1. Что такое ЭМП, его виды и классификация
2. Основные источники ЭМП
2.1 Электротранспорт
2.2 Линии электропередач
2.3 Электропроводка
2.4 Бытовая электротехника
2.5 Теле- и радиостанции
2.6 Спутниковая связь
2.7 Сотовая связь
2.8 Радары
2.9 Персональные компьютеры
3. Как действует ЭМП на здоровье
4. Как защититься от ЭМП
Что такое ЭМП, его виды и классификация
На практике при характеристике электромагнитной обстановки используют термины "электрическое поле", "магнитное поле", "электромагнитное поле". Коротко поясним, что это означает и какая связь существует между ними.
Электрическое поле создается зарядами. Например, во всем известных школьных опытах по электризации эбонита, присутствует как раз электрическое поле.
Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику.
Для характеристики величины электрического поля используется понятие напряженность электрического поля, обозначение Е, единица измерения В/м (Вольт-на-метр). Величина магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н, единица А/м (Ампер-на-метр). При измерении сверхнизких и крайне низких частот часто также используется понятие магнитная индукция В, единица Тл(Тесла), одна миллионная часть Тл соответствует 1,25 А/м.
По определению, электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП "отрывается" от них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне).
Электромагнитные волны характеризуются длиной волны, обозначение - l (лямбда). Источник, генерирующий излучение, а по сути создающий электромагнитные колебания, характеризуются частотой, обозначение - f.
Важная особенность ЭМП - это деление его на так называемую "ближнюю" и "дальнюю" зоны.
В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r 3l . В "дальней" зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1.
В "дальней" зоне излучения есть связь между Е и Н: Е = 377Н, где 377 - волновое сопротивление вакуума, Ом. Поэтому измеряется, как правило, только Е. В России на частотах выше 300 МГц обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ), или вектор Пойтинга. Обозначается как S, единица измерения Вт/м2. ППЭ характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.
Международная классификация электромагнитных волн по частотам
| Наименование частотного диапазона | Границы диапазона | Наименование волнового диапазона | Границы диапазона |
| Крайние низкие, КНЧ | 3 - 30 Гц | Декамегаметровые | 100 - 10 Мм |
| Сверхнизкие, СНЧ | 30 – 300 Гц | Мегаметровые | 10 - 1 Мм |
| Инфранизкие, ИНЧ | 0,3 - 3 кГц | Гектокилометровые | 1000 - 100 км |
| Очень низкие, ОНЧ | 3 - 30 кГц | Мириаметровые | 100 - 10 км |
| Низкие частоты, НЧ | 30 - 300 кГц | Километровые | 10 - 1 км |
| Средние, СЧ | 0,3 - 3 МГц | Гектометровые | 1 - 0,1 км |
| Высокие частоты, ВЧ | 3 - 30 МГц | Декаметровые | 100 - 10 м |
| Очень высокие, ОВЧ | 30 - 300 МГц | Метровые | 10 - 1 м |
| Ультравысокие,УВЧ | 0,3 - 3 ГГц | Дециметровые | 1 - 0,1 м |
| Сверхвысокие, СВЧ | 3 - 30 ГГц | Сантиметровые | 10 - 1 см |
| Крайне высокие, КВЧ | 30 - 300 ГГц | Миллиметровые | 10 - 1 мм |
| Гипервысокие, ГВЧ | 300 – 3000 ГГц | Децимиллиметровые | 1 - 0,1 мм |
2. Основные источники ЭМП
Среди основных источников ЭМИ можно перечислить:- Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда,…)
- Линии электропередач (городского освещения, высоковольтные,…)
- Электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации,…)
- Бытовые электроприборы
- Теле- и радиостанции (транслирующие антенны)
- Спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны)
- Радары
- Персональные компьютеры
2.1 Электротранспорт
Транспорт на электрической тяге – электропоезда (в том числе поезда метрополитена), троллейбусы, трамваи и т. п. – является относительно мощным источником магнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. По данным (Stenzel et al.,1996), максимальные значения плотности потока магнитной индукции В в пригородных "электричках" достигают 75 мкТл при среднем значении 20 мкТл. Среднее значение В на транспорте с электроприводом постоянного тока зафиксировано на уровне 29 мкТл. Типичный результат долговременных измерений уровней магнитного поля, генерируемого железнодорожным транспортом на удалении 12 м от полотна, приведен на рисунке.
2.2 Линии электропередач
Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии достигает десятков метров. Дальность распространение электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии ЛЭП - например ЛЭП 220 кВ), чем выше напряжение - тем больше зона повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоны не изменяются в течении времени работы ЛЭП.
Дальность распространения магнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течении суток, так и с изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.
Биологическое действие
Электрические и магнитные поля являются очень сильными факторами влияния на состояние всех биологических объектов, попадающих в зону их воздействия. Например, в районе действия электрического поля ЛЭП у насекомых проявляются изменения в поведении: так у пчел фиксируется повышенная агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и продуктивности, склонность к потере маток; у жуков, комаров, бабочек и других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля.
У растений распространены аномалии развития - часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки. Здоровый человек страдает от относительно длительного пребывания в поле ЛЭП. Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакцией только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Например, хорошо известны работы английских ученых в начале 90-х годов показавших, что у ряда аллергиков по действием поля ЛЭП развивается реакция по типу эпилептической. При продолжительном пребывании (месяцы - годы) людей в электромагнитном поле ЛЭП могут развиваться заболевания преимущественно сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека. В последние годы в числе отдаленных последствий часто называются онкологические заболевания.
Санитарные нормы
Исследования биологического действия ЭМП ПЧ, выполненные в СССР в 60-70х годах, ориентировались в основном на действие электрической составляющей, поскольку экспериментальным путем значимого биологического действия магнитной составляющей при типичных уровнях не было обнаружено. В 70-х годах для населения по ЭП ПЧ были введены жесткие нормативы и по настоящее время являющиеся одними из самых жестких в мире. Они изложены в Санитарных нормах и правилах "Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты"№ 2971-84. В соответствии с этими нормами проектируются и строятся все объекты электроснабжения.
Несмотря на то, что магнитное поле во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в России не нормируется. Причина - нет денег для исследований и разработки норм. Большая часть ЛЭП строилась без учета этой опасности.
На основании массовых эпидемиологических обследований населения, проживающего в условиях облучения магнитными полями ЛЭП как безопасный или "нормальный" уровень для условий продолжительного облучения, не приводящий к онкологическим заболеваниям, независимо друг от друга шведскими и американскими специалистами рекомендована величина плотности потока магнитной индукции 0,2 - 0,3 мкТл.
Принципы обеспечения безопасности населения
Основной принцип защиты здоровья населения от электромагнитного поля ЛЭП состоит в установлении санитарно-защитных зон для линий электропередачи и снижением напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов.
Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП которых на действующих линиях определяются по критерию напряженности электрического поля - 1 кВ/м.
Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП согласно СН № 2971-84
К размещению ВЛ ультравысоких напряжений (750 и 1150 кВ) предъявляются дополнительные требования по условиям воздействия электрического поля на население. Так, ближайшее расстояние от оси проектируемых ВЛ 750 и 1150 кВ до границ населенных пунктов должно быть, как правило, не менее 250 и 300 м соответственно.
Как определить класс напряжения ЛЭП? Лучше всего обратиться в местное энергетическое предприятие, но можно попробовать визуально, хотя не специалисту это сложно:
330 кВ - 2 провода, 500 кВ - 3 провода, 750 кВ - 4 провода. Ниже 330 кВ по одному проводу на фазу, определить можно только приблизительно по числу изоляторов в гирлянде: 220 кВ 10 -15 шт., 110 кВ 6-8 шт., 35 кВ 3-5 шт., 10 кВ и ниже - 1 шт.
Допустимые уровни воздействия электрического поля ЛЭП
| ПДУ, кВ/м | Условия облучения |
| 0,5 | внутри жилых зданий |
| 1,0 | на территории зоны жилой застройки |
| 5,0 | в населенной местности вне зоны жилой застройки; (земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа в пределах поселковой черты и сельских населенных пунктов в пределах черты этих пунктов) а также на территории огородов и садов; |
| 10,0 | на участках пересечения воздушных линий электропередачи с автомобильными дорогами 1 – IV категорий; |
| 15,0 | в ненаселенной местности (незастроенные местности, хотя бы и часто посещаемые людьми, доступные для транспорта, и сельскохозяйственные угодья); |
| 20,0 | в труднодоступной местности (недоступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения. |
В пределах санитарно-защитной зоны ВЛ запрещается:
- размещать жилые и общественные здания и сооружения;
- устраивать площадки для стоянки и остановки всех видов транспорта;
- размещать предприятия по обслуживанию автомобилей и склады нефти и нефтепродуктов;
- производить операции с горючим, выполнять ремонт машин и механизмов.
В случае, если на каких-то участках напряженность электрического поля за пределами санитарно-защитной зоны окажется выше предельно допустимой 0,5 кВ/м внутри здания и выше 1 кВ/м на территории зоны жилой застройки (в местах возможного пребывания людей), должны быть приняты меры для снижения напряженности. Для этого на крыше здания с неметаллической кровлей размещается практически любая металлическая сетка, заземленная не менее чем в двух точках В зданиях с металлической крышей достаточно заземлить кровлю не менее чем в двух точках. На приусадебных участках или других местах пребывания людей напряженность поля промышленной частоты может быть снижена путем установления защитных экранов, например это железобетонные, металлические заборы, тросовые экраны, деревья или кустарники высотой не менее 2 м.
2.3 Электропроводка
Наибольший вклад в электромагнитную обстановку жилых помещений в диапазоне промышленной частоты 50 Гц вносит электротехническое оборудование здания, а именно кабельные линии, подводящие электричество ко всем квартирам и другим потребителям системы жизнеобеспечения здания, а также распределительные щиты и трансформаторы. В помещениях, смежных с этими источниками, обычно повышен уровень магнитного поля промышленной частоты, вызываемый протекающим электротоком. Уровень электрического поля промышленной частоты при этом обычно не высокий и не превышает ПДУ для населения 500 В/м.
На рисунке представ-лено распределение магнит-ного поля промышленной частоты в жилом помеще-нии. Источник поля – рас-пределительный пункт элек-тропитания, находящийся в смежном нежилом помещении.
В настоящее время результаты вы-полненных исследова-ний не могут четко обосновать предель-ные величины или другие обязательные ограничения для продолжительного облу-чения населения низко-частотными магнитными полями малых уровней.
