Воздействие электромагнитных полей на человека
Определение понятия и оценка частоты излучения электромагнитных полей, его действие на организм человека. Основные источники и спектр электромагнитных полей (ультравысокие и сверхвысокие). Требования к контролю, методам измерений и средства защиты.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.03.2014 |
Размер файла | 142,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Линии электропередачи, электрооборудование, различные электроприборы -- все технические системы, генерирующие, передающие и использующие электромагнитную энергию, создают в окружающей среде электромагнитные поля (переменные электрические и неразрывно связанные с ними переменные магнитные поля).
Действие на организм человека электромагнитных полей определяется частотой излучения, его интенсивностью, продолжительностью и характером действия, индивидуальными особенностями организма. Спектр электромагнитных полей включает низкие частоты до 3 Гц, промышленные частоты от 3 до 300 Гц, радиочастоты от 30 Гц до 300 МГц, а также относящиеся к радиочастотам ультравысокие (УВЧ) частоты от 30 до 300 МГц и сверхвысокие (СВЧ) частоты от 300 МГц до 300 ГГц.
Основными источниками ЭМП ПЧ, создаваемыми в результате деятельности человека, являются различные типы производственного и бытового электрооборудования переменного тока, в первую очередь подстанции и воздушные ЛЭП сверхвысокого напряжения (СВН). Поскольку соответствующая частоте 50 Гц длина волны составляет 6000 км, человек подвергается воздействию фактора в ближней зоне. Электромагнитное излучение радиочастот широко используется в связи, телерадиовещании, в медицине, радиолокации, радионавигации и др. Гигиеническая оценка ЭМП ПЧ осуществляется раздельно по электрическому и магнитному полям.
Воздействие на человека.
Электромагнитные поля оказывают на организм человека тепловое и биологическое воздействие. Переменное электрическое поле вызывает нагрев диэлектриков (хрящей, сухожилий и др.) за счет токов проводимости и за счет переменной поляризации. Выделение теплоты может приводить к перегреванию, особенно тех тканей и органов, которые недостаточно хорошо снабжены кровеносными сосудами (хрусталик глаза, желчный пузырь, мочевой пузырь). Наиболее чувствительны к биологическому воздействию радиоволн центральная нервная и сердечнососудистая системы. При длительном действии радиоволн не слишком большой интенсивности (порядка 10 Вт/м2) появляются головные боли, быстрая утомляемость, изменение давления и пульса, нервно-психические расстройства. Может наблюдаться похудение, выпадение волос, изменение в составе крови.
Воздействие СВЧ-излучения интенсивностью более 100Вт/м2 может привести к помутнению хрусталика глаза и потере зрения, тот же результат может дать длительное облучение умеренной интенсивности (порядка 10 Вт/м2), при этом возможны нарушения со стороны эндокринной системы, изменения углеводного и жирового обмена, сопровождающиеся похудением, повышение возбудимости, изменение ритма сердечной деятельности, изменения в крови (уменьшение количества лейкоцитов).
Действию электромагнитных полей промышленной частоты человек подвергается в производственной, городской и бытовой зонах. Санитарными нормами установлены предельно допустимые уровни напряженности электрического поля внутри жилых зданий, на территории жилой зоны. Люди, страдающие от нарушений сна и головных болей, должны перед сном убирать или отключать от сети электрические приборы, генерирующие электромагнитные поля.
Воздействие электромагнитных полей может быть изолированным -- от одного источника, сочетанным -- от двух и более источников одного частотного диапазона, смешанным -- от двух и более источников электромагнитных полей различных частотных диапазонов, и комбинированным -- в случае одновременного действия какого-либо другого неблагоприятного фактора.
Воздействие может быть постоянным или прерывистым, общим (облучается все тело) или местным (часть тела). В зависимости от места нахождения человека относительно источника излучения он может подвергаться воздействию электрической или магнитной составляющих поля или их сочетанию, а в случае пребывания в волновой зоне -- воздействию сформированной электромагнитной волны. Контроль уровней электрического поля осуществляется по значению напряженности электрического поля, выраженной в В/м. Контроль уровней магнитного поля осуществляется по значению напряженности магнитного поля, выраженной в А/м. электромагнитное поле излучение спектр
Энергетическим показателем для волновой зоны излучения является плотность потока энергии, или интенсивность, -- энергия, проходящая через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения электромагнитной волны за одну секунду. Измеряется в Вт/м2.
Нормирование уровней в соответствии с ГОСТ 12.1.006-84.
Длительное действие электрических полей может вызывать головную боль в височной и затылочной области, ощущение вялости, расстройство сна, ухудшение памяти, депрессию, апатию, раздражительность, боли в области сердца. Для персонала ограничивается время пребывания в электрическом поле в зависимости от напряженности поля (180 минут в сутки при напряженности 10 кВ/м, 10 минут в сутки при напряженности 20 кВ/м).
