17.4. Критерии оценки электромагнитной обстановки комплексов технических средств

Устранение причин загрязнения окружающей среды часто связано со значительными организационно-техническими трудностями и материальными затратами, поэтому невозможно решить проблему снижения уровня электромагнитного загрязнения одновременно по всем источникам электромагнитных полей. Чтобы определить приоритетность природоохранных мероприятий, следует оценить относительный вклад различных источников излучений в общее электромагнитное загрязнение.

Оценка относительного вклада зависит от наличия эффективных критериев и методов комплексной оценки суммарного загрязнения. Универсальный метод суммарной оценки загрязнения окружающей среды электромагнитными полями должен удовлетворять следующим требованиям:

• наличие единого безразмерного показателя для сравнения источников и уровней загрязнения в пространстве и времени;

• независимость этого показателя от количества взаимодействующих источников;

• учет степени воздействия и активности отдельных электромагнитных полей и времени воздействия;

• учет возможного эффекта потенцирования воздействия отдельных полей;

• количественная оценка степени опасности для здоровья и окружающей среды.

Очень часто излучающие радиотехнические средства различных назначений и частотных диапазонов размещаются в пределах одной технической территории (комплекс технических средств) либо располагаются недалеко друг от друга. В этом случае необходимо учитывать совместное воздействие ЭМП, отличающихся интенсивностью, частотой, поляризацией, предельно допустимыми уровнями и т.д.

Важнейшим элементом обеспечения электромагнитной безопасности является критерий оценки электромагнитной обстановки. В настоящее время эти критерии для технических средств телекоммуникаций устанавливаются государственными нормативными документами в зависимости только от характера воздействия электромагнитных полей.

1. При изолированном воздействии (один источник электромагнитного поля), естественно, что в качестве критерия выступает предельно допустимый уровень поля, и в заданных координатах для обеспечения электромагнитной безопасности должно выполняться условие:

или

. (17.1)

2. Если радиотехнический объект оборудован несколькими излучающими техническими средствами, работающими в одном нормируемом диапазоне частот, то имеет место сочетанное воздействие, при котором суммарная напряженность поля илиопределяется по формулам:

, , (17.2)

где ,- напряженность поля, создаваемая каждым техническим средством в определяемой точке как функцияили.

Для случая нескольких технических средств, работающих при одной и той же нормируемой плотности потока энергии, суммарная плотность потока энергии определяется по формуле:

, (17.3)

где - плотность потока энергии, создаваемая каждым техническим средством в определяемой точке как функция.

Критерием оценки электромагнитной обстановки в этом случае тоже является предельно допустимый уровень поля, установленный для диапазона частот, в котором работают все технические средства, и должно выполняться условие для суммарного поля:

или . (17.6)

3. При наличии нескольких источников излучения, работающих в разных нормируемых радиочастотных диапазонах, имеет место смешанное воздействие электромагнитных полей. Напряженность поля ,и плотность потока энергии, создаваемые всеми источниками, для обеспечения электромагнитной безопасности должны соответствовать следующему критерию:

(17.5)

где ,- предельно допустимая напряженность поля для каждого источника;- предельно допустимая плотность потока энергии для каждого источника; КБ – критерий безопасности.

Если в данной точке пространства создается ЭМП, описываемое несколькими несинфазными пространственными компонентами в декартовой ,или цилиндрической,исистемах координат (это характерно для полей вблизи антенн кило-, гекто- и декаметрового диапазонов волн), то напряженность поля от каждого такого технического средства определяется следующим образом:

, или

, . (17.6)

Отметим, что в настоящее время напряженность магнитного поля для окружающей среды (для населения) не нормируется.

Анализ исследований смешанного воздействия электромагнитных полей показывает, что в большинстве случаев нельзя считать обоснованным мнение об установлении эффекта суммирования (аддитивности) при облучении полями различных нормируемых диапазонов. Кроме того, под влиянием различных факторов может происходить потенцирование воздействия полей отдельных диапазонов и частот.

Анализ критериев оценки электромагнитной обстановки излучающих объектов показывает, что расчет электромагнитной обстановки для случаев изолированного и сочетанного воздействий (формулы (17.1 и (17.4) при наличии соответствующих методик не представляется сложным. Методы инструментального контроля санитарных зон для этих случаев основаны на непосредственном измерении нормируемого параметра.

Для сложных излучающих объектов, при анализе которых используется критерий (17.5) расчет возможен только с широким использованием вычислительной техники, так как необходим не только многократный просчет напряженности поля и плотности потока энергии каждого технического средства, но и обработка этих значений по (17.5). Определение границ санитарных зон инструментальными методами весьма затруднено, поскольку требует соответствующего комплекта измерительной аппаратуры и оперативной обработки результатов измерений по установленному критерию.

Таким образом, условия (17.1, (17.4 и (17.5) в пространстве представляют собой замкнутые области, ограниченные поверхностями:

• для изолированного воздействия или;

• для сочетанного воздействия или;

• для смешанного воздействия .

Горизонтальные сечения этих областей называют санитарными зонами – санитарно-защитной зоной (на высоте 2 метра) или зоной ограничения застройки (на высоте зданий застройки).

Вопросы установления критериев оценки санитарных зон комплексов разнодиапазонных технических средств, также как и вопросы нормирования воздействующего фактора, являются объектом непрерывных медико-биологических исследований, проводимых как у нас в стране, так и за рубежом. Однако какими бы ни были нормативы и критерии, основой анализа электромагнитной обстановки вблизи излучающего объекта является расчет напряженности поля или плотности потока энергии вблизи одиночного технического средства.