Воздействие электромагнитных полей на организм человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

По утверждению Всемирной Организации Здравоохранения, фактор влияния электромагнитных полей любых частот является одним из наиболее широко распространенных и стремительно увеличивающих охват своего действия. В отношении данного фактора высказываются различные опасения и гипотезы. В настоящее время, все население подвергается влиянию электромагнитных полей различной интенсивности, величина данного влияния будет увеличиваться по мере развития технологии. Потенциальное влияние на здоровье низкочастотных электромагнитных полей вокруг линий электропередачи и электрических устройств является предметом продолжающегося исследования и обширных публичных обсуждений.

Электромагнитное излучение - это вид энергии, представляющей электромагнитные волны, возбуждаемые различными излучающими объектами, например, заряженными частицами, атомами, молекулами, а также различными генерирующими устройствами и распространяющиеся в космическом пространстве со скоростью света т.е. около 300 000 км/сек. Электромагнитные волны создаются за счет электрических и магнитных вибраций, возникающих в атомах, т.е. движущимися с ускорением электрическими зарядами и имеют широкий диапазон частот. Скорость распространения электромагнитных волн через различные материалы различна. Примерами электромагнитного излучения являются свет, радиоволны, инфракрасные и ультрафиолетовые, а также рентгеновские и гамма лучи.

Целенаправленное использование электромагнитной (ЭМ) энергии в самых разнообразных областях человеческой деятельности привело к тому, что к существующему естественному геомагнитному фону -- электрическому и магнитному полям Земли, атмосферному электричеству, радиоизлучению Солнца и Галактики добавилось электромагнитное поле искусственного происхождения. Его уровень значительно превышает уровень естественного электромагнитного фона. Энергоресурс мира удваивается каждые десять лет, а удельный вес переменных электромагнитного поля (ЭМП) в электроэнергетике за это время возрастает еще в три раза.

Мы привыкли смотреть на научно-технический прогресс (НТП) как на фактор позитивный, способствующий достижению высокого материального и духовного благосостояния, как на мощный ускоритель социального прогресса. Но НТП выступает и как фактор, создающий экологические проблемы человечества. Такое положение создалось и с ЭМИ, которое сопряжено с рядом отрицательных последствий, факторы риска становятся злокачественными во многом по нашей вине. Корень зла кроется исключительно в недостатке элементарного понимания людьми того, что только они в ответе за все происходящее на Земле. Биологический мир един, клеточные структуры почти идентичны, поэтому микроэффекты одинаковы.

В настоящее время достоверно установлена высокая биологическая активность ЭМП, все живое действительно чрезвычайно чувствительно к искусственным ЭМП антропогенного происхождения. Некоторые виды живых существ и растений особенно чувствительны к определенным частотам. Так, рыбы плохо переносят частоту 50 Гц при достаточно высокой напряженности поля. Рост леса замедляется при воздействии СВЧ с модуляцией 12, 25, 50 и 100 Гц. Цветы реагируют на звуковые частоты. На более высоком уровне организации возникает разнообразие и дифференцируется чувствительность к ЭМП.

Техногенные поля несут шлейф разных частот, паразитарных СВЧ-излучений, вредных резонансных явлений, перед которыми человеческий организм пока остается беззащитным. Систематическое воздействие ЭМП может приводить к нарушению работоспособности, памяти, внимания, становясь причиной множества заболеваний. ЭМП повышают риск сердечно-сосудистых, эндокринных, онкологических заболеваний, снижают иммунитет, потенцию.

По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения, сегодня степень электромагнитного загрязнения окружающей среды выходит на уровень загрязнения ее вредными химическими веществами.

Эволюционно сложившихся механизмов нейтрализации электромагнитных полей, имеющих характеристики, отличных от природных, у человека нет.

Нас окружают чайники, стиральные машины, утюги, настольные лампы, холодильники, плейеры, телевизоры, компьютеры, лифты, трамваи, троллейбусы, метро, одним словом, продукты цивилизации, от которых мы не привыкли отказываться... И, конечно же, источники наиболее интенсивных электромагнитных излучений - мобильные телефоны и микроволновые печи. Являясь открытой системой, живой организм информационно взаимодействует с внешними по отношению к биологической системе электромагнитными полями и излучением. За последние пятьдесят лет искусственные электромагнитные излучения фактически заместили неуловимые (тонкие) энергии естественного мира. 24 часа в сутки мы купаемся в полях-невидимках, излучаемых линиями электропередачи, телевизорами, компьютерами и разнообразнейшими электронными устройствами, без которых мы не представляем своего существования.

Сегодня электромагнитное облучение в 100 миллионов раз превышает то, что испытывали наши деды. Длительное воздействие искусственных электромагнитных излучений серьезно ухудшают здоровье. Эпидемиологи установили, что раковые заболевания чаще встречаются среди людей, проживающих в непосредственной близости от источников сильных электромагнитных полей, таких, например, как высоковольтные линии электропередачи. Хаотичная энергия субчастиц искусственных электромагнитных полей, эта своего рода электромагнитная грязь, действует с огромной разрушительной силой на биоэлектромагнитное поле нашего тела, в пределах которого миллионы неуловимых электрических импульсов должны балансировать и регулировать деятельность каждой живой клетки.