Основную опасность для организма представляет влияние наведенного электрического тока на возбудимые структуры (нервная, мышечная ткань). Параметром, определяющим степень воздействия, является плотность наведенного в теле вихревого потока. При этом для электрических полей (ЭП) рассматриваемого диапазона частот характерно слабое проникновение в тело человека, для магнитных полей (МП) организм практически прозрачен.
Зависимость биоэффектов от плотности наведенных ЭП и МП положена в основу разработанных по заданию ВОЗ Международных временных рекомендаций по ПДУ ЭП и МП 50/60 Гц. Эта зависимость может быть представлена следующим образом:
· минимальные эффекты, не представляющие опасности для человека при плотности тока 1--10 мА/м2;
· выраженные эффекты (зрительные и со стороны нервной системы) -- 10--100 мА/м2;
· стимуляция возбудимых структур, возможно неблагоприятное влияние на здоровье -- 100--1000 мА/м2;
· возможна экстрасистолия, фибрилляция желудочков сердца (острое поражение) -- более 1000 мА/м2.
Нормирование. Гигиеническая регламентация ЭМП ПЧ осуществляется раздельно для ЭП и МП. Нормируемым параметром ЭП является напряженность, которая оценивается в киловольтах на метр (кВ/м); параметром МП -- магнитная индукция или напряженность магнитного поля, измеряемые соответственно в милли- или микротеслах (мТл, мкТл) и амперах или килоамперах на метр (А/м, кА/м).
ПДУ напряженности электрических полей регламентируются СанПиН № 5802--91 "Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты (50 Гц)" и ГОСТ 12.1.002--84 "Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах". В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.002--84 и СанПиН № 5802--91 ПДУ ЭП ПЧ для полного рабочего дня составляет 5 кВ/м, а максимальный ПДУ для воздействия не более 10 мин -- 25 кВ/м.
В интервале интенсивностей 5--20 кВ/м допустимое время пребывания определяется по формуле
T = 50 / (E -- 2),
где T -- допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч;
E -- напряженность, воздействующего ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.
Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м.
Оценка воздействия МП ПЧ на человека.
Оценку воздействия МП ПЧ на человека согласно СанПиН 2.2.4.723--98 "Переменные магнитные поля промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях" производят на основании 2 параметров -- интенсивности и продолжительности воздействия. ПДУ МП ПЧ устанавливают в зависимости от длительности пребывания персонала для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия. При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью МП общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью. Допустимое время пребывания может быть реализовано за 1 раз или дробно в течение рабочего дня.
Требования к контролю и методам измерений.
Для оценки напряженности ЭП и МП используются 2 типа приборов: направленного действия (однокоординатные) и оснащенные изотропными датчиками. Для оценки напряженности ЭП рекомендуется применять:
· измеритель напряженности ближнего поля NFM-1;
· приборы типа ПЗ-1М с однокоординатным датчиком, размещенным в едином корпусе с измерительным блоком;
· ПИНЭП-1 с многоэлементным датчиком;
· ИНЭП-50 с трехкоординатным датчиком и аналого-цифровым устройством в едином корпусе.
· Для оценки напряженности МП рекомендуется использовать:
· микротесламетр Г-79 с выносной антенной;
· миллитесламетр Ф 4356;
· тесламетр универсальный типа 43205 с однокоординатным датчиком;
· миллитесламетр портативный модульный МПМ-2;
· измеритель напряженности магнитного поля ИНМП-50 с выносным трехкоординатным датчиком;
· анализатор переменного магнитного поля типа EFA-3, имеющий трехкоординатный датчик, и др.
Профилактика воздействия ЭМП ПЧ. Для размещения воздушный ЛЭП сверхвысокого напряжения различного класса устанавливаются возрастающие размеры санитарно-защитных зон. При проектировании воздушных ЛЭП напряжением 750--1150 кВ должно предусматриваться их удаление от границ населенных пунктов, как правило, не менее чем на 250--300 м соответственно.
· В пределах санитарно-защитной зоны запрещается:
· жилищное строительство и размещение зон отдыха;
· размещение предприятий по обслуживанию автотранспорта, складов нефтепродуктов;
· хранение и производство операций с горючими материалами всех видов;
· остановка автотранспорта, габариты которого превышают допустимые;
· ремонт машин и механизмов;
· проведение поливных работ поливальными машинами, водяная струя которых может войти в соприкосновение с проводами ЛЭП;
· размещение незаземленных проводников большой протяженности (проволочные изгороди, растяжки для подвески винограда, хмеля и т. п.);
· работа при сильном ветре, тумане и гололеде.
