Овчаренко А.Г. Безопасность жизнедеятельности человека в электромагнитных полях

Подождите немного. Документ загружается.

бытовая техника

Продолжение таблицы 3

1 2 3 4 5

Инфранизкие,

ИНЧ

0,3–3

кГц

Гектокилометро

вые

1000–100 км

Источники энергии,

станки,

электроинструмент,

бытовая техника,

ламповые генераторы

Очень

низкие

частоты, ОНЧ

3–30

кГц

Мириаметровые

100–10 км

Радионавигация,

радиотелефонная

связь, подвижная

связь

Низкие

частоты, НЧ

30–300

кГц

Километровые

(длинные)

10–1 км

Радионавигация,

многопрограммное

радиовещание,

подвижная и

фиксированная связь

Средние

частоты, СЧ

0,3–3

МГц

Гектометровые

(средние)

1–0,1км

Радионавигация,

воздушная, морская,

сухопутная и

железнодорожная

связь, радиолокация,

космические

исследования

Высокие

частоты, ВЧ

3–30

МГц

Декаметровые

(короткие)

100–10 м

Подвижная связь,

метеорология,

охранная

сигнализация,

космические

исследования

Очень

высокие

частоты, ОВЧ

30–300

МГц

Метровые

10–1 м

Телевидение,

метеорология,

подвижная

радиосвязь,

радиоастрономия,

железнодорожная и

сельскохозяйственная

радиосвязь, служба

космических

исследований

Ультравысоки

0,3–3

Дециметровые

1–0,1 м

Телевидение,

е, УВЧ

ГГц

метеорология,

радиолокация,

сотовая связь,

спутниковая связь,

космические

исследования

Продолжение таблицы 3

2 3 4

Сверхвысокие

частоты, СВЧ

3–30

ГГц

Сантиметровые

10–1 см

Спутниковое

телевидение,

радиолокация,

спутниковая связь,

радионавигация,

радиоастрономия,

космические

исследования

Крайне высокие

частоты, КВЧ

30–300

ГГц

Миллиметровые

10–1 мм

Радиоастрономия,

радиолокация,

радионавигация,

космические

исследования,

спутниковая связь

Гипервысокие

частоты, ГВЧ

0,3–3

ТГц

Децимиллиметров

ые

1–0,1 мм

Научные и

космические

исследования,

спутниковая связь

1.3 Основные источники электромагнитных полей

Источниками электромагнитных полей являются:

1) линии электропередач;

2) радиостанции и радиоаппаратура;

3) радиолокационные станции;

4) средства электронно-вычислительной техники и отображения

информации;

5) электропроводка (внутри зданий и сооружений),

электроприборы;

6) электротранспорт;

7) мобильная связь (приборы, ретрансляторы).

1.3.1 Линии электропередач (ЛЭП)

Провода работающей линии электропередач создают в

пространстве (на расстояниях порядка десятков метров от провода)

электромагнитное поле промышленной частоты (50 Гц). При этом

электрические поля и магнитные поля, создаваемые ЛЭП, оказывают

неблагоприятное воздействие на население, проживающее в зоне,

прилегающей к ЛЭП, и на персонал, обслуживающий ЛЭП.

Интенсивность электрических полей ЛЭП зависит от

электрического напряжения. Например, под ЛЭП с напряжением 1

500 кВ напряженность у поверхности земли в хорошую погоду

составляет от 12 до 25 кВ/м. При дожде и изморози напряженность ЭП

может возрастать до 50 кВ/м.

Несмотря на то, что негативное влияние ЭП на человека

проявляется при напряженностях выше 30…50 кВ/м, длительное

систематическое пребывание человека в переменных электрических

полях 50 Гц с напряженностями, превышающими 15 кВ/м, приводят к

появлению ряда функциональных расстройств. Они субъективно

выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной

области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную

раздражительность, апатию, боли в области сердца. Для хронического

воздействия ЭМП промышленной частоты характерны нарушение

ритма и замедление частоты сердечных сокращений. У персонала,

работающего в ЭМП промышленной частоты, могут наблюдаться

функциональные нарушения в ЦНС и сердечно-сосудистой системе, в

составе крови.

Токи проводов ЛЭП создают также магнитные поля. Наибольших

значений индукция магнитных полей достигает в середине пролета

между опорами. В поперечном сечении ЛЭП индукции уменьшаются

по мере удаления от проводов. Например, ЛЭП с напряжением 500 кВ

при токе в фазе 1 кА создает на уровне земли индукции от 10 до

15 мкТл.

