7.3. Электромагнитные поля радиочастот
Радиочастотный диапазон составляют частоты от 3 кГц до 6000 ГГц. Источниками электромагнитных полей радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) являются:
радиостанции низкочастотного (НЧ) (130…285 кГц), средневолнового (СВ) (415...1606 кГц), коротковолнового (KB) (3,95...26,1 МГц)и ультракоротковолнового диапазонов (УКВ, FM) (87,5... 108 МГц);
телевизионные передатчики (47...68 МГц, 174...239 МГц, 470...890 МГц);
индивидуальные и мобильные средства связи, в том числе ручные телефоны и телефоны, установленные в автомобилях, системы мобильной радиосвязи и системы спутниковой связи;
системы охраны и радиолокационные системы службы слежения авиатранспорта (9...35 ГГц);
установки СВЧ-нагрева (2,45 ГГц);
медицинское диагностическое и терапевтическое оборудование;
видеодисплейные терминалы и персональные компьютеры.
Действие электромагнитных полей радиочастотного диапазона на организм человека. Электромагнитные поля радиочастотного диапазона обладают выраженным биологическим действием, характер которого зависит от интенсивности ЭМП, времени облучения, частоты и характера электромагнитного сигнала, с одной стороны, и состава тканей (в частности, содержания в них воды), формы организма, подвергающегося облучению с другой. Они могут вызывать существенные изменения в состоянии практически всех систем организма человека, как обратимые, так и достаточно стойкие.
При воздействии электромагнитных излучений сверхвысокочастотного диапазона в биологических тканях возникают эффекты, которые можно разделить на тепловые, наблюдаемые при мощных потоках СВЧ-излучений, и нетепловые, происходящие при малых уровнях мощности излучения.
Поглощение в тканях организма энергии ЭМИ вызывает повышение температуры ткани. Связано это с тем, что электромагнитные колебания могут приводить в движение молекулы организма: свободные заряды, ионы начинают колебаться, а дипольные молекулы вращаться с частотой приложенного поля. Движение ионов и молекул сопровождается трением, а в результате трения выделяется тепло. Организм разогревается изнутри, при этом температурные датчики рецепторы кожи не могут предупредить о нагреве, так как находятся в поверхностных кожных слоях. Тепловой обмен организма с окружающей средой происходит при помощи механизма терморегуляции. Если механизм терморегуляции способен рассеянием избыточного тепла предупредить перегрев, то температура организма остается нормальной, если нет, происходит повышение температуры, которое приводит к нарушению деятельности организма.
Все биологические ткани по своим свойствам делятся на ткани с высоким содержанием воды (мышцы, кожа), с низким (жировая, костная ткани) и промежуточные (ткани головного и костного мозга, легких). Эти ткани отличаются составом ионов и полярных молекул. При одинаковых значениях напряженности поля коэффициент поглощения в тканях с высоким содержанием воды примерно в 60 раз больше, чем в тканях с низким содержанием. В результате отражения электромагнитных волн, падающих на организм, на границе раздела тканей с высоким и низким содержанием воды могут образовываться стоячие волны. А они, в свою очередь, обусловливают возникновение так называемых горячих пятен. Следствием этого эффекта является местное воспаление или даже разрушение (ожог) кожи и расположенной под ней ткани. Эти ожоги имеют, как правило, большую глубину (ожоги четвертой степени).
Наиболее подвержены перегреву ткани с плохой циркуляцией кожи и недостаточной терморегуляцией: глаза, желчный пузырь, участки желудочно-кишечного тракта, семенники. Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), причем развитие катаракты является одним из немногих специфических поражений, вызываемых ЭМИ.
Взаимодействие ЭМП со средой человеческого организма не ограничивается тепловыми эффектами, так как воздействие электромагнитного излучения проявляется и при сверхмалых интенсивностях, когда нагрев тканей не является определяющим или вообще становится невозможным.
Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий длительного воздействия СВЧ поля «нетепловой» интенсивности на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы. ЭМП преимущественно тормозит текущую нервную деятельность, что проявляется в ухудшении запоминания, сложности понимания нового, бессоннице, депрессии, головных болях, нарушении чувства равновесия, дезориентации в пространстве, головокружении и т.д.
Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы выражаются в нестабильности пульса и артериального давления, склонности к гипотонии, появлении болей в области сердца и др.