Влияние электромагнитных полей мы испытываем в стенах нашего учебного корпуса. Это влияние выражается в виде возникновения разрядов между человеком и металлическим предметом (соприкосновение с дверной ручкой и другими металлическими предметами ). Часто прикосновение сопровождается искровым разрядом.

Именно это обстоятельство побудило нас обратиться к данной теме.

Цель данного проекта заключается в том, чтобы показать:

- влияние электромагнитных полей на окружающую среду и здоровье человека;

- формирование источников электромагнитной нагрузки (ЭМН) в условиях населенных мест;

- методы и устройства защиты населения и работающего персонала от воздействия электромагнитного излучения.

1. Электромагнитное загрязнение окружающей среды. Источники электромагнитного излучения

1.1 Электромагнитное загрязнение промышленного МО г. Владикавказ. результаты исследований

электромагнитный поле организм

Отличительной особенностью современного этапа развития человечества является переход комплекса опасностей, имевших место в техносфере, в гео- и биосферу. Работы последних лет убедительно показали важную роль естественных электромагнитных полей (ЭМП) для жизнедеятельности человека и всей биосферы в целом. Между тем, за последние годы сформировался новый значительный фактор окружающей среды - электромагнитные поля техногенного происхождения. Источниками таких полей являются линии электропередач (ЛЭП), электротранспорт, передающие радиотехнические объекты (ПРТО). Особенность ситуации заключается в том, что природные электромагнитные поля - это фактор поддержания жизни на Земле, а вызванное деятельностью человека искусственное электромагнитное загрязнение, интенсивность которого во много раз превышает естественный фон, отрицательно влияет на все живое и является причиной многих заболеваний. В настоящее время в связи с хозяйственной деятельностью человека уровень электромагнитных излучений (ЭМИ) антропогенного происхождения в десятки тысяч раз превысил естественный электромагнитный фон. Масштабы электромагнитного загрязнения стали столь существенными, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в 1992г. включила эту проблему в число актуальных проблем человечества.

Актуальность и важность проблемы для России была определена Постановлением Президиума РАМН еще в 1994г. В решении Межведомственной Комиссии Совета Безопасности Российской Федерации по экологической безопасности №2-2 от 20.02.96г. указано, что "неблагоприятное воздействие на человека и окружающую среду электромагнитных излучений принимает опасные размеры" .

1.1 Электромагнитное излучение

Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) -- распространяющееся в пространстве возмущение электрических и магнитных полей. Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту и длину волны. Длина волны зависит от скорости распространения излучения. Скорость распространения электромагнитного излучения (фазовая) в вакууме равна скорости света, в других средах эта скорость меньше. Электромагнитные волны -- это поперечные волны (волны сдвига), в которых вектора напряжённостей электрического и магнитного полей колеблются перпендикулярно направлению распространения волны, но они существенно отличаются от волн на воде и от звука тем, что их можно передать от источника к приемнику, в том числе и через вакуум.

Электромагнитное излучение принято делить по частотным диапазонам. Между диапазонами нет резких переходов, они иногда перекрываются, а границы между ними условны. Поскольку скорость распространения излучения постоянна, то частота его колебаний жёстко связана с длиной волны в вакууме.

Распространение электромагнитных волн, временныме зависимости электрического E (t) и магнитного H (t) полей, определяющий тип волн (плоские, сферические и др.), вид поляризации и прочие особенности зависят от источника излучения и свойств среды.

Таблица 1. Диапазоны электромагнитного излучения

Вид излучения	Длина волны, м	Частота волны, Гц
радиоволны	103 - 104	3·105 - 3·1012
световые волны: 1) Инфракрасное излучение 2) Видимый свет 3) Ультрафиолетовое излучение	5·10-4 - 8·10-7 8·10-7- 4·10-7 4·10-7 - 10-9	6·1011 - 3,75·1014 3,75·1014 - 7,5·1014 7,5·1014 - 3·1017
рентгеновское излучение	2·10-9 - 6*10-12	1,5·1017 - 5·1019
гамма-излучение	<6·10-12	>5·1019

Электромагнитные излучения различных частот (таблица 1) взаимодействуют с веществом также по-разному.

1.1.1 Радиоволны

Из-за больших значений л распространение радиоволн можно рассматривать без учёта атомистического строения среды. Исключение составляют только самые короткие радиоволны, примыкающие к инфракрасному участку спектра. В радиодиапазоне слабо сказываются и квантовые свойства излучения.

Радиоволны возникают при протекании по проводникам переменного тока соответствующей частоты. И наоборот, проходящая в пространстве электромагнитная волна возбуждает в проводнике соответствующий ей переменный ток. Это свойство используется в радиотехнике при конструировании антенн.

Естественным источником волн этого диапазона являются грозы. Считается, что они же являются источником стоячих электромагнитных волн Шумана.

1.1.2 Оптическое излучение

Видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение составляет так называемую оптическую область спектра в широком смысле этого слова. Выделение такой области обусловлено не только близостью соответствующих участков спектра, но и сходством приборов, применяющихся для её исследования и разработанных исторически главным образом при изучении видимого света (линзы и зеркала для фокусирования излучения, призмы, дифракционные решётки, интерференционные приборы для исследования спектрального состава излучения и пр.).

