методичка экология ПроЭкол Москва

тах на метр. Для более высоких частот диапазона УВЧ (300–3000

МГц), СВЧ (3–30 ГГц) и КВЧ (30–300 ГГц), как и для оптическо-

го излучения, используется плотность потока энергии J в ваттах на квадратный метр. К источникам таких излучений относятся многие передающие и технологические установки (радиолока-

ционные, телевизионные) и бытовые приборы (нагреватели и др.). Например, в Санкт-Петербурге и Ленинградской области на

2000 г. состояло на учёте около 60 тыс. радиоэлектронных средств связи (без военных), эксплуатирующихся в диапазоне частоты от 27 до 1000 МГц. К этому следует добавить более 200

телевизионных УКВ-ЧМ передатчиков (частота 48–718 МГц) и

многочисленные коммерческие базовые станции связи неболь-

шой мощности (до 10 кВт) в диапазоне от 450 до 1000 МГц. Если учесть ещё радиотехническое навигационное оборудование на ВСЧ в районах аэропортов и электрические поля частотой 50 Гц от воздушных линий и подстанций, то станет ясен вывод многих исследователей: жители городов «купаются» в ЭМП! В послед-

нее время растёт доля полей, создаваемых портативными стан-

циями и телефонами, электротранспортом (зачастую УНЧ и НЧ от 0 до 1000 Гц). Измерения показали, что за счёт всех этих ис-

точников интенсивность ЭМП в 100–1000 раз больше естествен-

ного фона. Причём воздействию этих полей подвержено практи-

чески всё население, из которого лишь для 30 % оно связано с профессиональной деятельностью.

При одновременном воздействии нескольких источников напряженность поля определяют как среднеквадратичное от всех источников, умноженное на их число, а плотность потоков суммируют:

Величины i-х напряженностей определяют расчетами либо

натуральными измерениями.

Особый интерес представляет ЭМП вблизи высоковольтных линий промышленной (50 Гц) частоты. Их в России сейчас более

4,5 млн км напряжением от 6 до 1150 кВ (подробнее – см. п. 7.5).

Вблизи высоковольтных линий (ВЛ) электропередач и от-

крытых распределительных устройств (ОРУ) частотой 50 Гц на-

пряженность Е (В/м) на высоте около 2 м от земли можно оце-

нить по данным табл. 7.4 (работы А. Дьякова и др.).

Установлен факт влияния излучений ВЛ на геомагнитные

процессы и даже на грозовую активность в атмосфере.

Оценивая параметры полей источников радиочастотного диапазона, необходимо не только знать конструкцию излучателя,

но и расположение зон излучения от него. С помощью изотроп-

ного (по сфере) или направленного излучения находят напряжен-

ности E, H или плотность потока энергии I. Причем и в том, и в другом случае расчетные формулы для ближней и дальней зон излучения будут различными. Они приблизительно разделяются так: до расстояния в одну шестую длины волны излучения – ближняя зона, свыше шести волн – дальняя, между ними – про-

межуточная. Расчетные формулы для этих зон – различные.

Таблица 7.4

Параметры полей источников радиочастотного диапазона

7.5. Воздействие ЭМП на биологические объекты

Несмотря на то, что до настоящего времени влияние ЭМП на живые организмы изучено недостаточно, следует отметить ин-

тенсивное развитие этих исследований в последние несколько де-

сятилетий. В нашей стране объединяющую роль играет Россий-

ский национальный комитет по защите от неионизирующих излу-

чений (РНКЗ НИ), созданный в 1988 г. и возглавляемый проф.

Ю.Г. Григорьевым. Как межведомственный центр этот комитет сотрудничает с Институтом биофизики Минздрава России, НИИ медицины труда РАМН, Центром электромагнитной безопасности Минздрава России и другими организациями. В «Ежегодниках» РНКЗ

НИ публикуются результаты как отечественных, так и зарубеж-

ных работ.

Сейчас можно сделать вывод, что влияние ЭМП на различ-

ные живые организмы существенно неодинаково. Заметное влия-

ние эти поля оказывают на организмы, использующие геомаг-

нитное поле Земли в качестве ориентира: простейшие (улитки и др.), насекомые (термиты, пчёлы, бабочки и др.), рыбы (лещи, уг-

ри и др.), птицы. Проявление геомагнетного тропизма обнаруже-

но и у растений – интенсивность различных физиологических

процессов у семян, высаженных параллельно геомагнитным си-

ловым линиям, наибольшая.

