Oddziaływanie środowiska na człowieka

Wykład 2

HAŁAS I WIBRACJE

Hałas jest to fizyczny czynnik zanieczyszczenia powietrza. Został uznany przez ONZ za jeden z czynników stanowiących zagrożenie dla egzystencji ludzkości.

Zwalczanie hałasu jest konieczne nie tylko ze względów humanitarnych, ale także ekonomicznych. Straty ekonomiczne spowodowane hałasem wynikają z:

• obniżenia wydajności i jakości pracy, zwiększenia wypadkowości,

• nieobecności i rotacji pracowników

• kosztów leczenia, kosztów aparatów słuchowych i rent

Hałas są to wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe lub szkodliwe drgania mechaniczne ośrodka sprężystego, działające za pośrednictwem powietrza na organ słuchu i inne zmysły oraz na organizm człowieka.

Hałas jest zjawiskiem akustycznym. Drgania akustyczne słyszalne mieszczą się w zakresie częstotliwości od 16 do 16 000 Hz. Drgania zdolne do wytworzenia wrażenia słuchowego nazywamy dźwiękiem. Rozpoznanie zjawiska dźwiękowego, określonego jako hałas, jest subiektywne.

Wrażanie słuchowe zależą od natężenia dźwięku i od czułości ucha:

Próg słyszalności - jest najmniejszą wartością energii danej fali dźwiękowej o ustalonej częstotliwości drgań, przy której ucho zaczyna słyszeć głos

Progiem bólu nazywamy taką wartość energii dźwiękowej, przy której ucho zaczyna odczuwać ból.

Klasyfikacja hałasu:

Ze względu na właściwości narządu słuchu:

• ultraakustyczny - powyżej zakresu wrażeń słuchowych

• akustyczny - słyszalny

• infraakustyczny - poniżej zakresu wrażeń słuchowych

Ze względu na charakter oddziaływania:

• hałas uciążliwy - nie wywołujący trwałych skutków w organizmie, o poziomie nie przekraczającym 35 dB

• hałas szkodliwy - o poziomie 35 - 70 dB, wywołujący trwałe skutki w organizmie

Ze względu na przebieg czasowy:

• hałas ciągły - o stałej wartości energii w czasie obserwacji,

• hałas przerywany - energia ulega zmianom w okresie obserwacji

• hałas impulsowy - krótkotrwałe zjawiska dźwiękowe.

Ze względu na środowisko w jakim występuje:

• hałas przemysłowy

• hałas komunalny

• hałas komunikacyjny

Pomiary hałasu wykonuje się w zakresach:

• ultraakustycznym (naddźwiękowym)

• akustycznym (słyszalnym)

• infraakustycznym (poddźwiękowym)

Hałas przemysłowy

Szkodliwe działanie hałasu występuje w zakładach:

• przemysłu ciężkiego i hutniczego - 90 - 134 dB

• przemysłu maszynowego - 100 - 125 dB

• przemysłu lekkiego - 95 - 114 dB

• przemysłu budowlanego - 98 - 120 dB

• przemysłu chemicznego - 95 - 120 dB

Oddziaływanie hałasu

Hałas jest czynnikiem negatywnie wpływającym na samopoczucie psychiczne i zdrowie człowieka przez oddziaływanie na układ nerwowy. Reakcje na hałas zależą od indywidualnej odporności organizmu. Odczuwanie hałasu zależy od:

• odporności nerwowo - psychicznej człowieka

• nastroju w danej chwili

• rodzaju hałasu

• parametrów fizycznych hałasu

• warunków ekspozycji

• powtarzalności

Oddziaływanie hałasu:

• na organ słuchowy - uszkodzenie ślimaka w uchu środkowym

• pozasłuchowe - psychologiczne, fizjologiczne, neurowegetatywne

HAŁAS: narząd słuchu, ogólny stan zdrowia, stan psychiczny, wydajność pracy, poczucie niezależności, poczucie bezpieczeństwa, poziom komfortu, porozumiewanie się, orientacja w środowisku.

Obniżenie wagi, bóle głowy, przedwczesne zmęczenie, obniżenie zdolności obserwacji, choroby serca, zaburzenia trawienia, choroby żołądka, podwyższone ciśnienie krwi, zaburzenia krążenia krwi, nerwowość, bezsenność, rozdrażnienie.