· На территории санитарно-защитной зоны воздушной ЛЭП напряжением 750 кВ и выше запрещается:
· эксплуатировать машины и механизмы без защитных экранов, обеспечивающих снижение напряженности ЭП на рабочих местах;
· создавать жилые здания и приусадебные участки;
· привлекать для сельскохозяйственных работ детей и подростков в возрасте до 18 лет.
· Допустимое время пребывания персонала в условиях воздействия ЭМП ПЧ ограничивается продолжительностью рабочего дня и, соответственно, уменьшается с возрастанием интенсивности экспозиции. В целях профилактики неблагоприятного действия ЭМП ПЧ на работающих применяются средства индивидуальной и коллективной защиты (только от электрической составляющей ЭП ПЧ) в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.002--84, СанПиН 5802--91 и ГОСТ 12.4.154--85 ССБТ "Устройства экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования, основные параметры и размеры", ГОСТ 12.4.172--87 ССБТ "Комплект индивидуальный экранирующий для защиты от электрических полей промышленной частоты. Общие технические требования и методы контроля".
Средства коллективной защиты:
стационарные экраны -- различные заземленные металлические конструкции (щитки, козырьки, навесы сплошные или сетчатые, системы тросов), размещаемые над рабочими местами персонала, находящегося в зоне действия ЭП ПЧ;
· передвижные (переносные) средства защиты -- различные виды съемных экранов.
· СКЗ применяются для персонала, обслуживающего электроустановки сверхвысокого напряжения, и для населения.
· В качестве средств индивидуальной защиты от ЭП ПЧ служат индивидуальные экранирующие комплекты. Имеются различные типы комплектов с разной степенью экранирования не только для наземных работ в зоне воздействия ЭП ПЧ напряженностью не более 60 кВ/м, но и для выполнения работ с непосредственным касанием токоведущих частей, находящихся под напряжением (работ под напряжением) на воздушных ЛЭП напряжением 110--1 150 кВ. Снижение уровней МП ПЧ до предельно допустимых обеспечивается также за счет снижения нагрузки на токоведущих частях, находящихся под напряжением, использованием материалов для экранирования магнитного поля или активных экранов.
Глобальное электромагнитное загрязнение окружающей среды.
Интенсивное использование электромагнитной и электрической энергии в современном обществе привело к тому, что в последней трети XX века возник и сформировался новый значимый фактор загрязнения окружающей среды - электромагнитный. К его появлению привело развитие современных технологий передачи информации и энергии, дистанционного контроля и наблюдения, электрифицированного транспорта, а также развитие ряда технологических процессов. В настоящее время признано, что электромагнитное поле (ЭМП) искусственного (техногенного) происхождения является значимым экологическим фактором с высокой биологической активностью.
Анализ планов отраслей связи, передачи и обработки информации, транспорта и ряда современных технологий показывает, что в ближайшем будущем будет нарастать использование технических средств, генерирующих электромагнитную энергию в окружающую среду.
С начала 90-х годов XX века произошли изменения в структуре источников ЭМП, связанные с возникновением их новых видов (сотовой и других видов связи, персональной и мобильной коммуникаций), освоением новых частотных диапазонов теле- и радиовещания, развитием средств дистанционного наблюдения и контроля и т.д. Особенностью этих источников является создание равномерной зоны «радиопокрытия», что является ничем иным, как увеличением электромагнитного фона в окружающей среде.
Термин «глобальное электромагнитное загрязнение окружающей среды» официально введен в 1995 году Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), включившей эту проблему в перечень приоритетных для человечества. В числе немногих всемирных проектов ВОЗ реализует Международный электромагнитный проект (WHO International EMF Project), что подчеркивает актуальность и значение, придаваемое международной общественностью этой теме. В свою очередь практически все развитые страны реализуют национальные программы исследования биологического действия ЭМП и обеспечения безопасности человека и экосистем в условиях нового глобального (электромагнитного) фактора загрязнения окружающей среды. В этой области проводят широкомасштабные исследования и разрабатывают стандарты международные организации: Международная ассоциация по радиационной защите (IRPA), Международный комитет по защите населения от неионизирующих излучений (INIRC), Европейский комитет по электромагнитной стандартизации (CENELEC).
Живые организмы в процессе эволюции приспособились к определенному уровню ЭМП, однако резкое значительное повышение (в историческом аспекте) уровня ЭМП вызывает напряжение адаптационно-компенсаторных возможностей организма, долговременное действие этого фактора может привести к их истощению, что повлечет необратимые последствия на системном уровне.
