Воздействие сверхвысокочастотного излучения на человека.
Нормирование сверхвысокочастотного излучения.
Защитные мероприятия от сверхвысокочастотного излучения.
1. Санитарные правила и нормы. Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона. СанПиН 2.2.4.1191-03. – М.: Госкомсанэпиднадзор России, 2004. – 38 с.
2. Маньков В. Д. Безопасность жизни и деятельности. Часть II. Безопасность эксплуатации ВВТ: Учеб. пособие для военных ВУЗов.– СПб: МО РФ, 2004. – 275 с., ил.
Перечень наглядных пособий и технических средств:
1. Плакат 18.1. Предельно допустимые уровни напряженности и энергетической нагрузки электромагнитного поля.
2. Плакат 18.2. Классификация мероприятий по защите от СВЧ –излу-чений.
За несколько последних десятилетий сформировался новый фактор окружающей среды - электромагнитные поля (ЭМП) антропогенного происхождения – электромагнитный смог.
Масштабы электромагнитного загрязнения среды стали столь существенны, что Всемирная организация здравоохранения включила эту проблему в число наиболее актуальных для человечества. Некоторые специалисты относят ЭМП к числу сильнодействующих экологических факторов с катастрофическими последствиями для всего живого. Особенно резко напряженность полей возросла вблизи линий электропередач (ЛЭП), радио и телестанций, средств радиолокации и радиосвязи (в том числе мобильной и спутниковой), различных энергетических и энергоемких установок, городского электротранспорта. За последние годы в городах число разнообразных источников ЭМП во всем частотном диапазоне (вплоть до десятков ГГц) резко увеличивается. Это и радиотелефоны (системы сотовой связи), радары ГИБДД, микроволновые печи, компьютеры и т. д.
Воздействие электромагнитных полей на человека
Исследования в области биологического воздействия ЭМП позволили определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая.
Среди зарегистрированных последствий воздействия электромагнитного загрязнения на человека – повреждение основных функций организма, в том числе поражение сердечно-сосудистой системы, пищеварительной системы, развитие психических расстройств и др.
Результатом продолжительного воздействия ЭМП даже относительно слабого уровня могут быть раковые заболевания, изменение поведения, склонности к развитию стрессорных реакций, бессоница, потеря памяти, болезни Паркинсона и Альцгеймера, бронхит, астма, угнетение половой функции, аритмия, мигрень, хроническая усталость и многие другие состояния, включая повышение уровня самоубийств в крупных городах. Точно доказано, что воздействие ЭМП негативно сказывается на кровообращении головного мозга.
По некоторым данным значительная часть случаев инфаркта миокарда в крупных городах вызвана скачками мощных низкочастотных техногенных электромагнитных полей. Описаны состояния повышенной чувствительности человека к электромагнитному загрязнению и кумуляции (накопления эффекта) электромагнитного загрязнения. В ряде случаев специалисты отмечают «информационный» механизм воздействия электромагнитных полей малой интенсивности на человека.
Особое место занимает опасность воздействия ЭМП для развивающегося организма в утробе матери (эмбриона) и детей, а также людей, подверженных аллергическим заболеваниям, поскольку они обладают исключительно большой чувствительностью к ЭМП.
В Санкт-Петербурге интенсивность ЭМП в 1000 раз превышает внегородской уровень, а средняя индукция техногенного низкочастотного магнитного поля составляет 0,6 мкТл в рабочие дни, а в субботу и воскресенье падает в 1,5 раза.
В Москве только за последние годы уровень электромагнитного загрязнения вырос в 20-30 раз. Напряженность же электромагнитных полей в крупных промышленных центрах России увеличилась за последние несколько десятилетий в тысячи раз.
Факты свидетельствуют, что обычный уровень низкочастотного электромагнитного поля крупного промышленного города соответствует ситуации природной «магнитной бури» (аномально высокой геомагнитной активности).
Большую опасность представляют электрические и магнитные поля токов промышленной частоты (50 Гц). Для электрического поля промышленной частоты существует гигиенический норматив 5 кв/м, однако специалисты считают, что безопасным является уровень 0,5 кв/м. Под ЛЭП 400-753 кВ напряженность электрического поля превышает Е=10кВ/м. Гигиенические нормативы разрешают работнику находиться в зоне воздействия электрического поля с частотой 50 ГЦ и Е=10 кВ/м не более 3 час., а для Е=20 кВ/м и выше не более 10 мин. в день. Жить близко от ЛЭП опасно.
Вдоль трассы высоковольтной линии (ВЛ), проходящей через населенную местность, границу санитарно-защитной зоны выбирают в соответствии с размерами, представленными в таблице:
В пределах санитарно-защитной (охранной) зоны запрещается размещать жилые здания, стоянки и остановки транспорта, устраивать места отдыха, спортивные и игровые площадки.
Из курса школьной физики мы знаем: проводник, по которому течет переменный ток, создает вокруг себя электромагнитное поле. Магнитная компонента поля с частотой 50 Гц особенно хорошо проникает через любые преграды, в том числе и внутрь нашего тела. Ученые установили, что постоянное нахождение людей в условиях низкочастотного магнитного поля с индукцией 0,2 – 6 мкТл приводит к астении, уменьшению полового влечения, меланхолии, появлению депрессии и раздражительности. Еще в 1972 г. американские исследователи заподозрили, что причиной увеличения случаев рака молочной железы у женщин может быть мода на электрические одеяла.
Вопрос об отдаленных последствиях воздействия переменного магнитного поля на здоровье человека стоял так остро, что в конце 70-х годов в десятках стран были начаты масштабные эпидемиологические исследования. В Швеции к 1992 г. было закончено наблюдение за здоровьем 500 тыс. человек, проживающих в условиях повышенных значений магнитного поля промышленной частоты.
Исследования показали, что если в местах проживания индукция магнитного поля превышала 0,3 мкТл, то раковые заболевания и лейкозы встречались здесь в 2 раза чаще. Для этого параметра электромагнитного излучения в России нет санитарных норм (данные на 1996 г.), однако в США и Швеции предельный уровень индукции магнитного поля, когда можно уверенно говорить об отсутствии последствий, определен в 0,2 мкТл в местах пребывания людей.
Сегодня эту величину магнитного поля частотой 50 Гц принято считать безопасной в десятках стран, и этой цифрой необходимо руководствоваться при проектировании городской застройки, планировке квартир и изготовлении бытовой техники.
Источниками опасных магнитных полей в наших квартирах являются все сильноточные приборы: грили, утюги, вытяжки, холодильники, телевизоры, компьютеры и блоки питания, общий силовой кабель подъезда или лифта.
Пальма первенства в списке опасных приборов принадлежит приборам для приготовления пищи – электроплите и микроволновой духовке. Хозяйки проводят около плиты часы, а значения магнитного поля электроплиты на 30 см составляют 0,4–4 мкТл. Магнитное поле СВЧ-печки даже на расстоянии 1 м редко бывает ниже 0,5 мкТл. Высокие значения магнитного поля регистрируют также у посудомоечных машин и стиральных машин с сушкой белья.
Специалисты московского Центра электромагнитной безопасности провели измерения магнитного поля некоторых бытовых приборов. Приняв расстояния, на которых регистрируется поле 0,2 мкТл и более за зону риска, они составили таблицу результатов измерений. Заметим, что все эти приборы были не электрическими подделками неизвестных мастеров, а продукцией крупнейших фирм – производителей электроники и бытовой техники.
Измерения показали, что из-за силовых кабелей и распределительных щитов в некоторых комнатах от 60 до 90% площади имеют уровень магнитного поля, превышающий В=0,2 мкТл. Эти зоны нецелесообразно использовать для сна и отдыха, размещения детей.
