Радіобіологія фул вершин (передмовалесс, вступлесс етс. едишн)
.pdf
240
Енергетична експозиція для магнітної складової ЕМП ( EEH ) визначається співвідношенням:
EEH H 2 T ,
де H - напруженість магнітного поля, А/м, T - час опромінювання, год.
Для ЕМВ частотою більше 300 МГц енергетична експозиція визначається наступним співвідношенням:
EE |
|
ЩПЕ2 |
Т , |
ЩПЕ |
|
|
|
де ЩПЕ - щільність |
потоку енергії, Вт/м2; T - час |
||
опромінювання, год.
Гранично допустимі рівні (ГДР) інтенсивності ЕМВ та допустимий час опромінювання (Т) визначається за електричною (ЕГДР) та магнітною (НГДР) складовими для випромінювання частотою менше 300 МГц, а також за щільністю потоку енергії (ЩПЕГДР) для частоти випромінювання більше 300 МГц. Ці показники визначаються співвідношеннями:
E |
|
|
|
ЕЕЕГД |
|
, Т |
ЕЕЕГД |
; |
|
||||||||
|
ГДР |
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
E |
2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Н |
|
|
|
ЕЕН ГД |
, |
Т |
|
ЕЕН ГД |
|
; |
|
||||||
|
ГДР |
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
Е |
2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ЩПЕ |
|
|
|
ЕЕЩПЕ ГД |
|
|
, Т |
ЕЩПЕ ГД |
; |
||||||||
|
ГДР |
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЩПЕ2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
де ЕЕЕГД , ЕЕНГД і ЕЕЩПЕ ГД |
- відповідно енергетична експозиція |
||||||||||||||||
електричної і магнітної складових, а також щільність потоку енергії електромагнітного випромінювання за граничних допусків (ГД).
Числові значення ГДР ЕМВ радіочастотного діапазону наведені в табл. 9.11.
Якщо відбувається локальне опромінювання на область кистей рук від мікросмугових ПВЧ–пристроїв, ГДР збільшується в 12,5 раз, при цьому ЩПЕГДР не повинно перебільшувати 50 Вт/м2.
Для телевізійних станцій ГДР ЕМВ для населення на частоті 48,4
МГц – 5,0 В/м; 88,4 МГц – 4,0 В/м; 192,0 МГц – 3,0 В/м; 300 МГц – 2,5 В/м.
Для радіолокаційних станцій з частотою ЕМВ 150–300 МГц для населення ГДР не повинно перевищувати у ближній зоні 6 В/м (0,1 Вт/м2), а у дальній – 19 В/м (1 Вт/м2).
241
При одночасному опроміненні від декількох джерел ЕМВ, для яких встановлені різні ГДР, повинні виконуватися наступні умови:
n |
|
E |
|
|
|
i |
|
|
|
EГДРi |
|
i 1 |
|
||
n |
|
ЕЕ |
|
|
|
i |
|
1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
i 1 |
|
ЕЕГДР |
|
|
2 |
n |
|
H |
|
2 |
n |
|
ЩПЕ |
|
2 |
|
|
|
i |
|
|
i |
|
1, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
H ГДРi |
i 1 |
|
ЩПЕГДРi |
|
|||
де EEi - енергетична |
експозиція; EEГДР |
- |
гранично |
допустиме |
|||
|
|
|
i |
|
|
|
|
значення енергетичної експозиції; Ei - |
напруженість електричного |
||||||
поля; Hi |
- напруженість магнітного поля; |
EГДР |
- гранично допустиме |
||||
|
|
|
|
i |
|
|
|
значення |
напруженості |
електричного |
поля; |
H ГДР |
- |
граничне |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
допустиме значення напруженості магнітного поля; ЩПЕi |
- щільність |
||||||
потоку енергії; ЩПЕГДРi - гранично допустиме значення щільності
потоку енергії; i - i–тий нормований діапазон; n - кількість нормованих діапазонів.
