Електромагнітні поля (ЕМП, ЕМІ) Визначення та нормативи СанПіН. Основні джерела емп

Санкт-Петербурзький державний політехнічний університет

Кафедра Управління у соціально-економічних системах

Курсова робота

Джерела та характеристики електромагнітних полів. Їхній вплив на організм людини. Нормування електромагнітних полів.

Санкт-Петербург

Вступ 3

Загальна характеристика електромагнітного поля 3

Характеристики електромагнітних полів

Джерела електромагнітних полів 4

Вплив електромагнітних полів на організм людини

Нормування електромагнітних полів 5

Нормування ЕМП для населення 10

Контроль опромінення 14

Способи та засоби захисту від ЕМ опромінення 14

Екранування 14

Екранування високочастотних термічних установок 14

Робочий елемент-індуктор 15

Захист від НВЧ енергії 16

Захист від опромінення при налаштуванні та випробуваннях НВЧ установок 17

Способи захисту від витоків крізь отвори 18

Захист робочого місця та приміщень 18

Вплив лазерного випромінювання на людину 19

Нормування лазерного випромінювання 19

Вимірювання лазерного випромінювання 20

Розрахунок енергетичної освітленості на робочому місці 20

Заходи захисту від лазерного випромінювання 21

Перша допомога 22

Список джерел 23

Вступ

У сучасних умовах науково-технічного прогресу в результаті розвитку різних видів енергетики та промисловості електромагнітні випромінювання займають одне з провідних місць за своєю екологічною та виробничою значимістю серед інших факторів довкілля.

Загальна характеристикаелектро магнітного поля

Електромагнітне поле - це особлива форма матерії, з якої здійснюється взаємодія між зарядженими частинками. Являє собою взаємозалежні змінні електричне поле та магнітне поле. Взаємний зв'язок електричного і магнітного полів полягає в тому, що будь-яка зміна одного з них призводить до появи іншого: змінне електричне поле, що породжується прискорено зарядами, що рухаються (джерелом), збуджує в суміжних областях простору змінне магнітне поле, яке, у свою чергу, збуджує в прилеглих до нього областях простору змінне електричне поле, і т. д. Таким чином, електромагнітне поле поширюється від точки до точки простору у вигляді електромагнітних хвиль, що біжать від джерела. Завдяки кінцівки швидкості поширення електромагнітне поле може існувати автономно від джерела, що його породило, і не зникає з усуненням джерела (наприклад, радіохвилі не зникають з припиненням струму в антені, що випромінювала їх).

Характеристики електромагнітних полів

Відомо, що біля провідника, яким протікає струм, виникають одночасно електричне і магнітне поля. Якщо струм не змінюється у часі, ці поля залежать друг від друга. При змінному струмі магнітне та електричне поля пов'язані між собою, представляючи єдине електромагнітне поле.

Основними характеристиками електромагнітного випромінювання прийнято вважати частоту, довжину хвилі та поляризацію.

Частота електромагнітного поля – це число коливань поля за секунду. Одиницею виміру частоти є герц (Гц) - частота, коли він відбувається одне коливання в секунду.

Довжина хвилі - це відстань між двома найближчими один до одного точками, що коливаються в однакових фазах.

Поляризація – це явище спрямованого коливання векторів напруженості електричного поля чи напруженості магнітного поля.

Електромагнітне поле має певну енергію і характеризується електричною та магнітною напруженістю, що необхідно враховувати при оцінці умов праці.

Джерела електромагнітних полів

Загалом загальний електромагнітний фон складається з джерел природного (електричні та магнітні поля Землі, радіовипромінювання Сонця та галактик) та штучного (антропогенного) походження (телевізійні та радіостанції, лінії електропередачі, електропобутова техніка). Джерелами електромагнітних випромінювань також є радіотехнічні та електронні пристрої, індуктори, конденсатори термічних установок, трансформатори, антени, фланцеві з'єднання хвилеводних трактів, генератори надвисоких частот та ін.

Сучасні геодезичні, астрономічні, гравіметричні, аерофотознімальні, морські геодезичні, інженерно-геодезичні, геофізичні роботи виконуються з використанням приладів, що працюють в діапазоні електромагнітних хвиль, ультрависокої і надвисокої частот, наражаючи на працюючих небезпеки з інтенсивністю опромінення до 10 м2.

Вплив електромагнітних полів на організм людини

Електромагнітні поля людина не бачить і не відчуває і тому не завжди застерігається від небезпечного впливу цих полів. Електромагнітні випромінювання шкідливо впливають на організм людини. У крові, що є електролітом, під впливом електромагнітних випромінювань виникають іонні струми, що викликають нагрівання тканин. При певній інтенсивності випромінювання, званої тепловим порогом, організм може не впоратися з теплом, що утворюється.

Нагрів особливо небезпечний для органів із слаборозвиненою судинною системою з неінтенсивним кровообігом (очі, мозок, шлунок та ін.). При опроміненні очей протягом кількох днів можливе помутніння кришталика, що може спричинити катаракту.

Крім теплового впливу електромагнітні випромінювання несприятливо впливають на нервову систему, викликають порушення функцій серцево-судинної системи, обміну речовин.

Тривале вплив електромагнітного поля на людину викликає підвищену стомлюваність, призводить до зниження якості виконання робочих операцій, сильним болямв області серця, зміни кров'яного тиску та пульсу.