В связи с увеличением числа источников ЭМП возрастает опасность их воздействия на человека. Домашняя электросеть, бытовые электроприборы, видеодисплейные терминалы, линии электропередач, телевизионные и радиосредства связи и информации, радиолокационные и навигационные станции - это только часть перечня источников, которые излучают ЭМП самой различной частоты, модуляции и интенсивности. Большинство населения фактически живет в весьма сложном ЭМП, которое становится все труднее и труднее характеризовать, а его интенсивность в миллионы раз превосходит уровень естественного магнитного поля. При оценке опасности воздействия ЭМП на головной мозг человека следует учитывать, что поглощение электромагнитной энергии может быть крайне неравномерным с образованием в тканях мозга так называемых горячих точек с последующими структурными изменениями нервных клеток в очаге поглощения энергии.
Электромагнитные излучения существенно влияют на развитие патологических реакций организма, что определяется следующими факторами:
- объем поглощенной энергии;
- длительность воздействия;
- возраст человека и состояние его здоровья;
- факторы внешней среды;
- область облучения (например, в случае с сотовым телефоном это прежде всего головной мозг и периферические рецепторы вестибулярного, зрительного и слухового анализатора, при этом очевидно, что различные участки мозга и рецепторы несут ответственность за функционирование приведенных критических систем организма).
Электромагнитные излучения характеризуются весьма сложной структурой (электрические, магнитные, электромагнитные), кроме того излучение происходит в большом диапазоне частот, интенсивностей и др.
Определяющими в оценке опасности воздействия ЭМП на организм человека является не только время воздействия и интенсивность, но и модуляция электромагнитных излучений; потенциально опасным является сам факт контакта человека с модулированными электромагнитными излучениями.
Проблема электромагнитного загрязнения усложняется существованием взаимодействия естественного электромагнитного поля и антропогенного загрязнения. Парадокс заключается в том, что природные электромагнитные поля - фактор существования жизни на Земле, а вызванное деятельностью человека искусственное электромагнитное загрязнение, интенсивность которого превышает естественный фон, угрожает живым организмам и растениям.
Организм человека осуществляет свою жизнедеятельность путем ряда сложных процессов и механизмов и в том числе - с использованием внутри- и внеклеточных электромагнитных взаимодействий. Электромагнитная среда обитания фактически является источником электромагнитных помех в отношении жизнедеятельности человека и биоэкосистемы. В этой связи возникает проблема биоэлектромагнитной совместимости как весьма сложной системы взаимодействия живой природы и технических средств - источников электромагнитных излучений. В этой ситуации живой организм вынужден постоянно искать защиту от быстро меняющейся обстановки, используя свои внутренние возможности и, естественно, довольно часто не справляется с этой задачей.
При взаимодействии электромагнитных излучений с биологическими объектами лишь часть энергии поглощается и вызывает негативные последствия. Распределение поглощенной электромагнитной энергии в организме зависит от электрофизических свойств биотканей, от их химического состава, а также от частоты колебаний, происходящих внутри биологического объекта и экспозиции воздействия. Электрофизические свойства биотканей определяют процессы поглощения электромагнитной энергии через различные слои вещества, в этом случае сказываются краевые эффекты на границе раздела сред с различными электрофизическими свойствами. Поэтому реакция отдельных органов на электромагнитные излучения различна.
При взаимодействии ЭМП с биовеществом возникают процессы, зависящие от электрофизических свойств тканей: колебания свободных зарядов (ионов) приводят к увеличению токов проводимости и потере энергии, связанной с электропроводностью вещества. Вращение дипольных молекул с частотой воздействующего ЭМП влияет на токи смещения и диэлектрические потери, обусловленные диэлектрической проницаемостью и вязкостью среды, что определяет распределение электрической составляющей электромагнитного поля и описывает релаксационную поляризацию. Магнитная проницаемость вещества обусловливает распределение магнитной составляющей электромагнитного поля.
Известно, что диэлектрическая проницаемость несовершенного диэлектрика, каким можно представить биологическое вещество, формально рассматривается как комплексная величина
,
а тангенс угла диэлектрических потерь определяется как
.
Диэлектрические свойства биологических тканей существенно зависят от частоты электромагнитных колебаний.
Воздействие ЭМП на биоткань вызывает поляризацию, что приводит к возникновению ионных токов, которые протекают только по межклеточной жидкости, так как мембраны клеток - диэлектрики.
При частоте менее 10 кГц период электромагнитных колебаний достаточно высок и клеточные мембраны успевают перезарядиться за счет ионов внутри и вне клетки (двойной электрический слой). Это объясняет наличие удельной ионной проводимости для тканей с высоким содержанием воды. При этом полный заряд и диэлектрическая проницаемость ткани за период колебаний достаточно велики. Последующий рост удельной проводимости происходит вследствие снижения емкостного сопротивления мембран с увеличением частоты. Неполная перезарядка изолированных мембран вовлекает внутриклеточную жидкость в процесс образования ионных токов, проводимость ткани при этом плавно возрастает, а ее диэлектрическая проницаемость - падает.
