|
Академія медичних наук України
ІНСТИТУТ ГІГІЄНИ ТА МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ ІМ. О.М. МАРЗЕЄВА
Андрійчук Лариса Олексіївна
УДК 613.5:613.164:621.313+
612.014.462:212.01.45
Фізіолого-гігієнічне обґрунтування
критеріїв регламентації та оцінки
шуму побутових електричних машин і приладів
14.02.01 - Гігієна
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата
біологічних наук
Київ – 2000
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Інституті гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва Академії медичних наук України.
Науковий керівник:
доктор медичних наук, професор
Акіменко Володимир Якович,
Іінститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України, зав.лаб.
Офіційні опоненти:
доктор біологічних наук, професор, Лось Іван Павлович, Науковий центр радіаційної медицини АМН України, зав. лабораотрією;
доктор медичних наук, професор, чл.-кор. АМН України Бардов Василь Гаврилович, Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, директор Наукового лабораторного гігієнічного центру НМУ, зав. кафедрою.
Провідна установа:
Інститут Медицини праці АМН України, відділ по вивченню впливу фізичних виробничих чинників, м. Київ.
Захист відбудеться “__24__” _листопада_ 2000 року о _10:00_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.604.01 в Інституті гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України за адресою: 02660, Київ-94, вул. Попудренка, 50.
З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці Інституту гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України, адреса: м.Київ, вул. Попудренка, 50.
Автореферат розісланий 23 жовтня 2000 р.
Вчений секретар спеціалізованої
вченої ради,
кандидат медичних наук Б.Ю. Селезньов
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Акустичне забруднення оточуючого людину середовища за останні десятиріччя стало проблемою світового значення: населення майже 40% великих міст Європи мешкає в акустично дискомфортних умовах, більше ніж півмільярда населення Європи зазнає експозиції шумом від 55 дБА до 75 дБА [Darui Z.,1996, Prasheer D.,1999], спостерігається тенденція підвищення рівнів та дози шуму в різноманітних сферах життєдіяльності людини [Job R.S.F.,1988, Суворов Г.А., 1998, Шандала М.Г.,1999]. Акустичний режим селітебної території вважається одним з факторів ризику для здоров'я людини. Якість внутрішньожитлового середовища житлових та громадських будівель, де більшість городян знаходяться від 10 до 23 годин на добу [Губернский Ю.Д.,2000, Дунаев В.Н. та інш.,1998] і може зазнавати дії комунальних шумів 18-20 годин на добу [Пальгов В.И.,1967], визначає ефективність відпочинку та праці і впливає на зберігання та укріплення здоров'я населення. В роботах Суворова Г.А.(1984), Карагодіної І.Л.(1984), Пальгова В.І.(1967), Олешкевича Л.О.(1986,1989), Карачова І.І.(1979) та інших дослідників доведено, що шум відіграє значну роль у формуванні антропогенного навантаження на людину, має здатність індукувати біоефекти, які відбиваються на стані самопочуття, працездатності, здоров'ї людини та населення в цілому.
Актуальність роботи. Науково-технічний прогрес сприяє електрифікації і механізації побутових робіт; внаслідок зростання насиченості житла побутовими електричними машинами і приладами (ПЕМП) погіршуються акустичні параметри внутрішньожитлового середовища, оскільки особливості технологічних процесів, умов використання, конструктивних рішень багатьох ПЕМП обумовлюють те, що вони є джерелами звуку і при їх експлуатації людина експонується шумом, що може стимулювати стресові реакції організму та потенційно підвищувати захворюваність. Шум виявляє несприятливу дію на слуховий аналізатор і ключові функціональні системи, що забезпечують цілісний гомеостаз організму - нервову, ендокринну, серцево-судинну, імунну. Зниження несприятливого впливу акустичного навантаження від ПЕМП на населення є неможливим без розробки критеріїв гігієнічної регламентації та оцінки даного фактору ризику для здоров'я людини в умовах житлового середовища. Необхідним є співвідношення існуючих технічних нормативів для ПЕМП як джерел звуку (СТ СЭВ 4672-84, ДСТУ ІЕС 704-1-96 та ін.), які не враховують гігієнічних, ергономічних, психофізіологічних і соціальних аспектів взаємодії “людина - ПЕМП”, з експозиційними гігієнічними критеріями та нормами шуму в середині приміщень (СН 3077-84, ГОСТ 12.1.036-81).
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана в межах НДР "Научное обоснование гигиенических регламентов акустических характеристик бытовой техники", УДК 613.644, № держреєстрації 0195ИО27372 та "Совершенствование принципов гигиенической оценки внутренних источников шума в многоэтажных жилых зданиях типовой застройки и экспериментальной городской застройки", УДК 613.644;613.5, № держреєстрації 0198U007383.
Мета роботи: Наукове обґрунтування критеріїв гігієнічної оцінки та регламентації шуму, що генерується побутовими електричними машинами і приладами, з врахуванням соціально-психологічного та психофізіологічного впливу даного фактору на людину, ергономічних характеристик та умов експлуатації в житловому середовищі.
Основні задачі роботи:
1. Дослідити розповсюдженість різних типів побутових електричних машин і приладів, насиченість ними житла, соціально-гігієнічні аспекти користування населенням.
2. Встановити закономірності формування акустичного навантаження від побутових електричних машин і приладів в типових умовах експлуатації.
3. Виявити ранні зміни в стані функціонування організму, пороги потенційного несприятливого впливу шуму побутових електричних машин і приладів на психофізіологічні функції людини на базі експериментальних досліджень.