1.3.2 Радиостанции и радиоаппаратура

Различные радиоэлектронные средства создают ЭМП в широком

диапазоне частот и с различной модуляцией. Наиболее

распространенными источниками ЭМП, вносящими существенный

вклад в формирование электромагнитного фона как производственной,

так и окружающей среды, являются центры радиовещания и

телевидения.

Различные частотные диапазоны теле- и радиовещания имеют

свои особенности, для которых определены различные нормируемые

показатели поля (таблица 4).

Таблица 4 – Нормируемые показатели поля для различных диапазонов

теле- и радиовещания [1]

Тип

радиотрансляционного

центра

Нормируе

мая

напряженн

ость

электричес

кого

поля, В/м

Нормируе

мая

напряженн

ость

магнитног

о поля, А/

Особенности

ДВ-радиостанции

(частота от 30 до 300

кГц, мощность

передатчиков 300–500

кВт)

630 1,2

Наибольшая

напряженность поля

достигается на

расстояниях менее

одной длины волны

от излучающей

антенны

СВ-радиостанции

(частота от 300 кГц до

3 МГц, мощность

передатчиков 50–200

кВт)

275 -

Вблизи антенны (на

расстоянии 5–30 м)

наблюдается

понижение

напряженности

электрического поля

КВ-радиостанции

(частота от 3 до

30 МГц, мощность

передатчиков

10–100 кВт)

44 0,12

Передатчики могут

быть расположены

на густозастроенных

территориях, а также

на крышах жилых

зданий

УКВ-радиостанции и

телевизионные

15 - Передатчики

расположены на

радиотрансляционные

центры (частоты от 60

до 500 МГц, мощности

передатчиков 100 кВт –

1 МВт и более)

высотах более 110 м

над средним

уровнем застройки

1.3.3 Радиолокационные станции

Радиолокационные станции находят широкое применение в

различных отраслях народного хозяйства, при космических и научных

исследованиях, в гидрометеорологии, в военном деле. Они позволяют

обеспечить управление воздушным, морским и наземным транспортом,

а также противовоздушную безопасность страны.

Радиолокационные и радарные установки имеют обычно антенны

рефлекторного типа и излучают узконаправленный радиолуч.

Периодическое перемещение антенны в пространстве приводит к

пространственной прерывистости излучения. Наблюдается также

временная прерывистость излучения, обусловленная цикличностью

работы радиолокатора на излучение. Они работают на частотах от 500

МГц до 15 ГГц, однако отдельные специальные установки могут

работать на частотах до 100 ГГц и более.

Основными источниками ЭМП в радиолокаторах являются

передающие устройства и антенно-фидерный тракт. При этом

воздействию ЭМП могут подвергаться как специалисты, занятые в

производстве станций, и обслуживающий их персонал, так и

контингент людей, находящийся в зоне действия электромагнитного

импульса.

Наибольшую опасность для человека представляют антенны,

работающие с отрицательными углами наклона зеркала или решетки,

так как именно они создают наибольшие уровни плотности потока

энергии. На антенных площадках значения плотности потока энергии

составляют от 500 до 1500 мкВт/см

, в других местах технической

территории – соответственно от 30 до 600 мкВт/см

. Причем радиус

санитарно-защитной зоны для обзорного радиолокатора может достигать

4 км при отрицательном угле наклона зеркала.

Рассматривая вопросы экологической безопасности, следует

обратить внимание на широкое распространение радаров для

измерения скорости движения автотранспорта. В США, например,

запрещено применение ручных скоростемеров для радиолокационного

визирования цели, так как у многих людей, использовавших такие

приборы, были диагностированы злокачественные кожные

заболевания вокруг глаз.

1.3.4 Средства электронно-вычислительной техники

и отображения информации

Интенсивное развитие ЭВМ способствует широкому внедрению

этой техники практически во все сферы деятельности человека.

Стремительно растут производство и масштабы использования

персональных компьютеров. Многочисленные пользователи далеко не

всегда знают или игнорируют тот факт, что персональные компьютеры

являются источниками комплекса физических факторов

электромагнитной природы, воздействие которых негативно

отражается на состоянии здоровья.

Основными источниками электромагнитных полей в ЭВМ

являются: электросетевое питание (частотой 50 Гц) мониторов,

системных блоков, периферийных устройств; источники

бесперебойного питания (частотой 50 Гц); система кадровой развертки

(от 5 Гц до 2 кГц); система строчной развертки (от 2 до 14 кГц); блок

модуляции луча электроннолучевой трубки (от 5 до 10 МГц). Также у

мониторов с электроннолучевой трубкой и большим экраном (19, 20

дюймов) за счет высокого напряжения создается значительное

рентгеновское излучение, что должно рассматриваться как фактор

риска для здоровья пользователей.

