1. Нормируемые параметры ЭМП. Особенности нормирования ЭМП в ближней и дальней зонах. Оценка и нормирование ЭМП осуществляется по следующим параметрам (таблица 1):

Таблица 1

Нормируемые параметры и единицы измерений

Наименование фактора	Наименование параметра	Единицы измерения
Постоянное магнитное поле (ПМП)	Напряженность магнитного поля (H);	А/м
	Магнитная индукция (B);	мкТл
	Коэффициент ослабления магнитного поля Земли	К_о, раз
Электростатическое поле (ЭСП)	Напряженность электростатического поля (E)	кВ/м
Электромагнитное поле (ЭМП)промышленной частоты	Напряженность электрического поля (E);	В/м
	Напряженность магнитного поля (H);	А/м
	Магнитная индукция (B)	мкТл
Электромагнитное поле диапазона частот 0,03 - 300 МГц	Напряженность электрического поля (E);	В/м
	Напряженность магнитного поля (H);	А/м
	Энергетическая экспозиция (ЭЭ_Е, ЭЭ_Н)	(В/м)2 x ч;
		(А/м)2 x ч
Электромагнитное поле диапазона частот 300 МГц - 300 ГГц	Плотность потока энергии (ППЭ);	Вт/м2 (мкВт/см2)
	Энергетическая экспозиция (ЭЭ_ППЭ)	(мкВт/см2) x ч

Важная особенность ЭМП - это деление его на так называемую "ближнюю" и "дальнюю" зоны. В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r < l ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату r -2 или кубу r -3 расстояния. В "ближней" зоне излучения электромагнитная волне еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение. "Дальняя" зона - это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния 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.

2. Виды действия электромагнитных полей на организм человека.

От длины волны зависит глубина проникновения поля в живой организм. Длинноволновые ЭМП проникают глубоко в организм, подвергая воздействию спинной и головной мозг. ЭМП СВЧ диапазона свою энергию расходуют, в основном, в поверхностном слое кожи, приводя к тепловому воздействию. От этого больше всего страдают органы, не защищённые жировым слоем, бедные кровеносными сосудами (глаза, мозг, почки, желчный и мочевой пузырь, семенники). Избыточная теплота отводится из организма благодаря терморегуляции. Однако, начиная с определённой величины, называемой тепловым порогом, организм не справляется с отводом образующейся теплоты и температура тела повышается. Постоянное воздействие ЭМП ведет к функциональным расстройствам нервной, эндокринной и сердечно-сосудистой систем, у человека понижается кровяное давление, замедляется пульс, тормозятся рефлексы, изменяется состав крови. Тепловое воздействие может привести к перегреву тела и отдельных органов, нарушению их функциональной деятельности. Предельно допустимые значения плотности потока энергии электромагнитного поля составляют – 25мкВт/см2 в течение 8 часов, 100мкВт/см2 в течение 2 часов, при этом максимальное значение не должно превышать 1000мкВт/см2.   По воздействию на организм человека высокочастотное излучение условно делится на два вида:

  1)Тепловое – за счет нагрева тканей организма человека, проявляется на больших уровнях излучения

  2) Нетепловое (информационное) воздействие – проявляется на небольших уровнях излучения, как результат взаимодействия высокочастотного излучения с биополем человека. Проявляется косвенно, как дополнительный стресс организма, в комплексе с другими негативными воздействиями (экология, продукты питания, психическое напряжение жителей мегаполисов).   Под воздействием ионизирующего излучения в организме человека наблюдаются изменения: 1. Первичные (возникают в молекулах ткани и живых клетках); 2. Нарушение функций всего организма.

3) Понятие теплового порога и допустимой энергетической нагрузки ЭМП на организм человека.

Как известно, человеческий организм обладает свойством терморегуляции, т. е. поддержания постоянной температуры тела. При нагреве человеческого организма в электромагнитном поле происходит отвод избыточной теплоты до плотности потока энергии I = 10 мВт/см2. Эта величина называется тепловым порогом, начиная с которого система терморегуляции не справляется с отводом генерируемого тепла, происходит перегрев организма человека, что негативно сказывается на его здоровье.

Предельно допустимые уровни облучения в диапазоне радиочастот определяются ГОСТом 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». В соответствии с этим нормативным документом установлена предельно допустимая напряженность электрического поля (Eпд, В/м) в диапазоне 0,06 – 300 МГц и предельно допустимая энергетическая нагрузка за рабочий день [ЭН, (В/м)2·ч]. Между этими величинами

существует следующая связь:

, (18.3)

где Т – время воздействия в течение рабочего дня, ч.

Для частот 0,06-3,0 МГц: = 500 В/м, = 20 000 (В/м)2 ч

Для частот 3,0–30 МГц: = 300 В/м, = 7000 (В/м)2ч

Для частот 30-300 МГц: = 80 В/м, = 800 (В/м)2ч

4) Технические и организационные защитные мероприятия от воздействия электромагнитных полей на человека.

Средства и методы защиты от ЭМП подразделяются на три группы: организационные, инженерно-технические и лечебно-профилактические.

