4.8. Электромагнитные излучения
В процессе жизнедеятельности человек очень часто попадает под воздействие различных электромагнитных излучений и полей.
Природными источниками электромагнитных полей и излучений есть излучения солнца и галактики, электрическое и магнитное поле Земли, различные процессы в атмосфере и земных недрах, которые сопровождаются появлением электростатических полей и излучений.
Техногенные источники излучений это прежде всего электросети, системы связи, радио и телевидение, радиолокаторы, индукторы и конденсаторы термического промышленного оснащения, бытовых приборов и др.
Электромагнитные излучения и поля характеризуются напряженностью электрической Е (В/м) и магнитной (А/м) составляющей частей поля.
Время распространения электромагнитных колебаний в воздухе есть величины связанные соотношением
Е= k• Н,
где k – постоянный коэффициент (k=377 В/А). В зависимости от частоты или длины волны колебаний весь диапазон электромагнитных полей делят на поддиапазоны (табл.5,4.)
Таблица 5.4
Классификация электромагнитних полей и радиочастот
|
Частота |
Высокие частоты (ВЧ) 100кГц-30МГц |
Ультравысокие частоты (УВЧ) 30-300МГц |
Сверхвысокие частоты (СВЧ) 300МГц-300ГГц | ||
|
Длина волны |
Длинные 3км - 10м |
Метровые 10м - 1м |
Деци- метру 1м - 10см |
Санти-метру 10см - 1см |
Мил-лиметру 1см - 1мм |
Действие электромагнитных полей на человека зависит от напряженности электрической и магнитной составляющей частей, частоты колебаний и размеров поверхности, на которые действуют колебания. В электрическом поле атомы и полярные молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются и ориентируются в направлении действия электромагнитного поля. В электролитах, которые являются составляющими тканей, крови и т.п., под действие электрического поля возникает ток ионного происхождения.
Изменение электрического поля вызывает нагрев тканей за счет изменения полярности диэлектриков (сухожилье, хрящи и т.п.), так и за счет возникновения токов. Тепловой эффект возникает вследствие поглощения энергии электромагнитного поля. Чем выше напряженность поля и время его действия тем сильнее проявляются приведенные эффекты.
Наиболее интенсивно электромагнитное поле действует на части тела за значительного содержания воды, а особенно на ткани со слабо развитой сосудистой системой (глаза, мозг, почки, желудок и др.). Так, например, облучение глаз может вызвать помутнение кристаллика (катаракту), которое проявляется не сразу а через несколько дней или недель.
Действие сильных электростатических и постоянных магнитных полей вызывает нарушение в нервной и сердечно-сосудистой системах, органах дыхания, а также в крови. Действие поля промышленной частоты зависит главным образом от величины электрической составной части поля и проявляется при непосредственном влиянии на центральную нервную систему.
Предельно допустимая напряженность электромагнитного поля установленная для рабочих мест не должна превышать ПДК (10 Вт/м2)
f, МГц . . . . . . . .0,06-3 3,0-30,0 30-50 50 - 300
Е, В/м. . . . . . 50 20 10 5
Для населенных пунктов (ПДК 0,05 Вт/м2)
f, МГц . . . . . . . .0,03-0,3 0,3-3 3- 30 30 - 300
Е, В/м. . . . . . . . 20 10 4 2
Очень часто в процессе своей жизнедеятельности человек попадает в зону действия электрических полей высоковольтных сетей линий электроснабжения. В некоторых случаях они пересекают территории населенных пунктов, дачи и приусадебные участки, сады, огороды, сельскохозяйственные угодья и т.п. В местах провисания проводов, непосредственно под ними, напряженность электрической составной части поля достигает 10 к/м для сетей напряжением 500 кВ, а для сетей с напряжением 750 кВ - больше 15 кВ/час. Наблюдения показали, что в таких случаях, при условии продолжительного нахождения под влиянием поля, возникают головные боли, ухудшается самочувствие, аппетит и память, нарушается работа сердца. Поэтому в производственных условиях устанавливают предельное время нахождения человека в зоне действия поля в течение дня
Напряженность поля, кВ/м Меньше 5 5 -10 10-15 15-20 20-25
Продолжительность
нахождения, мин. Без ограничения 180 90 10 5
Для населенных пунктов установлены предельно допустимые значение напряженности поля: в жилых помещениях 0,5 В/м, на территории жилой застройки 1 в/м, на территории садов и городов 5 в/м, в ненаселенной местности 15 в/г.