В настоящее время большинство мониторов проходят

сертификацию на соответствие требованиям международных

стандартов MPRII и TCO-03.

1.3.5 Электропроводка (внутри зданий и сооружений),

электроприборы

ЭМП в жилых и производственных помещениях формируются

как за счет внешних полей, создаваемых линиями электропередачи

(воздушными, кабельными), трансформаторами, распределительными

электрощитами и другими электротехническими устройствами, так и

за счет внутренних источников, таких как бытовая и промышленная

электротехника, осветительные и электронагревательные устройства,

различные типы проводки электропитания. Повышенные уровни

электрических полей наблюдаются только в непосредственной

близости от этого оборудования.

Источниками магнитных полей могут быть: токи электропроводки

и электробытовых приборов; блуждающие токи промышленной частоты,

обусловленные несимметрией загрузки фаз (наличием большого тока в

нулевом проводе) и протекающие по сетям водо- и теплоснабжения и

канализации; токи силовых кабелей, встроенных трансформаторных

подстанций, ЛЭП и кабельных трасс.

Электробытовые изделия от мелких до крупногабаритных

являются источниками ЭМП. Уровни напряженностей электрической

составляющей и значения индукции магнитной составляющей ЭМП

зависят от многих причин, но для всех приборов существуют «зоны

повышенного риска». Сравнение значений напряженностей

электрических полей приведены в таблице 5.

Если ориентироваться на уровень индукции магнитного поля

0,2 мкТл как на уровень повышенного риска, то рекомендуемые

безопасные расстояния от источников ЭМП будут составлять:

электроутюг – 0,25 м; телевизор – 1,1 м; электрорадиатор – 0,3 м;

торшер с двумя электролампами – 0,03 м; электродуховка – 0,4 м.

Таблица 5 – Значения напряженностей электрических полей

промышленной частоты и индукции магнитных полей вблизи

бытовых электроприборов

Изделие

H, В/м

B, мкТл

расстояние 7 см расстояние 51 см

Стиральная машина

34–420 10–72

0,001–0,01

Холодильник

130–460 40–110

Электрофен

40–420 7–26 1,0–2,5

Пылесос

20–640 60–80

0,1–0,5

Утюг

50–540 7–41

Электромиксер

30–620 6–46

Настольная лампа

10–460 6–58 0,5–1,0

1.3.6 Электротранспорт

Распространенность источников постоянных магнитных полей и

полей крайне низких и сверхнизких частот чрезвычайно велика. Такими

источниками являются электрифицированные транспортные средства,

широко используемые населением. К ним относятся как наземные, так

и подземные виды транспорта: трамваи, троллейбусы, электровозы,

электрички, подвижной состав метрополитена.

Электромагнитная среда в таких видах транспорта характеризуется

неоднозначным распределением значений магнитных полей как в

рабочих зонах, так и в салонах вагонов. Как показывают измерения

индукции постоянного и переменного магнитных полей, диапазон

регистрируемых значений составляет от 0,2 до 1200 мкТл. Так, в

кабинах водителей трамваев индукция постоянного магнитного поля

составляет от 10 до 200 мкТл, в салонах от 10 до 400 мкТл. Индукция

магнитного поля крайне низкой частоты при движении до 200 мкТл, а

при разгоне и торможении до 400 мкТл.

Измерения магнитных полей в электротранспорте указывают на

наличие различных уровней индукции, особенно в биологически

важных диапазонах ультранизких частот (частота составляет от 0,001 до 10

Гц) и крайне низких частот (частота составляет от 10 до 1000 Гц).

Магнитные поля таких диапазонов, источником которых является

электротранспорт, могут представлять опасность не только для

работников этого вида транспорта, но и для населения.

1.3.7 Мобильная связь (приборы, ретрансляторы)

Мобильная связь получила практическое применение в мире в

конце 1970-х годов. К ней относятся: беспроводной телефон,

персональный радиовызов (пейджинг), сотовая связь, транковая связь и

мобильная спутниковая связь.

Наиболее распространенным и чрезвычайно быстро

развивающимся видом мобильной связи является сотовая связь. Она

работает на частотах от 400 МГц до 2000 МГц. В настоящее время

количество абонентов составляет 2,5 млн человек. В работе системы

применяется принцип деления территории покрытия на зоны, или так

называемые «соты», радиусом от 0,5 до 10 км.

В таблице 6 представлены основные характеристики

действующих в России систем сотовой связи.

