Hałas - wrogi dźwięk

Autorem artykułu jest Witold Ziółkowski

Hałas jest uciążliwym elementem zanieczyszczenia środowiska. Wpływa niekorzystnie na zdrowie człowieka. Wywołuje różne choroby. Gospodarka ponosi straty spowodowane absencjami chorobowymi spowodowanymi hałasem, z czym są związane koszty leczenia, przechodzenia na renty inwalidzkie, utrata pracowników itp.

HAŁAS – wrogi dźwięk

Człowiek od zarania dziejów żyje w otoczeniu dźwięków i nimi się posługuje. Naturalnymi źródłami dźwięku w przyrodzie były i są grzmoty, szum wody, wiatru, dźwięki wydawane przez zwierzęta. Dźwięki, które go przerażały, stresowały, były dla niego nieprzyjemne, nazywano hałasem. Hałas jest więc zanieczyszczeniem środowiska przyrodniczego dokuczliwym, uciążliwym, a w wielu przypadkach szkodliwym dla człowieka i innych organizmów żywych. Już w końcu XIX wieku niemiecki lekarz, odkrywca zarazka gruźlicy, Robert Koch stwierdził: „... nadejdzie dzień gdy człowiek będzie musiał walczyć z bardzo niebezpiecznym wrogiem swego życia – hałasem, tak samo, jak kiedyś walczył z cholerą i dżumą...". Wpływ hałasu na człowieka jest często bagatelizowany, dlatego że skutki oddziaływania hałasu nie są dostrzegalne natychmiast. Fakty jednak świadczą o poważnym zagrożeniu. Badania prowadzone w Polsce potwierdzają, że hałas o ponadnormatywnym poziomie obejmuje 21% powierzchni kraju, oddziałując na jedną trzecią ludności. Wyniki badań ankietowych wskazują jednak, że w krajach wysoko rozwiniętych skargi ludności na hałas wysuwają się czołową pozycję.

Czym więc są dźwięki?

Dźwiękiem określamy takie zmiany ciśnienia w powietrzu lub w wodzie, na które reaguje organ słuchu, czyli ucho ludzkie może je zarejestrować. Mówiąc językiem fizyki, dźwięk jest zaburzeniem falowym w ośrodku sprężystym, zwykle w powietrzu, przejawiającym się drganiami cząstek tego ośrodka, zdolnym do wywołania wrażenia słuchowego u człowieka. Drgające membrany, struny, płyty a także dławienie przepływu przez otwory pobudzają do drgań cząstki powietrza. Są więc generatorami fal akustycznych, tj. dźwięków. Dźwięki mogą być złożone i proste. Jeżeli przebieg drgań cząstki powietrza ma kształt sinusoidalny w funkcji czasu, to taki dźwięk nazywamy, dźwiękiem prostym, zwany inaczej tonem.

Wrogi dźwięk: hałas

W potocznym rozumieniu pod określeniem hałas rozumiemy nieskoordynowane dźwięki, głośne, zakłócające spokój, rozmowę lub muzykę, krzyki, głośne stuki, trzaski, odgłosy pracujących maszyn itp. Zgodnie z definicją, hałasem są wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe lub szkodliwe drgania mechaniczne ośrodka sprężystego, działające za pośrednictwem powietrza na organ słuchu i inne zmysły oraz elementy organizmu człowieka.

W zależności od częstotliwości drgań wyróżnia się:

– hałas infradźwiękowy, niesłyszalny, lecz odczuwalny, o częstotliwości drgań niższej od 20 Hz,

– hałas słyszalny o częstotliwości w przedziale 20 – 20000 Hz,

– hałas ultradźwiękowy, niesłyszalny, ponad 20000 Hz.

Określenie "wibracje" stosuje się do drgań oddziaływujących nie za pośrednictwem powietrza lecz ciał stałych. Hałas jako czynnik szkodliwy towarzyszy człowiekowi od wieków. Uciążliwe i szkodliwe działanie hałasu było znane i sporadycznie wykorzystywane od tysięcy lat (np. trąby jerychońskie). Nigdy jednak hałas nie był tak powszechny i uciążliwy jak obecnie. Hałas utrudnia porozumiewanie się, przeszkadza w pracy, zwiększa ryzyko wypadkowe. Przebywanie w hałasie o zbyt dużej intensywności jest szkodliwe dla zdrowia, przyśpiesza zmęczenie, oddziałuje ujemnie na cały organizm, może spowodować uszkodzenie, a nawet utratę słuchu.