Обнаружено, что сильные отклонения ЭМП от естественно-

го уровня как в большую, так и в меньшую сторону являются стрессорными факторами. Например, при полном экранировании геомагнитного поля Земли наблюдаются нарушения жизнедея-

тельности у животных (изменение роста тканей, клеток и др.).

При повышенных напряжённостях проявления изменений зави-

сят от частоты и силы воздействия и очень многообразны.

В последнее время накоплен достаточно обширный банк данных о влиянии ЭМП от ВЛ промышленной частоты (50 Гц) на различные живые организмы. В ряде исследований отмечалось,

например, уменьшение сухого веса надземной массы некоторых растений (подсолнечника, овса), растущих под ВЛ. В то же время отмечалась стимуляция прорастания семян некоторых растений в тех же условиях.

В 1980-х гг. было обнаружено явное влияние ЭМП от ВЛ на насекомых: временная потеря ориентации в пространстве вблизи ВЛ у стрекоз, бабочек, жуков, шмелей; увеличение численности тли, шпанской мушки под проводами; рост двигательной актив-

ности и одновременно – повышенный уровень смертности пче-

ломаток улья. Однозначно установлено влияние ЭМП даже срав-

нительно низкой напряжённости (1–15 кВ/м) на генеративную функцию подопытных крыс (вплоть до бесплодности у самцов – при высокой сексуальной активности – после 3–4-месячного на-

хождения их по 5 ч в день в зоне ЭМП). Обследование овец, яг-

нят, свиней и телят в подобных условиях дало противоречивые результаты: для первых двух видов млекопитающих каких-либо изменений обнаружено не было (возможно, это связано с низки-

ми уровнями напряженности поля), в то время как у свиней при напряжённости в 30 кВ/м отмечалось нарушение сна, а при более низких, но более длительных воздействиях ЭМП на телят, – рост смертности почти на 80 % (E от 2 до 15 кВ/м).

Интересные результаты получены при обследовании влия-

ния источников радиочастотного диапазона на компоненты эко-

систем. Так, в Латвии в районе действия радиорелейной станции на частоте 154–162 МГц с импульсными передатчиками мощно-

стью 1,25 МВт (импульс длительностью 0,8 мс, скватность – 50)

заселенность территории птицами оказалась существенно ниже контрольной, а в клетках крови у коров на близрасположенной ферме обнаружено повышенное количество генетических повре-

ждений.

В конце XX в. ряд исследователей (Г.В. Козьмина,

А.Г. Ипатова и др.) выявили сильное влияние СВЧ-излучения на насекомых (ППЭ до 12,8 МВт/см2 вызывали летальный исход под лучом), в то время как облучение картофеля и пшеницы не дало ощутимых изменений в их развитии.

О механизме воздействия ЭМП на живые организмы и чело-

века единого мнения пока не существует. Вместе с тем многие факты электромагнитного воздействия на живые организмы счи-

таются доказанными: рыбы плохо переносят поля промышленной частоты с достаточно высокой напряжённостью; рост лесонасаж-

дений снижается при воздействии СВЧ; некоторые цветы реаги-

руют на звуковые частоты. А.С. Присманом доказано изменение сердечного ритма и двигательной активности у людей под дейст-

вием ЭМП и даже процессов передачи генетической информа-

ции. Многие исследователи связывают эти воздействия с влияни-

ем на молекулы воды, содержащейся в клетках человека. Элек-

тромагнитные поля, в том числе слабые, низкой частоты, изме-

няют метастабильные структуры клеточной воды, снижая кон-

центрацию калия и увеличивая число активных свободных ради-

калов. Доказано, что при напряженности 30 кВ/м в клетку вво-

дится за одну секунду 104 ионов Na+ и выводится такое же коли-

чество ионов К+. Известно, что гипокалемия – одна из причин аритмии, стенокардии.

Многие из вышеописанных следствий воздействия ЭМП на здоровье людей (в том числе рост злокачественных новообразо-

ваний у детей, живущих вблизи высоковольтных линий электро-

передач) ряд учёных объясняют нарушениями информационно-

управленческих процессов в организме, вызывающих перерас-

пределение энергии, запуск хранящихся в организме программ и т.д. информационным воздействием. Эта гипотеза не отрицает и возможного теплового воздействия на клетки (термогенный эф-

фект, с которым многие связывают появляющуюся головную боль, раздражительность, сонливость, ослабление памяти и хро-

нические поражения; у мужчин – снижение тестостерона в крови,

импотенцию, у женщин – токсикозы беременности, патология родов). Все эти эффекты подтверждаются в дополнительных ис-

следованиях, т. к. рост благ цивилизации, связанный с увеличе-

нием интенсивности ЭМП, неизбежен и оправдан.