	Decybele	Tabela głośności
	10 - 20	Szum liści
	30	Tykanie zegara
	40	Cicho nastawione radio
	50 - 60	Normalna rozmowa
	70	Głośna rozmowa
	80	Kosiarka do trawnika
Szkodliwe dla zdrowia	80 - 90	Ruchliwa ulica
		100	Młot pneumatyczny
		110	Motocykl bez tłumika
		120	Muzyka
		140	Samolot odrzutowy
		170	Rakiety kosmiczne

Z punktu widzenia szkodliwości dla zdrowia hałas dzieli się na 5 grup:

1. do 35 dB - nieszkodliwy dla zdrowia, może być denerwujący (szum wody, brzęk narzędzi)

2. od 35 do 70 dB - również nieszkodliwy, może powodować zmęczenie, zmniejszenie wydajności pracy, kłopoty z zasypianiem

3. od 70 do 85 dB - wpływa ujemnie na wydajność pracy, działa szkodliwie na zdrowie człowieka, dłuższe przebywanie może powodować uszkodzenie słuchu, zaburzenia nerwowe

4. od 85 do 130 dB - utrudnia rozumienie mowy, jest niebezpieczny dla organizmu, powoduje zaburzenia układu krążenia, nerwowego, pokarmowego

5. powyżej 130 dB - wytwarza drgania niektórych organów wewnętrznych, wywołuje chorobę psychiczną, zaburzenia równowagi

według skali międzynarodowej przyjmuje się, że poziom 130 dB jest progiem bólu. Jeżeli hałas przekroczy 150 dB, już po 5 minutach całkowicie paraliżuje organizm - powodując mdłości, zaburzenia równowagi, uniemożliwia wykonanie skoordynowanych ruchów, powoduje stany lękowe i depresję. Wśród ludzi zatrudnionych w hałasie o tym poziomie - hamowanie silników odrzutowych - 80% osób zapada na nieuleczalne choroby. Przy dłuższym oddziaływaniu hałas przekraczający 150 dB może doprowadzić nawet do śmierci.

PIRAMIDA UCIĄŻIWOŚCI HAŁASU

150 dB ---------- śmierć org.

120 dB -------- strat samolotu naddźwiękowego - 250 m

< --------- granica bólu

90 dB ------------- młot pneumatyczny - 7 m

------------------- niebezpieczeństwo utraty słuchu - długotrwałe przebywanie

60 dB ---- sam. Ciężarowy - 7m

--- biuro

30 dB ------- > ciche sypialnie

Możliwości zmniejszenia uciążliwości hałasu dla środowiska:

kompleksowa ochrona przed hałasem obejmuje środki administracyjno - organizacyjno - prawne oraz środki techniczne.

środki prawne mają za zadanie:

• działać profilaktycznie, zapobiegać powstawaniu hałasu lub jego zwiększeniu

• zmniejszać poziom hałasu pochodzący ze źródeł już istniejących

środki techniczne:

• środki ochrony czynnej: stosowanie cichobieżnych maszyn, zmiany konstrukcyjne zmniejszające hałaśliwość, osłony dźwiękoszczelne, zabezpieczenia przeciwdrganiowe, tłumiki

• środki ochrony biernej: akustyczno - urbanistyczne, akustyczno - budowlane, akustyczno - izolacyjne

Żaden mieszkaniec UE nie powinien być narażony na hałas o poziomie zagrażającym zdrowiu lub jakości życia. Ekspozycja populacji na hałas o poziomie powyżej 65 dB powinna zostać zlikwidowana; pod żadnym pozorem nie wolno dopuścić na ekspozycję na hałas o poziomie powyżej 85 dB - DYREKTYWA 2002/49/WE

Dopuszczalny poziom hałasu w terenie zabudowanym w porze dziennej wynosi 60 dB (od 6.00 do 22.00); w porze nocnej - 50 dB

Dopuszczalny poziom hałasu w pomieszczeniach zamkniętych wynikający z PN
	Dzień (dB)	Noc (dB)
Pomieszczenia mieszkalne	40	30
Kuchnie i pomieszczenia sanitarne	45	40
Pokoje w hotelach II kat. I niższych	45	35
Pokoje chorych w szpitalach	35	30
restauracje	50	50
sklepy	50	50

Ważniejsze akty prawne:

Wartości dopuszczalne hałasu

Dz.U. 2007nr 120 poz 826 - Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 w sprawie wartości dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku

DZ.U. 2002 nr 217 poz 1833 - Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki społecznej z dnia 29 listopada 2002 w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy

Dz.U. 2001 nr 120 poz 1285 - rozporządzenie rady ministrów z dnia 29 września 2001 w sprawie wysokości jednostkowych stawek kar za przekroczenie dopuszczalnego poziomu hałasu

M.P. 2006 nr 73 poz 734 - obwieszczenie ministra środowiska z dnia 13 października 2006 w sprawie wysokości stawek kar za przekroczenie warunków wprowadzania ścieków do wód lub ziemi oraz za przekroczenie dopuszczalnego poziomu hałasu na rok 2007.