Минимальное воздействие магнитного поля на окружающих можно обеспечить при соблюдении простых правил:
Используйте модели электроприборов с меньшим уровнем электропотребления (чем меньшую мощность потребляет прибор, тем лучше);
Размещайте наиболее опасные приборы на расстоянии не менее 1,5 м от мест продолжительного пребывания или сна. Переставьте кровати в комнатах так, чтобы они оказались на максимальном расстоянии от источников магнитного поля. Особое внимание уделите электромагнитной безопасности мест, которые облюбовали для игр и отдыха дети;
Не включайте одновременно большое число электроприборов;
Не делайте «кольца» и «петли» из проводов;
Используйте для электрической проводки только двойной провод.
Заметим, что внутриквартирные перегородки и даже несущие стены не служат защитой от низкочастотного магнитного поля. При планировке расположения электроприборов следует учитывать и то, какие источники магнитного поля могут быть установлены у соседей за стенкой.
Для борьбы с повышенными магнитными полями весьма эффективна и принятая за рубежом трехпроводная схема домашней проводки в заземленном кожухе.
В электропоездах (электричках, метро, трамваях, троллейбусах) уровень ЭМП превышает естественный фон в сотни тысяч раз, а напряженность магнитного поля может достигнуть 10 мТл и превысить безопасный уровень в 5000 раз. Воздействие таких полей может служить пусковым механизмом для патологических процессов у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, и может привести к инфаркту.
Воздействие электромагнитных полей сверхвысокочастотного излучения. Электромагнитные поля радиочастот имеют диапазон длин волн от 3 км до 1 мм: высокие частоты (ВЧ) – длины волн от 3 км до 10 м, ультравысокие частоты (УВЧ) – от 10 до 1 м, сверхвысокие частоты (СВЧ) – от 1 м до 1 мм.
Современные радиотехнические средства работают в диапазонах частот от 60 кГц до 300 МГц и от 300 МГц до 300 ГГц с длинами волн от метров до миллиметров.
В вакууме электромагнитные поля характеризуются вектором направленности электрического поля – и магнитной индукции – .
В среде электромагнитное поле характеризуется напряженностью магнитного поля – и напряженностью электрического поля – .
Основными параметрами электромагнитной волны являются:
– длина волны – ;
– период – ;
– частота – ;
– скорость распространения .
В вакууме = (2,99776 0,0004) 10 8 м/с.
В средах ,
где – диэлектрическая проницаемость;
– магнитная проницаемость среды.
Область распространения волны делится на три зоны: ближнюю – зона индукции, промежуточную – зона интерференции, дальнюю – волновая зона. Ближняя зона простирается на расстоянии, равное приблизительно 1/6 . В этой зоне электромагнитное поле еще не сформировано и оценивается по электрической и магнитной составляющим. Для зоны интерференции характерно наличие как поля индукции, так и распространяющейся электромагнитной волны. Энергетическим показателем электромагнитного поля является объемная плотность энергии, равная сумме плотностей электрического и магнитного полей.
Для волновой зоны характерно наличие сформированного электромагнитного поля, распространяющегося в виде бегущей волны. В этой зоне электрическая и магнитная составляющие изменяются в фазе, и между их средними значениями за период изменения существует постоянное соотношение:
377 ,
где – магнитная проницаемость;
– диэлектрическая проницаемость свободного пространства;
377 – волновое сопротивление свободного пространства.
Энергетическим показателем зоны является плотность потока энергии ППЭ, т.е. величина энергии, приходящая через 1 см 2 поверхности, перпендикулярной к направлению распространения электромагнитной волны за 1 с:
[Вт/м 2 ],
где – электрическая составляющая электромагнитного поля (напряжённость электрического поля);
– магнитная составляющая электромагнитного поля (напряжённость магнитного поля).
По субъективным ощущениям и объективным реакциям организма человека не наблюдается особых различий при воздействии всего диапазона радиоволн ВЧ, УВЧ и СВЧ, но более характерны проявления и неблагоприятны последствия воздействий СВЧ электромагнитных волн.
Степень опасности воздействия электромагнитного излучения на человека зависит от следующих факторов:
– мощности источника электромагнитных излучений;
– режима работы излучателей (постоянный или временный);
– конструктивных особенностей излучающих устройств;
– особенностей поля антенн каждого типа;
– технического состояния радиотехнических средств;
– расположения рабочих мест и эффективности защитных мероприятий;
– параметров электромагнитного поля;
– времени воздействия;
– индивидуальных свойств человека.
В районе действия источников СВЧ –излучения воздействию радиоволн могут быть подвержены не только специалисты, но и люди, которые по роду своей деятельности или месту жительства к источникам излучений не имеют никакого отношения. Незнание и непонимание опасности воздействия, а также правил и мер безопасности приводит к нежелательным социально–политическим последствиям.
При распространении радиоволн в различных материальных средах могут иметь место явления поглощения, отражения, преломления и рассеивания, а вблизи неоднородностей – дифракция волн, интерференция и полное внутреннее отражение. Поглощение энергии электромагнитной волны зависит от частоты электромагнитных колебаний, электрических и магнитных свойств среды. К числу основных показателей, характеризующих электрические свойства среды, относятся диэлектрическая – и магнитная – проницаемости. При одинаковых значениях напряженности поля коэффициент поглощения в тканях с высоким содержанием воды (более 80 % – кровь, мышцы, мозг, печень и другие) примерно в 60 раз выше, чем в тканях с низким содержанием воды (жировая, костная ткани). В силу этого глубина проникновения электромагнитных волн в ткани с низким содержанием воды, по крайней мере, в 10 раз больше, чем в ткани с ее высоким содержанием.
Поглощение энергии зависит от частоты излучения и длины волны. При более высоких частотах, особенно при СВЧ, размер тела и толщина отдельных слоев тканей становятся соизмеримыми с длинами волн, при этом диэлектрические потери увеличиваются. Поглощению энергии во многом способствует подкожный жировой слой. Поглощаемая тканями энергия электромагнитного поля превращается в теплоту, создавая ее избыток. Это воздействие СВЧ – излучения носит название теплового . Избыточная теплота отводится путем повышения нагрузки на механизм терморегуляции организма. Однако, начиная с плотности истока энергии, равной 10 мвт/см 2 , называемой тепловым порогом , организм не справляется с отводом образующейся теплоты, температура тела существенно повышается.
Наиболее активно электромагнитное поле воздействует на органы с большим содержанием воды. Перегрев особенно вреден для тканей со слаборазвитой сосудистой системой (глаза, почки, желудок, яичники), так как кровеносную систему можно уподобить системе водяного охлаждения. Так, облучение глаз вызывает помутнение хрусталика (катаракту), которое обнаруживается не сразу, а через несколько дней или недель после облучения.
Электромагнитное поле также оказывает специфическое (биологическое) воздействие на ткани человека как биологические объекты даже при интенсивности поля, значительно меньшей теплового порога. Происходит изменение ориентации клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабление биохимической активности белковых молекул, нарушение функции сердечно–сосудистой системы и обмена веществ.
Особенно сильное влияние оказывает магнитная составляющая полей. В отличие от электрической составляющей стены и крыши зданий её практически не экранируют. Исследования на клеточных структурах показывают, что магнитные поля могут быть причиной раковых заболеваний, поскольку они подавляют иммунную защиту организма и влияют на механизм, регулирующий рост клеток.
Отрицательное воздействие электромагнитных полей вызывает обратимые и необратимые изменения в организме: торможение рефлексов, понижение кровяного давления, замедление сокращений сердца, изменение состава крови в сторону увеличения числа лейкоцитов и уменьшения эритроцитов (лейкемия, белокровие). Функциональные нарушения, вызванные биологическим воздействием электромагнитных полей, способны аккумулироваться (накапливаться) в организме.