7.6. Компьютерная техника как источник электромагнитно-

го загрязнения среды

Широчайшее распространение электронных вычислитель-

ных машин вообще и персональных (ПЭВМ), в частности, за-

ставляет рассматривать их не только как источник излучений и ЭМП в производственных условиях, но и в условиях быта, в ок-

ружающей среде. Причем, если вопрос об ЭМП от обычного те-

левизора снимается рекомендацией о просмотре программ с оп-

ределённого расстояния (обычно не менее 2–3 м), то потребность работы пользователя с ПЭВМ при непосредственном контакте такое решение исключает.

Современные ПЭВМ создают вокруг себя электростатиче-

ское поле, переменные электрическое и магнитное поля. Часто упоминается рентгеновское и ультрафиолетовое излучения. Од-

нако рентгеновское излучение, возникающее в трубке, мало и га-

сится стеклянным экраном монитора, а ультрафиолетовое излу-

чение не обнаруживается даже в самых старых моделях.

Электростатическое поле возникает за счёт наличия уско-

ряющего напряжения (потенциала) на экране трубки. В совре-

менных ПЭВМ принимаются меры по снижению напряжённости данного поля, но на режимах включения и выключения в течение десятка секунд потенциал может иметь очень ощутимую вели-

чину.

Переменные электрические и магнитные поля генерируются в узлах, где присутствует высокое напряжение и (или) большой ток. Типичное распределение полей вокруг монитора современ-

ных ПЭВМ по данным наших измерений показано на рис. 7.2.

Поля, создаваемые различными узлами, накладываются друг на друга, но в принципе их можно разделить на две группы:

-поля от блока кадровой развёртки и блока питания (частота до 1 кГц);

-поля от блока строчной развёртки (от 15 до 100 кГц).

Как отмечают исследователи Центра экологической безо-

пасности РФ (руководитель – проф. Ю.Г. Григорьев), в спектре ЭМП вблизи ПЭВМ присутствуют колебания низкой частоты – от единиц до нескольких десятков герц (частоты, близкие к час-

тотам биоритмов человеческого организма). Это создаёт особую экологическую опасность в обращении с ПЭВМ. По обобщенным данным бюро трудовой статистики США у работающих за мони-

торами от двух до шести часов в сутки нарушения центральной нервной системы происходят в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группах, сердечно-сосудистые заболевания – в два раза и т. п. В

связи с этим за рубежом действуют жесткие нормативы, регла-

ментирующие правила пользования дисплеями (по излучению от них, времени работы и защите работающих). В 1996 г. были вве-

дены СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видео-

дисплейным терминалам, ПЭВМ и организации работ». Нор-

мативы «Гигиенических требований…» во многом совпадали со шведским стандартом МРRII (1990). Эти нормы учитывали, что уровни напряженности электрических и магнитных полей вблизи мониторов могут превышать ПДУ в 2–5 раз, а на поверхности электронно-лучевых трубок или на защитных экранах при отсут-

ствии заземления может накапливаться электростатический заряд с полем в 20–50 кВ/м2. В то же время уровни рентгеновского,

ультрафиолетового и инфракрасного излучения обычно значи-

тельно ниже принятых гигиенических нормативов.

Постоянная работа с дисплеями может вызывать астенопию

(зрительный дискомфорт), проявляющийся в покраснении век и

глазных яблок, затуманивании зрения, утомлении, появлении нервно-психических нарушений и др. Нормы устанавливают тре-

бования к продолжительности работы за мониторами, организа-

ции рабочих мест, освещению помещений и микроклимату для взрослых пользователей, студентов и детей. Выполнение этих требований позволит не допускать появления серьезных отклоне-

ний здоровья пользователей ПЭВМ. Этими нормативами следует руководствоваться и при пользовании телевизорами, хотя фор-

мально СанПиН специально оговаривает исключение бытовых телевизоров и телеигровых автоматов из рассмотрения. Вместе с тем в РФ (по инициативе Центра электромагнитной безопасно-

сти) начали защищать пользователей от ЭМП, создав дополни-

тельный металлический корпус, замыкающийся на встроенный защитный экран. Это позволяет резко снизить электрическую на-

пряженность поля, сделать работу сравнительно безопасной.