Оцінка небезпеки впливу електромагнітного поля на людину проводиться за величиною електромагнітної енергії, поглиненою тілом людини.

Нормування електромагнітних полів

ЕМП будь-якої частоти має 3 умовні зони залежно від відстані X до джерела:

Зону індукції (простір з радіусом Х2);

Проміжну зону (зону дифракції);

Хвильову зону, Х2

Робочі місця поблизу джерел ВЧ полів потрапляють у зону індукції. Для таких джерел рівні опромінення нормовані величиною напруженості електричного Е(Вм) та магнітного Н(А/м) полів.

ГОСТом 12.1.006-84 встановлено ПДК на робочому місці на протязі всього робочого дня:

Працюючі з генератором НВЧ потрапляють у хвильову зону. У таких випадках нормується енергетичне навантаження організм людини W (мкВт*ч/см.кв.) W = 200 мкВт*ч/см.кв. – для всіх випадків опромінення, за винятком опромінення від антен, що врвчать і сканують – для них W = 2000 мкВт*год/см.кв. Гранично допустиму щільність потоку енергії (ПДУ) σ доп (мкВт/см.кв) обчислюються за формулою σ доп = W / Т, де Т – час роботи в годинах протягом робочого дня. У всіх випадках доп ≤ 1000 мкВт/см.кв.

Національні системи стандартів є основою реалізації принципів електромагнітної безпеки. Як правило, системи стандартів включають нормативи, що обмежують рівні електричних полів (ЕП), магнітних полів (МП) і електромагнітних полів (ЕМП) різних частотних діапазонів шляхом введення гранично допустимих рівнів впливу (ПДУ) для різних умов опромінення та різних контингентів.

У Росії її система стандартів з електромагнітної безпеки складається з Державних стандартів (ГОСТ) і Санітарних правил і норм (СанПиН). Це взаємопов'язані документи, які є обов'язковими для виконання по всій території Росії.

Державні стандарти з нормування допустимих рівнів впливу електромагнітних полів входять до групи Системи стандартів безпеки праці - комплекс стандартів, що містять вимоги, норми та правила, спрямовані на забезпечення безпеки, збереження здоров'я та працездатності людини в процесі праці Вони є найбільш загальними документами та містять:

вимоги щодо видів відповідних небезпечних та шкідливих факторів;

гранично допустимі значення параметрів та характеристик;

загальні підходи до методів контролю нормованих параметрів та методи захисту працюючих.

Державні стандарти Росії у галузі електромагнітної безпеки наведено у таблиці 1.

Таблиця 1.

Державні стандарти РФ у галузі електромагнітної безпеки

Санітарні правила та норми регламентують гігієнічні вимогидокладніше й у конкретніших ситуаціях опромінення, і навіть до окремих видів продукції. За своєю структурою включають самі основні пункти, як і Державні стандарти, проте викладають їх докладніше. Як правило, санітарні норми супроводжуються Методичними вказівкамищодо проведення контролю електромагнітної обстановки та проведення захисних заходів.

Залежно від відношення людини, що піддається впливу ЕМП, до джерела випромінювання в умовах виробництва в стандартах Росії розрізняються два види впливу: професійне і непрофесійне. Для умов професійного впливу характерна різноманітність режимів генерації та варіантів впливу. Зокрема, для опромінення у ближній зоні зазвичай характерне поєднання загального та місцевого опромінення. Для непрофесійного опромінення типовим є загальне опромінення. ПДУ для професійного та непрофесійного впливу різні. на організм людини. Знання природи впливу електромагнітниххвиль на організм людини, ... через фізичні Характеристики полявипромінювання в...

У процесі еволюції та життєдіяльності людина відчуває вплив природного електромагнітного фону, характеристики якого використовуються як джерело інформації, що забезпечує безперервну взаємодію з умовами зовнішнього середовища, що змінюються.

Проте внаслідок науково-технічного прогресу електромагнітне тло Землі нині як збільшився, а й зазнав якісні зміни. З'явилися електромагнітні випромінювання таких довжин хвиль, які мають штучне походження внаслідок техногенної діяльності (наприклад, міліметровий діапазон довжин хвиль та ін.).

Спектральна інтенсивність деяких техногенних джерел електромагнітного поля (ЕМП) може істотно відрізнятися від природного електромагнітного фону, що еволюційно склався, до якого звикли людина та інші живі організми біосфери.

Джерела електромагнітних полів

До основних джерел ЕМП антропогенного походження відносяться телевізійні та радіолокаційні станції, потужні радіотехнічні об'єкти, промислове технологічне обладнання, високовольтні лінії електропередач промислової частоти, термічні цехи, плазмові, лазерні та рентгенівські установки, атомні та ядерні реакториі т.п. Слід зазначити техногенні джерела електромагнітних та інших фізичних полів спеціального призначення, що застосовуються в радіоелектронній протидії та розміщуються на стаціонарних та пересувних об'єктах на землі, воді, під водою, у повітрі.

Будь-який технічний пристрій, що використовує або виробляє електричну енергію, є джерелом ЕМП, що випромінюються у зовнішній простір. Особливістю опромінення у міських умовах є вплив населення як сумарного електромагнітного фону (інтегральний параметр), і сильних ЕМП від окремих джерел (диференціальний параметр).

