор.

IV група. Я директор великого заводу.

Групи оформляють проекти на листах ватману, вивішують їх на дошку та захищають.

3. Висновок

Ми ще не раз на наших уроках говоритимемо і думатимемо про наслідки діяльності людини для природи і самої себе. Хотілося б сподіватися, що сьогоднішня розмова не пройшла для вас безвісти. Ми майже не торкнулися проблеми впливу шуму на навколишнє середовище, а ця проблема так само складна і багатогранна, як і проблема впливу шуму на людину, що обговорювалася нами. Тільки захищаючи природу від шкідливих наслідків своєї діяльності, ми зможемо зберегти себе.

Якщо судно дихати нам повітрям одним,
Давайте ж ми всі на вік об'єднаємося,
Давайте наші душі збережемо,
Тоді ми на Землі самі збережемося.

М.Старшинов

Які ж висновки ви зробили собі після сьогоднішньої розмови? ( Заслуховуються відповіді учнів.)

4. Перевірка засвоєння нового матеріалу способом самоаналізу

На уроці ми думали спільно, але кожен працював індивідуально. І зараз вам належить оцінити свою діяльність на уроці.

Вчитель пояснює, як треба заповнити аркуш самооцінки учня, потім включає аудіозапис звуків природи і учні оцінюють свою працю.

ЛИСТ САМООЦІНКИ ВЧЕНОГО

Шум як екологічний чинник.

Завдання:

1. Загальноосвітні

• Посилення екологічного спрямування біологічних знань; повідомлення учням відомостей про шумове забруднення навколишнього середовища та його вплив на людину.
• Набуття учнями знань етичного, гуманітарного характеру, що становлять основу світогляду.
• Навчання учнів самостійного придбання знань за групової форми організації пізнавальної діяльності.
• Освоєння учнями основ методології наукового пізнання.

2. Розвиваючі

• Розвиток пізнавального інтересу.
• Розвиток логічного мислення (аналіз, порівняння, узагальнення, визначення та пояснення понять).
• Різносторонній розвиток особистості: тренування пам'яті, спостережливості, стимуляція пізнавального інтересу, творчих здібностей, навичок аналізу проблем та шляхів їх вирішення.
• Розвиток навичок із застосування біологічних знань практично.

3. Виховні завдання

• Виховання екологічної грамотності, почуття колективізму, формування та розвитку моральних якостей школярів.

Методи навчання

• Частково-пошуковий (виконання самостійних досліджень, ділова гра).
• Словесна (евристична розмова з елементами самостійної роботи).
• Наочно-образний (таблиці, ілюстрації, прослуховування записів шумів, уривків із літературних творів).
• Тест.

Форми організації пізнавальної діяльності:індивідуальна та групова.

Обладнання: аудіомагнітофон, аудіокасета із записом твору Е.Грига «Ранок», з шумами природного та антропогенного походження; інформаційні листи для індивідуальної роботи учнів; таблиці, плакати та малюнки на тему уроку; механічний годинник та лінійка.
Заздалегідь двом ученицям дається завдання провести опитування учнів 8-9-х класів для з'ясування їхнього ставлення до природних шумів із запитанням: «Які почуття викликають у вас шуми природного походження?». Перед початком уроку діти діляться на 4 групи; на столі у кожного школяра знаходяться інформаційний лист, механічний годинник і лінійка.

Хід заняття

1. Вступне слово вчителя.

Звучить тиха музика. Вчитель читає уривки з віршів про Землю – планету тварин, раcтeний і людей, планету, невід'ємною частиною та головним ворогом якої є людина.

Ми діти малі однієї великої природи,
Ми ділимо з нею удачі та негаразди,
Одна доля у нас та в неї.

Моя планета – людський будинок,
Але як їй жити під димним ковпаком,
Де стічна канава - океан,
Де вся природа спіймана в капкан?
Де місця немає ні лелеці, ні леву.
Де стогнуть трави: «Більше не можу!»

(Розмова з учнями про актуальність проблеми захисту довкілля.)

Про що йдеться у цих уривках?

Проблема забруднення навколишнього середовища є надто складною і багатогранною, щоб намагатися вивчити її на уроці. Тому ми обмежимося її невеликою частиною та ознайомимося з одним із видів забруднювачів навколишнього середовища. А ось з яким, спробуйте визначити, прослухавши уривок із повісті Б.Васильєва «Не стріляйте у білих лебедів». (Прослуховування уривку на тлі музики Е.Гріга. Відповіді учнів.)

У засобах масової інформації шуму зазвичай приділяється мало уваги, і багато хто не вважає його забруднювачем атмосфери. Але чи це насправді так? Ми це з'ясуємо на сьогоднішньому занятті. (Озвучування завдань уроку, учитель вивішує відповідні транспаранти.)

