В процессе работы над индивидуальным проектом по физике "Шумовое загрязнение окружающей среды" ученица 10 класса раскрыла понятие "шумовое загрязнение", а также провела ознакомление учеников и учителей школы с влиянием шума, предложила способы его уменьшения, путём создания плаката с рекомендациями к концу учебного года 2020/21.

Подробнее о проекте:

В ученической исследовательской работе по физике "Шумовое загрязнение окружающей среды" автор изучила теорию по теме шумовое загрязнение и выяснила причины и последствия шумового загрязнения. Также в рамках исследовательского проекта был проведен социологический опрос среди учеников 10-х классов на тему осведомленности о влиянии шума на организм.

В готовом творческом и исследовательском проекте по физике "Шумовое загрязнение окружающей среды" автор приводит классификацию шума, а также перечисляет источники его возникновения, указывает допустимые нормы шума и цитирует федеральный закон о тишине. Результатом проектной деятельности ученицы стали рекомендации по снижению шума и его влияния, а также плакат для старшеклассников и учителей школы, в котором изложены основные понятия и рекомендации по соблюдению норм шума.

Оглавление

Введение
1. Понятие шумового загрязнения.
2. Классификация шумов.
3. Источники шума.
4. Допустимые нормы шума.
5. Закон о тишине.
6. Влияние шума на здоровье, самочувствие и жизнедеятельность людей.
7. Социологический опрос.
Заключение
Выводы
Информационные источники

Противоречие: многие люди не осведомлены о влиянии шума на организм, его не всегда можно зафиксировать органами чувств, но в то же время его воздействие на жизнь людей очень велико

Проблема: как снизить влияние шума на процессы жизнедеятельности людей?

Цель: ознакомить учеников и учителей школы с влиянием шума, предложить способы его уменьшения, путём создания плаката с рекомендациями к концу учебного года 2020/21

Задачи:

1. изучить теорию по теме шумовое загрязнение
2. выяснять причины и последствия шумового загрязнения
3. провести социологический опрос среди учеников 10-х классов на тему осведомленности о влиянии шума на организм
4. разработать рекомендации по снижению шума и его влияния
5. создать плакат для старшеклассников и учителей школы, котором будут изложены основные понятия и рекомендации

Продукт: плакат, напечатанный в типографии, с рекомендациями по снижению влияния шума на работоспособность и жизнедеятельность людей

Звуки имеют большое влияние на нашу повседневную жизнь. Так или иначе, мы живём в то время, когда растет численность населения городов, что способствует повышению уровня шумового загрязнения. Шум на уровне выше 80 дБ  является нередким явлением для жителей мегаполисов. В течение дня средний уровень шума в Нью-Йорке и Лондоне может достигать примерно 105-110 дБ, в то время как в Токио и Чикаго - 90-100 дБ. В нашей же стране максимальный показатель шума в Москве- около 80 дБ, в Санкт-Петербурге- 75-80 дБ.

Реакции людей на шум различны. На чувствительность человека к звукам влияет огромное количество факторов, таких как особенности нервной системы, количество и качество сна, физическая и двигательная активность, наличие стресса и других психологических расстройств, вредные привычки (курение, алкоголь), употребление в пищу вредных продуктов. Таким образом, то, как человеческий организм отреагирует на внешнее шумовое воздействие зависит от образа жизни самого человека и его внутренней настройки к источнику.

Актуальность. В XXI веке существует огромное количество источников внешнего шума: автомобили, наушники и многие другие электроприборы, которые ежедневно влияют на жизнедеятельность человека: снижают его работоспособность, повреждают его нервную систему, а также наносят ущерб его физическому здоровью. Многие люди, работающие как дома, так и в офисах, а также ученики, выполняющие домашние задания не способны сконцентрироваться на информации из-за фонового шума.

СПЕКТР ЗВУ́КА (от лат. spectrum – пред­ставление, образ)- со­во­куп­ность гар­мо­ни­че­ских ко­ле­ба­ний, на ко­то­рые мож­но раз­ло­жить зву­ко­вую вол­ну.

ОКТА́ВА (от лат. octava – вось­мая)- в аку­сти­ке, еди­ни­ца час­тот­но­го ин­тер­ва­ла

ЧАСТОТА́ КОЛЕБА́НИЙ- ве­ли­чи­на f, об­рат­ная пе­рио­ду ко­ле­ба­ний, т. е. рав­ная чис­лу ко­ле­ба­ний в еди­ни­цу вре­ме­ни. Ч. к. из­ме­ря­ют в гер­цах.

