Лекция 10. Техногенные опасности и защита от них (продолжение)

Электромагни́тное по́ле — это фундаментальное физическое поле, взаимодействующее с электрически заряженными телами, является совокупностью электрического и магнитного полей, которые могут при определённых условиях порождать друг друга. Характеризуется векторами напряженности электрического Е (В/м) и магнитного Н (А/м) полей, частотой f (Гц) и длиной волны λ (м).

Длина волны связана с частотой соотношением:

,

т.е. с увеличением частоты уменьшается длина волны.

Соотношение между напряженностями в воздухе и вакууме составляет:

Вокруг электромагнитного источника (например, проводника с током) в ближней зоне (зоне индукции) на расстоянии ~1/6 длины волны (λ/2π) возникает электромагнитное поле ЭМП, в дальней волновой зоне, которая начинается на расстоянии равном ~6 длинам волн (λ∙2π), поле преобразуется в электромагнитное излучение ЭМИ и существует уже независимо от источника. Между ними располагается промежуточная зона. Для промежуточной зоны характерно наличие, как электромагнитного поля, так и распространяющейся электромагнитной волны.

Биологическое действие ЭМП на организм человека связано с электромагнитной природой тела человека, физическими (наведенные токи, нагрев тканей) и химическими (смещение химических реакций) процессами, происходящими под влиянием ЭМП, и обусловлено:

• непосредственным влиянием, на тело, как на проводник, с нагревом тканей, с изменением химической структуры крови и др. биологических сред;

• влиянием на нервную и сосудистую систему;

• протеканием тока, способного вызвать болезненные ощущения и искровые разряды;

• возможностью взрыва или воспламенения горючих паров или газов при искровых разрядах в ЭМП.

Негативное действие электромагнитных излучений растет с повышением частоты, т.е. с уменьшением длины волны. Для нормирования ЭМП и ЭМИ делят на ЭМП промышленной частоты и ЭМИ радиоволнового диапазона.

Излучения электромагнитные – по частоте достигают 10²¹ Гц. В зависимости от энергии фотонов их подразделяют на: ионизирующие и неионизирующие. Биологические эффекты от воздействия ЭМИ могут проявляться в различной форме: от незначительных функциональных сдвигов до нарушений, свидетельствующих о развитии явных патологий.

Электромагнитные поля промышленной частоты – образуются вдоль линий электропередач, вблизи открытых распределительных устройств, устройств защиты и автоматики, измерительных приборов. Длительное воздействие приводит к расстройству сердечно-сосудистой и нервной систем, изменению состава крови. Появляются жалобы на головную боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в области сердца.

Нормирование ЭМП промышленной частоты осуществляется по предельно допустимым уровням напряженности электрического Е (В/м) и магнитного Н (А/м) полей в зависимости от времени пребывания в них и регламентируется:

- СанПиН № 2971-84 «Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты»;

- СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях»;

- ГОСТ 12.1.002-84 (1999) ССБТ. «Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах».

Для работающих в ЭПМ в течение 8 часов допустимый уровень напряженности не должен превышать 5кВ/м. При напряженности от 5 до 25 кВ/м допустимое время (Т) работы рассчитывают:

Т=25/Е-0,5

Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона – большая часть спектра неионизирующих излучений. По частотному спектру радиоволны делят на:

радиочастотные: длинно волновые (ДВ); средне волновые (СВ); коротко волновые (КВ);ультракороткие (УКВ);

сверхвысокочастотные (СВЧ).

С увеличением длины волны глубина проникновения радиоволн возрастает. Наибольшую биологическую активность имеют СВЧ поля и излучения.

Особо чувствительны к воздействию радиочастот ткани водонасыщенные и со слабой сосудистой системой: мозг, глаза, семенники, яичники, желудочно-кишечный тракт, почки. Совокупность изменений и нарушений в организме называют радиоволновой болезнью (невроз, эндокринные нарушения, нарушения обменных процессов). Нагрев тканей глаз приводит к развитию катаракты.

В мощном ЭМП РЧ ощущается: учащение пульса, снижение давления, одышка, обмороки, головные боли, нарушение сна.

Гигиенические требования к уровню электромагнитных излучений радиочастотного диапазона – нормирование осуществляется:

- ГОСТ 12.1.045-84 «ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля»;

- СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03 «Гигиенические требования к размещению и эксплуатации передающих радиотехнических объектов», СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях»;

- ГОСТ ССБТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля»;

- СанПин 2.2.2/2.4.1340-2003 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».

Нормы ограничивают предельно допустимые уровни излучений в зависимости от частоты и длины волны излучения, даются рекомендации по организации рабочих мест, мерам защиты, времени контакта и др.

Защита от электромагнитных полей и излучений выполняется:

• технически – удалением излучающих объектов на безопасное расстояние, снижением мощности источников излучения до допустимого минимума, заземлением изолированных от земли объектов, обозначением и ограждением опасных зон, экранированием источников, рабочих мест или тела человека. Экраны могут быть поглощающего (графит, вода, резина, поролон, минерал шунгит и др) или отражающего (металлические листы, сетки, пленки, металлизированные ткани и др.) действия. Для отражающих экранов применяют хорошо проводящие металлы: алюминий, медь, сталь и др. В качестве средств индивидуальной защиты используют халаты или комбинезоны из металлизированной нити и очки с покрытием полупроводниковым оловом;

• организационно – ограничением доступа людей в опасные зоны, выбором рациональных режимов работ, ограничением времени контакта, соблюдением правил безопасной эксплуатации. При работе в зонах с уровнем ЭМП, выше допустимых значений, работники проходят обязательные ежегодные медицинские осмотры. Лица, не достигшие 18 лет и беременные женщины, к работе в таких зонах не допускаются.

Литература: [2, 3, 27].