Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя образовательная школа микрорайона Вынгапуровский» муниципального образования город Ноябрьск ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ на тему «Шумовое загрязнение окружающей среды в школе мкр. Вынгапуровский» по дисциплине «__________физика ___________» Автор: _____Плетнев Дмитрий Владимирович_________ Класс: ___11_____ Руководитель ___Калугина Наталья Николаевна___ ___Патракеева Елена Александровна______ ( ФИО) __________«___»____________201_г. (дата) Мкр. Вынгапуровский 2018 Паспорт проекта Предметное направление Физика Возрастная категория 11 класс Секция Естественные науки Название проекта Шумовое загрязнение окружающей среды в школе мкр. Вынгапуровский Гипотеза уровень шума в школе не превышает допустимые значения Цель проекта оценить уровень шумового загрязнения в поселке Вынгапуровский, а именно школе и выявить способы борьбы с ним. Задачи проекта 1) выяснить что такое шум, его виды, основные источники громких звуков и их допустимые уровни; 2) изучить, как данный вид загрязнения влияет на окружающую среду и организм человека; 3) познакомится с прибором и способом его действия; 4) измерить и оценить уровень шума в школе микрорайона Вынгапуровский; 5) проанализировать полученные результаты и предложить действенные способы борьбы с такого рода загрязнением в виде рекомендаций. Аннотация проекта Данный исследовательский проект затрагивает актуальную тему шумового загрязнения. С помощью собственноручного измерения уровня фона в образовательном учреждении будет показано, что даже в школе на безобидных уроках или переменах мы можем нанести вред своему здоровью. Сроки проведения проекта Среднесрочный (3 месяца) Актуальность Загрязнение окружающей среды представляет собой глобальную проблему современности, которую регулярно обсуждают в новостях и научных кругах. В связи с интенсивной индустриализацией общества загрязнение окружающей среды особенно обострилось в последние десятилетия. Существуют разные виды загрязнения, например шумовое. Проблема борьбы с шумом в нашей стране стала одной из важнейших. В России примерно 35 млн. человек подвержены воздействию транспортного шума, превышающего нормативы. Модернизация оборудования и механизация производственных процессов привели к тому, что человек в производстве и в быту постоянно подвергается воздействию звуков высоких уровней. По данным специалистов, из-за появления все новых сверхмощных источников звука (шум реактивного самолета, космической ракеты), шумовое загрязнение постоянно растет, превышая уровень нормального значения. Именно поэтому я озадачился вопросом,: какой уровень шумового загрязнений в моем населенном пункте и, если он превышает норму, то как минимизировать негативное влияние на здоровье? Этапы работы над проектом 2 1. Выбор темы исследования. Планирование (декабрь 2018 г.). 2. Аналитический этап: уточнение и формулировка целей и задач проекта в соответствии с выдвинутой гипотезой, поиск, анализ и интерпретация информации (декабрь 2018 -февраль 2019). 3. Структурирование полученной информации, оформление проектной папки ( март 2018 г) 4. Представление полученных результатов работы (презентация) – представление проекта на защите 21.03.2019г 1. Форма представления проекта Защита в виде итоговой аттестации перед комиссией, презентация Информационные ресурсы: печатный и электронный материал Андреева-Галанина Е.Ц. Шум и шумовая болезнь. - М.: Наука, 2000 2. Громов С.В., Родина Н.А. «Физика. 8 класс». - М: Просвещение, 2000 . 3. Сергеев В.С. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие/ Под ред. И.Г. Безуглова. М.: ОАО « Издательский дом '' Городец''» 2204.- 416c. 4. Суворов Г. А., Прокопенко Л. В., Якимова Л. Д. Шум и здоровье (эколого-гигиенические проблемы). - М: Союз, 1996. - 150 с. 5. Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология. Изд. 5-е, доп. и переработ. - Ростов н/Д: изд-во "Феникс", 2003. - 576 с. 6. Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях. МГСН 2.04.97 (Московские городские строительные нормы). - М., 1997. - 37 с. Режим доступа: http://www.snip-info.ru/Mgsn_2_04-97.htm (дата обращения: 19.12.2018) 7. Сайт «Загрязнение шумовое. Шумовое загрязнение окружающей среды» – Режим доступа: http://fb.ru/article/162492/zagryaznenie-shumovoe-shumovoe-zagryaznenie-okrujayuschey-sredyi (дата обращения: 19.12.2018) 8. СНиП 23-03-2003 «Защита от шума». – Режим доступа: http://www.complexdoc.ru/ntd/551515 (дата обращения: 17.12.2018) 9. Статья в Википедии «Шумовое загрязнение». – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Шумовое_загрязнение (дата обращения 22.12.2018) 3 Аннотация Данный исследовательский проект затрагивает актуальную тему шумового загрязнения. С помощью собственноручного измерения уровня фона в образовательном учреждении будет показано, что даже в школе на безобидных уроках или переменах мы можем нанести вред своему здоровью. 4 Содержание Введение………………………………………………………………...7 I. Природа шума…………………………………………………....9 1.1 Что такое шум?........................................................................9 1.2 Виды шума………………………………………………..….9 1.3 Источники шума…………………………………………....10 1.4 Уровень шума в децибелах(Дб)………………………..…..11 1.5 Как шум влияет на окружающую среду и организм человека?…………………………………………………….11 II. Шумомер…………………………………………………….…..12 2.1 Принцип работы шумомера………………………………...12 2.2 Где используется шумомер………………………………....13 III. Практика…………………………………………………………13 3.1 Получение данных…………………………………………..13 3.2 Анализ полученных данных………..………………………13 3.3 Рекомендации по уменьшению воздействия шумового загрязнения………………………………………………......14 Заключение………………………………..………………………….15 Глоссарий…………………………………………………………….16 Список используемой литературы………………………………...17 Приложения…………………………………………………………18 5 План выполнения проекта Таблица 1. Этапы работы над Последовательн проектом ость работы над проектом № п/п Запуск проекта 1 2 Планирование 3 Аналитический этап. Исследование 4 Формулирование результатов и/или выводов Защита проекта 5 6 Оценка результатов и процесса проектной деятельности Содержание работы на данном этапе Даты Определение проблемы, темы и целей проекта. а) Определение источников информации. б) Определение способов сбора и анализа информации. в) Определение способа представления результатов (формы проекта). г) Установление процедур и критериев оценки результатов и процесса проектной деятельности. д) Распределение задач (обязанностей) между членами команды Сбор и уточнение информации, решение промежуточных задач. Обсуждение альтернатив методом "мозгового штурма". Выбор оптимального варианта. Основные инструменты: интервью, опросы, наблюдения, эксперименты и т.п. Анализ информации. Формулирование выводов 15.12.2018 Подготовка доклада: обоснование процесса проектирования, представление полученных результатов. Возможные формы отчета: устный отчет, устный отчет с демонстрацией материалов, письменный отчет Анализ выполнения проекта, достигнутых результатов (успехов и неудач) и их причин 21.03.2019 6 15.12.2018 – 26.12.2018 10.01.2019 – 10.03.2019 10.03.2019 – 18.03.2019 ВВЕДЕНИЕ «Даже слово «тишина» производит шум» Жорж Батай Загрязнение окружающей среды представляет собой глобальную проблему современности, которую регулярно обсуждают в новостях и научных кругах. В связи с интенсивной индустриализацией общества загрязнение окружающей среды особенно обострилось в последние десятилетия. Существуют разные виды загрязнения, например шумовое. Проблема борьбы с шумом в нашей стране стала одной из важнейших. В России примерно 35 млн. человек подвержены воздействию транспортного шума, превышающего нормативы. Модернизация оборудования и механизация производственных процессов привели к тому, что человек в производстве и в быту постоянно подвергается воздействию звуков высоких уровней. По данным специалистов, из-за появления все новых сверхмощных источников звука (шум реактивного самолета, космической ракеты), шумовое загрязнение постоянно растет, превышая уровень нормального значения. Именно поэтому я озадачился вопросом,: какой уровень шумового загрязнений в моем населенном пункте и, если он превышает норму, то как минимизировать негативное влияние на здоровье? Цель: оценить уровень шумового загрязнения в поселке Вынгапуровский, а именно школе и выявить способы борьбы с ним. Задачи: выяснить что такое шум, его виды, основные источники громких звуков и их допустимые уровни; изучить, как данный вид загрязнения влияет на окружающую среду и организм человека; познакомится с прибором и способом его действия; 7 измерить и оценить уровень шума в школе микрорайона