Актуальность сравнительного спектрального анализа шумов в санитарном надзоре

Таблица 5

Сравнительная оценка результатов определения содержания мышьяка в различных растениях (среднее содержание в мг/кг) на атомно-абсорбционных спектрометрах с различными корректорами фона при использовании усовершенствованной аналитической программы

Культура Зеемановский корректор Дейтериевый корректор

Подсолнечник (зеленая масса) 0,16 0,18

Ячмень (зерно) 0,038 0,040

Ячмень (солома) 0,066 0,071

Озимая пшеница (зерно) 0,022 0,023

полученными на спектрометрах с Зеемановской коррекцией (табл. 5). Коэффициент вариации для диапазона 0,02-0,2 мг на 1 кг элемента составил 20-35%.

Применение графитовых кювет с пиролитическим покрытием, а также использование в качестве модификатора матрицы 0,1-1% раствора нитрата палладия привело к некоторому (на 8-12%) снижению аналитического сигнала. Однако на правильность и воспроизводимость результатов анализа влияния это не оказало.

З аключение

Таким образом, разработанные оптимальные температурно-временные параметры ЭТАА-определения содержания мышьяка в растениях после их предварительного кислотного разложения с использованием как Зее-мановской, так и дейтериевой коррекции фона позволяют контролировать его уровень в растениях и растительной пищевой продукции с чувствительностью 0,02 мг/кг и погрешностью определения 20-35%, что ниже нормируемой концентрации мышьяка в пищевой продукции растительного происхождения.

Литер атур а

1. Большаков В. а., Кахнович 3. Н., Сорокин С. Е. // Агрохимия.

- 1997. - № 9. - С. 78-86.

2. ГОСТ 26929-86. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения токсичных элементов. - М., 1986.

3. ГОСТ 26930-86. Сырье и продукты пищевые. Метод определения мышьяка. - М., 1986.

4. Карпова Е. А. // Агрохимия. - 2006. - № 2. - С. 86-90.

5. Орлова В. А., Седых Э. М., Смирнов В. В. и др. // Журн. ана-лит. химии. - 1990. - Т. 45, вып. 5. - С. 933-941.

6. Практикум по агрохимии / Под ред. В. Г. Минеева. - М., 2001.

7. Шер А. А., Муратова Н. М., Жир-Лебедь В. Н. и др. // Проблемы аналитической химии. - М., 1988. - Т. 8. - С. 226-247.

8. Atsuya I., Itoh К., Akatsuka К., Jin K. // Fresenius J. Anal Chem.

- 1987. - Vol. 326. - P. 53-56.

9. Chambers J. C., McClellan В. E. // Anal. Chem. - 1976. - Vol. 48, N 14. - P. 2061-2066.

10. Karpova E. A., Ermakov V V, Krechetova E. V // 35-th IUPAC Congress. August 1995, Istanbul. Abstracts-I, Sections 1-3. - P. 45; 14-19.

11. Kukier U., SumnerM. E., Miller W. P. // Commun. Soil Sci. Plant Anal. - 1994. - Vol. 25. - P. 1149-1159.

12. Navarro M., Lopez M. C., Lopez H. // G. AOAC Int. - 1992. -Vol. 75, N 6. - P. 1029-1031.

13. Radziuk В., Martinsen I., Tomassen Y. // Colloq. Spectrocs. Int., 15-20 Sept., 1985. - Garmisch-Partenkirchen. Book Abstract. -Vol. 2. - P. 352-353.

14. Stoeppler M. Arsenic // Trace elements and their compounds in the environment / Eds Merian E. et al. - 2nd ed. - 2004. - P. 1321-1364.

15. Trace elements - Their distribution and effects in the environment / Eds B. Markert, K. Friese. - Amsterdam et al., 2000.

16. Vassileva E., Docekalova H., Baeten H. et al. // Talanta. - 2001.

- Vol. 54, N 1. - P. 187-196.