Исследователи из университета Карнеги в Питсбурге (США) сформулировали подход к проблеме магнитного поля который они назвали “благоразумное предотвращение”. Они считают, что пока наше знание относительно связи между здоровьем и последствием облучения остаются неполными, но существуют сильные подозрения относительно последствий для здоровья, необходимо предпринимать шаги по обеспечению безопасности, которые не несут тяжелые расходы или другие неудобства.
Подобный подход был использован, например, в начальной стадии работ по проблеме биологического действия ионизирующего излучения: подозрение рисков ущерба для здоровья, основанное на твердых научных основаниях, должно само по себе составить достаточные основания для выполнения защитных мероприятий.
В настоящее время многие специалисты считают предельно допустимой величину магнитной индукции равной 0,2 - 0,3 мкТл. При этом считается, что развитие заболеваний - прежде всего лейкемии - очень вероятно при продолжительном облучении человека полями более высоких уровней (несколько часов в день, особенно в ночные часы, в течении периода более года).
Основная мера защиты - предупредительная.
- необходимо исключить продолжительное пребывание (регулярно по несколько часов в день) в местах повышенного уровня магнитного поля промышленной частоты;
- кровать для ночного отдыха максимально удалять от источников продолжительного облучения, расстояние до распределительных шкафов, силовых электрокабелей должно быть 2,5 – 3 метра;
- если в помещении или в смежном есть какие-то неизвестные кабели, распределительные шкафы, трансформаторные подстанции – удаление должно быть максимально возможным, оптимально – промерить уровень электромагнитных полей до того, как жить в таком помещении;
- при необходимости установить полы с электроподогревом выбирать системы с пониженным уровнем магнитного поля.
2.4 Бытовая электротехника
Все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока, являются источниками электромагнитных полей. Наиболее мощными следует признать СВЧ-печи, аэрогрили, холодильники с системой “без инея”, кухонные вытяжки, электроплиты, телевизоры. Реально создаваемое ЭМП в зависимости от конкретной модели и режима работы может сильно различаться среди оборудования одного типа (смотри рисунок 1). Все ниже приведенные данные относятся к магнитному полю промышленной частоты 50 Гц.
Значения магнитного поля тесно связаны с мощностью прибора - чем она выше, тем выше магнитное поле при его работе. Значения электрического поля промышленной частоты практически всех электробытовых приборов не превышают нескольких десятков В/м на расстоянии 0,5 м, что значительно меньше ПДУ 500 В/м.
Уровни магнитного поля промышленной частоты бытовых электроприборов на расстоянии 0,3 м.
Предельно допустимые уровни электромагнитного поля для потребительской продукции, являющейся источником ЭМП
| Источник | Диапазон | Значение ПДУ | Примечание |
| Индукционные печи | 20 - 22 кГц | 500 В/м 4 А/м |
Условия измерения:расстояние 0,3 м от корпуса |
| СВЧ печи | 2,45 ГГц | 10 мкВт/см2 | Условия измерения:расстояние 0,50 ± 0,05 м от любой точки, при нагрузке 1 литр воды |
| Видеодисплейный терминал ПЭВМ | 5 Гц - 2 кГц | Епду = 25 В/м Впду = 250 нТл |
Условия измерения: расстояние 0,5 м вокруг монитора ПЭВМ |
| 2 - 400 кГц | Епду = 2,5 В/мВ пду = 25 нТл |
||
| поверхностный электростатический потенциал | V = 500 В | Условия измерения:расстояние 0,1 м от экрана монитора ПЭВМ | |
| Прочая продукция | 50 Гц | Е = 500 В/м | Условия измерения:расстояние 0,5 м от корпуса изделия |
| 0,3 - 300 кГц | Е = 25 В/м | ||
| 0,3 - 3 МГц | Е = 15 В/м | ||
| 3 - 30 МГц | Е = 10 В/м | ||
| 30 - 300 МГц | Е = 3 В/м | ||
| 0,3 - 30 ГГц | ППЭ = 10 мкВт/см2 |
Возможные биологические эффекты
Человеческий организм всегда реагирует на электромагнитное поле. Однако, для того чтобы эта реакция переросла в паталогию и привела к заболеванию необходимо совпадение ряда условий – в том числе достаточно высокий уровень поля и продолжительность облучения. Поэтому, при использовании бытовой техники с малыми уровнями поля и/или кратковременно ЭМП бытовой техники не оказывает влияния на здоровье основной части населения. Потенциальная опасность может грозить лишь людям с повышенной чувствительностью к ЭМП и аллергикам, также зачастую обладающим повышенной чувствительностью к ЭМП.
Кроме того, согласно современным представлениям, магнитное поле промышленной частоты может быть опасным для здоровья человека, если происходит продолжительное облучение (регулярно, не менее 8 часов в сутки, в течение нескольких лет) с уровнем выше 0,2 микротесла.
- приобретая бытовую технику проверяйте в Гигиеническом заключении (сертификате) отметку о соответствии изделия требованиям "Межгосударственных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях", МСанПиН 001-96;
- используйте технику с меньшей потребляемой мощностью: магнитные поля промышленной частоты будут меньше при прочих равных условиях;
- к потенциально неблагоприятным источникам магнитного поля промышленной частоты в квартире относятся холодильники с системой “без инея”, некоторые типы “теплых полов”, нагреватели, телевизоры, некоторые системы сигнализации, различного рода зарядные устройства, выпрямители и преобразователи тока – спальное место должно быть на расстоянии не менее 2-х метров от этих предметов если они работают во время Вашего ночного отдыха;
- при размещении в квартире бытовой техники руководствуйтесь следующими принципами: размещайте бытовые электроприборы по возможности дальше от мест отдыха, не располагайте бытовые электроприборы по-близости и не ставьте их друг на друга.
Надо помнить, что со временем степень защиты может снижаться, в основном из-за появления микрощелей в уплотнении дверцы. Это может происходить как из-за попадания грязи, так и из-за механических повреждений. Поэтому дверца и ее уплотнение требует аккуратности в обращении и тщательного ухода. Срок гарантированной стойкости защиты от утечек электромагнитного поля при нормальной эксплуатации - несколько лет. Через 5-6 лет эксплуатации целесообразно проверить качество защиты для чего пригласить специалиста из специально аккредитованной лаборатории по контролю электромагнитного поля.
Кроме СВЧ-излучения работу микроволновой печи сопровождает интенсивное магнитное поле, создаваемое током промышленной частоты 50 Гц протекающим в системе электропитания печи. При этом микроволновая печь является одним из наиболее мощных источников магнитного поля в квартире. Для населения уровень магнитного поля промышленной частоты в нашей стране до сих пор не ограничен несмотря на его существенное действие на организм человека при продолжительном облучении. В бытовых условиях однократное кратковременнное включение (на несколько минут) не окажет существенного влияния на здоровье человека. Однако, сейчас часто бытовая микроволновая печь используется для разогрева пищи в кафе и в сходных других производственных условиях. При этом работающий с ней человек попадает в ситуацию хронического облучения магнитным полем промышленной частоты. В таком случае на рабочем месте необходим обязательный контроль магнитного поля промышленной частоты и СВЧ-излучения.
Учитывая специфику микроволновой печи, целесообразно включив ее отойти на расстояние не менее 1,5 метра - в этом случае гарантированно электромагнитное поле вас не затронет вообще.
2.5 Теле- и радиостанции
На территории России в настоящее время размещается значительное количество передающих радиоцентров различной принадлежности. Передающие радиоцентры (ПРЦ) размещаются в специально отведенных для них зонах и могут занимать довольно большие территории (до 1000 га). По своей структуре они включают в себя одно или несколько технических зданий, где находятся радиопередатчики, и антенные поля, на которых располагаются до нескольких десятков антенно-фидерных систем (АФС). АФС включает в себя антенну, служащую для измерения радиоволн, и фидерную линию, подводящую к ней высокочастотную энергию, генерируемую передатчиком.
Зону возможного неблагоприятного действия ЭМП, создаваемых ПРЦ, можно условно разделить на две части.
Первая часть зоны - это собственно территория ПРЦ, где размещены все службы, обеспечивающие работу радиопередатчиков и АФС. Это территория охраняется и на нее допускаются только лица, профессионально связанные с обслуживанием передатчиков, коммутаторов и АФС. Вторая часть зоны - это прилегающие к ПРЦ территории, доступ на которые не ограничен и где могут размещаться различные жилые постройки, в этом случае возникает угроза облучения населения, находящегося в этой части зоны.
Расположение РНЦ может быть различным, например, в Москве и московском регионе характерно размещение в непосредственной близости или среди жилой застройки.
Высокие уровни ЭМП наблюдаются на территориях, а нередко и за пределами размещения передающих радиоцентров низкой, средней и высокой частоты (ПРЦ НЧ, СЧ и ВЧ). Детальный анализ электромагнитной обстановки на территориях ПРЦ свидетельствует о ее крайней сложности, связанной с индивидуальным характером интенсивности и распределения ЭМП для каждого радиоцентра. В связи с этим специальные исследования такого рода проводятся для каждого отдельного ПРЦ.
Широко распространенными источниками ЭМП в населенных местах в настоящее время являются радиотехнические передающие центры (РТПЦ), излучающие в окружающую среду ультракороткие волны ОВЧ и УВЧ-диапазонов.
Сравнительный анализ санитарно-защитных зон (СЗЗ) и зон ограничения застройки в зоне действия таких объектов показал, что наибольшие уровни облучения людей и окружающей среды наблюдаются в районе размещения РТПЦ «старой постройки» с высотой антенной опоры не более 180 м. Наибольший вклад в суммарную интенсивность воздействия вносят «уголковые» трех- и шестиэтажные антенны ОВЧ ЧМ-вещания.
Радиостанции ДВ (частоты 30 - 300 кГц). В этом диапазоне длина волн относительно большая (например, 2000 м для частоты 150 кГц). На расстоянии одной длины волны или меньше от антенны поле может быть достаточно большим, например, на расстоянии 30 м от антенны передатчика мощностью 500 кВт, работающего на частоте 145 кГц, электрическое поле может быть выше 630 В/м, а магнитное - выше 1,2 А/м.
Радиостанции СВ (частоты 300 кГц - 3 МГц). Данные для радиостанций этого типа говорят, что напряженность электрического поля на расстоянии 200 м может достигать 10 В/м, на расстоянии 100 м - 25 В/м, на расстоянии 30 м - 275 В/м (приведены данные для передатчика мощностью 50 кВт).
Радиостанции КВ (частоты 3 - 30 МГц). Передатчики радиостанций КВ имеют обычно меньшую мощность. Однако они чаще размещаются в городах, могут быть размещены даже на крышах жилых зданий на высоте 10- 100 м. Передатчик мощностью 100 кВт на расстоянии 100 м может создавать напряженность электрического поля 44 В/м и магнитного поля 0,12 Ф/м.