Основними джерелами електромагнітних полів (ЕМП) радіочастот є радіотехнічні об'єкти (РТО), телевізійні та радіолокаційні станції (РЛС), термічні цехи та ділянки в зонах, що примикають до підприємств. Вплив ЕМП промислової частоти пов'язаний з високовольтними лініями (ПЛ) електропередач, джерелами постійних магнітних полів, що застосовуються на промислових підприємствах. Зони з підвищеними рівнями ЕМП, джерелами яких можуть бути РТО та РЛС, мають розміри до 100...150 м. При цьому всередині будівель, розташованих у цих зонах, щільність потоку енергії, як правило, перевищує допустимі значення.

Спектр електромагнітних випромінювань техносфери

Електромагнітне поле являє собою особливу форму матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між електрично зарядженими частинками. Електромагнітне поле у ​​вакуумі характеризується векторами напруженості електричного поля Е та індукції магнітного поля В, які визначають сили, що діють на нерухомі та заряди, що рухаються. У системі одиниць СІ розмірність напруженості електричного поля [Е] = В/м – вольт на метр та розмірність індукції магнітного поля [В] = Тл – тесла. Джерелами електромагнітних полів є заряди та струми, тобто. заряди, що рухаються. Одиниця заряду СІ називається кулон (Кл), а одиниця струму - ампер (А).

Сили взаємодії електричного поля із зарядами та струмами визначаються такими формулами:

F е = qЕ; F м = , (5.9)

де F е – сила, що діє на заряд з боку електричного поля, Н; q – величина заряду, Кл; F M – сила, що діє на струм з боку магнітного поля, Н; j - вектор щільності струму, що вказує напрям струму і дорівнює абсолютній величині А/м 2 .

Прямі дужки у другій формулі (5.9) позначають векторний добуток векторів j та В і утворюють новий вектормодуль якого дорівнює добутку модулів векторів j і В, помноженому на синус кута між ними, а напрям визначається за правилом правого "буравчика", тобто. при обертанні вектора j до вектора по найкоротшій відстані вектор . (5.10)

Перше доданок відповідає силі з боку електричного поля напруженістю Е, а друге - магнітній силі в полі з індукцією.

Електрична сила діє у напрямі напруженості електричного поля, а магнітна сила перпендикулярна як швидкості заряду, і вектору індукції магнітного поля, та її напрям визначається за правилом правого гвинта.

ЕМП від окремих джерел може бути класифіковано за декількома ознаками, найбільш загальний у тому числі - частота. Неіонізуючі електромагнітні випромінювання займають досить широкий діапазон частот від ультранизькочастотного (УНЧ) інтервалу 0...30 Гц до ультрафіолетової (УФ) області, тобто. до частот 3 · 1015 Гц.

Спектр техногенних електромагнітних випромінювань тягнеться від наддовгих хвиль (кілька тисяч метрів і більше) до короткохвильового γ-випромінювання (з довжиною хвилі менше 10-12 см).

Відомо, що радіохвилі, світло, інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання, рентгенівське проміннята γ-випромінювання - все це хвилі однієї електромагнітної природи, що відрізняються довжиною хвилі (табл. 5.4).

Піддіапазони 1...4 відносяться до промислових частот, піддіапазони 5...11 - до радіохвиль. До НВЧ-діапазону віднесено хвилі з частотами 3...30 ГГц. Однак історично склалося так, що під НВЧ-діапазоном розуміють коливання хвилі завдовжки від 1 м до 1 мм.

Таблиця 5.4. Шкала електромагнітних хвиль

Під оптичним діапазоном радіофізики, оптики, квантової електроніки розуміється діапазон довжин хвиль приблизно від субміліметрового до далекого ультрафіолетового випромінювань. До видимого діапазону відносяться коливання хвиль завдовжки від 0,76 до 0,38 мкм.

Видимий діапазон становить невелику частину оптичного діапазону. Кордони переходів УФ-випромінювання, рентгенівського, γ-випромінювань точно не фіксовані, але приблизно відповідають зазначеним у табл. 5.4 значенням λ та v. Гамма-випромінювання, що має значну проникаючу здатність, переходить у випромінювання дуже великих енергій, зване космічними променями.

У табл. 5.5 наведено деякі техногенні джерела ЕМП, що працюють у різних діапазонах електромагнітного спектра.

Таблиця 5.5. Техногенні джерела ЕМП

Захист людини від шкідливого впливу електромагнітного поля промислової частоти

В даний час у побуті та на виробництві широко використовуються прилади та електроустановки різного призначення, що розповсюджують електромагнітні поля. Серед різних фізичних факторів навколишнього середовища, які можуть несприятливо впливати на людину, велику небезпеку становить електромагнітне поле (ЕМП) промислової частоти 50 Гц.

Джерела електромагнітних полів

Органи чуття людини не сприймають електромагнітні поля. Людина не може контролювати рівень випромінювання і оцінити небезпеку, що загрожує, свого роду електромагнітного смогу. Електромагнітне випромінювання поширюється у всіх напрямках і надає, насамперед, вплив на людини, що працює з приладом-випромінювачем, і на довкілля (у тому числі й на інші живі організми). Відомо, що магнітне поле виникає навколо будь-якого предмета, що працює від електричного струму. Елементарним джерелом ЕМП є звичайний провідник, яким проходить змінний струм будь-якої частоти, тобто. Практично будь-який електроприлад, застосовуваний людиною в побуті, є джерелом ЕМП.