Лавинное вовлечение внутриклеточной среды в процесс образования ионных токов на частотах 10 - 100 кГц вызывает резкий рост удельной проводимости. Кроме того, поляризация молекул тканей, в основном молекул воды, приводит к возникновению токов смещения, увеличивающих токи в тканях при тех же амплитудах напряженности электрического поля, т.е. падает их удельное сопротивление.
При частотах 100 кГц - 10 МГц мембраны практически не перезаряжаются, а емкостное сопротивление тканей падает. Содержимое клеток все активнее включается в процесс образования ионных токов, т.е. проводимость ткани продолжает возрастать, а ее диэлектрическая проницаемость падает. При этом значительно возрастает поляризация молекул и наблюдается увеличение токов смещения.
При частотах выше 10 МГц емкостное сопротивление достаточно мало и клетку можно считать короткозамкнутой. Поляризация молекул и токи смещения становятся доминирующими. Возбужденные молекулы приходят в колебательное движение, сталкиваются с псевдовозбужденными молекулами и передают им свою энергию, что проявляется в виде нагрева тканей и в различных химических преобразованиях. В это время проводимость резко возрастает, а диэлектрическая проницаемость остается практически неизменной.
ЭМП наиболее интенсивно воздействуют на органы с большим содержанием воды. Перегрев же особенно вреден для тканей со слабо развитой сосудистой системой или с недостаточным кровообращением (почки, мозг), так как кровеносную систему можно уподобить системе водяного охлаждения. Облучение глаз вызывает помутнение хрусталика, которое проявляется достаточно быстро (несколько дней или недель после облучения).
ЭМП оказывают специфическое воздействие на ткани человека как биологические объекты при интенсивности поля значительно меньшей теплового порога. Они изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, нарушают функции сердечно-сосудистой системы и обмена веществ. Эти изменения носят обратимый характер (достаточно прекратить облучение, и болезненные явления исчезают), если интенсивность и экспозиция не превышают предельно допустимого уровня.
Многочисленные экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП практически всех участков спектра радиочастот, включая промышленную частоту, электростатические и магнитостатические поля.
Интенсивное электромагнитное поле промышленной частоты вызывает нарушение функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой системы. При этом наблюдается повышенная утомляемость, снижение точности движений, изменение кровяного давления и пульса, возникновение болей в сердце, сопровождающихся сердцебиением и аритмией, и.т.п.
Особого внимания требуют оценки возможного развития у населения отдельных последствий после длительного контакта с ЭМП: развитие рака (включая лейкемию), болезней, связанных прежде всего с деградацией нервных клеток. Для анализа отдаленных последствий проводятся долговременные эпидемиологические исследования.
Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия электромагнитных излучений на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся, прежде всего в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время находившиеся в зоне воздействия ЭМП, отмечают слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций. Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются, как правило, нейроциркуляторной дистонией: лабильность пульса и артериального давления, наклонность к гипотонии, боли в области сердца и др. Отмечаются также фазовые изменения состава периферической крови (лабильность показателей) с последующим развитием умеренной лейкопении, нейропении, эритроцитопении. Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц, по роду своей работы постоянно находившихся под воздействием ЭМП с достаточно большой интенсивностью. Работающие с магнитными полями и ЭМП, а также население, живущее в зоне действия ЭМП, жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1 - 3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость.
Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых электромагнитных излучений (особенно в дециметровом диапазоне волн) может привести к психическим расстройствам.
В последние годы появились публикации, в которых имеются весьма важные указания о наличии так называемых резонансных эффектов при воздействии на биообъекты ЭМП, о роли в биоэффектах некоторых форм модуляции; показано наличие частотных и амплитудных окон, обладающих высокой биологической активностью на клеточном уровне, а также воздействие ЭМП на центральную нервную и иммунную системы. Во многих работах указывается на «информационный» механизм биологического действия ЭМП. Опубликованы данные о неадекватных патологических реакциях людей на модулированные электромагнитные поля.
Однако действующие гигиенические нормативы, основанные лишь на регламентации энергетической нагрузки, слагаемой из интенсивности и времени контакта с ЭМП, не позволяют распространить предельно допустимый уровень излучений на условия воздействия ЭМП со сложными физическими характеристиками, в частности применительно к конкретным режимам модуляции.
Имеющиеся результаты свидетельствуют о возможной модификации биоэффектов ЭМП как тепловой, так и нетепловой интенсивности под влиянием ряда факторов физической и химической природы. Условия комбинированного действия ЭМП и других факторов позволили выявить значительное влияние ЭМП сверхмалых интенсивностей на реакцию организма, а при некоторых сочетаниях может развиться ярко выраженная патологическая реакция.