4. Обґрунтувати критерії гігієнічної оцінки та регламентації побутових електричних машин та приладів як джерел внутрішньожитлового шуму.
Об'єкт дослідження: акустичне навантаження на людину від побутових електричних машин і приладів в середині житла, його гігієнічна регламентація і оцінка.
Предмет дослідження: акустичні, ергономічні характеристики та хронометраж роботи основних типів ПЕМП (холодильники, пральні машини, пилососи, електробритви, фени, кавомолки, кухонні комбайни, міксери, кондиціонери, швейні машини та інші); соціолого-гігієнічні та експозиційні аспекти користування ПЕМП населенням; функціональний стан волонтерів в експериментальному дослідженні під впливом шуму ПЕМП; нормативні документи та наукова інформація за темою дисертації.
Методи досліджень: соціолого-гігієнічне опитування з використанням спеціально розробленої анкети; методи акустичних вимірювань і розрахунків, методи акустичного і математичного моделювання; фізіологічні і психофізіологічні методики визначення ефектів шуму на організм людини (параметрів функціонування аналізаторів та систем); методи аналітичного узагальнення та математичної обробки результатів.
Наукова новизна та теоретичне значення роботи. Вперше на базі соціолого-гігієнічного опитування виявлені особливості режиму користування ПЕМП в побуті, встановлена їх роль в порівнянні з іншими джерелами шуму в середині житла, соціально-психологічні ефекти на населення. Встановлена залежність оцінки ПЕМП як джерел шуму від характеру діяльності та відпочинку в житлі, віку, статі, стану самопочуття, умов мешкання людини. Вперше визначені добове дозне акустичне навантаження на користувача від ПЕМП за типових умов експлуатації, еквівалентні рівні звуку від ПЕМП, що впливають на людину в житлі. Встановлені закономірності формування експозиційних рівнів шуму в житловому середовищі, надано всебічну гігієнічну оцінку ПЕМП як джерелам шуму. Створена акустична модель шуму середньостатистичного набору ПЕМП для експериментальних досліджень. Удосконалено принципи експериментального дослідження шумових ефектів на організм людини, простежені закономірності формування біоефектів шуму низької і середньої інтенсивності. Вперше виявлені особливості впливу на організм людини акустичного навантаження від ПЕМП. Вперше з використанням системного підходу на базі фізіолого-гігієнічного дослідження, опитування, акустичного і математичного моделювання встановлений пороговий рівень та доза шуму ПЕМП. Удосконалені психофізіологічні критерії для оцінки дії шуму низької та середньої інтенсивності на організм людини. Проаналізовані та удосконалені принципи та критерії оцінки і регламентації шуму ПЕМП в житловому середовищі.
Практичне значення одержаних результатів. Створена анкета для соціолого-гігієнічного вивчення впливу шуму ПЕМП на населення. Розроблена методика моделювання шуму ПЕМП на основі дозного підходу. Розроблені та вдосконалені гігієнічні критерії регламентації і оцінки шуму ПЕМП. Встановлені допустимі еквівалентні рівні звуку ПЕМП в залежності від їх експлуатаційних режимів. Розроблена методика розрахунку та порівняння акустичних характеристик ПЕМП з допустимими гігієнічними величинами для їх санітарно-гігієнічної оцінки, розрахунку допустимого часу експлуатації виробів. Запропоновані гігієнічні рекомендації щодо попередження несприятливого впливу шуму ПЕМП для населення та шляхи удосконалення санітарного нагляду за ПЕМП як джерелами шуму.
Впровадження результатів дослідження. Результати дисертації були використані при державній санітарно-гігієнічній експертизі 4 технічних умов на вироби побутової електротехніки, виконанні технічного завдання; матеріали дослідження ввійшли в ДСПіН 2.2.2.022-99 "Державні санітарні правила та норми для перукарень різних типів", використовувались при підготовці проектів ДСанПіН 2.2.000-2000 “Житлові будинки квартирного типу”, ДБН В.1.1...2000 "Захист будинків і споруд від впливу тварин-шкідників", інформаційному листі, використовуються у викладанні курсу фізіології праці на кафедрі фізіології людини і тварини Київського націо-нального університету ім. Тараса Шевченка, курсів загальної гігієни та гігієни дітей і підлітків на кафедрі гігієни дітей і підлітків Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця.
Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто проаналізовано відповідну літературу, зроблено планування досліджень, підготовлені і виконані експериментальні дослідження, створені електронні бази даних, статистично оброблені і проаналізовані отримані результати, зроблені висновки, підготовлені матеріали для впровадження у практику.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднені на міжнародному симпозіумі "International Symposium on indoor envinronment and respiratory illness, including allergy"(Ustron, Poland, 1997), на виставці-семінарі з міжнародною участю "Информационные технологии и программно-аппаратные средства в медицине, биологии и экологии" (Київ, 1998), на науково-практичних конференціях "Актуальні проблеми гігієни праці і профпатології в машинобудуванні та хімічній промисловості" (Харків, 1998), "Актуальні про-блеми експериментальної медицини" (Київ, 1999) та "Гигиена физических факторов окружаю-щей и производственной среды" (Київ, 1999), на конференції молодих вчених "Современные проблемы медицины труда в Украине" (Київ, 1998), на науковій конференції УНГЦ МОЗ України, присвяченій пам'яті О.М.Марзеєва (Київ, 1999). Дисертація апробована на засіданні апроба-ційної ради в Українському науковому гігієнічному центрі МОЗ України (2000 р.).
