«Определение показателей энергетического загрязнения»

Производственная и другая деятельность человека приводит не только к
химическому загрязнению биосферы, рассмотренному в предыдущих главах.
Всё возрастающую роль в общем потоке негативных антропогенных
воздействий на биосферу приобретает её физическое загрязнение. Последнее
связано с изменением физических параметров внешней (окружающей) среды,
то есть с их отклонением от параметров естественного фона.
 В настоящее время наибольшее внимание привлекают изменения
электромагнитных и виброакустических параметров (условий) окружающей
среды. Как правило, в литературе они рассматриваются как волновые или
энергетические загрязнения.
Одной из основополагающих компонент комплекса мер по защите
окружающей среды от энергетических загрязнений является их нормирование,
то есть установление того уровня энергетического загрязнения, превышение
которого недопустимо при организации в данном месте нового производства
(завод, ТЭС и т.п.) или реконструкции прежнего. Если при химическом
загрязнении этим предельным уровнем является предельно допустимая
концентрация (ПДК), то при энергетическом загрязнении введён предельно
допустимый уровень (ПДУ) энергетического загрязнения. Его смысл
соответствует смыслу ПДК. Как и в случае ПДК, ПДУ устанавливается
отдельно для техносферы (для рабочей зоны) и для окружающей среды
(населённой местности). Последний всегда меньше, чем ПДУ для рабочей зоны.
В большом числе случаев это различие составляет 10 раз, что можно
объяснить двумя обстоятельствами.
Во-первых, в рабочей зоне, то есть на производстве, заняты, выражаясь
эколого-биологическим языком, оформившиеся (физически и биологически)
человеческие особи. Их устойчивость к воздействию вредных факторов
(диапазон толерантности) выше, чем у другой части населения: детей, пожилых
и престарелых людей, а также просто физически слабых людей.

Во-вторых, в значительной мере это различие предопределено тем, что в
большинстве случаев вредный фактор формируется именно в рабочей зоне, где
он имеет максимальные значения; по мере распространения в окружающем
пространстве он уменьшает свою интенсивность, так что вне производственной
территории его интенсивность априорно меньше, чем в рабочей зоне.
Получается, что в определённой степени это двойное нормирование лишь
фиксирует объективное распределение интенсивности вредного фактора в
пространстве (речь идёт и о химическом, и об энергетическом загрязнении).
К энергетическим загрязнениям относят : шумы, инфразвук, вибрацию,
электромагнитные и радиоактивные ионизирующие излучения, тепловые
выбросы.
Рассмотрим определение показателей перечисленных загрязнений.
1. Шум в окружающей среде создается разнообразными источниками:
транспортом, предприятиями, вентиляционными и компрессорными
установками. Шум представляет собой воспринимаемые человеческим ухом
колебания воздуха с диапазоном частот от 16 до 16000Гц. Звуковая волна
характеризуется величиной давления (P). Оно представляет собой абсолютную
разность между давлением максимального сгущения воздуха и атмосферным
давлением. Единицей измерения являются бар (одна миллионная доля
атмосферного давления) и Н / м 2  = Па. Для гигиенической характеристики шума
применяют не физические (давление, энергия), а относительные величины,
основанные на субъективном восприятии звука человеком. При этом исходной
величиной, по отношению к которой определяется сила звука, является
минимальное звуковое давление (P 0 ), находящееся на пороге слухового
восприятия. Так как изменение ощущения громкости звуков человеком
пропорционально логарифму звукового давления, для измерения их
интенсивности пользуются логарифмической шкалой. За единицу измерения
принят бел (Б), определяемый как десятичный логарифм отношения звукового
давления к порогу восприятия P 0,  равный единице. На практике пользуются
меньшими единицами, составляющими 0,1 Б, или децибелами (дБ).