За последние годы в России резко увеличивается использование средств персональной беспроводной коммуникации: ручные радиостанции разного типа, сотовая связь. Широкое использование сотовых телефонов, электромагнитные излучения которых воздействует на головной мозг и ряд периферических рецепторов, выдвигает на первый план необходимость проведения комплексных медико-гигиенических исследований и разработку мер по снижению этого воздействия. Важным этапом в исследовании возможных последствий для населения использования сотовых телефонов являются работы по оценке поглощенной энергии в тканях мозга.
Расчеты французских ученых показали, что на уровне жизненно важного образования мозга - гипоталамуса - поглощенная энергия электрического поля, излучаемая сотовым телефоном, будет соответствовать напряженности 20 - 30 В/м, при этом следует учитывать, что на пути ЭМП лежат ближе к телефонному аппарату такие образования, как рецепторы слухового и вестибулярного аппарата, сетчатка глаза. В этой ситуации существующие в России нормы для сотовых телефонов, равные 100 мкВт/см2, вызывают обеспокоенность специалистов, так как имеется достаточно большое число экспериментальных работ, в которых получены неблагоприятные эффекты при меньших энергиях и в условиях кратковременных воздействий.
Все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока, также являются источниками электромагнитных полей.
Наиболее мощными следует признать СВЧ-печи, аэрогрили, холодильники с системой «No frost», кухонные вытяжки, электроплиты, телевизоры. Реально создаваемое ЭМП в зависимости от конкретной модели и режима работы может сильно различаться среди оборудования одного типа.
Опасность воздействия ЭМП на организм может усугубляться в случаях:
- использования сложных режимов генерации ЭМП;
- при воздействии на больной организм, в частности, на страдающих аллергическими заболеваниями или имеющий генетическую склонность к развитию опухоли;
- при облучении организмов в период эмбриогенеза и в детском возрасте;
- при совместном действии ЭМП и других факторов внешней среды обитания человека.
Таким образом, воздействие электромагнитных полей вредно для человека. Данные биофизических исследований позволяют сделать вывод, что основные патологические изменения возникают при непрерывном длительном облучении полем с плотностью мощности 1 - 10 мВт/см2 и более, но чувствительность организма замечена при очень низких плотностях, начиная с единиц и даже долей микроватт на квадратный сантиметр. Реакция организма на эти воздействия обычно едва различима на уровне естественных колебаний состояния организма. Поэтому воздействие поля с интенсивностью порядка единиц и даже десятков микроватт на квадратный сантиметр не может считаться сколько-нибудь опасным, а особенно вредно воздействие электромагнитных полей высокой интенсивности.
В настоящее время считается, что механизм негативного влияния электрических, магнитных и электромагнитных полей проявляется за счет воздействия индуцированных в теле человека токов в виде:
- изменения разности потенциалов между наружными и внутренними поверхностями мембран клеток (возникновения так называемого потенциала действия);
- нагрева тканей.
Некоторые данные о воздействии ЭМП на организм человека с учетом интенсивности излучения представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Возможные изменения в организме человека под влиянием электромагнитных излучений различной интенсивности
Плотность потока энергии (ППЭ), мкВт/см2 |
Возможные изменения в организме |
|
500-800 |
Болевое ощущение при облучении |
|
200 |
Угнетение окислительно-восстановительных процессов в тканях |
|
100 |
При включении - повышение кровяного давления с последующим резким спадом; при длительном воздействии - стойкая гипотония, двухсторонняя катаракта |
|
40 |
Ощущение тепла; расширение сосудов; при облучении более 0,5 часа - повышение кровяного давления на 20-30 мм рт. ст. |
|
20 |
Стимуляция окислительно-восстановительных процессов в тканях |
|
10 |
Изменения условно-рефлекторной деятельности; изменения биоэлектрической активности головного мозга; астенизация после 15 минут облучения |
|
8 |
Неопределенные сдвиги со стороны крови с общим временем облучения 150 часов; изменение свертываемости крови |
|
6 |
Электрокардиографические изменения; изменения в рецепторном аппарате |
|
4-5 |
Изменение артериального давления при многократных облучениях; непродолжительная лейкопения |
|
3-4 |
Замедление электропроводимости сердца |
|
2-3 |
Выраженный характер снижения артериального давления; учащение пульса; незначительные колебания объема сердца |
|
1 |
Снижение артериального давления; тенденции к учащению пульса |
|
0,4 |
Слуховой эффект при воздействии импульсными электромагнитными излучениями |
|
0,3 |
Некоторые изменения со стороны нервной системы при хроническом воздействии в течение 5-10 лет |
|
0,1 |
Электрокардиографические изменения |
|
До 0,05 |
Тенденции к понижению артериального давления при хроническом воздействии |
Однако механизм воздействия неионизирующих электромагнитных излучений изучен недостаточно глубоко, поэтому, сопоставляя опасность для населения облучения ионизирующим и неионизирующим электромагнитным излучением, можно утверждать, что воздействие ЭМП является потенциально даже более опасным (табл. 2.2), чем радиационные аварии по следующим причинам:
ЭМП воздействует практически на все население, включая детей, подростков, женщин. Уровень ЭМП загрязнений непрерывно растет.