Публікації. Результати опубліковані в 2 статтях у 2 журналах, в статті у матеріалах семінару, в 8 статтях у 4 збірниках наукових праць, та у 6 тезах.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, розділів огляду літератури, методів і матеріалів досліджень, результатів досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків, списку літератури (містить 140 україномовних і російськомовних, 76 - іншомовних джерел), 2 додатків. Загальний обсяг дисертації - 176 сторінок (110 – друкованого тексту), вона містить 7 ілюстрацій і 30 таблиць (на 39 сторінках), 2 додатки на 9 сторінках.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
В розділі 1 наведений аналітичний огляд літератури за проблемою акустичного навантаження на людину в оточуючому середовищі, особливо в середині житла, розглянуті ПЕМП як джерела шуму, проаналізовані ергономічні особливості їх використання населенням. За останні роки насиченість побуту ПЕМП суттєво зросла; акустичні характеристики ПЕМП залежать від типу, класу, виду виробу, технології виробництва. Аналіз літератури, науково-технічної і патентної інформації доводить, що ПЕМП є джерелами звуку і акустичного дискомфорту в середині житла. В розділі освічені різноманітні психофізіологічні ефекти шумів, особливо середньої і низької інтенсивності, основне гігієнічне значення яких - можливість викликати предпатологічні неспецифічні зміни в організмі людини, стресові та адаптивні реакції, несприятливий вплив на самопочуття, що може приводити до порушень стану здоров'я. Огляд літератури доводить, що необхідним є дослідження соціолого-гігієнічних та психофізіологічних аспектів впливу шуму ПЕМП на людину, співвідношення гігієнічних нормативів з технічними, розробка критеріїв гігієнічної оцінки та регламентації даного фактору ризику для здоров'я людини в умовах житлового середовища.
В розділі 2 , що складається з 4 підрозділів, викладена загальна методика і основні методи досліджень. Визначені акустичні характеристики 117 моделей різних типів ПЕМП (рівні коригованої звукової потужності, спектр шуму) - згідно з СТ СЭВ 4672-84, ДСТУ ІЕС 704-1-96, шумоміром 2209 "Брюль і К'ер" (Данія), з набором октавних фільтрів 1613. При орієнтовних розрахунках для одного джерела шуму рівнів звуку (LmА) в розрахункових точках приміщення використовували формулу:
LmА = LРА- 10lg [ 1/Wr2+ (4/mpV2/3)· 100.1(Dp+Do)] (1),
де LРА- коригований рівень звукової потужності, дБА;
W - просторовий кут випромінювання (6.28 при розташуванні ПЕМП на поверхні, 3.14 – у двогранному кутку);
r –відстань від акустичного центру до розрахункової точки, м;
mp - коефіцієнт, що враховує тип приміщення (дорівнює 2 для допоміжного та 4 для житлового приміщення);
V - об'єм приміщення, м3 (добуток площі мінімальної спальні чи кухні на мінімальну висоту стелі, за СНиП № 2.08.01-89);
Dp - поправка, яка враховує залежність постійної приміщення від частоти, дБА;
Dо - поправка на об'єм приміщення, дБА; (Снижение шума в зданиях и жилых районах, 1987). Дози звукової енергії від ПЕМП, D, Па2год, розрахували, базуючись на формулах, запропонованих Суворовим Г.А. та ін., 1984:
D = 4·10-10·10-0.1Li ·t (2),
де Lі - рівень звуку або звукового тиску, дБ, дБА, t - час, годин. За наявності декількох джерел звуку або декількох періодів звучання загальна доза акустичної енергії розраховувалась як сума окремих доз. Відносну дозу шуму, Dвідн, розраховували за МР №4435-87.
Камеральне біолого-гігієнічне спостереження було проведене у звукоізольованій камері. Для створення шумової експозиції тривалістю 1 год. (Гигиенические методы исследования физических факторов окружающей среды, 1990) використовували генератор шуму Г2-47, еква-лайзер “Електроніка 020”, підсилювач “Електроніка Б1-001”, акустичні системи “Електроніка”. Досліджували психофізіологічні ефекти дії модельованого шуму середньостатистичного набору ПЕМП рівнів 55дБА, 65дБА, 75дБА (контрольна серія - тиша, 25дБА) на організм 10 жінок та 11 чоловіків віком 18-36 років, без соматичних, психічних захворювань чи патології слуху, професійної шумової експозиції, в 4 серіях експериментів (зв'язані добірки, подвійний контроль) “до” та “після” впливу шуму (протягом 10 хвилин), для окремих параметрів - на останніх хви-линах шумової експозиції: за 133 параметрами функціонування (12 методик, 2016 вимірювань, 22324 кількісних людино-показників, які сформували у електронні бази даних у форматі FoxPro).
Набір методик оцінки систем та аналізаторів, що найбільш чутливі до дії акустичної енергії, лімітувався експресивністю та інформативністю. Слухові пороги, їх тимчасові зміщення, маскуючий ефект шуму визначали методом тональної аудіометрії на частотах 0.5 кГц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц, 8 кГц (аудіометр “Practronic”). Функціональний стан ЦНС визначали методами: критичної частоти злиття мигів, що дозволяють оцінити лабільність аналізаторів та ЦНС (світлових мигів - прилад КЧСМ-84, звукових - з використанням генератору сигналів спеціальної форми Г6-27, підсилювача “Електроніка Б1'-001”, акустичних системи “Електроніка”), хронореф-лексометрії - для вивчення процесів гальмування та збудження в корі головного мозку (ПНН-3, середній час латентного періоду складної диференційної зорово-моторної реакції, наявність і кількість помилкових відповідей для 30 сигналів); оцінкою об'єму короткочасної пам'яті, корек-турною пробою (здатність до концентрації уваги, розумової працездатності за показниками стій-кості уваги, швидкості, точності, ефективності переробки інформації (Метод. рекомендации по разработке дифференцированных норм шума с учетом напряженности и тяжести труда,1979)).
