Promieniowanie elektromagnetyczne - wpływ na człowieka, ochrona. Źródła promieniowania elektromagnetycznego we współczesnym świecie
Wstęp
Tematem abstraktu jest „Ochrona człowieka przed szkodliwym działaniem pól elektromagnetycznych o częstotliwości przemysłowej” w dyscyplinie „Podstawy bezpieczeństwa życia”.
Obecnie urządzenia i instalacje elektryczne różnego przeznaczenia rozprowadzające pola elektromagnetyczne znajdują szerokie zastosowanie w życiu codziennym oraz w produkcji. Spośród różnych fizycznych czynników środowiska, które mogą mieć niekorzystny wpływ na człowieka, najbardziej niebezpieczne jest pole elektromagnetyczne (EMF) o częstotliwości przemysłowej 50 Hz.
Źródła pól elektromagnetycznych
Ludzkie zmysły nie odbierają pól elektromagnetycznych. Człowiek nie jest w stanie kontrolować poziomu promieniowania i ocenić zbliżającego się niebezpieczeństwa, swego rodzaju smogu elektromagnetycznego. Promieniowanie elektromagnetyczne rozprzestrzenia się we wszystkich kierunkach i oddziałuje przede wszystkim na osobę pracującą z urządzeniem emitującym oraz na środowisko (w tym na inne organizmy żywe). Wiadomo, że pole magnetyczne powstaje wokół każdego obiektu zasilanego prądem elektrycznym. Elementarnym źródłem pola elektromagnetycznego jest zwykły przewodnik, przez który przepływa prąd przemienny o dowolnej częstotliwości, tj. Prawie każde urządzenie elektryczne używane przez człowieka na co dzień jest źródłem pola elektromagnetycznego.
Sieci elektryczne oplatające ściany naszych mieszkań są doskonale widoczne podczas ich montażu, jeszcze przed tynkowaniem ścian. Jest to przede wszystkim okablowanie sieci do wszystkich gniazd i włączników, a także kable i różnego rodzaju przedłużacze do elektrycznych urządzeń gospodarstwa domowego. Do tego należy dodać kable zasilające budynki mieszkalne z miejskich podstacji transformatorowych, rozprowadzenie sieci elektrycznych wzdłuż pięter domu do liczników energii elektrycznej i automatycznych zabezpieczeń każdego mieszkania, instalację zasilania wind i oświetlenia korytarzy, wejść do budynków, itp.
Podczas codziennych czynności na terenach zabudowanych budynkami mieszkalnymi i użyteczności publicznej, na ulicach, w miejscach użyteczności publicznej człowiek jest także narażony na przemysłowe pole elektromagnetyczne o częstotliwości pochodzącej z różnych źródeł.
Napowietrzne linie energetyczne (linie energetyczne) przebiegają przez obszary mieszkalne miast. Napowietrzne linie elektroenergetyczne o głębokich napięciach wejściowych 10, 35 i 110 kV przechodzące przez budynki mieszkalne dotykają niewielkiej części mieszkańców miast, ale powodują u nich uzasadnione skargi, nawet jeśli maksymalne dopuszczalne poziomy (MPL) pola elektromagnetycznego są nie przekroczony. Wśród innych źródeł pól elektromagnetycznych o częstotliwości przemysłowej, otwartych rozdzielnic podstacji transformatorowych, miejskiego transportu elektrycznego (sieci stykowe trolejbusów i tramwajów) oraz kolejowego transportu elektrycznego, z reguły albo w pobliżu budynków mieszkalnych, albo przecinających obszary zaludnione (wsie, miasta itp.) są dość powszechne. Oczywiście ściany domów, zwłaszcza tych z płyt żelbetowych, pełnią rolę ekranów i tym samym zmniejszają poziom pola elektromagnetycznego, jednak nie można ignorować wpływu zewnętrznego pola elektromagnetycznego na człowieka. W tabeli 1 przedstawiono średnie poziomy pola elektromagnetycznego na terenach otwartych i wewnątrz budynków mieszkalnych uzyskane dla miasta Orenburg, które praktycznie reprezentuje przeciętny region przemysłowy WNP.
Oprócz wewnętrznych i zewnętrznych sieci energetycznych nie należy zapominać także o wewnętrznych i lokalnych źródłach pola elektromagnetycznego, możliwie najbliżej człowieka. Należą do nich sprzęt fizjoterapeutyczny w szpitalach, domowe urządzenia radiowe i elektryczne zasilane z sieci elektrycznych o częstotliwości przemysłowej 50 Hz.
Pomiary natężenia pól magnetycznych wytwarzanych przez domowe urządzenia elektryczne wykazały, że ich krótkotrwałe oddziaływanie jest nawet silniejsze niż długoterminowa obecność człowieka w pobliżu linii energetycznych. Poziom natężenia pola magnetycznego w różnych odległościach od urządzeń gospodarstwa domowego do ludzi, mG, podano w tabeli. 2.
Państwowy Uniwersytet Politechniczny w Petersburgu
Katedra Zarządzania w Systemach Społeczno-Ekonomicznych
Praca na kursie
Źródła i charakterystyka pól elektromagnetycznych. Ich wpływ na organizm ludzki. Normalizacja pól elektromagnetycznych.
Sankt Petersburg
Wprowadzenie 3
Ogólna charakterystyka pola elektromagnetycznego 3
Charakterystyka pól elektromagnetycznych 3
Źródła pól elektromagnetycznych 4
Oddziaływanie pól elektromagnetycznych na organizm człowieka 5
Standaryzacja pól elektromagnetycznych 5
Standaryzacja pola elektromagnetycznego dla populacji 10
Kontrola ekspozycji 14
Metody i środki ochrony przed promieniowaniem elektromagnetycznym 14
Ekranowanie 14
Ekranowanie instalacji termicznych wysokiej częstotliwości 14
Element roboczy-cewka 15
Ochrona mikrofalowa 16
Ochrona przed promieniowaniem podczas ustawiania i testowania instalacji mikrofalowych 17
Metody zabezpieczenia przed wyciekami przez otwory 18
Ochrona miejsca pracy i pomieszczeń 18
Wpływ promieniowania laserowego na człowieka 19
Standaryzacja promieniowania laserowego 19
Pomiar promieniowania laserowego 20
Obliczanie oświetlenia energetycznego w miejscu pracy 20
Środki ochrony przed laserem 21
Pierwsza pomoc 22
Lista źródeł 23
Wstęp
We współczesnych warunkach postępu naukowo-technicznego, w wyniku rozwoju różnych rodzajów energetyki i przemysłu, promieniowanie elektromagnetyczne zajmuje jedno z czołowych miejsc pod względem znaczenia środowiskowego i przemysłowego wśród innych czynników środowiskowych.
Ogólna charakterystyka pola elektromagnetycznego
Pole elektromagnetyczne to szczególna forma materii, poprzez którą zachodzi interakcja pomiędzy naładowanymi cząstkami. Reprezentuje wzajemnie powiązane zmienne, pole elektryczne i pole magnetyczne. Wzajemna zależność między polami elektrycznymi i magnetycznymi polega na tym, że jakakolwiek zmiana w jednym z nich prowadzi do pojawienia się drugiego: zmienne pole elektryczne generowane przez przyspieszone poruszające się ładunki (źródło) wzbudza zmienne pole magnetyczne w sąsiednich obszarach przestrzeni , które z kolei wzbudzają w sąsiednich obszarach przestrzeni zmienne pole elektryczne itp. W ten sposób pole elektromagnetyczne rozprzestrzenia się z punktu do punktu w przestrzeni w postaci fal elektromagnetycznych przemieszczających się ze źródła. Ze względu na skończoną prędkość propagacji pole elektromagnetyczne może istnieć niezależnie od źródła, które je wygenerowało i nie zanika po usunięciu źródła (przykładowo fale radiowe nie zanikają, gdy ustanie prąd w antenie, która je wyemitowała).
Charakterystyka pól elektromagnetycznych
Wiadomo, że w pobliżu przewodnika, przez który przepływa prąd, powstają jednocześnie pola elektryczne i magnetyczne. Jeśli prąd nie zmienia się w czasie, pola te są od siebie niezależne. W przypadku prądu przemiennego pola magnetyczne i elektryczne są ze sobą powiązane, co stanowi pojedyncze pole elektromagnetyczne.
Za główne cechy promieniowania elektromagnetycznego uważa się częstotliwość, długość fali i polaryzację.
Częstotliwość pola elektromagnetycznego to liczba oscylacji pola na sekundę. Jednostką miary częstotliwości jest herc (Hz), czyli częstotliwość, przy której występuje jedna oscylacja na sekundę.
Długość fali to odległość pomiędzy dwoma najbliższymi sobie punktami, które oscylują w tych samych fazach.
Polaryzacja to zjawisko kierunkowych oscylacji wektorów natężenia pola elektrycznego lub natężenia pola magnetycznego.
Pole elektromagnetyczne ma określoną energię i charakteryzuje się natężeniem elektrycznym i magnetycznym, co należy wziąć pod uwagę przy ocenie warunków pracy.
Źródła pól elektromagnetycznych
Ogólnie rzecz biorąc, ogólne tło elektromagnetyczne składa się ze źródeł pochodzenia naturalnego (pola elektryczne i magnetyczne Ziemi, emisja radiowa ze Słońca i galaktyk) i sztucznego (antropogenicznego) pochodzenia (stacje telewizyjne i radiowe, linie energetyczne, sprzęt gospodarstwa domowego). Źródłami promieniowania elektromagnetycznego są także urządzenia radiowe i elektroniczne, cewki indukcyjne, kondensatory termiczne, transformatory, anteny, połączenia kołnierzowe torów falowodowych, generatory mikrofal itp.
Współczesne prace geodezyjne, astronomiczne, grawimetryczne, lotnicze, geodezyjne morskie, geodezyjne inżynieryjne, geofizyczne wykonywane są przy użyciu przyrządów pracujących w zakresie fal elektromagnetycznych, ultrawysokich i ultrawysokich częstotliwości, narażając pracowników na niebezpieczeństwo o natężeniu promieniowania dochodzącym do 10 μW/cm2.
Wpływ pól elektromagnetycznych na organizm człowieka
Ludzie nie widzą i nie czują pól elektromagnetycznych, dlatego nie zawsze ostrzegają przed niebezpiecznym działaniem tych pól. Promieniowanie elektromagnetyczne ma szkodliwy wpływ na organizm ludzki. We krwi będącej elektrolitem pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego powstają prądy jonowe, które powodują nagrzewanie tkanek. Przy pewnym natężeniu promieniowania, zwanym progiem termicznym, organizm może nie być w stanie poradzić sobie z wytwarzanym ciepłem.
Ogrzewanie jest szczególnie niebezpieczne dla narządów o słabo rozwiniętym układzie naczyniowym i słabym krążeniu krwi (oczy, mózg, żołądek itp.). Jeśli oczy będą narażone na promieniowanie przez kilka dni, soczewka może zmętnieć, co może spowodować zaćmę.
Oprócz skutków termicznych, promieniowanie elektromagnetyczne wywiera niekorzystny wpływ na układ nerwowy, powodując dysfunkcję układu sercowo-naczyniowego i metabolizmu.
Długotrwałe narażenie człowieka na pole elektromagnetyczne powoduje zwiększone zmęczenie, prowadzi do obniżenia jakości operacji zawodowych, silnego bólu serca, zmian ciśnienia krwi i tętna.
Ryzyko narażenia człowieka na działanie pola elektromagnetycznego ocenia się na podstawie ilości energii elektromagnetycznej pochłoniętej przez organizm ludzki.
Normalizacja pól elektromagnetycznych
Pole elektromagnetyczne o dowolnej częstotliwości ma 3 konwencjonalne strefy w zależności od odległości X od źródła:
Strefa indukcyjna (przestrzeń o promieniu X 2);
Strefa pośrednia (strefa dyfrakcyjna);
Strefa fal, Х2
Miejsca pracy w pobliżu źródeł pól RF znajdują się w strefie indukcji. Dla takich źródeł poziomy napromieniowania normalizuje się za pomocą natężenia pola elektrycznego E(Vm) i magnetycznego H(A/m).
GOST 12.1.006-84 zainstalował zdalne panele sterowania w miejscu pracy przez cały dzień pracy:
|
mi |
|||
.,V/mOsoby pracujące z generatorem mikrofal wpadają w strefę fal. W takich przypadkach obciążenie energetyczne organizmu ludzkiego jest znormalizowane W (μW*h/m2) W = 200 μW*h/m2. – dla wszystkich przypadków napromieniowania, z wyłączeniem napromieniania z anten wirujących i skanujących – dla nich W = 2000 µW*h/cm2. Maksymalną dopuszczalną gęstość strumienia energii (MPD) σ dodatkowa (μW/cm2) oblicza się ze wzoru σ dodatkowa = W/T, gdzie T jest czasem pracy w godzinach w ciągu dnia pracy. We wszystkich przypadkach σ dodać ≤ 1000 μW/cm2.
Krajowe systemy norm są podstawą wdrażania zasad bezpieczeństwa elektromagnetycznego. Systemy norm obejmują z reguły normy ograniczające poziomy pól elektrycznych (EF), pól magnetycznych (MF) i pól elektromagnetycznych (EMF) różnych zakresów częstotliwości poprzez wprowadzenie maksymalnych dopuszczalnych poziomów narażenia (MAL) dla różnych warunków narażenia i różnych populacji .
W Rosji system norm bezpieczeństwa elektromagnetycznego składa się z norm państwowych (GOST) oraz przepisów i norm sanitarnych (SanPiN). Są to powiązane ze sobą dokumenty, które obowiązują w całej Rosji.
Państwowe standardy regulujące dopuszczalne poziomy narażenia na pola elektromagnetyczne zaliczane są do grupy Systemu Standardów Bezpieczeństwa Pracy – zbioru norm zawierających wymagania, normy i zasady, których celem jest zapewnienie bezpieczeństwa, zachowanie zdrowia i wydajności człowieka w procesie pracy. Są to najczęstsze dokumenty i zawierają:
wymagania dotyczące rodzajów odpowiednich czynników niebezpiecznych i szkodliwych;
maksymalne dopuszczalne wartości parametrów i charakterystyk;
ogólne podejścia do metod monitorowania znormalizowanych parametrów i metod ochrony pracowników.
