Промислова екологія - Апостолюк C.O. - 2.3. Енергетичне забруднення довкілля

Промислові підприємства є потужними джерелами енергетичного забруднення довкілля. До енергетичних забруднень довкілля відносять шум, вібрацію, електромагнітні та іонізуючі випромінювання. Негативного впливу зазнають атмосферне повітря, гідросфера, літосфера, флора, фауна, а через них і людина.

Джерела шуму

Найбільш дошкульними для людини, тваринного та рослинного світу є шум і вібрація.

Шум спричиняє шкідливу фізіологічну дію на людський організм, зумовлює професійні захворювання. Шкідлива фізіологічна дія шуму виявляється через ушкодження слухового апарату, травми центральної нервової системи, сповільнену психологічну реакцію, порушення функцій органів травлення. Шум призводить до порушення ритму серцебиття, підвищення кров'яного тиску, погіршення функціонування органів дихання, збільшення об'єму внутрішніх органів, виникнення злоякісних пухлин, послаблення пам'яті тощо. Внаслідок розширення зіниць під дією шуму знижується гострота зору, зменшується виразність мовлення, виникають неприємні відчуття. За даними австрійського вченого Гриффіта, шум є причиною передчасного старіння у 30 випадках зі 100, скорочує тривалість життя людей у великих містах в середньому на 8—12 років.

Шум шкідливо діє не лише на організм людини, але й пригнічує ріст та розвиток представників флори і фауни. Під впливом шуму сповільнюється ріст рослин, зменшується у 1,5—2 раза їх родючість, спостерігається надмірне виділення вологи через листя, руйнування рослинних клітин. Шум змушує лісових тварин залишати шумні ділянки лісу, навіть якщо вони багаті харчами, і мігрувати у віддаленіші райони. Внаслідок тривалого шумового забруднення знижується популяція диких тварин, змінюється ареал їх поширення. Негативно впливає шум і на мешканців водоймищ, що призводить до зміни балансу їхніх популяцій.

Відзначаючи шкідливу дію шуму на людину, російський учений-медик П.Н. Бургасов зазначав: "Якщо раніше ми говорили, що чистота — це запорука здоров'я, то тепер актуальна інша істина: тиша — це запорука здоров'я". Тривалий інтенсивний шум нині справедливо називають "невидимою отрутою" для довкілля.

Серед промислових підприємств найбільш шумними є деревообробні, металургійні, машинобудівні, текстильні, автотранспортні, а також підприємства з випробовування турбореактивних двигунів, з виробництва металовиробів та ін.

Основними джерелами шумового забруднення довкілля на деревообробних і лісозаготівельних підприємствах є: деревообробне обладнання, вентиляторні та компресорні установки, автотранспортні засоби, трактори і бульдозери та ін. (табл. 2.23) [81].

Таблиця 2.23. Рівні шуму основних видів обладнання на деревообробних підприємствах

Процес шумоутворення при роботі деревообробного обладнання має особливості внаслідок специфіки конструкції кожної групи верстатів. Так, для круглопилкових верстатів домінуючим є високочастотний шум, що спричиняється аеродинамічними процесами в місці зубчастого вінця та аксіальними коливаннями диска пилки. Крім цього, в процесі різання виникає значна механічна складова шуму внаслідок руйнування зв'язків у деревині при різанні, вібрації оброблюваних заготовок; механізми приводу й подачі також створюють додатковий шум, хоча його рівень значно нижчий. Інтенсивні ультразвукові складові шуму, що виникають при обертанні круглої пилки, шкідливо впливають на обслуговуючий персонал і довкілля.

Основними причинами підвищеного рівня звукового тиску при роботі верстатів стругальної групи (фугувальних, рейсмусових, чотиристоронніх) є вихорові процеси в зоні максимального наближення лез ножів до країв столів, елементів огородження і механізму подачі верстатів; вібраційні процеси внаслідок статичної та динамічної незрівноваженості обертових елементів обладнання тощо. Частотний спектр такого шуму має тональний характер з основною частотою, пропорційною кількості проходів лез ножа біля губок стола за 1 с. Крім основного тону, спостерігаються вищі гармонійні складові, кратні основній частоті.