Електричні мережі, що обплутують стіни наших квартир, добре можна побачити в період їх монтажу ще до оштукатурювання стін. Це, перш за все, розведення мереж до всіх розеток та вимикачів, а також кабелі та різного виду подовжувачі електропобутових приладів. Додайте сюди ще й кабелі, що живлять житлові будинки від міських трансформаторних підстанцій, розведення електромереж по поверхах будинку до електролічильників та засобів автоматичного захисту кожної квартири, систему електроживлення ліфтів та освітлення коридорів, під'їздів будинків тощо.

У повсякденній діяльності в умовах території, зайнятої житловою та громадською забудовою, вулицями, площами загального користування, людина також піддається дії ЕМП промислової частоти від різних джерел.

Через житлові райони міст прокладено повітряні лінії електропередачі (ЛЕП). Повітряні ЛЕП глибокого введення напругою 10, 35 і 110 кВ, що проходять через житлову забудову, зачіпають невелику частину жителів міст та населених пунктів, але викликають обґрунтовані скарги з їхнього боку навіть за відсутності перевищення гранично допустимих рівнів електромагнітного поля. Серед інших джерел електромагнітних полів промислової частоти досить широко поширені відкриті розподільні пристрої трансформаторних підстанцій, міський електротранспорт (контактні мережі тролейбусів та трамваїв) та залізничний електротранспорт, як правило, або наближений до житлових корпусів, або перерізний населені пункти(Села, міста та ін.). Звичайно, стіни будинків, особливо із залізобетонних панелей, є екранами і тим самим знижують рівень ЕМП, проте не враховувати вплив зовнішніх ЕМП на людину не можна. У табл.1 наведено середні рівні електромагнітного поля на відкритій території та всередині житлових приміщень, який практично є середньостатистичний промисловий район.

Крім внутрішніх та зовнішніх електромереж не слід забувати ще й внутрішні та локальні джерела ЕМП, максимально наближені до людини. До них можна віднести фізіотерапевтичну апаратуру лікарень, побутові електроспоживачі, які живляться від електромереж із промисловою частотою 50 Гц.

Виміри напруженості магнітних полів, створюваних побутовими електроприладами, показали, що їх короткочасний вплив виявляється навіть сильнішим, ніж довготривале перебування людини поряд з лініями електропередачі. Рівень напруженості магнітного поля різних відстанях від побутових приладів до людини, мГс, наведено в табл.2.

Вплив ЕМП на організм людини

Ступінь біологічного впливу ЕМП на організм людини залежить від частоти коливань, напруженості поля та його інтенсивності.

Людське тіло є якоюсь судиною, наповненою рідиною, провідність якої пояснюється наявністю в ній гемоглобіну, що містить в крові людини комплексні сполуки заліза з білком. Таким чином, є сприятливі умови, коли зовнішні змінне магнітне поле може наводити в залізистому білку тіла людини струм і створити можливість взаємодії червоних кров'яних тілець з цим полем.

Відомо, що при потужності 10 мВт/см2 поверхні поверхні тканина людини може прогрітися на кілька десятих часток градуса. А від частоти випромінювання залежить інтенсивність поглинання електромагнітної енергії у тілі людини.

Дія ЕМП особливо великої напруженості (розподільного пристрою підстанцій та ліній електропередачі напруги 330 – 500 – 750 – 1500 кВ) проявляється по-різному. Перебуваючи в ЕМП, тіло людини заряджається за будь-якого зіткнення з металевою конструкцією підстанції або ЛЕП, що призводить до розрядного імпульсу. Встановлено, що час такого імпульсу складає мікросекунди. Ефект цього розряду нагадує відчуття неприємного несподіваного уколу. Наслідком цього може бути ослаблення хапальної здатності пальців і в цілому кистей рук, втрата, можливо, на якісь мікросекунди, психологічної орієнтації та ін., що може призвести до травм: падіння верхолаза з висоти опори, забиття робітників, що стоять внизу що випали з рук верхолаза і т.д.

В цілому інтенсивне ЕМП промислової частоти викликають у робітників:

Порушення функціонального стану центральної нервової, серцево-судинної та ендокринної систем;

Запаморочення, порушення сну, підвищення сонливості, млявості, стомлюваності, зниження точності рухів;

Зміна кров'яного тиску та пульсу, виникнення болів у серці, що супроводжуються головним болем та аритмією тощо.

порушення статевої функції;

Погіршення розвитку ембріона;

Всі ці зміни в організмі людини фіксуються при медичних обстеженнях (аналіз крові, електрокардіографії тощо)

За Останніми рокамивиникла інформація, що джерелом злоякісних новоутворень то, можливо ЕМП промислової частоти.

Захист людини від ЕМП

Для захисту людей від шкідливого впливу ЕМП застосовуються нормативи та стандарти, які являють собою певний компроміс між перевагами застосування нових технологій та нової техніки та можливим ризиком, заподіяним цим застосуванням.

Допустимі рівні неіонізуючих випромінювань різних видів та діапазонів частот тощо.

В основі встановлення гранично допустимих рівнів (ПДК) лежить принцип пороговості шкідливого впливу ЕМП на людину. Як ПДУ ЕМП передбачені такі рівні, які при систематичному опроміненні в робочому режимі для конкретного джерела ЕМП не викликають у людей (без обмеження статі та віку) захворювань і відхилень у стані здоров'я. У табл.3 наведено допустимі рівні напруженості поля від ЛЕП промислової частоти.