Поступила 09.03.11

© В. О. КРАСОВСКИЙ, 2012 УдК 614.3/.4:613.164

В. О. Красовский

актуальность сравнительного спектрального анализа шумов в санитарном надзоре

ФГУН Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека Роспотребнадзора

Спектр (spectrum - представление, образ) - совокупность всех значений какой-нибудь величины, характеризующей процесс, например процесс распространения звуковой волны. В точных науках разложение функции колебательных процессов на гармонические составляющие с расчетом коэффициентов Фурье принято называть спектральным анализом.

Статья обсуждает вопросы дальнейшего совершенствования действующего санитарного документа, регламентирующего порядок измерения шумов на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях. Автор предлагает дополнить документ методикой сравнительного анализа спектрального содержания шумов.

Ключевые слова: гигиена окружающей среды, шум, спектральный анализ шума

V О. Krasovsky- URGENCY OF COMPARATIVE SPECTRAL ANALYSIS OF NOISES IN SANITARY INSPECTION

Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology, Russian Inspectorate for the Protection of Consumer Rights and Human Welfare, Ufa

Spectrum (presentation, an image) is a set of all values of any that characterizes, for example, sound-wave propagation. In exact sciences, the expansion of oscillatory function in terms of harmonics, by calculating the Fourier coefficients denotes a spectral analysis.

The paper discusses how to further improve the existing sanitary document regulating the order of noise measurement in the area of an apartment block and in residential and public buildings. The author proposes to supplement the document with a procedure for the comparative analysis of the spectral contents of noises.

Key words: environmental hygiene, noise, spectral analysis of noise

81

[гиена и санитария 1/2012

В практике Роспотребнадзора действуют методические указания МУК 4.3.2194-07 «Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях» [3]. Однако их применение в новых социально-экономических условиях встречает некоторые затруднения. Так, согласно п. 1.6, для оценки вклада отдельных источников шума в общую акустическую обстановку необходимо проводить измерения, последовательно включая или исключая отдельные источники шума. Такой прием не всегда может быть реализован по многим причинам. И не только потому, что при включении дополнительного источника происходит перераспределение энергетических потоков, существенно снижающее корректность результатов измерений электромагнитных полей, освещенности, шума и т. д.

Новая редакция СанПин по организации и проектированию санитарно-защитных зон вводит понятие «источник» [4]. Источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека являются объекты, для которых уровень создаваемого загрязнения за пределами промышленной площадки превышает 0,1 предельно допустимой концентрации и/или предельно допустимого уровня.

Например, швейная фабрика занимает участок, окруженный четырьмя районными автомагистралями. Как доказать, что этот объект не является источником неблагоприятного воздействия на население и не увеличивает уличный шум? Фабрика работает только в дневное время, большая часть помещений отдана в аренду различным ООО, не имеющим шумного оборудования. Организовать работу объекта для проведения замеров хотя бы на одну ночь представляет сложную задачу. Точно так же нельзя остановить транспортный поток.

В связи с конкуренцией между производителями (особенно в малом бизнесе и особенно за арендуемые площади), а также люмпенизацией части населения все чаще появляются жалобы, представляющие меркантильные спекуляции на санитарном законодательстве. Так, жильцы квартиры, расположенной над магазином, где торгуют цветами, предъявляют жалобы на постоянный шум от промышленного холодильника этого объекта. Технический паспорт нормирует уровень шума от этого оборудования не более 50 дБА*.

Постановка гигиенической задачи в данной ситуации заключается в том, чтобы доказать и/или опровергнуть роль холодильного оборудования магазина в зашумлении квартиры. Дом расположен на расстояние 5 м от красной линии улицы с двухрядным движением. И естественно, что движение транспорта создает фоновое зашумление, снижающее корректность замеров. Согласно п. 2.6 обсуждаемых методических указаний [3], для снижения влияния уличного шума измерения следует проводить в ночное время (период наименьшей интенсивности движения транспорта). Вначале необходимо замерить общий уровень звука в квартире, затем отключить холодильник в магазине и измерить фоновый уровень. Разность между замерами на двух режимах должна показать влияние холодильного оборудования на зашумление жилого помещения. Если разность между измеренным уровнем шума от оборудования и его фоновой величиной не превышает 10 дБ (дБА), необходимо вносить поправку в результаты измерения. Если разность между измеренным и фоновым уровнем шума менее 3 дБ, то использовать результат измерения недопустимо.