Субъективные ощущения облучаемого персонала выражаются в жалобах на частую головную боль, сонливость или бессонницу, утомляемость, вялость, слабость, повышенную потливость, снижение памяти, рассеянность, головокружение, потемнение в глазах, беспричинное чувство тревоги, страха и др.
Воздействие электромагнитных волн радиочастот на сердечно–сосудистую систему облучаемый персонал ощущает в виде сильных болей в области сердца, учащенного сердцебиения, сильной одышки при физических нагрузках, а также удушья.
Отклонения в функционировании желудочно–кишечного тракта облучаемого радиоволнами персонала проявляется в сильных болях в области желудка и появлении изжоги.
К числу вышеуказанных неблагоприятных воздействий на человека следует добавить мутагенное действие, а также временную стерилизацию при облучении интенсивностями выше теплового порога. Для оценки потенциальных неблагоприятных воздействий электромагнитных волн приняты допустимые энергетические характеристики электромагнитного поля для различного диапазона частот.
Определенную опасность представляют электромагнитные излучения сверхвысоких частот, которые способствуют повышенной утомляемости или, в зависимости от индивидуальных особенностей организма, излишней возбудимости, а также при воздействии СВЧ излучение на глаза, развитию катаракты.
Отраслевой стандарт для предприятий и учреждений, постоянно имеющих дело с СВЧ устройствами (рабочие частоты выше 300 МГц), пределом безопасности для персонала считает такой поток излучения, плотность которого на расстоянии 50 см от источника (на рабочем месте не превышает Р1=10 мкВт/см 2 .
Такая мощность излучения достигается лишь в некоторых бытовых микроволновых печах, например, у итальянской Belonghe plus, Momento SPA 3100, у остальных обследованных печей мощность излучения меньше.
Следующим источником мощного электромагнитного излучения являются карманные радиотелефоны сотовой связи. Бытовые бесшнуровые телефоны опасности не представляют. Для радиотелефонов ручного пользования мощность излучения находится в пределах от десятых долей Вт до 10 Вт. Радиотелефон, работающий в диапазоне 900 мГц с мощностью излучения около 1 Вт, способен создать в области височной части черепа человека плотность мощности в 10-100 раз большую, чем предельно допустимое значение 10 мкВт/см 2 Воздействие таких ЭМП на мозг приводит к раку мозга (с этим столкнулись в США в начале 90-х годов), гормональным заболеваниям, повышению давления, сердечно-сосудистым эффектам и изменению поведения.
Был проведен эксперимент в течение месяца, в ходе которого 20 добровольцев 6 дней в неделю по 2 час. в день использовали стандартный сотовый телефон. В результате у них наблюдалось устойчивое снижение гормона, отвечающего за работу щитовидной железы. При этом уменьшалось потребление кислорода, снижалась скорость обменных процессов. Внешние признаки этого - выпадение волос, сухая одутловатая кожа с желтоватым оттенком, хриплый голос. Эксперименты на животных показали, что практически все контрольные системы организма реагируют именно на модулированный сигнал при низкой интенсивности энергии воздействия (100 мкВт/см 2).
При использовании сотовых телефонов с несущей частотой 450-900 МГц излучение в мозгу поглощается неравномерно. Могут образоваться "горячие точки" и эти участки мозга будут как бы "сварены".
При использовании телефона с пиковой мощностью 2 Вт и рабочей частотой 900 МГц напряженность поля в головном мозге составляет от 20 до 30 В/м или от 120 до 230 мкВт/см 2 (норматив в России, как и в США, для пользователей сотовых телефонов 100 мкВт/см 2).
Излучение сотового телефона имеет сложный спектр, содержащий низкочастотные составляющие (около 2 Гц), источником которых является батарея питания. У некоторых моделей эта низкочастотная составляющая создает магнитное поле до 6 мкТл, т.е. в 30 раз превышающее безопасный уровень. Модулированные ЭМП могут избирательно подавлять или усиливать биоритмы другой частоты биотоков мозга. Исключительно высокой восприимчивостью к ЭМП в определенных режимах модуляции обладают люди, склонные к аллергии. Для них опасно воздействие 1-4 мкВт/см 2 , что следует учитывать при расширении круга лиц, использующих сотовые телефоны.
Результаты измерений в Центре электромагнитной безопасности в Москве в 1996 г. показали, что на расстоянии 5 см от антенны уровень плотности потока мощности составлял 0,2-0,7 Вт/см 2 ,в среднем 0,5 Вт/см 2 . Это в 50 000 раз превышает предельный уровень 10 мкВт/см 2 и в 5000 раз допустимый уровень облучения пользователя сотового телефона 100 мкВт/см 2 .
В декабре 1996 г. Центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Москве провел испытания сотовых телефонов, которые показали, что плотности потока энергии от антенны мобильных телефонов разных моделей составляют от 0,01Вт/см 2 до 0,08 Вт/см 2 , что в 100–800 раз превышает допустимый уровень.
В соответствии со стандартом ЕЭС Genelec 50166 предельное значение дозы поглощенной мощности ЭМП для населения равно 0,08 Вт/кг.
Средняя удельная поглощенная мощность, создаваемая сотовыми телефонами с мощностью излучения 1 Вт, для системы ASM составляет -3,09 Вт/кг, а для Дест 1800-4,6 Вт/кг, что в несколько десятков раз превышает требования стандарта.
Изменение поведения начинается при удельной поглощенной мощности 2.5-5 Вт/кг, гормональные изменения - при 3-4 Вт/кг, а сердечно сосудистые эффекты при 0,3-3 Вт/кг. Опасный уровень ЭМП для жителей, даже не пользующихся сотовой связью, могут создавать и базовые станции сотовой связи, устанавливаемые, как правило, на крышах домов. В 1996 г. таких базовых станций в Москве было более 100.
Как мы помним из курса школьной физики, электрическое поле создается электрическими зарядами, а магнитное -- движением этих зарядов по проводнику. По определению, электромагнитное поле -- это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся магнитное поле Н порождает в ответ вихревое электрическое поле Е: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. Электро-магнитное поле неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, электро-магнитное поле «отрывается» них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне).
Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитного поля во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего электро-магнитного поля современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне электро-магнитное поле (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм.
Варианты воздействия электро-магнитного поля на биоэкосистемы, включая человека, разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и сочетанное с другими неблагоприятными факторами среды и т.д.
На биологическую реакцию влияют следующие параметры электро-магнитного поля:
- · интенсивность электро-магнитного поля (величина);
- · частота излучения;
- · продолжительность облучения;
- · модуляция сигнала;
- · сочетание частот электро-магнитного поля,
- · периодичность действия.
Сочетание вышеперечисленных параметров может давать существенно различающиеся последствия для реакции облучаемого биологического объекта.
В подавляющем большинстве случаев облучение происходит полями относительно низких уровней. Нижеперечисленные последствия относятся к таким случаям.
Многочисленные исследования в области биологического действия электро-магнитного поля позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия электромагнитного поля на население.
Биологический эффект электромагнитного поля в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.
Особо опасны электромагнитные поля могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечнососудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом. Особенно подвержены пагубному воздействию электромагнитного поля на следующие системы организма:
- · нервная
- · иммунная
- · эндокринная и нейрогуморальная
- · сердечно-сосудистая
- · половая.
Кроме этого длительное или сильное воздействие электро-магнитного поля может привести к психическим расстройствам и различного рода мутациям.