Проте важливим є як величина напруженості ЭМП, а й тривалість перебування людини у зоні дії цього поля. На основі досліджень розроблено такі нормативи для електричних полів промислової частоти, що передбачають обмеження часу перебування людини в зоні джерела ЕМП (див. табл.4)

При напруженості ЕМП 5 кВ/м виконання робіт не обмежується як за характером, так і за тривалістю виконання. При напруженості понад 25 кВ/м, а також, якщо потрібна більша тривалість перебування людини в ЕМП, ніж наведено вище, роботи повинні виконуватися із застосуванням засобів захисту, наприклад спеціального одягу, тканина якого має властивості екрану. Як тканини використовуються тканини з провідною фарбою, тканини, що містять волокна з гнучкого мідного дроту, тканини з нитками з провідного полімеру і т.д.

Як запобіжні заходи передбачається здійснення постійного контролю електромагнітної обстановки шляхом проведення електромагнітного моніторингу, а також прогнозування розвитку в цілому для підприємства або організації електромагнітної обстановки.

Розміри санітарно-захисних зон ЛЕП залежно від їхнього класу напруги (f = 50 Гц) наведені в табл.5.

Під санітарно-захисною зоною розуміється так звана охоронна зона, що має умовний напрямок вздовж повітряної лінії електропередачі та відраховується від проекції крайніх проводів ЛЕП по землі.

Слід зазначити, що регламентація розмірів санітарно-захисної зони ЛЕП здійснюється за класом напруги ЛЕП 330 кВ і вище за електричною складовою. Однак щодо магнітної складової електромагнітного поля ЛЕП, більш небезпечної, ніж електрична складова, розміри санітарно-захисної зони імовірно можуть становити 200...400 м. Дослідження щодо встановлення остаточних розмірів охоронної зони магнітної складової слід продовжити.

Розміщувати житлові будинки;

Передбачати стоянки та зупинки всіх видів транспорту;

Влаштовувати будь-які спортивні та ігрові майданчики;

Збирати гриби, будь-які плоди, ягоди та особливо лікарські рослини.

Для контролю за електромагнітною ситуацією в житлових будинках або в офісних приміщеннях, де знаходиться людина, використовуються прилади, що складаються з реєстратора інтенсивності ЕМП (змінного та електростатичного) типу РІЕП - 50/20 та реєстратора інтенсивності магнітного поля РІМП 50/2,4, що дають світловий та звуковий сигнали при перевищенні ПДК для даного джерела.

Передбачається також захист від впливу ЕМП так званим методом відстаней від джерел ЕМП, тобто. санітарно-захисної зони, розміри якої залежить від напруженості джерела (табл.4).

Щодо методів захисту людини в житлових приміщеннях, то з цього приводу можна дати деякі практичні рекомендації.

Оскільки у власній квартирі повністю позбавитися побутових електроприладів практично неможливо, бажано дотримуватися таких правил:

Не встановлювати над ліжком засоби освітлення (бра, світильники з плафонами), світлопотік від яких звернений вниз, на Вас, - світло має бути спрямоване лише вгору;

Не встановлювати в спальні телевізор, комп'ютер, базу радіотелефону, який краще замінити звичайним;

Не ставити біля узголів'я електронний годинник (будильник);

Вимикати від мережі на ніч телевізор, музичний центр, програвач та інші джерела електромагнітного випромінювання, які можуть перебувати у черговому режимі тощо.

Відмовитись по можливості від систематичного використання електричних бритв;

Застосовувати праски з біфілярною обмоткою нагрівальних спіралей (така обмотка не має індуктивності).

Висновки

На основі вітчизняних та зарубіжних досліджень встановлено наявність зв'язків деяких захворювань населення із впливом електромагнітних випромінювань, зокрема ЕМП.

Встановлення зазначених взаємозв'язків є предметом подальших досліджень електромагнітного навантаження з урахуванням статистичних показників стану здоров'я окремих груп населення, зокрема з урахуванням професії, віку, статі тощо.

Література

Дунаєв В.М. Формування електромагнітного навантаження за умов міського середовища//Санітарія та гігієна. – 2002. – №5. -С.31-34.

Ємельянов В. Заходи щодо захисту населення та територій в умовах електромагнітного забруднення навколишнього середовища//Основи безпеки життєдіяльності. -2000. - №1. – С.58-61.

Джерела електромагнітних полів. Електромагнітні поля в середовищі проживання людини створюються природними та штучними джерелами. Природними джерелами є сонячні та космічні випромінювання, магнітні властивостіЗемлі, грозові розряди та інші.

Антропогенні джерела електромагнітних полів поділяються на дві групи:

1-я група - джерела, що генерують статичні електричні та магнітні поля, а також вкрай низькі та наднизькі частоти, до яких відносяться всі засоби вироблення, передачі та розподілу електроенергії - електростанції, обладнання та електротехнічні пристрої передачі, розподілу та використання електроенергії (у тому числі лінії електропередач постійного та змінного струму промислової частоти - 50 Гц).

2-а група - джерела, що генерують електромагнітні поля в радіочастотному діапазоні, в тому числі і мікрохвильовому - від 300 МГц до 300 ГГц (радіо- та телевізійні передавачі, радіолокаційні станції, телекомунікаційне обладнання та пов'язані з ними пристрої, такі як мобільні телефони, станції радіорелейного зв'язку та супутникового зв'язку, системи локації та навігації, телевізори, комп'ютери та інше обладнання).

