Санкт-Петербургский государственный технический университет
Кафедра безопасности жизнедеятельности
РЕФЕРАТ
«Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека»
Факультет: ИИСТ
Группа: 4112
Выполнил студент: Ромашев Д.К.
Проверил преподаватель: Сметанин А.В.
Санкт-Петербург
2001
Содержание
1. Что такое ЭМП, его виды и классификация 3
2. Основные источники ЭМП 4
2.1 Электротранспорт 4
2.2 Линии электропередач 4
2.3 Электропроводка 6
2.4 Бытовая электротехника 7
2.5 Теле- и радиостанции 10
2.6 Спутниковая связь 11
2.7 Сотовая связь 11
2.8 Радары 13
2.9 Персональные компьютеры 14
3. Как действует ЭМП на здоровье 17
4. Как защититься от ЭМП 19
Общепринятые термины и сокращения 21
Что такое ЭМП, его виды и классификация
На практике при характеристике электромагнитной обстановки используют
термины “электрическое поле”, “магнитное поле”, “электромагнитное поле”.
Коротко поясним, что это означает и какая связь существует между ними.
Электрическое поле создается зарядами. Например, во всем известных
школьных опытах по электризации эбонита, присутствует как раз
электрическое поле.
Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по
проводнику.
Для характеристики величины электрического поля используется понятие
напряженность электрического поля, обозначение Е, единица измерения В/м
(Вольт-на-метр). Величина магнитного поля характеризуется напряженностью
магнитного поля Н, единица А/м (Ампер-на-метр). При измерении
сверхнизких и крайне низких частот часто также используется понятие
магнитная индукция В, единица Тл(Тесла), одна миллионная часть Тл
соответствует 1,25 А/м.
По определению, электромагнитное поле – это особая форма материи,
посредством которой осуществляется воздействие между электрическими
заряженными частицами. Физические причины существования
электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени
электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н –
вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь,
возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся
заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном
движении заряженных частиц, ЭМП “отрывается” от них и существует
независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением
источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в
излучившей их антенне).
Электромагнитные волны характеризу-ются длиной волны, обозначение – (
(лямбда). Источник, генерирующий излучение, а по сути создающий
электромагнитные колебания, характеризуются частотой, обозначение – f.
Важная особенность ЭМП – это деление его на так называемую “ближнюю” и
“дальнюю” зоны.
В “ближней” зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r 3( . В “дальней” зоне интенсивность поля
убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1.
INCLUDEPICTURE \d “Что такое ЭМП.files/line.gif” В “дальней” зоне
излучения есть связь между Е и Н: Е = 377Н, где 377 – волновое
сопротивление вакуума, Ом.
Поэтому измеряется, как правило, только Е. В России на частотах выше 300
МГц обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ),
или вектор Пойтинга. Обозначается как S, единица измерения Вт/м2. ППЭ
характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в
единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению
распространения волны.
Международная классификация электромагнитных волн по частотам
PRIVATE Наименование частотного диапазона Границы диапазона
Наименование волнового диапазона Границы диапазона
Крайние низкие, КНЧ 3 – 30 Гц Декамегаметровые 100 – 10 Мм
Сверхнизкие, СНЧ 30 – 300 Гц Мегаметровые 10 – 1 Мм
Инфранизкие, ИНЧ 0,3 – 3 кГц Гектокилометровые 1000 – 100 км
Очень низкие, ОНЧ 3 – 30 кГц Мириаметровые 100 – 10 км
Низкие частоты, НЧ 30 – 300 кГц Километровые 10 – 1 км
Средние, СЧ 0,3 – 3 МГц Гектометровые 1 – 0,1 км
Высокие частоты, ВЧ 3 – 30 МГц Декаметровые 100 – 10 м
Очень высокие, ОВЧ 30 – 300 МГц Метровые 10 – 1 м
Ультравысокие,УВЧ 0,3 – 3 ГГц Дециметровые 1 – 0,1 м
Сверхвысокие, СВЧ 3 – 30 ГГц Сантиметровые 10 – 1 см
Крайне высокие, КВЧ 30 – 300 ГГц Миллиметровые 10 – 1 мм
Гипервысокие, ГВЧ 300 – 3000 ГГц Децимиллиметровые 1 – 0,1 мм
2. Основные источники ЭМП
Среди основных источников ЭМИ можно перечислить:
Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда,…)
Линии электропередач (городского освещения, высоковольтные,…)
Электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации,…)
Бытовые электроприборы
Теле- и радиостанции (транслирующие антенны)
Спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны)
Радары
Персональные компьютеры
2.1 Электротранспорт
Транспорт на электрической тяге – электропоезда (в том числе поезда
метрополитена), троллейбусы, трамваи и т. п. – является относительно
мощным источником магнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. По
данным (Stenzel et al.,1996), максимальные значения плотности потока
магнитной индукции В в пригородных “электричках” достигают 75 мкТл при
среднем значении 20 мкТл. Среднее значение В на транспорте с
электроприводом постоянного тока зафиксировано на уровне 29 мкТл.