Телевизионные передатчики . Телевизионные передатчики располагаются, как правило, в городах. Передающие антенны размещаются обычно на высоте выше 110 м. С точки зрения оценки влияния на здоровье интерес представляют уровни поля на расстоянии от нескольких десятков метров до нескольких километров. Типичные значения напряженности электрического поля могут достигать 15 В/м на расстоянии 1 км от передатчика мощностью 1 МВт. В России в настоящее время проблема оценки уровня ЭМП телевизионных передатчиков особенно актуальна в связи с резким ростом числа телевизионных каналов и передающих станций.
Основной принцип обеспечение безопасности - соблюдение установленных Санитарными нормами и правилами предельно допустимых уровней электромагнитного поля. Каждый радиопередающий объект имеет Санитарный паспорт, в котором определены границы санитарно-защитной зоны. Только при наличии этого документа территориальные органы Госсанэпиднадзора разрешают эксплуатировать радиопередающие объекты. Периодически они производят контроль электромагнитной обстановки на предмет её соответствия установленным ПДУ.
2.6 Спутниковая связь
Системы спутниковой связи состоят из приемопередающей станции на Земле и спутника, находящегося на орбите. Диаграмма направленности антенны станций спутниковой связи имеет ярко выраженной узконаправленный основной луч - главный лепесток. Плотность потока энергии (ППЭ) в главном лепестке диаграммы направленности может достигать нескольких сотен Вт/м2 вблизи антенны, создавая также значительные уровни поля на большом удалении. Например, станция мощностью 225 кВт, работающая на частоте 2,38 ГГц, создает на расстоянии 100 км ППЭ равное 2,8 Вт/м2. Однако рассеяние энергии от основного луча очень небольшое и происходит больше всего в районе размещения антенны.
2.7 Сотовая связь
Сотовая радиотелефония является сегодня одной из наиболее интенсивно развивающихся телекоммуникационных систем. В настоящее время во всем мире насчитывается более 85 миллионов абонентов, пользующихся услугами этого вида подвижной (мобильной) связи (в России – более 600 тысяч). Предполагается, что к 2001 году их число увеличится до 200–210 миллионов (в России – около 1 миллиона).
Основными элементами системы сотовой связи являются базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (МРТ). Базовые станции поддерживают радиосвязь с мобильными радиотелефонами, вследствие чего БС и МРТ являются источниками электромагнитного излучения в УВЧ диапазоне. Важной особенностью системы сотовой радиосвязи является весьма эффективное использование выделяемого для работы системы радиочастотного спектра (многократное использование одних и тех же частот, применение различных методов доступа), что делает возможным обеспечение телефонной связью значительного числа абонентов. В работе системы применяется принцип деления некоторой территории на зоны, или "соты", радиусом обычно 0,5–10 километров.
Базовые станции
Базовые станции поддерживают связь с находящимися в их зоне действия мобильными радиотелефонами и работают в режиме приема и передачи сигнала. В зависимости от стандарта, БС излучают электромагнитную энергию в диапазоне частот от 463 до 1880 МГц. Антенны БС устанавливаются на высоте 15–100 метров от поверхности земли на уже существующих постройках (общественных, служебных, производственных и жилых зданиях, дымовых трубах промышленных предприятий и т. д.) или на специально сооруженных мачтах. Среди установленных в одном месте антенн БС имеются как передающие (или приемопередающие), так и приемные антенны, которые не являются источниками ЭМП.
Исходя из технологических требований построения системы сотовой связи, диаграмма направленности антенн в вертикальной плоскости рассчитана таким образом, что основная энергия излучения (более 90 %) сосредоточена в довольно узком "луче". Он всегда направлен в сторону от сооружений, на которых находятся антенны БС, и выше прилегающих построек, что является необходимым условием для нормального функционирования системы.
Краткие технические характеристики стандартов системы сотовой радиосвязи, действующих в России
Наименование стандарта Диапазон рабочих частот БС Диапазон рабочих частот МРТ Макси-мальная излучаемая мощность БС Макси-мальная излучаемая мощность МРТ Радиус "соты"
NMT-450 Аналоговый 463 – 467,5 МГц 453 – 457,5 МГц 100 Вт 1 Вт 1 – 40 км
AMPSАналоговый 869 – 894 МГц 824 – 849 МГц 100 Вт 0,6 Вт 2 – 20 км
D-AMPS (IS-136)Цифровой 869 – 894 МГц 824 – 849 МГц 50 Вт 0,2 Вт 0,5 – 20 км
CDMAЦифровой 869 – 894 МГц 824 – 849 МГц 100 Вт 0,6 Вт 2 – 40 км
GSM-900Цифровой 925 – 965 МГц 890 – 915 МГц 40 Вт 0,25 Вт 0,5 – 35 км
GSM-1800 (DCS)Цифровой 1805 – 1880 МГц 1710 – 1785 МГц 20 Вт 0,125 Вт 0,5 – 35 км
БС являются видом передающих радиотехнических объектов, мощность излучения которых (загрузка) не является постоянной 24 часа в сутки. Загрузка определяется наличием владельцев сотовых телефонов в зоне обслуживания конкретной базовой станции и их желанием воспользоваться телефоном для разговора, что, в свою очередь, коренным образом зависит от времени суток, места расположения БС, дня недели и др. В ночные часы загрузка БС практически равна нулю, т. е. станции в основном "молчат".
Исследования электромагнитной обстановки на территории, прилегающей к БС, были проведены специалистами разных стран, в том числе Швеции, Венгрии и России. По результатам измерений, проведенных в Москве и Московской области, можно констатировать, что в 100% случаев электромагнитная обстановка в помещениях зданий, на которых установлены антенны БС, не отличалась от фоновой, характерной для данного района в данном диапазоне частот. На прилегающей территории в 91% случаев зафиксированные уровни электромагнитного поля были в 50 раз меньше ПДУ, установленного для БС. Максимальное значение при измерениях, меньшее ПДУ в 10 раз, было зафиксировано вблизи здания на котором установлено сразу три базовые станции разных стандартов.
Имеющиеся научные данные и существующая система санитарно–гигиенического контроля при введения в эксплуатацию базовых станций сотовой связи позволяют отнести базовые станции сотовой связи к наиболее экологически и санитарно–гигиенически безопасным системам связи.
Мобильные радиотелефоны
Мобильный радиотелефон (МРТ) представляет собой малогабаритный приемопередатчик. В зависимости от стандарта телефона, передача ведется в диапазоне частот 453 – 1785 МГц. Мощность излучения МРТ является величиной переменной, в значительной степени зависящей от состояния канала связи "мобильный радиотелефон – базовая станция", т. е. чем выше уровень сигнала БС в месте приема, тем меньше мощность излучения МРТ. Максимальная мощность находится в границах 0,125–1 Вт, однако в реальной обстановке она обычно не превышает 0,05 – 0,2 Вт. Вопрос о воздействии излучения МРТ на организм пользователя до сих пор остается открытым. Многочисленные исследования, проведенные учеными разных стран, включая Россию, на биологических объектах (в том числе, на добровольцах), привели к неоднозначным, иногда противоречащим друг другу, результатам. Неоспоримым остается лишь тот факт, что организм человека "откликается" на наличие излучения сотового телефона. Поэтому владельцам МРТ рекомендуется соблюдать некоторые меры предосторожности:
- не пользуйтесь сотовым телефоном без необходимости;
- разговаривайте непрерывно не боле 3 – 4 минут;
- не допускайте, чтобы МРТ пользовались дети;
- при покупке выбирайте сотовый телефон с меньшей максимальной мощностью излучения;
- в автомобиле используйте МРТ совместно с системой громкоговорящей связи "hands-free" с внешней антенной, которую лучше всего располагать в геометрическом центре крыши.
Исследования возможного влияния биологического действия электромагнитного поля элементов систем сотовой связи вызывают большой интерес у общественности. Публикации в средствах массовой информации достаточно точно отражают современные тенденции в этих исследованиях. Мобильные телефоны GSM: швейцарские тесты показали, что излучение, поглощенное головой человека, находится в допустимых европейскими стандартами пределах. Специалисты Центра электромагнитной безопасности провели медико-биологические эксперименты по исследованию влияния на физиологическое и гормональное состояние человека электромагнитного излучения мобильных телефонов существующих и перспективных стандартов сотовой связи.
При работе мобильного телефона электромагнитное излучение воспринимается не только приемником базовой станции, но и телом пользователя, и в первую очередь его головой. Что при этом происходит в организме человека, насколько это воздействие опасно для здоровья? Однозначного ответа на этот вопрос до сих пор не существует. Однако эксперимент российских ученых показал, что мозг человека не только ощущает излучение сотового телефона, но и различает стандарты сотовой связи.
Руководитель исследовательского проекта доктор медицинских наук Юрий Григорьев считает, что сотовые телефоны стандартов NМТ-450 и GSМ-900 вызывали достоверные и заслуживающие внимания изменения в биоэлектрической активности головного мозга. Однако клинически значимых последствий для организма человека однократное 30-минутное облучение электромагнитным полем мобильного телефона не оказывает. Отсутствие достоверных измерений в электроэнцефалограмме в случае использования телефона стандарта GSМ-1800 может характеризовать его как наиболее “щадящий” для пользователя из трех использованных в эксперименте систем связи.
2.8 Радары
Радиолокационные станции оснащены, как правило, антеннами зеркального типа и имеют узконаправленную диаграмму излучения в виде луча, направленного вдоль оптической оси.
Радиолокационные системы работают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельные системы могут работать на частотах до 100 ГГц. Создаваемый ими ЭМ-сигнал принципиально отличается от излучения иных источников. Связано это с тем, что периодическое перемещение антенны в пространстве приводит к пространственной прерывистости облучения. Временная прерывистость облучения обусловлена цикличностью работы радиолокатора на излучение. Время наработки в различных режимах работы радиотехнических средств может исчисляться от нескольких часов до суток. Так у метеорологических радиолокаторов с временной прерывистостью 30 мин - излучение, 30 мин - пауза суммарная наработка не превышает 12 ч, в то время как радиолокационные станции аэропортов в большинстве случаев работают круглосуточно. Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости обычно составляет несколько градусов, а длительность облучения за период обзора составляет десятки миллисекунд.
Радары метрологические могут создавать на удалении 1 км ППЭ ~ 100 Вт/м2 за каждый цикл облучения. Радиолокационные станции аэропортов создают ППЭ ~ 0,5 Вт/м2 на расстоянии 60 м. Морское радиолокационное оборудование устанавливается на всех кораблях, обычно оно имеет мощность передатчика на порядок меньшую, чем у аэродромных радаров, поэтому в обычном режиме сканирование ППЭ, создаваемое на расстоянии нескольких метров, не превышает 10 Вт/м2.