Частоты волн оптической области спектра уже сравнимы с собственными частотами атомов и молекул, а их длины -- с молекулярными размерами и межмолекулярными расстояниями. Благодаря этому в этой области становятся существенными явления, обусловленные атомистическим строением вещества. По этой же причине, наряду с волновыми, проявляются и квантовые свойства света. Самым известным источником оптического излучения является Солнце. Его поверхность (фотосфера) нагрета до температуры 6000 градусов и светит ярко-жёлтым светом. Излучение оптического диапазона возникает при нагревании тел (инфракрасное излучение называют также тепловым) из-за теплового движения атомов и молекул. Чем сильнее нагрето тело, тем выше частота его излучения. При определённом нагревании тело начинает светиться в видимом диапазоне (каление), сначала красным цветом, потом жёлтым и так далее. И наоборот, излучение оптического спектра оказывает на тела тепловое воздействие.

Кроме теплового излучения источником и приёмником оптического излучения могут служить химические и биологические реакции. Одна из известнейших химических реакций, являющихся приёмником оптического излучения, используется в фотографии.

1.1.3 Жёсткое излучение

В области рентгеновского и гамма-излучения на первый план выступают квантовые свойства излучения. Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых заряженных частиц (электронов, протонов и пр.), а также в результате процессов, происходящих внутри электронных оболочек атомов. Гамма-излучение появляется в результате процессов, происходящих внутри атомных ядер, а также в результате превращения элементарных частиц. Оно появляется и при торможении быстрых заряженных частиц.

1.2 Характеристика естественных источников ЭМП

На протяжении всей эпохи эволюции живых организмов электромагнитные излучения существуют в среде их обитания - биосфере.

Основные естественные источники ЭМП:

1) атмосферное электричество;

2) радиоизлучение Солнца и галактик (реликтовое излучение, равномерно распространенное во Вселенной);

3) Электрическое и магнитное поля Земли (грозы - испускание низких ЭМИ).

1.2.1 Атмосферное электричество

Атмосфериками называют ЭМП, создаваемые атмосферными разрядами. Частотный диапазон атмосфериков широк - от сотен герц до десятков мегагерц. Их интенсивность максимальна на частотах вблизи 10 кГц и убывает по мере возрастания частоты. В районах, близких к местам грозовых разрядов, напряжённости электрической составляющей ЭМП атмосфериков - порядка десятков, сотен и даже тысяч В/м на частотах, близких к 10 кГц. Основными очагами атмосфериков являются континенты тропического пояса, а к высоким широтам интенсивность грозовой деятельности убывает. Известна суточная и сезонная периодичность грозовой деятельности. Грозовая деятельность связана также с солнечной активностью: во время вспышек на Солнце атмосферики значительно усиливаются.

1.2.2 Радиоизлучения Солнца и галактик

Частотный диапазон радиоизлучения Солнца и галактик довольно широк - от 10 МГц до 10 ГГц. Интенсивность солнечного радиоизлучения напрямую связано с солнечной активностью. Поток радиоизлучений из галактик на частоте 100 МГц составляет по порядку величины Вт/м2/ МГц.

Интенсивность этих радиоизлучений изменяется с суточной периодичностью, что связано с вращением Земли относительно источников излучений. Кроме того, радиоизлучения изменяются по интенсивности с периодичностью 27-28 дней, связанной с вращением Солнца, и, наконец, с 11-летней периодичностью солнечной активности.

1.2.3 Геомагнитное поле

Земля обладает магнитным полем, неоднородным по своей структуре и динамическим свойствам. По классификации Б.М.Яновского, геомагнитное поле является суммой нескольких полей:

- Поля, создаваемого однородной намагниченностью земного шара.

- Поля, создаваемого неоднородностью глубоких слоев земного шара, материкового поля.

- Поля, обусловленного различной намагниченностью верхних частей коры, аномального поля.

- Поля, источник которого находится вне Земли, внешнего поля.

- Поля вариаций, вызванного причинами, лежащими вне Земли.

Геомагнитное поле может искажаться, при этом возникают аномалии:

- Материковые, площадь которых сопоставима с континентами.

- Региональные, занимающие площадь в десятки или сотни квадратных километров.

- Локальные - возникают там, где магнитные породы залегают у поверхности Земли.

Геомагнитное поле состоит из постоянного и переменного полей. Переменное геомагнитное поле может изменяться - это спокойные и возмущенные вариации, амплитуды и фазы которых изменяются в течение суток и на протяжении года в зависимости от солнечной активности; это геомагнитные пульсации - электромагнитные волны очень низкой частоты, наблюдающиеся на поверхности Земли. Следовательно, магнитное поле Земли находится в непрестанном изменении, сложность которого отражают изменения различных параметров. Вопрос о биологической значимости геомагнитного поля дискуссионен. Исследования показали, что колебания функционально-динамических параметров живых организмов не случайны, а упорядочены. Сравнительный анализ обнаружил наличие синхронности и синфазности самых разнообразных проявлений жизнедеятельности в биосфере.

1.2.4 Электрическое поле Земли

В атмосфере Земли существует электрическое поле (ЕЗ), направленное вертикально к земной поверхности так, что эта поверхность заряжена отрицательно, а верхние слои атмосферы - положительно. Напряжённость этого поля зависит от географической широты: она максимальна в средних широтах, а к экватору и полюсам убывает. С увеличением расстояния от поверхности Земли ЕЗ убывает примерно по экспоненциальному закону (около 5 В/м на высоте 9 км).