Для виявлення змін у вегетативному відділі нервової системи під впливом фактору дослідження включали вивчення вегетативної регуляції судинного тонусу, вегетативного забезпечення акомодаційних можливостей серцево-судинної системи (артеріальний тиск, аускультативний засіб, визначення ряду фізіологічних показників в спокої і при функціональному навантаженні (Справочник по клинической нейровегетологии,1990, Р 2.2.0 13-94, Методы исследования вегетативных функций при изучении надсегментарных систем мозга,1980): пульсового, середнього, редукованого, середньодинамічного артеріального тисків, ударного об'єму крові, хвилинного об'єму крові, вегетативного індексу Кердо, загального показника периферійного опору судин, частоти серцевих скорочень (ЧСС), пульсового відношення та пульсової різниці, відношення систолічного тиску до діастолічного, індексу хвилинного об'єму серця та ін.,). Також проводили аналіз математичних характеристик розподілу тривалості кардіоінтервалів, що надає інформацію про співвідношення активностей симпатичного та парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи (Баевский Р.М. та інш.,1984) - ЭК1Т-04, 1 стандартне відведення, 1хв, 25мм/с, інтервалограма з 50 кардіоінтер-валів, розрахунок ЧСС за хвилину, математичного сподівання, моди, максимальної та мінімаль-ної тривалості кардіоінтервалу, амплітуди моди, варіаційного розмаху та середньоквадра-тичного відхилення, коефіцієнту варіації, коефіцієнту асиметрії, ексцесу та індексу напруги, вегетативного показника ритму, індексу вегетативної рівноваги, показника адекватності процесів регуляції. При пневмографії (поліграф П84-01, малоінерційний вугільний датчик опору) реєстрували частоту дихання, тривалість інспіраторної та експіраторної фаз, дихального циклу, розраховували співвідношення фаз респіраторного циклу, долі інспіраторної фази в дихальному циклі (Бреслав И.С.,1984) коефіцієнту Хільдебранта; проводили пробу Штанге (Гаркави Л.Х. та інш., 1990). Суб'єктивна оцінка функціонального стану визначалась за допомогою тесту “САН” (Методы исследований в психофизиологии,1994).
Проведено вибіркове соціолого-гігієнічне опитування 500 мешканців 7 областей України, створена електронна база даних у цифровому форматі (MatCad, Exсel) оброблено 489 анкет (кількісний і якісний аналіз 73839 відповідей).
При визначенні акустичних характеристик ПЕМП, для оцінки кількісних відповідей на питання анкети, для кожного з отриманих кількісних психофізіологічних показників були розраховані такі параметричні критерії, як середнє арифметичне значення  та його похибка S . Для оцінки шумових ефектів порівнювали значення показників “до” та “після” проведення експерименту, змін в кожній серії зі змінами в контрольній, за критерієм Ст'юдента для залежних малих добірок (Иванов О.И., та інш., 1990). Відносно всієї сукупності спостережень використовували дисперсійний, кореляційний, регресійний аналізи (Зайцев Г.Н., 1991). Найбільш адекватною виявилася лог-лінійна модель залежності значення критерію Ст'юдента (tst) для параметра від рівня шуму. Критичні значення діючого фактору (хкр) для ряду фізіологічних показників були розраховані за формулою: хкр= , в якості критичного значення функції y* використовували стандартне значення t-критерію Ст'юдента (Р=0.95, k=n-1, де n – кількість об'єктів), визначали кутові коефіцієнти a, b, їх похибки і достовірності. Первинна статистична обробка анкетних даних проводилася з визначенням процентного розрахунку, його похибки і достовірності. Крім того, використовували непараметричні методи аналізу - таблиці зв'язаності (Рунион Р.,1982) з розрахунком 6 коефіцієнтів зв'язаності, їхніх помилок і достовірностей (у відповідності до статистичних критеріїв Пірсона або Ст'юдента). Статистична обробка проводилася з використанням ПЕОМ (програмні пакети STATISTIСA, FOXPRO, MICROSOFT EXСEL, програма обробки персоніфікованих даних, розроблена в лабораторії математичних методів та програмування в гігієні УНГЦ МОЗ України).
3 розділ містить результати власних досліджень і складається з 4 підрозділів. В першому підрозділі наведені результати соціолого-гігієнічного опитування населення з проблеми шуму ПЕМП за спеціально розробленою анкетою, що складається з 151 питання. Встановлено, що до середньостатистичного (якщо власником є не менше 30% опитуваних) набору входять 9 типів ПЕМП - холодильник, пральна машина, пилосос, міксер, швейна машина, кавомолка, фен, електробритва, соковижималка. Отримані дані для розрахунку середньодобової дози акустичної енергії, яку людина отримує в побуті при експлуатації ПЕМП. Всі ПЕМП, що генерують звуки при експлуатації, оцінюються населенням як джерела шуму; “шумність” виробу залежить від оціненої гучності та тривалості звукового впливу. Серед запропонованих джерел шуму найбільш вагомими джерелами виявилися шум власних ПЕМП, нічний шум від ПЕМП сусідів, шум від сусідів взагалі, шум автомагістралі та залізничного транспорту (таблиця 1).
Таблиця 1.
Оцінка населенням шумності ПЕМП в порівнянні з іншими джерелами звуку в житлі. Чутливість до шуму ПЕМП при різних видах діяльності.