Возрастание мощности радиолокаторов различного назначения и использование остронаправленных антенн кругового обзора приводит к значительному увеличению интенсивности ЭМИ СВЧ-диапазона и создает на местности зоны большой протяженности с высокой плотностью потока энергии. Наиболее неблагоприятные условия отмечаются в жилых районах городов, в черте которых размещаются аэропорты: Иркутск, Сочи, Сыктывкар, Ростов-на-Дону и ряд других.
2.9 Персональные компьютеры
Основным источником неблагоприятного воздействия на здоровье пользователя компьютера является средство визуального отображения информации на электронно-лучевой трубке. Ниже перечислены основные факторы его неблагоприятного воздействия.
Эргономические параметры экрана монитора
- снижение контраста изображения в условиях интенсивной внешней засветки
- зеркальные блики от передней поверхности экранов мониторов
- наличие мерцания изображения на экране монитора
- электромагнитное поле монитора в диапазоне частот 20 Гц- 1000 МГц
- статический электрический заряд на экране монитора
- ультрафиолетовое излучение в диапазоне 200- 400 нм
- инфракрасное излучение в диапазоне 1050 нм- 1 мм
- рентгеновское излучение > 1,2 кэВ
Компьютер как источник переменного электромагнитного поля
Основными составляющими частями персонального компьютера (ПК) являются: системный блок (процессор) и разнообразные устройства ввода/вывода информации: клавиатура, дисковые накопители, принтер, сканер, и т. п. Каждый персональный компьютер включает средство визуального отображения информации называемое по-разному - монитор, дисплей. Как правило, в его основе - устройство на основе электронно-лучевой трубки. ПК часто оснащают сетевыми фильтрами (например, типа "Pilot"), источниками бесперебойного питания и другим вспомогательным электрооборудованием. Все эти элементы при работе ПК формируют сложную электромагнитную обстановку на рабочем месте пользователя (см. таблицу 1).
ПК как источник ЭМП
Источник Диапазон частот(первая гармоника)
Монитор сетевой трансформатор блока питания 50 Гц
статический преобразователь напряжения в импульсном блоке питания 20 - 100 кГц
блок кадровой развертки и синхронизации 48 - 160 Гц
блок строчной развертки и синхронизации 15 110 кГц
ускоряющее анодное напряжение монитора (только для мониторов с ЭЛТ) 0 Гц (электростатика)
Системный блок (процессор) 50 Гц - 1000 МГц
Устройства ввода/вывода информации 0 Гц, 50 Гц
Источники бесперебойного питания 50 Гц, 20 - 100 кГц
Электромагнитное поле, создаваемое персональным компьютером, имеет сложный спектральный состав в диапазоне частот от 0 Гц до 1000 МГц. Электромагнитное поле имеет электрическую (Е) и магнитную (Н) составляющие, причем взаимосвязь их достаточно сложна, поэтому оценка Е и Н производится раздельно.
Максимальные зафиксированные на рабочем месте значения ЭМП
Вид поля, диапазон частот, единица измерения напряженности поля Значение напряженности поля
по оси экрана вокруг монитора
Электрическое поле, 100 кГц- 300 МГц, В/м 17,0 24,0
Электрическое поле, 0,02- 2 кГц, В/м 150,0 155,0
Электрическое поле, 2- 400 кГц В/м 14,0 16,0
Магнитное поле, 100кГц- 300МГц, мА/м нчп нчп
Магнитное поле, 0,02- 2 кГц, мА/м 550,0 600,0
Магнитное поле, 2- 400 кГц, мА/м 35,0 35,0
Электростатическое поле, кВ/м 22,0 -
Диапазон значений электромагнитных полей, измеренных на рабочих местах пользователей ПК
Наименование измеряемых параметров Диапазон частот 5 Гц - 2 кГц Диапазон частот 2 - 400 кГц
Напряженность переменного электрического поля, (В/м) 1,0 - 35,0 0,1 - 1,1
Индукция переменного магнитного поля, (нТл) 6,0 - 770,0 1,0 - 32,0
Компьютер как источник электростатического поля
При работе монитора на экране кинескопа накапливается электростатический заряд, создающий электростатическое поле (ЭСтП). В разных исследованиях, при разных условиях измерения значения ЭСтП колебались от 8 до 75 кВ/м. При этом люди, работающие с монитором, приобретают электростатический потенциал. Разброс электростатических потенциалов пользователей колеблется в диапазоне от -3 до +5 кВ. Когда ЭСтП субъективно ощущается, потенциал пользователя служит решающим фактором при возникновении неприятных субъективных ощущений. Заметный вклад в общее электростатическое поле вносят электризующиеся от трения поверхности клавиатуры и мыши. Эксперименты показывают, что даже после работы с клавиатурой, электростатическое поле быстро возрастает с 2 до 12 кВ/м. На отдельных рабочих местах в области рук регистрировались напряженности статических электрических полей более 20 кВ/м.
По обобщенным данным, у работающих за монитором от 2 до 6 часов в сутки функциональные нарушения центральной нервной системы происходят в среднем в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группах, болезни сердечно-сосудистой системы - в 2 раза чаще, болезни верхних дыхательных путей - в 1,9 раза чаще, болезни опорно-двигательного аппарата - в 3,1 раза чаще. С увеличением продолжительности работы на компьютере соотношения здоровых и больных среди пользователей резко возрастает.
Исследования функционального состояния пользователя компьютера, проведенные в 1996 году в Центром электромагнитной безопасности, показали, что даже при кратковременной работе (45 минут) в организме пользователя под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга. Особенно ярко и устойчиво эти эффекты проявляются у женщин. Замечено, что у групп лиц (в данном случае это составило 20%) отрицательная реакция функционального состояния организма не проявляется при работе с ПК менее 1 часа. Исходя из анализа полученных результатов сделан вывод о возможности формирования специальных критериев профессионального отбора для персонала, использующего компьютер в процессе работы.
Влияние аэроионного состава воздуха. Зонами, воспринимающими аэроионы в организме человека, являются дыхательные пути и кожа. Единого мнения относительно механизма воздействия аэроионов на состояние здоровья человека нет.
Влияние на зрение. К зрительному утомлению пользователя ВДТ относят целый комплекс симптомов: появление "пелены" перед глазами, глаза устают, делаются болезненными, появляются головные боли, нарушается сон, изменяется психофизическое состояние организма. Необходимо отметить, что жалобы на зрение могут быть связаны как с упомянутыми выше факторами ВДТ, так м с условиями освещения, состоянием зрения оператора и др. Синдром длительной статистической нагрузки (СДСН). У пользователей дисплеев развивается мышечная слабость, изменения формы позвоночника. В США признано, что СДСН - профессиональное заболевания 1990-1991 годов с самой высокой скоростью распространения. При вынужденной рабочей позе, при статической мышечной нагрузке мышц ног, плеч, шеи и рук длительно пребывают в состоянии сокращения. Поскольку мышцы не расслабляются, в них ухудшается кровоснабжение; нарушается обмен веществ, накапливаются биопродукты распада и, в частности, молочная кислота. У 29 женщин с синдромом длительной статической нагрузки бралась биопсия мышечной ткани, в которых было обнаружено резкое отклонение биохимических показателей от нормы.
Стресс. Пользователи дисплеев часто находятся в состоянии стресса. По данным Национального Института охраны труда и профилактики профзаболеваний США (1990 г.) пользователи ВДТ в большей степени, чем другие профессиональные группы, включая авиадиспетчеров, подвержены развитию стрессорных состояний. При этом у большинства пользователей работа на ВДТ сопровождается значительном умственным напряжением. Показано, что источниками стресса могут быть: вид деятельности, характерные особенности компьютера, используемое программное обеспечение, организация работы, социальные аспекты. Работа на ВДТ имеет специфические стрессорные факторы, такие как время задержки ответа (реакции) компьютера при выполнении команд человека, "обучаемость командам управления" (простота запоминания, похожесть, простота использования и т.н.), способ визуализации информации и т.д. Пребывание человека в состоянии стресса может привести к изменениям настроения человека, повышению агрессивности, депрессии, раздражительности. Зарегистрированы случаи психосоматических расстройств, нарушения функции желудочно-кишечного тракта, нарушение сна, изменение частоты пульса, менструального цикла. Пребывание человека в условиях длительно действующего стресс-фактора может привести к развитию сердечно-сосудистых заболеваний.
Жалобы пользователей персонального компьютера возможные причины их происхождения.
Субъективные жалобы Возможные причины
резь в глазах визуальные эргономические параметры монитора, освещение на рабочем месте и в помещении
головная боль аэроионный состав воздуха в рабочей зоне, режим работы
повышенная нервозность электромагнитное поле, цветовая гамма помещения, режим работы
повышенная утомляемость электромагнитное поле, режим работы
расстройство памяти электромагнитное поле, режим работы
нарушение сна режим работы, электромагнитное поле
выпадение волос электростатические поля, режим работы
прыщи и покраснение кожи электростатические поле, аэроионный и пылевой состав воздуха в рабочей зоне
боли в животе неправильная посадка, вызванная неправильным устройством рабочего места
боль в пояснице неправильная посадка пользователя вызванная устройством рабочего места, режим работы
боль в запястьях и пальцах неправильная конфигурация рабочего места, в том числе высота стола не соответствует росту и высоте кресла; неудобная клавиатура; режим работы
В качестве технических стандартов безопасности мониторов широко известны шведские ТСО92/95/98 и MPR II. Эти документы определяют требования к монитору персонального компьютера по параметрам, способным оказывать влияние на здоровье пользователя. Наиболее жесткие требования к монитору предъявляет ТСО 95. Он ограничивает параметры излучения монитора, потребления электроэнергии, визуальные параметры, так что делает монитор наиболее лояльным к здоровью пользователя. В части излучательных параметров ему соответствует и ТСО 92. Разработан стандарт Шведской конфедерацией профсоюзов.
Стандарт MPR II менее жесткий – устанавливает предельные уровни электромагнитного поля примерно в 2,5 раза выше. Разработан Институтом защиты от излучений (Швеция) и рядом организаций, в том числе крупнейших производителей мониторов. В части электромагнитных полей стандарту MPR II соответствует российские санитарные нормы СанПиН 2.2.2.542-96 “Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ”. Средства защиты пользователей от ЭМП
В основном из средств защиты предлагаются защитные фильтры для экранов мониторов. Они используется для ограничения действия на пользователя вредных факторов со стороны экрана монитора, улучшает эргономические параметры экрана монитора и снижает излучение монитора в направлении пользователя.