Величина ЕЗ испытывает периодические годовые и суточные изменения. Суточные изменения носят как общепланетарный, так и местный характер. Над различными по широте областями океана и в полярных областях суточное изменение Ез происходит по единому универсальному времени и называется унитарной вариацией. Эта вариация связана с суммарной грозовой деятельностью по Земному шару, претерпевающей такие же суточные изменения. Над остальными областями суши суточное изменение Ез связано ещё и с местной грозовой деятельностью и может значительно варьировать в зависимости от времени года.

Широкое распространение источников РЧ излучений, ставит задачу оценки экологической защищенности различных экосистем в целом и их компонентов.

Правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства в области электромагнитного загрязнения

Проблема биологического действия ЭМП, оценки опасности для человека и окружающей среды занимает важное место, как в деятельности важнейших международных организаций, так и в работе соответствующих государственных органов промышленно развитых стран.

Зарубежный и российский опыт правового регулирования уровней электромагнитного излучения

На международном уровне основным органом комплексной координации проблемы обеспечения безопасности биосистем в условиях воздействия ЭМП является Всемирная организация здравоохранения. С 1995 года в ВОЗ действует долгосрочная программа WHO EMF Project , основная задача которой является координация соответствующих исследований и обобщение их результатов с целью выработки глобальных оценок и рекомендаций по проблеме биологического действия ЭМП. Начиная с 1998 года, программа ВОЗ включает в сферу своих интересов проблему воздействия ЭМП на окружающую среду и элементы экосистем (ICNIRP , 2000).

Важным органом практической реализации обеспечения электромагнитной безопасности играет Международная Комиссия по защите от неионизирующих излучений (ICNIRP). Но до настоящего времени ее деятельность направлена, прежде всего, на обеспечение электромагнитной безопасности человека.[20]

По отдельным направлениям проблемы ВОЗ сотрудничает с другими международными организациями - Международным агентством по изучению рака, Международной электротехнической комиссией, Международным радиотехническим союзом и другими.

Вопросы регулирования загрязнения окружающей среды электромагнитным полем и контролем источников обычно решают профильные государственные учреждения, ведающие связью, телекоммуникациями, энергетикой и природоохранные организации. Так в США это Агентство по охране окружающей среды (US Environment Protection Agency), в Германии - Министерство по охране окружающей среды и ядерной безопасности ( Bundes Ministerium fur Umwelt , Naturschutz und Reaktorsicherheit ), в Нидерландах Министерство строительства, территориального планирования и охраны окружающей среды ( Department of Housing , Spatial Planning and the Environment ) и другие.

Отдельными вопросами регулирования уровня ЭМП в окружающей среде занимаются органы по ионизирующим излучениям (специальный департамент в системе Агентства по охране окружающей среды США ( US Environment Protection Agency ), Национальный совет по радиационной защите Великобритании ( National Radiological Protection Board ), Департамент по радиационной защите Швеции ( Swedish Radiation Protection Authority ), Федеральное агентство по радиационной защите Германии ( German Federal Office for Radiation Protection )

Критерии экологического нормирования

В соответствии со статьей 25 Федерального закона "Об охране окружающей природной среды" от 19 декабря 1991 г. № 2060-1, нормирование качества окружающей среды проводится с целью установления предельно допустимых значений факторов воздействия на окружающую среду, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранения генетического фонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности.[16] Основным критерием экологического нормирования ЭМП может служить положение, в соответствие с которым безопасным для экосистемы считается ЭМП такой интенсивности, при которой возможна потеря отдельной особи при обязательном условии сохранения стабильности экосистемы. При экологическом нормировании ПДУ ЭМП имеет смысл верхнего предела устойчивости организма, при превышении которого ЭМП становится лимитирующим фактором окружающей среды (см. рис. 1).

асность экосистемы определяется близостью ее состояния к границам устойчивости. Ключевым требованием является: сохранение размера и биомассы экосистемы, постоянство видового состава, численных соотношений между видами и функциональными группами организмов. От этого зависит стабильность трофических связей, внутренних взаимодействий между структурными компонентами экосистемы и ее продуктивность.

Рисунок 1. Условная кривая изменений показателей жизнедеятельности организма от интенсивности воздействующего ЭМП

Недооценка электромагнитных полей, как загрязняющего окружающую среду фактора, привела к ухудшению экологической ситуации в стране, что следует связывать также: с недостаточностью до 1994-1996 гг. научно обоснованной нормативно-методической базы, оценки степени загрязнения окружающей среды электромагнитными полями; с преобладанием ведомственных, коммерческих и потребительских подходов к использованию технических средств, излучающих электромагнитную энергию в окружающую среду; со слабой материально-технической базой электромагнитного мониторинга; с отсутствием должного внимания к экологическому воспитанию, образованию и просвещению не только населения, но и специалистов.

2.Источники антропогенных электромагнитных полей и их характеристика

Источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются: ,

искусственные источники (установки ТВЧ, радиовещание и телевидение, радиолокация, радионавигация и др.).

Источниками излучения электромагнитной энергии являются мощные телевизионные и радиовещательные станции, промышленные установки высокочастотного нагрева, а также многие измерительные, лабораторные приборы. Источниками излучения могут быть любые элементы, включенные в высокочастотную цепь.

Токи высокой частоты применяют для плавления металлов, термической обработки металлов, диэлектриков и полупроводников и для многих других целей. Для научных исследований в медицине применяют токи ультравысокой частоты, в радиотехнике -- токи ультравысокой и сверхвысокой частоты.