Вынгапуровский; проанализировать полученные результаты и предложить действенные способы борьбы с такого рода загрязнением в виде рекомендаций. Объект исследования: шумовое загрязнение. Предмет исследования: влияние на окружающую среду и организм человека. Методы исследования: Теоретические: изучение и анализ литературы по данной теме; Практические: измерение уровня шумов в различных местах; анализ данных, полученных вследствие проведенного процесса измерения; изготовление методических рекомендаций. Гипотеза: уровень шума в школе не превышает допустимые значения 8 ГЛАВА I. ПРИРОДА ШУМОВ 1.1 Что такое шум? Оказывается, что шум – это понятие, в известной степени, относительное. Любой звук может одновременно нести полезную информацию и, в то же время, являться шумом. Все дело в людях, которые этот звук воспринимают. Человек, слушающий громкую музыку, может наслаждаться ей, но людям, находящимся по соседству, эта музыка, возможно, будет доставлять одни лишь неудобства. Поэтому любой нежелательный для нас звук или совокупность нежелательных звуков называют шумом. В различных странах понятие «шум» определяется по-разному. В Мексике шумом считается «всякий звук, который является раздражающим и вредным для людей». В некоторых других странах считается, что шум превышает допустимый уровень, если «нарушает покой человека и причиняет ему неудобство». Вот определение шума, взятое из Советского Энциклопедического Словаря: "Шум - это беспорядочные звуковые колебания разной физической природы, характеризующиеся случайным изменением амплитуды, частоты. 1.2 Виды шума В зависимости от источника шумы подразделяют на производственные и непроизводственные шумы. совокупность возникающих звуков (Приложение в ходе 1) Производственные работы - производственного предприятия. Основными источниками данного вида являются различные механизмы, оборудование, которое находится на предприятии. Ко второму виду относятся все остальные шумы, не входящие в состав производственных. Например, шорох листьев, тиканье часов, уличные шумы, речь и другое. Также шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта. 9 Существуют и другие виды шумов. (Приложение 2). Ударный шум доходит до наших ушей с помощью перекрытия. Например, от пола до стены и от стены до слухового аппарата. Таким шумом могут быть шаги соседа этажом выше или прыжки его ребенка. Воздушный шум – это шум, который распространяется по воздуху – радостный крик ребенка, шум водопада за окном, звук отбойного молотка на улице. Структурный же шум возникает при вибрации коммуникаций в здании. Это всем известный рык водопровода, шум спускаемой воды, стук в батарею. Но не все шумы являются вредными для человека и природы. Также есть и благоприятные шумы, которое успокаивают, снимают стрессы, напряжение после насыщенного и трудного трудового дня: - шум прибоя; - шум дождя; - журчание родника; - птичьи голоса. - шелест листвы; 1.3. Источники шума Источники шума в окружающей человека среде можно разделить на две большие группы - внутренние и внешние.(Приложение 3) К внутренним источникам шума, прежде всего, относятся инженерное, технологическое, бытовое и санитарно-техническое оборудование, а также источники шума, непосредственно связанные с жизнедеятельностью людей. Внешними источниками шума являются различные средства транспорта (наземные, водные, воздушные), промышленные и энергетические предприятия и учреждения, а также различные источники шума внутри кварталов, связанные с жизнедеятельностью людей (например, спортивные и игровые площадки и др.). Инженерное и санитарно-техническое оборудование - лифты, насосы для подкачки воды, мусоропровод, вентиляционные установки и др. 10 1.4. Уровень шума в децибелах (дБ). Уровень шума в децибелах - это физическая характеристика громкости звука, измеряемая в децибелах (дБ). Уровень шума, который достигает уровня в 70-90 децибел (дБ), при длительном воздействии на слуховой аппарат оказывает влияние на центральную нервную систему и может привести к ее заболеваниям. Шум, достигший уровня в 100 и более децибел (дБ), воздействуя длительное время, может привести к значительному снижению слуха вплоть до полной глухоты. В диаграмме представлена шкала шумов. (Приложение 4) 1.5. Как шум влияет на окружающую среду и организм человека? Влияние шума на окружающую среду: 1. Постоянные громкие звуки разрушают растительные клетки. Растения в городе быстро засыхают и гибнут, деревья живут меньше. 