Для лечения электромагнитными полями используют:
- · Постоянная магнитотерапия
- · Импульсная магнитотерапия
- · Низкочастотная магнитотерапия
- · Высокочастотная магнитотерапия
Каждый человек ежедневно подвергается массированной атаке электромагнитных излучений, возникающих при работе различной бытовой техники - смартфонов, планшетов, СВЧ-печей, пылесосов, холодильников, стиральных машин. Конечно, электроприборы значительно упрощают повседневную жизнь, но, образуя так называемый электромагнитный «смог» и губительно воздействуют на весь организм. Недаром, Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) назвала электромагнитное загрязнение еще одной глобальной экологической проблемой, и признало его воздействие более опасным, чем влияние остаточного ядерного облучения.
Как действуют электромагнитные волны?
Ученые до середины 20-го века не принимали во внимание электромагнитное облучение, считая, что его кванты излучают меньше энергии, чем тепловое движение молекул, и совершенно безопасны для животного и растительного мира. Сегодня электромагнитные волны (ЭМВ) стали проблемой всего человечества, поскольку их неблагоприятное воздействие проявляется как на клеточном, так на организменном уровне.
Механизм их воздействия до сих пор не изучен до конца, особенно это касается малоинтенсивных излучений. Считается, что проходя через тело, ЭМВ возбуждают электроны в веществах и активизируют биохимические процессы в организме человека. Например, волны частотой 850 МГц увеличивают активность молекул воды в 11 раз!
Из-за этого повышается температура тела, молекулы ионизируются и вызывают вторичные, более слабые электромагнитные излучения в живых тканях. Поскольку каждый орган работает на определенной частоте: сердце - 700 Гц, мозг во сне - 10 Гц, во время бодрствования - 50 Гц, источник электромагнитных волн, работающий на другой или аналогичной частоте, может нарушить нормальное функционирование органа и привести к развитию заболевания.
Чем опасно электромагнитное излучение?
Опасность электромагнитного излучения (ЭМИ) заключается в том, что его невозможно почувствовать, оно не имеет вкуса, запаха и цвета, но обладает большой проникающей силой. Причем высокочастотные волны наносят больший биологический вред, чем длинные. Многочисленные эксперименты подтвердили, что волны миллиметровой частоты практически полностью задерживаются кожей, а сантиметрового и дециметрового интервала практически не поглощаются эпидермисом и проникают дальше, негативно действуя на органы, ткани, а главное - на клетки мозга.
ЭМИ угнетающе воздействует на иммунитет, сердце, кровеносные сосуды, эндокринные железы и нервную систему человека. Длительное нахождение в его зоне вызывает головные боли, бессонницу, стрессовые состояния. Постоянное облучение организма может привести к выпадению волос, обострению хронических болезней, развитию серьезных психических заболеваний. Особенно оно опасно для беременных женщин, так как может спровоцировать выкидыши, преждевременные роды, развитие пороков у ребенка.
По данным ВОЗ магнитные излучения тесно связаны с такими страшными диагнозами, как лейкемия и злокачественные опухоли. Кроме того, повышенное электромагнитное поле меняет гормональный статус мужчины, увеличивает количество хромосомных мутаций и негативно сказывается на его репродуктивной системе.
Допустимый уровень электромагнитного поля
В России не установлены предельно допустимые нормы электромагнитного излучения, хотя ученые рекомендуют снижать его уровень и как можно реже использовать бытовую электротехнику. В Швеции давно действуют нормативы в 0,2 мкТл для жилых и общественных зданий, в которых могут находиться дети. Связано такая мера с тем, что после обширных обследований шведского населения было установлено, что среди тех, кто проживает в условиях повышенного электромагнитного облучения, частота заболеваемости лейкемией у детей превышена в 3 раза.
Любой прибор, подключаемый к электросети, - источник магнитного облучения. И чем больше напряжение тока, при котором он работает, тем негативнее его воздействие на здоровье человека. Самые опасные излучатели - высоковольтные линии электропередач, ретрансляторы сотовых сетей, лазерные сварочные аппараты, трансформаторные подстанции. Многолетние исследования выявили их связь с опухолями мозга, лейкемией, раком, рассеянным склерозом и другими тяжелейшими заболеваниями. Поэтому введены нормативы ГОСТ «Защитное заземление и зануление», СанПиН 1340-03 по ПЭВМ и «Электромагнитные поля в производственных условиях», которые ограничивают зону их размещения - не менее 500 метров от ближайшего жилья.
Что образует электромагнитный смог дома?
Источниками электромагнитного «загрязнения» в домах и квартирах может служить различная бытовая техника: холодильники, утюги, электропечи, телевизоры, компьютеры, пылесосы, фены, электрочайники и др. Поэтому специалисты не рекомендуют одновременно включать несколько электроприборов, поскольку исходящие от них волны накладываются друг на друга, в результате чего увеличивается общая доза облучения. Не менее опасное воздействие, носящее постоянный характер, создается электротехническим оборудованием жилых зданий: электрической проводкой, кабельными линиями, системами электроснабжения лифтов.
Степень опасности бытовой техники
- Лидеры по вредоносному воздействию на здоровье человека - микроволновая печь, ноутбук, смартфон.
Самый опасный прибор из этого списка - СВЧ-печь, образующая электромагнитное поле, по мощности равное суммарному облучению остальных электроприборов в доме. Несмотря на экранировку, микроволновка дает ЭМИ на расстоянии 30 см, равное 8 мкТл, которое разогревает все ткани, содержащие воду. Поскольку человек на 80% состоит из жидкости, СВЧ-печь негативно воздействуют на весь организм человека, хоть и работает в течение короткого времени - 1-7 минут. Специалисты рекомендуют держаться на расстоянии 2-3 метров от корпуса микроволновки, пока она работает, или покинуть кухню.
Мобильные телефоны не менее вредны, поскольку во время разговора создают сильный поток электромагнитных волн и располагаются рядом с головой человека. В результате, страдает головной мозг, поскольку под действием теплового перегрева в нем могут развиваться опухоли. Потенциальную опасность смартфонов признала Всемирная Организация Здравоохранения после публикации результатов исследований, проведенных в тринадцати странах. При этом наиболее интенсивное облучение дают мобильные телефоны с частотой 812 МГц, являющиеся самыми распространенными гаджетами. Специалисты рекомендуют разговаривать по смартфону менее 15 минут в день и только через блютуз или гарнитуру с наушниками.
Многие пользователи считают безопасными ноутбуки из-за того, что в их конструкция отсутствует электронно-лучевая трубка, которая и генерирует электромагнитные волны. Это большое заблуждение! Вырабатывать ЭМВ могут схемы электронного управления, преобразователи напряжения и другие элементы. При этом они действуют на организм особенно сильно, так как портативные компьютеры почти всегда размещаются рядом с телом человека.
- Втрое место занимают холодильники, телевизоры, электроплиты, пылесосы и люминесцентные лампы.
Обычные холодильники излучают маленькое электромагнитное поле - всего 0,2 мкТл (в десятисантиметровой зоне работающего компресса). Модели с системой анти обледенения образуют повышенный фон на расстоянии одного метра от корпуса.
В зависимости от модификации, передние панели электрических плит излучают ЭМП, уровень которого на расстоянии 20-30 см составляет 1-3 мкТл. Зато работающие пылесосы образуют электромагнитное излучение, превосходящее норму в 500 раз. Но эти агрегаты менее опасны, поскольку при уборке находятся на достаточном расстоянии от человека - 50-60 сантиметров.
Люминесцентные (энергосберегающие) лампы на расстоянии одного метра образуют мощное ЭМИ, поэтому их не рекомендуют использовать для освещения столов и прикроватных тумбочек.
- Наиболее безопасными считаются остальные электроприборы - утюги, тостеры, кофеварки, фены, стиральные машинки.
Утюги и чайники оказались самыми безвредными агрегатами. Находясь в режиме нагрева, они редуцируют электромагнитное поле, равное 0,2-0,6 мкТл, в радиусе двадцати сантиметров.