Организационные мероприятия предусматривают предотвращение попадания людей в зоны с высокой напряженностью ЭМП, создание санитарно-защитных зон вокруг антенных сооружений различного назначения.

Общие принципы, положенные в основу инженерно-технической защиты, сводятся к следующему: электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов установки в целом с целью снижения или устранения электромагнитного излучения; защита рабочего места от облучения или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения. Для экранирования рабочего места используют различные типы экранов: отражающие и поглощающие.

В качестве средств индивидуальной защиты рекомендуются специальная одежда, выполненная из металлизированной ткани, и защитные очки.

Лечебно-профилактические мероприятия должны быть направлены прежде всего на раннее выявление нарушений в состоянии здоровья работающих. Для этой цели предусмотрены предварительные и периодические медицинские осмотры лиц, работающих в условиях воздействия СВЧ, — 1 раз в 12 месяцев, УВЧ и ВЧ-диапазона — 1 раз в 24 месяца.

5) Учет длительности пребывания человека в ЭМП при нормировании интенсивности электромагнитных полей.

Предельно-допустимые уровни ЭМП на рабочих местах в диапазоне частот от 60 КГц до 300 ГГц, нормируются:

в диапазонах частот от 60 КГц — 300 МГц напряженностью электрической (Е) и магнитной составляющей (Н) поля;

в диапазонах частот от 300 МГц до 300 ГГц поверхностной плотностью потока энергии (ППЭ и создаваемой им энергетической экспозицией (ЭЭ), представляющей суммарный поток энергии проходящей через единицу поверхности за время действия (Т) и выражающийся произведением ППЭ • Т .

Предельно-допустимые значения Е и Н в диапазоне частот 60 КГц – 300 ГГц на рабочих местах персонала следует определять исходя из допустимой энергетической нагрузки и времени воздействия по формулам (Табл.1):

где: Епду и Нпду — предельно-допустимые уровни напряженности электрического, В/м, и магнитного, А/м, полей; Т — время воздействия, ч.

ЭЭеndy, ЭЭнndy, ЭЭnnэdy — предельно-допустимые значения энергетической экспозиции в течение рабочего дня.

Таблица 1

Параметр	ЭЭendy и диапазоны частот, МГц
	0,06 — 3	3,0 — 30	30,0 — 300	300,0 — 300000
ЭЭеndy (В/м2) • ч	20000	7000	800	—
ЭЭнndy (А/м2) • ч	200	—	—	—
ЭЭnn эвн (мкВ/см2) • ч	—	—	—	200

При этом уровни напряженности и плотности потока энергии не должны превышать значений данных в таблице 2.

Таблица 2

	Максимальные допустимые уровни в диапазонах частот, МГц
	0,06 — 3	3,0 — 30	30,0 — 300	300,0 — 300000
Е, В/м	500	300	80	—
Н, А/м	50	—	—	—
ППЭ, мкВт/см2	—	—	—	1000

Примечание: Для локального облучения кистей рук допускается до 5000 мкВт/см2.

Согласно формул и таблицы 1, напряженность ЭМП в диапазоне частот от 60 КГц до 300 МГц на рабочих местах персонала в течение рабочего дня не должна превышать следующих значений (ПДУ):

по электрической составляющей, В/м:

50 — для частот от 0,06 до 3 МГц;

30 — для частот от 3 МГц до 30 МГц;

10 — для частот от 30 МГц до 300 МГц;

по магнитной составляющей, А/м: 5 — для частот 0,06 до 3 МГц.

6) Доза излучения ЭМП. Нормирование длительности пребывания в зоне воздействия ЭМП по показателю дозы – энергетической экспозиции.

Оценка воздействия ЭМИ РЧ на человека согласно СаНПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 осуществляется по следующим параметрам: По энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. Оценка по энергетической экспозиции применяется для лиц, работа или обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ.

По значениям интенсивности ЭМИ РЧ; такая оценка применяется для лиц, работа или обучение которых не связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ.

Энергетическая экспозиция (ЭЭ) ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 кГц...300 МГц определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время воздействия на человека.

Энергетическая экспозиция, создаваемая электрическим полем, равна ЭЭ_Е = Е²Т [(В/м)² · ч].

Энергетическая экспозиция, создаваемая магнитным полем, равна ЭЭ_H = H²T [(А/м)² · ч].

В случае импульсно-модулированных колебаний оценка проводится по средней за период следования импульса мощности источника ЭМИ РЧ и, соответственно, средней интенсивности ЭМИ РЧ.

Предельно допустимые значения интенсивности ЭМИ РЧ (E_пду, H_пду, ППЭ_ПДУ) в зависимости от времени воздействия в течение рабочего дня (рабочей смены) и допустимое время воздействия в зависимости от интенсивности ЭМИ РЧ определяются по формулам:

E_пду = (ЭЭ_ЕПД /T)^1/2 ; T = ЭЭ /E² ;

H_пду = (ЭЭ_НПД /T)^1/2, Т = ЭЭ /H² ;

ППЭ_ПДУ = ЭЭ_ППЭПД. /Т , Т = ЭЭ_ППЭПД /ППЭ .