1. Вивчити шум як із забруднювачів довкілля.
2. Виявити вплив шуму на організм людини.
3. Встановити зв'язок між охороною довкілля та охороною здоров'я.

Нехай нашим девізом сьогодні будуть слова письменника Б. Васильєва: «Мені необхідно розібратися самому, а щоб розібратися самому, треба думати спільно».

(Девіз написаний на дошці. Педагог пояснює правила роботи з інформаційним листом. Інформаційний лист вклеюється у робочий зошит, у ньому учні пишуть тему уроку, основні поняття теми, заповнюють таблицю, записують завдання).

2. Вивчення нового матеріалу.

Види шумів та їх вплив на почуття людини

У ході бесіди з учнями на основі раніше отриманих знань з курсу фізики конкретизується поняття шуму як випадкової суміші звуків різної висоти (частоти), дається класифікація шумів (природні та антропогенні). При прослуховуванні шумів і під час фронтальної розмови виявляється вплив шуму організм людини (на психічні процеси).

Під час роботи заповнюються графи таблиці робочої сторінки інформаційного листа.

ІНФОРМАЦІЙНЕ ЛИСТ

Тема заняття.

Новий термін:___________________________

Область екології на стику біоакустики та екології людини, яка займається природними та техногенними звуками, що впливають на психіку та здоров'я людини, а також стан та стійкість екосистем.

Педагог узагальнює отримані дані і підводить клас висновку про сприятливий, загалом, вплив природних шумів на організм людини.

Як ви думаєте, з яких звуків складається шумове тло в сучасному місті?

(прослуховується аудіозапис міського шуму). Йде обговорення наступних питань:

- Чи сподобалася вам ця шумова симфонія;
- як ви поясните своє ставлення до цих шумів;
- Яких шумів у записі більше і чому?

Вчитель підводить клас до висновку про те, що шуми по-різному діють на людину: їхня дія залежить від походження шуму, рівня гучності, віку та стану здоров'я людини, навколишніх умов.

Рівень гучності шуму залежить від джерела та вимірюється у відносних одиницях – децибелах: 1 дБ = 10 lg(P1/P2), де під знаком десяткового логарифму стоїть відношення акустичних потужностей шумів. Шум може мати гучність від 0 дБ (самий тихий чутний звук) до 160 дБ. Звуки гучністю понад 120 дБ, тобто. в один трильйон разів гучніші, ніж тихі з чутних звуків, викликають болючі відчуття. Сприйняття звуку залежить також від висоти тону. Найбільшу шкоду органам слуху завдають (і викликають найбільший стрес) гучні звуки високої частоти. У таблиці наведено типові або максимальні гучності від різних джерел.

(За допомогою вивішеної на дошці таблиці учні відповідають такі питання).

– Чому шепіт та перегортання газет нешкідливі для людини;
- Як би ви оцінили рівень шуму протягом навчального дня (уроки та зміни) з точки зору впливу на організм;
– Які висновки можна зробити на підставі даних таблиці?

Таблиця. Рівні гучності від різних джерел

Зміни у слуховому апараті під впливом гучних звуків

Пропоную вам відповісти на запитання: "Який орган реагує на надмірний шум насамперед?"

За статистикою сьогодні 20 із 150 млн. росіян страждають приглухуватістю. Група вчених обстежила молодь, яка часто слухала гучну сучасну музику. У 20% юнаків і дівчат, які непомірно захоплювалися рок-музикою, слух виявився зниженим так само, як і у 85-річних людей похилого віку.

(У групах проводиться тест щодо визначення гостроти слуху - завдання з інформаційного листа. Вчитель попередньо виявляє в результаті опитування любителів слухати гучну музику в навушниках, спокійну музику, любителів тиші, і у них визначається гострота слуху).

ТЕСТ

Визначення гостроти слуху

Гострота слуху - Це мінімальна гучність звуку, яка може бути сприйнята вухом випробуваного.

Обладнання: механічний годинник, лінійка.

Порядок роботи

1. Наближайте годинник до тих пір, поки не почуєте звук. Виміряйте відстань від вуха до годинника в сантиметрах.
2. Прикладіть годинник щільно до вуха і відводьте від себе, поки не зникне звук. Знову визначте відстань до годинника.
3. Якщо дані збігатимуться, це буде приблизно вірна відстань.
4. Якщо дані не збігаються, то для оцінки відстані чутності потрібно взяти середнє арифметичне двох вимірів.

Оцінка результатів тесту

Нормальним слухом буде такий, при якому цокання ручного годинника середнього розміру чути на відстані 10-15 см.

Цифри записуються на дошці, аналізуються, після чого учні відповідають питанням: «Які зміни відбуваються у слуховому апараті під впливом гучних звуків?»

Використовуючи таблицю «Слуховий аналізатор», хлопці розповідають про перетворення звукових сигналів на електричні, вказують на зміни, що відбуваються в слуховому апараті при тривалому впливі гучних звуків:

– при постійному розтягуванні барабанної перетинки зменшується її еластичність, тому потрібна більша гучність звуку, щоб вона почала коливатися, тобто. знижується чутливість слухового аналізатора;

- Пошкоджуються слухові рецептори.

Вплив шуму на організм людини

Але чи тільки органи слуху страждають від шумів?

Учням пропонується це з'ясувати, ознайомившись із такими твердженнями видатних вчених про шум.

1. Шум стає причиною передчасного старіння. У тридцяти випадках із ста шум скорочує тривалість життя людей у ​​великих містах на 8–12 років.

2. Кожна третя жінка і кожен четвертий чоловік страждають на неврози, викликані підвищеним рівнем шуму.

3. Досить сильний шум вже через 1 хв може викликати зміни в електричній активності мозку, яка стає схожою на електричну активність мозку у хворих на епілепсію.

4. Такі хвороби, як гастрит, виразки шлунка та кишечника, найчастіше зустрічаються у людей, які живуть і працюють у галасливій обстановці. У естрадних музикантів виразка шлунка – професійне захворювання.

5. Шум пригнічує нервову систему, особливо при дії, що повторюється.

6. Під впливом шуму відбувається стійке зменшення частоти та глибини дихання. Іноді з'являється аритмія серця, гіпертонія.

7. Під впливом шуму змінюються вуглеводний, жировий, білковий, сольовий обмін речовин, що проявляється у зміні біохімічного складу крові (знижується рівень цукру в крові).

Короткий висновок із обговорення: від надмірного шуму (понад 80 дБ) страждають не тільки органи слуху, але й інші органи та системи (кровоносна, травна, нервова і т.д.), порушуються процеси життєдіяльності, енергетичний обмін починає переважати над пластичним, що призводить до передчасного старіння організму.

Обговорення даних соціологічного опитування

Дві учениці вашого класу провели дослідження у вигляді соціологічного опитування щодо виявлення дії тривалого шуму на психічні процеси учнів дев'ятих класів. Їм я надаю слово.

Перша учениця представляє дані опитування, з яких випливає, що тривалий шум призводить до скарг на швидку стомлюваність, ослаблення пам'яті, зниження уваги, втрату працездатності, підвищену дратівливість, порушення сну, загальну слабкість. Розповідь супроводжується демонстрацією яскравої кругової діаграми, де всі дані представлені у відсотках.

За даними другої учениці, дія шуму може поступово призводити до психічних захворювань. Як ілюстрацію на дошку вивішується «драбина», згорнута в гармошку, яка в ході розповіді поступово розвертається.

ДІЯ ШУМУ

Труднощі взаєморозуміння

РОЗСІЮВАННЯ УВАГИ

СЛАБА Зосередженість

Досада

ВТРАТА СНУ

Дразливість

ЗНИЖЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

ЗАДОВОЛЕННЯ

ТРУДНОСТІ У РОДИНІ

СОРИ

ПСИХІЧНІ ЗАХВОРЮВАННЯ

Заходи захисту людини від шумового впливу

Отже, шум шкідливий. "Шум - повільний вбивця", - так заявляють американські фахівці. Але чи можна зменшити його вплив на живі організми, включно з людиною? Що може зробити кожен із нас?

Робота у групах – розробка проектів захисту людини від шумового на різних соціальних рівнях.

• І група. Я – обиватель (пам'ятка обивателю).
• ІІ група. Я – мер міста.
• ІІІ група. Я архитектор.
• IV група. Я директор великого заводу.

Групи оформляють проекти на листах ватману, вивішують їх на дошку та захищають.

3. Висновок

Ми ще не раз говоритимемо і думатимемо про наслідки діяльності людини для природи і самої себе. Хотілося б сподіватися, що сьогоднішня розмова не пройшла для вас безвісти. Ми майже не торкнулися проблеми впливу шуму на навколишнє середовище, а ця проблема так само складна і багатогранна, як і проблема впливу шуму на людину, що обговорювалася нами. Тільки захищаючи природу від шкідливих наслідків своєї діяльності, ми зможемо зберегти себе.

Якщо судно дихати нам повітрям одним,
Давайте ж ми всі на вік об'єднаємося,
Давайте наші душі збережемо,
Тоді ми на Землі самі збережемося.

М.Старшинов

Які ж висновки ви зробили собі після сьогоднішньої розмови? (Заслуховуються відповіді учнів.)

4. Перевірка засвоєння нового матеріалу способом самоаналізу

На уроці ми думали спільно, але кожен працював індивідуально. І зараз вам належить оцінити свою діяльність на уроці.

Вчитель пояснює, як треба заповнити аркуш самооцінки учня, потім включає аудіозапис звуків природи і учні оцінюють свою працю.

ЛИСТ САМООЦІНКИ ВЧЕНОГО