Типичный результат долговременных измерений уровней магнитного поля,
генерируемого железнодорожным транспортом на удалении 12 м от полотна,
приведен на рисунке.
2.2 Линии электропередач
Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем
пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты.
Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии
достигает десятков метров.
Дальность распространение электрического поля зависит от класса
напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии
ЛЭП – например ЛЭП 220 кВ), чем выше напряжение – тем больше зона
повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоны не
изменяются в течении времени работы ЛЭП.
Дальность распространения магнитного поля зависит от величины
протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может
неоднократно изменяться как в течении суток, так и с изменением сезонов
года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.
Биологическое действие
Электрические и магнитные поля являются очень сильными факторами влияния
на состояние всех биологических объектов, попадающих в зону их
воздействия.
Например, в районе действия электрического поля ЛЭП у насекомых
проявляются изменения в поведении: так у пчел фиксируется повышенная
агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и
продуктивности, склонность к потере маток; у жуков, комаров, бабочек и
других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в
том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем
поля.
У растений распространены аномалии развития – часто меняются формы и
размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки.
Здоровый человек страдает от относительно длительного пребывания в поле
ЛЭП. Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной
реакцией только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми
видами аллергии. Например, хорошо известны работы английских ученых в
начале 90-х годов показавших, что у ряда аллергиков по действием поля
ЛЭП развивается реакция по типу эпилептической.
При продолжительном пребывании (месяцы – годы) людей в электромагнитном
поле ЛЭП могут развиваться заболевания преимущественно
сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека. В последние
годы в числе отдаленных последствий часто называются онкологические
заболевания.
Санитарные нормы
Исследования биологического действия ЭМП ПЧ, выполненные в СССР в 60-70х
годах, ориентировались в основном на действие электрической
составляющей, поскольку экспериментальным путем значимого биологического
действия магнитной составляющей при типичных уровнях не было обнаружено.
В 70-х годах для населения по ЭП ПЧ были введены жесткие нормативы и по
настоящее время являющиеся одними из самых жестких в мире. Они изложены
в HYPERLINK “http://www.pole.com.ru/norm.htm” \l “nlep” Санитарных
нормах и правилах “Защита населения от воздействия электрического поля,
создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока
промышленной частоты”№ 2971-84 . В соответствии с этими нормами
проектируются и строятся все объекты электроснабжения.
Несмотря на то, что магнитное поле во всем мире сейчас считается
наиболее опасным для здоровья, предельно допустимая величина магнитного
поля для населения в России не нормируется. Причина – нет денег для
исследований и разработки норм. Большая часть ЛЭП строилась без учета
этой опасности.
На основании массовых эпидемиологических обследований населения,
проживающего в условиях облучения магнитными полями ЛЭП как безопасный
или “нормальный” уровень для условий продолжительного облучения, не
приводящий к онкологическим заболеваниям, независимо друг от друга
шведскими и американскими специалистами рекомендована величина плотности
потока магнитной индукции 0,2 – 0,3 мкТл.
Принципы обеспечения безопасности населения
Основной принцип защиты здоровья населения от электромагнитного поля ЛЭП
состоит в установлении санитарно-защитных зон для линий электропередачи
и снижением напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах
возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных
экранов.
Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП которых на действующих линиях
определяются по критерию напряженности электрического поля – 1 кВ/м.
Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП согласно СН № 2971-84
PRIVATE Напряжение ЛЭП 330 кВ 500 кВ 750 кВ 1150 кВ
Размер санитарно-защитной (охранной) зоны 20 м 30 м 40 м 55 м
Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП в г. Москве
PRIVATE Напряжение ЛЭП Краткие технические характеристики стандартов системы сотовой радиосвязи, действующих в России PRIVATE Наименование стандарта Диапазон рабочих частот БС Диапазон рабочих частот МРТ Макси-мальная излучаемая мощность БС Макси-мальная излучаемая мощность МРТ Радиус "соты" NMT-450 Аналоговый 463 – 467,5 МГц 453 – 457,5 МГц 100 Вт 1 Вт 1 – 40 км AMPS Аналоговый 869 – 894 МГц 824 – 849 МГц 100 Вт 0,6 Вт 2 – 20 км D-AMPS (IS-136) Цифровой 869 – 894 МГц 824 – 849 МГц 50 Вт 0,2 Вт 0,5 – 20 км CDMA Цифровой 869 – 894 МГц 824 – 849 МГц 100 Вт 0,6 Вт 2 – 40 км GSM-900 Цифровой 925 – 965 МГц 890 – 915 МГц 40 Вт 0,25 Вт 0,5 – 35 км GSM-1800 (DCS) Цифровой 1805 – 1880 МГц 1710 – 1785 МГц 20 Вт 0,125 Вт 0,5 – 35 км БС являются видом передающих радиотехнических объектов, мощность излучения которых (загрузка) не является постоянной 24 часа в сутки. Загрузка определяется наличием владельцев сотовых телефонов в зоне обслуживания конкретной базовой станции и их желанием воспользоваться телефоном для разговора, что, в свою очередь, коренным образом зависит от времени суток, места расположения БС, дня недели и др. В ночные часы загрузка БС практически равна нулю, т. е. станции в основном "молчат". Исследования электромагнитной обстановки на территории, прилегающей к БС, были проведены специалистами разных стран, в том числе Швеции, Венгрии и России. По результатам измерений, проведенных в Москве и Московской области, можно констатировать, что в 100% случаев электромагнитная обстановка в помещениях зданий, на которых установлены антенны БС, не отличалась от фоновой, характерной для данного района в данном диапазоне частот. На прилегающей территории в 91% случаев зафиксированные уровни электромагнитного поля были в 50 раз меньше ПДУ, установленного для БС. Максимальное значение при измерениях, меньшее ПДУ в 10 раз, было зафиксировано вблизи здания на котором установлено сразу три базовые станции разных стандартов. Имеющиеся научные данные и существующая система санитарно–гигиенического контроля при введения в эксплуатацию базовых станций сотовой связи позволяют отнести базовые станции сотовой связи к наиболее экологически и санитарно–гигиенически безопасным системам связи. Мобильные радиотелефоны Мобильный радиотелефон (МРТ) представляет собой малогабаритный приемопередатчик. В зависимости от стандарта телефона, передача ведется в диапазоне частот 453 – 1785 МГц. Мощность излучения МРТ является величиной переменной, в значительной степени зависящей от состояния канала связи "мобильный радиотелефон – базовая станция", т. е. чем выше уровень сигнала БС в месте приема, тем меньше мощность излучения МРТ. Максимальная мощность находится в границах 0,125–1 Вт, однако в реальной обстановке она обычно не превышает 0,05 – 0,2 Вт. Вопрос о воздействии излучения МРТ на организм пользователя до сих пор остается открытым. Многочисленные исследования, проведенные учеными разных стран, включая Россию, на биологических объектах (в том числе, на добровольцах), привели к неоднозначным, иногда противоречащим друг другу, результатам. Неоспоримым остается лишь тот факт, что организм человека "откликается" на наличие излучения сотового телефона. Поэтому владельцам МРТ рекомендуется соблюдать некоторые меры предосторожности: не пользуйтесь сотовым телефоном без необходимости; разговаривайте непрерывно не боле 3 – 4 минут; не допускайте, чтобы МРТ пользовались дети; при покупке выбирайте сотовый телефон с меньшей максимальной мощностью излучения; в автомобиле используйте МРТ совместно с системой громкоговорящей связи "hands-free" с внешней антенной, которую лучше всего располагать в геометрическом центре крыши. Для людей, окружающих человека, разговаривающего по мобильному радиотелефону, электромагнитное поле, создаваемое МРТ не представляет никакой опасности. Исследования возможного влияния биологического действия электромагнитного поля элементов систем сотовой связи вызывают большой интерес у общественности. Публикации в средствах массовой информации достаточно точно отражают современные тенденции в этих исследованиях. Мобильные телефоны GSM: швейцарские тесты показали, что излучение, поглощенное головой человека, находится в допустимых европейскими стандартами пределах. Специалисты Центра электромагнитной безопасности провели медико-биологические эксперименты по исследованию влияния на физиологическое и гормональное состояние человека электромагнитного излучения мобильных