*Напомним, что 50-60 дБ - это уровень звука обычной человеческой речи!

Красовский В. О. - д-р мед. наук, вед. науч. сотр. отд. медицинской экологии

Предлагаемый прием вычитания фона из общего за-шумления не отличается особой корректностью. Минимальная поправка на разность общего шума и фона, равная 3 дБ, едва ли превышает точность измерения, которую могут обеспечить современные шумоизмерители. Отметим, что рекомендуемые для измерений шумомеры I класса точности проектируются на погрешность до ± 2 дБ [2].

Применение вышеописанного подхода (пункт 2.6 МУК [2]) не позволит получить конкретные доказательства того, что холодильник, расположенный под квартирой, является источником зашумления.

Результаты ориентировочного расчета [1] показывают, что через стандартное перекрытие шум от холодильника (создающего звук до 50 дБА) проникнет в квартиру очень ослабленным. При идеальных условиях с наличием только одного источника - указанного холодильника, на высоте 0,5 м от пола в квартире над магазином может быть обнаружен звук на уровне 2-6 дБА. Такой уровень звука на фоне множества источников (внутридомовые, внутриквартирные, уличные) зарегистрировать современными приборами вряд ли возможно, поскольку у большинства из них измеряемый диапазон начинается с 20 дБА [2].

На наш взгляд, результаты сравнительного анализа спектрального содержания шума холодильного оборудования и шумов в квартире дадут убедительные доказательства роли этого оборудования в зашумлении жилых помещений.

Производственные и бытовые шумы измеряются по шкалам шумомера дБ (А, В, С) и интенсивности звука в октавных полосах среднегеометрических частот (по спектру). Тот факт, что методические указания [3] не предусматривают сравнительный спектральный анализ шумов, ограничивает возможности Роспотребнадзора в расшифровке аналогичных случаев.

В то же время существует до сих пор неопределенный термин “гигиеническая акустика”. Разработанный нами методический прием решения аналогичных задач в этой области несколько конкретизирует термин. Предлагается процедура сопоставления интенсивности шумов (дБ) по октавам среднегеометрических частот (Гц) для поиска приоритетных источников зашумления, диагностики нарушений слуха, обоснования мероприятий по звукоизоляции, проектированию санитарно-защитных зон промышленных предприятий с применением приложений метода наименьших квадратов и других методик прикладной статистики.

Попытаемся по результатам собственного исследования показать полезность и необходимость учета спектрального состава шумов*.

В квартальной котельной мощный газовый котел работает на естественной тяге. Дым удаляется через железную трубу с толщиной стенки приблизительно 30-50 мм и диаметром 2 м. Наружное отверстие трубы на высоте 35 м оборудовано исправным дефлектором. Высота крыши котельной 15 м (на уровне пяти этажей).

Территория жилого квартала, как правило, защумлена множеством источников: проезжающим автотранспортом по внутриквартальным проездам, шумом от внешней магистрали с двухрядным движением, шумом от кондиционеров торговых объектов, размещенных на первых этажах зданий, а также шумом от вентиляторов двух подземных гаражей и пр.

Жильцы окружающих котельную домов (начиная с 5-го этажа и выше) предъявляют жалобы на зашумление

*Описываемая ситуация несколько формализована для исключения незначимых подробностей (в котельной имеются другие котлы, капитальные вытяжные трубы и пр.).

82

Рис. 1. Расположение квартальной котельной в жилом массиве. Избранные точки замеров обозначены звездочкой с порядковым номером.

помещений, дребезжание стекол в окнах, обращенных на трубу котельной при работе котла.

Расположение квартальной котельной в жилом массиве и выбранные точки замеров показаны на рис. 1.

В описанной ситуации два важных аспекта: жалобы на зашумление предъявляют в основном жильцы выше 5-го этажа и только тогда, когда работает указанный котел. Однако и на территории между котельной и домами в квартирах нижних этажей можно обнаружить посторонний шум.

Постановка задачи: получить или опровергнуть значение зависимости зашумления жилой территории и квартир от работы котельной. Для решения необходимо и достаточно измерить и сравнить спектральные характеристики шумов в точках, показанных на рис. 1.