Ослабление напряженности поля на рабочих местах и в населенных пунктах достигается путем увеличения расстояния между источником излучения и местом нахождения человека, уменьшение мощности излучения, а также экранированием мест нахождения человека или источников излучения. В целях защиты населения от действия электрического поля устанавливают санитарно-защитные зоны электрических сетей, где запрещается строительство жилых помещений, общественных строений, стоянок транспортных средств, а также санитарно-защитные зоны между этими объектами и радио-, телевизионными и радиолокационными станциями.
В тех случаях, когда приведенные граничные нормы не выполняются необходимо использовать индивидуальные способы защиты. К ним относятся комбинезоны и халаты из металлизированной ткани и специальные очки, со стеклом, которое покрыто токопроводящим пластом диоксида олова.
Для замера параметров электромагнитного поля используют приборы напряженности электромагнитных полей, а в диапазоне сверхвысоких частот – измерители плотности потока энергии.
Таблиця 5.5
Диапазон частот электромагнитных полей
|
Назва диапазону |
Диапазон частот |
Длина волны |
Название диапазона |
|
Низькие частоты НЧ |
0,003 - 0,3 Гц 0,3 - 3,0 Гц 3,0 - 300 Гц 300 Гц - 30 кГц |
107 - 106 км 106 - 104 км 104 - 102 км 102 - 10 км |
Инфранизкие Низкие Промышленные Звуковые |
|
Високие частоты ВЧ |
30 - 300 кГц 300 кГц - 3 МГц 3 - 30МГц |
10 - 1 км 1 км - 100 м 100 - 10 м |
Длинные Средние Короткие |
|
Ультравысокие частоты УВЧ |
30 - 300 МГц |
10 - 1 м |
Ультракороткие |
|
Сверхвысокие частоты СВЧ |
300 МГц - 3 ГГц 3 ГГц - 30ГГц 30 ГГц-300 ГГц |
100 - 10 см 10 - 1 см 10 - 1 мм |
Дециметровые Сантиметровые Милиметровые |
|
|
|
|
а) |
б) |
Рис.5.5. Измерители электромагнитных излучений: а – ПЗ-41; б – Циклон-4.
К индивидуальным средствам защиты от электоромагнитных излучений следует отнести: экранирующие костюмы, средства контроля и др. (рис. 5.6.)
Рис. 5.6. Средства индивидуальной защиты от электромагнитных излучений
Особенно следует обратить внимание на защиту людей от электромагнитного излучения комп’ютеров, которые стремительно входять в нашу жизнь. Одним из вредных элементов ЭВМ – это монитор. Они сконструированы на основе электронно-лучевой трубки, являющаяся источником электромагнитного излучения, мягкого рентгеновского, ультрафиолетового, инфракрасного, видимого, низькочастотного, сверхнизькочастотного та високочастотного электромагнитного излучения. Существуют неоспоримые докательства о комплексном вреде мониторов ПК на организм работающих. В табл.5.6 приведены результати медико-биологических исследований влияния ПК на пользователей.
Профилактика нарушений состояния здоровья пользователей ПК проводится по двум направлениям :
совершенствование конструкций;
разработка и применение защитных способов.
Совершенствование конструкций сегодня проводится следующим образом:
экранирование корпусов дисплея;
применение дисплея з автоматической заменой плотности изображения в зависимости от условий окружающей среды;
замена стекла с люминофором на многослойные экраны, которые сами поглащают опасные излучения ;
замена форми экрана на плоский, который меньше искажает изображение;
изготовление экранов на основе аппаратурной решетки;
использование систем динамического управления фокусирования луча;
совершенствование жидко-кристаллических и плазменных экранов.
Таблица 5.6
Результаты влияния ПК на пользователей
-
Симптоми впливу комп’ютера
Процент операторів, які сповістили про симптоми
Робота за ПК, місяці
до 12 не повний робочий день
до 12 повний робочий день
більше 12
більше 24
Головний біль
8
35
51
76
Втома, запаморочення
5
32
41
69
Порушення сну
-
8
15
50
Сонливість
11
22
48
76
Зміна настрою
8
24
27
50
Підвищена роздратованість
3
11
22
51
Депресія
3
16
22
50
Зниження інтелектуальних здібностей
-
3
12
40
Випадіння волосся
-
-
3
5
Біль у м’язах
11
14
21
32
Біль в ділянці сердця
-
5
7
32
Зниження статевої активності
12
18
34
64