Электромагнитное излучение стиральных машин довольно большое, но максимальный уровень наблюдается рядом с пультом управления - 10 мкТл. При стирке белья стоит держаться от них на расстоянии 1-1,5 метров.
Фены генерируют мощное магнитное поле, но главная опасность этих электроприборов в том, что их держат рядом с головой и электромагнитные волны воздействует непосредственно на головной мозг. Такие приборы не желательно включать на длительное время и чаще, чем 1-2 раза в неделю.
Бурное развитие науки и техники в XX в. привело к созданию генераторов электромагнитных полей, которые широко используются в промышленности, связи, военной сфере, радионавигации, здравоохранении, быту. Столь широкое их применение сопровождается прогрессирующим электромагнитным загрязнением окружающей среды, создающим угрозу здоровью населения. И действительно, всем известно о вреде многочасового просмотра телевизионных программ и беспрерывной работы за компьютером в течение рабочего дня.
Электромагнитные поля биологически активны — живые существа реагируют на их действие. Однако у человека нет специального органа чувств для определения электромагнитных полей (за исключением оптического диапазона). Наиболее чувствительны к электромагнитным полям центральная нервная система, сердечно-сосудистая, и репродуктивная системы.
Длительное воздействие на человека промышленной частоты (50 Гц) приводит к расстройствам, которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в сердце, нарушение ритма сердечных сокращений. Могут наблюдаться функциональные нарушения в центральной нервной системе, а также изменения в составе крови.
Воздействие электростатического поля на человека связано с протеканием через него слабого тока. При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако вследствие рефлекторной реакции на протекающий ток возможна механическая травма от улара о расположенные рядом элементы конструкций, падение с высоты и т. д. К электростатическим полям наиболее чувствительны центральная нервная система, сердечно-сосудистая система. Люди, работающие в зоне действия электростатических полей, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна.
При воздействии магнитных полей могут наблюдаться нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в составе крови. При локальном действии магнитных полей (прежде всего на руки) появляется ощущение зуда, бледность и синюшность кожных покровов, отечность и уплотнение, а иногда ороговение кожи.
Воздействие радиочастотного диапазона определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывное, прерывистое, импульсное), размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями организма. Воздействие электромагнитного излучения может проявляться в различной форме — от незначительных изменений в некоторых системах организма до серьезных нарушений в организме. Поглощение организмом человека энергии электромагнитного излучения вызывает тепловой эффект. Начиная с определенного предела организм человека нс справляется с отводом теплоты от отдельных органов, и их температура может повышаться. В связи с этим воздействие электромагнитное излучение особенно вредно для тканей и органов с недостаточно интенсивным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузыри). Облучение глаз может привести к ожогам роговицы, а облучение ЭМИ СВЧ-диапазона — к помутнению хрусталика — катаракте.
При длительном воздействии электромагнитного излучения радиочастотного диапазона даже умеренной интенсивности могут произойти расстройства нервной системы, обменных процессов, изменения состава крови. Могут также наблюдаться выпадение волос, ломкость ногтей. На ранней стадии нарушения носят обратимый характер, но в дальнейшем происходят необратимые изменения в состоянии здоровья, стойкое снижение работоспособности и жизненных сил.
Инфракрасное (тепловое) излучение , поглощаясь тканями, вызывает тепловой эффект. Наиболее поражаемые ИК-излучением — кожный покров и органы зрения. При остром повреждении кожи возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи. При хроническом облучении появляется стойкое изменение пигментации, красный цвет лица, например у стеклодувов, сталеваров. Повышение температуры тела ухудшает самочувствие, снижает работоспособность человека.
Световое излучение при высоких энергиях также представляет опасность для кожи и глаз. Пульсации яркого света ухудшают зрение, снижают работоспособность, воздействуют на нервную систему (подробнее световое излучение рассматривается в главе 2 раздела V).
Ультрафиолетовое излучение (УФИ) большого уровня может вызвать ожоги глаз вплоть до временной или полной потери зрения, острое воспаление кожи с покраснением, иногда отеком и образование пузырей, при этом возможно повышение температуры, появление озноба, головная боль. Острые поражения глаз называются электроофтальмией. Хроническое УФИ умеренного уровня вызывает изменение пигментации кожи (загар), вызывает хронический конъюктивит, воспаление век, помутнение хрусталика. Длительное воздействие излучения приводит к старению кожи, развитию рака кожи. УФИ небольших уровней полезно и даже необходимо для человека. Но в производственных условиях УФИ, как правило, является вредным фактором.
Воздействие лазерного излучения (ЛИ) на человека зависит от интенсивности излучения (энергии лазерного луча), длины волны (инфракрасного, видимого или ультрафиолетового диапазона), характера ихтучения (непрерывное или импульсное), времени воздействия. На рис. 1 представлены факторы, определяющие биологическое действие лазерного излучения. Лазерное излучение действует избирательно на различные органы, выделяют локальное и общее повреждение организма.
Рис. 1. Факторы, определяющие биологическое действие лазерною излучения
При облучении глаз легко повреждаются и теряют прозрачность роговица и хрусталик. Нагрев хрусталика приводит к образованию катаракты. Для глаз наиболее опасен видимый диапазон лазерного излучения, для которого оптическая система глаза становится прозрачной и поражается сетчатка глаза. Поражение сетчатки глаза может привести к временной потери зрения, а при высоких энергиях лазерного луча даже к разрушению сетчатки с потерей зрения.
Лазерное излучение наносит повреждения кожи различных степеней — от покраснения до обугливания и образования глубоких дефектов кожи, особенно на пигментированных участках (родимые пятна, места с сильным загаром).
ЛИ, особенно инфракрасного диапазона, способно проникать через ткани на значительную глубину, поражая внутренние органы. Например, прямое облучение поверхности брюшной стенки вызывает повреждение печени, кишечника и других органов, при облучении головы возможны внутричерепные кровоизлияния.
Длительное воздействие лазерного излучения даже небольшой интенсивности может привести к различным функциональным нарушениям нервной, сердечно-сосудистой систем, желез внутренней секреции, артериального давления, повышению утомляемости, снижению работоспособности.
Патологические изменения, вызванные искусственными электромагнитными полями в живом организме
Тяжесть выявленных расстройств ставят в прямую зависимость от напряженности электромагнитного поля, длительности его воздействия, сочетания определенных уровней облучения и времени облучения, физических особенностей различных диапазонов электромагнитного поля, условий внешней среды, функционального состояния организма.
Большинство исследователей, изучавших клиническую картину заболеваний, возникших под влиянием электромагнитных полей, сходятся на том, что раньше других на электромагнитные волны реагирует нервная система. Обследование большого числа пациентов позволило выявить симптомокомплекс, характерный для так называемой магнитной, или радиоволновой болезни. При этом изменения, происходящие в организме, можно характеризовать как функциональное расстройство центральной нервной системы, протекающее преимущественно по типу вегетативной дисфункции с астеническими явлениями, реже по неврастеническому типу.
Систематизация клинических проявлений заболевания позволила выделить три основные ее формы: астенический синдром, вегетативно-сосудистую (нейроциркуляторную) дистонию и диэнцефальный (микродиэнцефальный) синдром.
При астеническом синдроме возможны различные нарушения вегетативных функций, лабильность пульса и артериального давления. Изменения, как правило, обратимы и поддаются лечению.
В основе вегетативно-сосудистои дистонии лежит сосудистая лабильность: колебания показателей пульса и артериального давления, брадикардия, сменяющаяся тахикардией, артериальная гипотония, иногда гипертензия, изменения функции сердца и капилляров. Заболевание может носить затяжной характер.
Для диэнцефального синдрома характерны комплексные висцеральные дисфункции, вегетативно-сосудистые кризы, протекающие на фоне астенического состояния. Наблюдаются гипокинезии, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая слабость, угнетение полового и пищевого рефлексов. Изменения не всегда обратимы, такие больные нуждаются в специализированном стационарном лечении.