На рис. 2 представлено распределение интенсивности звука по октавным полосам среднегеометрических частот - по спектру, в выбранных точках измерений (см. рис. 1).

На обсуждаемом графике шесть кривых, сформированных по интенсивности звука (дБ) в октавах среднегеометрических частот (Гц).

Видно, что спектры кривых 2-6 аналогичны по распределению звуковой энергии и ранжируются по интенсивности в зависимости от расстояния до вытяжной трубы. Они принадлежат точкам замеров вне помещения котельной.

По содержанию эти наружные шумы не соответствует спектру шума, измеренному непосредственно на расстояние 0,5 м от горелки котла (точка 1*)- Данный факт заставляет предположить, что звук работы газовой горелки в трубе с железными стенками преобразуется в волну с распределением энергии, отличным от исходного звука. Устройство становится своеобразным рупором, зашумляющим селитебную территорию преимущественно на высоте более 15 м.

Рис. 2. Сравнение спектрального содержания шумов в избранных точках.

По оси абсцисс - суммарный уровень звука (в дБ); по оси ординат - наименования октавных полос среднегеометрических частот (спектр разложения шумов): 1 - на расстоянии 0,5 м от газовой горелки котла; 2 - на крыше котельной, непосредственно у стенки вытяжной трубы; 3 - на крыше котельной, на расстоянии 1 м от стенки вытяжной трубы; 4 - на территории; 5 - в подъездах жилых домов; 6 - в квартирах.

Сходство спектров шумов вне помещения котельной указывает на единый источник зашумления: вытяжную трубу от котла (см. рис. 2). Но факты, полученные из анализа графического представления результатов замеров, являются только визуальным доказательством предположения. Более корректное доказательство следует из расчета взаимосвязей, результаты которого показаны в таблице.

Как известно [5], коэффициенты корреляции характеризуют направленность связей между двумя процессами. Коэффициенты детерминации характеризуют силу сцепления двух процессов в процентах и показывают влияние на связь иных причин и обстоятельств (области объясненной и необъясненной дисперсии).

Первая часть таблицы (графы 2, 3) характеризует зависимость, в которой объясняемой переменной (Г) является звук в помещении котла, а объясняющими (X) - спектры наружных шумов. Связь между ними нелогична, на что указывает знак коэффициентов корреляции: чем больше шум от котла, тем меньше шум снаружи помещения. Этот вывод перекликается с рис. 2.

Вторая часть таблицы (графы 4, 5) обоснована корреляционной зависимостью, в которой объясняемой величиной

Зависимость спектрального содержания измеренных шумов

Точка измерений 1-я точка - шум котла (0,5 м от горелки) 2-я точка - звук непосредственно у стенки трубы

коэффициент корреляции, усл. ед. коэффициент детерминации, % коэффициент корреляции, усл. ед. коэффициент детерминации, %

i 2 3 4 5

3-я - на крыше котельной, у основания трубы отопительного котла на расстоянии 1 м -0,185 76 0,983 97

4-я - у подъезда жилого дома -0,793 63 0,950 90

5-я - в квартирах 5-го и 6-го этажей -0,432 19 0,978 94

83

[гиена и санитария 1/2012

(Y) являются результаты замеров шума непосредственно у стенки трубы (2*-я точка). Объясняющие переменные (X) - это измерения спектрального содержания шума в точках, перечисленных в таблице (3*-я-6*-я точки).

Шум непосредственно у поверхности вытяжной трубы (точка 2*-я) почти полностью определяет содержание шумов на крыше котельной и в жилых квартирах (3*-я-6*-я точки). Связь положительная, прямая: чем больше шум, измеряемый непосредственно у вытяжной трубы, тем больше шум на расстоянии 1 м от стенки трубы, в подъезде жилого дома и квартирах 5-6-го этажей.

Коэффициенты детерминации определяют вычисленные зависимости как функциональные. Влияние на связь других причин и обстоятельств (другие источники шума) минимально: от 3 до 7 %. Некоторая вариация величин индексов детерминации объясняется влиянием препятствий на пути распространения звуковых волн от трубы, а также взаимодействием с ними волн от других источников.