3. Как действует ЭМП на здоровье
В СССР широкие исследования электромагнитных полей были начаты в 60-е годы. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном действии магнитных и электромагнитных полей, было предложено ввести новое нозологическое заболевание “Радиоволновая болезнь” или “Хроническое поражение микроволнами”. В дальнейшем, работами ученых в России было установлено, что, во-первых, нервная система человека, особенно высшая нервная деятельность, чувствительна к ЭМП, и, во-вторых, что ЭМП обладает т.н. информационным действием при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины теплового эффекта. Результаты этих работ были использованы при разработке нормативных документов в России. В результате нормативы в России были установлены очень жесткими и отличались от американских и европейских в несколько тысяч раз (например, в России ПДУ для профессионалов 0,01 мВт/см2; в США - 10 мВт/см2).
Биологическое действие электромагнитных полей
Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены. Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП на население.
Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания. Особо опасны ЭМП могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.
Влияние на нервную систему.
Большое число исследований, выполненных в России, и сделанные монографические обобщения, дают основание отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных систем в организме человека к воздействию ЭМП. На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных импульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности. Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Эти лица могут иметь склонность к развитию стрессорных реакций. Определенные структуры головного мозга имеют повышенную чувствительность к ЭМП. Изменения проницаемости гемато-энцефалического барьера может привести к неожиданным неблагоприятным эффектам. Особую высокую чувствительность к ЭМП проявляет нервная система эмбриона.
Влияние на иммунную систему
В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма. Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяется характер инфекционного процесса - течение инфекционного процесса отягощается. Возникновение аутоиммунитета связывают не столько с изменением антигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов. В соответствии с этой концепцией. основу всех аутоиммунных состояний составляет в первую очередь иммунодефицит по тимус-зависимой клеточной популяции лимфоцитов. Влияние ЭМП высоких интенсивностей на иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного иммунитета. ЭМП могут способствовать неспецифическому угнетению иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и стимуляции аутоиммунной реакции в организме беременной самки.
Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию.
В работах ученых России еще в 60-е годы в трактовке механизма функциональных нарушений при воздействии ЭМП ведущее место отводилось изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. Исследования показали, что при действии ЭМП, как правило, происходила стимуляция гипофизарно-адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналина в крови, активацией процессов свертывания крови. Было признано, что одной из систем, рано и закономерно вовлекающей в ответную реакцию организма на воздействие различных факторов внешней среды, является система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Результаты исследований подтвердили это положение.
Влияние на половую функцию.
Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем. С этим связанаы результаты работы по изучению состояния гонадотропной активности гипофиза при воздействии ЭМП. Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности гипофиза
Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие, считается тератогенным. Многие ученые относят ЭМП к этой группе факторов.
Первостепенное значение в исследованиях тератогенеза имеет стадия беременности, во время которой воздействует ЭМП. Принято считать, что ЭМП могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии беременности. Хотя периоды максимальной чувствительности к ЭМП имеются. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего органогенеза.
Было высказано мнение о возможности специфического действия ЭМП на половую функцию женщин, на эмбрион. Отмечена более высокая чувствительность к воздействию ЭМП яичников нежели семенников. Установлено, что чувствительность эмбриона к ЭМП значительно выше, чем чувствительность материнского организма, а внутриутробное повреждение плода ЭМП может произойти на любом этапе его развития. Результаты проведенных эпидемиологических исследований позволят сделать вывод, что наличие контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск развития врожденных уродств.
Другие медико-биологические эффекты.
С начала 60-х годов в СССР были проведены широкие исследования по изучению здоровья людей, имеющих контакт с ЭМП на производстве. Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с ЭМП в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний, клиническую картину которого определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Было предложено выделить самостоятельное заболевание - радиоволновая болезнь. Это заболевание, по мнению авторов, может иметь три синдрома по мере усиления тяжести заболевания:
- астенический синдром;
- астено-вегетативный синдром;
- гипоталамический синдром.
Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия ЭМ-излучения 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 ЭМ-излучения, предъявляют жалобы на 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 действием ЭМ-излучения с достаточно большой интенсивностью. Работающие с МП и ЭМП, а также население, живущее в зоне действия ЭМП жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1-3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. 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 ЭМ-излучения (особенно в дециметровом диапазоне волн) может повести к психическим расстройствам.
4. Как защититься от ЭМП
Организационные мероприятия по защите от ЭМП К организационным мероприятиям по защите от действия ЭМП относятся: выбор режимов работы излучающего оборудования, обеспечивающего уровень излучения, не превышающий предельно допустимый, ограничение места и времени нахождения в зоне действия ЭМП (защита расстоянием и временем), обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМП.
Защита временем применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения в данной точке до предельно допустимого уровня. В действующих ПДУ предусмотрена зависимость между интенсивностью плотности потока энергии и временем облучения.
Защита расстоянием основывается на падении интенсивности излучения, которое обратно пропорционально квадрату расстояния и применяется, если невозможно ослабить ЭМП другими мерами, в том числе и защитой временем. Защита расстоянием положена в основу зон нормирования излучений для определения необходимого разрыва между источниками ЭМП и жилыми домами, служебными помещениями и т.п. Для каждой установки, излучающей электромагнитную энергию, должны определяться санитарно-защитные зоны в которых интенсивность ЭМП превышает ПДУ. Границы зон определяются расчетно для каждого конкретного случая размещения излучающей установки при работе их на максимальную мощность излучения и контролируются с помощью приборов. В соответствии с ГОСТ 12.1.026-80 зоны излучения ограждаются либо устанавливаются предупреждающие знаки с надписями: «Не входить, опасно!».
Инженерно-технические мероприятия по защите населения от ЭМП
Инженерно-технические защитные мероприятия строятся на использовании явления экранирования электромагнитных полей непосредственно в местах пребывания человека либо на мероприятиях по ограничению эмиссионных параметров источника поля. Последнее, как правило, применяется на стадии разработки изделия, служащего источником ЭМП. Радиоизлучения могут проникать в помещения, где находятся люди через оконные и дверные проемы. Для экранирования смотровых окон, окон помещений, застекления потолочных фонарей, перегородок применяется металлизированное стекло, обладающее экранирующими свойствами. Такое свойство стеклу придает тонкая прозрачная пленка либо окислов металлов, чаще всего олова, либо металлов - медь, никель, серебро и их сочетания. Пленка обладает достаточной оптической прозрачность и химической стойкостью. Будучи нанесенной на одну сторону поверхности стекла она ослабляет интенсивность излучения в диапазоне 0,8 – 150 см на 30 дБ (в 1000 раз). При нанесении пленки на обе поверхности стекла ослабление достигает 40 дБ (в 10000 раз).
Для защиты населения от воздействия электромагнитных излучений в строительных конструкциях в качестве защитных экранов могут применяться металлическая сетка, металлический лист или любое другое проводящее покрытие, в том числе и специально разработанные строительные материалы. В ряде случаев достаточно использования заземленной металлической сетки, помещаемой под облицовочный или штукатурный слой.. В качестве экранов могут применяться также различные пленки и ткани с металлизированным покрытием. В последние годы в качестве радиоэкранирующих материалов получили металлизированные ткани на основе синтетических волокон. Их получают методом химической металлизации (из растворов) тканей различной структуры и плотности. Существующие методы получения позволяет регулировать количество наносимого металла в диапазоне от сотых долей до единиц мкм и изменять поверхностное удельное сопротивление тканей от десятков до долей Ом. Экранирующие текстильные материалы обладают малой толщиной, легкостью, гибкостью; они могут дублироваться другими материалами (тканями, кожей, пленками), хорошо совмещаются со смолами и латексами.
Общепринятые термины и сокращения
А/м ампер на метр – единица измерения напряженности магнитного поля
БС Базовая станция системы сотовой радиосвязи
В/м вольт на метр – единица измерения напряженности электрического поля
ВДТ видеодисплейный терминал
ВДУ временно допустимый уровень
ВОЗ Всемирная Организация Здравоохранения
Вт/м2 ватт на квадратный метр – единица измерения плотности потока энергии
ГОСТ Государственный Стандарт
Гц герц – единица измерения частоты
ЛЭП линия электропередачи
МГц мегагерц – единица кратная Гц, равна 1000000 Гц
МКВ микроволны
мкТл микротесла – единица кратная Тл, равна 0,000001 Тл
МП магнитное поле
МП ПЧ магнитное поле промышленной частоты
НЭМИ неионизирующее электромагнитное излучение
ПДУ предельно допустимый уровень
ПК персональный компьютер
ПМП переменное магнитное поле
ППЭ плотность потока энергии
ПРТО передающий радиотехнический объект
ПЧ промышленная частота, в России равна 50 Гц
ПЭВМ персональная электронно-вычислительная машина
РЛС радиолокационная станция
РТПЦ радиотехнический передающий центр
Тл тесла – единица измерения магнитной индукции, плотности потока магнитной индукции
ЭМП электромагнитное поле
ЭП электрическое поле
Реферат основан на материалах Центра электромагнитной безопасности
Мобильная связь стремительно вошла в жизнь человека. Ученые предупреждают: пользоваться мобильным телефоном опасно. Но к прошлому возврата нет. Как минимизировать вредное воздействие электромагнитного излучения? Предлагаю вашему вниманию работу двух украинских учёных - Николая Мурашко, канд. физ.-мат. наук, доцента Национального медицинского университета имени А. А. Богомольца и Теодора Нарытника - академика, директора СП «Института электроники и связи УАННП». В работе много специальных терминов, но пусть они вас не пугают, они помогают пролить свет на эту очень актуальную проблему, причём - очень аргументированно. Ведь сегодня мобильный телефон есть даже у первоклашек, и наша задача - разобраться, чего больше несёт нам это чудо технической мысли, вреда или пользы, и как минимизировать его вредное воздействие. Итак начнём нашу небольшую лекцию.
Электромагнитные (ЭМ) излучения радиодиапазона приводят к значительным нарушениям физиологичных функций людей и животных. Действие ЭМ излучения на организм человека зависит от поглощенной энергии. Часть излучения, которое попадает на человека, поглощается, а часть - отражается. Поглощенная энергия ЭМ поля переходит в тепловую энергию. Процесс поглощения зависит от длины волны:
волны миллиметрового диапазона поглощаются поверхностными слоями кожи;
волны сантиметрового - кожей и подкожной клетчаткой;
волны дециметрового - внутренними органами;
волны метрового - всем телом.
Кроме теплового воздействия, ЭМ излучение может поляризовать ткани тела, перемещать ионы, поляризовать боковые цепочки макромолекул и ориентировать их параллельно напряженности электрического поля волны; резонансно поглощаться макромолекулами и биологическими структурами, вызывать нервные реакции и другие так называемые нетепловые эффекты.
