2.4. Электромагнитное загрязнение окружающей среды.

1. Каковы источники ЭМП?

Источники электромагнитных полей (ЭМП) – антенные устройства, линии электропередач и др.

2.Как влияют ЭМП на организм человека?

Степень вредности зависит от времени действия, интенсивности и длины волны источника. Влияние ЭМП с большой интенсивностью связано с тепловым эффектом, приводит к усиленному кровотоку во внутренних органах, спасающему их от перегрева. Особенно чувствительны органы с недостаточно развитой сетью кровообращения: хрусталик глаза и др. ЭМП влияют на биофизические процессы в клетках и тканях, поражают центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. В начальной фазе повышается возбудимость, затем происходит снижение биоэлектрической активности мозга, ухудшение проводимости сердечной мышцы. В дальнейшем появляются головная боль, слабость, повышенная утомляемость, угнетенное состояние, нарушение сна, раздражительность, истощение нервной системы, изменения состава крови, ломкость ногтей, облысение. Эти изменения способны накапливаться, но обратимы, если исключить воздействие ЭМП.

3.Как определяется энергетическая нагрузка на организм человека?

Допустимая энергетическая нагрузка в диапазоне СВЧ на организм человека W не должна превышать 2 Вт · ч/м² (200 мкВт ч/см²), при облучении от вращающихся и сканирующих антенн – 20 Вт ч/м 2 .

Количественная оценка энергетической нагрузки определяется интенсивностью излучения по плотности потока энергии ППЭ. На практике она определяется через мощность излучения радиотехнического устройства P (среднюю по времени для радиолокационных станций), а если антенна направленная, то и через коэффициент ее усиления G, а также через расстояние r между антенной и точкой наблюдения:

ППЭ = PG / 4 πr² (2.1)

4. Что такое «санитарно-защитная зона»?

Санитарно-защитная зона – это территория вокруг предприятия, за пределами которой вредное влияние от предприятия (загрязнение воздуха, почвы, электромагнитные, радиоактивные излучения и т. д.) не превышает допустимое значение, т. е. за пределами санитарно-защитной зоны проживание и вообще нахождение человека безопасно. В данном случае допустимое значение ППЭ = 0,10 Вт/м² (или 1,0 Вт/м² при облучении от вращающейся или сканирующей антенны). Размер (радиус) санитарно- защитной зоны определяется расстоянием r между антенной и точкой, в которой ППЭ = 0,10 Вт/м² (или 1,0 Вт/м²), по формуле

ППЭ = PG / 4 πr² (2.2)

5. Как определяется допустимое время нахождения в зоне влияния ЭМП?

Допустимое время Т пребывания человека в зоне облучения ЭМП определяется по формуле:

T = кW / ППЭ (2.3)

где к = 10 для вращающихся и сканирующих антенн.

Из этого соотношения можно определить значение допустимой энергетической нагрузки при любом времени нахождения человека в ЭМП:

ППЭ = кW / T (2.4)

Допустимое значение ППЭ для территории жилой застройки и мест массового отдыха, т. е. при пребывании человека в ЭМП весь день составляет 0,10 Вт/м², а при облучении от вращающихся и сканирующих антенн – 1,0 Вт/м² .

По приведенным выше формулам можно вычислить размер санитарно-защитной зоны радиолокационной станции.

3. Практическое задание контрольной работы : электромагнитное загрязнение окружающей среды.

Задание: Рассчитать, на каком расстоянии от радиолокационной станции можно находиться людям постоянно, т. е. размер санитарно-защитной зоны.

На поле с травяным покровом расположена радиолокационная станция, имеющая следующие характеристики излучения:

- импульсная мощность излучения Ри = 350 кВт;

- длительность импульса τ = 2,5 мкс;

- частота повторения импульсов F = 350 Гц;

- коэффициент усиления вращающейся антенны G = 10000.

На расстоянии S = 500 м, от этой станции находятся дачные участки.

Определить, опасна ли близость радиостанции и дать рекомендации садоводам.

Решение: Средняя по времени мощность излучения вычисляется по формуле:

P = Pи τ F (3.1)

1. Вычисляем среднюю мощность излучения по формуле (3.1):

Р = 306,25 Вт.

2. Вычисляем размер санитарно-защитной зоны по формуле (2.2), т. е. определяем радиус r, учитывая, что допустимое значение ППЭ = 1,0 Вт/м²: Это расстояние равно 500 м.