Возникающие при использовании токов высокой частоты электромагнитные поля представляют определенную профессиональную вредность, поэтому необходимо принимать меры защиты от их воздействия на организм.

Токи высокой частоты создают в воздухе излучения, имеющие ту же электромагнитную природу, что и инфракрасное, видимое, рентгеновское и гамма-излучение. Различие между этими видами энергии -- в длине волны и частоте колебаний, а значит, и в величине энергии кванта, составляющего электромагнитное поле. Электромагнитные волны, возникающие при колебании электрических зарядов (при прохождении переменных токов), называются радиоволнами.

Электромагнитное поле характеризуется длиной волны ( м или частотой колебания f, Гц:

Интервал длин радиоволн -- от миллиметров до десятков километров, что соответствует частотам колебаний в диапазоне от 3 * 104 Гц до 3 * 106 Гц

Интенсивность электромагнитного поля в какой-либо точке пространства зависит от мощности генератора и расстояния от него. На характер распределения поля в помещении влияет наличие металлических предметов и конструкций, которые являются проводниками, а также диэлектриков, находящихся в ЭМП.

Источники электромагнитных полей промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения (СВН)

При эксплуатации электроэнергетических установок -- открытых распределительных устройств (ОРУ) и воздушных ЛЭП напряжением выше 330 кВ --в пространстве вокруг токоведущих частей действующих электроустановок возникает сильное электромагнитное поле, влияющее на здоровье людей. В электроустановках напряжением ниже 330 кВ возникают менее интенсивные электромагнитные поля, не оказывающие отрицательного влияния на биологические объекты.

Эффект воздействия электромагнитного поля на биологический объект принято оценивать количеством электромагнитной энергии, поглощаемой этим объектом при нахождении его в поле. При малых частотах (в данном случае 50 Гц)электромагнитное поле можно рассматривать состоящим из двух полей (электрического и магнитного), практически не связанных между собой. Электрическое поле возникает при наличии напряжения на токоведущих частях электроустановок, а магнитное -- при прохождении тока по этим частям. Поэтому допустимо рассматривать отдельно друг от друга влияние, оказываемое ими на биологические объекты.

Установлено, что в любой точке поля в электроустановках сверхвысокого напряжения (50 Гц), поглощенная телом человека энергия магнитного поля примерно в 50 раз меньше поглощенной им энергии электрического поля (в рабочих зонах открытых распределительных устройств и проводов ВЛ-750 кВ напряженность магнитного поля составляет 20--25 А/м при опасности вредного влияния 150--200 А/м).

На основании этого был сделан вывод, что отрицательное действие электромагнитных полей электроустановок сверхвысокого напряжения (50Гц) обусловлено электрическим полем, то есть нормируется напряженность Е, кВ/м. В различных точках пространства вблизи электроустановок напряженность электрического поля имеет разные значения и зависит от ряда факторов: номинального напряжения, расстояния (по высоте и горизонтали) рассматриваемой точки от токоведущих частей и др.

Электромагнитные излучения техногенного происхождения являются, источниками физического загрязнения окружающей среды. Возрастание уровня электромагнитного загрязнения в последнее время говорит об электромагнитном смоге (по аналогии с химическим смогом). Электромагнитное загрязнение окружающей среды и химическое загрязнение имеют общие черты: и тот и другой вид предполагает более или менее постоянные уровни, и оба смога могут оказать неблагоприятное влияние на людей, животный и растительный мир.

Электромагнитный смог-это загрязнение среды обитания человека неионизирующими излучениями от устройств использующих, передающих и генерирующих электромагнитную энергию и возникающие из-за несовершенства техники и/или нерационального ее применения.[3]

Электромагнитный смог можно классифицировать на три вида:

- смог открытой местности (уличный),

- смог в помещениях (от осветительной системы),

- смог от устройств мобильной связи.

Электромагнитное загрязнение открытой местности возможно от различных передающих радиотехнических объектов (ПРТО), высоковольтных линий электропередачи, от использования неоновой и иной рекламы, проводов электротранспорта, электрифицированных железных дорог. Чтобы создать достаточно высокие уровни поля на открытой местности, необходимы очень мощные источники. Другое дело, если источником излучения являются антенны с очень узким "коэффициентом направленности действия" и высокой энергией.

Электромагнитный смог от функциональных передатчиков отличается по источнику и по действию, основным источником являются средства сотовой связи - сотовые телефоны и базовые станции связи.

Причиной внутреннего смога в помещениях являются паразитарные наслоения на синусоиду тока промышленной частоты. Известно, что в нашей стране используется две системы электроснабжения: промышленная, трехфазная (380 В), и осветительная, двухфазная (220 В). Правила эксплуатации, соответствующие стандарты требуют заземления всех элементов силовой промышленной сети. Для осветительной сети требование заземления или зануления распространяется только на распределительные устройства - от подстанций 0,4 кВ до распределительных коробок. Розетки, выключатели, большинство приборов не подлежат этому заземлению, и они становятся излучателями паразитарных токов, а практически, источниками электромагнитного смога.