2. Пчелы при интенсивном шуме теряют способность ориентироваться. 3. Шумовое загрязнение городов приводит к постепенному разрушению сооружений и механизмов. Влияние шума на организм человека: 1. Длительное воздействие звуков даже невысокой интенсивности может вызвать повышение давления сосудистой системы. 11 и расстройство деятельности сердечно 2. Сильно действует загрязнение шумовое на мозговую деятельность. Постоянный шум вызывает агрессивность, раздражительность, нарушение сна и угнетение центральной нервной системы. 3. Шум около 90 Дб приводит к потере слуха, а более 140 Дб может вызвать разрыв барабанных перепонок. 4. При длительном воздействии интенсивного шума на уровне 110 Дб у человека возникает чувство опьянения, похожее на алкогольное. I. ШУМОМЕР Шумомер — прибор для объективного измерения уровня звука. Данное оборудование широко используется в быту и отличается высокой степенью точности. 1.1 Принцип работы шумомера основан на преобразовании звука в электричество. К микрофону подключается прибор для замеров напряжения, известный как вольтметр, только шкала от него имеет градуировку в дБ. Уровень шума в дБ имеет пропорциональную связь с электрическим сигналом, это и дает возможность делать такое соответствие в приборе. Чем сильнее звук воздействует на мембрану микрофона, тем выше растёт напряжение на вольтметре. Именно это явление и показывает шкала прибора, только определенным математическим путем рассчитанная в дБ. 2.2 Где используется шумомер Шумомер, в первую очередь используются для контроля эффективности шумоизоляции, которая установлена в помещении. Их также используют 12 строители для определения уровня звукоизоляции объектов. Для того, чтобы доказать факт нарушения установленного уровня шума используются специальные шумомеры, позволяющие получить точные значения в децибелах. Шумомеры используются для контроля условий труда на производстве, поскольку уровень шума различного оборудования ограничен из-за возможности частичной или полной потери слуха. II. ПРАКТИКА Для проведения необходимых замеров нам понадобится специальное оборудование – шумомер. Для наибольшей точности были использованы: непосредственно сам прибор и мобильное приложение на смартфоне. 3.1.. Получение данных. Измерим уровень шума в школе во время перемен на этажах, в рекреации младших классов, в столовой, а также в некоторых учебных кабинетах. Отдельно оценим показатель громкости звука на уроке физкультуры в спортивном зале (Приложение 5). Повторим опыт 3 раза (после первого, третьего и пятого уроков). Выбранные промежутки соответствуют началу, середине и концу учебного дня. Вычислим среднее значение полученных данных, общие результаты представим в виде таблицы (Приложение 6). Заметим, что показания приложения на телефоне и прибора не сильно разнятся, что свидетельствует о точном измерении уровня звуковых колебаний. 3.2. Анализ полученных значений. В результате проведения измерений и последующего анализа числовых данных можно сделать вывод, что наиболее шумное место в школе – 13 спортивный зал, наиболее тихое – кабинет физики. Опираясь на диаграмму, содержащуюся информацию об уровнях шума можно заключить, что за пределы нормального значения выходят почти все места, кроме кабинетов физики, обществознания (Приложение 7). В пространстве наибольшего скопления людей (столовая, рекреация младших школьников и зал) шумы характеризуются как «громкие», они способны привести к нарушению работы слуховых аппаратов, что несет вред здоровью. 3.3. Рекомендации по уменьшению воздействия шумового загрязнения. 1. Установление дежурства на этажах и рекреациях для контроля за поведением детей. 2. Не рекомендуется находиться слишком близко к источнику звука. 3. Не следует громко и в течение длительного времени слушать музыку в наушниках. 4. Настоятельно советуется проводить больше времени на природе, на свежем воздухе, так как негромкие шумы. естественного происхождения благотворно влияют на человеческий 5. организм. 6. Для защиты от внешнего шума стекла можно изолировать от шума специальными материалами. 7. При выполнении шумной работы можно делать короткие 5-ти минутные перерывы для небольшого отдыха органов слуха и всего организма в целом. 