Do pomiaru wielkości charakteryzujących wszystkie rodzaje hałasu (ustalonego, nieustalonego i impulsowego) powinny być stosowane dozymetry hałasu lub całkujące mierniki poziomu dźwięku spełniającej wymagania normy PN - EN 61672-1: 2005 i PN - EN 61252:2000

Wibracje:

Mimo, że na oddziaływania drgań o różnej częstotliwości człowiek narażony był od zarania dziejów, to problem szkodliwego działania wibracji pojawił się na przełomie XIX i XX wieku w związku z szerokim zastosowaniem w procesach produkcyjnych narzędzi wytwarzających drgania.

Wibracją - z biologicznego punktu widzenia - nazywamy przekazywanie drgań mechanicznych z ciała stałego na poszczególne tkanki ciała człowieka lub na cały organizm

Wibracja i wstrząsy są bodźcami fizycznymi przekazywanymi bezpośrednio z materiału drgającego, z pominięciem ośrodka powietrznego

Wibracją są drgania o częstotliwości powyżej 0,5 Hz, natomiast drgania poniżej 0,5 Hz zalicza się do wstrząsów

Podział wibracji:

Z punktu widzenia wpływu na organizmy żywe:

• wibracja mechaniczna - drgania przekazywane z przedmiotu drgającego na ciało ludzkie

• wibracja dźwiękowa - przenoszone przez gazy i ciecze

Ze względu na bezpośredni kontakt człowieka z elementem drgającym:

• wibracja miejscowa - przenoszona przez ręce i ramiona

• wibracja ogólna - przenoszona przez człowieka w pozycji stojącej przez nogi lub za pośrednictwem całej powierzchni ciała

Ze względu na kierunek działania:

• drgania pionowe - bardziej szkodliwe

• drgania poziome

Źródła wibracji:

• narzędzia wykonujące ruch posuwisto - zwrotny, obrotowy, i mieszany napędzany ręcznie lub prądem elektrycznym

• obrabiany materiał

• transport

• drgająca podłoga w pomieszczeniach mieszkalnych lub zakładach pracy

Najważniejsze znaczenie z punktu widzenia szkodliwości dla organizmu ludzkiego mają drgania o częstotliwościach do 20 Hz, przy różnych amplitudach.

Reakcje ustroju na drgania dzieli się na 3 zespoły:

• subiektywne - bóle brzucha, gardła, uczucie senności

• psychosomatyczne - zaburzenia w procesach myślowych, pamięciowych, koncentracji, podzielności uwagi, utrudnienia w czytaniu

• fizjologiczne - obniża się ostrość wzroku, nie odróżnianie barw, oczopląs

Drgania, w których przeważają duże częstotliwości, mogą być przyczyną zmian naczyniowo - ruchowych, objawiających się utratą czucia dotyku (białe palce), częściowym lub całkowitym niedowładem, drżeniem rąk. Drgania, których przeważają mniejsze częstotliwości (np. wywołane narzędziami pneumatycznymi) oddziaływują szkodliwie na układ kostno - stawowy.

Pojęcie choroba wibracyjna dotyczy zmian w układzie nerwowym, naczyniowym i ruchowym. Choroba wywołana jest działaniem drgań mechanicznych. Pierwsze objawy chorobowe u ludzi narażonych na drgania pojawiają się po 3 - 4 latach.

Zapobieganie szkodliwemu działaniu wibracji:

• zmiany w źródle drgań (zmiany konstrukcyjne, materiałowe, zmiany częstotliwości rezonansowych)

• zmiany lokalizacji drgań(fundamentowanie, amortyzowanie, stosowanie otulin)

• ochrona bierna (podesty antywibracyjne, pływające podłogi)

NORMY:

Norma ISO/DIS-2631 określa dopuszczalne wartości wibracji ogólnych, poziomych i pionowych, w zakresie częstości 0,7 - 90 Hz, dla człowieka stojącego lub siedzącego.

Miernik wibracji - jest to miernik wielopunktowy, umożliwiający bezkontaktowy pomiar wibracji z bardzo dużą czułością. Największą zaletą tego urządzenia jest równoczesny pomiar wibracji w wielu punktach.

DROBNOUSTROJE CHOROBOTWÓRCZE W WODZIE

WODA: podstawowy czynnik warunkujący życie na ziemi.