ИНФРАЗВУ́К- уп­ру­гие ко­ле­ба­ния и вол­ны, час­то­та ко­то­рых ле­жит ни­же не­ко­то­рой ус­лов­ной гра­ни­цы, оп­ре­де­ляе­мой в пре­де­лах 16–20 Гц. Этот диа­па­зон час­тот обыч­но свя­зы­ва­ют с ниж­ним пре­де­лом об­лас­ти слу­хо­во­го вос­при­ятия зву­ка че­ло­ве­ком.

Значение слова “шум” в словаре Даля- муж. всякие нестройные звуки, голоса, поражающие слух; громкие голоса, крик; стук, гул, зык, рев, громкий шорох, все, что нескладно раздается в ушах.

Шум с физиологической точки зрения – это любой нежелательный для человеческого слуха звук, который имеет негативное влияние на его здоровье.

Если рассматривать шум с физической точки зрения, то он представляет собой беспорядочное сочетание звуков различной силы (интенсивности) и частоты. Эти звуки возникают при определенных колебаниях в газообразных, жидких, твердых телах и сферах.

По временным характеристикам шума выделяют:

постоянный шум, в котором уровень звука за 8-часовой рабочий день или за время измерения в помещениях изменяется во времени не более чем на 5 дБ при измерениях шумомером медленно

непостоянный шум, в котором уровень звука за 8-часовой рабочий день, рабочую смену или во время измерения в помещениях изменяется во времени более чем на 5 дБ при измерениях шумомером медленно

Непостоянные шумы подразделяют на:

1. колеблющийся во времени шум, уровень звука которого изменяется во времени непрерывно
2. прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется, причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается неизменным, составляет 1 секунду и более
3. импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 секунды, при этом уровни звука в дБ, измеренные соответственно на временных характеристиках "импульс" и "медленно", отличаются не менее чем на 7 дБ.

Все источники шума в городе можно разделить на антропогенные и естественные. К естественным относятся шорох листьев, журчание воды, щебетание птиц и т.д.. Такие шумы практически не оказывают негативного влияния на жизнедеятельность и организм человека. Антропогенные шумы, в свою очередь, являются источниками дискомфорта горожан.

Человек создал множество  источников антропогенных постоянных и непостоянных шумов:

1. стационарные (промышленные предприятия)
2. подвижные или мобильные (авиационный, автомобильный, железнодорожный  транспорт, подземное метро, наземные линии метрополитена)
3. внутриквартальные (учреждения бытового обслуживания, магазины, рынки, детские площадки и пр.)
4. внутридомовые (жилищно-бытовые  шумы)

Промышленные предприятия  образуют зоны с локальными участками  акустического дискомфорта в  разных районах городов, которые  действуют на население в течение  суток. Отмеченные уровни превышают  допустимые на 10-30 дБ преимущественно  на частотах 125-4000 Гц.

Весьма значительными  источниками шума, представляющими  опасность для здоровья населения, являются аэропорты, автострады, мосты, тоннели, а также наземные и подземные  железные дороги. При движении железнодорожных составов наряду с постоянным шумом генерируются также и импульсные, возникающие при ударах колес о рельсовые стыки и соударениях вагонов.

На расстояниях в несколько десятков метров от транспортных магистралей уровень звукового давления в низкочастотной части спектра достигает 80 дБ. Среди наземных средств транспорта доминирует автомобильный транспорт, доля которого в шумовом режиме города достигает 60-80. Интенсивность воздействия шума измеряется в децибелах (дБ) и различается в зависимости от типа транспортного средства.

Таблица. Интенсивность шума от транспортных средств

Увеличению количества и  мощности источников жилищно-бытовых шумов способствует массовое распространение  телевизоров, магнитофонов, радиоприемников, бытового инженерного и санитарно-технического оборудования. Большую роль играет соблюдение каждым гражданином правил общежития; важно, чтобы шум в квартире, на лестничной площадке, во дворе, на улице не мешал окружающим людям.

По санитарным нормам, допустимым уровнем шума, который не наносит вреда слуху даже при длительном воздействии на слуховой аппарат, принято считать 55 децибел (дБ) днём и 40 децибел (дБ) в ночное время.