Відношення до фактору Умови експозиції Оцінка шумового впливу, доля відпо-відей, % (p<0.001)
Не заважає Турбує
Джерело шуму
Відношення до шуму зовнішніх джерел Автомагістраль 52 24
Залізничний транспорт 46 22
Повітряний транспорт 49 14
Трансформаторна підстанція 38 15
Сусіди взагалі 59 27
ПЕМП сусідів вночі 34 66
ПЕМП сусідів вдень 79 21
Відношення до шуму внутрішніх джерел Власні ПЕМП 41 59
Діти 65 15
Члени родини 75 11
ПЕМП в інших приміщеннях житла 69 31
Види діяльності
Чутливість до шуму ПЕМП при різних видах діяльності в житлі Спілкування 76 24
Виховання дітей 73 27
Прослуховування радіо-, телепередач, музики 41 59
Читання 33 67
Розумова діяльність 29 71
Сон 29 71
Проведеним дослідженням встановлено, що 59% населення вважають ПЕМП пріоритетним джерелом внутрішньожитлового шуму. Хоча при експлуатації ПЕМП більшість населення стерпно ставиться до виникаючого шуму, при відпочинку, сну, видах побутової діяльності, що потребують розумового зосередження, в нічний час шум ПЕМП 66-71% опитуваних в різному ступені заважає (див. табл.1) і може викликати негативні реакції членів родини; у 15-61% випадків він був причиною відмови від користування виробами в присутності хворих, дітей, осіб похилого віку, відпочиваючих. Найбільше турбує шум ПЕМП людей, що потребують постійного лікарняного догляду; він більше заважає респондентам з "гіршим" станом здоров'я, ніж "практично здоровим". Чоловіки та люди похилого віку при діяльності, що потребує розумового зосередження, більш чутливо ставляться до шуму ПЕМП. Встановлена тенденція зростання кількості відмов використання ПЕМП при побутових роботах, щоб не порушити спокій інших мешканців житла, при зростанні кількості проживаючих сімей та людей в одній квартирі (р<0.05). Тобто, ПЕМП є джерелами небажаного акустичного навантаження, акустичні енергія й інформація від них сприймаються як шум і при експлуатації виробів, і при вимушеній експозиції. ПЕМП є вагомим джерелом шуму в середині житла, і це обумовлює необхідність гігієнічної оцінки і регламентації даного фактору.
В другому підрозділі 3 розділу наведені результати акустичних вимірювань і розрахунків. Як показали наші дослідження, ПЕМП є джерелами звуку 34-82 дБА в умовно-типових приміщеннях житла (мінімальних кухні та спальні за діючими санітарними правилами і будівельними нормами) (таблиця 2).
ПЕМП, акустичні характеристики яких відповідають технічним регламентам, створюють в житлі шум до 75 дБА. При користуванні пилососом, феном, швейною машиною, натирачем підлоги, кондиціонером, вентилятором в житлових кімнатах створюються умови перевищення еквівалентних і максимальних рівнів звуку (для 1% від 8, 16 та 24 год.), згідно СН-3077-84. ПЕМП цілодобової експлуатації (кондиціонери, холодильники, тепловентилятори, та ін.) за умов відповідності технічним стандартам при використанні з 23 до 7 год. є джерелами звуку, що перевищує ГДР для нічного часу на 1-19 дБА (30 дБА, СН 3077-84).
Сумарний послідовний час використання ПЕМП, експлуатація в приміщеннях з невеликим об'ємом та високими звуковідбиваючими властивостями огороджуючих поверхонь, одночасність користування декількома різнотиповими ПЕМП одним чи кількома операторами, експлуатаційні режими виробів, частота, час доби і часовий розподіл користування ПЕМП, місце розташування, незначні ергономічно зумовлені відстані до голови оператора - все це, як і акустичні характеристики самих джерел звуку, є причиною того, що користувач в процесі експлуатації ПЕМП отримує суттєве шумове навантаження в умовах побуту.
Шум від ПЕМП в житлі залежить не тільки від їх акустичних характеристик, а й від інших факторів, тому гігієнічна оцінка ПЕМП як джерел звуку не повинна обмежуватися
Таблиця 2. -
Акустичні характеристики ПЕМП за даними вимірювань та розрахунків
Кориговані рівні звукової потужності (LPA), рівні звуку в розрахункових точках (LA) і на ергономічно зумовленій відстані (LAe), M±m, дБА
Тип ПЕМП LPA LA,шумо-заглушена камера LAe, шумо-заглушена камера LAe, реальні умови експлуатації LPA, нор-мативний рівень
Холодильник компресійний 48.3±1.3 43.1±1.3 36.7±1.3 44.4±1.3 43
Холодильник абсорбційний 58.2±4.4 52.5±4.4 49.1±4.4 53.9±4.4 --
Морозильник 46.6±1.3 40.9±1.3 37.5±1.3 42.3±1.3 45
Пральна машина (прання) 71.6±1.3 65.5±1.3 63.3±1.3 68.8±1.3 60
Пральна машина (віджиму) 79.1±3.5 73.4±3.5 70.3±3.5 73.5±3.5 68
Електропилосос 78.7±0.5 73.0±0.5 73.8±0.5 74.3±0.5 76
Натирач підлоги 82.6±0.4 76.9±0.4 77.7±0.4 78.2±0.4 75
Килимоочищувач 82.4±2.7 76.7±2.7 77.9±2.7 78.0±2.7 75
Посудомийна машина 72.3±3.2 66.6±3.2 67.1±3.2 68.3±3.2 67
Універсальна кухонна машина 81.9±0.6 76.2±0.6 78.8±0.6 80.3±0.6 75
Електром'ясорубка 80.3±1.0 74.6±1.0 76.5±1.0 77.9±1.0 75
Електрокавомолка 73.3±2.1 67.6±2.1 70.4±2.1 71.5±2.1 75
Електроміксер 76.5±1.5 70.8±1.5 73.3±1.5 74.6±1.5 75
Електросоковижималка 83.0±0.0 77.3±0.0 80.1±0.0 81.1±0.0 75
Електробритва 66.7±0.4 61.0±0.4 65.1±0.4 66.3±0.4 66\68
Електрофен 69.5±1.5 63.5±1.5 67.9±1.5 68.7±1.5 68
Надплитний повітряочищувач 65±1.5 60.1±1.5 61.3±1.5 63.5±1.5 60
Побутовий кондиціонер 66±0.7 60.3±0.7 56.9±0.7 57.8±0.7 64
Електрична швейна машина 82±2.5 76.3±2.5 77.1±2.5 78.7±2.5 75
Примітка. M±m – середнє значення та його похибка.