Существующая в нашей стране осветительная сеть до сих пор рассчитана на "линейных" потребителей, которые не требуют каких-либо особых устройств, отводящих лишнюю энергию - она у них не образуется. К категории "линейный потребитель" следует отнести устройства с медленным нагревом и относительным постоянством потребления энергии: ламповые приемники, электрические плитки, утюги и т.д. С конца 50-60-х годов прошлого века в стране появляются "импульсные потребители" - газоразрядные лампы, компьютеры, сканеры и другая оргтехника. Этот вид приборов и устройств отличается тем, что они потребляют электроэнергию импульсами. При этом каждый импульс вызывает ответные возмущения в самой осветительной сети, что и приводит к паразитарным наслоениям на синусоиду электрического тока.

Характерной чертой электромагнитного загрязнения городов становиться его многочастотность и многофакторность, когда на определенный участок городской территории оказывают воздействие несколько источников излучения с разными частотами, интенсивностью и местами расположения. Имеющаяся в распоряжении специализированных подразделений санэпидемнадзора измерительная аппаратура обладает существенным недостатком - ее применении в случае многочастотного воздействия весьма проблематично. Проведение достоверных измерений становится возможным лишь при отключении всех ПРТО за исключением контролируемого, что в пределах крупного урбанизированного центра практически невозможно.

Рис.2

Не следует забывать один из выводов недавно родившейся научной отрасли -- радиобиологии; ИИ вредны при любой сколь угодно малой дозе облучения, являясь причиной радиоволновой болезни. Низший предел вреда -- природный радиационный фон (ПРФ) -- постоянный поток высокоэнергетических частиц, в котором существует все живое. Он складывается из космических излучений, на долю которых приходится 16,1 %, гамма-излучений земного происхождения -- 21,9 %, внутренних излучателей -- (живых организмов, поглощающих микроколичества радионуклидов из ОС) -- 19,5 % и излучений радона и торона (оставшейся части ПРФ) -- 42,5 %. Средняя величина ПРФ для земного шара 0,011 мБэр/ч (в различных регионах мира она очень широко колеблется).

ПРФ -- это поток ионизирующих частиц, и энергия каждой из частиц, будучи поглощена веществом клетки, достаточна, чтобы вызвать распад или возбуждение любой ее молекулы. За один час в клетках ткани человека в различных регионах земного шара происходит от 200 млн. до 6 млрд. подобных микрособытий.

Функциональные передатчики

1) Радары. Радиолокационные системы работают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельные системы могут работать на частотах до 100 ГГц. Создаваемый ими ЭМ-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.

Радары метрологические могут создавать на удалении 1 км ППЭ ~ 100 Вт/м2 за каждый цикл облучения. Радиолокационные станции аэропортов создают ППЭ ~ 0,5 Вт/м2 на расстоянии 60 м. Морское радиолокационное оборудование устанавливается на всех кораблях, обычно оно имеет мощность передатчика на порядок меньшую, чем у аэродромных радаров, поэтому в обычном режиме сканирование ППЭ, создаваемое на расстоянии нескольких метров, не превышает 10 Вт/м2.

Возрастание мощности радиолокаторов различного назначения и использование остронаправленных антенн кругового обзора приводит к значительному увеличению интенсивности ЭМИ 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

2) Сотовая связь. Основными элементами системы сотовой связи являются базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (МРТ). Базовые станции поддерживают радиосвязь с мобильными радиотелефонами, вследствие чего БС и МРТ 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.

Базовые станции поддерживают связь с находящимися в их зоне действия мобильными радиотелефонами и работают в режиме приема и передачи сигнала. В зависимости от стандарта, БС излучают электромагнитную энергию в диапазоне частот от 463 до 1880 МГц.[20]

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.

Мобильный радиотелефон (МРТ) представляет собой малогабаритный приемопередатчик. В зависимости от стандарта телефона, передача ведется в диапазоне частот 453 - 1785 МГц. 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. Максимальная мощность находится в границах 0,125-1 Вт, однако в реальной обстановке она обычно не превышает 0,05 - 0,2 Вт.

Вопрос о воздействии излучения МРТ на организм пользователя 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.[21]

3) Спутниковая связь. Системы спутниковой связи состоят из приемопередающей станции на Земле и спутника, находящегося на орбите. Диаграмма направленности антенны станций спутниковой связи имеет ярко выраженной узконаправленный основной луч - главный лепесток. Плотность потока энергии (ППЭ) в главном лепестке диаграммы направленности может достигать нескольких сотен Вт/м2 вблизи антенны, создавая также значительные уровни поля на большом удалении. Например, станция мощностью 225 кВт, работающая на частоте 2,38 ГГц, создает на расстоянии 100 км ППЭ равное 2,8 Вт/м2. Однако рассеяние энергии от основного луча очень небольшое и происходит больше всего в районе размещения антенны.[9]

4) Теле- и радиостанции. 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, в этом случае возникает угроза облучения населения, находящегося в этой части зоны.

Расположение ПРЦ может быть различным, например, в Москве и московском регионе характерно размещение в непосредственной близости или среди жилой застройки.

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.

Современный крупный промышленный город, к которому относится и Владикавказ, является сложной многокомпонентной урбанизированной системой, которая изменяет почти все компоненты природной среды, образуя техногенную среду, к которой человек как вид эволюционно не адаптирован. Говоря об электромагнитном загрязнении, следует отметить, что, если буквально 20 - 25 лет назад воздействию значимых уровней ЭМИ подвергался ограниченный круг людей-профессионалов, то в настоящее время можно говорить об угрозе воздействия ЭМИ на все население. Характерной чертой электромагнитного загрязнения городов является его многочастотность и многофакторность, когда на определенный участок городской территории оказывают воздействие несколько источников излучения с различными частотами, интенсивностью и местами расположения. Проведение достоверных измерений в случае многочастотного воздействия весьма проблематично и возможно лишь при отключении всех ПРТО, за исключением контролируемого. Близкое соседство источников ЭМП с жилыми районами, тенденция к сплошной застройке, вытеснение зеленых зон - все это указывает на существование значимого неблагоприятного воздействия на здоровье человека.