телефонов существующих и перспективных стандартов сотовой связи. При работе мобильного телефона электромагнитное излучение воспринимается не только приемником базовой станции, но и телом пользователя, и в первую очередь его головой. Что при этом происходит в организме человека, насколько это воздействие опасно для здоровья? Однозначного ответа на этот вопрос до сих пор не существует. Однако эксперимент российских ученых показал, что мозг человека не только ощущает излучение сотового телефона, но и различает стандарты сотовой связи. Руководитель исследовательского проекта доктор медицинских наук Юрий Григорьев считает, что сотовые телефоны стандартов NМТ-450 и GSМ-900 вызывали достоверные и заслуживающие внимания изменения в биоэлектрической активности головного мозга. Однако клинически значимых последствий для организма человека однократное 30-минутное облучение электромагнитным полем мобильного телефона не оказывает. Отсутствие достоверных измерений в электроэнцефалограмме в случае использования телефона стандарта GSМ-1800 может характеризовать его как наиболее “щадящий” для пользователя из трех использованных в эксперименте систем связи. 2.8 Радары Радиолокационные станции оснащены, как правило, антеннами зеркального типа и имеют узконаправленную диаграмму излучения в виде луча, направленного вдоль оптической оси. Радиолокационные системы работают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельные системы могут работать на частотах до 100 ГГц. Создаваемый ими ЭМ-сигнал принципиально отличается от излучения иных источников. Связано это с тем, что периодическое перемещение антенны в пространстве приводит к пространственной прерывистости облучения. Временная прерывистость облучения обусловлена цикличностью работы радиолокатора на излучение. Время наработки в различных режимах работы радиотехнических средств может исчисляться от нескольких часов до суток. Так у метеорологических радиолокаторов с временной прерывистостью 30 мин - излучение, 30 мин - пауза суммарная наработка не превышает 12 ч, в то время как радиолокационные станции аэропортов в большинстве случаев работают круглосуточно. Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости обычно составляет несколько градусов, а длительность облучения за период обзора составляет десятки миллисекунд. Радары метрологические могут создавать на удалении 1 км ППЭ ~ 100 Вт/м2 за каждый цикл облучения. Радиолокационные станции аэропортов создают ППЭ ~ 0,5 Вт/м2 на расстоянии 60 м. Морское радиолокационное оборудование устанавливается на всех кораблях, обычно оно имеет мощность передатчика на порядок меньшую, чем у аэродромных радаров, поэтому в обычном режиме сканирование ППЭ, создаваемое на расстоянии нескольких метров, не превышает 10 Вт/м2. Возрастание мощности радиолокаторов различного назначения и использование остронаправленных антенн кругового обзора приводит к значительному увеличению интенсивности ЭМИ СВЧ-диапазона и создает на местности зоны большой протяженности с высокой плотностью потока энергии. Наиболее неблагоприятные условия отмечаются в жилых районах городов, в черте которых размещаются аэропорты: Иркутск, Сочи, Сыктывкар, Ростов-на-Дону и ряд других. 2.9 Персональные компьютеры Основным источником неблагоприятного воздействия на здоровье пользователя компьютера является средство визуального отображения информации на электронно-лучевой трубке. Ниже перечислены основные факторы его неблагоприятного воздействия. Эргономические параметры экрана монитора снижение контраста изображения в условиях интенсивной внешней засветки зеркальные блики от передней поверхности экранов мониторов наличие мерцания изображения на экране монитора Излучательные характеристики монитора электромагнитное поле монитора в диапазоне частот 20 Гц- 1000 МГц статический электрический заряд на экране монитора ультрафиолетовое излучение в диапазоне 200- 400 нм инфракрасное излучение в диапазоне 1050 нм- 1 мм рентгеновское излучение > 1,2 кэВ
Компьютер как источник переменного электромагнитного поля
Основными составляющими частями персонального компьютера (ПК) являются:
системный блок (процессор) и разнообразные устройства ввода/вывода
информации: клавиатура, дисковые накопители, принтер, сканер, и т. п.
Каждый персональный компьютер включает средство визуального отображения
информации называемое по-разному – монитор, дисплей. Как правило, в его
основе – устройство на основе электронно-лучевой трубки. ПК часто
оснащают сетевыми фильтрами (например, типа “Pilot”), источниками
бесперебойного питания и другим вспомогательным электрооборудованием.
Все эти элементы при работе ПК формируют сложную электромагнитную
обстановку на рабочем месте пользователя (см. таблицу 1).