Практически полностью отсутствует контроль над этим облучением и не разрабатываются защитные и профилактические мероприятия для всего населения.
Таблица 2.2 - Сравнительная оценка степени опасности для населения облучения ионизирующим и неионизирующим (ЭМП) излучениями
Ионизирующая радиация |
Неионизирующая радиация (ЭМП) |
|
Механизм биологического действия практически известен |
Механизм биологического действия недостаточно глубоко изучен |
|
Непостоянное (кратковременное) облучение |
Постоянное, практически круглосуточное ежедневное облучение |
|
Облучение ограниченной территории, ограниченного контингента населения |
Наиболее распространенное облучение практически всего населения |
|
Стабильность уровня в окружающей среде |
Стремительный постоянный рост электромагнитного загрязнения среды с реальным прогнозом на дальнейший рост уровня и интенсивности излучений |
|
Возможность измерений и дозиметрического контроля |
Отсутствие средств измерения и контроля для всего населения |
|
Достаточно глубоко изученная патология, включая отдаленные последствия; Эффективная профилактика, терапия и защита |
Недостаточно глубоко изучена патология, включая отдаленные последствия; не разработаны эффективные средства профилактики и защиты |
|
Недооценка опасности в период с 1947 по 1986 г. |
Недооценка опасности с 1995 г*. по настоящее время |
|
Принятие кардинальных мер по защите, контролю и профилактике только после трагической катастрофы (Чернобыльская АЭС, 1986 г.) |
Отсутствие принятия кардинальных мер по защите, профилактике, постоянному мониторингу и глубокому изучению проблемы с 1995 г. по настоящее время |
В 1995 г. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) официально введен термин «глобальное электромагнитное загрязнение окружающей среды».
Заключение
Таким образом, анализ накопленного материала в этой области позволяет утверждать, что ЭМП является неотъемлемым фактором обитания человека, этот вид излучения вызывает характерные биологические эффекты, что должно расцениваться как потенциальный вред для населения. Техногенные ЭМП являются экологическим фактором риска, интенсивно загрязняющим окружающую среду. В связи с этим вопросы безопасности человека и биоэкосистем от неблагоприятного воздействия ЭМП являются весьма актуальными и должны решаться в различных направлениях, в том числе необходимо проводить профилактическую работу среди населения, осуществлять гигиенические работы с учетом радиационной обстановки для конкретных условий, используя современную дозиметрическую базу.
Список использованных источников
1. Трудовой кодекс Российской Федерации (ТК РФ) http://www.consultant.ru/popular/tkrf
2. Санитарно - эпидемиологические правила и нормативы «Электромагнитные поля в производственных условиях». СанПиН 2.2.4.1191- 03.
3.«Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах». ГОСТ 12.1.002- 84 ССБТ.
4.Руководство «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда». Р 2.2.2006 -05.5.
Методические указания «Гигиеническая оценка электрических и магнитных полей промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях» МУК 2.2.4.2491-08.
6. Федорович Г.В. Экологический мониторинг электромагнитных полей М.: 2004 -71 с.
7. О состоянии надзора за источниками физических факторов неионизирующей природы и деятельности профильных подразделений ЦГСЭН. Информационный сборник статистических и аналитических материалов. ФЦГСЭН, М., 2002 г.
8. Приказ Минздравсоцразвития РФ от 26.04.2011 N 342н "Об утверждении Порядка проведения аттестации рабочих мест по условиям труда".
9. Санитарные нормы «Предельно допустимые уровни плотности потока энергии, создаваемой микроволновыми печами». СН No 2666-83.
10.Санитарные правила и нормы «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)»СанПиН 2.2.4/2.1.8.005-96.11. Гигиенические нормативы «Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой радиосвязи» ГН2.1.8/2.2.4.019-94
11. СанПиН 2.2.4.723-98 Переменные магнитные поля промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Связь между переменным электрическим и переменным магнитным полями. Свойства электромагнитных полей и волн. Специфика диапазонов соответственного излучения и их применение в быту. Воздействие электромагнитных волн на организм человека и защита от них.
курсовая работа [40,5 K], добавлен 15.08.2011Расчет структуры электромагнитных полей внутри и вне бесконечного проводящего цилиндра и в волноводе методом разделения переменных при интегрировании дифференциальных уравнений для получения аналитических выражений потенциалов и напряженностей полей.
курсовая работа [860,6 K], добавлен 14.12.2013Электрическое поле Земли. Атмосферики, радиоизлучения Солнца и галактик. Физические основы взаимодействия электромагнитных полей с биологическими объектами. Главные преимущества и недостатки лазеротерапии. Глубина проникновения волн в различные ткани.