З еколого-медичних позицій, електромагнітні поля можна розділити на чотири основні види - електростатичні, постійні магнітні, промислової частоти та радіочастотного діапазону. Проблема впливу на здоров'я електростатичних полів торкається переважно працюючого персоналу, але й у сучасному житлі, обробленому синтетичними матеріалами, оснащеному телевізорами та персональними комп'ютерами, можливе підвищення рівня напруженості електромагнітного поля.

Проблема впливу постійних електромагнітних полів є актуальною для працівників установок ядерно-магнітного резонансу, магнітних сепараторів та іншого обладнання, в якому використані постійні магніти.

Найбільш суттєвими джерелами електромагнітних полів є широко поширені радіо-, телевізійні та радіолокаційні станції та високовольтні лінії електропередач. Експлуатація цих об'єктів супроводжується надходженням у довкілля електромагнітних випромінювань у широкому діапазоні частот – від 50 Гц до 300 ГГц. У містах Росії постійно збільшується кількість передавачів на вежах телецентрів, що знаходяться в межах житлової забудови великих містах. Крім того, з'являються незалежні станції радіо- та телемовлення, причому у ряді випадків рівень напруженості електромагнітних полів навколо них не відповідає санітарно-гігієнічним вимогам. Це може суттєво ускладнити електромагнітну обстановку у прилеглих житлових районах. В останні роки широкого поширення набули такі джерела електромагнітних полів, як відеодисплейні термінали та радіотелефони, системи мобільного зв'язку.

Гігієнічне нормування. Частота електромагнітного поля виявляється у герцах (Гц). Основними кількісними характеристиками електромагнітного поля в діапазоні від часток Гц до 300 мГц є електрична напруженість Е(В/м) та магнітна напруженість #(А/м). У діапазоні частот від 300 МГц до 300 ГГц інтенсивність електромагнітного випромінювання оцінюють щільністю потоку енергії, одиницею виміру якої Вт/м 2 . У разі низьких і вкрай низьких частотвикористовують також розмірність теслах (Тл), одна мільйонна частина якої відповідає 1,25 А/м.

Гігієнічні регламенти на електромагнітні поля були встановлені на підставі:

Виявлення, вимірювання (моніторингу) та встановлення основних закономірностей їх зміни у просторі та часі у поєднанні з іншими факторами навколишнього середовища; встановлення характеру та ступеня їх біологічної дії в експериментах на тваринах та в ході спостереження за людьми;

Нормування електромагнітних полів різних частот, тобто, наукового обґрунтування допустимих рівнів їх виразності н навколишньому середовищі нормалізації, тобто. розроблення та впровадження технічних, технологічних, планувальних та інших заходів щодо обмеження електромагнітного опромінення людей;

Прогнозування електромагнітної ситуації на перспективу.

Тривале вивчення біологічних ефектів впливу електромагнітних полів на здоров'я населення СРСР призвело до створення перших у світі санітарних норм та правил розміщення радіо-, телевізійних та радіолокаційних станцій. Надалі ці норми були вдосконалені, і нині основним нормативним документомРФ, що регламентує допустимі рівні впливу електромагнітних полів, є Санітарні норми та правила СанПіН 2.2.4/2.1.8.055 – 96 «Електромагнітні випромінювання радіочастотного діапазону (ЕМП РЧ)». У цьому документі ПДК напруженості електричного поля нормуються залежно від діапазону частот. ПДУ напруженості магнітних полів для населення поки що не встановлено.

З метою захисту населення від впливу електромагнітних полів навколо ліній електропередач встановлюють спеціальні охоронні зони, в яких забороняється розміщувати житлові будинки, стоянки та зупинки всіх видів транспорту, влаштовувати місця відпочинку, спортивні та ігрові майданчики. Навколо радіолокаційних станцій, антенних полів, потужних радіопередавачів створюють захисні зони, розміри та конфігурація яких визначаються параметрами обладнання та рельєфом місцевості.

Перешкодами по дорозі вдосконалення гігієнічних нормативів, вважає Г.А.Суворов з співавт. (1998), є недостатня вивченість біологічних ефектів, що викликаються електромагнітним фактором, залежність їх від фізичних параметрів опромінення, відсутність даних про первинні механізми взаємодії електромагнітних полів різних частотних діапазонів з тканинами організму та про поглинання та розподіл енергії в біосередовищах.

У місцях розміщення передавальних радіостанцій, телецентрів, ретрансляторів та радіолокаторів інтенсивність електромагнітних полів залежно від потужності радіопередавального об'єкта та відстані до антени в діапазоні коротких хвиль (КВ) коливається в межах від 0,5 до 75 В/м, у діапазоні ультракоротких хвиль (УКХ) ) - від 0,1 до 8 В/м, а в діапазоні надвисоких частот (НВЧ) - від 0,5 до 50 мкВт/см 2 . На поширення електромагнітних хвиль істотно впливають характер рельєфу,

покрив поверхні землі, розміщення у ньому великих об'єктів. У місцях установки передавальних КВ радіостанцій на відстані 20-800 м від антени напруженість поля коливається в межах 0,1-70,0 В/м, а поблизу середньохвильових (СВ) радіостанцій - від 5 до 40 В/м -> на відстані 100 - 1000 м. У певних умовах електрична напруженість навіть на видаленні кількох кілометрів може досягати десятків В/м. Залежно від режиму роботи тієї чи іншої радіотехнічного об'єкта тривалість впливу електромагнітного поля населення може становити 12 - 20 год/сут і більше.

