探索环境振动对人体健康的影响

探索环境振动对人体健康的影响
摘要：随着社会的发展，人们受到的环境振动的影响越来越大，
环境振动无处不在，已成为现代社会七大环境公害之一。现代社会
人们生活节奏的加快，机械化程度的提高，都加剧了环境振动的危
害，给人们的健康造成严重的影响。
关键词：环境振动；健康；危害；影响
中图分类号：b82-058 文献标识码：a 文章编号：
环境振动和我们的生活息息相关，人们时时刻刻都在饱受振动对
我们身体造成的危害，振动对于环境的污染已引起了各界人士的广
泛关注。因此，加强对环境振动的研究，减轻对我们人体的危害日
益重要。
一、环境振动对人体的影响
目前，我国有超过三十个城市已经拥有或正在规划修建轨道交通
系统，十二五期间轨道交通将成为继高铁之后国家投资重点。加之
城市建设进程的加快，工厂企业日益增多，所带来的环境振动问题
极大的影响了周围居民的正常生活。振动对人体的影响主要包括振
动损害健康、振动干扰了人们的日常生活、振动降低工作效率。[1]。
1、振动损害健康
振动对人体健康的影响主要表现在振动对人体的物理效应和生
物效应两个方面。物理效应是指由于机械振动产生的运动和位移所
引起的机械干扰、损伤作用等，如：当外界振动频率与人体内脏器
官的固有频率接近或者一致时，会导致共振，直接使内脏器官受到
严重损伤以及降低生理机能，严重时甚至导致死亡。生物效应包括
生理和心理效应，当人体的振动感受器官接受到振动以后可转变为
神经的活动电位，接着通过感觉神经传入大脑，大脑将接收到的振
动信息进行集中处理，进而产生振动感觉引起人体的生理和心理反
应。其表现如影响人体消化作用、肌肉活动、呕吐、眩晕等，以及
心理上的烦躁不适等。
2、振动干扰人的日常生活
当人体感知到振动时，心理上往往感觉到不舒服、烦躁或者难以
忍受等。铁道部劳动卫生所曾对我国几个典型城市的铁路环境振动
进行现场实测，考查了铁路沿线 1916 名居民受列车振动污染现
状，调查结果表明，80db 的振动强度已经使 50%左右的居民产生
高度烦恼[2]。日本环境厅对新干线附近的 1000 户居民的调查也
发现了类似的规律。调查表明，当振级为 65db（日本标准）时居
民投诉率为 30%；当振级为 70db（日本标准）时居民投诉率为 40%；
当振级为 75db（日本标准）时居民投诉率为 50%[3]。
文献[3]给出了日本学者山崎秀和进行振动对睡眠影响的试验研
究结果，如下表所示：

注：振级为模拟机器基础的振级，地表振级应减小 5db。表中振
级是按照日本标准计算的
3、振动降低工作效率
振动降低工作效率主要表现在：
（1）振动对视觉的影响
在工作环境时，若被观察、阅读的对象在振动，或操作者所处的
支撑面处于振动的环境中，则会因为视觉受到干扰致使操作不准确
等，造成延误操作时间，降低工作效率。
（2）振动干扰手的操作
若操作者处于振动的支撑面时，或操作的对象处于振动状态，则
会造成操作不准确、降低工作效率甚至出现事故等。例如针对固定
海洋平台结构，iso6867在一些相关数据的基础上给出了“在较恶
劣环境条件下从事工作”的振动限度，该限制主要用于海上生产作
业[4]。
（3）振动妨碍精力集中
在振动的环境中，尤其是振动和噪声共存时，人的大脑思维易受
到干扰，难以集中注意力进行判断、思考等，将使工作效率降低，
而且易出现差错。[5]。
二、国内外对环境振动问题的研究
由于工厂可以设法建在远离居住区的地方，建筑工地的振动影响
一般仅局限于施工期间，而交通体系运营诱发的环境振动对人们的
影响是长期的。因此，加强对交通体系运营引起的环境振动问题的
研究更具有重要的现实意义。
目前降低振动或控制振动的不利影响有以下一些方法：[6,7]：
1、从振源上，采用合适的道床和轨道结构形式，增加轨道的弹
性可有效降低车辆、轨道及附近环境的振动。在公路上，采用无缝
线路、减轻车辆的质量、保持路面的平坦等方法有效减弱振动。地
铁和高架轻轨沿线应避免建造轻质结构或基础较浅的房屋。针对地
面上的轻轨系统，可首先考虑高架桥梁。高架轻轨系统的桥梁结构
可优先采用混凝土梁及整体性好、振动小的结构形式；通过合理设
计跨度及自振特性来避免高速运行的列车与结构产生的共振；另
外，墩台采用桩基础形式，可获得较浅基础好的减振效果。
2、从传播路径上，可通过设置隔振沟、减振墙和阻波块等来阻
止表面波的传播。在我国,高广运等从隔振的散射、衍射和吻合三
效应出发,通过理论与试验分析,证明圆形截面排桩有较好的隔振
效果。雷晓燕等通过现场试验及数学建模和仿真,分析列车引起的
大地振动传播特性、列车引起的敏感建筑物和敏感点的振动响应、
隔振屏障的隔振效果,得出结论:排桩屏障与混凝土填充沟的隔振
效果相似,近场隔振效果好,在距离屏障后0~30 m范围内振动级vlz
可以平均减小10 db,随后隔振效果逐渐变差。成功大学朱圣浩分析
了土壤改良、隔振板、隔振墙、桩基础等隔振措施,得到土壤改良
措施可更好地降低建筑物的竖向和横向振动的结论。[8]。
3、在建筑物结构设计中，应设置一些阻尼器等减振装置，防止
它们与环境振动产生共振。此外，在规划布局中应充分考虑利用振
动传播的天然屏障，如河流、沟谷、高大建筑物等隔绝振动的影响。
三、结语
随着城市现代化进程，振动对生活和工作环境的影响引起了人们
的普遍重视。有效地减轻振源的振动强度、阻断振动传播的途径以
及采用科学的学有减振设置等一系列通过振动与人体健康相联系
的问题是今后研究人员深入研究的问题。希望在以后的研究工作中,
在对我国现有的环境振动的传播机制和衰减规律深入研究的基础
上,制定出一套统一的环境振动测量方法,科学合理地进行环境振
动预测，这对我国实现可持续发展的战略具有关键性的影响。
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