Rosyjskie standardy państwowe w zakresie bezpieczeństwa elektromagnetycznego podano w tabeli 1.
Tabela 1.
Normy państwowe Federacji Rosyjskiej w zakresie bezpieczeństwa elektromagnetycznego
|
Przeznaczenie |
Nazwa |
|
GOST 12.1.002-84 |
System standardów bezpieczeństwa pracy. Pola elektryczne o częstotliwości przemysłowej. Dopuszczalne poziomy napięć i wymagania kontrolne |
|
GOST 12.1.006-84 |
System standardów bezpieczeństwa pracy. Pola elektromagnetyczne częstotliwości radiowych. Dopuszczalne poziomy na stanowiskach pracy i wymagania kontrolne |
|
GOST 12.1.045-84 |
System standardów bezpieczeństwa pracy. Pola elektrostatyczne. Dopuszczalne poziomy na stanowiskach pracy i wymagania kontrolne |
Przepisy sanitarne regulują wymagania higieniczne bardziej szczegółowo iw bardziej specyficznych sytuacjach narażenia, a także dla poszczególnych rodzajów produktów. Ich struktura obejmuje te same główne punkty, co Standardy Państwowe, ale określa je bardziej szczegółowo. Z reguły normom sanitarnym towarzyszą wytyczne dotyczące monitorowania środowiska elektromagnetycznego i prowadzenia działań ochronnych.
W zależności od stosunku osoby narażonej na działanie pola elektromagnetycznego do źródła promieniowania w warunkach produkcyjnych, w rosyjskich normach rozróżnia się dwa rodzaje narażenia: zawodowe i nieprofesjonalne. Warunki narażenia zawodowego charakteryzują się różnorodnością trybów generacji i opcji narażenia. W szczególności narażenie na bliskie pole zwykle obejmuje kombinację narażenia ogólnego i lokalnego. W przypadku narażenia niezwiązanego z pracą narażenie ogólne jest typowe. NDP dla narażenia zawodowego i nieprofesjonalnego są różne NA organizm osoba. Znajomość przyrody uderzenie elektromagnetyczny fale NA organizm osoba, ... poprzez fizyczne cechy pola promieniowanie w...
Promieniowanie uderzenie NA zdrowie osoba
Streszczenie >> Ekologia... uderzenie NA nasze ciało. Promieniowanie jonizujące składa się z cząstek (naładowanych i nienaładowanych) oraz kwantów elektromagnetyczny ... uderzenie oparte na promieniowaniu jonizującym NA znajomość właściwości każdego rodzaju promieniowania, cechy ich ... wpływ NA organizm osoba ...
Działanie NA organizm osoba prąd elektryczny i pierwsza pomoc dla jego ofiar
Praca laboratoryjna >>... uderzenie NA organizm osoba ... ich ... NA tereny otwarte. Najniższe oświetlenie NA pół ... źródła; - określić skuteczność środków pochłaniania dźwięku i izolacji akustycznej; - badanie cechy ... elektromagnetyczny powstałe w trakcie pracy elektromagnetyczny ...
Uderzenie substancje toksyczne NA organizm osoba
Streszczenie >> Bezpieczeństwo życia... NA zdrowie potomstwa. Sekcja I: KLASYFIKACJA SUBSTANCJI SZKODLIWYCH I DROG ICH DOCHÓD W ORGANIZM OSOBA... stopni uderzenie NA organizm szkodliwe substancje są podzielone NA cztery... cechyśrodowisko. Konsekwencja działania szkodliwych substancji NA organizm ...
1. Co to jest pole elektromagnetyczne, jego rodzaje i klasyfikacja
2. Główne źródła PEM
2.1 Transport elektryczny
2.2 Linie energetyczne
2.3 Okablowanie elektryczne
2.4 Elektryczne urządzenia gospodarstwa domowego
2.5 Stacje telewizyjne i radiowe
2.6 Łączność satelitarna
2.7 Komórkowy
2.8 Radary
2.9 Komputery osobiste
3. Jak pole elektromagnetyczne wpływa na zdrowie?
4. Jak chronić się przed polem elektromagnetycznym
Co to jest pole elektromagnetyczne, jego rodzaje i klasyfikacja
W praktyce, charakteryzując środowisko elektromagnetyczne, stosuje się określenia „pole elektryczne”, „pole magnetyczne”, „pole elektromagnetyczne”. Wyjaśnijmy pokrótce, co to oznacza i jaki związek istnieje między nimi.
Pole elektryczne jest tworzone przez ładunki. Na przykład we wszystkich znanych szkolnych eksperymentach dotyczących elektryfikacji ebonitu obecne jest pole elektryczne.
Pole magnetyczne powstaje, gdy ładunki elektryczne przemieszczają się przez przewodnik.
Aby scharakteryzować wielkość pola elektrycznego, stosuje się pojęcie natężenia pola elektrycznego, symbol E, jednostka miary V/m (wolt na metr). Wielkość pola magnetycznego charakteryzuje się natężeniem pola magnetycznego H, jednostka A/m (amper na metr). Podczas pomiaru ultraniskich i ekstremalnie niskich częstotliwości często używa się również koncepcji indukcji magnetycznej B, jednostka T (Tesla), jedna milionowa T odpowiada 1,25 A/m.
Z definicji pole elektromagnetyczne jest specjalną formą materii, poprzez którą zachodzi interakcja pomiędzy cząstkami naładowanymi elektrycznie. Fizyczne przyczyny istnienia pola elektromagnetycznego są związane z faktem, że zmienne w czasie pole elektryczne E wytwarza pole magnetyczne H, a zmieniające się H wytwarza wirowe pole elektryczne: obie składowe E i H, stale zmieniające się, wzbudzają się nawzajem Inny. Pole elektromagnetyczne stacjonarnych lub równomiernie poruszających się naładowanych cząstek jest nierozerwalnie związane z tymi cząstkami. Przy przyspieszonym ruchu naładowanych cząstek pole elektromagnetyczne „odrywa się” od nich i istnieje niezależnie w postaci fal elektromagnetycznych, nie znikając po usunięciu źródła (na przykład fale radiowe nie znikają nawet przy braku prądu w antena, która je emitowała).
Fale elektromagnetyczne charakteryzują się długością fali, symbolem - l (lambda). Źródło generujące promieniowanie i zasadniczo wytwarzające oscylacje elektromagnetyczne charakteryzuje się częstotliwością oznaczoną jako f.
Ważną cechą pola elektromagnetycznego jest jego podział na tzw. strefę „bliską” i „daleką”. W strefie „bliskiej” lub strefie indukcji, w odległości od źródła r 3l. W strefie „dalekiej” natężenie pola maleje odwrotnie proporcjonalnie do odległości od źródła r -1.
W „dalekiej” strefie promieniowania istnieje połączenie pomiędzy E i H: E = 377H, gdzie 377 to impedancja falowa próżni, om. Dlatego z reguły mierzy się tylko E. W Rosji przy częstotliwościach powyżej 300 MHz zwykle mierzy się gęstość strumienia energii elektromagnetycznej (PEF), czyli wektor Poyntinga. Jednostka miary, oznaczona jako S, to W/m2. PES charakteryzuje ilość energii przenoszonej przez falę elektromagnetyczną w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię prostopadłą do kierunku propagacji fali.
Międzynarodowa klasyfikacja fal elektromagnetycznych według częstotliwości
| Nazwa zakresu częstotliwości | Granice zasięgu | Nazwa zakresu fal | Granice zasięgu |
| Ekstremalnie niski, ELF | 3 - 30 Hz | Dekamegametr | 100 - 10 mm |
| Bardzo niski, SLF | 30 – 300 Hz | Megametr | 10 - 1 mm |
| Podczerwień, INF | 0,3–3 kHz | Hektokilometr | 1000 - 100 km |
| Bardzo niski, VLF | 3 - 30 kHz | Miriametr | 100 - 10 km |
| Niskie częstotliwości, LF | 30 - 300 kHz | Kilometr | 10 - 1 km |
| Średnie, średnie | 0,3 - 3 MHz | Hektometryczny | 1 - 0,1 km |
| Wysokie, HF | 3 - 30 MHz | Dekametr | 100 - 10 m |
| Bardzo wysoko, UKF | 30 - 300 MHz | Metr | 10 - 1 m |
| Ultrawysoka, UHF | 0,3 - 3 GHz | decymetr | 1 - 0,1 m |
| Bardzo wysoka, kuchenka mikrofalowa | 3–30 GHz | Centymetr | 10 - 1 cm |
| Niezwykle wysoki, EHF | 30 - 300 GHz | Milimetr | 10 - 1 mm |
| Hyperhigh, HHF | 300 – 3000 GHz | decymilimetr | 1 - 0,1 mm |
2. Główne źródła PEM
Do głównych źródeł EMR należą:- Transport elektryczny (tramwaje, trolejbusy, pociągi,...)
- Linie energetyczne (oświetlenie miejskie, wysokie napięcie,...)
- Okablowanie elektryczne (wewnątrz budynków, telekomunikacja,…)
- Urządzenia elektryczne gospodarstwa domowego
- Stacje telewizyjne i radiowe (anteny nadawcze)
- Łączność satelitarna i komórkowa (anteny nadawcze)
- Radary
- Komputery osobiste
2.1 Transport elektryczny
Pojazdy elektryczne – pociągi elektryczne (w tym metro), trolejbusy, tramwaje itp. – są stosunkowo silnym źródłem pola magnetycznego w zakresie częstotliwości od 0 do 1000 Hz. Według (Stenzel i in., 1996) maksymalne wartości gęstości strumienia indukcji magnetycznej B w pociągach podmiejskich osiągają 75 μT przy średniej wartości 20 μT. Średnia wartość V dla pojazdów z napędem elektrycznym prądu stałego zarejestrowana została na poziomie 29 µT. Typowy wynik wieloletnich pomiarów poziomów pola magnetycznego generowanego przez transport kolejowy w odległości 12 m od toru przedstawiono na rysunku.
2.2 Linie energetyczne
Przewody działającej linii energetycznej wytwarzają w przyległej przestrzeni pola elektryczne i magnetyczne o częstotliwości przemysłowej. Odległość, na jaką te pola rozciągają się od przewodów liniowych, sięga kilkudziesięciu metrów. Zasięg propagacji pola elektrycznego zależy od klasy napięcia linii elektroenergetycznej (liczba wskazująca klasę napięcia znajduje się w nazwie linii elektroenergetycznej - np. linia elektroenergetyczna 220 kV), im wyższe napięcie, tym większy strefa zwiększonego poziomu pola elektrycznego, przy czym wielkość strefy nie zmienia się w czasie pracy linii elektroenergetycznej.
Zasięg propagacji pola magnetycznego zależy od wielkości przepływającego prądu lub obciążenia linii. Ponieważ obciążenie linii elektroenergetycznych może zmieniać się wielokrotnie zarówno w ciągu dnia, jak i wraz ze zmieniającymi się porami roku, zmienia się także wielkość strefy zwiększonego poziomu pola magnetycznego.
Działanie biologiczne
Pola elektryczne i magnetyczne są bardzo silnymi czynnikami wpływającymi na stan wszystkich obiektów biologicznych znajdujących się w strefie ich oddziaływania. Na przykład w obszarze wpływu pola elektrycznego linii energetycznych owady wykazują zmiany w zachowaniu: na przykład pszczoły wykazują zwiększoną agresywność, niepokój, zmniejszoną wydajność i produktywność oraz tendencję do utraty matek; Chrząszcze, komary, motyle i inne owady latające wykazują zmiany w reakcjach behawioralnych, w tym zmianę kierunku ruchu w kierunku niższego poziomu pola.
Anomalie rozwojowe są powszechne u roślin - kształty i rozmiary kwiatów, liści, łodyg często się zmieniają, pojawiają się dodatkowe płatki. Zdrowa osoba cierpi na stosunkowo długi pobyt w obszarze linii energetycznych. Krótkotrwałe narażenie (minuty) może wywołać negatywną reakcję tylko u osób nadwrażliwych lub u pacjentów z określonymi rodzajami alergii. Na przykład dobrze znana jest praca angielskich naukowców z początku lat 90., która wykazała, że u wielu osób cierpiących na alergie pod wpływem pola linii energetycznej rozwija się reakcja typu epileptycznego. Przy długotrwałym przebywaniu (miesiące - lata) ludzi w polu elektromagnetycznym linii energetycznych mogą rozwinąć się choroby, głównie układu sercowo-naczyniowego i nerwowego organizmu człowieka. W ostatnich latach często wymieniano raka jako konsekwencję długoterminową.
Normy sanitarne
Badania biologicznego efektu pola elektromagnetycznego IF, prowadzone w ZSRR w latach 60. i 70. XX wieku, skupiały się głównie na wpływie składnika elektrycznego, ponieważ eksperymentalnie nie wykryto żadnego znaczącego biologicznego wpływu składnika magnetycznego na typowych poziomach. W latach 70. wprowadzono rygorystyczne standardy dla ludności według EP, które do dziś należą do najbardziej rygorystycznych na świecie. Są one określone w Normach i Przepisach Sanitarnych „Ochrona ludności przed skutkami pola elektrycznego wytwarzanego przez napowietrzne linie elektroenergetyczne prądu przemiennego o częstotliwości przemysłowej” nr 2971-84. Zgodnie z tymi normami projektowane i budowane są wszystkie obiekty zasilające.
Pomimo tego, że pole magnetyczne na całym świecie jest obecnie uważane za najbardziej niebezpieczne dla zdrowia, maksymalna dopuszczalna wartość pola magnetycznego dla ludności w Rosji nie jest znormalizowana. Powodem jest brak pieniędzy na badania i rozwój standardów. Większość linii energetycznych budowano bez uwzględnienia tego zagrożenia.
Na podstawie masowych badań epidemiologicznych populacji żyjącej w warunkach napromieniowania polami magnetycznymi linii energetycznych, gęstość strumienia indukcji magnetycznej wynosi 0,2 - 0,3 µT.