Характеристики волн, от которых зависит результат воздействия:
частота (длина волны λ = с/f);
интенсивность волны - энергия, которая попадает на единицу поверхности тела за одну секунду, а для низкочастотных полей - напряженность электрического поля Э и магнитного поля Н.
На живые организмы существен¬ное влияние оказывают электромагнитные поля (ЭМП) и электромагнитные волны (ЭМВ) различных частотных диапазонов: от низкочастотного радиоволнового (f = 30 - 300 кГц, λ = 104- 10-3 м)до ионизирующего - излучения (f ﺣ 1018 Гц, λ ≤10-10 м). По интенсивности их делят на: малоинтенсивные - менее 10 мВт/см2 и высокоинтенсивные - более 10 мВт/см2. Такое малоинтенсивное высокочастотное (ВЧ) излучение нагревает ткань не более, чем на 0,1° С за время, менее 6 мин (0,1 ч).
Если продолжительность облучения в течение 6 мин сокращается, например, до 6 с, то плотность потока мощности может быть увеличена до 100 мВт/см2 при уровнях плотности потока мощности, которые меньше 10 мВт/см2...
При уровнях плотности потока мощности в пределах от 10 до 25 мВт/см2 суммарная продолжительность облучения не должна превышать 10 мин из каждых 60 мин в течение 8-часового рабочего дня.
Четко обнаружен тепловой эффект дециметровых и сантиметровых волн, когда температура повышается при облучении. Так, при облучении собак в течение 15 мин ЭМВ длиной К= 1,5м интенсивностью 330 мВт/см2 температура их повышалась на 5 °С. 50% облученных собак погибали.
Почему 10 мВт/см2 избрано как некоторое пороговое значение? В нормальных условиях тело человека отдает в окружающую среду количество теплоты, отвечающее тепловому потоку 10 мВт/см2 поверхности. Это соответствует энергозатратам при выполнении легкой работы.
Введены санитарные нормы, определяющие допустимые границы ВЧ излучения. Такие границы, как правило, в 50-100 раз меньше значений интенсивностей, при которых в организме происходят необратимые изменения.
Безопасный для жизни человека электромагнитный фон составляет
По =10-6 Вт/см2 =1 мкВт/см2
Допустимый для населения уровень фонового ЭМ излучения от радиотехнических объектов (радиотелевизионные передатчики, РЛС, РРС и другие)
По =10-5 Вт/см2 =10 мкВт/см2
Облучение человека от мобильных телефонов и аналогичной аппаратуры в терминах SAR в частотном диапазоне до 3 ГГц (λ = 10 см) составляет
2 = Вт/кг = 2мВт/г = 2 Дж/с.кг = 2Гр/с
где Гр (Грей) - единица поглощенной дозы мускульной ткани человека.
Средний уровень ЭМ излучения в некоторых городах США, создаваемый передающими телестанциями, составляет
10-4 Вт/м2 = 10-2 мкВт/см2 = 0,01 мкВт/см2
для 50% населения, а 2% населения проживает при уровне ЭМ излучения
10-2 Вт/см2 = 1мкВт/см2
В случае если интенсивность облучения составляет 25 мВт/см2, находиться в зоне облучения запрещено, а доза 100 мВт/см2 - это наименьшее предельное значение интенсивности облучения, которое способно создать необратимые процессы в глазах, семенниках человека.
В Украине сегодня предельно допустимые значения интенсивности облучения при всех воздействиях на организм человека, кроме облучения ног и рук, не должны превышать 1 мВт/см2.
Вредное и продолжительное облучение волнами метрового диапазона малой интенсивности было подтверждено в таком эксперименте: крыс в течение 25 месяцев облучали такими волнами интенсивностью 480 мкВт/см2, после чего у 16 были выявлены злокачественные опухоли, а в контрольной группе - только у 4.
Намного более вредным для человека является излучение дециметрового диапазона. Мобильная связь использует именно этот диапазон. Поэтому излучение мобильных телефонов чрезвычайно вредное. Оно подавляет электромагнитные импульсы клеток живых организмом, нагревает организм «изнутри» на клеточном уровне. Особенно от этого страдают ткани замкнутых объемов: глаза, семенники, которые плохо омываются кровью, а поэтому находятся вне системы терморегуляции организма. Хрусталик глаза от внутреннего перегрева разрушается и мутнеет, появляются резь в глазах и шум в голове.
Мозг человека защищен черепной коробкой и хорошо снабжается кровью, поэтому перегрев ему не угрожает. Сигнал мобильного телефона проникает в мозг на глубину 37 мм, а мощность излучения - намного больше, чем в микроволновых печах. Телефон, в отличие от микроволновой печи, излучает сложный модулируемый сигнал, который несет в себе информацию. Биологически - информационные взаимодействия изучены мало, результаты таких исследований открыто не публикуются.
Рис. 1. Мозг крысы, которая не была облучена (а) и крысы, которую регулярно облучали (б), темные точки – это пораженные участки.
Шведские ученые, исследуя людей, которые пользовались мобильниками свыше 10 лет, установили, что у них в 4 раза выше риск возникновения опухолей уха. Венгерские же ученые утверждают, что мобильники в 3 раза снижают качество спермы.
Вот почему уже есть поговорка: «Носите мобильные телефоны возле того органа, который вам не нужен».
Нужно отметить, что не все люди одинаково воспринимают излучение от мобильных телефонов. Есть повышенная, пониженная и средняя радиочувствительность. Большинство людей (до 80%) относится к средней группе. Люди с пониженной радиочувствительностью могут никак не реагировать на мощное излучение, тогда как с повышенной - почувствовать усталость и головокружение уже после одного телефонного разговора.
В мировой практике границу безопасности устанавливают по плотности потока мощности ППМ (мВт/см2) и мощностью поглощенной дозы SAR (Specific Absorption Rates) - специфическая норма поглощения, мВт/г.
Разница между ними в том, что в первом случае определяется мощность на единицу площади, а во втором - энергия, которая поглощается в единице массы за 1 с.. При поглощении единицы SAR (1 мВт/г) за 20 мин ткани нагреваются на 1° С. Европейские организации рекомендуют для сотовых телефонов предельную норму SAR - 2 мВт/г.
Как видно из табл. 2, некоторые образцы телефонов (Nokia, Ericsson, Philips) по интенсивности излучения (75-136 мкВт/см2) значительно превышают предельно допустимый уровень, поскольку согласно санитарным нормам он составляет в Украине 2,5 мкВт/см2. То есть излучаемая мощность на 1 см2 больше допустимого значения для населения в 30-55 раз.
Опыты, которые проводились над животными разного возраста, показали, что электромагнитное поле очень сильно влияет на развивающийся организм. При использовании мобильного телефона происходит воздействие электромагнитного поля на головной мозг (рис. 2).
Рис. 2. Результаты проникновения ЭМВ в голову взрослого человека (а), 10-ти летнего ребенка (б), и 5-ти летнего ребенка
Поглощение ЭМ энергии в голове ребенка намного выше, чем у взрослого человека, потому что у ребенка меньше размер головы, кости черепа более тонкие, мозговая ткань имеет большую проводимость. Детский организм более чувствителен к ЭМ полю, чем взрослый, мозг имеет большую склонность к накоплению неблагоприятных реакций при повторных облучениях ЭМ полем.
У детей, живущих поблизости теле- и радиовышек, станций мобильной связи, уровень хронических болезней в два раза выше нормы и в 2,5 раза больше острых заболеваний.
Без мобильников сегодня не обойтись. Для того, чтобы вред от пользования ими был минимальным, нужно знать, при каких условиях пользование ими безопасно.
Детям до 18 лет: свести до минимума пользование мобильными телефонами, говорить только в крайнем случае.
Взрослым:
общение не должно продолжаться более 15 мин в день:
после 1-3-минутного разговора рекомендуется в течение не менее 5 мин воздержаться от следующего звонка (продолжительные разговоры вызывают психические расстройства);
во время сна телефон должен быть на расстоянии не менее 1 м от головы;
не пользоваться мобильником в общественном транспорте и автомобилях. Излучение мобильника отражается от металлического корпуса машины, его мощность возрастает в несколько раз. Очки в металлической оправе также лучше снимать во время разговора (из этих же соображений);
не выбирайте маленькие модели мобильных телефонов, они имеют более мощное излучение по сравнению с большими;
набрав нужный номер, не прижимайте сразу телефон к уху - именно во время соединения происходит самое мощное излучение.
Если на экране вашего мобильника количество «антенок» уменьшится, это значит, что вы попали в зону слабого действия сигнала. Пытайтесь избегать пользования телефоном в таких условиях, потому что интенсивность его электромагнитного излучения увеличивается в несколько раз.
Источник - журнал "Охрана труда" №4 2010 г.
Радиоволны широко используются в радиосвязи, радиовещании, телевидении, медицине, радиолокации, радионавигации, радиоастрономии, ядерной физике, металлургической промышленности (при , закалке, плавке, выбраковке металлических изделий, склейке пластмасс и деревянных изделий и т. д.).
В настоящее время принята следующая классификация радиочастот (таблица 1).
Таблица 1
Радиоволны в медицине используют для лечебных целей в форме синусоидальных модулированных токов (5 кГц), терапии надтональной частотой (20 кГц), дарсонвализации (110 кГц), диатермии (1,5-1,8 МГц), индуктотермии (13,56 и 40,68 МГц), УВЧ-терапии (40,68 МГц), дециметровой терапии (460 МГц) и микроволновой терапии (2375 МГц) - см. Дарсонвализация, Диатермия, Индуктотермия, Микроволновая терапия, .
радиоволн . Искусственными источниками электромагнитных полей ВЧ, УВЧ, СВЧ могут являться различные типы генераторов, индукторы, блоки передатчиков, фидерные линии, конденсаторы, антенные системы и др. Лица, работающие с генераторами и передающей системой электромагнитных колебаний радиочастот, могут подвергаться воздействию различных диапазонов ВЧ, УВЧ, СВЧ. При конструировании, испытании, настройке и эксплуатации станций, отдельных блоков, генерирующих электромагнитную энергию, возможно излучение волн в рабочее помещение. Это бывает при плохой экранировке блоков передатчиков, волноводных трактов, нерациональном расположении антенно-фидерных систем и т. п., а также при нарушении . Иногда возможно облучение персонала и населения, не связанного профессионально с излучающей аппаратурой, но попадающего под воздействие радиоволн от мощных антенных систем.
Интенсивность полей ВЧ и УВЧ принято оценивать по напряженности электрической (Е) и магнитной (И) составляющих. Для Е интенсивность выражается в вольтах на 1 м (в/м), для Я - в амперах на 1 л (а/м). В диапазоне СВЧ интенсивность облучения оценивается по плотности потока мощности (ППМ) и выражается в ваттах на 1 см 2 (Вт/см 2), милливаттах (мвт/см 2), микроваттах (мквт/см 2).
