Влияние электромагнитных полей

Поля и излучения низкой частоты.

1. Влияние электромагнитного поля и излучения на живые организмы.

Законом РФ об охране окружающей природной среды (1991г.) предусмотрены меры по предупреждению и устранению вредных физических воздействий, включая и электромагнитные поля.

На протяжении миллиардов лет есте6ственное магнитное поле земли, являясь первичным периодическим экологическим фактором, постоянно воздействовало на состояние экосистем. В ходе эволюционного развития структурно-функциональная организация экосистем адаптировалась к естественному фону. Некоторые отклонения наблюдаются лишь в периоды солнечной активности, когда под влиянием мощного корпускулярного потока магнитное поле земли испытывает кратковременные резкие изменения своих основных характеристик. Этот явление, получившее название магнитных бурь, неблагоприятно отражается на состоянии всех экосистем, включая и организм человека. В этот период отмечается ухудшение состояние больных, страдающих сердечно-сосудистыми, нервно-соматическими и другими заболеваниями. Влияет магнитное поле и на животных, в особенности на птиц и насекомых.

На нынешнем этапе развития научно-технического прогресса человек вносит существенные изменения в естественное магнитное поле, придавая геофизическим факторам новые направления и резко повышая интенсивность своего воздействия. Основные источники этого воздействия – электромагнитные поля от линий электропередачи (ЛЭП) и электромагнитные поля от радиотелевизионных и радиолокационных станций.

На территории СНГ общая протяженность только ЛЭП-500 кВ превышает 20000 км (помимо ЛЭП-150 ЛЭП-300 ЛЭП-750). Линии электропередачи и некоторые другие энергетические установки создают электромагнитные поля промышленных частот (50 Гц) в сотни раз выше среднего уровня естественных полей. Напряженность поля под ЛЭП может достигать десятков тысяч В/М.

Наибольшая напряженность поля наблюдается в месте максимального провисания проводов, в точке проекции крайних проводов на землю и в пяти метрах от неё кнаружи от продольной оси трассы: для ЛЭП-330 кВ – 3,5 – 5,0 кВ/м, для ЛЭП – 500 кВ – 7,6 – 8 кВ/м,   для ЛЭП-750 кВ – 10,0 – 15,0 кВ/м.

Отрицательное воздействие электромагнитных полей на человека и на те или иные компоненты экосистем прямо пропорционально мощности поля и времени облучения. Неблагоприятное воздействие электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП, проявляется уже при напряженности поля, равной 1000 В/м. У человека нарушаются эндокринная система, обменные процессы, функции головного и спинного мозга и др.

Воздействие неионизирующих электромагнитных излучений от радиотелевизионных и радиолокационных станций на среду обитания человека связано с формированием высокочастотной энергии. Японскими учеными обнаружено, что в районах, расположенных вблизи мощных излучающих теле- и радиоантенн заметно повышается заболевание катарактой глаз. Медико-биологическое негативное воздействие электромагнитных излучений возрастает с повышением частоты, то есть с уменьшением длины волн.

Неионизирующие электромагнитные излучения радиодиапазона от радиотелевизионных средств связи, радиолокаторов и других объектов приводят к значительным нарушениям физиологических функций человека и животных. Вредное воздействие на человеческий организм невидимого, но очень опасного электромагнитного загрязнения окружающей среды идет гораздо более быстрыми темпами, чем прогресс в электронике.

2. Защита от электромагнитных полей и излучений

Защита от электромагнитных полей и излучений в нашей стране регламентируется Законом РФ об охране окружающей природной среды, а также радом нормативных документов.

Основной способ защиты населения от возможного вредного воздействия электромагнитных полей от линий электропередачи – создание охранных зон шириной от 15 до 30 м в зависимости от напряжения ЛЭП. Данная мера требует отчуждения больших территорий и исключения их из пользования в некоторых видах хозяйственной деятельности.

Уровень напряженности электромагнитных полей снижают также с помощью устройства различных экранов, в том числе и зеленых насаждений, выбора геометрических параметров ЛЭП, заземление тросов и других мероприятий.

В стадии разработки находятся проекты замены воздушных линий ЛЭП на кабельные и подземной прокладки высоковольтных линий.

Для защиты населения от неионизирующих электромагнитных излучений, создаваемых радиотелевизионными средствами связи и радиолокаторами также используется метод защиты расстоянием. С этой целью устраивают санитарно-защитную зону, размеры которой должны обеспечить предельно допустимый уровень напряженности поля в населенных местах. Коротковолновые радиостанции большой мощности (свыше 100 кВт) размещают вдали от жилой застройки, вне пределов населенного пункта.