Zasady zapewnienia bezpieczeństwa publicznego
Podstawową zasadą ochrony zdrowia publicznego przed polem elektromagnetycznym linii elektroenergetycznych jest wyznaczanie stref ochrony sanitarnej dla linii elektroenergetycznych oraz ograniczanie natężenia pola elektrycznego w budynkach mieszkalnych i miejscach długotrwałego przebywania ludzi poprzez stosowanie ekranów ochronnych.
Granice stref ochrony sanitarnej dla elektroenergetycznych linii przesyłowych na istniejących liniach wyznacza kryterium natężenia pola elektrycznego – 1 kV/m.
Granice stref ochrony sanitarnej dla linii elektroenergetycznych wg SN nr 2971-84
Umiejscowienie linii napowietrznych ultrawysokiego napięcia (750 i 1150 kV) podlega dodatkowym wymaganiom dotyczącym warunków narażenia ludności na działanie pola elektrycznego. Zatem najbliższa odległość osi projektowanych linii napowietrznych 750 i 1150 kV od granic obszarów zaludnionych powinna co do zasady wynosić odpowiednio co najmniej 250 i 300 m.
Jak określić klasę napięciową linii energetycznych? Najlepiej skontaktować się z lokalnym przedsiębiorstwem energetycznym, ale możesz spróbować wizualnie, chociaż dla niespecjalisty jest to trudne:
330 kV - 2 przewody, 500 kV - 3 przewody, 750 kV - 4 przewody. Poniżej 330 kV, po jednym przewodzie na fazę, można określić jedynie w przybliżeniu na podstawie liczby izolatorów w girlandzie: 220 kV 10 -15 szt., 110 kV 6-8 szt., 35 kV 3-5 szt., 10 kV i poniżej - 1 szt. .
Dopuszczalne poziomy narażenia na pole elektryczne linii elektroenergetycznych
| MPL, kV/m | Warunki napromieniowania |
| 0,5 | wewnątrz budynków mieszkalnych |
| 1,0 | na terenie strefy zabudowy mieszkaniowej |
| 5,0 | na obszarach zaludnionych poza obszarami mieszkalnymi; (grunty miast w granicach miast w granicach ich długoterminowego rozwoju na 10 lat, tereny podmiejskie i zielone, kurorty, tereny osiedli typu miejskiego w granicach wsi i osiedli wiejskich w granicach tych punktów), a także jak na terenie ogrodów warzywnych i sadów; |
| 10,0 | na skrzyżowaniach napowietrznych linii elektroenergetycznych z autostradami kategorii 1–IV; |
| 15,0 | na terenach niezamieszkanych (tereny niezabudowane, nawet często odwiedzane przez ludzi, dostępne transportowo, grunty rolne); |
| 20,0 | w miejscach trudno dostępnych (niedostępnych dla pojazdów transportowych i rolniczych) oraz na terenach specjalnie odgrodzonych w sposób uniemożliwiający publiczny dostęp. |
W strefie ochrony sanitarnej linii napowietrznych zabrania się:
- umieszczać budynki i budowle mieszkalne i użyteczności publicznej;
- zorganizować parkingi dla wszystkich rodzajów transportu;
- lokalizować zakłady serwisu samochodowego oraz magazyny ropy i produktów naftowych;
- przeprowadzać operacje z paliwem, naprawiać maszyny i mechanizmy.
Jeżeli w niektórych obszarach natężenie pola elektrycznego poza strefą ochrony sanitarnej jest wyższe niż maksymalnie dopuszczalne 0,5 kV/m wewnątrz budynku i wyższe niż 1 kV/m w strefie mieszkalnej (w miejscach, w których mogą przebywać ludzie), należy dokonać pomiarów należy podjąć w celu zmniejszenia napięć. Aby to zrobić, na dachu budynku z dachem niemetalowym umieszcza się prawie dowolną siatkę metalową, uziemioną w co najmniej dwóch punktach.W budynkach z dachem metalowym wystarczy uziemić dach w co najmniej dwóch punktach . Na działkach prywatnych lub w innych miejscach, gdzie przebywają ludzie, natężenie pola o częstotliwości sieciowej można zmniejszyć instalując ekrany ochronne, np. żelbetowe, płoty metalowe, ekrany kablowe, drzewa lub krzewy o wysokości co najmniej 2 m.
2.3 Okablowanie elektryczne
Największy wpływ na środowisko elektromagnetyczne pomieszczeń mieszkalnych w przemysłowym zakresie częstotliwości 50 Hz ma wyposażenie elektryczne budynku, a mianowicie linie kablowe dostarczające energię elektryczną do wszystkich mieszkań i innych odbiorców systemu podtrzymywania życia budynku, a także dystrybucji tablice i transformatory. W pomieszczeniach sąsiadujących z tymi źródłami zwykle zwiększa się poziom pola magnetycznego o częstotliwości przemysłowej, wywołanego przepływającym prądem elektrycznym. Poziom pola elektrycznego o częstotliwości przemysłowej z reguły nie jest wysoki i nie przekracza maksymalnej dopuszczalnej wartości dla populacji wynoszącej 500 V/m.
Rysunek pokazuje rozkład pola magnetycznego o częstotliwości przemysłowej w obszarze mieszkalnym. Źródłem pola jest punkt dystrybucji energii elektrycznej zlokalizowany w sąsiednim budynku niemieszkalnym. Obecnie wyniki przeprowadzonych badań nie mogą jednoznacznie uzasadnić wartości dopuszczalnych ani innych obowiązkowych ograniczeń długotrwałego narażenia ludności na pola magnetyczne o niskiej częstotliwości na niskim poziomie.
Naukowcy z Carnegie University w Pittsburghu (USA) sformułowali podejście do problemu pola magnetycznego, które nazywają „roztropną profilaktyką”. Uważają, że choć nasza wiedza na temat związku zdrowia ze skutkami narażenia na promieniowanie jest wciąż niepełna, ale istnieją poważne podejrzenia co do skutków zdrowotnych, to należy podjąć działania, które zapewnią bezpieczeństwo, które nie będzie wiązać się z dużymi kosztami i innymi niedogodnościami.
Podobne podejście zastosowano np. w początkowej fazie prac nad problemem biologicznych skutków promieniowania jonizującego: podejrzenie zagrożenia uszczerbkiem na zdrowiu, oparte na solidnych podstawach naukowych, powinno samo w sobie stanowić wystarczającą podstawę do podjęcia działań ochronnych .
Obecnie wielu ekspertów uważa, że maksymalna dopuszczalna wartość indukcji magnetycznej wynosi 0,2 - 0,3 µT. Uważa się, że rozwój chorób – przede wszystkim białaczki – jest bardzo prawdopodobny w przypadku długotrwałego narażenia człowieka na pola o wyższym stężeniu (kilka godzin dziennie, zwłaszcza w nocy, przez okres dłuższy niż rok).
Głównym środkiem ochronnym jest profilaktyka.
- należy unikać długotrwałego przebywania (regularnie kilka godzin dziennie) w miejscach o podwyższonym natężeniu pola magnetycznego o częstotliwości przemysłowej;
- łóżko do odpoczynku nocnego powinno być umieszczone jak najdalej od źródeł długotrwałego narażenia, odległość od szaf rozdzielczych i przewodów zasilających powinna wynosić 2,5 - 3 metry;
- jeżeli w pomieszczeniu lub w jego sąsiedztwie znajdują się nieznane kable, szafy rozdzielcze, podstacje transformatorowe, należy je w miarę możliwości usunąć, optymalnie przed zamieszkaniem w takim pomieszczeniu należy zmierzyć poziom pól elektromagnetycznych;
- W przypadku konieczności montażu podłóg podgrzewanych elektrycznie należy wybierać systemy o obniżonym poziomie pola magnetycznego.
2.4 Elektryczne urządzenia gospodarstwa domowego
Wszystkie urządzenia gospodarstwa domowego zasilane prądem elektrycznym są źródłami pól elektromagnetycznych. Najpotężniejsze są kuchenki mikrofalowe, piekarniki konwekcyjne, lodówki z systemem „bez mrozu”, okapy kuchenne, kuchenki elektryczne i telewizory. Rzeczywiste generowane pole elektromagnetyczne, w zależności od konkretnego modelu i trybu działania, może się znacznie różnić w zależności od sprzętu tego samego typu (patrz rysunek 1). Wszystkie poniższe dane odnoszą się do pola magnetycznego o częstotliwości przemysłowej 50 Hz.
Wartości pola magnetycznego są ściśle powiązane z mocą urządzenia – im jest ona większa, tym większe jest pole magnetyczne podczas jego pracy. Wartości pola elektrycznego o częstotliwości przemysłowej prawie wszystkich elektrycznych urządzeń gospodarstwa domowego nie przekraczają kilkudziesięciu V/m w odległości 0,5 m, czyli znacznie mniej niż maksymalna wartość graniczna 500 V/m.
Poziomy pola magnetycznego o częstotliwości sieciowej urządzeń elektrycznych gospodarstwa domowego w odległości 0,3 m.
Maksymalne dopuszczalne poziomy pola elektromagnetycznego dla produktów konsumenckich będących źródłami pola elektromagnetycznego
| Źródło | Zakres | Wartość zdalnego sterowania | Notatka |
| Piece indukcyjne | 20–22 kHz | 500 V/m 4 rano |
Warunki pomiaru: odległość 0,3 m od ciała |
| Kuchenka mikrofalowa | 2,45 GHz | 10 µW/cm2 | Warunki pomiaru: odległość 0,50 ± 0,05 m od dowolnego punktu, przy obciążeniu 1 litrem wody |
| Terminal wideo do komputera | 5 Hz - 2 kHz | Edu = 25 V/m Vpdu = 250 nT |
Warunki pomiaru: odległość 0,5 m od monitora komputera |
| 2 - 400 kHz | Edu = 2,5 V/mV pdu = 25 nT |
||
| potencjał elektrostatyczny powierzchni | V = 500 V | Warunki pomiaru: odległość 0,1 m od ekranu monitora komputera | |
| Inne produkty | 50 Hz | E = 500 V/m | Warunki pomiaru: odległość 0,5 m od korpusu produktu |
| 0,3 - 300 kHz | E = 25 V/m | ||
| 0,3 - 3 MHz | E = 15 V/m | ||
| 3 - 30 MHz | E = 10 V/m | ||
| 30 - 300 MHz | E = 3 V/m | ||
| 0,3–30 GHz | PES = 10 μW/cm2 |
Możliwe skutki biologiczne
Organizm ludzki zawsze reaguje na pole elektromagnetyczne. Aby jednak reakcja ta przekształciła się w patologię i doprowadziła do choroby, musi zbiegać się szereg warunków – m.in. odpowiednio wysoki poziom pola i czas trwania napromieniania. Dlatego w przypadku używania urządzeń gospodarstwa domowego o niskim poziomie pola i/lub przez krótki okres czasu pole elektromagnetyczne urządzeń gospodarstwa domowego nie ma wpływu na zdrowie większości populacji. Potencjalne niebezpieczeństwo mogą spotkać jedynie osoby z nadwrażliwością na pola elektromagnetyczne oraz osoby cierpiące na alergie, które często mają także zwiększoną wrażliwość na pola elektromagnetyczne.
Ponadto, zgodnie ze współczesnymi koncepcjami, pole magnetyczne o częstotliwości przemysłowej może być niebezpieczne dla zdrowia człowieka, jeśli występuje długotrwałe narażenie (regularnie, co najmniej 8 godzin dziennie, przez kilka lat) na poziomie powyżej 0,2 mikrotesli.
- Przy zakupie sprzętu AGD należy sprawdzić w Raporcie Higienicznym (certyfikacie) znak zgodności produktu z wymaganiami „Międzystanowych Norm Sanitarnych dotyczących dopuszczalnych poziomów czynników fizycznych przy użytkowaniu towarów konsumpcyjnych w warunkach domowych”, MSanPiN 001-96;
- używaj sprzętu o niższym zużyciu energii: pola magnetyczne o częstotliwości przemysłowej będą niższe, przy wszystkich innych czynnikach niezmiennych;
- Do potencjalnie niekorzystnych źródeł pola magnetycznego o częstotliwości przemysłowej w mieszkaniu zaliczają się lodówki z systemem „no-frost”, niektóre rodzaje „ciepłych podłóg”, grzejniki, telewizory, niektóre systemy alarmowe, różnego rodzaju ładowarki, prostowniki i przetwornice prądu - miejsce do spania powinno znajdować się w odległości co najmniej 2 metrów od tych obiektów, jeżeli pracują one podczas Twojego nocnego odpoczynku;
- Umieszczając sprzęt AGD w mieszkaniu należy kierować się następującymi zasadami: urządzenia elektryczne AGD należy umieszczać jak najdalej od miejsc odpoczynku, nie umieszczać urządzeń elektrycznych AGD blisko siebie i nie ustawiać ich jeden na drugim.
Należy pamiętać, że z biegiem czasu stopień ochrony może się obniżyć, głównie na skutek pojawienia się mikropęknięć w uszczelce drzwi. Może się to zdarzyć zarówno na skutek zabrudzeń, jak i uszkodzeń mechanicznych. Dlatego drzwi i ich uszczelka wymagają ostrożnego obchodzenia się i starannej konserwacji. Gwarantowana trwałość zabezpieczenia przed upływami pola elektromagnetycznego podczas normalnej pracy wynosi kilka lat. Po 5-6 latach eksploatacji warto sprawdzić jakość zabezpieczenia i zaprosić specjalistę ze specjalnie akredytowanego laboratorium do monitorowania pól elektromagnetycznych.
