سلبيات الموجات الصوتية على البيئة

الصوت هو شكل من أشكال الطاقة الذي يجعلنا نسمع، وينتقل على شكل موجة اهتزازية في وسط يحمل الطاقة، من نقطة إلى أخرى، دون وجود اتصال مباشر بين النقطتين، ويوجد نوعان من الموجات: الموجات الطولية والموجات العرضية.

الموجات الطولية هي موجات تهتز فيها جزيئات الوسط ذهابًا وإيابًا في نفس الاتجاه الذي تتحرك فيه الموجة، ويمكن أن يكون الوسط صلبًا أو سائلًا أو غازيًا. ولذلك، فإن الموجات الصوتية هي موجات طولية.

والموجات المستعرضة هي ، موجة تهتز فيها جزيئات الوسط صعودا وهبوطا بزاوية قائمة ، باتجاه الاتجاه الذي تتحرك فيه الموجات ، ويتم إنتاج هذه الموجات فقط في المواد الصلبة ، والسوائل ولكن ليس في الغازات ، والصوت عبارة عن موجة طولية تتكون من انضغاطات ، وعوامل نادرة تنتقل عبر وسط ، وللموجات الصوتية خصائص وسلبيات وإيجابيات .

خصائص الموجات الصوتية

تتميز الموجة الصوتية بخمس خصائص، وهي الطول الموجي، والسعة، والفترة الزمنية، والتردد، والسرعة.

الطول الموجي

تسمى المسافة الدنيا التي تتكرر فيها الموجة الصوتية نفسها طولها الموجي ، وهذا هو طول موجة كاملة ، ويشار إليه بالحرف اليوناني λ (لامدا) ، ونحن نعلم أنه في الموجة الصوتية ، يسمى الطول المشترك للضغط والانحراف المجاور طوله الموجي ، وأيضا المسافة بين مراكز ضغطين متتاليين ، أو عمليتين نادرتين متتاليتين تساوي طول الموجة.

السعة

عندما تمر الموجة عبر وسط، تؤدي إلى تحريك جزيئات الوسط بشكل مؤقت عن مواقعها الأصلية غير المضطربة، ويعرف ذلك بتحلل جزيئات الوسط، وأقصى إزاحة لجزيئات الوسط عن مواقعها الأصلية غير المضطربة تسمى اتساعالموجة.

في الواقع، يُستخدم مصطلح السعة لوصف حجم الموجة، وتُستخدم وحدة النظام الدولي لقياس السعة وهي المتر (م)، على الرغم من أنها قد تُقاس أحيانًا بالسنتيمترات. وعليك معرفة أن اتساع الموجة يتوافق مع اتساع الجسم الاهتزازي الذي يُنتج الموجة.

الفترة الزمنية

يسمى الوقت المطلوب لإنتاج موجة أو دورة أو دورة كاملة ، بفترة زمنية للموجة ، ويتم إنتاج موجة واحدة كاملة عن طريق اهتزاز كامل للجسم المهتز ،  لذا يمكننا القول أن الوقت المستغرق لإكمال اهتزاز واحد يعرف باسم الفترة الزمنية ، ويشار إليه بالحرف T ، ووحدة قياس الفترة الزمنية هي ثانية (ثوان).

التردد

يسمى عدد الموجات الكاملة ، أو الدورات المنتجة في ثانية واحدة تردد الموجة ، ونظرًا لأن الموجة الكاملة تنتج عن اهتزاز كامل للجسم المهتز ، لذلك يمكننا القول أن عدد الاهتزازات في الثانية يسمى التردد ، وعلى سبيل المثال إذا تم إنتاج 10 موجات ، أو اهتزازات كاملة في ثانية واحدة ، فإن تردد الموجات سيكون 10 هرتز ، أو 10 دورات في الثانية ، مع العلم بأن تردد الموجة ثابت ولا يتغير ، حتى عندما يمر عبر مواد مختلفة.