Таблиця 9.11. Гранично допустимі рівні ЕМВ населення при цілодобовій неперервній роботі радіоприладів
Назва |
Діапазон |
Діапазон |
ГДР |
радіохвиль |
частот |
довжин хвиль |
|
Низькі частоти |
30 – 300 кГц |
10 – 1 км |
25 В/м |
(кілометрові) |
|
|
|
Середні частоти |
0,3 – 3 МГц |
1 – 0,1 км |
15 В/м |
(гектометрові) |
|
|
|
Високі частоти |
3 -30 МГц |
100 – 10 м |
10 В/м |
(декаметрові) |
|
|
|
Дуже високі |
30 – 300 МГц |
10 – 1 м |
3 В/м |
частоти |
|
|
|
(метрові) |
|
|
|
Ультрависокі |
300 – 3000 |
1 – 0,1 м |
10 мкВт/см2 |
частоти |
МГц |
|
|
(дециметрові) |
|
|
|
Понадвисокі |
3 – 30 ГГц |
10 – 1 см |
10 мкВт/см2 |
частоти |
|
|
|
(сантиметрові) |
|
|
|
242
Персональні комп’ютери. Для встановлення ГДР ЕМВ на робочих місцях користувачів ПК, використовують декілька підходів. По-перше, за даними багатолітніх спостережень визначаються максимальні частотно-амплітудні та часові межі, нижче яких відсутній шкідливий вплив електромагнітних полів на здоров’я користувачів комп’ютерами при 8-ми годинному робочому дні. За цього підходу вплив випромінювання нижче встановленого ГДР може проявитися значно пізніше, ніж закінчено час спостереження.
Більш придатним, мабуть є другий підхід, за якого ГДР випромінювання встановлюється за середньостатистичним рівнем природного ЕМВ (фону) в діапазоні частот, які створюються комп’ютером.
В основу створених в багатьох країнах національних санітарногігієнічних нормативів для дисплеїв та ПК лежать так звані „Шведські стандарти” (стандарт МPR II), які створені Шведським інститутом захисту від випромінювання та Шведським національним бюро по тестуванню засобів візуального відтворення інформації. Згідно цих стандартів встановлено наступні норми для дисплеїв на відстані 0,5 м від ПК (табл. 9.12):
Таблиця 9.12. Шведський стандарт МPR II параметрів ЕМВ дисплеїв
Назва параметра |
|
Чисельні значення |
Напруженість ЕМВ в 50 см перед |
|
|
екраном по електричній складовій, не |
|
|
більше (В/м): |
|
|
- в діапазоні частот 5 Гц – 2 кГц |
25 |
|
- в діапазоні частот 2 – 400 кГц |
|
|
Індукція магнітного поля в 50 см |
2,5 |
|
навколо дисплею, не більше (нТл): |
|
|
- в діапазоні частот 5 Гц – 2 кГц |
|
|
- в діапазоні частот 2 – 400 кГц |
|
|
Поверхневий |
електростатичний |
|
потенціал, не більше (В) |
250 |
|
|
|
25 |
|
|
5 |
243
Розроблені регламенти щодо користування ПК дітьми наведені в табл.9.13:
Таблиця 9.13. Допустимий час роботи дітей за персональним комп’ютером
Вік дітей, роки |
Максимально допустимий час |
|
роботи, хв |
5 |
7 |
6 |
10 |
8-10 |
15 |
11-13 |
20 |
14-15 |
25 |
16-17 |
30 за першу годину заняття, |
|
20 за другу годину занять |
Особливі умови ставляться до вагітних жінок і в період годування ними дітей материнським молоком. Їм не рекомендовано виконання всіх робіт, які зв’язані з використанням комп’ютерів.
Слід відмітити, що крім санітарно-гігієнічних нормативів стосовно ЕМВ ПК, існують нормативи щодо вимог до приміщень, де розміщені комп’ютери, акустичних шумів і вібрації, освітленню, мікроклімату, організації та обладнанню робочих місць як для дорослих користувачів, так і дошкільнят та школярів.
В зв’язку з широким використанням в даний час портативних комп’ютерів типу Notebook дещо особливої уваги заслуговують питання їх безпечного використання. До недавнього часу існувала думка про їх нешкідливість, оскільки в них використовуються екрани дисплеїв на основі рідких кристалів, які не генерують ЕМВ, що притаманне електронно-променевим трубкам. Але дослідження показали, що ці комп’ютери теж є джерелом ЕМВ. Воно генерується перетворювачами напруги (особливо при роботі від електромережі), схемами управління і формування інформації на рідинно кристалічних дисплеях та іншими пристроями. Крім того, портативні комп’ютери звичайно ближче розміщені до користувача, що спричинює більшу вірогідність впливу на життєво важливі органи. Тим більш, що деякі користувачі мають звичку розміщувати портативний комп’ютер на колінах.