3. Определяем значение ППЭ на дачных участках. Для этого по формуле (2.2) вычисляем ППЭ для расстояния 0,5 км:

ППЭ = 1114649,7 Вт/м², что в 1114649,7 раз превышает допустимую величину.

4. Определяем, сколько времени можно находиться на этих садовых участках, по формуле (2.3). Получается 6,2 часа в сутки.

Решение: При наличии указанной радиолокационной станции дачные участки можно располагать только на расстоянии 0,9 км от нее. На рассматриваемых дачных участках уровень электромагнитного излучения превышает допустимый в 3,2 раза. Это может повлиять на здоровье (описать влияние электромагнитных излучений на здоровье человека). На этих дачах можно находиться только 6,2 часа в сутки.

Рекомендации (по Вашему усмотрению).

Получаем Р = 306,25 Вт.

Вычисляем размер санитарно-защитной зоны по формуле:

ППЭ = PG / 4 πr²,

т. е. определяем радиус r, учитывая, что допустимое значение ППЭ = 1,0 Вт/м². Это расстояние равно 840 м.

Определяем значение ППЭ на дачных участках. Для этого по формуле:

ППЭ = PG / 4 πr²

Вычисляем ППЭ для расстояния 500м:

ППЭ = 11,2 Вт/м², что в 11,2 раза превышает допустимую величину.

Определяем, сколько времени можно находиться на этих садовых участках, по формуле:

T = кW / ППЭ,

Где к = 10, W = 2 Вт * ч/м²

Получается 1,8 часа в сутки.

При наличии указанной радиолокационной станции дачные участки можно располагать только на расстоянии 0,84 км от нее. На рассматриваемых дачных участках уровень электромагнитного излучения превышает допустимый в 11,2 раза. Это может повлиять на здоровье (нарушаются биофизические процессы в клетках и тканях, поражается центральная нервная и сердечнососудистая системы, возникает головная боль, слабость, повышенная утомляемость, угнетенное состояние, нарушение сна, раздражительность, истощение нервной системы, изменения состава крови, ломкость ногтей, облысение). На этих дачах можно находиться только 1,8 часа в сутки.

Вывод

Список используемой литературы:

1. Білявський Г.О. та ін. Основи загальної екології: Підручник /Г.О. Білявський, Р.С. Фурдуй, І.Ю. Костіков. – К.: Либідь, 2004. – 408 с.

2. Валова (Копылова) В.Д. Основы экологии. – М.: ИТК «Дашков и К», 2005. – 264 с.

3. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: навч. посібник / В. С. Джигирей. - 5-те вид., випр. i доп. - К. : Знання, 2007. - 422 c. : iл. - ISBN 966-620-251-4

4. Добровольський В. В. Основи теорії екологічних систем: Навчальний посібник – К.: ВД “Професіонал”, 2005 – 272 с. ISBN 966-370-007-6

5. Заверуха Н. М. та ін. Основи екології: Навчальний посібник для вузів /Н.М. Заверуха, В.В. Серебряков, Ю.А. Скиба. – К.: Каравела, 2008. – 304 с. ISBN 966-8019-51-2

6. Запольский А.К., та ін. Основи екології: Підручник /А.К. Запольский, А.І. Салюк; За ред. К.М. Ситника. – К.: Вища школа, 2005. – 383 с.

7. Миркин Б. М. и др. Основы общей экологии: Учебное пособие для естественнонаучных специальностей вузов /Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова; Под ред. Г.С. Розенберга. – М.: Университетская книга, 2005. – 240 с.

8. Потіш Л. А. Екологія: Навчальний посібник. – К.: Знання, 2008. – 272 с. – (Вища освіта XXIтстоліття). ISBN 978-966-346-457-2

9. Ільєнко Р.Ю. Екологія для всіх: Словник-довідник. – К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 156 с.

10. Некос А.Н. Загальна екологія та неоекологія: Навчально-методичний посібник /Під ред.. В.Ю. Некоса. – Х.: Харківський національний університет, 2006. – 69 с.

11. Фёдорова А. И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – М.: Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 2001. – 288 с. ISBN 5—691-00309-7.

12. Українська екологічна енциклопедія /За ред. Р. Дяківа. – К.: Міжнародна економічна фундація, 2006. – 808 с.

13. Экология: учебник для вузов / В.Н. Большаков, В.В. Качак, В.Г. Коберниченко и др.; Под ред. Г.В. Тягунова, Ю.Т. Ярошенко. – М.: Логос, 2005. – 504 с.

14.Вернадский В.И. Биосфера. — М., 2007.

15.Лось В.А. Взаимоотношения общества и природы. — М., 2009.