Woda to jeden z najbardziej rozpowszechnionych związków chemicznych na Ziemi, a zarazem związek podstawowy, warunkujący życia wszystkich organizmów żywych na naszej planecie. Jest składnikiem pożywienia, umożliwia organizmom żywym przemianę materii oraz stanowi środowisko naturalne dla niezliczonej ilości organizmów.

Obieg wody w przyrodzie: dzięki możliwości występowania w warunkach naturalnych w 3 stanach skupienia (stały, ciekły, gazowy), woda podlega stałemu krążeniu.

Funkcje wody w org człowieka:

• rozpuszczanie pokarmu oraz jego transport

• wchłanianie pożywienia z jelit i odżywanie komórek

• usuwanie szkodliwych produktów przemiany materii

• udział w reakcjach biochemicznych

• regulacja temperatury

• zwilżanie błony śluzowej, stawów, gałki ocznej

zanieczyszczenia wód:

przez zanieczyszczenie wody rozumiemy wszelkie niekorzystne zmiany właściwości fizycznych, chemicznych i mikrobiologicznych wody spowodowane wprowadzeniem do niej w nadmiarze substancji nieorganicznych (ciał stałych, cieczy, gazów), organicznych, promieniotwórczych itp., które uniemożliwiają wykorzystanie wody do picia i celów gospodarczych.

Rodzaje zanieczyszczeń:

• naturalne - pochodzące z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych (np. zasolenie, zanieczyszczenie związkami żelaza, humusem)

• sztuczne (antropogeniczne) - związane z działalnością człowieka, pochodzące głównie ze ścieków, a także z powierzchniowych i gruntowych spływów z terenów przemysłowych, rolniczych czy składowisk odpadów komunalnych (wysypiska śmieci). Zanieczyszczenia sztuczne dzielimy na chemiczne i biologiczne.

Zanieczyszczenie biologiczne:

Zanieczyszczenia biologiczne spowodowane są obecnością w wodzie drobnoustojów patogennych do których zaliczamy:

• bakterie

• sinice

• grzyby

• pierwotniaki chorobotwórcze

• toksyny wydzielane przez mikroorganizmy

escherichia coli oraz bakterie z grupy coli:

woda pitna jest badana przede wszystkim na obecność bakteri Escherichia coli oraz innych bakterii z grupy coli (enterobacter, citrobacter, klebsiella). Bakterie te należą do rodziny enterobacteriaceae, czyli bakterii jelitowych. Bakterie te występują w przewodzie pokarmowym człowieka i są całkowicie nieszkodliwe. Obecność tych bakterii w wodzie pitnej także nie stwarza żadnego zagrożenia. W jelitach występuje jednak wiele bakterii (takich jak: salmonella, shigella), które są przyczyną chorób zakaźnych. Bakterie te wydalane wraz z odchodami razem z escherichia coli dostają się do wody pitnej.

Analiza mikrobiologiczna wody:

Aby stwierdzić zakażenie wody bakteriami chorobotwórczymi nie stosuje się specjalnych testów na wykrycie poszczególnych gatunków, lecz jako wskaźnik ich obecności przyjmuje się występowanie bakteri e.coli.

Wykazanie obecności bakterii z grupy coli w próbie wody świadczy o jej zanieczyszczeniu treścią jelitową i bakteriami jelitowymi, wśród których mogą znajdować się bakterie chorobotwórcze.

Na podstawie obecności bakterii z grupy coli w wodzie ustala się miano coli.

Miano coli:

Miano coli jest to najmniejsza ilość wody, wyrażona w cm³ w której wykryta została jeszcze jedna bakteria z grupy coli.

Dla wody czystej, zdatnej do picia miano coli wynosi: 1 bakteria w 100 cm³

Dla wody niezdatnej do picia miano coli wynosi powyżej: 1 bakteria w 100 cm³

Bakterie chorobowtórcze mogące występować w wodzie pitnej:

Pałeczki z rodzaju salmonella:

Rodzaj salmonella należy do rodziny enterobacteriaceae. Składa się z kilkaset gatunków pałeczkowatych bakterii, zwykle zaopatrzonych w rzęski;

• są gram - ujemne

• należą do bakterii tlenowych

• liczne gatunki są chorobotwórcze dla człowieka - wywołują m.in. dur brzuszny i dury rzekome, ostre zatrucia pokarmowe. Oprócz wody, bakterie te znajdują się głównie w mięsiei jego przetworach, drobiu, jajach i ich przetworach oraz w rybach, twarogach, serach twardych, miękkich i topionych a nawet w sokach owocowych. Zakażona żywność niczym się nie różni od zdrowej. Do zakażenia naszego układu trawiennego wystarczy ok. 20 bakterii

Objawy zatrucia:

• objawy zatrucia występują najczęściej 6-72 godzin po spożyciu zanieczyszczonego pokarmu lub wypiciu wody zakażonej bakteriami.