Діаграма ЕМВ портативних комп’ютерів має таку конфігурацію, що найінтенсивніше ЕМВ від портативного комп’ютера спостерігається справа за ним. Так, наприклад, для деяких комп’ютерів напруженість змінного електричного поля у цьому
244
напрямку на відстані від центру клавіатури 50 см в діапазоні частот від 5 Гц до 2 кГц може досягати 220 В/м, а від 2 до 100 кГц – 15 В/м. Дещо менше, але не набагато, випромінюється і в напрямку користувача комп’ютера.
Таким чином, портативні комп’ютери типу Notebook за гігієнічними нормативами щодо ЕМВ можуть перевищувати норми, які встановлені для персональних комп’ютерів з електроннопроменевою трубкою. Тому так необхідно розробити для них санітарно гігієнічні норми, які в даний час відсутні.
Стільниковий зв’язок. Гігієнічне нормування безпечних рівнів ЕМВ стільникового зв’язку базується на визначені ГДР, щільності потоку енергії ЕМП.
Як вже відмічалося (див. підрозділ 9.3), мережу стільникового зв’язку складають базові приймально-передавальні станції. До стільникової системи можуть також входить рухомі мобільні станції (МС), які зв’язані радіоканалами з базовими станціями. Базові станції (БС) звичайно мають потужність 30 – 100 Вт. Максимальна потужність МС залежить від засобу пересування. Так, наприклад, для систем GSM передбачено 5 типів: автомобільні або портативні потужністю 20 Вт; автомобільні або портативні потужністю 8 Вт, кишенькові потужністю 5, 2 і 0,8 Вт.
Опроміненню ЕМП, яке створюється антенами БС і МС стільникового зв’язку, підпадають різні категорії людей. Серед них виділяють три групи: 1) особи, які за своєю професією зв’язані з роботою БС або МС (персонал даних станцій, пожежної охорони, міліції, швидкої медичної допомоги тощо); 2) населення, яке проживає в місцях розміщення БС; 3) користувачі стільникових телефонів.
Багаточисельні дослідження біологічної дії ЕМВ на найбільш чутливі до нього системи організму експериментальних тварин (центральна нервова, імунна та симпато-адреналова системи, розвиток, ріст та ін.) свідчать, що за ЩПЕ менше 500 мкВт/см2 не виникають шкідливі прояви. Рівень 250 мкВт/см2 із запасом розглядається як пороговий для біологічної дії при щодобовому впливі протягом 3-х місяців. При екстраполяції експериментальних даних, які отримані на дрібних тваринах (миші, щури), слід врахувати те, що різниця в ефективності поглинання енергії ЕМП людиною приблизно в 15 разів менша, ніж, наприклад, мишами. Таким чином, поглинання енергії ЕМП, яке виникає при опроміненні засобами стільникового зв’язку мишами за щільністю 250 мкВт/см2, еквівалентна для людини у дозі 3750 мкВт/см2. Із урахуванням
245
можливих термінів опромінення людини і мишей протягом життя коефіцієнт екстраполяції становить 7,5. Треба враховувати ще те, що норматив встановлюється за порогом біологічної дії, а не шкідливої. Тому вважається необхідним прийняти коефіцієнт гігієнічного запасу рівним 5. Таким чином, ГДР ЩПЕ ЕМП (ЩПЕГДР) стільникового зв’язку для користувачів МРТ рекомендовано – 100 мкВт/см2, виходячи з наступних розрахунків:
ЩПЕГДР (250 15) /(7,5 5) 100
За існуючими соціологічними даними приблизно 36% користувачів МРТ розмовляють по ньому 15 хв, 28 % - 30 хв, 20 % - біля 1 год. Таким чином, майже 80 % власників цих телефонів не перевищують рекомендоване навантаження 100 мкВт/см2.
Для професійних працівників БС і МС стільникового зв’язку
гранично допустима величина енергетичного навантаження (ГДРЕН)
прийнята на рівні 200 мкВт/см2. В цьому випадку рівень ЩПЕГДР розраховується за формулою:
ЩПЕГДР ГДРЕН / Т ,
де Т - час перебування в зоні опромінювання за робочу зміну, год. Для населення, яке підпадає під дію опромінення БС стільникового зв’язку ЩПЕГДР встановлено на рівні 10 мкВт/см2, а МС
– 100 мкВт/см2.
Слід відмітити, що Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) рекомендує для населення за частотного діапазону 400 – 2000 МГц стільникового зв’язку ГДР 200 – 1000 мкВт/см2 за усереднений час 6 хв. Для порівняння, у США цей рівень 200 – 2000 мкВт/см2 за усереднений час 30 хв, а в Німеччині – 2500 мкВт/см2 за усереднений час 6 хв.