коригованими та октавними рівнями звукової потужності. Гігієнічними критеріями повинні також бути еквівалентні рівні звуку - з врахуванням повного циклу дії виробу, для 20 хв. – виробам короткочасного використання, для 8 год. - виробам тривалого використання, для 16-24 год. - виробам довгочасного використання (для максимально допустимого часу експлуатації за добу - найтривалішого в разі практичного використання режиму - Шандала М.Г., Акименко В.Я., 1985); рівень звуку для агравованих умов експлуатації (на ергономічно зумовленій відстані від джерела до голови користувача (0.25–1м, в залежності від ПЕМП) в умовних кухні та спальні, мінімально допустимих за діючими санітарними та будівельними нормами).
Третій підрозділ 3 розділу присвячений питанням визначення дозного навантаження шумом ПЕМП і створенню акустичної моделі. Встановлено, що акустична доза, яку людина отримує при користуванні середньостатистичним набором ПЕМП із загальним послідовним часом звучання 12 год. 14 хв., становить 27 млПа2 за добу і відповідає еквівалентному рівню звуку 64.5 дБА для 24 год. Шумове навантаження на людину, в залежності від частоти користування ПЕМП, становить 25-768 допустимих відносних доз для позавиробничого шуму, 25-256 допустимих відносних добових доз (за МР №4435-87, відносно рівнів звуку 30дБА та 40 дБА (СН-3077-84)), та відповідає 0.1-84 відносним дозам для виробничого шуму (в залежності від категорії праці, СН №3223-85). Для створення акустичної моделі шуму середньостатистичного набору ПЕМП в якості методичного підходу був використаний розрахунок октавних доз і загальної дози, перерахунок сумарного середньодобового спектру звукових енергій (Па2год.) та загальної дози для трьох категорій частоти використання ПЕМП (щодня, щотижня, щомісяця) в сумарний середньодобовий акустичний спектр і рівень звуку (в дБ й дБА), та, потім, в спектр та рівень шуму (55 дБА, 65 дБА, 75 дБА), що надало можливість подати при 1-годинній експериментальній експозиції таку акустичну інформацію (за рівнем, дозою, спектром шуму), як і при різних частотах користування ПЕМП в агравованих умовах.
В четвертому підрозділі 3 розділу міститься інформація щодо результатів біолого-гігієнічного спостереження змін психофізіологічних параметрів функціонування організму волонтерів під впливом модельованого шуму ПЕМП. Гігієнічні критерії повинні базуватися на фізіологічному підході (Ивлев В.И.,1995, Суворов Г.А.,1999, Сидоренко Г.И, 1994, Сидоренко Ж.Г.,1989). Проведеним дослідженнями встановлено, що шуму ПЕМП притаманні ефекти маскування та зміщення порогів слуху для тонів 0.5-8 кГц, особливо виражені на основних мовних частотах 1-2 кГц. З підвищенням рівня шуму з 55 дБА до 75 дБА спостерігається погіршення чутності (в 4-8 разів, р<0.001) та короткочасне післяшумове зниження порогів слуху (на 22-73%, р<0.05). Аналіз критичної частоти злиття звукових мигів виявив зниження лабільності слухового аналізатору в кожній експериментальній серії в порівнянні з контрольною в 2-4 рази, на 7-9% по відношенню до фонових даних (р<0.05), що можна інтерпретувати як розвиток гальмівних процесів в центральній нервовій системі в межах показників нормальної втоми. Достовірних змін в рухливості основних нервових процесів, що забезпечують нормальне функціонування зорового аналізатору, не виявлено. Модельований шум ПЕМП рівнем 55 дБА позитивно впливає на процеси сприйняття та переробки інформації при одногодинній експозиції - покращуються показники уваги. Шум ПЕМП рівнем від 65 дБА виявляє негативний вплив на вибіркову увагу та переключення - відмічається зростання кількості помилок, як показник психомоторного виконання тесту при хронорефлексометрії, зниження показників впрацьовування і працездатності за коректурною пробою. Шум ПЕМП 55-65 дБА знижує активність, настрій (за самооцінкою), шум 65 дБА та 75 дБА сприяє погіршенню самопочуття в порівнянні з фоновими даними та з контрольною серією. Тенденції змін психофізіологічних показників функціонування аналізаторів ЦНС наведені в таблиці 3.