По тяжести течения заболевания различают следующие его степени: первую, или начальную (компенсированную), вторую (умеренно выраженную), третью (выраженную). В отдельных случаях болезнь переходит в хроническую форму. Особенно страдают от радиоволновой болезни дети.
Советы специалистов » Экология
Электро-магнитные поля и здоровье
Что такое ЭМП.
Как мы помним из курса школьной физики, электрическое поле создается электрическими зарядами, а магнитное - движением этих зарядов по проводнику. По определению, электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся магнитное поле Н порождает в ответ вихревое электрическое поле Е: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП "отрывается" них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне).
Как ЭМП действуют на организм.
Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм.
Варианты воздействия ЭМП на биоэкосистемы, включая человека, разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и сочетанное с другими неблагоприятными факторами среды и т.д.
На биологическую реакцию влияют следующие параметры ЭМП:
- интенсивность ЭМП (величина);
- частота излучения;
- продолжительность облучения;
- модуляция сигнала;
- сочетание частот ЭМП,
- периодичность действия.
В подавляющем большинстве случаев облучение происходит полями относительно низких уровней. Нижеперечисленные последствия относятся к таким случаям.
Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП на население.
Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.
Особо опасны ЭМП могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом. Особенно подвержены пагубному воздействию ЭМП следующие системы организма:
- нервная
- иммунная
- эндокринная и нейрогуморальная
- сердечно-сосудистая
- половая.
Источники ЭМП.
ЭМП постоянно находится вокруг нас. Сотовые телефоны, компьютеры, бытовые приборы, электрические провода, электротранспорт, спутниковая связь - это и многое другое является многочисленными источниками окружающего нас ЭМП. С точки зрения здоровья весьма опасными являются линии электропередач. Например, в районе действия электрического поля ЛЭП у насекомых проявляются изменения в поведении: так у пчел фиксируется повышенная агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и продуктивности, склонность к потере маток; у жуков, комаров, бабочек и других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля. У растений распространены аномалии развития - часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки.
Здоровый человек также страдает от относительно длительного пребывания в поле ЛЭП. Однако, кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакции только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Например, хорошо известны работы английских ученых в начале 90-х годов показавших, что у ряда аллергиков по действием поля ЛЭП развивается реакция по типу эпилептической.
При продолжительном пребывании (месяцы - годы) людей в электромагнитном поле ЛЭП могут развиваться заболевания преимущественно сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека. В последние годы в числе отдаленных последствий часто называются и онкологические заболевания.
Исследования биологического действия ЭМП, выполненные в СССР в 60-70х годах, ориентировались в основном на действие электрической составляющей, поскольку
экспериментальным путем значимого биологического действия магнитной составляющей при типичных уровнях не было обнаружено. В 70-х годах для населения по электрическому полю были введены жесткие нормативы, которые и по настоящее время являются одними из самых жестких в мире. Но несмотря на то, что во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья именно магнитное поле, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в России не нормируется. Причина - нет денег для исследований и разработки норм. Большая часть ЛЭП строилась именно в советские времена и, конечно, без учета этой опасности.
На основании массовых эпидемиологических обследований населения, проживающего в условиях облучения магнитными полями ЛЭП как безопасный или "нормальный" уровень для условий продолжительного облучения, не приводящий к онкологическим заболеваниям, независимо друг от друга шведскими и американскими специалистами рекомендована величина плотности потока магнитной индукции 0,2 - 0,3 мкТл.
Основной принцип защиты здоровья населения от электромагнитного поля ЛЭП состоит в установлении санитарно-защитных зон для линий электропередачи и снижением напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов.
В пределах санитарно-защитной зоны запрещается:
- размещать жилые и общественные здания и сооружения;
- устраивать площадки для стоянки и остановки всех видов транспорта;
- размещать предприятия по обслуживанию автомобилей и склады нефти и нефтепродуктов;
- производить операции с горючим, выполнять ремонт машин и механизмов.
В случае, если на каких-то участках напряженность электрического поля за пределами санитарно-защитной зоны окажется выше предельно допустимой 0,5 кВ/м внутри здания и выше 1 кВ/м на территории зоны жилой застройки (в местах возможного пребывания людей), должны быть приняты меры для снижения напряженности. Для этого на крыше здания с неметаллической кровлей размещается практически любая металлическая сетка, заземленная не менее чем в двух точках В зданиях с металлической крышей достаточно заземлить кровлю не менее чем в двух точках.
На приусадебных участках или других местах пребывания людей напряженность поля промышленной частоты может быть снижена путем установления защитных экранов. Например это могут быть железобетонные или металлические заборы, тросовые экраны, деревья или кустарники высотой не менее 2 м.
Но если ЛЭП встречается не на каждом шагу, то другой источник ЭМП вполне можно назвать бытовым. Наибольший вклад в электромагнитную обстановку жилых помещений в диапазоне промышленной частоты вносит привычное электротехническое оборудование здания, а именно кабельные линии, подводящие электричество ко всем квартирам и другим потребителям системы жизнеобеспечения здания, а также распределительные щиты и трансформаторы. В помещениях, смежных с этими источниками, обычно повышен уровень магнитного поля промышленной частоты, вызываемый протекающим электротоком. Уровень электрического поля промышленной частоты при этом обычно не высокий и не превышает предельно допустимый для населения.
В настоящее время результаты выполненных исследований не могут четко обосновать предельные величины или другие обязательные ограничения для продолжительного облучения населения низкочастотными магнитными полями малых уровней.
Исследователи из университета Карнеги в Питсбурге (США) сформулировали подход к проблеме магнитного поля, который они назвали "благоразумное предотвращение". Они считают, что пока наши знания относительно связи между здоровьем и последствием облучения остаются неполными, но существуют сильные подозрения относительно последствий для здоровья, необходимо предпринимать шаги по обеспечению безопасности, которые не несут тяжелые расходы или другие неудобства.
В настоящее время многие специалисты считают предельно допустимой величину магнитной индукции равной 0,2 - 0,3 мкТл. При считается, что развитие заболеваний - прежде всего лейкемии - очень вероятно при продолжительном облучении человека полями более высоких уровней (несколько часов в день, особенно в ночные часы, в течении периода более года).
Основные меры защиты от бытовых ЭМП - чисто предупредительные:
- исключить продолжительное пребывание (регулярно по несколько часов в день) в местах повышенного уровня магнитного поля промышленной частоты;
- кровать для ночного отдыха максимально удалять от источников продолжительного облучения, расстояние до распределительных шкафов, силовых электрокабелей должно быть 2,5 - 3 метра;
- если в помещении или в смежном есть какие-то неизвестные кабели, распределительные шкафы, трансформаторные подстанции - удаление должно быть максимально возможным, оптимально - измерить уровень ЭМП до того, как жить в таком помещении;
- при необходимости установить полы с электроподогревом выбирать системы с пониженным уровнем магнитного поля.
Человеческий организм всегда реагирует на ЭМП. Однако, для того чтобы эта реакция переросла в патологию и привела к заболеванию необходимо совпадение ряда условий - в том числе достаточно высокий уровень поля и продолжительность облучения. Поэтому, при использовании бытовой техники с малыми уровнями поля и/или кратковременно ЭМП бытовой техники не оказывает влияния на здоровье основной части населения. Потенциальная опасность может грозить лишь людям с повышенной чувствительностью к ЭМП и аллергикам, также зачастую обладающим повышенной чувствительностью к ЭМП.
Кроме того, согласно современным представлениям, магнитное поле промышленной частоты может быть опасным для здоровья человека, если происходит продолжительное облучение (регулярно, не менее 8 часов в сутки, в течение нескольких лет) с уровнем выше 0,2 мкТл.