ПК как источник ЭМП
PRIVATE Источник Диапазон частот
(первая гармоника)
Монитор сетевой трансформатор блока питания 50 Гц
статический преобразователь напряжения в импульсном блоке питания 20 –
100 кГц
блок кадровой развертки и синхронизации 48 – 160 Гц
блок строчной развертки и синхронизации 15 110 кГц
ускоряющее анодное напряжение монитора (только для мониторов с ЭЛТ) 0 Гц
(электростатика)
Системный блок (процессор) 50 Гц – 1000 МГц
Устройства ввода/вывода информации 0 Гц, 50 Гц
Источники бесперебойного питания 50 Гц, 20 – 100 кГц
Электромагнитное поле, создаваемое персональным компьютером, имеет
сложный спектральный состав в диапазоне частот от 0 Гц до 1000 МГц.
Электромагнитное поле имеет электрическую (Е) и магнитную (Н)
составляющие, причем взаимосвязь их достаточно сложна, поэтому оценка Е
и Н производится раздельно.
Максимальные зафиксированные на рабочем месте значения ЭМП
PRIVATE Вид поля, диапазон частот, единица измерения напряженности поля
Значение напряженности поля
по оси экрана вокруг монитора
Электрическое поле, 100 кГц- 300 МГц , В/м 17,0 24,0
Электрическое поле, 0,02- 2 кГц, В/м 150,0 155,0
Электрическое поле, 2- 400 кГц В/м 14,0 16,0
Магнитное поле, 100кГц- 300МГц, мА/м нчп нчп
Магнитное поле, 0,02- 2 кГц, мА/м 550,0 600,0
Магнитное поле, 2- 400 кГц, мА/м 35,0 35,0
Электростатическое поле, кВ/м 22,0 –
Диапазон значений электромагнитных полей, измеренных на рабочих местах
пользователей ПК
PRIVATE Наименование измеряемых параметров Диапазон частот
5 Гц – 2 кГц Диапазон частот
2 – 400 кГц
Напряженность переменного электрического поля, (В/м) 1,0 – 35,0 0,1 –
1,1
Индукция переменного магнитного поля, (нТл) 6,0 – 770,0 1,0 – 32,0
Компьютер как источник электростатического поля
При работе монитора на экране кинескопа накапливается электростатический
заряд, создающий электростатическое поле ( ЭСтП ). В разных
исследованиях, при разных условиях измерения значения ЭСтП колебались от
8 до 75 кВ/м. При этом люди, работающие с монитором, приобретают
электростатический потенциал. Разброс электростатических потенциалов
пользователей колеблется в диапазоне от -3 до +5 кВ. Когда ЭСтП
субъективно ощущается, потенциал пользователя служит решающим фактором
при возникновении неприятных субъективных ощущений.
Заметный вклад в общее электростатическое поле вносят электризующиеся от
трения поверхности клавиатуры и мыши. Эксперименты показывают, что даже
после работы с клавиатурой, электростатическое поле быстро возрастает с
2 до 12 кВ/м. На отдельных рабочих местах в области рук регистрировались
напряженности статических электрических полей более 20 кВ/м.
Влияние на здоровье пользователя электромагнитных полей компьютера
По обобщенным данным, у работающих за монитором от 2 до 6 часов в сутки
функциональные нарушения центральной нервной системы происходят в
среднем в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группах, болезни
сердечно-сосудистой системы – в 2 раза чаще, болезни верхних дыхательных
путей – в 1,9 раза чаще, болезни опорно-двигательного аппарата – в 3,1
раза чаще. С увеличением продолжительности работы на компьютере
соотношения здоровых и больных среди пользователей резко возрастает.
Исследования функционального состояния пользователя компьютера,
проведенные в 1996 году в HYPERLINK “http://www.pole.com.ru/cems.htm”
Центром электромагнитной безопасности , показали, что даже при
кратковременной работе (45 минут) в организме пользователя под влиянием
электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения
гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга.
Особенно ярко и устойчиво эти эффекты проявляются у женщин. Замечено,
что у групп лиц (в данном случае это составило 20%) отрицательная
реакция функционального состояния организма не проявляется при работе с
ПК менее 1 часа. Исходя из анализа полученных результатов сделан вывод о
возможности формирования специальных критериев профессионального отбора
для персонала, использующего компьютер в процессе работы.
Влияние аэроионного состава воздуха. Зонами, воспринимающими аэроионы в
организме человека, являются дыхательные пути и кожа. Единого мнения
относительно механизма воздействия аэроионов на состояние здоровья
человека нет.