Стосовно можливості користування МРТ дітьми, слід відмітити небажаність цього внаслідок більшої сприйнятливості їх до дії ЕМВ. Потребують розробки правила користування МРТ дітьми, в яких буде вказано мінімальний вік користувача, максимальна тривалість розмови і кількість дзвінків за добу. Не рекомендовано користуватися МРТ вагітним жінкам.
Як вже відмічалося, остаточний висновок щодо впливу випромінювання МРТ на здоров’я людей потребує додаткових досліджень. Але все ж таки, вірогідно, існують групи людей з підвищеною чутливістю до впливу ЕМВ МРТ. У зв’язку з врахуванням можливості несприятливої дії випромінювання МРТ на здоров’я людей, запропоновані наступні рекомендації:
246
1.Розмовляти по МРТ треба тільки у випадку необхідності та якомога коротше – не більше 3 - 4 хв. Частіше замінювати розмови на посилання SMS-повідомлень.
2.Дітям до 14 років та вагітним жінкам краще не користуватися
МРТ.
3.Необхідно користуватися МРТ з мінімальним значенням SAR; цифровими, а не аналоговими, із зовнішніми антенами.
4.Не рекомендується користуватися МРТ у транспорті, особливо у метро, оскільки при зануренні під землю посилюється потужність випромінювання.
5.Звести до мінімуму, а краще не використовувати МРТ як годинник, будильник, фотоапарат тощо, не використовувати для комп’ютерних ігор, перегляду фільмів, слухання музики. Все це продовжує час опромінення.
6.При роботі з комп’ютером віддаляти на максимальну відстань підключений до нього стільниковий термінал.
7.Не тримати біля голови одночасно включені МРТ та трубку звичайного телефону.
8.Не можна тримати включений МРТ вночі під подушкою. Необхідно максимально віддалити його від ліжка.
9.Вдень краще тримати МРТ якнайдалі від тіла, наприклад, у
сумці.
10.Краще не носити МРТ на поясі, оскільки при цьому можливе посилення дії ЕМВ на статеві органи.
11.Небезпечно носити МРТ як кулон на грудях і животі, це може спричинити дію випромінювання на молочні залози, органи грудної та черевної порожнини.
12.Не рекомендується використовувати навушники, оскільки проводи та безпосередньо деякі навушники діють як антени, що підсилюють випромінювання.
13.У випадку поганої чутності краще не розмовляти по МРТ, оскільки потужність телефону автоматично підсилюється. У цьому випадку треба перемінити місце розмови.
Побутові прилади. Гранично допустимі рівні ЕМВ побутових приладів встановлені, як і для інших джерел ЕМП, виходячи з шкідливої дії цього випромінювання в залежності від інтенсивності та частотної характеристики. Для всіх приладів, в тому числі ПВЧпечей, які є одними з найпотужніших джерел ЕМВ, ЩПЕ встановлено 10 мкВт/см2.
247
В той же час для певних діапазонів гранично допустимі частоти випромінювання встановлені конкретні значення ГДР та напруженості електричного поля (Е) (табл.9.14).
Таблиця 9.14. Гранично допустимі рівні ЕМВ побутових приладів
Побутові |
Діапазон |
Значення |
Умови |
|
прилади |
частот |
ГДР |
виміру |
|
Індукційні |
20-22 кГц |
500 В/м |
Відстань 0,3 |
|
печі |
|
|
м від корпусу |
|
ПВЧ-печі |
2,45 ГГц |
10 мкВт/см2 |
Відстань 0,5 |
|
|
|
|
м від будь-якої |
|
|
|
|
точки корпусу |
|
|
|
|
при нагріванні |
|
|
|
|
1 л води до |
|
|
|
|
1000С. |
|
|
50 Гц |
Е=500 В/м |
|
|
|
0,3-300 кГц |
Е=25 В/м |
Відстань 0,5 |
|
Інші |
0,3-3 МГц |
Е=15 В/м |
||
м від будь-якої |
||||
прилади |
3-30 МГц |
Е=10 В/м |
||
точки |
||||
|
30-300 МГц |
Е=3 В/м |
||
|
|
|||
|
0,3-30 ГГц |
10 мкВт/см2 |
|
Слід відмітити, що з часом користування приладом ступінь захисту може знижуватися, в основному із-за появи мікрощілин в ущільнювачі дверцят (ПВЧ-печі), механічних ушкоджень захисних екранів та вичерпання їх гарантійного терміну. Тому за нормальної експлуатації побутових приладів, які є джерелами ЕМХ, необхідно через 4 - 5 років їх експлуатації провести перевірку якості їх захисту від ЕМВ.
