Ультразвук как упругие волны не отличается от слышимого звука, однако, частота колебательного процесса способствует большему затуханию колебаний вследствие трансформации энергии в теплоту.
По частотному спектру ультразвук подразделяют на:
- низкочастотный - с частотой колебаний
1,12·104-1,0·105 Гц;
- высокочастотный - с частотой колебаний 1,0·105-1,0·109 Гц;
по способу распространения - на воздушный и контактный ультразвук.
Низкочастотные ультразвуковые колебания хорошо распространяются в
воздухе. Биологический эффект воздействия их на организм зависит от интенсивности,
длительности воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемой действию ультразвука.
Длительное систематическое влияние ультразвука, распространяющегося в воздухе, вызывает
функциональные нарушения нервной, сердечно - сосудистой и эндокринной систем, слухового
и вестибулярного анализаторов.
У работающих на ультразвуковых установках отмечают выраженную астению,
сосудистую гипотонию, снижение электрической активности сердца и мозга. Изменения ЦНС
в начальной фазе проявляются нарушением рефлекторных функций мозга (чувство страха в
темноте, в ограниченном пространстве, резкие приступы с учащением пульса, чрезмерной
потливостью, спазмы в желудке, кишечнике, желчном пузыре). Наиболее характерны
вегетососудистая дистония с жалобами на резкое утомление, головные боли и чувство
давления в голове, затруднения при концентрации внимания, торможение мыслительного
процесса, на бессонницу.
Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к
нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности,
т. е. развиваются периферические неврологические нарушения. Установлено, что ультразвуковые колебания могут вызывать изменения костной структуры с разрежением плотности костной ткани.
Профессиональные заболевания зарегистрированы лишь при контактной
передаче ультразвука на руки - вегетосенсорная (ангионевроз) или сенсомоторная
полиневропатия рук.
Гигиенические нормативы ультразвука
определены ГОСТ 12.1.001-89. Гигиенической характеристикой воздушного ультразвука на
рабочих местах являются уровни звукового давления (дБ) в третьоктавных полосах со
среднегеометрическими частотами 12,5...100 кГц (табл. 7.4.).
| Таблица 7.4 | - |
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах |
| Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, кГц |
Уровень звукового давления, дБ |
|---|
| 12,5 | 80 |
| 16 | 80(90) |
| 20 | 100 |
| 25 | 105 |
| 31,5-100 | 110 |
Примечание. По согласованию с заказчиком допускается устанавливать значение показателя, указанное в скобках
Характеристикой контактного ультразвука является пиковое значение
виброскорости или его логарифмический уровень (табл. 7.5.).
Допустимые уровни контактного ультразвука следует принимать на 5 дБ
ниже значений, указанных в табл. 3.13, в тех случаях, когда работающие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука.
| Таблица 7.5 | - |
Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые
значения на рабочих местах |
| Среднегеометрические частоты октавных полос, кГц |
Пиковые значения виброскорости, м/с | Уровни виброскорости, дБ |
|---|
| 8-63 | 5· 10-3 |
100 |
| 125-500 | 8,9 ·10-3 | 105 |
| 1000-31 500 | 1,6 ·10-2 | 110 |
Инфразвук - область
акустических колебаний с частотой ниже 16...20 Гц. В условиях производства
инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев
- с низкочастотной вибрацией.
При воздействии инфразвука на организм уровнем 110...150 дБ могут возникать неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные изменения: нарушения в ЦНС, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Отмечают жалобы на головные боли, головокружение, осязаемые движения барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижение внимания и работоспособности; может появиться чувство страха, сонливость, затруднение речи; специфическая для действия инфразвука реакция - нарушение равновесия. При воздействии инфразвука с уровнем 105 дБ отмечены психофизиологические реакции в форме повышения тревожности и неуверенности, эмоциональной неустойчивости.
Установлен аддитивный характер действия инфразвука и низкочастотного шума. Следует отметить, что производственный шум и вибрация оказывают более агрессивное действие, чем инфразвук сопоставимых параметров.
Гигиеническая регламентация инфразвука
производится по санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.583-96, которые задают
предельно допустимые уровни звукового давления (УЗД) на рабочих местах для различных видов
работ, а также в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки (табл. 7.6.).
| Таблица 7.6 | - |
Предельно допустимые уровни инфразвука в октавных
полосах частот
со среднегеометрическими частотами (Гц )
на рабочих местах и на территории жилой застройки |
| Название помещений |
Уровни звукового давления, дБ |
Общий уровень звукового давления, Lлин, дБ |
|---|
| 2 | 4 | 8 |
16 |
| Производственное: | |
| работа различной степени тяжести | 100 |
95 | 90 |
85 | 100 |
| работа различной степени интеллектуально - эмоциональной напряженности |
95 | 90 |
85 | 80 |
95 |
| Территория жилой застройки | 90 |
85 | 80 |
75 | 90 |
| Помещения жилых и общественных зданий | 75 |
70 | 65 |
60 | 75 |
На людей и животных может воздействовать
ударная волна. Прямое воздействие возникает в результате воздействия
избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ввиду небольших размеров тела человека
ударная волна мгновенно охватывает человека и подвергает его сильному сжатию в течение
нескольких секунд.
Мгновенное повышение давления воспринимается живым организмом как резкий удар. Скоростной напор при этом создает значительное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в пространстве. Косвенные поражения людей и животных могут произойти в результате ударов осколков стекла, шлака, камней, дерева и других предметов, летящих с большой скоростью.
Степень воздействия ударной волны зависит от мощности взрыва, расстояния, метеоусловий, местонахождения (в здании, на открытой местности) и положения человека (лежа, сидя, стоя). Характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами.
Избыточное давление во фронте ударной волны 10 кПа и менее для людей и животных, расположенных вне укрытий, считаются безопасными.
Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20...40 кПа. Они выражаются кратковременными нарушениями функций организма (звоном в ушах, головокружением, головной болью). Возможны вывихи, ушибы. Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40...60 кПа. При этом могут быть вывихи конечностей, контузии головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечения из носа и ушей.
Тяжелые контузии и травмы возникают при избыточном давлении
60...100 кПа.
Они характеризуются выраженной контузией всего организма, переломами костей, кровотечениями
из носа, ушей; возможно повреждение внутренних органов и внутреннее кровотечение.
Крайне тяжелые контузии и травмы у людей возникают
при избыточном давлении более 100 кПа. Отмечаются разрывы внутренних органов,
переломы костей, внутренние кровотечения, сотрясение мозга с длительной потерей сознания.
Разрывы наблюдаются в органах, содержащих большое количество крови (печени, селезенке,
почках), и наполненных жидкостью (головном мозге, мочевом и желчном пузырях). Эти травмы
могут привести к смертельному исходу.
Радиус поражения обломками зданий, особенно осколками стекол,
разрушающихся при избыточном давлении 2...7 кПа, может превысить радиус
непосредственного поражения ударной волной.
Воздушная ударная волна также действует на растения. Полное повреждение
лесного массива наблюдается при избыточном давлении более 50 кПа. Деревья при
этом вырываются с корнем, ломаются и отбрасываются, образуются сплошные завалы.
При избыточном давлении 30...50 кПа повреждается около 50%
деревьев, создаются сплошные завалы, а при избыточном давлении 10...30 кПа -
до 30% деревьев. Молодые деревья более устойчивы, чем старые.