Oprócz promieniowania mikrofalowego działaniu kuchenki mikrofalowej towarzyszy intensywne pole magnetyczne wytwarzane przez prąd o częstotliwości przemysłowej 50 Hz przepływający w instalacji zasilającej kuchenkę. Jednocześnie kuchenka mikrofalowa jest jednym z najpotężniejszych źródeł pola magnetycznego w mieszkaniu. Dla ludności poziom pola magnetycznego o częstotliwości przemysłowej w naszym kraju w dalszym ciągu nie jest ograniczony, pomimo jego istotnego wpływu na organizm ludzki podczas długotrwałego narażenia. W warunkach domowych jednorazowe, krótkotrwałe włączenie (na kilka minut) nie będzie miało istotnego wpływu na zdrowie człowieka. Jednak obecnie do podgrzewania potraw w kawiarniach i podobnych obiektach przemysłowych często używa się domowej kuchenki mikrofalowej. W takim przypadku osoba pracująca z nim znajduje się w sytuacji chronicznego narażenia na pole magnetyczne o częstotliwości przemysłowej. W takim przypadku konieczna jest obowiązkowa kontrola pola magnetycznego o częstotliwości przemysłowej i promieniowania mikrofalowego w miejscu pracy.
Biorąc pod uwagę specyfikę kuchenki mikrofalowej, po jej włączeniu wskazane jest odsunięcie się na odległość co najmniej 1,5 metra - w tym przypadku pole elektromagnetyczne w ogóle nie będzie na Ciebie oddziaływać.
2.5 Stacje telewizyjne i radiowe
Znaczna liczba nadawczych ośrodków radiowych różnych przynależności znajduje się obecnie na terytorium Rosji. Nadawcze centra radiowe (RTC) zlokalizowane są na specjalnie wyznaczonych obszarach i mogą zajmować dość duże obszary (do 1000 hektarów). W swojej strukturze obejmują jeden lub więcej budynków technicznych, w których zlokalizowane są nadajniki radiowe, oraz pola antenowe, na których zlokalizowanych jest nawet kilkadziesiąt systemów antenowo-zasilających (AFS). AFS składa się z anteny służącej do pomiaru fal radiowych oraz przewodu zasilającego, który dostarcza do niego energię o wysokiej częstotliwości generowaną przez nadajnik.
Strefę możliwych niekorzystnych skutków pól elektromagnetycznych wytwarzanych przez ChRL można podzielić na dwie części.
Pierwszą częścią strefy jest samo terytorium ChRL, na którym zlokalizowane są wszystkie służby zapewniające działanie nadajników radiowych i AFS. Terytorium to jest strzeżone i wpuszczane są na nie wyłącznie osoby zawodowo związane z obsługą nadajników, zwrotnic i AFS. Druga część strefy to tereny przylegające do ChRL, do których dostęp nie jest ograniczony i na których może być zlokalizowana różna zabudowa mieszkalna, w tym przypadku istnieje zagrożenie narażenia ludności znajdującej się w tej części strefy.
Lokalizacja RRC może być różna, na przykład w Moskwie i regionie moskiewskim jest ona zazwyczaj zlokalizowana w bliskim sąsiedztwie lub wśród budynków mieszkalnych.
Wysokie poziomy pól elektromagnetycznych obserwuje się na obszarach, a często poza lokalizacjami ośrodków nadawczych o niskich, średnich i wysokich częstotliwościach (PRC LF, MF i HF). Szczegółowa analiza sytuacji elektromagnetycznej na terenach ChRL wskazuje na jej niezwykłą złożoność związaną z indywidualnym charakterem natężenia i rozkładu PEM dla każdego ośrodka radiowego. W związku z tym dla każdej ChRL przeprowadza się specjalne badania tego rodzaju.
Powszechnymi źródłami pól elektromagnetycznych na obszarach zaludnionych są obecnie centra nadawcze inżynierii radiowej (RTTC), emitujące do środowiska ultrakrótkie fale VHF i UHF.
Analiza porównawcza stref ochrony sanitarnej (SPZ) i stref ograniczonego rozwoju w obszarze zasięgu tych obiektów wykazała, że najwyższe poziomy narażenia ludzi i środowiska obserwuje się na obszarze, na którym zlokalizowany jest „stary” RTPC z wysokością wspornika anteny nie większą niż 180 m. Największy udział w sumie Na intensywność uderzenia mają wpływ „narożne” trzy- i sześciopiętrowe anteny nadawcze VHF FM.
Stacje radiowe DV(częstotliwości 30 - 300 kHz). W tym zakresie długości fal są stosunkowo długie (na przykład 2000 m dla częstotliwości 150 kHz). W odległości jednej długości fali lub mniejszej od anteny pole może być dość duże, np. w odległości 30 m od anteny nadajnika o mocy 500 kW pracującego na częstotliwości 145 kHz pole elektryczne może przekraczać 630 V/m i pole magnetyczne powyżej 1,2 A/m.
Stacje radiowe CB(częstotliwości 300 kHz - 3 MHz). Dane dla radiostacji tego typu mówią, że natężenie pola elektrycznego w odległości 200 m może sięgać 10 V/m, w odległości 100 m – 25 V/m, w odległości 30 m – 275 V/m ( dane podano dla przetwornika o mocy 50 kW).
Stacje radiowe wysokiej częstotliwości(częstotliwości 3 - 30 MHz). Nadajniki radiowe HF mają zwykle mniejszą moc. Częściej jednak lokalizowane są w miastach, a nawet można je umieszczać na dachach budynków mieszkalnych na wysokości 10-100 m. Nadajnik o mocy 100 kW w odległości 100 m może wytworzyć pole elektryczne o natężeniu 44 V/ mi pole magnetyczne 0,12 F/m.
Nadajniki telewizyjne. Nadajniki telewizyjne są zwykle zlokalizowane w miastach. Anteny nadawcze lokalizowane są zazwyczaj na wysokościach powyżej 110 m. Z punktu widzenia oceny wpływu na zdrowie interesujące są poziomy pola w odległościach od kilkudziesięciu metrów do kilku kilometrów. Typowe natężenie pola elektrycznego może osiągnąć 15 V/m w odległości 1 km od nadajnika o mocy 1 MW. Obecnie w Rosji problem oceny poziomu pola elektromagnetycznego nadajników telewizyjnych jest szczególnie istotny ze względu na gwałtowny wzrost liczby kanałów telewizyjnych i stacji nadawczych.
Główną zasadą zapewnienia bezpieczeństwa jest przestrzeganie maksymalnych dopuszczalnych poziomów pola elektromagnetycznego określonych w normach i przepisach sanitarnych. Każde urządzenie radionadawcze posiada Paszport Sanitarny, który określa granice strefy ochrony sanitarnej. Dopiero na podstawie tego dokumentu terytorialne organy Państwowego Dozoru Sanitarno-Epidemiologicznego zezwalają na eksploatację urządzeń nadawczych. Okresowo monitorują środowisko elektromagnetyczne, aby upewnić się, że jest ono zgodne z ustalonymi pilotami.
2.6 Łączność satelitarna
Systemy komunikacji satelitarnej składają się ze stacji nadawczo-odbiorczej na Ziemi i satelity na orbicie. Układ antenowy stacji łączności satelitarnej ma wyraźnie określoną wąsko skierowaną wiązkę główną - płat główny. Gęstość strumienia energii (PED) w głównym płacie charakterystyki promieniowania może osiągnąć kilkaset W/m2 w pobliżu anteny, tworząc również znaczne poziomy pola na dużych odległościach. Przykładowo stacja o mocy 225 kW pracująca na częstotliwości 2,38 GHz wytwarza PES równy 2,8 W/m2 w odległości 100 km. Jednakże rozpraszanie energii z wiązki głównej jest bardzo małe i występuje najczęściej w obszarze, w którym znajduje się antena.
2.7 Komórkowy
Radiotelefonia komórkowa jest obecnie jednym z najszybciej rozwijających się systemów telekomunikacyjnych. Obecnie na całym świecie z usług tego rodzaju komunikacji mobilnej (mobilnej) korzysta ponad 85 milionów abonentów (w Rosji - ponad 600 tysięcy). Oczekuje się, że do roku 2001 ich liczba wzrośnie do 200–210 mln (w Rosji – ok. 1 mln).
Głównymi elementami systemu komunikacji komórkowej są stacje bazowe (BS) i radiotelefony mobilne (MRT). Stacje bazowe utrzymują łączność radiową z radiotelefonami mobilnymi, w wyniku czego BS i MRI są źródłami promieniowania elektromagnetycznego w zakresie UHF. Ważną cechą systemu radiokomunikacji komórkowej jest bardzo efektywne wykorzystanie widma częstotliwości radiowych przeznaczonych dla pracy systemu (wielokrotne wykorzystanie tych samych częstotliwości, wykorzystanie różnych sposobów dostępu), co pozwala na zapewnienie łączności telefonicznej znaczącej liczba abonentów. System działa na zasadzie podziału określonego terytorium na strefy, czyli „komórki”, o promieniu zwykle 0,5–10 kilometrów.
Stacje bazowe
Stacje bazowe utrzymują łączność z radiotelefonami mobilnymi znajdującymi się w ich obszarze zasięgu i pracują w trybie odbioru i nadawania sygnału. W zależności od standardu BS emitują energię elektromagnetyczną w zakresie częstotliwości od 463 do 1880 MHz. Anteny BS instalowane są na wysokości 15–100 metrów od powierzchni gruntu na istniejących budynkach (budynkach użyteczności publicznej, usługowych, przemysłowych i mieszkalnych, kominach przedsiębiorstw przemysłowych itp.) lub na specjalnie skonstruowanych masztach. Wśród anten BS zainstalowanych w jednym miejscu znajdują się zarówno anteny nadawcze (lub transceiver), jak i odbiorcze, które nie są źródłami pola elektromagnetycznego.
Bazując na wymaganiach technologicznych budowy systemu komunikacji komórkowej, charakterystykę promieniowania anteny w płaszczyźnie pionowej zaprojektowano w taki sposób, aby główna energia promieniowania (ponad 90%) była skupiona w dość wąskiej „wiązce”. Jest on zawsze skierowany z dala od obiektów, na których znajdują się anteny BS, a nad sąsiednimi budynkami, co jest warunkiem koniecznym do prawidłowego funkcjonowania systemu.
Krótka charakterystyka techniczna standardów komórkowych systemów komunikacji radiowej działających w Rosji
Nazwa normy Zakres częstotliwości roboczej BS Zakres częstotliwości roboczej MRI Maksymalna moc wypromieniowana BS Maksymalna moc wypromieniowana MRI Promień komórki
NMT-450 Analogowy 463 – 467,5 MHz 453 – 457,5 MHz 100 W 1 W 1 – 40 km
AMPS Analogowe 869 – 894 MHz 824 – 849 MHz 100 W 0,6 W 2 – 20 km
D-AMPS (IS-136) Cyfrowe 869 – 894 MHz 824 – 849 MHz 50 W 0,2 W 0,5 – 20 km
CDMADigital 869 – 894 MHz 824 – 849 MHz 100 W 0,6 W 2 – 40 km
GSM-900Cyfrowy 925 – 965 MHz 890 – 915 MHz 40 W 0,25 W 0,5 – 35 km
GSM-1800 (DCS) Cyfrowy 1805 – 1880 MHz 1710 – 1785 MHz 20 W 0,125 W 0,5 – 35 km
BS to rodzaj nadawczych obiektów radiotechnicznych, których moc promieniowania (obciążenie) nie jest stała przez całą dobę. Obciążenie zależy od obecności właścicieli telefonów komórkowych w obszarze usług konkretnej stacji bazowej i ich chęci korzystania z telefonu do rozmowy, co z kolei zasadniczo zależy od pory dnia, lokalizacji stacji bazowej , dzień tygodnia itp. W nocy obciążenie stacji bazowej jest prawie zerowe, czyli stacje w większości są „ciche”.
Badania sytuacji elektromagnetycznej na terenie sąsiadującym z BBS prowadzili specjaliści z różnych krajów, m.in. ze Szwecji, Węgier i Rosji. Na podstawie wyników pomiarów przeprowadzonych na terenie Moskwy i obwodu moskiewskiego można stwierdzić, że w 100% przypadków środowisko elektromagnetyczne na terenie budynków, na których zamontowane są anteny BS, nie odbiegało od tła charakterystycznego dla danego terenu w danym zakresie częstotliwości. Na terenie przyległym w 91% przypadków zarejestrowane poziomy pola elektromagnetycznego były 50-krotnie mniejsze od maksymalnego limitu ustalonego dla BBS. Maksymalna wartość pomiaru, 10-krotnie mniejsza niż maksymalna, została zarejestrowana w pobliżu budynku, na którym jednocześnie zainstalowano trzy stacje bazowe o różnych standardach.
Dostępne dane naukowe oraz istniejący system kontroli sanitarno-higienicznej podczas rozruchu komórkowych stacji bazowych pozwalają zaklasyfikować komórkowe stacje bazowe jako najbardziej bezpieczne ekologicznie i sanitarno-higienicznie systemy łączności.
Radiotelefony mobilne
Radiotelefon mobilny (MRT) to urządzenie nadawczo-odbiorcze o małych rozmiarach. W zależności od standardu telefonu transmisja odbywa się w zakresie częstotliwości 453 – 1785 MHz. Moc promieniowania MRI jest wartością zmienną, która w dużej mierze zależy od stanu kanału komunikacyjnego „radiotelefon mobilny – stacja bazowa”, tj. im wyższy poziom sygnału BS w miejscu odbioru, tym mniejsza moc promieniowania MRI. Maksymalna moc mieści się w przedziale 0,125–1 W, ale w warunkach rzeczywistych zwykle nie przekracza 0,05–0,2 W. Kwestia wpływu promieniowania MRI na organizm użytkownika pozostaje nadal otwarta. Liczne badania prowadzone przez naukowców z różnych krajów, w tym z Rosji, na obiektach biologicznych (w tym na ochotnikach) doprowadziły do niejednoznacznych, czasem sprzecznych wyników. Jedynym niezaprzeczalnym faktem jest to, że organizm ludzki „reaguje” na obecność promieniowania telefonu komórkowego. Dlatego właścicielom rezonansu magnetycznego zaleca się podjęcie pewnych środków ostrożności:
- nie używaj telefonu komórkowego, jeśli nie jest to konieczne;
- rozmawiać nieprzerwanie nie dłużej niż 3 – 4 minuty;
- Nie pozwalaj dzieciom na korzystanie z rezonansu magnetycznego;
- przy zakupie wybierz telefon komórkowy o niższej maksymalnej mocy promieniowania;
- W samochodzie korzystaj z rezonansu magnetycznego w połączeniu z zestawem głośnomówiącym z anteną zewnętrzną, która najlepiej jest zlokalizowana w geometrycznym środku dachu.