Результати аналізу серцевого ритму свідчать про достатню автономію синусового вузла і відносну рівновагу відділів вегетативної нервової системи з деяким підсиленням симпатичного тонусу при впливі модельованим шумом ПЕМП досліджуваних рівнів. Зміни в значеннях показника асиметрії та ексцесу серцевого ритму після експозиції шумом 55 дБА в порівнянні з контрольною серією можуть свідчити про появу стану функціонального напруження. Відсутність статистично вірогідних змін у ряді досліджуваних показників артеріального тиску, системного кровообігу та врівноваженість функціонування окремих його ефекторів у спокої вказує на відносно компенсований характер функціональних змін вегетативної регуляції серцево-судинної
системи. З іншого боку, поява достовірних змін (р<0.05) за іншими показниками функціонування свідчить про посилення симпатичної активації і зниження парасимпатичного впливу навіть при короткочасній дії на людину модельованим шумом ПЕМП, виявляє тенденцію щодо підвищення тиску і збільшення загального периферичного опору судин при впливі шумом 65-75 дБА (див.табл. 3.). Пневмографія виявила при експозиції шумом 75 дБА (в порівнянні з контрольною серією) ефекти, що можуть свідчити про ізовентиляторні перебудови внаслідок симпатичної активації під впливом досліджуваного фактору. Дисперсійний аналіз виявив чутливість до шуму ПЕМП досліджуваних рівнів слухового аналізатору, серцево-судинної системи, ЦНС. Викорис-тання кореляційного аналізу дозволило виявити появу внутрішньосистемних регуляторних ефектів під впливом шуму 55 дБА та підключення і зростання впливу надсистемних механізмів регуляції адаптивних реакцій в центральній нервовій, серцево-судинній, вегетативній, дихальній системах при дії модельованого шуму 65 дБА і 75дБА. Виявлені зміни функціонування організму внаслідок шумової експозиції, на нашу думку, є неспецифічною реакцією активації на подраз-ники низької і середньої інтенсивності, за H. Selye (1973), яку можна вважати несприятливою.
Встановлено, що для окремих психофізіологічних параметрів можна спостерігати лінійну залежність ефекту від рівня шуму, що впливає, або дози шуму. При впливі шуму 55 дБА спостерігається функціональна адаптація до дії фактору - зміщення порогів слуху для тонів 0.5-8 кГц, ефекти маскування основних мовних частот, функціональні зміни в параметрах серцевого ритму, покращуються швидкість впрацьовування та стійкість уваги, при цьому знижуються активність і настрій. Шум 65 дБА сприяє функціональному напруженню - зростають ефекти маскування та зміщення порогів слуху, виявляється тенденція підвищення артеріального тиску і збільшення загального периферичного опору
Таблиця 3. -
Вплив шуму ПЕМП на психофізіологічні показники функціонування організму людини.
Зміни в порівнянні з Кри-терій Фішера, F
Фізіологічні показники фонови-ми даними контрольною сері-єю після 1-годин-ного впливу шуму
Конроль, 25 дБА 55 дБА 65 дБА 75 дБА
Артеріальний систолічний тиск (спокій, орто) Ї + + + *
Дістолічний артеріальний тиск (спокій, орто) Ї + *
Вегетативний індекс Кердо (орто) Ї+ + Ї+ + *
Хвилинний об'єм крові (орто) Ї + +
Показник загального периферичного опору судин (спокій, орто) - + +
Пульсове відношення - - +
Частота серцевих скорочень (спокій, орто) Ї+ Ї - + *
Показник асиметрії серцевого ритму (As) Ї Ї+ Ї+ *
Показник ексцесу серцевого ритму (Ex) +
Tривалість eкспіраторної фази дихального циклу - Ї+ *
Тривалість дихального циклу - Ї Ї+
Частота дихання Ї+ Ї + *
Самопочуття (тест САН) - Ї+ Ї+
Активність (тест САН) Ї+ Ї+ Ї+ Ї
Настрій (тест САН) - Ї Ї+ Ї *
Короткочасна пам'ять - Ї+ - Ї+ *
Кількість помилок (хронорефлексометрія) - + + *
Показники уваги (за коректурною пробою) Ї Ї+ - *
Показники впрацьовування (за коректурною пробою) - + - - *
Критична частота злиття звукових мигів (лабільність слухового аналізатору) - Ї+ Ї+ Ї+
Гострота слуху (за показниками маскуючого ефекту в шумі та порогів слуху для тонів 0.5-8 кГц) Ї+ Ї+ Ї+ *
Примітка:
1.“-“ – відсутність змін за критерієм Ст'юдента, p>0.25;
2.“”, “Ї” - показники напрямку змін, збільшення та зменшення (p<0.25), відповідно;
3. + - зміни достовірні за критерієм Ст'юдента, р<0.05;
4. * – значення критерію Фішера (дисперсійний аналіз для всієї сукупності спостережень) достовірні (р<0.05, F>2.59)
судин, негативного впливу на вибіркову увагу та переключення, самопочуття та активність. Шум 75 дБА вірогідно викликає стресову реакцію: крім зростання слухових ефектів знижується лабільність слухового аналізатору, посилюються зміни параметрів вегетативної регуляції серцево-судинної системи, особливо при функціональному навантаженні, зростає доля інспіраторної фази в дихальному циклі, який скорочується, погіршується самопочуття, показники пам'яті, зростає кількість помилок в психомоторному тесті, з'являються спонтанні скарги, тобто, прискорюється розвиток психічної втоми та зниження центральної регуляції вегетативної системи.