В этом мы убедились, проведя исследования уровня электромагнитного излучения в жилых кварталах Промышленного муниципального округа г. Владикавказ, рабочих местах промышленных предприятий ОАО «Электроцинк», ОАО «Победит» и здания нашей кафедры.

Таблица 2. Результаты исследований:

№ п/п	Место измерения напряжённости электромагнитного поля	Фактическое значение нап. электромагнитного поля в диапазоне 5Гц - 2Кгц	Предельно - доп. в диап. 5Гц - 2Кгц
1.	Ул. Николаева,44(трамвайная остановка)	355	180
2.	Территория СКГМИ(между зданиями 3и 17)	460	180
3.	Территория СКГМИ Корпус 17, аудитории: 202 204 206 210	360 480 480 480	180
4.	ул. Чапаева (в районе моста, имеется подстанция, жилой квартал)	410	180
5.	Ул. Чкалова (пересечение с ул. Зортова, район админ. МУ Промышленного района)	375	180
6.	Ул.Маркова (район ж/д вокзала)	410	180
ОАО «Электроцинк»
1.	Территория	420	240
2. 2.1. 2.2. 2.3.	Ремонтно -механический цех: рабочее место токаря; Рабочее место фрезеровщика Рабочее место слесаря	380 360 380	240
3. 3.1 3.2.	Литейное отделение: Рабочее место старшего электрика; Рабочее место механика компрессорного хозяйства;	435 395	240
4. 4.1. 4.2.	Центральная лаборатория: рабочее место лаборанта спектрального анализа; рабочее место лаборанта химического анализа.	310 280	240
ОАО «Победит»
1.	Территория	315	240
2.	Рабочее место слесаря электрика по ремонту электрооборудования	405	240
3.	Электросварщик ручной сварки	395	240
4	машинист крана (кран. на тер. на высоте 4м)	460	240

Наши опросы.

1 .Как Вы считаете насколько опасно для здоровья человека электромагнитное излучение?

1) практически безопасно ( 64% опрошенных)

2) думаю, что опасно (24% опрошенных)

3) имеет негативные последствия для здоровья (12%)

2.Какие источники электромагнитного излучения находятся рядом с Вами?

1) высоковольтная линия электропередач (2% опрошенных)

2) радиотелефоны (2%)

3) микроволновая печь (2%)

4) другие бытовые электроприборы (100% )

3.Вблизи кровати (менее одного метра) расположены следующие электроприборы:

1) телевизор (у 3% опрошенных)

2) магнитофон ( у 15%)

3) телефон (у 37%)

4) электророзетка (у 96%)

5) электронные часы (у 65%)

6) настольная лампа или светильник (у 89%)

4. При просмотре телевизора Вы находитесь от экрана на расстоянии:

1) менее 2 метров (44% опрошенных)

2) от 2 до 4 метров (55%)

3) более 4 метров (1%)

5.Если бы Вы знали вред, наносимый электромагнитным излучением, смогли бы Вы отказаться от использования приборов, излучающих электромагнитные волны?

1) смогли бы (0% опрошенных)

2) смогли бы частично (33%)

3) не отказались бы никогда (67%)

Как видим, показатели совсем неутешительные.

3. Воздействие электромагнитных полей на организм человека

Негативное воздействие электромагнитного излучения на человеческий организм.

Дискуссии о влиянии электромагнитного излучения (ЭМИ), продолжаются не один десяток лет. Ещё в 60-е годы в России был предложен новый диагноз - “радиоволновая болезнь”. Нездоровые состояния, которые возникают в результате этой болезни, связаны с воздействием на организм различных электромагнитных излучений и способствует у одного - гипертонии, у другого - сердечной аритмии, у третьего - язвенной болезни, у четвёртого - гормональному дисбалансу, а значит - массе эндокринных заболеваний.

Анализируя различные источники, описывающие негативное воздействие электромагнитного излучения на живые организмы, начинаешь понимать, что комфорт и удобства от использования современных технологий является главной причиной, которая заставляет нас все меньше и меньше думать о их вреде и негативном воздействии на наше здоровье.

Благодаря последним достижениям квантовой физики мы знаем, что живой организм, будучи неравновесной открытой средой, представляет собой набор молекулярных образований. Эти молекулярные образования имеют высокую структурную упорядоченность и ведут себя как единое целое в реакциях и поведении в пространстве и времени. Поэтому любое постороннее воздействие, например, электромагнитного излучения на какую - либо из молекулярных структур сразу сказывается на состоянии молекулярной системы любого органа и организма в целом и ведёт к изменению их состояния.