Влияние на зрение. К зрительному утомлению пользователя ВДТ относят
целый комплекс симптомов: появление “пелены” перед глазами, глаза
устают, делаются болезненными, появляются головные боли, нарушается сон,
изменяется психофизическое состояние организма. Необходимо отметить, что
жалобы на зрение могут быть связаны как с упомянутыми выше факторами
ВДТ, так м с условиями освещения, состоянием зрения оператора и др.
Синдром длительной статистической нагрузки (СДСН). У пользователей
дисплеев развивается мышечная слабость, изменения формы позвоночника. В
США признано, что СДСН – профессиональное заболевания 1990-1991 годов с
самой высокой скоростью распространения. При вынужденной рабочей позе,
при статической мышечной нагрузке мышц ног, плеч, шеи и рук длительно
пребывают в состоянии сокращения. Поскольку мышцы не расслабляются, в
них ухудшается кровоснабжение; нарушается обмен веществ, накапливаются
биопродукты распада и, в частности, молочная кислота. У 29 женщин с
синдромом длительной статической нагрузки бралась биопсия мышечной
ткани, в которых было обнаружено резкое отклонение биохимических
показателей от нормы.
Стресс. Пользователи дисплеев часто находятся в состоянии стресса. По
данным Национального Института охраны труда и профилактики
профзаболеваний США (1990 г.) пользователи ВДТ в большей степени, чем
другие профессиональные группы, включая авиадиспетчеров, подвержены
развитию стрессорных состояний. При этом у большинства пользователей
работа на ВДТ сопровождается значительном умственным напряжением.
Показано, что источниками стресса могут быть: вид деятельности,
характерные особенности компьютера, используемое программное
обеспечение, организация работы, социальные аспекты. Работа на ВДТ имеет
специфические стрессорные факторы, такие как время задержки ответа
(реакции) компьютера при выполнении команд человека, “обучаемость
командам управления” (простота запоминания, похожесть, простота
использования и т.н.), способ визуализации информации и т.д. Пребывание
человека в состоянии стресса может привести к изменениям настроения
человека, повышению агрессивности, депрессии, раздражительности.
Зарегистрированы случаи психосоматических расстройств, нарушения функции
желудочно-кишечного тракта, нарушение сна, изменение частоты пульса,
менструального цикла. Пребывание человека в условиях длительно
действующего стресс-фактора может привести к развитию
сердечно-сосудистых заболеваний.
Жалобы пользователей персонального компьютера возможные причины их
происхождения.
PRIVATE Субъективные жалобы Возможные причины
резь в глазах визуальные эргономические параметры монитора, освещение на
рабочем месте и в помещении
головная боль аэроионный состав воздуха в рабочей зоне, режим работы
повышенная нервозность электромагнитное поле, цветовая гамма помещения,
режим работы
повышенная утомляемость электромагнитное поле, режим работы
расстройство памяти электромагнитное поле, режим работы
нарушение сна режим работы, электромагнитное поле
выпадение волос электростатические поля, режим работы
прыщи и покраснение кожи электростатические поле, аэроионный и пылевой
состав воздуха в рабочей зоне
боли в животе неправильная посадка, вызванная неправильным устройством
рабочего места
боль в пояснице неправильная посадка пользователя вызванная устройством
рабочего места, режим работы
боль в запястьях и пальцах неправильная конфигурация рабочего места, в
том числе высота стола не соответствует росту и высоте кресла; неудобная
клавиатура; режим работы
В качестве технических стандартов безопасности мониторов широко известны
шведские ТСО92/95/98 и MPR II. Эти документы определяют требования к
монитору персонального компьютера по параметрам, способным оказывать
влияние на здоровье пользователя.
Наиболее жесткие требования к монитору предъявляет ТСО 95. Он
ограничивает параметры излучения монитора, потребления электроэнергии,
визуальные параметры, так что делает монитор наиболее лояльным к
здоровью пользователя. В части излучательных параметров ему
соответствует и ТСО 92. Разработан стандарт Шведской конфедерацией
профсоюзов.
Стандарт MPR II менее жесткий – устанавливает предельные уровни
электромагнитного поля примерно в 2,5 раза выше. Разработан Институтом
защиты от излучений (Швеция) и рядом организаций, в том числе крупнейших
производителей мониторов.
В части электромагнитных полей стандарту MPR II соответствует российские
санитарные нормы СанПиН 2.2.2.542-96 “Гигиенические требования к
видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным
машинам и организации работ”.