وحدة التردد المعتمدة دوليًا هي الهرتز، ويمكن للجسم المهتز الذي ينبعث منه موجة واحدة في الثانية أن يكون له تردد 1 هرتز، أي أن 1 هرتز يساوي 1 اهتزاز فيالثانية. وفي بعض الأحيان، يتم تعريف وحدة تردد أكبر بواسطة الكيلوهرتز (kHz)، حيث يساوي 1 كيلوهرتز 1000 هرتز. ويُشار إلى تردد الموجة باستخدام الحرف f.

سرعة الموجة

تسمى سرعة الموجة المسافة التي تقطعها الموجة في ثانية واحدة، وتمثل بالحرف v، ووحدة SI لقياس السرعة هي المتر في الثانية (m/s أو ms-1).

التأثيرات السلبية للموجات الصوتية على البيئة

التلوث الضوضائي هو أحد أهم آثار الموجات الصوتية السلبية، حيث يحدث في الأماكن المزدحمة والأماكن الصناعية، ويشمل ذلك ضجيج النقل وضجيج الموسيقى والأغاني وضجيج المختبرات الصناعية وورش العمل الحرفية وضجيج المولد.

سلبيات الموجات الصوتية على الانسان

نحن نسمع الأصوات بسبب اهتزازات الموجات الصوتية التي تصل إلى آذاننا، وندرك هذه الاهتزازات ونميزها كالكلام أو الموسيقى أو الأصوات الأخرى، ولكن إذا زادت تلك الموجات الصوتية حتى تصبح صوتاً عالياً جداً، فإنه يمكن أن يكون لهذه الأصوات تأثير سلبي كالضوضاء

فقدان السمع المؤقت أو الدائم

يتسبب الضرر في الخلايا الشعرية أو الأغشية أو الأعصاب أو أجزاء أخرى من الأذن البشرية، مما يؤدي إلى فقدان مؤقت أو دائم للسمع.

ضعف السمع هو تراجع في القدرة على سماع وفهم الكلام والأصوات من حولك، ويمكن أن يحدث فقدان السمع عندما لا يعمل أي جزء من الأذن، أو الأعصاب التي تنقل المعلومات عن الأصوات إلى الدماغ بالشكل المألوف. في بعض الحالات، يكون ضعف السمع مؤقتا، ومع ذلك، يمكن أن يكون دائما عندما تتلف أجزاء حيوية من الأذن التي لا يمكن إصلاحها. يمكن أن يؤدي تلف أي جزء من الأذن إلى فقدان السمع.

فيمكن أن يتسبب التعرض لمرة واحدة إلى صوت عال للغاية ، أو الاستماع إلى أصوات عالية لفترة طويلة في فقدان السمع ، كما يمكن للضوضاء العالية أن تتلف الخلايا والأغشية الموجودة في القوقعة ، ويمكن أن يؤدي الاستماع إلى ضوضاء عالية لفترة طويلة إلى إرهاق خلايا الشعر في الأذن ، مما قد يؤدي إلى موت هذه الخلايا ، ويتقدم فقدان السمع طالما استمر التعرض ، بدرجة أنه قد تستمر التأثيرات الضارة حتى بعد توقف التعرض للضوضاء ، فعادة ما يكون تلف الأذن الداخلية أو الجهاز العصبي السمعي دائمًا.

الغثيان وضعف البصر

يمكن للبشر فقط أن يسمعوا الموجات الصوتية التي تتراوح بين 20 و 20000 هرتز، ولكن الموجات الصوتية لا تزال تؤثر علينا حتى دون هذه الحدود، فعلى سبيل المثال، إذا كنت تجلس أمام مضخم صوت يصدر ترددا قدره 19 هرتز، ورغم رفع مستوى الصوت إلى 100 ديسيبل، فلن تسمع أي صوت، ولكن ستشعر بالاهتزازات، في الواقع، عند تردد 19 هرتز، ستشعر بالاهتزاز في عينيك لأنها تتلقى تردد الرنين الخاص بمقلة العين البشرية.