Jak mierzy się dźwięki?

Ucho ludzkie jest zdolne odebrać fale akustyczne o częstotliwościach zawartych w zakresie od 16Hz do 20000Hz. Do opisu wrażeń słuchowych używamy pojęć: - wysokość dźwięku (lokalizacja dźwięku w skali częstotliwości); - barwa dźwięku (określa skład widmowy); - głośność (określa subiektywną miarę energii fali dźwiękowej). Ciśnienia akustyczne wytwarzane przez różne źródła dźwięku w otoczeniu człowieka mieszczą się w zakresie p = 2·10-5 – 102 Pa. Taki szeroki przedział zmienności parametrów akustycznych jest niemożliwy do przedstawienia na skali liniowej. Dlatego do określenia głośności dźwięku wprowadzono skalę decybelową (logarytmiczną), wprowadzając pojęcie poziomu ciśnienia akustycznego Lp w [dB] (Lp = 20lg(p/2·10-5), gdzie p jest ciśnieniem akustycznym w paskalach Pa). Do określenia wartości odniesienia przyjęto wartość ciśnienia akustycznego 2·10-5 Pa, odpowiadającą ciśnieniu akustycznemu dla tonu 1000 Hz, przy którym rozpoczyna się wrażenie słyszenia. Tę wartość nazywa się progiem słyszalności dla tonu o częstotliwości 1000 Hz. Ucho ludzkie jest najczulsze dla częstotliwości dźwięku 4 kHz, czułość stopniowo maleje ze spadkiem częstotliwości i dla częstotliwości poniżej 16 Hz (tj. infradźwięków) dźwięk nie jest słyszalny. Od strony wysokich częstotliwości słyszalność dźwięków zanika trochę wolniej i po przekroczeniu częstotliwości 20 kHz stają się one niesłyszalne przez człowieka. Psy słyszą dźwięk aż do 40 kHz. Uwzględniając zależność czułości ludzkiego ucha od częstotliwości, wprowadzono krzywe równej głośności, które porównują wrażenia słuchowe tonów o różnej częstotliwości z tonem o częstotliwości 1000 Hz i tym tonom przyporządkowano wartości liczbowe poziomu ciśnienia akustycznego. Jednostką tej skali jest fon. Definiuje się go jako: dowolny ton ma poziom głośności N fonów, jeżeli ton o częstotliwości 1000 Hz i poziomie ciśnienia akustycznego N dB jest odczuwalny tak samo głośno. Krzywa 0 fonów łączy punkty odpowiadające początkowi wrażenia słuchowego dla pasma słyszalnego i nosi nazwę krzywej progowej, której odpowiada wartość 0 dB dla tonu 1000 Hz. Krzywa 120 fonów (zwana krzywą progu bólu) łączy punkty, w których odczuwany jest ból w narządzie słuchu. W celu oceny narażenia człowieka na hałas wprowadzono krzywe korekcyjne lub filtry, które przybliżają czułość ludzkiego ucha do skali energii niesionej przez dźwięk. Takich krzywych korekcyjnych jest kilka i oznaczone są literami A, B, C i D. Powszechnie stosuje się skalę A, która dosyć dobrze odwzorowuje czułość ucha dla niskich częstotliwości. Głośność dźwięku w tej skali oznacza się jako dB(A). Dźwięk w różny sposób może oddziaływać na zdrowie człowieka i być dla niego niebezpieczny (›hałas). Zależy to natężenia (amplitudy) fal i ich częstotliwości, tzn. od energii jaką niosą oraz dynamiki zmian ciśnienia akustycznego. Ucho ludzkie ma ograniczoną czułość i odczuwa dźwięk wtedy, gdy natężenie dźwięku przekroczy pewną wartość progową, zwaną progiem słyszalności.

Hałas jako zanieczyszczenie środowiska

Stan środowiska ze względu na jego zanieczyszczenie hałasem określa się za pomocą zespołu wskaźników tzw. klimatu akustycznego, rozumianego jako wynik oddziaływania różnych grup hałasów: komunikacyjnych (drogowych, kolejowych, lotniczych), przemysłowych i innych. Najczęściej jakość klimatu akustycznego środowiska określa się za pomocą wskaźnika tzw. poziomu ekwiwalentnego dźwięku, mierzonego w decybelach (dB), stanowiącego w przybliżeniu uśrednienie poziomu dźwięku w danym okresie czasowym. Na podstawie badań, w odniesieniu do hałasów drogowych w miastach, stwierdzono, że poziomy ekwiwalentne tych hałasów wynoszą:

– miasta duże 65–75 dB,
– miasta średnie 63–73 dB,
– miasta małe 62–71 dB ,
– tereny wiejskie i osiedlowe 45–62 dB.