Badania nad możliwym wpływem biologicznego działania pola elektromagnetycznego elementów systemów komunikacji komórkowej cieszą się dużym zainteresowaniem społeczeństwa. Publikacje w mediach dość trafnie odzwierciedlają aktualne tendencje w tych badaniach. Telefony komórkowe GSM: Szwajcarskie testy wykazały, że promieniowanie pochłaniane przez ludzką głowę mieści się w granicach dozwolonych przez normy europejskie. Specjaliści z Centrum Bezpieczeństwa Elektromagnetycznego przeprowadzili eksperymenty medyczne i biologiczne mające na celu zbadanie wpływu promieniowania elektromagnetycznego telefonów komórkowych istniejących i przyszłych standardów komunikacji komórkowej na stan fizjologiczny i hormonalny człowieka.
Kiedy telefon komórkowy działa, promieniowanie elektromagnetyczne odbierane jest nie tylko przez odbiornik stacji bazowej, ale także przez ciało użytkownika, a przede wszystkim przez jego głowę. Co dzieje się w organizmie człowieka i jak niebezpieczny jest to wpływ na zdrowie? Na to pytanie wciąż nie ma jasnej odpowiedzi. Jednak eksperyment przeprowadzony przez rosyjskich naukowców wykazał, że ludzki mózg nie tylko wyczuwa promieniowanie telefonu komórkowego, ale także rozróżnia standardy komunikacji komórkowej.
Kierownik projektu badawczego, doktor nauk medycznych Jurij Grigoriew, uważa, że telefony komórkowe standardów NMT-450 i GSM-900 spowodowały wiarygodne i godne uwagi zmiany w aktywności bioelektrycznej mózgu. Jednakże jednorazowe, 30-minutowe narażenie na pole elektromagnetyczne telefonu komórkowego nie ma klinicznie istotnych konsekwencji dla organizmu człowieka. Brak wiarygodnych pomiarów na elektroencefalogramie w przypadku korzystania z telefonu w standardzie GSM-1800 może charakteryzować go jako najbardziej „przyjazny” dla użytkownika z trzech systemów łączności zastosowanych w eksperymencie.
2.8 Radary
Stacje radarowe są zwykle wyposażone w anteny lustrzane i mają wąsko ukierunkowany wzór promieniowania w postaci wiązki skierowanej wzdłuż osi optycznej.
Systemy radarowe działają na częstotliwościach od 500 MHz do 15 GHz, ale poszczególne systemy mogą pracować na częstotliwościach do 100 GHz. Wytwarzany przez nie sygnał elektromagnetyczny zasadniczo różni się od promieniowania z innych źródeł. Wynika to z faktu, że okresowy ruch anteny w przestrzeni prowadzi do przestrzennej nieciągłości napromieniowania. Tymczasowa przerwa w napromienianiu wynika z cyklicznego działania radaru na promieniowanie. Czas pracy w różnych trybach pracy sprzętu radiowego może wynosić od kilku godzin do jednego dnia. Zatem dla radarów meteorologicznych z okresem przerwy 30 minut – promieniowanie, 30 minut – przerwa, łączny czas pracy nie przekracza 12 godzin, podczas gdy lotniskowe stacje radarowe w większości przypadków działają przez całą dobę. Szerokość wzoru promieniowania w płaszczyźnie poziomej wynosi zwykle kilka stopni, a czas trwania napromieniowania w okresie obserwacji wynosi dziesiątki milisekund.
Radary metrologiczne mogą wytworzyć PES rzędu ~100 W/m2 dla każdego cyklu napromieniania w odległości 1 km. Lotniskowe stacje radarowe wytwarzają PES ~ 0,5 W/m2 w odległości 60 m. Na wszystkich statkach instalowane są morskie urządzenia radarowe, które zwykle mają moc nadajnika o rząd wielkości mniejszą niż radary lotniskowe, dlatego w trybie normalnym skanując PES w odległości kilku metrów nie przekracza 10 W/m2.
Zwiększenie mocy radarów o różnym przeznaczeniu oraz zastosowanie wysoce kierunkowych anten wszechstronnych prowadzi do znacznego wzrostu natężenia PEM w zakresie mikrofalowym i tworzy na ziemi strefy dalekosiężne o dużej gęstości strumienia energii. Najbardziej niekorzystne warunki panują w dzielnicach mieszkaniowych miast, na terenie których zlokalizowane są lotniska: Irkuck, Soczi, Syktywkar, Rostów nad Donem i szereg innych.
2.9 Komputery osobiste
Głównym źródłem niekorzystnego wpływu na zdrowie użytkownika komputera jest sposób wizualnego wyświetlania informacji na lampie elektronopromieniowej. Poniżej wymieniono główne czynniki jego działań niepożądanych.
Parametry ergonomiczne ekranu monitora
- zmniejszony kontrast obrazu w warunkach intensywnego oświetlenia zewnętrznego
- odbicia lustrzane od przedniej powierzchni ekranów monitorów
- migotanie obrazu na ekranie monitora
- pole elektromagnetyczne monitora w zakresie częstotliwości 20 Hz-1000 MHz
- statyczny ładunek elektryczny na ekranie monitora
- promieniowanie ultrafioletowe w zakresie 200-400 nm
- promieniowanie podczerwone w zakresie 1050 nm - 1 mm
- Promieniowanie rentgenowskie > 1,2 keV
Komputer jako źródło zmiennego pola elektromagnetycznego
Głównymi elementami komputera osobistego (PC) są: jednostka systemowa (procesor) oraz różne urządzenia wejścia/wyjścia: klawiatura, napędy dyskowe, drukarka, skaner itp. Każdy komputer osobisty zawiera środki wizualnego wyświetlania informacji zwane inaczej - monitorować, wyświetlać. Z reguły opiera się na urządzeniu opartym na lampie katodowej. Komputery PC są często wyposażone w zabezpieczenia przeciwprzepięciowe (na przykład typu „Pilot”), zasilacze bezprzerwowe i inny pomocniczy sprzęt elektryczny. Wszystkie te elementy podczas pracy komputera tworzą złożone środowisko elektromagnetyczne na stanowisku pracy użytkownika (patrz tabela 1).
PC jako źródło pola elektromagnetycznego
Źródło Zakres częstotliwości (pierwsza harmoniczna)
Monitoruj zasilanie transformatora sieciowego 50 Hz
statyczny przetwornik napięcia w zasilaczu impulsowym 20 - 100 kHz
moduł skanowania i synchronizacji ramek 48 - 160 Hz
jednostka skanowania i synchronizacji linii 15 110 kHz
napięcie przyspieszające anodę monitora (tylko dla monitorów CRT) 0 Hz (elektrostatyczne)
Jednostka systemowa (procesor) 50 Hz - 1000 MHz
Urządzenia wejściowe/wyjściowe informacji 0 Hz, 50 Hz
Zasilacze bezprzerwowe 50 Hz, 20 - 100 kHz
Pole elektromagnetyczne wytwarzane przez komputer osobisty ma złożony skład widmowy w zakresie częstotliwości od 0 Hz do 1000 MHz. Pole elektromagnetyczne składa się ze składowych elektrycznych (E) i magnetycznych (H), a ich związek jest dość złożony, dlatego E i H ocenia się osobno.
Maksymalne wartości pola elektromagnetycznego zarejestrowane w miejscu pracy
Typ pola, zakres częstotliwości, jednostka natężenia pola Wartość natężenia pola wzdłuż osi ekranu wokół monitora
Pole elektryczne, 100 kHz - 300 MHz, V/m 17,0 24,0
Pole elektryczne, 0,02-2 kHz, V/m 150,0 155,0
Pole elektryczne, 2-400 kHz V/m 14,0 16,0
Pole magnetyczne, 100 kHz - 300 MHz, mA/m nhp nhp
Pole magnetyczne, 0,02-2 kHz, mA/m 550,0 600,0
Pole magnetyczne, 2-400 kHz, mA/m 35,0 35,0
Pole elektrostatyczne, kV/m 22,0 -
Zakres wartości pola elektromagnetycznego mierzonych na stanowiskach pracy użytkowników komputerów PC
Nazwa mierzonych parametrów Zakres częstotliwości 5 Hz - 2 kHz Zakres częstotliwości 2 - 400 kHz
Natężenie zmiennego pola elektrycznego, (V/m) 1,0 - 35,0 0,1 - 1,1
Indukcja zmiennego pola magnetycznego, (nT) 6,0 - 770,0 1,0 - 32,0
Komputer jako źródło pola elektrostatycznego
Kiedy monitor działa, na ekranie kineskopu gromadzi się ładunek elektrostatyczny, tworząc pole elektrostatyczne (ESF). W różnych badaniach, w różnych warunkach pomiaru, wartości EST wahały się od 8 do 75 kV/m. Jednocześnie osoby pracujące z monitorem nabywają potencjał elektrostatyczny. Rozrzut potencjałów elektrostatycznych użytkowników waha się od -3 do +5 kV. Kiedy ESTP jest doświadczane subiektywnie, potencjał użytkownika jest czynnikiem decydującym o pojawieniu się nieprzyjemnych subiektywnych doznań. Zauważalny udział w całkowitym polu elektrostatycznym mają powierzchnie klawiatury i myszy, które są elektryzowane w wyniku tarcia. Eksperymenty pokazują, że nawet po pracy z klawiaturą pole elektrostatyczne szybko wzrasta od 2 do 12 kV/m. Na poszczególnych stanowiskach pracy w okolicy dłoni rejestrowano statyczne natężenie pola elektrycznego o wartości powyżej 20 kV/m.
Według uogólnionych danych, u osób pracujących przy monitorze od 2 do 6 godzin dziennie zaburzenia czynnościowe ośrodkowego układu nerwowego występują średnio 4,6 razy częściej niż w grupach kontrolnych, choroby układu sercowo-naczyniowego - 2 razy częściej, choroby górnych dróg oddechowych – 1,9 razy częściej, choroby narządu ruchu – 3,1 razy częściej. Wraz ze wzrostem czasu spędzanego przy komputerze gwałtownie wzrasta odsetek zdrowych i chorych użytkowników.
Badania stanu funkcjonalnego użytkownika komputera przeprowadzone w 1996 roku w Centrum Bezpieczeństwa Elektromagnetycznego wykazały, że nawet przy krótkotrwałej pracy (45 minut) w organizmie zachodzą istotne zmiany w stanie hormonalnym oraz specyficzne zmiany w bioprądach mózgu. ciała użytkownika pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez monitor. Efekty te są szczególnie wyraźne i trwałe u kobiet. Zauważono, że w grupach osób (w tym przypadku było to 20%) negatywna reakcja na stan funkcjonalny organizmu nie objawia się przy pracy z komputerem krócej niż 1 godzinę. Na podstawie analizy uzyskanych wyników stwierdzono, że możliwe jest sformułowanie specjalnych kryteriów doboru zawodowego personelu korzystającego w pracy z komputera.
Wpływ składu jonów powietrza. Obszarami odbierającymi jony powietrza w organizmie człowieka są drogi oddechowe i skóra. Nie ma zgody co do mechanizmu wpływu jonów powietrza na zdrowie człowieka.
Wpływ na wzrok. Na zmęczenie wzroku użytkownika VDT składa się cała gama objawów: pojawienie się „zasłony” przed oczami, oczy stają się zmęczone, stają się bolesne, pojawiają się bóle głowy, zaburzenia snu, zmienia się stan psychofizyczny organizmu. Należy zaznaczyć, że dolegliwości ze wzrokiem mogą wiązać się zarówno z wyżej wymienionymi czynnikami VDT, jak i warunkami oświetleniowymi, stanem wzroku operatora itp. Syndrom długotrwałego obciążenia statystycznego (LTSS). U użytkowników wyświetlaczy rozwija się osłabienie mięśni i zmiany w kształcie kręgosłupa. W USA uznaje się, że DSHF jest chorobą zawodową o najwyższym współczynniku rozprzestrzeniania się w latach 1990-1991. W wymuszonej pozycji pracy, przy statycznym obciążeniu mięśni, mięśnie nóg, barków, szyi i ramion pozostają przez długi czas w stanie skurczu. Ponieważ mięśnie nie rozluźniają się, pogarsza się ich ukrwienie; Metabolizm zostaje zakłócony, gromadzą się produkty biodegradacji, a zwłaszcza kwas mlekowy. U 29 kobiet z zespołem długotrwałego obciążenia statycznego wykonano biopsję tkanki mięśniowej, w której stwierdzono znaczne odchylenie parametrów biochemicznych od normy.
Stres. Użytkownicy wyświetlaczy często są zestresowani. Według amerykańskiego Narodowego Instytutu Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (1990) użytkownicy VDT są bardziej podatni na rozwój warunków stresowych niż inne grupy zawodowe, w tym kontrolerzy ruchu lotniczego. Jednocześnie dla większości użytkowników pracy na VDT towarzyszy znaczny stres psychiczny. Wykazano, że źródłami stresu mogą być: rodzaj aktywności, cechy charakterystyczne komputera, wykorzystywane oprogramowanie, organizacja pracy, aspekty społeczne. Praca na VDT wiąże się ze specyficznymi czynnikami stresogennymi, takimi jak czas opóźnienia odpowiedzi (reakcji) komputera podczas wykonywania poleceń człowieka, „przyswajalność poleceń sterujących” (łatwość zapamiętywania, podobieństwo, łatwość użycia itp.), sposób przekazywania informacji wizualizacja itp. Bycie w stanie stresu może prowadzić do zmian nastroju, zwiększonej agresywności, depresji i drażliwości. Odnotowano przypadki zaburzeń psychosomatycznych, zaburzeń żołądkowo-jelitowych, zaburzeń snu, zmian w częstości akcji serca i cyklu miesiączkowego. Narażenie człowieka na długotrwałe czynniki stresowe może prowadzić do rozwoju chorób układu krążenia.