• Początek choroby jest nagły i manifestuje się wodnistą biegunka, tępymi bólami brzucha, mdłościami i wymiotami

• Zaburzeniom pokarmowym zwykle towarzyszy gorączka (do 39⁰C), ból głowy, dreszcze, ogólne rozbicie. Burzliwe objawy następują po 2-3 dniach, ale wyzdrowienie - w lżejszych przypadkach - następuje po 7 dniach

• Po przebyciu choroby pałeczki mogą być wydalane z kałem przez kilka tygodni lub miesięcy i mogą zakażać otoczenie.

Pałeczki z rodzaju shigella:

• pałeczki z rodzaju enterobacteriaceae

• gram - ujemne

• oddychają tlenowo

• wywołują czerwonkę bakteryjną, zakażenia mogą przebiegać epidemicznie. Wywołują zespół hemolityczno - mocznicowy

Objawy zatrucia:

• bóle brzucha

• gorączka

• biegunka (na początku wodnista, a później śłuzowo - krwawa)

sinice wytwarzające toksyny:

• przy dużym nasłonecznieniu, stojącej wodzie i wysokiej temperaturze dochodzi często do „zakwitu” sinic - mętna woda przypomina zupę, cuchnie, a osoby dość nierozsądne, by do niej wchodzić, ryzykują podrażnieniem skóry - zwłaszcza dzieci

• szczególnie łatwo zakwitają późnym latem niewielkie zbiorniki wodne bogate w składniki pokarmowe, zwłaszcza związki fosforu. Za zakwity odpowiadają między innymi takie gatunki sinic, jak anabaena flos - aquae, aphanizomenon flos - aquae, microcystis aeuroginosa

• gdy sinice obumierają, rozkładające je bakterie zaczynają zużywać tlen, co zabija ryby oraz zwierzęta i rośliny wodne. Wydzielane przez sinice toksyny mogą powodować zatrucie pijących wodę zwierząt.

• Toksyny sinic - jeśli zostaną spożyte - uszkadzają wątrobę (hepatotoksyny) i układ nerwowy (neurotoksyny)

• Kąpiel w trującej wodzie powoduje wysypkę, gorączkę i wymioty, czasem nawet drżenie mięśni czy przerywany oddech. Dlatego nie warto się pluskać w cuchnącej, brązowo - zielonej wodzie, zwłaszcza gdy pływają w niej martwe ryby. Jeśli już wystąpiły objawy potzrebna jest pomoc lekarska

• Niektórzy naukowcy próbują wykorzystać toksyny sinic w leczeniu chorób neurologicznych, np. choroby Alzheimera

Hepatotoksyny produkowane przez sinice:

Są najczęściej występującymi toksynami produkowanymi przez słodkowodne sinice. Jest to spowodowane kosmopolitycznym występowaniem sinicy Microcystis aeruginosa, głónego producenta grupy hepatotoksyn zwanych mikrocystynami. sinica ta produkuje co najmniej 9 różnych mikrocystyn, które są cyklicznymi peptydami utworzonymi z 7 cząsteczek aminokwasów. Najczęściej występującymi mikrocystynami są: mikrocystyny LR i PR.

Śmierć zwierząt w wyniku zatrucia hepatotoksynami spowodowana jest przez szybką i nieodwracalna destrukcję wątroby, co wiąże się z masowym napływem krwi do wątroby i szokiem krwotocznym. Po wniknięciu toksyny śmierć zwierząt następuje w ciągu od kilku godzin do kilku dni.

Nie odnotowano dotąd śmiertelnych zatruć toksynami sinic u ludzi. Jednak występowały wielokrotne przypadki, gdy po spożyciu wody zawierającej hepatotoksyny pojawiały się takie objawy jak: wysypka skórna, gorączka, wymioty, biegunka, ostre uszkodzenie wątroby. Są także dowody na genotoksyczność hepatotoksyn, przeprowadzane in vitro na komórkach ludzkich.

Wymagania bakteriologiczne jakie powinna spełniać woda przeznaczona do spożycia:

Wskaźnik jakości wody	Dopuszczalna liczba	Objętość próbki
e.coli lub bakterie z grupy coli	0	100
Bakterie z grupy coli1	0	100
Paciorkowce kałowe	0	100
Ogólna liczba bakterii w 37^0C w 24 h	20	1
Ogólna liczba bakterii w 22^0 po 72 h	100	10

1

---