Напруженість електромагнітного поля всередині приміщення залежить також від орієнтації відповідної будівлі стосовно джерела випромінювання, матеріалу будівельних конструкцій і т.д. Так, у цегляному будинку напруженість у 5 разів нижча, ніж на відкритому просторі, а в будинку із залізобетонних панелей – 20 разів. Найбільша напруженість поля в УКХ (телевізійному) діапазоні (0,2 - 6,0 В/м) спостерігається в радіусі 100-1500 м від передаючих антенних систем, причому відзначається максимум на відстані 300 м.

Поруч із радіотехнічними об'єктами значними джерелами електромагнітних полів є високовольтні повітряні лінії електропередач, випромінюючі електромагнітні хвилі низької (промислової) частоти - 50 Гц. Фактична напруженість електричного поля під лініями електропередач може коливатися у межах, досягаючи деяких випадках 10- 14 кВ/м. Заземлені металеві опори дають виражений ефект, що екранує, у зв'язку з чим в безпосередній близькості від них напруженість поля знижується в 3 - 5 разів. Зона поширення електромагнітних полів від ліній електропередач не перевищує кількох десятків метрів, проте при великій довжині ліній уздовж них біля поверхні землі створюються величезні площі з високою напруженістю поля.

Нормативом, що регламентує рівень напруженості електростатичного поля для населення, є «Санітарно-гігієнічний контроль полімерних будівельних матеріалів, призначених для застосування у будівництві житлових та громадських будівель» № 2158-80, згідно з яким гранично допустима частота електростатичних полів становить 15 кВ/м. Аналогічні рівні напруженості електростатичних полів встановлені стандартами США та західноєвропейських країн.

Вплив здоров'я населення.Дія електромагнітних полів проявляється різноманітно і характер його визначається частотою поля. Майже кожна людина у світі зазнає впливу електромагнітних полів різної частоти в діапазоні від 0 до 300 ГГц. Електромагнітні поля є факторами ризику розвитку серцево-судинних, нервово-психічних, онкологічних та деяких інших захворювань. Експериментальні дослідження щодо визначення впливу електромагнітних полів промислової частоти дозволили виявити широкий спектр порушень здоров'я у тварин. Понад 20 років тому було встановлено їх вплив на поведінку, пам'ять, функції гематоенцефалічного бар'єру, умовно-рефлекторну та інші види діяльності тварин. Їх вплив позначалося розвитку ембріонів тварин, у своїй фіксувалося почастішання пороків розвитку. Досліджували також і канцерогенну дію полів.

Вплив електромагнітних полів промислової частоти ліній електропередач, підстанцій, трансформаторів, що генеруються поблизу, під контактною мережею залізниць, На здоров'я людей поки що вивчено недостатньо. Згідно з деякими існуючими гіпотезами, вони є факторами ризику розвитку злоякісних новоутворень хвороб Альцгеймера і Паркінсона, порушень пам'яті та інших змін, проте результати епідеміологічних досліджень неоднозначні.

У Росії епідеміологічні дослідження поопенке впливу електромагнітних полів на здоров'я населення поодинокі. Ретроспективний когортий метод, суть якого полягає в тривалому простеженні а когортої осіб, які проживають поблизу I енергетичних об'єктів, ! виявив статистично достовірне підвищення стандартизованого відносного ризику.

Перебування в зоні впливу електромагнітних полів може спричинити певні зміни стану здоров'я дітей. Залежно від часу перебування в зоні випромінювання у них спостерігалися відхилення в масі росту та кола грудної клітки. Розвиток кісткової систем спочатку дещо затримувалося, а потім за рахунок прискорення процесів окостеніння навіть випереджало відповідні пронесе у дітей контрольної групи. Терміни статевого дозрівання виявилися меншими, ніж у контрольній групі, дещо зниженні було і вміст гормону росту. Було виявлено тенденції пригнічення кислотоутворюючої функції шлунка, зниження функції кори надниркових залоз. На думку М.В.Захарченко, В.1шкітіної та В.Лютого (1998) виявлені відхилення не можна розглядати лише як прояв адаптивних реакцій, вони можуть бути свідченням досить глибоких змін в організмі під впливом полів НВЧ.

Електромагнітні поля промислової частоти можуть впливати розвиток новоутворень молочної залози, нейродегеративних хвороб і нервово-психічних розладів.

Електромагнітні поля стільникового зв'язку. Останніми роками у Росії інтенсивно розвиваються системи стільникового телефонного радіозв'язку, і понад 1 млн. чол. користуються нею. Електромагнітні поля, створювані засобами мобільного зв'язку, представляють певну небезпеку здоров'ю людини, оскільки джерело випромінювання наближений до голови користувача. При роботі стільникового телефону головний мозок і периферичні рецепторні юни вестибулярного та слухового аналізаторів, а також сітківка лаза піддаються впливу електромагнітних полів певної частоти і модуляції при розлитому глибинному розподілі та величині поглиненої енергії з невизначеною періодичністю та загальною тривалістю впливу. Кількість поглиненої мозком енергії під час роботи стільникового телефону може коливатися у певному діапазоні залежно від потужності апаратури, несучої частоти та інших чинників. У різних країнахсвіту із залученням добровольців проводять дослідження щодо визначення впливу електромагнітних полів стільникових телефонів на здоров'я. Є результати, що свідчать про наявність змін біоелектричної активності головного мозку, деяке зниження пізнавальної діяльності(Погіршення пам'яті, концентрації уваги), порушення зору. Статистично достовірні дані про розвиток можливих віддалених наслідків користувачів сотових телефонів в даний час відсутні. МАІР приступило до приведення багатоцентрового дослідження щодо оцінки можливого розвитку раку мозку та слинної залози, а також лейкемії у користувачів стільникового телефону в різних країнах світу.