Procent liczby ludności narażonej na ponadnormatywny hałas zewnętrzny w miastach przedstawia się następująco:

a) w miastach powyżej 1 miliona mieszkańców – 40%,
b) w miastach 200 tys. – 1 mln mieszkańców – także 40%,
c) w miastach od 50 do 200 tys. – 35%,
d) w miastach 5–50 tys. – 25%,
e) w osiedlach wiejskich już tylko 7% .
Widać z tego, że im większe miasto, tym jego ludność jest bardziej narażona na hałas.

U mieszkańców budynków narażonych na hałasy komunikacyjne o poziomie zewnętrznym (ekwiwalentnym) ponad 60 dB występują objawy chorobowe. Liczba mieszkańców takich budynków skarżących się na zmęczenie i wyczerpanie jest o 15% wyższa niż u mieszkańców budynków o poziomie hałasu poniżej granicy 60 dB, podobnie 50% więcej uskarża się na zakłócenia snu a 40% więcej na objawy charakterystyczne dla nerwicy serca. Tylko 12% stref przyszpitalnych spełnia wymagania akustyczne jakie są im stawiane, natomiast aż w 40% tych stref ekwiwalentne poziomy hałasu przekraczają wartość 60 dB. Dopuszczalny poziom hałasu jest znacznie przekraczany w większości uzdrowisk polskich, szczególnie tych, przez które przebiegają trasy komunikacyjne o dużym natężeniu ruchu drogowego.

Warunki mieszkaniowe około 4,5 miliona osób są pod względem hałasu gorsze od preferowanych, a 2,5 mln mieszka w warunkach gorszych od tolerowanych. Około 6 milionów osób narzeka na hałasy w budynkach mieszkalnych, z tego około 800 tys. na hałasy maszyn i instalacji. Ponad połowa mieszkańców miast skarży się na hałas zewnętrzny, nieco mniej – na hałasy przenikające przez stropy, a jedna czwarta – na hałasy zza ścian. Wśród pracowników przemysłu i transportu głuchota jest na pierwszym miejscu jako choroba zawodowa. Liczba zachorowań podwaja się co 10 lat.

Jakie są skutki oddziaływania hałasu na człowieka?

Generalnie można wyróżnić następujące społeczne i zdrowotne skutki oddziaływania hałasu:

– szkodliwe działanie na zdrowie ludności,
– obniżenie sprawności i chęci działania oraz wydajności pracy,
– negatywny wpływ na możliwość komunikowania się,
– utrudnianie odbioru sygnałów optycznych,
– obniżenie sprawności nauczania,
– powodowanie lokalnych napięć i kłótni między ludźmi,
– zwiększenie negatywnych uwarunkowań w pracy i komunikacji, powodujących wypadki,
– rosnąca liczba zachorowań na głuchotę zawodową.

Hałas powoduje pogorszenie jakości środowiska przyrodniczego, a w konsekwencji:

– utratę przez środowisko naturalne istotnej wartości, jaką jest cisza,
– zmniejszenie (lub utratę) wartości terenów rekreacyjnych lub leczniczych,
– zmianę zachowań ptaków i innych zwierząt (stany lękowe, zmiana siedlisk, zmniejszenie liczby składanych jaj, spadek mleczności zwierząt i inne).

Hałas powoduje także ujemne skutki gospodarcze, takie jak:

– pogorszenie jakości i przydatności terenów zagrożonych nadmiernym hałasem oraz zmniejszenie przydatności obiektów położonych na tych terenach,
– absencję chorobową spowodowaną hałasem, z czym są związane koszty leczenia, przechodzenia na renty inwalidzkie, utrata pracowników,
– pogorszenie jakości wyrobów (niezawodności, trwałości),
– utrudnienia w eksporcie wyrobów nie spełniających światowych wymagań ochrony przed hałasem.

---

Artykuł pochodzi z serwisu www.Artelis.pl