14 8. Следить за собой, не повышать топ и не мешать другим людям в общественных местах, посредством очень громкого прослушивания музыки на портативных носителях (колонках). ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе работы над данным исследовательским проектом были осуществлены все поставленные задачи, включающие в себя изучение литературы по теме, ознакомление таким прибором, как шумомер, проведение измерений, а также анализ и структурирование полученных значений. Поводя итоги, следует отметить, что проблема шумового загрязнения касается жителей не только больших городов, но и маленьких поселков, хоть и в меньшей мере. С помощью данной работы не удалось доказать правильность выдвигаемой гипотезы, однако можно предположить, что она подтвердиться в будущем. Данной работой я хотел бы привлечь внимание общественности и научного сообщества к проблеме шумового загрязнения и призвать заботиться о себе, других людях и окружающем мире. 15 Глоссарий Шум - это беспорядочные звуковые колебания разной физической природы, характеризующиеся случайным изменением амплитуды, частоты. Ударный шум – это шум, который доходит до наших ушей с помощью перекрытия. Воздушный шум – это шум, который распространяется по воздуху. Структурный шум – шум, возникающий при вибрации коммуникаций в здании. Уровень шума в децибелах - это физическая характеристика громкости звука, измеряемая в децибелах (дБ). Шумомер — прибор для объективного измерения уровня звука. 16 Список используемой литературы 1. Андреева-Галанина Е.Ц. Шум и шумовая болезнь. - М.: Наука, 2000 2. Громов С.В., Родина Н.А. «Физика. 8 класс». - М: Просвещение, 2000 . 3.Сергеев В.С. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие/ Под ред. И.Г. Безуглова. М.: ОАО « Издательский дом '' Городец''» 2204.- 416c. 4.Суворов Г. А., Прокопенко Л. В., Якимова Л. Д. Шум и здоровье (эколого-гигиенические проблемы). - М: Союз, 1996. - 150 с. 5.Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология. Изд. 5-е, доп. и переработ. - Ростов н/Д: изд-во "Феникс", 2003. - 576 с. 6.Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях. МГСН 2.04.97 (Московские городские строительные нормы). - М., 1997. - 37 с. Режим доступа: http://www.snip- info.ru/Mgsn_2_04-97.htm (дата обращения: 19.12.2018) 7.Сайт «Загрязнение шумовое. Шумовое загрязнение окружающей среды» – Режим доступа: http://fb.ru/article/162492/zagryaznenie-shumovoe- shumovoe-zagryaznenie-okrujayuschey-sredyi (дата обращения: 19.12.2018) 8. СНиП 23-03-2003 «Защита от шума». – Режим доступа: http://www.complexdoc.ru/ntd/551515 (дата обращения: 17.12.2018) 9.Статья в Википедии «Шумовое загрязнение». – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Шумовое_загрязнение 22.12.2018) 17 (дата обращения Приложение 1. Шум - птичьи голоса. - птичьи голоса. Производственный Непроизводственный Рис.1. Блок-схема «Шум» Приложение 2. Виды шума Ударный – шум, создающийся непосредственно от контакта предмета о предмет Структурный - шум, создающийся от механического воздействия Воздушный шум, непосредственно излученный в воздух Рис.2. Блок-схема «Виды шума» 18 Приложение 3 Внутренние Внешние Работа инженерных систем Автотранспорт Грузовики, легковые автомобили, автобусы, мотоциклы Поезда, трамваи Работа санитарно-технического оборудования Рельсовый транспорт Звуковоспроизводящая бытовая техника Водный транспорт Жизнедеятельность людей Авиатранспорт Корабли Самолеты, вертолеты Производственные и энергетические предприятия Внутриквартальные источники шума: хозяйственные дворы магазинов и т.д. Таблица «Источники шума» Приложение 4. Уровень шума Уровень шума в дБ 200 150 100 180 150 115 50 20 30 40 45 60 120 75 0 Рис 3. Диаграмма « Уровни шума» 19 Приложение 5. 20 Приложение 6. Прибор Шумомер Мобильное приложение Место, используемое для измерения Первый этаж (детская рекреация) Второй этаж Третий этаж Показание шумомера, дБ Кабинет физики 50 Кабинет обществознания 60 Спортивный зал 90 Столовая 85 Первый этаж (детская рекреация) Второй этаж 77 Третий этаж 69 Кабинет физики 51 Кабинет обществознания 59 Спортивный зал 92 Столовая 83 79 73 70 72 Таблица «Измерение уровня шума» Приложение 7. Уровень шума в Дб Сравнение полученных данных 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Рис 3. Диаграмма « Сравнение полученных данных» 21