Російський національний комітет із захисту від неіонізуючих випромінювань дотримується попереджувальної концепції, що полягає в обмеженні телефонного зв'язку. Дітям віком до 16 років не рекомендується користуватися мобільними телефонами. Вагітні жінки та особи, які страждають на епілепсію неврастенією, психопатією та психостенією, повинні обмежувати тривалість однієї розмови до 3 хв.

Джерелами електромагнітних полів є:

1) лінії електропередач;

2) радіостанції та радіоапаратура;

3) радіолокаційні станції;

4) засоби електронно-обчислювальної техніки та відображення інформації;

5) електропроводка (всередині будівель та споруд), електроприлади;

6) електротранспорт;

7) мобільний зв'язок (прилади, ретранслятори).

Лінії електропередач (ЛЕП)

Провід працюючої лінії електропередач створюють у просторі (на відстанях близько десятків метрів від дроту) електромагнітне поле промислової частоти (50 Гц). При цьому електричні поля та магнітні поля, створювані ЛЕП, надають несприятливий вплив на населення, що проживає в зоні, що прилягає до ЛЕП, та на персонал, що обслуговує ЛЕП.

Інтенсивність електричних полів ЛЕП залежить від електричної напруги. Наприклад, під ЛЕП з напругою 1500 кВ напруженість у поверхні землі в хорошу погоду становить від 12 до 25 кВ/м. При дощі та морозі напруженість ЕП може зростати до 50 кВ/м.

Незважаючи на те що негативний впливЕП на людину проявляється при напруженості вище 30 ... 50 кВ / м, тривале систематичне перебування людини в змінних електричних полях 50 Гц з напруження, що перевищують 15 кВ / м, призводять до появи ряду функціональних розладів. Вони суб'єктивно виражаються скаргами на головний біль у скроневій та потиличній ділянці, млявість, розлад сну, зниження пам'яті, підвищену дратівливість, апатію, біль у ділянці серця. Для хронічного впливу ЕМП промислової частоти характерні порушення ритму та уповільнення частоти серцевих скорочень. У персоналу, що працює в ЕМП промислової частоти, можуть спостерігатися функціональні порушення в ЦНС та серцево-судинній системі у складі крові.

Струми проводів ЛЕП створюють також магнітні поля. Найбільших значеньіндукція магнітних полів досягає в середині прольоту між опорами. У поперечному перерізі ЛЕП індукції зменшуються при віддаленні від проводів. Наприклад, ЛЕП з напругою 500 кВ при струмі у фазі 1 кА створює на рівні землі індукції від 10 до
15 мкТл.

Радіостанції та радіоапаратура

Різні радіоелектронні засоби створюють ЕМП у широкому діапазоні частот та з різною модуляцією. Найбільш поширеними джерелами ЕМП, які вносять істотний внесок у формування електромагнітного фону як виробничого, так і навколишнього середовища є центри радіомовлення і телебачення.

Різні частотні діапазони теле- і радіомовлення мають особливості, котрим визначено різні нормовані показники поля (таблиця 4).

Таблиця 4 – Нормовані показники поля для різних діапазонів теле- та радіомовлення

Радіолокаційні станції

Радіолокаційні станції знаходять широке застосування у різних галузях народного господарства, при космічних та наукових дослідженнях, у гідрометеорології, у військовій справі. Вони дозволяють забезпечити управління повітряним, морським та наземним транспортом, а також протиповітряну безпеку країни.

Радіолокаційні та радарні установки зазвичай мають антени рефлекторного типу і випромінюють вузьконаправлений радіопромінь. Періодичне переміщення антени у просторі призводить до просторової уривчастості випромінювання. Спостерігається також тимчасова уривчастість випромінювання, зумовлена ​​циклічністю роботи радіолокатора на випромінювання. Вони працюють на частотах від 500 МГц до 15 ГГц, однак окремі спеціальні установки можуть працювати на частотах до 100 ГГц і більше.

Основними джерелами ЕМП у радіолокаторах є передавальні пристрої та антенно-фідерний тракт. При цьому впливу ЕМП можуть піддаватися як фахівці, зайняті у виробництві станцій, і персонал, що обслуговує їх, так і контингент людей, що знаходиться в зоні дії електромагнітного імпульсу.

Найбільшу небезпеку для людини становлять антени, що працюють з негативними кутами нахилу дзеркала або ґрат, оскільки саме вони створюють найбільші рівні щільності потоку енергії. На антенних майданчиках значення щільності потоку енергії становлять від 500 до 1500 мкВт/см 2 , інших місцях технічної території – відповідно від 30 до 600 мкВт/см 2 . Причому радіус санітарно-захисної зони для оглядового радіолокатора може досягати 4 км. при негативному куті нахилу дзеркала.

Розглядаючи питання екологічної безпеки, слід звернути увагу на поширення радарів для вимірювання швидкості руху автотранспорту. У США, наприклад, заборонено застосування ручних скоростемерів для радіолокаційного візування мети, оскільки у багатьох людей, які використовували такі прилади, було діагностовано злоякісні захворювання шкіри навколо очей.

Подібна інформація.