Концепция нормирования электромагнитных полей и излучений предусматривает:

Выработку единой системы нормативных значений предельно допустимых уровней электромагнитных полей и излучений;

Защиту природных ресурсов от потерь, обусловленных действием этих полей на различные компоненты природной среды;

Предотвращение значительных функциональных нарушений экосистем в результате прямого или косвенного воздействия полей на те или иные компоненты этих систем.

Поля и излучения высокой частоты.

1. Опасность сотовых телефонов.

С момента открытия радио прошло уже больше 100 лет, и по мощности радиоизлучения Земля стала во много раз ярче Солнца, но основная доля этой мощности пока приходится на сравнительно низкие частоты, к которым человек адаптирован. Поэтому пока не заметны особенно вредные массовые последствия работы мощных радиостанций и мощных телецентров, хотя их мощность составляет десятки и даже сотни киловатт. Гораздо более вредным является высокочастотное излучение сантиметрового диапазона.
Мобильная связь находится пока в самом начале этого диапазона, но постепенно продвигается всё дальше (GSM 1800,1900).

Непосредственным источником излучения в мобильном телефоне является его штыревая антенна.  Все остальные источники излучения (сам передатчик, гетеродины приемника, синтезатор частоты и прочее)настолько маломощны, что их можно не принимать во внимание.

СВЧ излучение непосредственно нагревает организм (полная аналогия с СВЧ печью. Ток крови уменьшает нагрев, но к примеру хрусталик глаза не омывается кровью и при значительном нагреве - разрушается, мутнеет. Эти изменения, как правило, необратимы. Данный процесс сопровождается резью в глазах и шумом  в голове. Воздействие излучения на мозг человека значительно меньше, поскольку мозг экранирован черепной коробкой и имеет развитую кровеносную систему. Различные стандарты имеют различную способность к нагреву организма. Телефон стандарта  GSM 900/1800 опаснее, чем телефон стандарта NMT 450 поскольку частота излучения выше. Правда, в NMT 450 используются большие мощности.

К счастью СВЧ мощность, излучаемая телефоном не велика и до перегрева хрусталика и мозга дело не доходит. Но телефон в отличие от СВЧ печи излучает сложный модулированный сигнал, который несет в себе информацию. Биологическо-информационные взаимодействия изучены недостаточно, достоверные результаты исследований в открытой печати не публикуются и нам неизвестны.

Стандарты сотовой связи разработаны на западе, там же изготавливаются собственно аппараты. Считается, что санитарные нормы у них достаточно жесткие и можно надеяться, что за нас обо всем позаботились. Это не факт, хотя бы по той причине, что старые советские нормы считали вредным облучение начиная с плотности потока мощности 10 микроватт/см2. Начиная с этого предела, ограничивалась длительность рабочего дня, назначалось молоко, доплата за вредность и т.д. После введения рыночных отношений появилось сообщение, что минимальная вредная плотность потока мощность составляет уже 100 микроватт/см2, то есть все мы стали ровно в десять раз здоровее и крепче. Хотелось бы в это верить. Правда, это говорит и о том, что вопрос о вредном воздействии СВЧ излучения изучен не так уж и хорошо. О реальной излучаемой мощности мобильного телефона информации крайне мало, но существует стандарт, согласно которому эта мощность составляет до 2 ватт (или 2 000 000 микроватт). При этом неясно это средняя мощность или импульсная (кратковременная). Скорее всего, это именно средняя мощность, а импульсная мощность значительно выше (любой производитель сотовой аппаратуры борется за дальность связи, а значит, будет увеличивать мощность до предела). На голову попадает примерно 20% излучаемой мощности, то есть около 400 000 микроватт. Для соответствия старым нормам (предполагаем, что вся эта мощность размазывается по освещённой стороне головы равномерно!) поверхность освещённой стороны головы должна быть не менее 40 000см2 (квадрат 2*2 метра). По новым нормам поверхность освещённой стороны головы должна быть не менее 4 000см2 (квадрат примерно 63*63 см). А ведь реальное облучение неравномерное, поэтому и плотность потока мощности на отдельных участках головы будет значительно выше.