Шипорізні та фрезерувальні верстати генерують шум значної інтенсивності в основному в робочому режимі. Характер шуму при цьому є широкосмуговий, переважно високочастотний з можливими тональними складовими.

Значне шумове забруднення довкілля виникає при роботі вентиляторних вузлів, що розташовуються за межами виробничих приміщень, а також компресорних установок, ресиверів тощо.

Причинами шуму вентиляторних вузлів є нестаціонарні коливні процеси аеродинамічного походження та вібрації елементів вентиляційних систем. Унаслідок нестаціонарних коливних процесів виникають вихорові, турбулентні та автоколивні шуми. Механічна складова шуму формується в основному внаслідок дисбалансу обертових елементів, тертя, ударів, вібрації в механізмах приводу й передачі, повітроводів тощо.

Робота компресорних установок супроводжується шумом середніх та низьких частот, у якому переважають аеродинамічні складові. Низько- та середньочастотний шуми виникають при роботі автолісовозів, автонавантажувачів, трелювальних тракторів, бульдозерів та ін.

Крім шуму, на людський організм негативно впливає і вібрація. Серед деревообробного обладнання одним із найбільш потужних джерел вібрації є лісопильні рами, рівень віброшвидкості яких сягає 100—110 дБ. Від ударних зусиль лісопильних рам виникає загальна вібрація, яка негативно впливає на міцність будівель і споруд, призводить до локальних геологічних змін (зсуви ґрунтів тощо). Тривалі вібрації завдають великої шкоди здоров'ю людей - - від сильної втоми й незначних змін багатьох функцій організму до струсу мозку, розриву тканин, порушення серцевої діяльності, нервової системи, деформації м'язів і клітин, порушення чутливості шкіри, кровообігу тощо. Шкідливою є також вібрація від ручного електроінструменту, бензиномоторних пил, які часто використовуються при звалюванні дерев, обрізуванні сучків, розкряжуванні хлистів тощо.

Основними джерелами шуму в ливарному та сталеплавильному виробництвах є: електропечі ДС-5 (L=110 дБА), ДС-2 (L = 102 дБА); формувальні машини марки 266 (L = 111 дБА), 234 (L-112 дБА); кульові млини СМ-15 (L = 110 дБА), СМ-174 (L = 123 дБА); конвертори ємністю 100 і 350 т (L "• 107 дБА); вентилятори, що подають повітря в конвектори (L = 119 дБА); циркуляційні насоси (L = 101 дБА), а в цехах з виробництва металовиробів потужними джерелами шуму є: обрізні автомати А-233 (Ьв112дБА); різьбонакатні автомати А-2528 (L=110 дБА); холодновисадні автомати А-121 (L=109 дБА); цвяхові преси ГП-2ПТ (L = 116 дБА) та ін.

У табл. 2.24 наведені рівні звукової потужності основного виробничого обладнання ливарних, сталеплавильних цехів і цехів з виробництва металовиробів [10].

Підприємства машинобудівної промисловості також відносять до шумних виробництв. Тут застосовується значна кількість шумних технологічних процесів, таких як клепання, кування, оброблення металів, випробовування двигунів внутрішнього згоряння, вибивання решіток, шліфування, фрезерування металів тощо.

Таблиця 2.24. Рівні звукової потужності виробничого обладнання ливарних, сталеплавильних і підприємств з виготовлення металовиробів

Джерелами інфразвукових хвиль є: механізми з великою поверхнею, що здійснюють обертовий або поступально-обертальний рух, до яких належать віброгрохоти, вібромайданчики та ін. з числом робочих циклів не більше 20 разів за секунду; реактивні двигуни; двигуни внутрішнього згоряння великої потужності; турбіни; потужні аеродинамічні установки; вентилятори, компресори та інші установки, що створюють великі турбулентні потоки газів; транспорт та ін.

У табл. 2.25 наведені рівні шуму на робочих місцях машинобудівного підприємства.

Таблиця 2.25. Рівні шуму на основних робочих місцях машинобудівного підприємства, дБ