Источниками ЭМП радиочастотного диапазона являются и

базовые станции, и радиорелейные линии связи, и подвижные станции.

Особенность базовых станций и радиорелейных линий связи в том, что

они равномерно распределены по территории городов, максимально

приближены к местам проживания человека и излучают ЭМП

круглосуточно. У подвижных станций наиболее интенсивные ЭМП

регистрируются в непосредственной близости от радиотелефона (на

расстоянии до 5 см).

Таблица 6 – Характеристики систем сотовой связи

Наименовани

е системы,

принцип

передачи

информации

Рабочий

диапазо

базовых

станций,

МГц

Рабочий

диапазон

мобильных

аппаратов,

МГц

Максима

льная

излучаем

ая

мощность

базовых

станций,

Вт

Максима

льная

излучаем

ая

мощность

мобильн

ых

аппаратов

Радиус

покрытия

единичной

базовой

станции, км

, Вт

NMT 450

Аналоговый

463–

467,5

453–457,5

100 1

1–40

AMPS

Аналоговый

869–894 824–849

100 0,6

2–20

DAMPS

Цифровой

869–894 824–849

50 0,2

0,5–20

CDMA

Цифровой

869–894 824–849

100 0,6

2–40

GSM-900

Цифровой

925–965 890–915

40 0,25

0,5–35

GSM-1800

Цифровой

1805–

1880

1710–1785

20 0,125

0,5–35

Характер распределения ЭМП в пространстве, окружающем

телефон, значительно изменяется в присутствии абонента (при

разговоре абонента по телефону). Голова человека при этом поглощает

от 10,8 до 98 % энергии, излучаемой модулированными сигналами

различных несущих частот.

В настоящее время выполняется международная программа

(Европейский проект–244) по оценке опасности для человека ЭМП от

сотовых телефонов.

1.4 Биологическое действие электромагнитного поля

Электромагнитные поля человек не видит и не чувствует и именно

поэтому не всегда предостерегается от опасного воздействия этих

полей. Электромагнитные излучения оказывают вредное воздействие

на организм человека. В крови, являющейся электролитом, под

влиянием электромагнитных излучений возникают ионные токи,

вызывающие нагрев тканей. При определенной интенсивности

излучения, называемой тепловым порогом, организм может не

справиться с образующимся теплом.

Нагрев особенно опасен для органов со слаборазвитой сосудистой

системой с неинтенсивным кровообращением (глаза, мозг, желудок и др.).

Кроме теплового воздействия электромагнитные излучения

оказывают неблагоприятное влияние на нервную систему, вызывают

нарушение функций сердечно-сосудистой системы, обмена веществ.

В силу различного волнового состава и других факторов

электромагнитное поле различных источников действует на здоровье

человека по-разному. Вследствие этого в данном разделе воздействие

различных источников на здоровье будем рассматривать по

отдельности. Однако резко диссонирующее с естественным

электромагнитным фоном поле искусственных источников почти во

всех случаях оказывает на здоровье находящихся в зоне его

воздействия людей негативное влияние.

В таблице 7 приведены наиболее распространенные негативные

влияния на здоровье человека, находящегося в зоне воздействия поля,

различных источников.

Таблица 7 – Влияние ЭМП от различных источников на здоровье

человека

Источник

ЭМП

Биологическое действие ЭМП

1 2

1 Линии

электропереда

ч (ЛЭП)

Кратковременное облучение (порядка нескольких минут)

способно привести к негативной реакции только у особо

чувствительных людей или у больных некоторыми видами

аллергических заболеваний. Продолжительное облучение

обычно приводит к различным патологиям сердечно-

сосудистой и нервной систем (из-за разбалансировки

подсистемы нервной регуляции). При сверхдлительном

(порядка 10–20 лет) непрерывном облучении возможно (по

непроверенным данным) развитие некоторых онкологических

заболеваний

2 Внутренняя

электропрово

дка зданий и

сооружений

На настоящее время данных о жалобах на ухудшение

состояния здоровья, связанное непосредственно с работой

внутренних электросетей, не имеется

3 Бытовые

электроприбо

ры

Имеются непроверенные данные о жалобах на кожные,

сердечно-сосудистые и нервные патологии при

долговременном систематическом пользовании

микроволновыми печами старых моделей (до 1995 года

выпуска). Также имеются аналогичные данные относительно

применения микроволновых печей всех моделей в

производственных условиях (например, для разогрева пищи в

кафе). Кроме микроволновых печей имеются данные о

негативном влиянии на здоровье людей телевизоров,

имеющих в качестве прибора визуализации электронно-