- приобретая бытовую технику проверяйте в Гигиеническом заключении (сертификате) отметку о соответствии изделия требованиям "Межгосударственных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях", МСанПиН 001-96;
- используйте технику с меньшей потребляемой мощностью: магнитные поля промышленной частоты будут меньше при прочих равных условиях;
- к потенциально неблагоприятным источникам магнитного поля промышленной частоты в квартире относятся холодильники с системой "без инея", некоторые типы "теплых полов", нагреватели, телевизоры, некоторые системы сигнализации, различного рода зарядные устройства, выпрямители и преобразователи тока - спальное место должно быть на расстоянии не менее 2-х метров от этих предметов если они работают во время Вашего ночного отдыха.
Наличие в помещении нескольких компьютеров со вспомогательной аппаратурой и системой электропитания создает сложную картину электромагнитного поля. Очевидно, что электромагнитная обстановка в помещениях с компьютерами крайне сложная, распределение полей неравномерное, а уровни достаточно высоки, чтобы говорить об опасности их биологического действия.
При работе монитора на экране кинескопа накапливается электростатический заряд, создающий электростатическое поле. При этом люди, работающие с монитором, приобретают электростатический потенциал. Когда это поле субъективно ощущается, потенциал пользователя служит решающим фактором при возникновении неприятных субъективных ощущений. Кроме того, заметный вклад в общее электростатическое поле вносят электризующиеся от трения поверхности клавиатуры и мыши.
По обобщенным данным, у пользователей, работающих за монитором от 2 до 6 часов в сутки, функциональные нарушения центральной нервной системы происходят в среднем в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группах, болезни сердечно-сосудистой системы - в 2 раза чаще, болезни верхних дыхательных путей - в 1,9 раза чаще, болезни опорно-двигательного аппарата - в 3,1 раза чаще. С увеличением продолжительности работы на компьютере соотношения здоровых и больных среди пользователей резко возрастает. Даже при кратковременной работе (45 минут) в организме пользователя под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга. Особенно ярко и устойчиво эти эффекты проявляются у женщин. Замечено, что у некоторых лиц отрицательная реакция функционального состояния организма проявляется при работе с ПК менее 1 часа.
В основном из средств защиты предлагаются защитные фильтры для экранов мониторов. Они используется для ограничения действия на пользователя вредных факторов со стороны экрана монитора, улучшает эргономические параметры экрана монитора и снижает излучение монитора в направлении пользователя.
На территории России в настоящее время размещается значительное количество передающих теле- и радиоцентров различной принадлежности. А они также являются источниками сильного электромагнитного излучения.
Передающие радиоцентры (ПРЦ) размещаются в специально отведенных для них зонах и могут занимать довольно большие территории (до 1000 га). По своей структуре они включают в себя одно или несколько технических зданий, где находятся радиопередатчики, и антенные поля, на которых располагаются до нескольких десятков антенно-фидерных систем (АФС). АФС включает в себя антенну, служащую для измерения радиоволн, и фидерную линию, подводящую к ней высокочастотную энергию, генерируемую передатчиком. Зону возможного неблагоприятного действия ЭМП, создаваемых ПРЦ, можно условно разделить на две части: Первая часть зоны - это собственно территория ПРЦ, где размещены все службы, обеспечивающие работу радиопередатчиков и АФС. Это территория охраняется и на нее допускаются только лица, профессионально связанные с обслуживанием передатчиков, коммутаторов и АФС. Вторая часть зоны - это прилегающие к ПРЦ территории, доступ на которые не ограничен и где могут размещаться различные жилые постройки, и в этом случае возникает угроза облучения населения, находящегося в этой части зоны.
Высокие уровни ЭМП наблюдаются на территориях, а нередко и за пределами размещения передающих радиоцентров низкой, средней и высокой частоты. Детальный анализ электромагнитной обстановки на территориях ПРЦ свидетельствует о ее крайней сложности, связанной с индивидуальным характером интенсивности и распределения ЭМП для каждого радиоцентра. В связи с этим специальные исследования такого рода проводятся для каждого отдельного ПРЦ.
Широко распространенными источниками ЭМП в населенных местах в настоящее время являются радиотехнические передающие центры (РТПЦ), излучающие в окружающую среду ультракороткие волны ОВЧ и УВЧ-диапазонов. Сравнительный анализ санитарно-защитных зон (СЗЗ) и зон ограничения застройки в зоне действия таких объектов показал, что наибольшие уровни облучения людей и окружающей среды наблюдаются в районе размещения РТПЦ "старой постройки" с высотой антенной опоры не более 180 м. Наибольший вклад в суммарную интенсивность воздействия вносят "уголковые" трех- и шестиэтажные антенны ОВЧ ЧМ-вещания.
Чем больше длина волны, на которой происходит вещание, тем большую мощность имеют передатчики, и тем больший радиус имеет вредное для человека ЭМП поле.
Телевизионные передатчики располагаются, как правило, в городах. Передающие антенны размещаются обычно на высоте выше 110 м. С точки зрения оценки влияния на здоровье интерес представляют уровни поля на расстоянии от нескольких десятков метров до нескольких километров. Типичные значения напряженности электрического поля могут достигать 15 В/м на расстоянии 1 км от передатчика мощностью 1 МВт. В России в настоящее время проблема оценки уровня ЭМП телевизионных передатчиков особенно актуальна в связи с резким ростом числа телевизионных каналов и передающих станций.
Основной принцип обеспечения безопасности в случае этих источников ЭМП - соблюдение установленных Санитарными нормами и правилами предельно допустимых уровней ЭМП. Каждый радиопередающий объект имеет Санитарный паспорт, в котором определены границы санитарно-защитной зоны. Только при наличии этого документа территориальные органы Госсанэпиднадзора разрешают эксплуатировать радиопередающие объекты. Периодически они производят инструментальный контроль электромагнитной обстановки на предмет её соответствия установленным предельно допустимым уровням.
В плане ЭМП не на много от теле- и радиотрансляционных вышек ушли и системы сотовой связи и радиолокационные станции. Сотовая радиотелефония является сегодня одной из наиболее интенсивно развивающихся телекоммуникационных систем. Основными элементами системы сотовой связи являются базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (МРТ). Базовые станции поддерживают радиосвязь с мобильными радиотелефонами, вследствие чего и те, и другие являются источниками электромагнитного излучения в УВЧ диапазоне.
Важной особенностью системы сотовой радиосвязи является весьма эффективное использование выделяемого для работы системы радиочастотного спектра (многократное использование одних и тех же частот, применение различных методов доступа), что делает возможным обеспечение телефонной связью значительного числа абонентов. В работе системы применяется принцип деления некоторой территории на зоны, или "соты", радиусом обычно 0,5-10 километров.
БС работают в режиме приема и передачи сигнала от МРТ. Антенны БС устанавливаются на высоте 15-100 метров от поверхности земли на уже существующих постройках (общественных, служебных, производственных и жилых зданиях, дымовых трубах промышленных предприятий и т. д.) или на специально сооруженных мачтах. К выбору места размещения антенн БС с точки зрения санитарно-гигиенического надзора не предъявляется никаких иных требований, кроме соответствия интенсивности электромагнитного излучения значениям предельно допустимых уровней, установленных действующими Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 "Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)" в местах, определенных этими Санитарными правилами и нормами.
Исходя из технологических требований построения системы сотовой связи, основная энергия излучения (более 90 %) сосредоточена в довольно узком "луче". Он всегда направлен в сторону от сооружений, на которых находятся антенны БС, и выше прилегающих построек, что является необходимым условием для нормального функционирования системы.
