3.2.3. Влияния электромагнитного излучения на человека

Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений составляют радиоволны 30 кГц – 300 ГГц. В зависимости от частоты падающего электромагнитного излучения ткани организма проявляют различные электрические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик. Электромагнитное поле воздействует следующим образом [4]: в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, полярные молекулы (например, воды) ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля; в электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, после воздействия внешнего поля возникают ионные токи. Переменное электрическое поле вызывает нагрев тканей человека как за счёт переменной поляризации диэлектрика (сухожилия, хрящи), так и за счёт появления токов проводимости. Тепловой эффект есть следствие поглощения энергии электромагнитного поля. Чем больше напряжённость поля и время воздействия, тем сильнее проявляются указанные эффекты.

Избыточная теплота отводится путём увеличения нагрузки на механизм терморегуляции. Однако, начиная с величины 10 мВт/см², называемой тепловым порогом, организм не справляется с отводом образующейся теплоты, и температура тела повышается.

Наиболее интенсивно электромагнитные поля воздействуют на органы с большим содержанием воды. При одинаковых значениях напряжённости поля коэффициент поглощения в тканях с высоким содержанием воды примерно в 60 раз выше, чем в тканях с низким содержанием. С увеличением длины волны глубина проникновения электромагнитных волн возрастает, а различие диэлектрических свойств тканей приводит к неравномерности их нагрева, возникновению макро- и микротепловых эффектов со значительным перепадом температур.

Перегрев особенно вреден для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или с недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузыри), так как кровеносная система охлаждает различные органы человеческого организма. Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), которое обнаруживается не сразу, а через несколько дней или недель после облучения. Развитие катаракты является одним из немногих специфических поражений, вызываемых электромагнитными излучениями радиочастот в диапазоне 300 МГц – 300 ГГц при плотности потока энергии свыше 10 мВт/см². Помимо катаракты при воздействии электромагнитного поля возможны ожоги роговицы.

Электромагнитные поля оказывают специфическое воздействие на ткани человека как биологические объекты при интенсивности поля, значительно меньшей теплового порога. Они изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, нарушают функции сердечно-сосудистой системы и обмена веществ. Эти изменения носят обратимый характер: при прекращении облучения болезненные явления исчезают.

Для длительного действия электромагнитного поля различных диапазонов длин волн выше предельно допустимого уровня характерно развитие функциональных расстройств центральной нервной системы с нерезко выраженными сдвигами эндокринно-обменных процессов и состава крови. Появляются головные боли, повышенное или пониженное давление, снижение частоты пульса, изменение проводимости в сердечной мышце, нервно-психические расстройства, быстрое утомление. Возможны трофические нарушения: выпадение волос, ломкость ногтей, снижение массы тела. Наблюдаются изменения возбудимости обонятельного, зрительного и вестибулярного анализаторов. На ранней стадии изменения носят обратимый характер, при продолжительном воздействии электромагнитного поля происходит стойкое снижение работоспособности. Необходимо отметить, что наибольшей биологической активностью обладает сверхвысокочастотное поле.

Считается [2], что сотовый телефон может воздействовать на здоровье человека. Так, по данным ряда исследований, через 6 минут после начала разговора температура кожи в районе трубки возрастает на 2,3 градуса, изменяется также интенсивность потока воздуха, вдыхаемого через нос с ближайшей к телефону стороны. Ряд пользователей телефоном испытывают постоянные головные боли и замедление реакций в ближайшей к трубке половине головного мозга. Почти все исследователи отмечают, что долговременное воздействие излучения от радиотелефона на человека ведёт к непредсказуемым последствиям для его здоровья.

Нормирование электромагнитных полей диапазона частот от 30 кГц до 300 ГГц проводится по принципу действующей дозы с учетом энергетической нагрузки. Энергетическая экспозиция электрического, (В/м)²·ч, и магнитного, (А/м)²·ч, полей в рассматриваемом диапазоне рассчитывается по формулам [4]:

                                         ЭЭ_Е = Е² · Т,                                            (3.11 )

                                          

                                         ЭЭ_Н = Н² · Т,                                            (3.12 )     

где Е – напряжённость электрического поля, В/м; Н – напряжённость магнитного поля, А/м; Т – время воздействия.

Энергетическая экспозиция, (Вт/м²)·ч или (мВт/м²)·ч, в рассматриваемом диапазоне рассчитывается по формуле [4]

                                        ЭЭ_ППЭ = ППЭ · Т,                                         (3.13)

где ППЭ – плотность потока энергии, Вт/м² или мкВт/см².

Предельно допустимые уровни энергетических экспозиций ЭЭ_ПДУ за 8 часов представлены в табл. 3.5 [4].

Таблица 3.5