3. Механизм эмп

Электромагнитные поля окружают нас постоянно. Однако человек различает только видимый свет, который занимает лишь узкую полоску спектра ЭМВ — электромагнитных волн .

Рис.2.2 Электромагнитный спектр

Глаз человека не различает ЭМП, длина волны которых больше или меньше длины световой волны, поэтому мы не видим излучений промышленного оборудования, радаров, радиоантенн, линий электропередач и др. Все эти устройства, использующие электрическую энергию, излучают так называемые антропогенные ЭМП, которые вместе с естественными полями Земли и Космоса создают сложную и изменчивую электромагнитную обстановку.

Особенностью ЭМП является его деление на «ближнюю» и «дальнюю» зоны. На практике в «ближней» зоне — зоне индукции на расстоянии от источника r<X ЭМП можно считать квазистати­ческим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально r² или r³. Поле в зоне индукции служит для формирования электромагнитной волны. «Дальняя» зона (r>ЗА.) — зона сформировавшейся электромагнитной волны, в которой интен­сивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r^-1. Граница «ближней» и «дальней» зоны представлена на рисунке (2.3).

Рис. 2.3 Ближняя (1) и дальняя (2) зоны ЭМП для разных частот

Согласно теории ЭМП, «ближняя» (зона индукции) находится на расстоянии:

Где - длина волны.

с — скорость распространения волны (для вакуума или воздуха — скорость света);

f— частота электромагнитных колебаний.

«Дальняя» зона, или зона распространения (зона излучения), находится на расстоянии:

Электромагнитные поля характеризуются длиной волны λ. Источник, генерирующий излучение, т.е. создающий электромагнитные колебания, характеризуется частотой f.

Таблица 2.1 Международная классификация электромагнитных волн

Частоты	Диапазон	Длины волн	Диапазон
Крайне низкие, КНЧ Сверхнизкие, СНЧ Инфракрасные, ИНЧ Очень низкие, ОНЧ Низкие частоты, НЧ Средние, СЧ Высокие частоты, ВЧ Очень высокие, ОВЧ Ультравысокие, УВЧ Сверхвысокие, СВЧ Крайне высокие, КВЧ Гипервысокие, ГВЧ	3-30 Гц 30-300 Гц 0,3-3 кГц 3-30 кГц 30-300 кГц 0,3-3 МГц 3-30 МГц 30-300 МГц 0,3-3 ГГц 3-30 ГГц 30-300 ГГц 300-3000 ГГц	Декамегаметровые Мегаметровые Гектокилометровые М ириаметровые Километровые Гектометровые Декаметровые Метровые Дециметровые Сантиметровые Миллиметровые Децимиллиметровые	100-10 Мм 10-1 Мм 1000-100 км 100-10 км 10-1 км 1-0,1 км 100-10 м 10-1 м 1-0,1 м 10-1 см 10—1 мм 1—0,1 мм

55. Защита окружающей среды от электромагнитных полей (эмп).

Источники электромагнитного излучения (ЭМИ). Природные (естественные) источники ЭМИ. Техногенные (антропогенные) источники ЭМП. Электромагнитное загрязнение биосферы. Влияние ЭМП на здоровье человека. Биологическое действие электромагнитных полей.

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ЭМИ)

Природные (естественные) источники ЭМИ

Природные (естественные) источники ЭМП делят на две группы:

Первая — поле Земли: постоянное (основное) магнитное поле (55,7 — 33,4 А/м, причем напряженность геомагнитного поля убывает от магнитных полюсов к магнитному экватору). Процессы в магнитосфере вызывают колебания геомагнитного поля в широком диапазоне частот : от 10-5 до 102 Гц, амплитуда может достигать сотых долей ампер на метр.

Вторая — радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики и др.). В силу относительно низкого уровня излучения космических радиоисточников и нерегулярного характера воздействия их суммарный эффект поражения земных биообъектов незначителен.

3.2.Техногенные (антропогенные) источники ЭМП.

Первая — источники, генерирующие крайне низкие и сверхнизкие частоты от 0 Гц до 3 кГц.

Вторая — источники, генерирующие от 3 кГц до 300 ГГц, включая микроволны (СВЧ-излучение) в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц.