За структурную и функциональную согласованность подсистем биологического объекта, взаимодействие между организмом и внешней средой, работу регуляторных и адаптивных механизмов (например, иммунной системы) и сохранение жизнеспособности отвечает “энергетическая система” организма, которая, тратит более 50% своей энергии, чтобы компенсировать негативное воздействие электромагнитного излучения (ЭМИ) на наш с вами организм, а мы уже знаем, что более 40% энергии организма затрачивается на структурирование потребляемой организмом водопроводной воды, которая как известно, имеет поврежденную молекулярную структуру. В итоге остальным системам организма достается самая малость. Именно нарушение в "энергетической системе" биологического объекта служит началом развития различных патологий. Известно несколько причин “энергетических” заболеваний человека. В настоящее время наиболее распространённой причиной таких заболеваний является воздействие на “энергетическую систему” организма все тех же внешних паразитных электромагнитных и аномальных излучений.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) придумала этому явлению термин - электромагнитный смог

Энергетической (физической) причиной нарушения здоровья людей в зонах с повышенной интенсивностью электромагнитных излучений является устойчивое изменение характеристик собственных энергетических полей организма (биополей) под воздействием крупных сгустков энергетических образований различных излучений. Под воздействием таких энергетических сгустков органы человека (как и других живых организмов) изменяют свои природные параметры функционирования. Так же стоит отметить, что после выхода из опасной зоны (например, зоны воздействия электромагнитного излучения) защитные механизмы здорового организма в состоянии частично или полностью устранить образовавшиеся изменения биополя или молекулярной структуры организма.

Однако, при длительном или постоянном пребывании в местах проявления повышенных электромагнитных излучений такие изменения неизбежно накапливаются, приобретая стабильный болезненный характер.

При длительном пребывании в зонах с повышенной интенсивностью электромагнитных излучений возникают недомогания со следующими симптомами:

· быстрая утомляемость;

· состояние апатии;

· общая слабость;

· головные боли;

· нарушение функционирования ослабленных органов, переходящее в постоянное болезненное состояние;

· ослабление внимания, памяти;

· нарушение логики мышления и речи;

· нервные и психические расстройства.

В критических случаях наблюдаются:

· заболевание крови;

· онкологические заболевания;

· болезни Паркинсона и Альцгеймера;

· синдром внезапной смерти внешне здорового ребёнка;

· особое место занимает опасность воздействия электромагнитных излучений для развивающегося организма в утробе матери (эмбриона), детей, а также людей, подверженных аллергическим заболеваниям, поскольку они обладают исключительно большой чувствительностью к ЭМИ.

При длительном пребывании в зонах с повышенной интенсивностью электромагнитных излучений (ЭМИ) возникают недомогания с симптомами, которые в итоге приводят к различным заболеваниям;

· Поскольку мы практически насквозь пронизаны этими излучениями, особенно в городах и больших населенных пунктах, то ежесекундно подвергаем свой организм негативному воздействию электромагнитных излучений, что неизбежно приводит к более серьезным заболеваниям;

· Особую опасность, воздействия электромагнитных излучений, представляют для развивающегося организма в утробе матери (эмбриона), детей, а также людей, подверженных аллергическим заболеваниям, поскольку они обладают исключительно большой чувствительностью к ЭМИ.

Действие электромагнитных полей на организм человека проявляется в функциональном расстройстве центральной нервной системы; субъективные ощущения при этом -- повышенная утомляемость, головные боли и т. п.

Первичным проявлением действия электромагнитной энергии является нагрев, который может привести к изменениям и даже к повреждениям тканей и органов.

Механизм поглощения энергии достаточно сложен. Возможны также перегрев организма, изменение частоты пульса, сосудистых реакций. Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на глаза, приводящее к возникновению катаракты (помутнению хрусталика). Многократные повторные облучения малой интенсивности могут приводить к стойким функциональным расстройствам центральной нервной системы. Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, длительности его воздействия.

Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Изменения, возникающие в организме под воздействием электромагнитных полей, чаще всего обратимы.

В результате длительного пребывания в зоне действия электромагнитных полей наступают преждевременная утомляемость, сонливость или нарушение сна, появляются частые головные боли, наступает расстройство нервной системы и др. При систематическом облучении наблюдаются стойкие нервно-психические заболевания, изменение кровяного давления, замедление пульса, трофические явления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. п.).



Рис.1

Аналогичное воздействие на организм человека оказывает электромагнитное поле промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения.

Интенсивные электромагнитные поля вызывают у работающих нарушение функционального состояния центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы и периферической крови. При этом наблюдаются повышенная утомляемость, вялость, снижение точности рабочих движений, изменение кровяного давления и пульса, возникновение болей в сердце (обычно сопровождается аритмией), головные боли.

Предполагается, что нарушение регуляции физиологических функций организма обусловлено воздействием поля на различные отделы нервной системы. При этом повышение возбудимости центральной нервной системы происходит за счет рефлекторного действия поля, а тормозной эффект -- за счет прямого воздействия поля на структуры головного и спинного мозга. Считается, что кора головного мозга, а также промежуточный мозг особенно чувствительны к воздействию поля. Исследования, проводившиеся в Канаде, Германии и других странах, приводят к выводу, что имеется стойкая тенденция к росту риска заболевания раком и лейкемией у детей, проживающих вблизи высоковольтных линий электропередачи.

Наряду с биологическим действием электрическое поле обусловливает возникновение разрядов между человеком и металлическим предметом, имеющим иной, чем человек, потенциал. Если человек стоит непосредственно на земле или на токопроводящем заземленном основании, то потенциал его тела практически равен нулю, а если он изолирован от земли, то тело оказывается под некоторым потенциалом, достигающим иногда нескольких киловольт.

...