В нашей стране действует ряд документов, нормирующих допустимые уровни шума. Однако основным документом являются Федеральный закон от 30.03.1999 N 52-ФЗ (ред. от 13.07.2015) "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" (с изм. и доп., вступ. в силу с 24.07.2015). Настоящие санитарные нормы устанавливают классификацию шумов; нормируемые параметры и предельно допустимые уровни шума на рабочих местах, допустимые уровни шума в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

Согласно санитарным нормам в классных помещениях, учебных кабинетах, учительских комнатах, аудиториях школ и других учебных заведений, конференцзалах, читальных залах, библиотеках максимальный уровень звука составляет 55 дБ.

Территории, непосредственно прилегающие к зданиям детских дошкольных учреждений, школ и других учебных заведений, библиотек – 70дБ.

Площадки отдыха на территории дошкольных учреждений, школ и др. учебных заведений - 60дБ.

Согласно закону, шуметь нельзя с 22 часов вечера до 8 часов утра. В ст. 8 закона Санкт-Петербурга № 273-70 приведен перечень действий, которые запрещено производить ночью: включать телевизоры, радио, магнитофоны, иную технику, звукоусилители (как в многоквартирных домах, так и на транспортных средствах, в местах торговли, общепита, оказания услуг населению и т. д.); кричать, свистеть, стучать, двигать мебель, петь, играть на музыкальных инструментах и т.д.; запускать фейерверки, петарды и другое (исключением является только Новый год, а точнее — время с 23 часов 31 декабря до 4 утра 1 января); проводить ремонт, строительные, погрузочные работы. Также есть дополнительные ограничения на шум с 8:00 до 12:00 часов по выходным и праздничным дням.

Ремонт в домах регулируется отдельной статьей закона (ст. 38). В ней указывается, что любые строительные работы в многоквартирных домах, если они проводятся в дневное время (с 8:00 до 22:00) и длятся более одного часа в сутки, должны быть согласованы с уполномоченным лицом, которое выбирается на общем собрании жильцов или назначается управляющей компанией, ТСЖ, ЖК. Если график работ не согласован, нарушителя ждет штраф.

Закон не распространяется на новостройки в течение первых полутора лет после официальной сдачи дома: в них можно проводить любые шумные работы в течение суток, но не в ночное время.

По данным исследователей, шумовое загрязнение сокращает продолжительность жизни человека на 10-12 лет. Негативное влияние на человека от шума мегаполиса почти на 40% больше, чем от курения табака, которое сокращает жизнь человека в среднем на 6-8 лет. Доказано, что каждые 10 децибел обычного шума поднимают артериальное давление на 1,5 мм. рт. ст.

Человеческий организм по-разному реагирует на шум разного уровня. Шумы уровня 70-90 дБ при длительном воздействии приводят к заболеванию нервной системы, а более 100 дБ - к снижению слуха, вплоть до глухоты.

Шум создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Шум способен увеличивать содержание в крови таких гормонов стресса, как кортизол, адреналин и норадреналин - даже во время сна. Чем дольше эти гормоны присутствуют в кровеносной системе, тем выше вероятность, что они приведут к опасным для жизни физиологическим проблемам.

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания могут возникнуть, если человек по ночам постоянно подвергается воздействию шума громкостью 50 дБ и выше - такой шум издает улица с малоинтенсивным движением. Для того, чтобы приобрести бессонницу, достаточно шума в 42 дБ; чтобы просто стать раздражительным - 35 дБ, такой громкостью характеризуется звук обычного человеческого шепота. По данным ВОЗ тысячи людей по всему миру преждевременно умирают от сердечных расстройств, вызванных долговременным воздействием повышенного уровня шума.

Под воздействием шума от 85 - 90 дБ снижается слуховая чувствительность на высоких частотах. Долгое время человек жалуется на недомогание. Симптомы - головная боль, головокружение, тошнота, чрезмерная раздражительность. Все это результат работы в шумных условиях. Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения. При высоких уровнях шума слуховая чувствительность падает уже через 1 - 2 года, при средних - обнаруживается гораздо позже, через 5 - 10 лет, то есть снижение слуха происходит медленно, болезнь развивается постепенно. Поэтому особенно важно заранее принимать соответствующие меры защиты от шума. В настоящее время почти каждый человек, подвергающийся на работе воздействию шума, рискует стать глухим, а также получить нервно-психические заболевания.

