Параметрическое загрязнение

Содержание 
 

Введение …………………………………………………………………………..3 

Параметрические (физические) загрязнения

1. Шум………………………………………………………….………..……..4
2. Вибрация………………………………………………….……….………..8
3. Электромагнитные излучения……………………….…….………………9
4. Ионизирующие загрязнения………………..…………………………….11
5. Тепловые загрязнения…………………………………………………..…13
6. Световые загрязнения……………………………………………..………14

 

Заключение………………………………………………………………………..15 

Список  используемой литературы ……………………………………………..16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 
 

Загрязнением  в узком смысле считается привнесение в какую-либо среду новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение естественного уровня этих агентов в среде. Так как объектом загрязнения всегда является биогеоценоз (экосистема), наличие вредных веществ означает применение режимов воздействия экологических факторов, что приводит к нарушению в экологической нише  (или звена в пищевой цепи). Это в свою очередь приводит к нарушению обмену веществ, снижению интенсивности ассимиляции продуцентов, а значит, и  продуктивности биоценоза в целом. 

Загрязнения можно классифицировать следующим  образом: 

• Ингредиентное (химическое) загрязнение, представляющее собой совокупность веществ, чуждым естественным биогеоценозом;
• Параметрическое (физическое) загрязнение среды, связано с изменением качественных параметров окружающей среды: шумовых, радиационных, световых, температурных, электромагнитных и т. п.;
• Биологическое загрязнение, заключающееся в воздействии на состав и структуру популяций и отдельных ее представителей – биологических агентов.

 
 
 
 
 
---
 
 
 

  Параметрические (физические) загрязнения 

1. Шум

 

Шумовое загрязнение отрицательно воздействует на организм человека, вызывая:

- повышенную  утомляемость,

- снижение  умственной активности,

- понижение  производительности труда,

- развитие  сердечно-сосудистых заболеваний

- нервных  заболеваний. 

По  мнению ученых, шум сокращает продолжительность  жизни человека в больших городах  на 8 – 12 лет. В древнем Китае существовала даже звуковая казнь за богохульство. Физиолого-биохимическая адаптация человека к шуму не возможна. 

Сильный шум является для человека  физическим наркотиком. Поэтому часть людей  и прежде всего молодежь, увлекаясь  современной музыкой с большой  интенсивностью ее звучания, подвергает свое здоровье опасности в следствии воздействия на организм физического наркотика. Женщины менее устойчивы к сильному шуму, который быстрее приводит их к неврастении. А слабые бытовые шумы в доме, обусловленные плохой звукоизоляцией квартир, разрушительнее действуют на нервную систему мужчин. 

В транспортном комплексе источниками шума являются процессы механического, аэродинамического, электромагнитного, гидродинамического происхождения, прежде всего шум от вибрации корпусных деталей, систем газообмена, охлаждения двигателей, агрегатов трансмиссии, а так же аэродинамический шум и шум шин транспортных средств, строительно-дорожных машин, технологического оборудования. Под шумом объекта транспорта понимается акустическое излучение, производимое им при работе. Транспортное средство как источник акустического излучения характеризуют значением излучаемой акустической мощности, ее спектром и диаграммой направленности излучения. 

Звук – механические колебания частиц упругой среды, образующиеся под воздействием какой-либо возмущающей силы. Акустические колебания в диапазоне 16 – 20 000 Гц, воспринимаемые слуховым аппаратом человека, называются  звуковыми, а пространство их распределения – звуковым полем. Колебания ниже 16 Гц – инфразвуковые, а выше 20 000 Гц – ультразвуковые.  

Известно, что звуковое давление Р в звуковой волне равно разности давлений среды в присутствии и отсутствии волны. Уровнем шума называют двадцатикратный логарифм отношения звукового давления к пороговому значению:

Р = 2 ^. 10 ^-5 Н\м² 

Акустическая  мощность W (Вт) объекта – общее количество энергии, излучаемой транспортным средством в окружающее пространство в виде звука и прошедшей через поверхность полусферы радиуса r в единицу времени; вычисляется по формуле

                                           W = 10^{0.1Lw -12}                                                                                      (2) 

      Уровни  акустической мощности называют величину 

                                            L_w = 10lg(W/W₀)                                             (3) 

где W₀ = 10^-12 Вт .   

            Уровень мощности связан с уровнем шума выражением 

                               L_w=L+20lgr+10lgΩ-10lgФ                                           (4) 

где Ω – телесный угол, в котором осуществляется излучение с учетом допущения о том, что акустическое излучение объекта происходит из центра О полусферы, 10lgΩ ≈ 8, Ф – фактор направленности излучения, представляющий собой величину P_r²/P_ср.², т.е. отношение квадрата звукового давления, в произвольной точке полусферы радиуса r к квадрату звукового давления, осредненному по всем точкам измерения на поверхности S. 

Обычно  шум измеряют в точке L с помощью шумомера, при использование линейной частотой характеристики прибора по шкале А, учитывающей особенности восприятия человеком звуков различной частоты. Орган слуха человека различает не разность, а кратность изменения абсолютных значений звуковых давлений. Поэтому шум оценивают не абсолютной величиной – звуковым давлением, а его уровнем, то есть отношением создаваемого звукового давления к пороговому давлению (по формуле 1). В работающем двигателе транспортного средства причина возникновения акустического излучения является осуществление рабочего процесса, связанного с подводом теплоты Q₁ к рабочему телу в цилиндре. Для сравнения качества конструкций ДВС, заключающегося в способности преобразовать часть тепловой энергии Q₁ в энергию звукового излучения, служит  коэффициент акустического излучения двигателя            n  _ak = W/ Q₁ → min.    (5)

Если  у одного из двигателей этот коэффициент выше, то его конструкция акустически менее совершенна. Современные поршневые ДВС, используемые в автомобилях и дорожно-строительных машинах, при работе на номинальном режиме излучают 2-3 Вт акустической мощности. В точках пространства на расстояние 1м вокруг поверхности работающего двигателя возникают уровни шума 104–120 дБ. 

Важной  характеристикой шума является его  спектр. Орган слуха человека неодинаково реагирует на звуки с одной амплитудой, но разной частоты. Спектр шума объекта показывает распределение энергии излучения по частотному диапазону. В них присутствуют дискретные составляющие, кратные частоте вращения, числу цилиндров двигателя, и сплошная область. Октавные спектры звуковой мощности служат основной характеристикой  шума машины. 

Причинами возникновения звука являются: взаимодействие колеблющегося тела со средой; «быстрое» выделение энергии в конечном объеме среды; подведение (отток) конечного количества вещества в определенную область среды; обтекание потоком вещества твердого тела. 

Акустическое излучение является следствием возмущений колебательной системы, распространение в ней колебаний и последующего процесса излучения энергии колебаний в окружающее пространство. Акустическое излучение объектов транспорта концентрируется преимущественно в диапазоне 20-8 000 Гц.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Вибрация

 

Вибрация  – движение точки или механической системы под воздействием какой-либо внешней силы, при котором происходят колебания характеризующих ее скалярных величин (виброперемещение, виброскорость, виброускорение). 

Колебания в механических системах передаются от дорожной поверхности как через  элементы конструкции на находящихся  в салоне водителя и пассажиров, а так же через грунт, воздействуя  на биоту и инженерные сооружения. 

Вибрация  может измеряться с помощью абсолютных и относительных величин. Абсолютные параметры – виброперемещение, виброскорость и виброускорение. Общие и локальные вибрации оцениваются средними квадратичными и корректированными значениями (вертикальными, продольными, поперечными) виброскорости (м/с) и виброускорение (м/с²).  

Первая  производная по скорости – виброускорение формирует ограничения на конструкцию  транспортного средства, так как при его движении генерируются частоты вынужденных колебаний до 20 Гц, при которых входят в резонанс с частотой собственных колебаний отдельные внутренние органы человека. 

Основные  источники вибрации – технологическое  оборудование ударного действия (молоты, прессы, грохоты), энергетические установки (насосы, компрессоры, двигатели), транспортные средства. Вибрации распространяются по грунту  и достигают фундаментов общественных и жилых зданий, часто вызывая и звуковые колебания, которые разрушают конструкции, которые разрушают конструкции и сооружения. Они затухают в грунте с темпом примерно 1дБ/м и на расстоянии 50-60 м от транспортной магистрали уже не ощущаются. Ощутимое воздействие вибрации при работе оборудования кузнечно-прессовых цехов распространяются на 150-200 м.

3. Электромагнитные иизлучения

 
 

Устройства, генерирующие, передающие и использующие электрическую энергию в транспортном комплексе, создают в окружающей среде электромагнитные поля (ЭМП). ЭМП распространяется в окружающей среде со скоростью, приближающейся к скорости света, и характеризуется напряженностью электрической и магнитной составляющих поля. 

            Измерителями электромагнитного  излучения являются: 

• Напряженность электрической составляющей (В/м). Служит для оценки интенсивности ЭМП в диапазоне частот 30 кГц – 300 МГц;
• Плотность потока энергии (Вт/м²) – количество энергии, переносимой магнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны. Служит для оценки интенсивности ЭМП в диапазоне частот 300 МГц – 300 ГГц.

 

Для оценки биологического воздействия ЭМП  различают зону индукции (ближнюю) и зону излучения (дальнюю).  Ближняя расположена на расстоянии от источника, равном 1/6 от длины волны. Здесь магнитная составляющая напряженности поля выражена слабо, поэтому ее действие на организм не значительно. В дальнейшей зоне проявляется эффект обеих составляющих поля.  

Основным  источником низкочастотных электромагнитных колебаний являются воздушные линии  электропередач, системы транспортных средств (электрооборудования, зажигание, управление, охранной сигнализации). ЭМП высокой частоты используются в металлургии для плавления метала в индукционных печах, в машиностроении для термообработки. Электротранспорт является источником значительных электромагнитных колебаний низкой и высокой частоты. Электромагнитную УВЧ – и СВЧ – энергию применяют в радиовещании, телевидении и других областях.