Основные источники электромагнитных излучений :

-электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда…)

-линии электропередач (высоковольтные)

-электропроводка

-бытовые электроприборы

-теле- и радиостанции (транслирующие антенны)

-спутниковая и сотовая связь

-радары

-персональные компьютеры

Таблица 3.1 Некоторые техногенные источники ЭМП (ЭМИ)

Источники излучения

Диапазоны частот излучения, волны

1.Радиотехнические объекты 2.Радиопередающие станции 3.Радиолокационные и радионавигационные станции 4.Телевизионные станции 5.Плазменные установки 6.Термические установки 7.Высоковольтные линии электропередач 8.Рентгеновские установки 9.Лазеры 10.Мазеры 11.Технологические установки 12.Ядерные реакторы 13.Источники ЭМП специального назначения (наземные, водные, подводные, воздушные), применяемые в радиоэлектронном противодействии

30 кГц-30 МГц 30 кГц-300 МГц СВЧ-диапазон (300 МГц-300 ГГц) 30 МГц-3 ГГц Видимый, ИК-, УФ-диапазоны Видимый, ИК-диапазон Промышленные частоты, статическое электричество Жесткий УФ, рентгеновский диапазон, видимое свечение Оптический диапазон СВЧ-диапазон ВЧ, СВЧ, ИК, УФ, видимый, рентгеновский диапазоны Излучения рентгеновское и , γ , ИК, видимое и т. п. Радиоволны, оптический диапазон, акустические волны (комбинированность действия)

Источники ЭМП частот 0-3 КГц

Таблица 3.2 Параметры ЭМП ЛЭП

Источник	Е, В/м	Н, А/м
ЛЭП 6-35кВ	10-500	0,1-2
ЛЭП 110 кВ	100-3000	0,1-20
ЛЭП 330 кВ	1000-5000	10-100
ОРУ* подстанции 500 кВ	1000-50000	10-100
Кабель электропитания подъезда жилого дома	≤ 300	В ≤20 мкТл

* Открытое распределительное устройство

Электромагнитное загрязнение биосферы.

С развитием электроэнергетики, радио- и телевизионной техники, средств связи, электронной офисной техники, специального промышленного оборудования появилось большое количество искусственных источников электромагнитных полей (ЭМП), что обусловило интенсивное «электромагнитное загрязнение» среды обитания человека.

Биологические эффекты электромагнитных воздействий на человека зависят от :

• частоты

• продолжительности и интенсивности облучения

• площади облучаемой поверхности

• общего состояния здоровья человека

Наиболее чувствительны больные организмы, в частности, страдающие аллергическими заболеваниями или имеющие склонность к образованию опухолей. Очень опасно облучение в период эмбрионогенеза и в детском возрасте .

Длительное воздействие ЭМП на организм человека вызывает нарушение функционального состояния: нервной и сердечно-сосудистой систем, что выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполняемой работы, сильных болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса. Наиболее характерными при воздействии радиоволн всех диапазонов являются отклонения от нормального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем человека.

К субъективным ощущениям относятся: частая головная боль, сонливость или бессонница, вялость, слабость, утомляемость, рассеянность, головокружение и др. Иногда проявляется мутагенное воздействие и временная стерилизация при облучении с интенсивностями выше теплового порога .

Влияние ЭМП на здоровье человека

Широкие исследования электромагнитных полей были начаты в СССР в 60-е годы. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном действии магнитных и электромагнитных полей, было предложено ввести новое нозологическое заболевание “Радиоволновая болезнь” или “Хроническое поражение микроволнами”. В дальнейшем, было установлено, что, во-первых, нервная система человека, особенно высшая нервная деятельность, чувствительна к ЭМП, и, во-вторых, что ЭМП обладает информационным действием при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины теплового эффекта. Результаты этих работ были использованы при разработке нормативных документов в России. В результате нормативы в России были установлены очень жесткими и отличались от американских и европейских в несколько тысяч раз (например, в России ПДУ для профессионалов 0,01 мВт/см2; в США - 10 мВт/см2).

Биологическое действие электромагнитных полей.

Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах.

При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия.

При относительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены.

Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека:

• нервная

• иммунная

• эндокринная

• половая

Эти системы организма являются критическими.

Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания. Особо опасны ЭМП могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.

• Большое число исследований, выполненных в России, и сделанные монографические обобщения, дают основание отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных систем в организме человека к воздействию ЭМП. На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных импульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности.