При функционировании войсковых объектов максимальные уровни шумов создают реактивные двигатели при запуске ракет и авиационная техника: значения акустической энергии достигают 160-170 дБ.С полетами сверхзвуковых самолетов связано явление звукового удара. Основным параметром звукового удара является его интенсивность, определяемая максимальным избыточным давлением на фронте ударной волны (волны давления) и возрастающая с уменьшением высоты и с увеличением скорости полета.Действие звукового удара на человека характеризуется, как неожиданный резкий звук, создающий неприятный эффект и болевые ощущения в органах слуха. Представление о возможной силе звукового удара дают следующие данные: если сверхзвуковой самолет летит над городом на высоте 1300-1500 метров, звуковой волной будут выбиты стекла в домах. В 1959 году в США 10 человек за плату согласились испытать на себе действие шума сверхзвукового самолета. Самолет пролетел над их головами на высоте 12-14 метров, и звуковой волной были убиты все испытуемые.Наибольшую опасность для личного состава представляют инфразвук и ультразвук. Следствием воздействия на человека инфразвука могут являться повышенная утомляемость, слабость, раздражительность, даже психические расстройства. Уровень инфразвука 150 дБ является пределом переносимости при кратковременном воздействии.Ультразвук возникает при работе турбин, пневмодвигателей, вентиляторов. Низкочастотные ультразвуковые волны (104-105 Гц) оказывают неблагоприятное действие на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы.Вибрационное загрязнение - частный случай шумового загрязнения. Оно характеризуется более низкими частотами колебаний и передачей их через твердые предметы, непосредственно соприкасающиеся с работающими механизмами. Для человека особенно опасны вибрации с частотами колебаний 6-12 Гц, поскольку они близки к частоте собственных колебаний человеческого организма.Как уже говорилось, интенсивный шум вреден для организма человека, ухудшает здоровье и снижает работоспособность людей. Шум ослабляет внимание, замедляет психические и двигательные реакции, повышает утомляемость, нарушает точность движений, снижает остроту зрения. Наиболее чувствительными к шуму являются такие функции нервной системы, как слежение, сбор данных, мышление.
Основными методами защиты от шума являются:
-
устранение причин шума или существенное его ослабление в источнике образования;
-
изоляция источников шума и вибраций от окружающей среды средствами вибро- и звукоизоляции;
-
применение средств, поглощающих шум на пути его распространения;
-
уменьшение плотности звуковой энергии в помещениях, отражений от стен и перекрытий;
-
рациональное размещение оборудования, машин и механизмов в помещениях и вне их;
-
рациональная организация режима труда и отдыха; применение индивидуальных средств защиты; профилактические мероприятия медицинского характера.
На военных объектах широко применяются такие средства индивидуальной защиты, как мягкие противошумные костюмы (при воздействии шумов с интенсивностью более 120 дБ).При выявлении вибраций с частотами колебаний 6-12 Гц и шумов с частотами колебаний до 16 Гц (инфразвуковой диапазон) и выше 20 кГц (ультразвуковой диапазон) самой эффективной мерой защиты является прекращение работы источника колебаний. При невозможности применения такой меры необходима специальная защита работающего персонала и вывод остальных людей за пределы зоны воздействия опасных факторов.
Электромагнитное загрязнение (ЭМЗ). ЭМЗ - форма физического загрязнения окружающей среды, возникающая в результате изменения ее электромагнитных свойств под воздействием внешних электромагнитных излучений. В настоящее время электромагнитное загрязнение окружающей среды является наряду с химическим и радиоактивным наиболее масштабным видом загрязнения, имеющим глобальные последствия.Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) включила проблему электромагнитного загрязнения в перечень приоритетных проблем человечества.Среди зарегистрированных последствий воздействия ЭМЗ на человека наиболее часто встречаются такие опасные повреждения основных функций организма, как поражение сердечно-сосудистой системы, пищеварительной системы, развитие психических расстройств и др. Отмечается связь ЭМЗ с развитием злокачественных опухолей, с риском появления врожденных пороков развития, с расстройствами половой системы и рядом других отклонений.Источниками электромагнитных излучений являются линии электропередач, радио- и телевизионные станции, средства радиосвязи и навигации, некоторые промышленные установки, наземные измерительные пункты, радиотехнические системы войск и другие средства, при работе которых образуется электромагнитное поле (ЭМП).
По определению,
электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле: обе компоненты – Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга с определенной
частотой, измеряемой в герцах.Характеристиками электромагнитного поля (ЭМП) являются:
-
для частот до 300 мегагерц (волны длинные, средние, ультракороткие) - напряженность поля: электрическая, измеряемая в вольтах на метр (В/м), и магнитная, измеряемая в амперах на метр (А/м);
-
для частот свыше 300 мегагерц (волны СВЧ-диапазона) - плотность потока энергии (ППЭ), измеряемая в ваттах на квадратный метр (Вт/м2) и рассматриваемая как единый параметр.
На практике при характеристике электромагнитной обстановки используют термины «электрическое поле», «магнитное поле», «электромагнитное поле».
Электрическое поле создается заряженными телами, между полюсами которых возникают силовые линии;
Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику, вокруг которого распределяются силовые линии.Для характеристики величины полей используются: для электрического поля - понятие «напряженность электрического поля» Е, измеряется она в вольтах на метр (В/м); для магнитного поля - «напряженность магнитного поля» Н, она измеряется в амперах на метр (А/м). При измерении сверхнизких и крайне низких частот используется понятие «магнитная индукция» В, измеряется она
в теслах (Тл). Одна миллионная доля теслы соответствует 1,25 ампера на метр.Электромагнитные волны характеризуются
длиной волны - λ
. Функционирование источника, генерирующего излучения, а по сути - создающего электромагнитные колебания, характеризуется
частотой f. Электромагнитные волны классифицируются следующим образом (табл. 2.1).Таблица 2.1
Международная классификация электромагнитных волн по частотам
Номер диапазона
|
Наименование диапазона радиочастот
|
Границы радиочастот диапазон
|
Наименование диапазона радиоволн
|
Границы диапазона радиоволн
|
1
|
Крайне низкие (КНЧ)
|
3-30 Гц
|
Декамегаметровые
|
100-10 мм
|
2
|
Сверхнизкие (СНЧ)
|
30-300 Гц
|
Мегаметровые
|
10-1 мм
|
3
|
Инфракрасные (ИНЧ)
|
0,3-3 кГц
|
Гектометровые
|
1000-100 км
|
4
|
Очень низкие (ОНЧ)
|
3-30 кГц
|
Мириаметровые
|
100-10 км
|
5
|
Низкие (НЧ)
|
30-300 кГц
|
Километровые
|
10-1 км
|
6
|
Средние (СЧ)
|
0,3-3 МГц
|
Гектометровые
|
1-0,1 км
|
7
|
Высокие (ВЧ)
|
3-30 МГц
|
Декаметровые
|
100-10 м
|
8
|
Очень высокие (ОВЧ)
|
30-300 МГц
|
Метровые
|
10-1 м
|
9
|
Ультравысокие (УВЧ)
|
0,3-3 ГГц
|
Дециметровые
|
1-0,1 м
|
10
|
Сверхвысокие (СВЧ)
|
3-30 ГГц
|
Сантиметровые
|
10-1 см
|
11
|
Крайне высокие (КВЧ)
|
30-300 ГГц
|
Миллиметровые
|
10-1 мм
|
12
|
Гипервысокие (ГВЧ)
|
300-3000 ГГц
|
Децимиллиметровые
|
1-0,1 мм
|
Естественное электрическое поле Земли создается избыточным отрицательным зарядом на ее поверхности. Напряжение поля Земли на открытой местности обычно находится в диапазоне от 100 до 500 вольт на метр (В/м). Грозовые облака могут увеличивать напряжение этого поля до десятков и даже сотен киловольт на метр (кВ/м).Электромагнитное излучение может оказывать
биологическое воздействие. Воздействуя на человека, ЭМИ вызывает значительные функциональные и органические нарушения систем его организма. Поглощенная тканями энергия превращается в тепло. Перегревание тела отрицательно сказывается на состоянии организма человека, а повышение температуры тела более чем на 1 'С недопустимо.Предельно допустимые уровни облучения и иные количественные оценки, связанные с опасностью пребывания человека в электромагнитных полях, для населенных мест приведены в табл. 2.2.Таблица 2.2
Предельно допустимые уровни облучения для населенных мест (с учетом частоты и длины волны)
Частота, МГц
|
Длина волны, м
|
Предельно допустимые уровни
|
в районе жилой застройки
|
внутри жилых помещений
|
0,3-3,0
|
1000-100
|
10 В/м
|
1 В/м
|
3-30
|
100-10
|
4 В/м
|
0,4 В/м
|
30-300
|
10-1
|
2 В/м
|
0,2 В/м
|
3000 - 30 000
(непрерывный режим)
|
0,1-0,001
|
0,001 МВт/см2
|
0,0005 МВт/см2
|
3000-33 000
|
0,1-0,001
|
0,005 МВт/см2
|
0,002 МВт/см2
|
Изменения, происходящие в организме под влиянием ЭМИ, могут быть
морфологическими (ожоги, кровоизлияния, обратимые поражения сосудов и т. п.) и
функциональными (нарушения функций нервной системы, физиологических и биологических процессов в организме, работы сердечно-сосудистой системы).По своему суммарному влиянию на нервную систему наиболее опасны дециметровые волны, а за ними по уровню опасности в порядке уменьшения эффекта идут: сантиметровые, декаметровые, миллиметровые и др. Для сердечно-сосудистой системы и крови самыми опасными являются сантиметровые и дециметровые волны.
Действие СВЧ-излучения на человека зависит от интенсивности и продолжительности облучения. При этом возникают головная боль, повышенная утомляемость, раздражительность, ухудшение памяти, нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы и др. Одним из серьезных эффектов от воздействия СВЧ-излучения могут стать повреждение органов зрения и слуховые дефекты. Ощущение звука получается даже при очень малой плотности потока энергии - при усредненной плотности (начиная с 0,1 МВт/см2) или при импульсной (с 300 МВт/см2).Проблема электромагнитного фона окружающей среды в ряде регионов перешла в разряд экологически значимых; ЭМИ угрожают человеку и другим живым организмам в местах обитания, что требует разработки серьезных научных и практических мер по защите живого мира.В зависимости от условий воздействия ЭМИ, характера и местонахождения источника излучения могут применяться следующие способы защиты: защита временем, защита расстоянием, снижение интенсивности излучения в самом источнике излучения, защита рабочего места от электромагнитного излучения, применение персоналом индивидуальных способов и средств защиты.Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека под воздействием ЭМИ и применяется в тех случаях, когда нет возможности уменьшить интенсивность излучения до допустимого уровня.Защита расстоянием применяется, когда нет возможности ослабить интенсивность облучения в заданной зоне другими мерами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в зоне облучения. Зашита расстоянием наиболее эффективна и может применяться как в производственных условиях, так и в условиях расположения на местности.Экранирование источников излучения применяется для снижения его интенсивности на рабочих местах. Экранирование рабочего места применяется, когда невозможно осуществить экранирование аппаратуры.Световое загрязнение (СЗ). Световое загрязнение - форма физического загрязнения окружающей среды, когда естественная освещенность местности нарушается в результате функционирования искусственных источников света, что приводит к аномалиям в жизни растений и животных.Свет представляет собой электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом. Значения, характеризующие длину волны этого излучения, заключены в интервале от 0,38 до 0,77 микрометров (мкм).Следует отметить, что электромагнитные волны близки по своим физическим свойствам к световым волнам, хотя первые наш глаз и не воспринимает. Являясь волной, свет тем не менее распространяется по узкому прямолинейному каналу.