عندما تتعرض لموجات صوتية بتردد ما بين 0.5 إلى 8 هرتز وتصل قوتها إلى 177 ديسيبل، فإن ذلك قد يؤثر على رئتيك ويجعل نمط تنفسك غير منتظم، كما أنه يمكن أن يؤدي إلى هز عظامك حرفيا، وقد يتسبب في تلف المفاصل في حال التعرض المتكرر، ولكن التعرض المزمن لهذه الموجات يمكن أن يؤدي إلى آثار أخرى مثل الغثيان وضعف البصر.

اضطراب النوم

تؤثر اضطرابات النوم على البشر بشكل واسع بسبب التلوث الضوضائي، حيث يتعرض الجسم والعقل للإجهاد دون إدراكهما عند التعرض لأصوات عالية، وبسبب ذلك، يسبب تقليل ساعات النوم المناسبة مشاكل أخرى مثل الإرهاق وصعوبة التركيز.

مشاكل القلب والأوعية الدموية

عند تعرض الشخص لمستويات ضوضاء خطرة، يزعج القلب ويزيد من معدل ضرباته، مما يؤدي إلى زيادة ضغط الدم وإفراز الأدرينالين والكورتيزول، والتعرض المنتظم لمستويات عالية من الضوضاء يزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية الأخرى.

سلبيات الموجات الصوتية على الحيوان

اضطراب النوم وتغيير السلوك

من أكثر ما يزعج الحيوانات مثل البشر هو التأثير السلبي للموجات الصوتية العالية، حيث يؤدي إلى اضطراب النوم وفقدان الشعور بالأمان، مما يؤثر على كفاءتهم وطبيعتهم التي خلقها الله لهم. ويحدث تغير في سلوكهم الذي لا يحمد عقباه بسبب التلوث الضوضائي، فيتغير سلوك الحيوانات بشكل عام ويصبحون أقل صبرا.

اضطراب السمع

تعد اضطرابات السمع من أكثر التأثيرات شيوعًا على الحيوانات مثلها مثل الانسان ، عند تعرضهم بانتظام لأكثر من 85 ديسيبل من الصوت ، ومن المعروف أيضًا أنه أثر على القدرة السمعية للحيتان والدلافين في المحيط ، كان ذلك نتاج الضوضاء من آلات الحفر والسفن وغيرها ، حيث كانت المسؤول الأول  عن التلوث الضوضائي في المحيطات.

سلبيات الموجات الصوتية على النباتات

أفادت دراسة بيئية أمريكية حديثة بأن الضوضاء العالية التي تنتج عن أنشطة الإنسان في حياته اليومية مثل القيادة وتشغيل الآلات تؤثر سلبًا على نمو النباتات والأشجار والزهور وغيرها.

أشارت دراسة نشرت في دورية بريطانية (بروسيدنجز أوف رويال سوسايتي) إلى أن الضوضاء تؤثر على الفراشات وأنواع الطيور والحيوانات بشكل طويل الأمد، وتساهم في تكاثر النباتات من خلال تلقيح الزهور والنباتات ونثر البذور.

وفقا لنتائج سلسلة من التجارب التي أجريت بالقرب من آبار إنتاج الغاز في ولاية نيو مكسيكو الأمريكية، حيث توجد آلات ضغط عملاقة تعمل على مدار الليل والنهار بدون توقف، أشارت الدراسة إلى اكتشاف بعض أنواع الحيوانات التي تعتمد على البذور كمصدر غذاء لها، مثل طائر أبو زريق، أنها تتجنب البحث عن طعامها في المنطقة التي تكتظ بالضوضاء. وهذا أثار مخاوف الباحثين من احتمالية انقراض بعض أنواع النباتات والأشجار التقليدية في المنطقة على المدى البعيد، نظرا لتوجه الطائر لتوفير الكثير من البذور لتلك المنطقة.