Звуковые волны имеют определенную частоту колебаний, измеряемую в
Гц. Уровень интенсивности звукового давления измеряют как во всей области
частот (дБА), так и в определенном диапазоне в пределах октав (дБ). Октава –
это диапазон частот, в котором верхняя граница частоты вдвое больше нижней
(например, 40–80; 80–160 Гц и т. д.). При акустических измерениях определяют
уровни интенсивности звукового давления в пределах частотных полос, равных
октаве, полуоктаве и трети октавы. Для обозначения октавы обычно указывают
ее среднегеометрическую частоту. Нормируемыми параметрами шума
являются уровни звукового давления в октавных полосах со
среднегеометрическими частотами от 63 до 8000 Гц. В производственных
условиях они не должны превышать 80 дБА.
2. Инфразвук возникает благодаря как естественным (обдувание сильным
ветром лесного массива или водной поверхности), так и искусственным
(промышленным) процессам. Он представляет колебания воздуха с частотами
ниже 20 Гц. Нормируемым показателем инфразвуковых колебаний является
допустимый уровень среднеквадратического звукового давления в октавных
полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, и 16 Гц, который равен
105 дБ.
3. Ультразвук представляет собой механические колебания упругой
среды с частотой, превышающей принятую верхнюю границу слышимости.
Ультразвуковой диапазон частот подразделяют на низкочастотные колебания
(от 2  .  10 4  до 10 5  Гц), распространяющиеся воздушным и контактным путем, и
высокочастотные колебания (от 10 5  до 10 9  Гц), распространяющиеся только в
жидкостях и твердых веществах контактным путем.
Для распространяющегося по воздуху ультразвука допустимые уровни
звукового давления нормируются в 1/3-октавных полосах частот. В
зависимости от частоты они находятся в диапазоне от 80 до 110 дБ.
Нормируемой величиной высокочастотного ультразвука является уровень
пикового значения виброскорости. Он не должен превышать 110 дБ.

4. Вибрации представляют собой колебания твердых объектов. Они
возникают в окружающей среде под действием природных процессов
(океанских волн, землетрясений), транспорта, технологического оборудования
ударного действия и т.д. Основными нормируемыми параметрами вибрации
являются среднеквадратичные величины уровней виброскорости в октавных
полосах частот.
Допустимые величины уровней вибрации в зависимости от частоты
составляют 92–107 дБ.
5. Электромагнитные излучения представляют совокупность
электрического и магнитного полей с частотами от 0 до 3  .  10 10  Гц.
Электромагнитные излучения характеризуются частотой (F, Гц),
напряженностями электрического (Е, В/м) и магнитного (Н, А/м) полей.
Глубина проникновения электромагнитных полей в биологическую ткань
падает с ростом их частоты. Поэтому вредное воздействие низкочастотных
полей оценивается отдельно для электрической и магнитной составляющих
поля, а воздействие высокочастотных полей оценивается по величине их
плотности потока мощности. Для частоты 50 Гц допустимое значение Е = 5
кВ/м.
6. Ионизирующие излучения, проходя через любую среду, вызывают ее
ионизацию. Природными источниками ионизирующих излучений являются
космические лучи и распределенные по Земле радиоактивные вещества.
Источниками искусственных ионизирующих излучений являются
ядерные реакторы, ускорители элементарных частиц, рентгеновские установки,
искусственные радиоактивные изотопы. Ионизирующее излучение бывает
электромагнитным (например, гамма- и рентгеновское излучения) и
корпускулярным (поток альфа- и бета- частиц, протонов, нейтронов и т.д.). Для
количественной оценки биологического действия ионизирующих излучений
используется понятие поглощенной дозы излучения D, Гр. Она равна
отношению средней энергии E, Дж, переданной излучением веществу в
некотором элементарном объеме, к массе вещества m, кг в этом объеме.

Единицей измерения является 1 Гр. = 100 рад = 1 Дж / кг. Действие
ионизирующих излучений на биологические объекты зависит не только от
поглощенной дозы, но и от вида излучения.
Для оценки радиационной опасности ионизирующих излучений
произвольного состава введено понятие эквивалентной дозы облучения H. Она
определяется как произведение поглощенной дозы D, Зв на коэффициент
качества излучения q.
Единицей измерения является 1 Зв = 100 бэр = 1 Дж / кг.
Поглощенная и эквивалентная дозы излучения, отнесенные к единице
времени, называются мощностью соответствующих доз.
В России разработаны санитарное законодательство и предельно
допустимые уровни облучения человека.
Установлены три класса нормативов: основные дозовые пределы;
допустимые уровни; рабочие контрольные уровни.
В качестве основных дозовых пределов в зависимости от группы
критических органов для категории А устанавливается предельно допустимая
доза за год (ПДД), а для категории Б – предел дозы за год (ПД), которые для I
группы составляют ПДД = 0,05 Зв/г.; ПД = 0,005 Зв/г.
7. Тепловое излучение свойственно любым телам с температурой выше
абсолютного нуля. Инфракрасные лучи с длиной волны 0,78 – 1,4 мкм плохо
задерживаются человеческой кожей. Допустимая для человека интенсивность
теплового облучения на рабочих местах составляет 0,14 кВт / м2.
8. Ультрафиолетовым (УФ–излучением) называют электромагнитные
излучения, имеющие длины волн от 200 до 400нм. Единицей измерения потока
УФ–излучения является эр, соответствующий потоку излучения с длиной
волны 297 нм и мощностью 1 Вт.
Максимально допустимая суточная доза излучения не должна превышать
60 мэр . ч/м 2.