Электромагнитные поля могут выступать в качестве аллергена или пускового фактора в развитии сенсибилизации: у больных аллергией при контакте с ЭМП могут развиваться тяжелые аллергические реакции. Нарушения половой функции при контакте с ЭМП обычно связывают с изменением ее регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем. Воздействие на половую систему проявляется в снижении функции сперматогенеза, нарушении коэффициента рождаемости мальчиков и девочек, изменении менструального цикла, замедлении эмбрионального развития (чувствительность эмбриона к ЭМП значительно выше, чем у материнского организма), врожденных уродств у новорожденных детей и уменьшении лактации у кормящих матерей.
Описанные расстройства могут быть довольно стойкими и наблюдаются после прекращения контакта работающего с ЭМП в течение 1…2 месяцев, а в ряде случаев требуют госпитализации и перевода людей на работы, не связанные с ЭМП.
Нормирование электромагнитных полей радиочастотного диапазона. Перечень нормативных документов в области электромагнитных полей различных частот приведен в табл. 7.2.
Таблица 7.2
Нормативные документы по электромагнитным полям
радиочастотного диапазона
№ |
Обозначение |
Наименование |
|
Государственные стандарты РФ |
|||
1 |
ГОСТ 12.1.006—84 ССБТ |
Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля |
|
Санитарные нормы и правила |
|||
2 |
СанПиН 2.2.4.1191—03. Утв. 30.01.2003 |
Электромагнитные поля в производственных условиях |
|
3 |
СанПиН 2.2.4.1329—03. Утв. 27.05.2003 |
Требования по защите персонала от воздействия импульсных электромагнитных полей |
|
4 |
СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383—03. Утв. 09.06.2003 |
Гигиенические требования к размещению и эксплуатации передающих радиотехнических объектов |
|
5 |
СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190—03. Утв. 13.03.2003 |
Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи |
|
6 |
СанПиН 2.1.21002—00 Утв. 01.07.2001 |
Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и сооружениям. Методические указания |
|
Методические указания |
|||
7 |
МУК 4.3.677—97. |
Определение уровней электромагнитных полей на рабочих местах персонала радиопредприятий, технические средства которых работают в НЧ, СЧ и ВЧ диапазонах. Методические указания |
|
8 |
МУК 4.3.1677—03 |
Определение уровней электромагнитного поля, создаваемого излучающими техническими средствами телевидения, ЧМ радиовещания и базовых станций сухопутной подвижной радиосвязи. Методические указания |
|
В качестве предельно допустимого уровня (ПДУ) ЭМП принимают значения, которые при ежедневной (кроме выходных дней), но не более 40 ч в неделю, в течение рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.
Оценка воздействия ЭМИ РЧ на людей осуществляется раздельно:
для лиц, работа и обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ;
для лиц, работа и обучение которых не связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния ЭМИ РЧ, а также для работающих или учащихся, лиц, не достигших 18 лет, для беременных женщин и остального населения, подвергающихся воздействию внешнего ЭМИ РЧ в жилых, общественных и служебных зданиях и помещениях, на территории жилой застройки и в местах массового отдыха.
Для первой группы оценка проводится по энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека, а для второй группы по значениям интенсивности ЭМИ РЧ.
Интенсивность ЭМИ РЧ в диапазоне частот:
30 кГц...300 МГц оценивается значениями напряженности электрического поля Е, В/м и напряженности магнитного поля Н, А/м;
300 МГц...300 ГГц значениями плотности потока энергии (ППЭ), Вт/м2, мкВт/см2.
Энергетическая экспозиция (ЭЭ) определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время воздействия на человека в диапазоне частот 30 кГц...300 МГц.
Предельно допустимые для профессионального воздействия значения энергетической экспозиции за рабочий день (рабочую смену) приведены в табл. 7.3.
Таблица 7.3
Предельно допустимые значения энергетической экспозиции
Диапазон частот |
Предельно допустимая энергетическая экспозиция |
||
|
по электрической составляющей, (В/м)2 ч |
по магнитной составляющей, (А/м)2 ч |
по плотности потока энергии, (мкВт/см2) ч |
30 кГц...3 МГц |
20000 |
200 |
— |
3...30 МГц |
7000 |
— |
— |
30...50 МГц |
800 |
0,72 |
— |
50...300 МГц |
800 |
— |
— |
300 МГц...300 ГГц |
|
— |
200 |