Измерение напряженности ВЧ и УВЧ осуществляется прибором ИЭМП-1, в диапазоне СВЧ по плотности потока мощности - прибором ПО-1.
В целях предотвращения переоблучения и сохранения здоровья трудящихся в СССР введены «Санитарные нормы и правила при работе с источниками электромагнитных полей высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот», устанавливающие предельно допустимые уровни (таблица 2).
Таблица 2
Систематическое облучение радиоволнами с уровнями, превышающими допустимые, может привести к значительным изменениям некоторых систем организма человека.
Отмечается развитие астенического синдрома различной степени выраженности. При этом характерны жалобы на головные боли, понижение работоспособности, расстройство сна, раздражительность, повышенную потливость, ослабление памяти, иногда снижение половой потенции. При длительных и частых облучениях выше предельно допустимых уровней могут возникать век и пальцев вытянутых рук, повышение сухожильных рефлексов, вегетативные расстройства (красный стойкий дермографизм, акроцианоз, гипергидроз и др.), чувство страха, галлюцинации, обморочное состояние и др. Результаты электроэнцефалограммы указывают на функциональные сдвиги в виде развития торможения в корковых клетках.
Со стороны изменения чаще идут по типу нейроциркуляторной дистонии с характерными жалобами: боли в области сердца, одышка, особенно при физической нагрузке, ощущение и «замирания» сердца. Объективно: брадикардия, приглушение первого тона сердца, иногда на верхушке, синусовая аритмия, признаки гипоксии миокарда и др. Иногда наблюдается лейкопения, относительный лимфоцитоз, увеличение числа . Однако изменения состава периферической крови не являются стойкими, а иногда по своим показателям противоречивы.
Отмечаются слезотечение, резь в глазах, ощущение «песка» за веками конъюнктивиты. При грубых нарушениях техники безопасности при работе с источниками излучения, главным образом СВЧ диапазона, может развиться катаракта.
Со стороны эндокринной системы отмечено усиление функции гипофиза и коры надпочечников, а также повышение активности щитовидной железы.
Необходимо иметь в виду, что клиническая картина при воздействии различных диапазонов (ВЧ, УВЧ, СВЧ) имеет свои особенности и может значительно варьировать. Все вышеперечисленные изменения в большинстве своем обратимы.
Профилактика : при проектировании, размещении, строительстве, приемке и эксплуатации всех типов станций радиочастотного диапазона для предотвращения переоблучения людей необходимо особое внимание уделять экранировке рабочего места или обеспечению дистанционного управления, рациональному размещению блоков приемопередающей аппаратуры, сокращению времени пребывания людей в местах вероятного облучения в соответствии с нормативами, использованию при необходимости индивидуальных средств защиты (комбинезоны, очки и др.). Систематические измерения интенсивности ВЧ-УВЧ и СВЧ-полей.
При приеме на работу проводятся обязательные предварительные . Периодические медосмотры по показаниям, но не реже 1 раза в год. Лица с наличием выраженного воздействия электромагнитных полей радиочастот, а также с общими заболеваниями, течение которых может ухудшиться в условиях хронического воздействия полей радиочастот, и женщины в период беременности и кормления переводятся на другую работу.
К работе с источниками электромагнитных полей допускаются только лица старше 18 лет. Как лечебные средства применяются общеукрепляющие, тонизирующие и симптоматические препараты.
Государственная система санитарно-эпидемиологического нормирования Российской федерации
Федеральные санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы
2.1.8. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
2.2.4. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ
Временные
допустимые уровни (ВДУ)
воздействия электромагнитных
излучений,
создаваемых системами сотовой радиосвязи
Гигиенические нормативы
ГН 2.1.8./2.2.4.019-94
Госкомсанэпиднадзор России
Москва
1995
1. Разработаны коллективом сотрудников Научно-исследовательского института медицины труда Российской Академии медицинских наук и Самарским отраслевым Научно-исследовательским институтом радио Министерства связи Российской Федерации.
Временные допустимые уровни воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой радиосвязи, действуют на территории Российской Федерации. Они распространяются на условия профессионального и непрофессионального воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой радиосвязи. Предназначаются для разработчиков и потребителей указанных радиосредств, центров Госсанэпиднадзора России.
2. Утверждены и введены в действие Постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 27 декабря 1994 г. № 12 сроком на 3 года.
Опыт применения настоящих гигиенических нормативов и результаты дальнейших исследований должны быть использованы при замене временных допустимых уровней (ВДУ) на предельно допустимые уровни (ИЛУ) электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой радиосвязи.
3. Введены впервые в качестве нормативного документа.
Закон РСФСР «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
«Санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы (далее - санитарные правила) - нормативные акты, устанавливающие критерии безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды его обитания и требования к обеспечению благоприятных условий его жизнедеятельности.
Санитарные правила обязательны для соблюдения всеми государственными органами и общественными объединениями, предприятиями и иными хозяйствующими субъектами, организациями и учреждениями, независимо от их подчиненности и форм собственности, должностными лицами и гражданами» (статья 3).
«Санитарным правонарушением признается посягающее на права граждан и интересы общества противоправное, виновное (умышленное или неосторожное) деяние (действие или бездействие), связанное с несоблюдением санитарного законодательства РСФСР, в том числе действующих санитарных правил…
Должностные лица и граждане РСФСР, допустившие санитарное правонарушение, могут быть привлечены к дисциплинарной, административной и уголовной ответственности» (статья 27).
УТВЕРЖДЕНО
Постановление Госкомсанэпиднадзора России
ГН 2.1.8/2.2.4.019-94
Дата введения:
с момента утверждения
2.1.8. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
2.2.4. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ
Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучении, создаваемых системами сотовой радиосвязи
Гигиенические нормативы
Tentative permissible levels of electromagnetic radiation created by mobile cellular radio communication systems. Hygienic standards.
|
№ п / п |
Величина ВДУ ЭМИ |
Примечание |
|
|
Профессиональное воздействие |
ППЭ ПДУ = 200/Т, где ППЭ ПД – предельно допустимое значение ППЭ в мкВт/см 2 для воздействия определенной продолжительности Т в часах; 200 мкВт·ч/см 2 – ПДУ энергетической нагрузки за рабочую смену; Максимальное допустимое значение ППЭ ПД = 1000 мкВт/см 2 |
В соответствии с ГОСТом 12.1.006-84 |
|
|
Непрофессиональное воздействие |
В соответствии с Временными нормами и) |
||
|
2.1. Облучение населения, проживающего на прилегающей селитебной территории, от антенн базовых станций |
ППЭ ПД = 10 мкВт/см 2 |
правилами защиты населения от воздействия электромагнитных полей, создаваемых радиотехническими объектами |
|
|
2.2. Облучение пользователей радиотелефонов |
ППЭ ПДУ = 100 мкВт/см 2 |
(№ 2963-84) |
Примечание:
Общие сведения по характеристике источников ЭМИ, условий профессиональных и непрофессиональных воздействий приведены ; рекомендуемые средства контроля ЭМИ - .
Начальник Управления
санитарного законодательстваЛ. С. Мельникова
Приложение 1
(справочное)
1. Системы сотовой радиосвязи в настоящее время получили широкое распространение. За рубежом по темпам развития они значительно опережают другие виды телекоммуникаций. Важной отличительной особенностью этих беспроводных систем является возможность весьма эффективного использования выделяемого для их работы радиочастотного спектра. Благодаря этому можно обеспечить связью значительное число абонентов, что имеет важное значение для крупных городов и районов с высокой плотностью населения. В настоящее время системы сотовой связи внедряются и в России.
В работе этих систем используется следующий принцип: территория города (района) делится на небольшие зоны (соты) радиусом 0,5 - 2,0 км, в центре каждой зоны располагается базовая станция, обслуживающая в данной соте мобильные станции. К последним относятся автомобильные и ручные радиотелефоны.
2. Системы сотовой радиосвязи работают в интервале радиочастот от 400 до 1200 МГц. Максимальная мощность передатчиков базовых станций, как правило, не превышает 100 Вт, коэффициент усиления антенны 10 - 16 дБ. Мощность передатчиков автомобильных станций 8 - 20 Вт, ручных радиотелефонов 0,8 - 5 Вт.
3. Воздействию электромагнитных излучений (ЭМИ), создаваемых системами сотовой связи, могут подвергаться лица профессиональных групп, работа которых связана с источниками ЭМИ (персонал базовых станций, связисты, диспетчеры, работники ГАИ, пожарной охраны, такси и др.), население, проживающее в непосредственной близости от базовых станций, пользователи радиотелефонов.
4. Режим облучения различных контингентов лиц имеет некоторые особенности: лица, профессионально связанные с источниками ЭМИ, подвергаются воздействию в течение рабочего дня, население, проживающее в непосредственной близости от базовых станций - до 24 часов в сутки, пользователи радиотелефонов только во время телефонных разговоров. При этом облучение ЭМИ непрерывного режима генерации носит характер нерегулярно повторяющихся сравнительно кратковременных сеансов, разделенных более или менее продолжительными паузами. По данным социологической службы «Мониторинг» 85 % населения тратят на телефонные разговоры не более 1 часа в день.
5. В соответствии с рабочим диапазоном частот (400 - 1200 МГц) нормируемыми параметрами излучений систем сотовой связи являются поверхностная плотность потока энергии (ППЭ) и энергетическая нагрузка (ЭН) на организм. ППЭ измеряется, в единицах поверхностной плотности мощности (Вт/м 2 , мВт/см 2 , мкВт/см 2). ЭН выражается произведением ППЭ на время воздействия Т (ЭН = ППЭ · Т, Вт·ч/м 2 , мВт·ч/см 2 , мкВт·ч/см 2).
Приложение 2
(рекомендуемое)
Средства контроля уровней ЭМИ.