курсовая работа [179,2 K], добавлен 16.05.2016Понятие электромагнитных волн, их сущность и особенности, история открытия и исследования, значение в жизни человека. Виды электромагнитных волн, их отличительные черты. Сферы применения электромагнитных волн в быту, их воздействие на организм человека.
реферат [776,4 K], добавлен 25.02.2009Поля и излучения низкой частоты. Влияние электромагнитного поля и излучения на живые организмы. Защита от электромагнитных полей и излучений. Поля и излучения высокой частоты. Опасность сотовых телефонов. Исследование излучения видеотерминалов.
реферат [11,9 K], добавлен 28.12.2005Влияние электромагнитного поля (ЭМП) на иммунную, гуморальную, половую и нервную систему. Механизм функциональных нарушений при воздействии ЭМП. Исследования о влиянии ЭМП на развитие эмбриона. Способы и методы защиты от электромагнитных излучений.
доклад [16,2 K], добавлен 03.12.2011Электромагнитное поле, его характеристики и источники. Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека. Источники радиационного излучения: естественные и созданные человеком. Термины и единицы измерения радиации.
курсовая работа [134,2 K], добавлен 10.04.2014Энергия электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга, свойства. Импульс, давление электромагнитного поля. Излучение света возбужденным атомом. Задача на определение тангенциальной силы, действующей на единицу поверхности зеркала со стороны падающего излучения.
контрольная работа [116,0 K], добавлен 20.03.2016Классификация методов электроразведки. Характеристика естественных, искусственно созданных постоянных и переменных электромагнитных полей. Электрическая модель горной породы, возникновение граничных слоев, диффузионных и электродинамических процессов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.01.2015Доза, поглощенная объектом. Виды дозиметрии, а так же физико-химические процессы, используемые дозиметрией. Термолюминесцентная дозиметрия. Определение термолюминесценции и фосфора. Критерии по выбору фосфора. Измерение полей рентгеновского излучения.
реферат [6,5 M], добавлен 19.04.2017Экспериментальный и теоретический методы познания физической реальности. Единая теория векторных полей - обобщение уравнений электродинамики Максвелла, теоретическое обоснование схемы их построения; исследование гравитационного и электрического полей.
контрольная работа [18,7 K], добавлен 10.01.2011Понятие гравитационного поля как особого вида материи и его основные свойства. Сущность теории вихревых полей. Определение радиуса действия гравитационного поля. Расчет размеров гравитационных полей планет, их сравнение с расстоянием между ними.
реферат [97,9 K], добавлен 12.03.2014Голография — набор технологий для точной записи, воспроизведения и переформирования волновых полей. Изучение принципа интерференции электромагнитных волн. Использование лазера как источника света. Рассмотрение схем записи Лейта-Упатниекса и Денисюка.
презентация [620,3 K], добавлен 14.05.2014Труды Фарадея по постоянному току. Исследование положений Фарадея о существовании и взаимном превращении электрического и магнитного полей. Модельное представление об электромагнитных процессах. Современный взгляд на электродинамику Фарадея и Максвелла.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 28.10.2010Основы электростатики проводников: макроскопические электродинамические формы электромагнитных полей. Анализ электростатического поля проводников: энергия; проводящий эллипсоид; силы, действующие на проводник в поле; составление средних выравниваний.
курсовая работа [398,8 K], добавлен 06.05.2011Биологическое влияние электрических и магнитных полей на организм людей и животных. Суть явления электронного парамагнитного резонанса. Исследования с помощью ЭПР металлсодержащих белков. Метод ядерного магнитного резонанса. Применение ЯМР в медицине.
реферат [28,2 K], добавлен 29.04.2013Свойства, длина волны, спектр, источники, применение невидимого глазом электромагнитного ультрафиолетового излучения. Положительное и негативное воздействие УФ-излучения на человека. Действие облучения на кожу во время высокой солнечной активности.
презентация [64,7 K], добавлен 12.04.2015Предсказание Максвелла Дж.К. - английского физика, создателя классической электродинамики о существовании электромагнитных волн. Их экспериментальное получение немецким ученым Г. Герцем. Изобретение радио А.С. Поповым, основные принципы его действия.
реферат [13,5 K], добавлен 30.03.2011Описание свойств электромагнитных полей математическими средствами. Дефект традиционной классической электродинамики. Базовые физические представления современной теории электромагнитного поля, концепция корпускулярно-полевого дуализма микрочастицы.
статья [225,0 K], добавлен 29.11.2011Примеры расчета магнитных полей на оси кругового тока. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса-Остроградского для вектора: основное содержание, принципы. Теорема о циркуляции вектора. Примеры расчета магнитных полей: соленоида и тороида.
презентация [522,0 K], добавлен 24.09.2013