Психофізіологічним дослідженням встановлені найбільш інформативні та зручні параметри оцінки впливу шуму ПЕМП, широкосмугового звуку рівнів 55-75 дБА на організм людини, які можна використовувати в якості фізіолого-гігієнічних критеріїв. Встановлені рівні чутливості окремих систем організму людини до дії шуму ПЕМП, в межах 49.6 - 64.7 дБА, загальний пороговий рівень для одногодинної експозиції – 50 дБА (узагальнений для параметрів функціонування слухового аналізатору, ЦНС та серцево-судинної і дихальної систем критичний рівень 57 дБА, зменшений на величину похибки 7 дБА), порогова добова доза шуму - 18 мкПа2 год./на добу.
4 розділ присвячений аналізу та узагальненню результатів досліджень. В ньому окреслені перспективи використання результатів роботи - узагальнені фізіолого-гігієнічні критерії оцінки впливу шумів низької і середньої інтенсивності на організм людини в короткостроковому експерименті, критерії гігієнічної регламентації і оцінки шуму ПЕМП, запропонована методика розрахунку допустимих значень параметрів критеріїв регламентації шумових характеристик побутової електротехніки, наведені гігієнічні рекомендації щодо зниження негативного впливу шуму ПЕМП.
Оскільки існує декілька факторів, які агравують дію шуму ПЕМП на населення (акустичні, ергономічні, психосоціальні, фізіологічні, соматичні та ін.) і не можуть бути повноцінно враховані при проведенні як експериментальних, так і соціолого-гігієнічних досліджень, гранично допустимим рівнем шуму побутової електричної машини чи приладу є зменшений на 3 дБА (або з вдвічі зниженою гучністю) встановлений пороговий рівень, тобто, 47 дБА, який відповідає гранично допустимій дозі шуму 17 мкПа2год./на добу. Допустимі еквівалентні рівні звуку для ПЕМП короткочасної експлуатації дорівнюють 52 дБА, для ПЕМП тривалої експлуатації - 39 дБА, для ПЕМП довгочасної експлуатації - 33 дБА. При гігієнічній регламентації і оцінці шуму, що виникає при експлуатації ПЕМП в житлі, в якості критеріїв обрані взаємопов'язані емісійні та експозиційні акустичні нормативи, які базуються на акустичних характеристиках виробів, ергономічних особливостях взаємодії “людина - ПЕМП”, ступені заважаючої та турбуючої дії шуму ПЕМП та ступені шкідливості впливу за результатами співставлення зміщень порогів сприйняття аналізаторних систем при дії фактору. В залежності від типових агравованих умов експлуатації, типорозмірів ПЕМП, ергономічних характеристик для кожного окремого виробу всі розрахункові параметри встановлюються за спеціальною запропонованою методикою.
При експлуатації в житлових приміщеннях ПЕМП рівні звуку на ергономічно зумовленій відстані (Шандала М.Г., Акіменко В.Я, 1985) від умовної поверхні виробу, що визначається за ГОСТ12.1.028-80, не повинні перевищувати допустимі, розраховані за формулою на основі допустимої дози:
LАдоп=20lg(5·104 ) (3)
де LАдоп – рівень звуку або максимальний рівень звуку для переривчастого непостійного шуму (за СН-3077-84), дБА, D – допустима доза шуму, 0.000017 Па2год, t – максимальна разова технологічно допустима тривалість експлуатаційного режиму, наведена в технічних умовах, год.
Допустимі рівні коригованої звукової потужності (LрАдоп) відносно допустимих рівнів звуку LАдоп розраховуються за формулою:
LРАдоп = LАдоп + К (4)
де К - поправка на умовно-типові агравовані умови експлуатації, розраховується за формулою:
К=10lg [ 1/Wr2+ (4/mpV2/3)· 100.4] (5),
пояснення див. до формули (1). Розрахунковий рівень звуку (LАрозр) для порівняння з допустимим рівнем звуку, розрахованим за формулою (3), для кожного окремого ПЕМП може бути розрахований за формулою, що є модифікацією запропонованої форм. (4):
LАрозр = LРА -К, (6)
де LРА - коригований рівень звукової потужності, дБА, наведений в нормативно-технічній документації на виріб чи в СТ СЭВ 4672-84, або виміряний згідно ГОСТ 12.1.026-80, ДСТУ ІЕС 704-1-96; К - поправка, див. формулу (5). ПЕМП відповідає гігієнічним нормативам, якщо при експлуатації не перевищує допустимого еквівалентного рівня, розрахунковий рівень звуку (LАрозр) не перевищує допустимого рівня (LАдоп), а LРА дорівнює або нижчій розрахованого LРАдоп. При LАрозр>LАдоп, або LРА >LРАдоп, час експлуатації ПЕМП повинен бути обмеженим в залежності від їх нормативних значень LРА відносно допустимої дози, і може бути розрахований за формулою:
t=0.25D·1010·100.1LАрозр (7)
де D – допустима доза шуму, Па2год., LАрозр розрахунковий рівень звуку на ергономічно зумовленій відстані, розрахований за формулою (4).
Для окремих типів ПЕМП в залежності від їх "шумності" (за оцінкою населення), ергономічних умов експлуатації, рухливості та одночасності використання, відповідності акустичних характеристик кращим світовим досягненням аналогічної техніки, ГДР звуку можуть бути додатково узгоджені і скоректовані. В нормативно-технічній документації на ПЕМП повинні бути наведені як технічні, так і гігієнічні акустичні регламенти. ПЕМП, що відповідають гігієнічним регламентам відносно шуму, повинні мати такі шумові характеристики, щоб при допустимій тривалості їх експлуатації протягом доби в мінімальних типових приміщеннях квартир в зоні знаходження людини не виникали умови перевищення експозиційної дози шуму 17 мкПа2год./на добу.
|