В 2003 г. приняты новые правила СанПиН 2.2.2/2.4.11340-03 «Гигиенические правила к ПЭВМ и организации работы». Они распространяются на все ПЭВМ, кроме транспортных и переме-

щающихся в процессе работы. (Речь идёт о производстве, но вряд ли кто-то будет спорить о том, что владелец частного транспорт-

ного средства сам заинтересован в соблюдении норм – своё здо-

ровье дороже). Нормами установлены временные уровни напря-

жённости электрического поля – 25 В/м (в диапазоне частот от 5

до 2000 Гц) и 2,5 В/м (от 2 кГц до 400 кГц), а плотности потока энергии – 250 нТл и 25 нТл, соответственно. Для электростати-

ческого поля – 500 В/м. Площадь на одно рабочее место пользо-

вателя ПЭВМ не менее 6 м2, а для плоских дискретных экранов –

4,5 м2.

Измерение полей производится на расстоянии 50 см от экра-

на на трёх уровнях на высоте 0,5 м, 1,0 м и 1,5 м.

Следует отметить, что влияние ЭМП на живые организмы изучено недостаточно. Особенно это касается ЭМП радиочастот-

ного диапазона и его влияния на человека.

7.7. Мобильные телефоны как источник электромагнитного

влияния на среду и человека

Оценка возможного влияния мобильной связи на среду и че-

ловека в России находится, несмотря на усилия энтузиастов– ученых (таких, как проф. Григорьев О.Г., Петин В.Г., Холо-

дов Ю.А. и др.), на начальном этапе: примерно на том же, на ко-

тором обследования влияния ПЭВМ было ещё 15–20 лет назад.

Вместе с тем, развитие систем мобильной связи заставляет обра-

щаться к этой проблеме постоянно. Приближённые оценки сви-

детельствуют о том, что темп роста числа мобильных телефонов в РФ за последние несколько лет опережает общемировой: с 2,5

млн абонентов до десятка млн при общемировом – от 400 млн до

500 млн. Систематические исследования этой проблемы ведутся только в рамках работ уже упоминавшегося (см. п. 7.5) Россий-

ского национального комитета по защите от неионизирующих излучений (РНКЗ НИ). Достаточно подробный обзор работ по проблеме приведён в двух монографиях под редакцией проф.

О.Г. Григорьева, вышедших в 2002-2003 гг. в издательстве РУДН.

Краткий обзор результатов этих исследований рассмотрим ниже.

Работа системы мобильной связи основана на принципе де-

ления территории на зоны (так называемые «соты» – шестигран-

ники) радиусом обычно до 2 км. В узлах или центре сот распола-

гаются базовые станции (БС), обслуживающие радиотелефоны

(РТ) в зоне их действия – рис. 7.3.

Приёмопередающие БС работают в УВЧ–диапазоне (от 0,3

до 3 ГГц) и оснащены комплектом оборудования радиореле йной связи СВЧ–диапазона (от 3 до 30 ГГц), обеспечиваю-

щим интеграцию в общую сеть. Мощность передатчиков БС обычно не превышает 10 Вт на несущей частоте. Антенны БС ус-

танавливаются, как правило, на высотах от 10 до 100 м на суще-

ствующих постройках или на специальных мачтах (интенсив-

ность ЭМИ в доступных для людей местах должна отвечать ПДУ

– см. п. 9.8 для СанПин-2003). Базовые станции характеризуются существенным непостоянством мощности излучения по времени суток, дням недели в зависимости от числа обслуживаемых або-

нентов, но в большинстве случаев они не требуют санитарно-

защитной зоны ввиду большой высоты размещения и малой мощности (на уровне земли интенсивность ЭМП не превышает ПДУ).

Гигиенически значимые уровни ЭМП наблюдаются вблизи БС и антенн (до 5 м). Считается, что приёмопередающее обору-

дование БС (кроме антенн) не является потенциально опасным для населения и среды.

Такого однозначного вывода о влиянии мобильных РТ мо-

бильной связи сделать нельзя. В Италии, Швейцарии и Австрии преобладает мнение о необходимости ужесточения ПДУ, прове-

дения предупредительных мер. Интенсивные работы ведутся в США, Польше, ФРГ, Великобритании, Швеции и Австралии. Это объясняется тем, что РТ при работе максимально приближен к голове пользователя – на расстояние не более 5 см. Головной мозг и периферические рецепторные зоны вестибулярного, слу-

хового анализаторов и сетчатка глазного яблока неизбежно под-

вергаются воздействию ЭМП различной интенсивности и часто-

ты. Величины удельной поглощённой мощности (SAR) для ЭМП от сотовых телефонов различных марок по данным зарубежных источников приведен в табл. 7.5.

Таблица 7.5

Поглощённая мощность от РТ