Reklamacje użytkowników komputerów osobistych i możliwe przyczyny ich powstania.
Subiektywne skargi Możliwe przyczyny
ból oczu wizualne parametry ergonomiczne monitora, oświetlenie w miejscu pracy i w pomieszczeniu
ból głowy aeroion skład powietrza w miejscu pracy, tryb pracy
zwiększona nerwowość, pole elektromagnetyczne, kolorystyka pomieszczenia, tryb pracy
zwiększone zmęczenie pole elektromagnetyczne, tryb pracy
zaburzenie pamięci pole elektromagnetyczne, tryb pracy
tryb pracy zakłócający sen, pole elektromagnetyczne
wypadanie włosów pola elektrostatyczne, tryb pracy
trądzik i zaczerwienienie skóry, pole elektrostatyczne, skład aerojonowy i pyłowy powietrza w miejscu pracy
bóle brzucha, nieprawidłowe siedzenie spowodowane niewłaściwą aranżacją miejsca pracy
ból dolnej części pleców, nieprawidłowe siedzenie użytkownika spowodowane konstrukcją stanowiska pracy, trybem pracy
ból nadgarstków i palców, niewłaściwa konfiguracja miejsca pracy, w tym wysokość stołu, nie odpowiada wysokości i wysokości krzesła; niewygodna klawiatura; Tryb pracy
Szwedzkie normy TCO92/95/98 i MPR II są powszechnie znane jako techniczne standardy bezpieczeństwa monitorów. Dokumenty te określają wymagania stawiane monitorowi komputera osobistego w oparciu o parametry mogące mieć wpływ na zdrowie użytkownika. TCO 95 stawia monitorowi najbardziej rygorystyczne wymagania, ogranicza parametry promieniowania monitora, pobór mocy i parametry wizualne, dzięki czemu monitor jest jak najbardziej wierny zdrowiu użytkownika. Pod względem parametrów emisyjnych odpowiada mu również TCO 92. Norma została opracowana przez Szwedzką Konfederację Związków Zawodowych.
Norma MPR II jest mniej rygorystyczna i ustala limity pola elektromagnetycznego około 2,5 razy wyższe. Opracowany przez Instytut Ochrony Przed Promieniowaniem (Szwecja) i szereg organizacji, w tym największych producentów monitorów. Pod względem pól elektromagnetycznych norma MPR II odpowiada rosyjskim normom sanitarnym SanPiN 2.2.2.542-96 „Wymagania higieniczne dla terminali wideo, osobistych komputerów elektronicznych i organizacji pracy”. Środki ochrony użytkowników przed polem elektromagnetycznym
Głównymi rodzajami oferowanego sprzętu ochronnego są filtry ochronne na ekrany monitorów. Służą do ograniczenia narażenia użytkownika na szkodliwe czynniki z ekranu monitora, poprawy parametrów ergonomicznych ekranu monitora oraz ograniczenia promieniowania monitora w kierunku użytkownika.
3. Jak pole elektromagnetyczne wpływa na zdrowie?
W ZSRR szeroko zakrojone badania nad polami elektromagnetycznymi rozpoczęły się w latach 60-tych. Zgromadzono dużą ilość materiału klinicznego na temat niekorzystnego wpływu pól magnetycznych i elektromagnetycznych, w związku z czym zaproponowano wprowadzenie nowej choroby nozologicznej „choroba fal radiowych” lub „przewlekłe uszkodzenie mikrofalowe”. Następnie prace naukowców w Rosji wykazały, że po pierwsze ludzki układ nerwowy, zwłaszcza wyższa aktywność nerwowa, jest wrażliwy na pole elektromagnetyczne, a po drugie, że pole elektromagnetyczne ma tzw. efekt informacyjny w przypadku narażenia na osobę przy natężeniu poniżej wartości progowej efektu termicznego. Wyniki tych prac wykorzystano przy opracowywaniu dokumentów regulacyjnych w Rosji. W rezultacie standardy w Rosji zostały ustalone bardzo rygorystycznie i różniły się od amerykańskich i europejskich kilka tysięcy razy (przykładowo w Rosji MPL dla profesjonalistów wynosi 0,01 mW/cm2; w USA - 10 mW/cm2).
Biologiczne skutki pól elektromagnetycznych
Dane eksperymentalne pochodzące od badaczy krajowych i zagranicznych wskazują na wysoką aktywność biologiczną PEM we wszystkich zakresach częstotliwości. Przy stosunkowo wysokich poziomach napromieniania pola elektromagnetycznego współczesna teoria uznaje termiczny mechanizm działania. Przy stosunkowo niskim poziomie pola elektromagnetycznego (na przykład dla częstotliwości radiowych powyżej 300 MHz jest to mniej niż 1 mW/cm2) zwyczajowo mówi się o nietermicznym lub informacyjnym charakterze oddziaływania na organizm. Mechanizmy działania pola elektromagnetycznego w tym przypadku są nadal słabo poznane. Liczne badania z zakresu biologicznego działania PEM pozwolą nam określić najbardziej wrażliwe układy organizmu człowieka: nerwowy, odpornościowy, hormonalny i rozrodczy. Te układy ciała są krytyczne. Przy ocenie ryzyka narażenia ludności na pola elektromagnetyczne należy wziąć pod uwagę reakcje tych systemów.
Biologiczne działanie PEM w warunkach długotrwałego narażenia kumuluje się przez wiele lat, powodując rozwój długotrwałych konsekwencji, w tym procesów zwyrodnieniowych ośrodkowego układu nerwowego, nowotworów krwi (białaczek), guzów mózgu i chorób hormonalnych. Pole elektromagnetyczne może być szczególnie niebezpieczne dla dzieci, kobiet w ciąży (zarodków), osób z chorobami centralnego układu nerwowego, hormonalnego i układu krążenia, alergików oraz osób z osłabionym układem odpornościowym.
Wpływ na układ nerwowy.
Duża liczba badań przeprowadzonych w Rosji oraz poczynione uogólnienia monograficzne dają podstawę do zaklasyfikowania układu nerwowego jako jednego z najbardziej wrażliwych układów organizmu człowieka na działanie pól elektromagnetycznych. Na poziomie komórki nerwowej formacje strukturalne do przekazywania impulsów nerwowych (synapsa), na poziomie izolowanych struktur nerwowych występują znaczne odchylenia pod wpływem pola elektromagnetycznego o niskim natężeniu. Wyższa aktywność nerwowa i zmiany w pamięci u osób mających kontakt z polem elektromagnetycznym. Osoby te mogą być podatne na reakcje stresowe. Niektóre struktury mózgu mają zwiększoną wrażliwość na pole elektromagnetyczne. Zmiany w przepuszczalności bariery krew-mózg mogą prowadzić do nieoczekiwanych, niepożądanych skutków. Układ nerwowy zarodka wykazuje szczególnie dużą wrażliwość na pole elektromagnetyczne.
Wpływ na układ odpornościowy
Obecnie zgromadzono wystarczające dane wskazujące na negatywny wpływ pola elektromagnetycznego na reaktywność immunologiczną organizmu. Wyniki badań rosyjskich naukowców dają podstawy do przypuszczenia, że pod wpływem pola elektromagnetycznego procesy immunogenezy ulegają zakłóceniu, najczęściej w kierunku ich zahamowania. Ustalono również, że u zwierząt napromienianych PEM zmienia się charakter procesu zakaźnego – zaostrza się przebieg procesu zakaźnego. Występowanie autoimmunizacji wiąże się nie tyle ze zmianą struktury antygenowej tkanek, ile z patologią układu odpornościowego, w wyniku czego reaguje on na normalne antygeny tkankowe. Zgodnie z tą koncepcją. Podstawą wszystkich chorób autoimmunologicznych jest przede wszystkim niedobór odporności w populacji komórek limfocytów zależnych od grasicy. Wpływ pola elektromagnetycznego o dużym natężeniu na układ odpornościowy organizmu objawia się hamującym wpływem na układ T odporności komórkowej. Pole elektromagnetyczne może przyczyniać się do niespecyficznego hamowania immunogenezy, zwiększonego tworzenia przeciwciał przeciwko tkankom płodu i stymulacji reakcji autoimmunologicznej w organizmie ciężarnej kobiety.
Wpływ na układ hormonalny i odpowiedź neurohumoralną.
W pracach rosyjskich naukowców z lat 60. XX w. w interpretacji mechanizmu zaburzeń czynnościowych pod wpływem pola elektromagnetycznego wiodące miejsce zajmują zmiany w układzie przysadkowo-nadnerczowym. Badania wykazały, że pod wpływem pola elektromagnetycznego z reguły dochodzi do pobudzenia układu przysadkowo-adrenalinowego, czemu towarzyszy wzrost zawartości adrenaliny we krwi i aktywacja procesów krzepnięcia krwi. Uznano, że jednym z układów wcześnie i naturalnie zaangażowanych w reakcję organizmu na wpływ różnych czynników środowiskowych jest układ kora podwzgórze-przysadka-nadnercza. Wyniki badań potwierdziły to stanowisko.
Wpływ na funkcje seksualne.
Dysfunkcje seksualne zwykle wiążą się ze zmianami w jego regulacji przez układ nerwowy i neuroendokrynny. Wiążą się z tym wyniki prac nad badaniem stanu aktywności gonadotropowej przysadki mózgowej pod wpływem pola elektromagnetycznego. Powtarzające się narażenie na pole elektromagnetyczne powoduje zmniejszenie aktywności przysadki mózgowej
Każdy czynnik środowiskowy oddziałujący na organizm kobiety w czasie ciąży i wpływający na rozwój embrionalny uważa się za teratogenny. Wielu naukowców przypisuje pole elektromagnetyczne tej grupie czynników.
W badaniach teratogenezy pierwszorzędne znaczenie ma etap ciąży, w którym występuje narażenie na pole elektromagnetyczne. Powszechnie przyjmuje się, że pola elektromagnetyczne mogą na przykład powodować deformacje, działając na różnych etapach ciąży. Chociaż istnieją okresy maksymalnej wrażliwości na pole elektromagnetyczne. Najbardziej wrażliwymi okresami są zwykle wczesne etapy rozwoju zarodka, odpowiadające okresom implantacji i wczesnej organogenezy.
Wyrażono opinię o możliwości specyficznego wpływu pola elektromagnetycznego na funkcje seksualne kobiety i na zarodek. Stwierdzono większą wrażliwość na działanie pola elektromagnetycznego jajników niż jąder. Ustalono, że wrażliwość zarodka na pole elektromagnetyczne jest znacznie większa niż wrażliwość organizmu matki, a wewnątrzmaciczne uszkodzenie płodu przez pole elektromagnetyczne może wystąpić na każdym etapie jego rozwoju. Wyniki badań epidemiologicznych pozwolą stwierdzić, że obecność kontaktu kobiety z promieniowaniem elektromagnetycznym może prowadzić do przedwczesnego porodu, wpływać na rozwój płodu i w efekcie zwiększać ryzyko wystąpienia wad wrodzonych.
Inne skutki medyczne i biologiczne.
Od początku lat 60-tych w ZSRR prowadzono szeroko zakrojone badania nad stanem zdrowia osób narażonych w pracy na działanie pól elektromagnetycznych. Wyniki badań klinicznych wykazały, że długotrwały kontakt z polami elektromagnetycznymi w zakresie mikrofal może prowadzić do rozwoju chorób, których obraz kliniczny determinowany jest przede wszystkim zmianami w stanie funkcjonalnym układu nerwowego i sercowo-naczyniowego. Zaproponowano identyfikację niezależnej choroby - choroby fal radiowych. Zdaniem autorów choroba ta może mieć trzy zespoły w miarę zwiększania się ciężkości choroby:
- zespół asteniczny;
- zespół astenowo-wegetatywny;
- zespół podwzgórzowy.
Najwcześniejszymi objawami klinicznymi skutków narażenia człowieka na promieniowanie EM są zaburzenia czynnościowe układu nerwowego, objawiające się przede wszystkim dysfunkcjami autonomicznymi, zespołem neurastenicznym i astenicznym. Osoby, które długo przebywały w obszarze promieniowania EM, skarżą się na osłabienie, drażliwość, zmęczenie, osłabienie pamięci i zaburzenia snu. Często objawom tym towarzyszą zaburzenia funkcji autonomicznych. Zaburzenia układu sercowo-naczyniowego objawiają się z reguły dystonią neurokrążeniową: niestabilnością tętna i ciśnienia krwi, tendencją do niedociśnienia, bólem serca itp. Występują również zmiany fazowe w składzie krwi obwodowej (labilność wskaźników) z późniejszym rozwojem umiarkowanej leukopenii, neuropenii, erytrocytopenii. Zmiany w szpiku kostnym mają charakter reaktywnego, kompensacyjnego stresu regeneracyjnego. Zazwyczaj zmiany te występują u osób, które ze względu na charakter swojej pracy były stale narażone na promieniowanie elektromagnetyczne o dość dużym natężeniu. Osoby pracujące z MF i PEM, a także ludność zamieszkująca teren dotknięty PEM, skarżą się na drażliwość i niecierpliwość. Po 1-3 latach u niektórych osób pojawia się uczucie wewnętrznego napięcia i niepokoju. Uwaga i pamięć są upośledzone. Pojawiają się skargi na niską wydajność snu i zmęczenie. Biorąc pod uwagę ważną rolę kory mózgowej i podwzgórza w realizacji funkcji psychicznych człowieka, można spodziewać się, że długotrwałe, powtarzane narażenie na maksymalne dopuszczalne promieniowanie elektromagnetyczne (szczególnie w zakresie długości fal decymetrowych) może prowadzić do zaburzeń psychicznych.
4. Jak chronić się przed polem elektromagnetycznym
Organizacyjne środki ochrony przed PEM Do organizacyjnych środków ochrony przed PEM zalicza się: dobór sposobów pracy urządzeń emitujących zapewniający poziom promieniowania nieprzekraczający maksymalnego dopuszczalnego, ograniczenie miejsca i czasu przebywania w obszarze działania PEM (ochrona ze względu na odległość i czas ), wyznaczanie i grodzenie stref o podwyższonym poziomie PEM.