Независимо от продолжительности воздействия интенсивность не должна превышать максимальных значений (например, 1000 мкВт/см² для диапазона частот 300 МГц...300 ГГц).

Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ должны, как правило, определяться, исходя из предположения, что воздействие имеет место в течение всего рабочего дня (рабочей смены).

7) Экранирование как способ защиты от ЭМП. Механизмы отражения и поглощения ЭМП. Виды используемых материалов.

Поглощение ЭМП обусловлено диэлектрическими и магнитными потерями при взаимодействии электромагнитного излучения с радиопоглощающими материалами. В последних также имеют место рассеяние (вследствие структурной неоднородности Р. м.) и интерференция.

Виды радиопоглощающих материалов (Р. м.)

Немагнитные Р. м. подразделяют на интерференционные, градиентные и комбинированные.

Интерференционные Р. м. состоят из чередующихся диэлектрических и проводящих слоев. В них интерферируют между собой волны, отразившиеся от электропроводящих слоев и от металлической поверхности защищаемого объекта.

Градиентные Р. м. (наиболее обширный класс) имеют многослойную структуру с плавным или ступенчатым изменением комплексной диэлектрической проницаемости по толщине (обычно по гиперболическому закону). Их толщина сравнительно велика и составляет > 0,12 — 0,15 макс, где макс — максимальная рабочая длина волны.

Комбинированные Р. м. — сочетание Р. м. градиентного и интерференционного типов. Они отличаются эффективностью действия в расширенном диапазоне волн.

Различают Р. м. широкодиапазонные (макс/мин > 3 — 5), узкодиапазонные (макс/мин ~ 1,5 — 2,0) и рассчитанные на фиксированную (дискретную) длину волны (ширина диапазона < 10—15% раб); мин и раб — минимальная и рабочая длины волн.

Инженерные защитные мероприятия строятся на использовании явления экранирования электромагнитных полей, либо на ограничении эмиссионных параметров источника поля (снижении интенсивности излучения). При этом второй метод применяется в основном на этапе проектирования излучающего объекта.

При экранировании ЭМП в радиочастотных диапазонах используются разнообразные радиоотражающие и радиопоглощающие материалы.

К радиоотражающим материалам относятся различные металлы. Чаще всего используются железо, сталь, медь, латунь, алюминий. Эти материалы используются в виде листов, сетки, либо в виде решеток и металлических трубок. Экранирующие свойства листового металла выше, чем сетки, сетка же удобнее в конструктивном отношении, особенно при экранировании смотровых и вентиляционных отверстий, окон, дверей и т.д. Защитные свойства сетки зависят от величины ячейки и толщины проволоки: чем меньше величина ячеек, чем толще проволока, тем выше ее защитные свойства. Отрицательным свойством отражающих материалов является то, что они в некоторых случаях создают отраженные радиоволны, которые могут усилить облучение человека.

Более удобными материалами для экранировки являются радиопоглощающие материалы. Листы поглощающих материалов могут быть одно- или многослойными. Многослойные - обеспечивают поглощение радиоволн в более широком диапазоне. Для улучшения экранирующего действия у многих типов радиопоглощающих материалов с одной стороны впрессована металлическая сетка или латунная фольга. При создании экранов эта сторона обращена в сторону, противоположную источнику излучения.

В некоторых случаях стены покрывают специальными красками. В качестве токопроводящих пигментов в этих красках применяют коллоидное серебро, медь, графит, алюминий, порошкообразное золото. Обычная масляная краска обладает довольно большой отражающей способностью (до 30%),

8) Санитарное нормирование шума. Принципы нормирования (с учётом физиологии восприятия).

Санитарное нормирование шума — установление допустимых параметров шума на рабочем месте. Нормируемым параметром является уровень звукового давления. Уровнем звукового давления в децибелах называется величина

L = 20 * lg(P/ Р₀)

где Р — среднеквадратичное значение звукового давления, дБ, Р₀ — опорное значение звукового давления, равное 2*10^-5дБ.

Допустимые значения уровней звукового давления устанавливаются для частотного интервала, который называется октавой. Октава — это частотный интервал, в котором верхняя граничная частота f_{в г} больше нижней граничной f_{н г} в 2 раза:

f_{в г} / f_{н г} = 2

Октаву характеризуют среднегеометрической частотой.

f_{c г} = (f_{в г} * f_{н г)}

Как правило, допустимые уровни представляют в виде кривых, называемых предельными спектрами (ПС). Предельный спектр получает номера по числу децибел, которые допускаются в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц (рис.). В зависимости от рода выполняемой работы различаются ПС-45, ПС-55, ПС-60, ПС-75. Для того, чтобы определить, удовлетворяет ли шум на рабочем месте санитарным нормам, нужно снять спектрограмму шума в октавных полосах и сравнить с допустимыми для данного вида работы ПС.

Для ориентировочной оценки шума введены допустимые уровни звука в децибелах по шкале А шумомера (дБА).

Так, предельному спектру ПС-45 соответствует допустимый уровень звука 50 дБА, предельному спектру ПС-75 — 80 дБА.