Все эти достаточно приближённые рассуждения проводились в предположении, что в телефоне используется классическая штыревая антенна длиною примерно в четверть длины волны (с учётом покрытия это примерно 70мм). В современных аппаратах антенны стараются делать значительно короче. Но чем короче антенна, тем больше её так называемая добротность. Добротность определяет величину запасённой энергии и эта запасённая энергия находится в ближнем поле, то есть вблизи антенны и не излучается. Поэтому голове достаётся и излучённая мощность и запасённая (или реактивная) энергия. За счёт поглощения части запасённой энергии головой, наличие головы около короткой антенны несколько снижает её добротность и передатчику легче работать.

Из средств защиты можно использовать либо отражающий экран (проволочную сетку), либо поглощающий экран (сетка из резистивных проводников, например нитки пропитанные углеродом), либо их комбинацию.

Некоторые меры безопасности:

1. Разговор по мобильному телефону необходимо сделать коротким не из соображений тарифного плана, а для своего здоровья.

2.В машине СВЧ излучение переотражается от металлического кузова и значительно усиливается его вредное влияние. Рекомендуется использование внешней антенны.

3.В условиях неустойчивого приема мощность аппарата автоматически повышается до максимальной величины. Рекомендуется или воздержаться от длительных переговоров или найти место с устойчивым приемом.

4.Если у Вас есть дача или загородный дом то наилучшим выходом будет использование стационарной  внешней круговой (например, автомобильной) или направленной антенны.

5.Немалую опасность представляют также ретрансляторы провайдеров. Антенна такого ретраслятора постоянно излучает достаточно мощный сигнал, причем во все стороны. Как с этим бороться. Переселяйтесь или подальше от антенны или живите в панельном доме. Арматура панелей несколько экранирует Вашу квартиру. Помогает металлическая сетка на окнах. Размер ячейки не более 10 см .

6.Применение комплектов Mini H a nds Free уменьшает облучение головы и перераспределяет его на все тело. Но провод комплекта работает как переизлучающая антенна.

7.Не портите антенну телефона. Изменение ее геометрических размеров, изгиб, кручение неизбежно ухудшает условия приема и мощность передатчика неминуемо увеличивается. Используйте только фирменные, родные антенны.

8.При выборе модели телефона предпочтение отдавайте аппаратам с внешними антеннами и хорошей заявленной в характеристиках чувствительностью.

Исследование электромагнитного излучения видеотерминалов.

Бурное развитие техники всё более заполняет наше жизненное пространство различными электромагнитными полями. Сегодня в него добавляются поля, источниками которых служат компьютеры. Их изобретение неизмеримо ускорило развитие цивилизации, кардинально изменило работу конструкторов и инженеров, служащих разных учреждений, процесс обучения в школах и вузах. К настоящему времени только в США и Великобритании действует более 10 млн. персональных компьютеров (сведений об их числе в России нет, но ясно, что у нас количество ЭВМ стремительно растёт). При столь широком распространении компьютерной техники достаточно быстро выявились случаи её неблагоприятного влияния на здоровье работающих с ней людей. Так, в 1992 г . скандинавские специалисты исследовали результаты специального исследования, выводы которого были не утешительны: при пользовании видеотерминалами ухудшается острота зрения и развивается катаракта у программистов и операторов персональных компьютеров.

Видеотерминалы излучают электромагнитные волны в очень широком диапазоне. В радиодиапазоне они продуцируются катодной трубкой; основной же источник –– горизонтальные и вертикальные отклоняющие катушки, которые обеспечивают сканирование электронного луча по экрану в диапазоне 15 — 35 кГц. На расстоянии 50 см от экрана напряжённость электрического поля имеет значение от меньших единицы до 10 В/м, а магнитная индукция — от 10 ^-8 до 10 ^-7 Тл. Видеотерминалы излучают также переменные электрические и магнитные поля с частотой 50 или 60 Гц и их гармоники.

Исследования возможных вредных влияний видеотерминалов, и их электрических и магнитных полей на организм находятся только в начальной стадии (ведь даже не ясно, где вообще проходит грань между физическими характеристиками электрических и магнитных полей, дающих лечебный эффект, и полей, оказывающих вредное воздействие). Однако, учитывая, что без компьютеров уже трудно представить себе современный мир и, тем более, завтрашний, важно не бояться пользоваться ими (как это обычно происходит со многими техническими новшествами) и точно знать, при каких условиях их эксплуатация безопасна. Но для этого необходимы дальнейшие исследования и совершенствования конструкций видеотерминалов с целью уменьшения и нейтрализации их возможных неблагоприятных воздействий на человека.