Електромагнітне випромінювання промислової частоти.
Гранично допустимий рівень напруженості електричного поля ліній електропередачі (ЛЕП) встановлено 25 кВ/м. Перебування в електричних полях ЛЕП, напруженістю більш 25 кВ/м без засобів захисту, заборонено. За напруженості електричного поля 20 - 25 кВ/м час перебування не повинен перевищувати 10 хв, а 5 кВ/м і менше можна перебувати протягом робочого дня.
Допустимий рівень напруженості електричного поля в залежності від часу перебування в зоні дії ЕМП ЛЕП і в термін від 0,5 год до 8 год визначається співвідношенням:
|
|
248 |
||
E |
50 |
|
, |
|
T |
2 |
|||
|
|
|||
де E - напруженість електричного поля, кВ; T - час перебування, год.
В свою чергу допустимий час перебування персоналу в електричному полі напруженістю 5 - 20 кВ/м визначається співвідношенням:
T 50E 2 ,
Час перебування персоналу протягом робочого дня в зонах ЛЕП з різною напруженістю визначається співвідношенням:
tE |
|
tE |
|
tE |
|
|
T 8 |
1 |
|
2 |
.... |
n |
, |
|
|
|
||||
T |
|
T |
|
T |
|
|
|
E1 |
|
E2 |
|
En |
|
де T - проведений час, |
який |
еквівалентний по біологічному |
||||
впливу перебування в електромагнітному полі нижньої межі нормованої напруженості (год); tE1 , tE2 , …, tEn - час перебування (год)
в зонах ЛЕП з напруженістю електричного поля E1, E2 ,..., En : (кВ); TE1 , TE2 , …, TEn - допустимий час перебування в електромагнітному полі
для відповідних зон ЛЕП (год).
Загальний час перебування в зонах ЛЕП не повинен перевищувати 8 год.
Гранично допустимі рівні напруженості електричного поля, яке створює ЛЕП, наведені в табл. 9.15.
Гранично допустимі рівні магнітної індукції для населення рекомендовано визначити в межах 0,2 – 0,3 мкТл. Вважається, що за цих рівнів при довготривалому опромінюванні не виникають онкозахворювання, в той же час більш високі рівні за дії декількох годин на добу протягом часу, який більше року, здатні викликати онкозахворювання, особливо лейкемію.
Для персоналу ГДР напруженості магнітного поля промислової частоти (50 Гц) за 8 год не повинні перевищувати 8 кА/м, що відповідає індукції магнітного поля 10 мТл.
Таблиця 9.15. Гранично допустимі рівні напруженості електричного поля, яке створюється лініями електропередачі
Об’єкт |
Значення ГДР, В/м |
Всередині житлової будівлі |
0,5 |
249
Територія зони житлової будівлі |
1,0 |
Населена місцевість поза зоною |
|
житловою будівлі, а також |
5,0 |
територія городів та садів |
|
Ділянки пересікання ЛЕП з |
|
автомобільними дорогами I-IV |
10 |
категорії |
|
Населена місцевість |
15,0 |
Важкодоступна місцевість та |
|
ділянки, відгороджені з метою |
20,0 |
виключення доступу населення |
|
Примітка: напруженість електричного поля визначається на висоті 1,8 м від рівня землі, для приміщень – на рівні підлоги.
Встановлені гігієнічні нормативи для електромагнітного випромінювання ЛЕП закладені в основу визначення меж санітарнозахисної зони. Для безпеки населення від впливу ЕМП повітряної ЛЕП, санітарно-захисною зоною вважається територія, на якій напруженість електричного поля перевищує 1,0 кВ/м. Вона встановлюється у вигляді межі земельної ділянки, яку визначають по обидва боки від перпендикулярного до повітряної ЛЕП напрямку
(табл. 9.16):
Таблиця 9.16. Санітарно-захисна зона для повітряної лінії електропередачі
Напруга ЛЕП, кВ |
Санітарно-захисна зона в |
|
один бік, м |
330 |
20 |
500 |
30 |
750 |
40 |
1150 |
55 |
Найближча відстань від осі повітряної ЛЕП напругою 500 кВ до межі населеного пункту має бути не менше 250 м, для ЛЕП напругою
750 і 1150 кВ – 300 м.
Встановлені також ГДР напруг і струмів дотику, які можуть протікати крізь тіло людини для змінних струмів частотою 50 і 400 Гц та постійного струму (табл. 9.17).