Как известно неслышимые звуки также могут оказать вредной воздействие на здоровье человека. Инфразвуки оказывают чрезвычайно сильное влияние на психику человека: поражаются все виды интеллектуальной деятельности, ухудшается настроение, может появляться ощущение растерянности, тревоги, испуга, страха, возникают панические атаки, а при высокой интенсивности - чувство слабости, как после сильного нервного или психического перенапряжения. Именно поэтому в секретных лабораториях различных стран разрабатываются разные виды оружия, в основе которого лежит воздействие на человека звуковыми волнами.

В Санкт-Петербурге и других городах России слишком шумно - в зоне дискомфорта сегодня проживает более 1/3 жителей города. Сотрудники Балтийского государственного технического университета создали шумовую карту Санкт-Петербурга. Выяснилось, что самые шумные районы находятся на юго-западе Петербурга. Уровень шума высок в Пушкине, Шушарах и поселке Ленсоветовский. Шум от Западного скоростного диаметра (ЗСД) на Канонерском острове, по словам авторов карты, сравним с шумовыми показателями других скоростных магистралей.

Рисунок 1- Карта шума в городе Санкт-Петербурге

Огромное количество домов и жилых комплексов строится вдоль КАДа (кольцевой автомобильной дороге), выстраиваются целые города, но даже звукозащитные экраны не могут полностью решить проблему чрезмерного шума. В тех местах, где экраны есть, их все равно недостаточно. Если строить дома вдоль шумных дорог, необходимо позаботиться, чтобы и дороги шум не выпускали, и здания не впускали. Нужна специальная конструкция фасада здания, окон и главное – принудительная приточно-вытяжная вентиляция.

Мною был проведён социологический опрос среди учеников 10-х классов на тему их осведомленности по вопросу шумового загрязнения окружающей среды. Было опрошено 23 человека.

Более 65% человек ответили, что сталкивались с понятием “шумовое загрязнение”. 60% опрошенных шум мешает при выполнении домашних заданий и учебы в принципе, а также во время сна ночью. Почти 70% опрошенных высказались о том, что замечали пагубное влияние шума на своё физическое, а также ментальное здоровье. Более 80% респондентов не знакомы с допустимыми нормами шума в городе Санкт-Петербург. В представленной ниже диаграмме представлены ответы на вопрос об информированности учеников по вопросу законодательства в области шума.

Всего один человек из двадцати трёх опрошенных ответил, что использует беруши во время сна, в то время как они оказывают положительное влияние на слуховой аппарат человека, минимизируют вредное воздействие водной и звуковой среды, снижают риск сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Результаты социологического опроса показали, что большинство учеников ежедневно подвержены большому влиянию шума, имеют проблемы с ментальным и физическим здоровьем, но в то же время не имеют представления о шумовом загрязнении, о способах снижения его влияния на их организм и работоспособность.

Выдвинутая мною изначально гипотеза о том, что школьники ежедневно подвергаются воздействию внешнего шума подтвердилась. Шум негативно влияет как на здоровье людей: нервную, сердечно-сосудистую системы, слуховой аппарат, ухудшение сна, на основании чего появляются усталость, недосып, слабость, головокружения, так и на их настроение, поведение, моральное состояние. Также шум негативно сказывается на концентрации учеников, на их возможности сосредоточиться на информации и качественно выполнять задания, вследствие чего ухудшается их успеваемость.

В ходе моего исследования я ознакомилась с теоретической информацией по теме “шумовое загрязнение”, нормативно-правовыми актами, регулирующими вопрос шума. Вдобавок я рассмотрела все возможные негативные последствия как длительного, так и кратковременного воздействия внешнего шума на организм человека.

Я изготовила продукт, в котором разработала рекомендации, которые способны помочь людям, в том числе, ученикам и учителям школы снизить влияние шума.

1. Федеральный закон "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 30.03.1999 N 52-ФЗ
2. Щёлокова Т.Д. “Актуальность исследования шумового загрязнения в городах”, 2015г.
3. Степанова М.С. , Захаров И.С. “Исследование шумового загрязнения от ТЭЦ в летний период”, 2016г.
4. Большая российская энциклопедия. Онлайн-словарь.
5. Компьютерная справочная правовая система.
6. Официальный сайт администрации Санкт-Петербурга
7. Петербургский журнал “Город 812”, Карта Петербургских шумов
8. Статья “Самые шумные районы Санкт-Петербурга”