1. Контроль уровней ЭМИ, создаваемых системами сотовой радиосвязи, должен обеспечиваться с помощью измерителей ППЭ излучения. Для метрологического контроля радиотелефонов следует использовать приборы, предназначенные для измерений в ближней зоне излучения (ПЗ-18, ПЗ-19, ПЗ-20, ПЗ-18А, ПЗ-19А).
|
Наименование прибора |
Рабочий диапазон работы |
Пределы измерений |
Погрешность прибора |
|
Измеритель плотности потока энергии ПЗ-18, ПЗ-19, П3-20 |
0,3 – 39,65 ГГц |
ПЗ-18 (0,32-10) мкВт/см 2 (3,2-10) мВт/см 2 ПЗ-19, ПЗ-20 (0,32-10) мкВт/см 2 – (20-100) мВт/см 2 |
2 дБ |
|
Широкополосный измеритель ППЭ ПЗ-18А, ПЗ-19А |
0,3 – 40 ГГц |
ПЗ-18А (0,9-10) мкВт/см 2 (3,2-10) мВт/см 2 ПЗ-19А (6-66,6) мкВт/см 2 – (20-100) мВт/см 2 |
2дБ |
|
Измеритель плотности потока энергии ПЗ- 9 * |
0,3 – 37,5 ГГц |
0,3-8600 мкВт/см 2 |
40 % |
|
* может использоваться в производственных условиях и на селитебной территории |
|||
2. Измерения ППЭ излучения следует производить в соответствии с Инструкцией по эксплуатации приборов на расстояниях от источника ЭМИ, соответствующих расположению головы человека, подвергающегося облучению.
3. Аппаратура, применяемая для контроля уровней ЭМИ, должна иметь свидетельство о государственной проверке.
Приложение 1 Общие сведения по характеристике источников ЭМИ, условий профессионального и непрофессионального воздействия. 2
Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер паропроницаемости и скорости переноса пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
1 микроватт [мкВт] = 1E-09 киловатт [кВт]
Исходная величина
Преобразованная величина
ватт эксаватт петаватт тераватт гигаватт мегаватт киловатт гектоватт декаватт дециватт сантиватт милливатт микроватт нановатт пиковатт фемтоватт аттоватт лошадиная сила лошадиная сила метрическая лошадиная сила котловая лошадиная сила электрическая лошадиная сила насосная лошадиная сила лошадиная сила (немецкая) брит. термическая единица (межд.) в час брит. термическая единица (межд.) в минуту брит. термическая единица (межд.) в секунду брит. термическая единица (термохим.) в час брит. термическая единица (термохим.) в минуту брит. термическая единица (термохим.) в секунду МBTU (международная) в час Тысяча BTU в час МMBTU (международная) в час Миллион BTU в час тонна охлаждения килокалория (межд.) в час килокалория (межд.) в минуту килокалория (межд.) в секунду килокалория (терм.) в час килокалория (терм.) в минуту килокалория (терм.) в секунду калория (межд.) в час калория (межд.) в минуту калория (межд.) в секунду калория (терм.) в час калория (терм.) в минуту калория (терм.) в секунду фут фунт-сила в час фут·фунт-сила/минуту фут·фунт-сила/секунду фунт-фут в час фунт-фут в минуту фунт-фут в секунду эрг в секунду киловольт-ампер вольт-ампер ньютон-метр в секунду джоуль в секунду эксаджоуль в секунду петаджоуль в секунду тераджоуль в секунду гигаджоуль в секунду мегаджоуль в секунду килоджоуль в секунду гектоджоуль в секунду декаджоуль в секунду дециджоуль в секунду сантиджоуль в секунду миллиджоуль в секунду микроджоуль в секунду наноджоуль в секунду пикоджоуль в секунду фемтоджоуль в секунду аттоджоуль в секунду джоуль в час джоуль в минуту килоджоуль в час килоджоуль в минуту планковская мощность
Удельный расход топлива
Подробнее о мощности
Общие сведения
В физике мощность - это отношение работы ко времени, в течении которого она выполняется. Механическая работа - это количественная характеристика действия силы F на тело, в результате которого оно перемещается на расстояние s . Мощность можно также определить как скорость передачи энергии. Другими словами, мощность - показатель работоспособности машины. Измерив мощность, можно понять в каком количестве и с какой скоростью выполняется работа.
Единицы мощности
Мощность измеряют в джоулях в секунду, или ваттах. Наряду с ваттами используются также лошадиные силы. До изобретения паровой машины мощность двигателей не измеряли, и, соответственно, не было общепринятых единиц мощности. Когда паровую машину начали использовать в шахтах, инженер и изобретатель Джеймс Уатт занялся ее усовершенствованием. Для того чтобы доказать, что его усовершенствования сделали паровую машину более производительной, он сравнил ее мощность с работоспособностью лошадей, так как лошади использовались людьми на протяжении долгих лет, и многие легко могли представить, сколько работы может выполнить лошадь за определенное количество времени. К тому же, не во всех шахтах применялись паровые машины. На тех, где их использовали, Уатт сравнивал мощность старой и новой моделей паровой машины с мощностью одной лошади, то есть, с одной лошадиной силой. Уатт определил эту величину экспериментально, наблюдая за работой тягловых лошадей на мельнице. Согласно его измерениям одна лошадиная сила - 746 ватт. Сейчас считается, что эта цифра преувеличена, и лошадь не может долго работать в таком режиме, но единицу изменять не стали. Мощность можно использовать как показатель производительности, так как при увеличении мощности увеличивается количество выполненной работы за единицу времени. Многие поняли, что удобно иметь стандартизированную единицу мощности, поэтому лошадиная сила стала очень популярна. Ее начали использовать и при измерении мощности других устройств, особенно транспорта. Несмотря на то, что ватты используются почти также долго, как лошадиные силы, в автомобильной промышленности чаще применяются лошадиные силы, и многим покупателям понятнее, когда именно в этих единицах указана мощность автомобильного двигателя.
Мощность бытовых электроприборов
На бытовых электроприборах обычно указана мощность. Некоторые светильники ограничивают мощность лампочек, которые в них можно использовать, например не более 60 ватт. Это сделано потому, что лампы более высокой мощности выделяют много тепла и светильник с патроном могут быть повреждены. Да и сама лампа при высокой температуре в светильнике прослужит недолго. В основном это проблема с лампами накаливания. Светодиодные, люминесцентные и другие лампы обычно работают с меньшей мощностью при одинаковой яркости и, если они используются в светильниках, предназначенных для ламп накаливания, проблем с мощностью не возникает.
Чем больше мощность электроприбора, тем выше потребление энергии, и стоимости использования прибора. Поэтому производители постоянно улучшают электроприборы и лампы. Световой поток ламп, измеряемый в люменах, зависит от мощности, но также и от вида ламп. Чем больше световой поток лампы, тем ярче выглядит ее свет. Для людей важна именно высокая яркость, а не потребляемая ламой мощность, поэтому в последнее время альтернативы лампам накаливания пользуются все большей популярностью. Ниже приведены примеры видов ламп, их мощности и создаваемый ими световой поток.
- 450 люменов:
- Лампа накаливания: 40 ватт
- Компактная люминесцентная лампа: 9–13 ватт
- Светодиодная лампа: 4–9 ватт
- 800 люменов:
- Лампа накаливания: 60 ватт
- Компактная люминесцентная лампа: 13–15 ватт
- Светодиодная лампа: 10–15 ватт
- 1600 люменов:
- Лампа накаливания: 100 ватт
- Компактная люминесцентная лампа: 23–30 ватт
- Светодиодная лампа: 16–20 ватт
- Бытовые кондиционеры для охлаждения жилого дома, сплит-система: 20–40 киловатт
- Моноблочные оконные кондиционеры: 1–2 киловатта
- Духовые шкафы: 2.1–3.6 киловатта
- Стиральные машины и сушки: 2–3.5 киловатта
- Посудомоечные машины:1.8–2.3 киловатта
- Электрические чайники: 1–2 киловатта
- Микроволновые печи:0.65–1.2 киловатта
- Холодильники: 0.25–1 киловатт
- Тостеры: 0.7–0.9 киловатта
Из этих примеров очевидно, что при одном и том же создаваемом световом потоке светодиодные лампы потребляют меньше всего электроэнергии и более экономны, по сравнению с лампами накаливания. На момент написания этой статьи (2013 год) цена светодиодных ламп во много раз превышает цену ламп накаливания. Несмотря на это, в некоторых странах запретили или собираются запретить продажу ламп накаливания из-за их высокой мощности.
Мощность бытовых электроприборов может отличаться в зависимости от производителя, и не всегда одинакова во время работы прибора. Внизу приведены примерные мощности некоторых бытовых приборов.
Мощность в спорте
Оценивать работу с помощью мощности можно не только для машин, но и для людей и животных. Например, мощность, с которой баскетболистка бросает мяч, вычисляется с помощью измерения силы, которую она прикладывает к мячу, расстояния которое пролетел мяч, и времени, в течение которого эта сила была применена. Существуют сайты, позволяющие вычислить работу и мощность во время физических упражнений. Пользователь выбирает вид упражнений, вводит рост, вес, длительность упражнений, после чего программа рассчитывает мощность. Например, согласно одному из таких калькуляторов, мощность человека ростом 170 сантиметров и весом в 70 килограмм, который сделал 50 отжиманий за 10 минут, равна 39.5 ватта. Спортсмены иногда используют устройства для определения мощности, с которой работают мышцы во время физической нагрузки. Такая информация помогает определить, насколько эффективна выбранная ими программа упражнений.
Динамометры
Для измерения мощности используют специальные устройства - динамометры. Ими также можно измерять вращающий момент и силу. Динамометры используют в разных отраслях промышленности, от техники до медицины. К примеру, с их помощью можно определить мощность автомобильного двигателя. Для измерения мощности автомобилей используется несколько основных видов динамометров. Для того, чтобы определить мощность двигателя с помощью одних динамометров, необходимо извлечь двигатель из машины и присоединить его к динамометру. В других динамометрах усилие для измерения передается непосредственно с колеса автомобиля. В этом случае двигатель автомобиля через трансмиссию приводит в движение колеса, которые, в свою очередь, вращают валики динамометра, измеряющего мощность двигателя при различных дорожных условиях.
Динамометры также используют в спорте и в медицине. Самый распространенный вид динамометров для этих целей - изокинетический. Обычно это спортивный тренажер с датчиками, подключенный к компьютеру. Эти датчики измеряют силу и мощность всего тела или отдельных групп мышц. Динамометр можно запрограммировать выдавать сигналы и предупреждения если мощность превысила определенное значение. Это особенно важно людям с травмами во время реабилитационного периода, когда необходимо не перегружать организм.
Согласно некоторым положениям теории спорта, наибольшее спортивное развитие происходит при определенной нагрузке, индивидуальной для каждого спортсмена. Если нагрузка недостаточно тяжелая, спортсмен привыкает к ней и не развивает свои способности. Если, наоборот, она слишком тяжелая, то результаты ухудшаются из-за перегрузки организма. Физическая нагрузка во время некоторых упражнений, таких как велосипедный спорт или плавание, зависит от многих факторов окружающей среды, таких как состояние дороги или ветер. Такую нагрузку трудно измерить, однако можно выяснить с какой мощностью организм противодействует этой нагрузке, после чего изменять схему упражнений, в зависимости от желаемой нагрузки.
Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.