Zabezpieczenie czasowe stosuje się, gdy nie jest możliwe zmniejszenie natężenia promieniowania w danym punkcie do maksymalnie dopuszczalnego poziomu. Istniejące systemy zdalnego sterowania przewidują zależność pomiędzy natężeniem gęstości strumienia energii a czasem naświetlania.
Ochrona odległościowa opiera się na spadku natężenia promieniowania, który jest odwrotnie proporcjonalny do kwadratu odległości i jest stosowany, jeżeli nie ma możliwości osłabienia pola elektromagnetycznego innymi środkami, w tym ochroną czasową. Ochrona odległościowa stanowi podstawę do wyznaczenia stref regulacji promieniowania w celu określenia wymaganej odległości pomiędzy źródłami pola elektromagnetycznego a budynkami mieszkalnymi, biurowymi itp. Dla każdej instalacji emitującej energię elektromagnetyczną należy wyznaczyć strefy ochrony sanitarnej, w których natężenie pola elektromagnetycznego przekracza maksymalny dopuszczalny limit. Granice stref wyznaczane są w drodze obliczeń dla każdego konkretnego przypadku umieszczenia instalacji promieniującej pracującej przy maksymalnej mocy promieniowania i kontrolowane za pomocą przyrządów. Zgodnie z GOST 12.1.026-80 strefy promieniowania są odgradzane lub instalowane są znaki ostrzegawcze z napisem: „Nie wchodź, niebezpiecznie!”
Środki inżynieryjne i techniczne mające na celu ochronę ludności przed polami elektromagnetycznymi
Inżynieryjne i techniczne środki ochronne polegają na wykorzystaniu zjawiska ekranowania pól elektromagnetycznych bezpośrednio w miejscach przebywania człowieka lub na działaniach ograniczających parametry emisyjne źródła pola. Ten ostatni jest zwykle stosowany na etapie rozwoju produktu, który służy jako źródło pola elektromagnetycznego. Emisje radiowe mogą przedostawać się do pomieszczeń, w których przebywają ludzie, przez otwory okienne i drzwiowe. Do zasłaniania okien obserwacyjnych, okien pokojowych, przeszkleń lamp sufitowych i przegród stosuje się szkło metalizowane o właściwościach ekranujących. Tę właściwość nadaje szkłu cienka przezroczysta warstwa tlenków metali, najczęściej cyny, lub metali - miedzi, niklu, srebra i ich kombinacji. Folia ma wystarczającą przezroczystość optyczną i odporność chemiczną. Nałożony jednostronnie na powierzchnię szkła tłumi natężenie promieniowania w zakresie 0,8 - 150 cm o 30 dB (1000 razy). Po nałożeniu folii na obie powierzchnie szkła tłumienie osiąga 40 dB (10 000 razy).
Aby chronić ludność przed skutkami promieniowania elektromagnetycznego w konstrukcjach budynków, jako ekrany ochronne można zastosować metalową siatkę, blachę lub jakąkolwiek inną powłokę przewodzącą, w tym specjalnie zaprojektowane materiały budowlane. W niektórych przypadkach wystarczy zastosować szlifowaną siatkę metalową umieszczoną pod warstwą okładziny lub tynku. Jako ekrany można zastosować także różne folie i tkaniny z powłoką metalizowaną. W ostatnich latach jako materiały chroniące przed promieniowaniem radiowym zaczęto stosować tkaniny metalizowane na bazie włókien syntetycznych. Otrzymuje się je poprzez metalizację chemiczną (z roztworów) tkanin o różnej strukturze i gęstości. Istniejące metody produkcji pozwalają regulować ilość nanoszonego metalu w zakresie od setnych do jednostek mikrona oraz zmieniać rezystywność powierzchniową tkanek od kilkudziesięciu do ułamków omów. Ekranujące materiały tekstylne są cienkie, lekkie i elastyczne; można je powielać z innymi materiałami (tkaniny, skóra, folie) i są kompatybilne z żywicami i lateksami.
Typowe terminy i skróty
A/m amper na metr – jednostka miary natężenia pola magnetycznego
BS Stacja bazowa systemu radiokomunikacji komórkowej
V/m wolt na metr – jednostka miary natężenia pola elektrycznego
Terminal wideo VDT
Tymczasowy dopuszczalny poziom TPL
Światowa Organizacja Zdrowia WHO
W/m2 wat na metr kwadratowy - jednostka gęstości strumienia energii
Standard stanowy GOST
Hz herc – jednostka miary częstotliwości
linia przesyłowa energii
MHz megaherc – jednostkowa wielokrotność Hz, równa 1000000 Hz
Mikrofale MHF
µT mikrotesla – jednostkowa wielokrotność T, równa 0,000001 T
Pole magnetyczne MP
Pole magnetyczne o częstotliwości sieciowej MP IF
Niejonizujące promieniowanie elektromagnetyczne NEMI
Maksymalny dopuszczalny poziom PDU
Komputer osobisty PC
Zmienne pole magnetyczne PMF
Gęstość strumienia energii PPE
Obiekt radiotechniczny PRTO nadawczy
JEŚLI częstotliwość przemysłowa, w Rosji wynosi 50 Hz
PC osobisty komputer elektroniczny
Radarowa stacja radarowa
Radiotechniczne centrum nadawcze RTPC
Tesla tesla – jednostka miary indukcji magnetycznej, gęstość strumienia indukcji magnetycznej
Pole elektromagnetyczne EMF
Pole elektryczne EP
Streszczenie powstało w oparciu o materiały Centrum Bezpieczeństwa Elektromagnetycznego
Źródłami pól elektromagnetycznych są:
Linie energetyczne (PTL);
Natężenie pól elektrycznych linii energetycznych zależy od napięcia elektrycznego. Przykładowo pod linią elektroenergetyczną o napięciu 1500 kV napięcie na powierzchni ziemi przy dobrej pogodzie waha się od 12 do 25 kV/m. Podczas deszczu i mrozu intensywność EF może wzrosnąć do 50 kV/m.
Prądy przewodów linii elektroenergetycznej również wytwarzają pola magnetyczne. Indukcja pól magnetycznych osiąga największe wartości w połowie rozpiętości pomiędzy podporami. W przekroju linii elektroenergetycznych indukcja maleje wraz z odległością od przewodów. Na przykład linia energetyczna o napięciu 500 kV i prądzie fazowym 1 kA wytwarza na poziomie gruntu indukcję od 10 do 15 μT.
Stacje radiowe i sprzęt radiowy;
Różne urządzenia radioelektroniczne wytwarzają pola elektromagnetyczne w szerokim zakresie częstotliwości i z różnymi modulacjami. Najczęstszymi źródłami PEM, wnoszącymi istotny wkład w powstawanie tła elektromagnetycznego zarówno w warunkach przemysłowych, jak i środowiskowych, są ośrodki radiowe i telewizyjne.
Stacje radarowe;
Radary i instalacje radarowe mają zwykle anteny reflektorowe i emitują wąsko skierowaną wiązkę radiową. Działają na częstotliwościach od 500 MHz do 15 GHz, ale niektóre specjalne instalacje mogą pracować na częstotliwościach do 100 GHz i więcej. Głównymi źródłami pola elektromagnetycznego w radarach są urządzenia nadawcze i tor anteny-zasilacza. W lokalizacjach antenowych wartości gęstości strumienia energii wahają się od 500 do 1500 μW/cm2, w pozostałych miejscach obszaru technicznego odpowiednio od 30 do 600 μW/cm2. Ponadto promień strefy ochrony sanitarnej dla radaru dozorowania może sięgać 4 km przy ujemnym kącie zwierciadła.
Komputery i narzędzia do wyświetlania informacji;
Głównymi źródłami pól elektromagnetycznych w komputerze są: zasilanie (częstotliwość 50 Hz) monitorów, jednostek systemowych, urządzeń peryferyjnych; zasilacze bezprzerwowe (częstotliwość 50 Hz); system skanowania pionowego (od 5 Hz do 2 kHz); poziomy system skanowania (od 2 do 14 kHz); Moduł modulacji wiązki elektronopromieniowej (od 5 do 10 MHz). Również w przypadku monitorów wyposażonych w lampę elektronopromieniową i duży ekran (19, 20 cali) pod wpływem wysokiego napięcia powstaje znaczne promieniowanie rentgenowskie, które należy uznać za czynnik ryzyka dla zdrowia użytkowników.
Okablowanie;
Pola elektromagnetyczne w obiektach mieszkalnych i przemysłowych powstają zarówno w wyniku pól zewnętrznych wytwarzanych przez linie energetyczne (napowietrzne, kablowe), transformatory, tablice rozdzielcze i inne urządzenia elektryczne, jak i w wyniku źródeł wewnętrznych, takich jak domowe i przemysłowe urządzenia elektryczne, oświetlenie i urządzenia elektryczne. urządzenia grzewcze, różnego rodzaju okablowanie zasilające. Podwyższony poziom pól elektrycznych obserwuje się tylko w bezpośrednim sąsiedztwie tego sprzętu.
Źródłami pól magnetycznych mogą być: prądy instalacji elektrycznych, prądy błądzące o częstotliwości przemysłowej, powstałe na skutek asymetrii obciążenia fazowego (obecność dużego prądu w przewodzie neutralnym) i przepływające przez sieci wodociągowe i ciepłownicze oraz kanalizacyjne; prądy kabli elektroenergetycznych, wbudowanych podstacji transformatorowych i tras kablowych.
Transport elektryczny;
Środowisko elektromagnetyczne w tradycyjnych środkach transportu miejskiego charakteryzuje się niejednoznacznym rozkładem wartości pola magnetycznego zarówno w obszarach pracy, jak i we wnętrzach samochodów. Jak pokazują pomiary indukcji stałych i przemiennych pól magnetycznych, zakres rejestrowanych wartości wynosi od 0,2 do 1200 μT. Zatem w kabinach maszynistów tramwajów indukcja stałego pola magnetycznego waha się od 10 do 200 μT, w przedziałach pasażerskich od 10 do 400 μT. Indukcja pola magnetycznego o skrajnie niskiej częstotliwości w czasie ruchu wynosi do 200 µT, a podczas przyspieszania i hamowania do 400 µT.
Pomiary pól magnetycznych w pojazdach elektrycznych wskazują na obecność różnych poziomów indukcji, zwłaszcza w biologicznie ważnych zakresach częstotliwości ultraniskich (zakresy częstotliwości od 0,001 do 10 Hz) i skrajnie niskich częstotliwości (zakresy częstotliwości od 10 do 1000 Hz). Pola magnetyczne o takim zasięgu, których źródłem jest transport elektryczny, mogą stanowić zagrożenie nie tylko dla pracowników tego rodzaju transportu, ale także dla ludności.
Komunikacja mobilna (urządzenia, wzmacniaki)
Łączność mobilna działa na częstotliwościach od 400 MHz do 2000 MHz. Źródłami pól elektromagnetycznych w zakresie częstotliwości radiowych są stacje bazowe, linie komunikacji radiowej i stacje mobilne. W przypadku stacji ruchomych najsilniejsze pola elektromagnetyczne rejestrowane są w bezpośrednim sąsiedztwie radiotelefonu (w odległości do 5 cm).
Charakter rozkładu pola elektromagnetycznego w przestrzeni otaczającej telefon zmienia się znacząco w obecności abonenta (kiedy abonent rozmawia przez telefon). Głowa ludzka pochłania od 10,8 do 98% energii emitowanej przez modulowane sygnały o różnych częstotliwościach nośnych.
Źródła pól elektromagnetycznych (PEM) są niezwykle różnorodne – są to systemy przesyłu i dystrybucji energii (linie elektroenergetyczne, podstacje transformatorowe i dystrybucyjne) oraz urządzenia pobierające energię elektryczną (silniki elektryczne, kuchenki elektryczne, grzejniki elektryczne, lodówki, telewizory, terminale wideo, itp.).
Do źródeł wytwarzających i przesyłających energię elektromagnetyczną zalicza się rozgłośnie radiowe i telewizyjne, instalacje radarowe i systemy radiokomunikacyjne, szeroką gamę instalacji technologicznych w przemyśle, urządzenia i sprzęt medyczny (urządzenia do diatermii i induktotermii, terapii UHF, urządzenia do terapii mikrofalowej itp.) .).
Kontyngent pracujący i ludność mogą być narażeni na izolowane składniki pola elektrycznego lub magnetycznego lub ich kombinację. W zależności od stosunku osoby narażonej do źródła promieniowania zwyczajowo rozróżnia się kilka rodzajów narażenia - narażenie zawodowe, nieprofesjonalne, narażenie w domu oraz narażenie w celach terapeutycznych. Narażenie zawodowe charakteryzuje się różnorodnością sposobów wytwarzania i możliwości narażenia na pola elektromagnetyczne (napromieniowanie w strefie bliskiej, w strefie indukcyjnej, ogólne i lokalne, w połączeniu z działaniem innych niekorzystnych czynników w środowisku pracy). W warunkach narażenia pozazawodowego najbardziej typowe jest narażenie ogólne, najczęściej w strefie fal.
Pola elektromagnetyczne generowane przez niektóre źródła mogą oddziaływać na całe ciało osoby pracującej (narażenie ogólne) lub na odrębną część ciała (narażenie miejscowe). W tym przypadku narażenie może być izolowane (z jednego źródła pól elektromagnetycznych), łączone (z dwóch lub więcej źródeł pól elektromagnetycznych o tym samym zakresie częstotliwości), mieszane (z dwóch lub więcej źródeł pól elektromagnetycznych o różnych zakresach częstotliwości) oraz łączone (w ramach warunki jednoczesnego narażenia na pole elektromagnetyczne i inne niekorzystne czynniki fizyczne środowiska pracy).
Fala elektromagnetyczna to proces oscylacyjny związany z wzajemnie połączonymi polami elektrycznymi i magnetycznymi zmieniającymi się w przestrzeni i czasie.