БС являются видом передающих радиотехнических объектов, мощность излучения которых (загрузка) не является постоянной 24 часа в сутки. Загрузка определяется наличием владельцев сотовых телефонов в зоне обслуживания конкретной базовой станции и их желанием воспользоваться телефоном для разговора, что, в свою очередь, коренным образом зависит от времени суток, места расположения БС, дня недели и др. В ночные часы загрузка БС практически равна нулю, т. е. станции в основном "молчат".
Сам же мобильный радиотелефон (МРТ) представляет собой малогабаритный приемопередатчик. Мощность излучения МРТ является величиной переменной, в значительной степени зависящей от состояния канала связи "мобильный радиотелефон - базовая станция", т.е. чем выше уровень сигнала БС в месте приема, тем меньше мощность излучения МРТ.
Вопрос о воздействии излучения МРТ на организм человека до сих пор остается открытым. Многочисленные исследования, проведенные учеными разных стран, включая Россию, на биологических объектах (в том числе, на добровольцах), привели к неоднозначным, иногда противоречащим друг другу, результатам. Неоспоримым остается лишь тот факт, что организм человека "откликается" на наличие излучения сотового телефона. Поэтому владельцам МРТ рекомендуется соблюдать некоторые меры предосторожности:
- не пользуйтесь сотовым телефоном без необходимости;
- разговаривайте непрерывно не более 3 - 4 минут;
- не допускайте, чтобы МРТ пользовались дети;
- при покупке выбирайте сотовый телефон с меньшей максимальной мощностью излучения;
- в автомобиле используйте МРТ совместно с системой громкоговорящей связи "hands-free" с внешней антенной, которую лучше всего располагать в геометрическом центре крыши.
Радиолокационные станции оснащены, как правило, антеннами зеркального типа и также имеют узконаправленную диаграмму излучения в виде луча, направленного вдоль оптической оси.
Радиолокационные системы работают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельные системы могут работать на частотах до 100 ГГц. Создаваемый ими сигнал принципиально отличается от излучения иных источников. Связано это с тем, что периодическое перемещение антенны в пространстве приводит к пространственной прерывистости облучения. Временная прерывистость облучения обусловлена цикличностью работы радиолокатора на излучение. Время наработки в различных режимах работы радиотехнических средств может исчисляться от нескольких часов до суток. Так у метеорологических радиолокаторов с временной прерывистостью - 30 мин излучение, 30 мин пауза - суммарная наработка не превышает 12 ч, в то время как радиолокационные станции аэропортов в большинстве случаев работают круглосуточно. Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости обычно составляет несколько градусов, а длительность облучения за период обзора составляет десятки миллисекунд.
Возрастание мощности радиолокаторов различного назначения и использование остронаправленных антенн кругового обзора приводит к значительному увеличению интенсивности ЭМП СВЧ-диапазона и создает на местности зоны большой протяженности с высокой плотностью потока энергии. Наиболее неблагоприятные условия отмечаются в жилых районах городов, в черте которых размещаются аэропорты: Иркутск, Сочи, Сыктывкар, Ростов-на-Дону и ряд других.
Как защититься от ЭМП.
Защита человека от неблагоприятного биологического действия ЭМП строится по следующим основным направлениям:
- организационные мероприятия;
- инженерно-технические мероприятия;
- лечебно-профилактические мероприятия.
Защита временем применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения в данной точке до предельно допустимого уровня. В действующих предельно-допустимых нормах предусмотрена зависимость между интенсивностью плотности потока энергии и временем облучения.
Защита расстоянием основывается на падении интенсивности излучения, которое обратно пропорционально квадрату расстояния и применяется, если невозможно ослабить ЭМП другими мерами, в том числе и защитой временем. Защита расстоянием положена в основу зон нормирования излучений для определения необходимого разрыва между источниками ЭМП и жилыми домами, служебными помещениями и т.п.
Для каждой установки, излучающей электромагнитную энергию, должны определяться санитарно-защитные зоны в которых интенсивность ЭМП превышает предельно-допустимые уровни. Границы зон определяются расчетно для каждого конкретного случая размещения излучающей установки при работе их на максимальную мощность излучения и контролируются с помощью приборов.
Инженерно-технические защитные мероприятия строятся на использовании явления экранирования ЭМП непосредственно в местах пребывания человека либо на мероприятиях по ограничению эмиссионных параметров источника поля. Последнее, как правило, применяется на стадии разработки изделия, служащего источником ЭМП. Обычно подразумевается два типа экранирования: экранирование источников ЭМП от людей и экранирование людей от источников ЭМП. Защитные свойства экранов основаны на эффекте ослабления напряженности и искажения электрического поля в пространстве вблизи заземленного металлического предмета.
От электрического поля промышленной частоты, создаваемого системами передачи электроэнергии, осуществляется путем установления санитарно-защитных зон для линий электропередачи и снижением напряженности поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов. Защита от магнитного поля промышленной частоты практически возможна только на стадии разработки изделия или проектирования объекта, как правило снижение уровня поля достигается за счет векторной компенсации поскольку иные способы экранирования магнитного поля промышленной частоты чрезвычайно сложны и дороги.
При экранировании ЭМП в радиочастотных диапазонах используются разнообразные радиоотражающие и радиопоглощающие материалы. К радиоотражающим материалам относятся различные металлы. Чаще всего используются железо, сталь, медь, латунь, алюминий. Эти материалы используются в виде листов, сетки, либо в виде решеток и металлических трубок. Экранирующие свойства листового металла выше, чем сетки, сетка же удобнее в конструктивном отношении, особенно при экранировании смотровых и вентиляционных отверстий, окон, дверей и т.д. Защитные свойства сетки зависят от величины ячейки и толщины проволоки: чем меньше величина ячеек, чем толще проволока, тем выше ее защитные свойства. Отрицательным свойством отражающих материалов является то, что они в некоторых случаях создают отраженные радиоволны, которые могут усилить облучение человека.
Более удобными материалами для экранировки являются радиопоглощающие материалы. Листы поглощающих материалов могут быть одно- или многослойными. Многослойные - обеспечивают поглощение радиоволн в более широком диапазоне. Для улучшения экранирующего действия у многих типов радиопоглощающих материалов с одной стороны впрессована металлическая сетка или латунная фольга. При создании экранов эта сторона обращена в сторону, противоположную источнику излучения.
В некоторых случаях стены зданий покрывают специальными красками. В качестве токопроводящих пигментов в этих красках применяют коллоидное серебро, медь, графит, алюминий, порошкообразное золото. Обычная масляная краска обладает довольно большой отражающей способностью (до 30%), гораздо лучше в этом отношении известковое покрытие.
Радиоизлучения могут проникать в помещения, где находятся люди через оконные и дверные проемы. Для экранирования смотровых окон, окон помещений, застекления потолочных фонарей, перегородок применяется металлизированное стекло, обладающее экранирующими свойствами. Такое свойство стеклу придает тонкая прозрачная пленка либо окислов металлов, чаще всего олова, либо металлов - медь, никель, серебро и их сочетания. Пленка обладает достаточной оптической прозрачность и химической стойкостью. При нанесении пленки на обе поверхности стекла ослабление достигает 10000 раз.
Радиоэкранирующими свойствами обладают практически все строительные материалы. В качестве дополнительного организационно-технического мероприятия по защите населения при планировании строительства необходимо использовать свойство "радиотени" возникающего из-за рельефа местности и огибания радиоволнами местных предметов.
Санитарно-профилактическое обеспечение защиты от ЭМП включает в себя следующие мероприятия:
- организация и проведение контроля выполнения гигиенических нормативов, режимов работы персонала, обслуживающего источники ЭМП;
- выявление профессиональных заболеваний, обусловленных неблагоприятными факторами среды;
- разработка мер по улучшению условий труда и быта персонала, по повышению устойчивости организма работающих к воздействиям неблагоприятных факторов среды.