Дополнительно отметим, что измеренные параметры вибрации на стеклах окон квартир выше 4-го этажа по спектральному содержимому совпали со спектром наружного шума на 84% (по коэффициенту детерминации), а на 1-м этаже - на 23%, что еще раз доказывает нашу гипотезу.

Таким образом, результаты неосложненного сопоставительного анализа содержания шумов показали, что источником неблагополучия на селитебной территории, где расположена квартальная котельная, является ее вытяжная труба. Ошибка в проектировании при выборе материала этого устройства (например, кирпичная кладка) оказалась значимой для благополучия жителей целого квартала. По итогам исследования был предложен ряд санитарнотехнических и инженерно-технических решений.

Описанный случай является ярким доказательством необходимости внедрения сравнительного спектрального анализа шумов в практику Роспотребнадзора и актуальности соответствующих изменений и добавлений в действующие методические указания [3].

Предлагаемая методика сравнительного анализа спектрального содержания шумов в гигиенической акустике предусматривает следующую последовательность действий (алгоритм):

1) изучение, анализ ситуации для постановки гигиенической задачи по поиску приоритетных источников шума;

2) анализ планов, схем территорий, помещений для учета всех возможных источников и выбора точек замеров;

3) проведение измерений шумов по октавам среднегеометрических частот (в каждой точке не менее трех замеров) в выбранных показательных точках;

4) формирование графиков распределения шумов по выбранным точкам на планах и схемах;

5) расчеты взаимосвязей между результатами измерений в выбранных точках согласно смыслу задачи;

6) доказанное заключение. В нашей практике, например, был случай, когда надо было показать количество шума, проникающего в квартиру от вентиляционного оборудования магазина. При сопоставлении спектрального содержания шума от оборудования и шума внутри квартиры установили, что 70% (коэффициент детерминации) в зашумлении жилого помещения обусловлено работой вентиляторов объекта. Это заключение определило основную часть судебного иска и решение суда.

Литер атура

1. Борьба с шумом на производстве: Справочник / Под ред. Е. Я. Юдина. - М., 1985.

2. ГОСТ Р. 53188.1-2008 (МЭК 61672-12002). Национальный стандарт Российской Федерации. Шумомеры. Ч. 1. Технические требования. - М., 2008.

3. Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях: Метод. указания (МУК 4.3.2194-07). - М., 2007.

4. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 25 сентября 2007 г., № 74. «О введении в действие новой редакции санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарнозащитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» (с изменениями от 10 апреля 2008 г.). - М., 2008.

5. Фёрстер Э., Рёнц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа: Руководство для экономистов: Пер. с нем. - М., 1983.

Поступила 17.02.11

© А. В. ЕЛИКОВ, П. И. ЦАПОК, 2012

УДК 613.72-074

А. В. Еликов1, П. И. Цапок2

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ, ЛИПИДНОГО ОБМЕНА

и осмотической устойчивости эритроцитов у спортсменов, занимающихся циклическими и ациклическими видами спорта

ГОУ ВПО Кировская государственная медицинская академия Росздрава

Изучены интенсивность процессов яипопероксидации, состояние антирадикаяьной защиты в эритроцитах, содержание холестерола, фосфолипидов и устойчивость эритроцитов к гемолизу у спортсменов, занимающихся циклическими и ациклическими видами спорта. Обследован 71 спортсмен мужского пола в возрасте 1825 лет. Контрольную группу составили 15 практически здоровых нетренированных студентов-добровольцев аналогичного возраста. Дозированную физическую нагрузку объемом 13 500-27 000 кгм испытуемые получали на велоэргометре. Забор крови проводили путем венепункции в состоянии покоя, через 5 и 30 мин после работы на биостенде. Установлена зависимость интенсивности процессов липопероксидации, состояния антирадикальной защиты в эритроцитах и устойчивости эритроцитов к гемолизу от условий адаптации к объему и характеру регулярной мышечной деятельности. Выявленные сдвиги позволяют рекомендовать исследуемые показатели для комплексной оценки функционального состояния спортсменов.

84