Pole elektromagnetyczne to obszar propagacji elektromagnetycznej
Charakterystyka fal elektromagnetycznych. Pole elektromagnetyczne charakteryzuje się częstotliwością promieniowania f mierzoną w hercach lub długością fali X mierzoną w metrach. Fala elektromagnetyczna rozchodzi się w próżni z prędkością światła (3108 m/s), a zależność pomiędzy długością i częstotliwością fali elektromagnetycznej jest określona zależnością
gdzie c jest prędkością światła.
Prędkość rozchodzenia się fal w powietrzu jest zbliżona do prędkości ich rozchodzenia się w próżni.
Pole elektromagnetyczne ma energię, a fala elektromagnetyczna rozchodząca się w przestrzeni przenosi tę energię. Pole elektromagnetyczne składa się ze składowych elektrycznych i magnetycznych (Tabela nr 35).
Natężenie pola elektrycznego E jest cechą składowej elektrycznej pola elektromagnetycznego, której jednostką miary jest V/m.
Natężenie pola magnetycznego H (A/m) jest cechą składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego.
Gęstość strumienia energii (EFD) to energia fali elektromagnetycznej przenoszona przez falę elektromagnetyczną w jednostce czasu przez jednostkę powierzchni. Jednostką miary PES jest W/m.
Tabela nr 35. Jednostki miary natężenia pola elektromagnetycznego w Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI)
|
Dla niektórych zakresów promieniowania elektromagnetycznego – EMR (zakres światła, promieniowanie laserowe) wprowadzono inne charakterystyki.
Klasyfikacja pól elektromagnetycznych. Zakres częstotliwości i długość fali elektromagnetycznej pozwalają podzielić pole elektromagnetyczne na światło widzialne (fale świetlne), promieniowanie podczerwone (termiczne) i ultrafioletowe, którego podstawą fizyczną są fale elektromagnetyczne. Tego typu promieniowanie krótkofalowe wywierają specyficzny wpływ na człowieka.
Fizyczną podstawę promieniowania jonizującego stanowią także fale elektromagnetyczne o bardzo wysokich częstotliwościach, które posiadają dużą energię wystarczającą do zjonizowania cząsteczek substancji, w której fala się rozchodzi (tabela nr 36).
Zakres częstotliwości radiowych widma elektromagnetycznego dzieli się na cztery zakresy częstotliwości: niskie częstotliwości (LF) - poniżej 30 kHz, wysokie częstotliwości (HF) - 30 kHz...30 MHz, ultra wysokie częstotliwości (UHF) - 30...30 MHz. 0,300 MHz, bardzo wysokie częstotliwości (kuchenka mikrofalowa) - 300 MHz, 750 GHz.
Szczególnym rodzajem promieniowania elektromagnetycznego (EMR) jest promieniowanie laserowe (LR), generowane w zakresie długości fal 0,1...1000 mikronów. Cechą LR jest monochromatyczność (ściśle jedna długość fali), spójność (wszystkie źródła promieniowania emitują fale w tej samej fazie) i ostra kierunkowość wiązki (mała rozbieżność wiązki).
Konwencjonalnie promieniowanie niejonizujące (pola) może obejmować pola elektrostatyczne (ESF) i pola magnetyczne (MF).
Pole elektrostatyczne to pole stacjonarnych ładunków elektrycznych, które oddziałują między sobą.
Elektryczność statyczna to zespół zjawisk związanych z powstawaniem, zachowaniem i relaksacją swobodnego ładunku elektrycznego na powierzchni lub w objętości dielektryków lub na izolowanych przewodnikach.
Pole magnetyczne może być stałe, pulsacyjne, zmienne.
W zależności od źródeł powstawania pola elektrostatyczne mogą występować w postaci samego pola elektrostatycznego, powstającego w różnego typu elektrowniach oraz podczas procesów elektrycznych. W przemyśle ESP są szeroko stosowane do oczyszczania elektrogazu, elektrostatycznego oddzielania rud i materiałów oraz elektrostatycznego nakładania farb i polimerów. Produkcja, testowanie,
transport i magazynowanie urządzeń półprzewodnikowych i układów scalonych, szlifowanie i polerowanie obudów odbiorników RTV,
procesy technologiczne związane z zastosowaniem dielektryka
materiały, a także pomieszczenia centrów komputerowych, w których koncentruje się pomnażająca się technologia komputerowa, charakteryzują się formacją
pola elektrostatyczne. Ładunki elektrostatyczne i wytwarzane przez nie pola elektrostatyczne mogą powstawać, gdy ciecze dielektryczne i niektóre materiały sypkie przemieszczają się przez rurociągi, podczas wlewania cieczy dielektrycznych lub podczas zwijania folii lub papieru.
Tabela nr 36. Międzynarodowa klasyfikacja fal elektromagnetycznych
|
Elektromagnesom, elektromagnesom, instalacjom typu kondensatorów, magnesom odlewanym i cermetalowym towarzyszy pojawienie się pól magnetycznych.
W polach elektromagnetycznych wyróżnia się trzy strefy, które powstają w różnych odległościach od źródła promieniowania elektromagnetycznego.
Strefa indukcyjna (strefa bliska) – obejmuje odcinek od źródła promieniowania do odległości równej w przybliżeniu V2n ~ V6. W tej strefie fala elektromagnetyczna nie została jeszcze uformowana, dlatego pola elektryczne i magnetyczne nie są ze sobą powiązane i działają niezależnie (pierwsza strefa).
Strefa interferencyjna (strefa pośrednia) zlokalizowana jest w odległościach od około V2n do 2lX. W tej strefie powstają fale elektromagnetyczne i na człowieka oddziałują pola elektryczne i magnetyczne, a także uderzenie energetyczne (druga strefa).
Strefa fal (strefa daleka) - zlokalizowana w odległościach większych niż 2lX. W tej strefie powstaje fala elektromagnetyczna, a pola elektryczne i magnetyczne są ze sobą powiązane. Na osobę w tej strefie oddziałuje energia fal (trzecia strefa).
Wpływ pola elektromagnetycznego na organizm. Biologiczne i patofizjologiczne oddziaływanie pól elektromagnetycznych na organizm zależy od zakresu częstotliwości, intensywności czynnika wpływającego, czasu trwania napromieniania, charakteru promieniowania i trybu napromieniania. Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na organizm zależy od sposobu rozchodzenia się fal radiowych w środowiskach materialnych, gdzie o absorpcji energii fal elektromagnetycznych decyduje częstotliwość drgań elektromagnetycznych oraz właściwości elektryczne i magnetyczne ośrodka.
Jak wiadomo, wiodącym wskaźnikiem charakteryzującym właściwości elektryczne tkanek organizmu jest ich przenikalność dielektryczna i magnetyczna. Z kolei różnice we właściwościach elektrycznych tkanek (przepuszczalność dielektryczna i magnetyczna, rezystywność) są związane z zawartością w nich wody wolnej i związanej. Wszystkie tkanki biologiczne, ze względu na stałą dielektryczną, dzielą się na dwie grupy: tkanki o dużej zawartości wody – powyżej 80% (krew, mięśnie, skóra, tkanka mózgowa, tkanka wątroby i śledziony) oraz tkanki o stosunkowo niskiej zawartości wody (tłuszcz , kość). Współczynnik absorpcji w tkankach o dużej zawartości wody, przy tym samym natężeniu pola, jest 60 razy wyższy niż w tkankach o małej zawartości wody. Dlatego głębokość wnikania fal elektromagnetycznych w tkanki o niskiej zawartości wody jest 10 razy większa niż w tkankach o dużej zawartości wody.
Efekty termiczne i atermiczne leżą u podstaw mechanizmów biologicznego działania fal elektromagnetycznych. Efekt termiczny PEM charakteryzuje się selektywnym nagrzewaniem poszczególnych narządów i tkanek oraz wzrostem ogólnej temperatury ciała. Intensywne napromieniowanie PEM może powodować wyniszczające zmiany w tkankach i narządach, jednak ostre formy uszkodzeń występują niezwykle rzadko, a ich wystąpienie wiąże się najczęściej z sytuacjami awaryjnymi, wynikającymi z naruszenia przepisów bezpieczeństwa.
Przewlekłe formy uszkodzeń fal radiowych, ich objawy i przebieg nie mają ściśle określonych objawów. Charakteryzują się jednak rozwojem stanów astenicznych i zaburzeń wegetatywnych, głównie z
aspektów układu sercowo-naczyniowego. Wraz z ogólnym osłabieniem, któremu towarzyszy osłabienie, zwiększone zmęczenie, niespokojny sen, pacjenci odczuwają ból głowy, zawroty głowy, labilność psycho-emocjonalną, ból serca, zwiększoną potliwość i zmniejszony apetyt. Rozwijają się objawy akrocyjanozy, miejscowej nadmiernej potliwości, zimnych dłoni i stóp, drżenia palców, niestabilności tętna i ciśnienia krwi z tendencją do bradykardii i niedociśnienia; Dysfunkcja układu przysadkowo-nadnerczowego prowadzi do zmian w wydzielaniu hormonów tarczycy i płciowych.
Jedną z niewielu specyficznych zmian powstałych na skutek narażenia na promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu częstotliwości radiowych jest rozwój zaćmy. Oprócz zaćmy, pod wpływem fal elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości może rozwinąć się zapalenie rogówki i uszkodzenie zrębu rogówki.
Promieniowanie podczerwone (termiczne), promieniowanie świetlne o dużej energii, a także promieniowanie ultrafioletowe o wysokim natężeniu, przy ostrym narażeniu, mogą prowadzić do rozszerzenia naczyń włosowatych, oparzeń skóry i narządów wzroku. Przewlekłemu napromienianiu towarzyszą zmiany w pigmentacji skóry, rozwój przewlekłego zapalenia spojówek i zmętnienie soczewki oka. Promieniowanie ultrafioletowe na niskim poziomie jest dla człowieka przydatne i potrzebne, ponieważ wzmaga procesy metaboliczne w organizmie i syntezę biologicznie aktywnej formy witaminy D.
Wpływ promieniowania laserowego na osobę zależy od intensywności promieniowania, długości fali, charakteru promieniowania i czasu ekspozycji. W tym przypadku wyróżnia się lokalne i ogólne uszkodzenie niektórych tkanek ludzkiego ciała. Narządem docelowym jest w tym przypadku oko, które łatwo ulega uszkodzeniu, pogarsza się przezroczystość rogówki i soczewki, istnieje ryzyko uszkodzenia siatkówki. Skanowanie laserowe, szczególnie w zakresie podczerwieni, może penetrować tkanki na znaczną głębokość, wpływając na narządy wewnętrzne. Długotrwałe narażenie na promieniowanie laserowe nawet o małej intensywności może prowadzić do różnorodnych zaburzeń czynnościowych układu nerwowego, sercowo-naczyniowego, gruczołów dokrewnych, ciśnienia krwi, zwiększonego zmęczenia i obniżonej wydajności.
Higieniczna regulacja pól elektromagnetycznych. Zgodnie z dokumentami regulacyjnymi: SanPiN „Wymagania sanitarno-epidemiologiczne dotyczące eksploatacji sprzętu radioelektronicznego w warunkach pracy ze źródłami promieniowania elektromagnetycznego” nr 225 z dnia 10 kwietnia 2007 r. Ministerstwo Zdrowia Republiki Kazachstanu; SanPiN „Przepisy i standardy sanitarne dotyczące ochrony ludności przed działaniem pól elektromagnetycznych wytwarzanych przez obiekty radiotechniczne” nr 3.01.002-96 Ministerstwa Zdrowia Republiki Kazachstanu; MU
„Wytyczne dotyczące realizacji państwowego nadzoru sanitarnego nad obiektami ze źródłami pól elektromagnetycznych (PEM) niejonizującej części widma” nr 1.02.018/u-94 Ministerstwa Zdrowia Republiki Kazachstanu; MU „Zalecenia metodyczne dotyczące laboratoryjnego monitorowania źródeł pól elektromagnetycznych niejonizującej części widma (PEM) w ramach państwowego nadzoru sanitarnego” nr 1.02.019/r-94 Ministerstwo Zdrowia Republiki Kazachstanu reguluje intensywność pól elektromagnetycznych o częstotliwościach radiowych na stanowiskach pracy personelu,
prowadzenie pracy ze źródłami pola elektromagnetycznego oraz wymagania dotyczące monitorowania i naświetlania polem elektrycznym są również regulowane, zarówno pod względem intensywności, jak i czasu działania.
Zakres częstotliwości radiowych pól elektromagnetycznych (60 kHz - 300 MHz) szacuje się na podstawie siły składowej elektrycznej i magnetycznej pola; w zakresie częstotliwości 300 MHz – 300 GHz – przez gęstość strumienia energii promieniowania powierzchniowego i wytwarzany przez nią ładunek energii (EL). Całkowity przepływ energii przechodzący przez jednostkę napromieniowanej powierzchni w czasie działania (T) i wyrażony jako iloczyn PES T, reprezentuje ładunek energii.
Na stanowiskach pracy personelu natężenie pola elektromagnetycznego w zakresie częstotliwości 60 kHz - 300 MHz w ciągu dnia pracy nie powinno przekraczać ustalonych maksymalnych dopuszczalnych poziomów (MPL):
W przypadkach, gdy czas narażenia personelu na pola elektromagnetyczne nie przekracza 50% czasu pracy, dopuszczalne są poziomy wyższe od określonych, nie więcej jednak niż 2 razy.
Normalizację i ocenę higieniczną trwałych pól magnetycznych (PMF) w obiektach przemysłowych i zakładach pracy (tabela nr 37) przeprowadza się w sposób zróżnicowany, w zależności od czasu narażenia pracownika w trakcie zmiany roboczej oraz z uwzględnieniem warunków ogólnych lub lokalnych narażenie.
| Tabela nr 37. Maksymalne dopuszczalne limity oddziaływania PMF na pracowników. |
Powszechnie stosowane są także standardy higieniczne PMP (Tabela nr 38), opracowane przez Międzynarodowy Komitet ds. Promieniowania Niejonizującego, działający w ramach Międzynarodowego Stowarzyszenia Ochrony Przed Promieniowaniem.