Средства защиты пользователей от ЭМП
В основном из средств защиты предлагаются защитные фильтры для экранов
мониторов. Они используется для ограничения действия на пользователя
вредных факторов со стороны экрана монитора, улучшает эргономические
параметры экрана монитора и снижает излучение монитора в направлении
пользователя.
3. Как действует ЭМП на здоровье
В СССР широкие исследования электромагнитных полей были начаты 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, работами ученых в
России было установлено, что, во-первых, нервная система человека,
особенно высшая нервная деятельность, чувствительна к ЭМП, и, во-вторых,
что ЭМП обладает т.н. 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 и половая. Эти системы организма являются
критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при
оценке риска воздействия ЭМП на население.
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.
Влияние на нервную систему.
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. Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей,
имеющих контакт с ЭМП. Эти лица могут иметь склонность к развитию
стрессорных реакций. Определенные структуры головного мозга имеют
повышенную чувствительность к ЭМП. Изменения проницаемости
гемато-энцефалического барьера может привести к неожиданным
неблагоприятным эффектам. Особую высокую чувствительность к ЭМП
проявляет нервная система эмбриона.
Влияние на иммунную систему
В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на
отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма.
Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при
воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их
угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяется
характер инфекционного процесса – течение инфекционного процесса
отягощается. Возникновение аутоиммунитета связывают не столько с
изменением антигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной
системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых
антигенов. В соответствии с этой концепцией. основу всех аутоиммунных
состояний составляет в первую очередь иммунодефицит по тимус-зависимой
клеточной популяции лимфоцитов. Влияние ЭМП высоких интенсивностей на
иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему
клеточного иммунитета. ЭМП могут способствовать неспецифическому
угнетению иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и
стимуляции аутоиммунной реакции в организме беременной самки.
Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию.
В работах ученых России еще в 60-е годы в трактовке механизма
функциональных нарушений при воздействии ЭМП ведущее место отводилось
изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. Исследования показали, что
при действии ЭМП, как правило, происходила стимуляция
гипофизарно-адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением
содержания адреналина в крови, активацией процессов свертывания крови.
Было признано, что одной из систем, рано и закономерно вовлекающей в
ответную реакцию организма на воздействие различных факторов внешней
среды, является система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников.
Результаты исследований подтвердили это положение.
Влияние на половую функцию.
Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со
стороны нервной и нейроэндокринной систем. С этим связанаы результаты
работы по изучению состояния гонадотропной активности гипофиза при
воздействии ЭМП. Многократное облучение ЭМП вызывает понижение
активности гипофиза
Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во
время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие,
считается тератогенным. Многие ученые относят ЭМП к этой группе
факторов.
Первостепенное значение в исследованиях тератогенеза имеет стадия
беременности, во время которой воздействует ЭМП. Принято считать, что
ЭМП могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии
беременности. Хотя периоды максимальной чувствительности к ЭМП имеются.
Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития
зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего органогенеза.
Было высказано мнение о возможности специфического действия ЭМП на
половую функцию женщин, на эмбрион. Отмечена более высокая
чувствительность к воздействию ЭМП яичников нежели семенников.
Установлено, что чувствительность эмбриона к ЭМП значительно выше, чем
чувствительность материнского организма, а внутриутробное повреждение
плода ЭМП может произойти на любом этапе его развития. Результаты
проведенных эпидемиологических исследований позволят сделать вывод, что
наличие контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к
преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить
риск развития врожденных уродств.
Другие медико-биологические эффекты.
С начала 60-х годов в СССР были проведены широкие исследования по
изучению здоровья людей, имеющих контакт с ЭМП на производстве.
Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с
ЭМП в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний, клиническую
картину которого определяют, прежде всего, изменения функционального
состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Было предложено выделить
самостоятельное заболевание – радиоволновая болезнь. Это заболевание, по
мнению авторов, может иметь три синдрома по мере усиления тяжести
заболевания:
– астенический синдром;
– астено-вегетативный синдром;
– гипоталамический синдром.
Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия
ЭМ-излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны
нервной системы, проявляющиеся прежде всего в виде вегетативных
дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное
время находившиеся в зоне ЭМ-излучения, предъявляют жалобы на слабость,
раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение
сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных
функций. Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются,
как правило, нейроциркуляторной дистонией: лабильность пульса и
артериального давления, наклонность к гипотонии, боли в области сердца и
др. Отмечаются также фазовые изменения состава периферической крови
(лабильность показателей) с последующим развитием умеренной лейкопении,
нейропении, эритроцитопении. Изменения костного мозга носят характер
реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения
возникают у лиц по роду своей работы постоянно находившихся под
действием ЭМ-излучения с достаточно большой интенсивностью. Работающие с
МП и ЭМП, а также население, живущее в зоне действия ЭМП жалуются на
раздражительность, нетерпеливость. Через 1-3 года у некоторых появляется
чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и
память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость.
Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в
осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что
длительное повторное воздействие предельно допустимых ЭМ-излучения
(особенно в дециметровом диапазоне волн) может повести к психическим
расстройствам.
4. Как защититься от ЭМП
Организационные мероприятия по защите от ЭМП
К организационным мероприятиям по защите от действия ЭМП относятся:
выбор режимов работы излучающего оборудования, обеспечивающего уровень
излучения, не превышающий предельно допустимый, ограничение места и
времени нахождения в зоне действия ЭМП (защита расстоянием и временем),
обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМП.
Защита временем применяется, когда нет возможности снизить интенсивность
излучения в данной точке до предельно допустимого уровня. В действующих
ПДУ предусмотрена зависимость между интенсивностью плотности потока
энергии и временем облучения.
Защита расстоянием основывается на падении интенсивности излучения,
которое обратно пропорционально квадрату расстояния и применяется, если
невозможно ослабить ЭМП другими мерами, в том числе и защитой временем.
Защита расстоянием положена в основу зон нормирования излучений для
определения необходимого разрыва между источниками ЭМП и жилыми домами,
служебными помещениями и т.п.
Для каждой установки, излучающей электромагнитную энергию, должны
определяться санитарно-защитные зоны в которых интенсивность ЭМП
превышает ПДУ. Границы зон определяются расчетно для каждого конкретного
случая размещения излучающей установки при работе их на максимальную
мощность излучения и контролируются с помощью приборов. В соответствии с
ГОСТ 12.1.026-80 зоны излучения ограждаются либо устанавливаются
предупреждающие знаки с надписями: «Не входить, опасно!».
Инженерно-технические мероприятия по защите населения от ЭМП
Инженерно-технические защитные мероприятия строятся на использовании
явления экранирования электромагнитных полей непосредственно в местах
пребывания человека либо на мероприятиях по ограничению эмиссионных
параметров источника поля. Последнее, как правило, применяется на стадии
разработки изделия, служащего источником ЭМП.
Радиоизлучения могут проникать в помещения, где находятся люди через
оконные и дверные проемы. Для экранирования смотровых окон, окон
помещений, застекления потолочных фонарей, перегородок применяется
металлизированное стекло, обладающее экранирующими свойствами. Такое
свойство стеклу придает тонкая прозрачная пленка либо окислов металлов,
чаще всего олова, либо металлов – медь, никель, серебро и их сочетания.
Пленка обладает достаточной оптической прозрачность и химической
стойкостью. Будучи нанесенной на одну сторону поверхности стекла она
ослабляет интенсивность излучения в диапазоне 0,8 – 150 см на 30 дБ (в
1000 раз). При нанесении пленки на обе поверхности стекла ослабление
достигает 40 дБ (в 10000 раз).
Для защиты населения от воздействия электромагнитных излучений в
строительных конструкциях в качестве защитных экранов могут применяться
металлическая сетка, металлический лист или любое другое проводящее
покрытие, в том числе и специально разработанные строительные материалы.
В ряде случаев достаточно использования заземленной металлической сетки,
помещаемой под облицовочный или штукатурный слой..
В качестве экранов могут применяться также различные пленки и ткани с
металлизированным покрытием.
В последние годы в качестве радиоэкранирующих материалов получили
металлизированные ткани на основе синтетических волокон. Их получают
методом химической металлизации (из растворов) тканей различной
структуры и плотности. Существующие методы получения позволяет
регулировать количество наносимого металла в диапазоне от сотых долей до
единиц мкм и изменять поверхностное удельное сопротивление тканей от
десятков до долей Ом. Экранирующие текстильные материалы обладают малой
толщиной, легкостью, гибкостью; они могут дублироваться другими
материалами (тканями, кожей, пленками), хорошо совмещаются со смолами и
латексами.
Общепринятые термины и сокращения
PRIVATE А/м ампер на метр – единица измерения напряженности магнитного
поля
БС Базовая станция системы сотовой радиосвязи
В/м вольт на метр – единица измерения напряженности электрического поля
ВДТ видеодисплейный терминал
ВДУ временно допустимый уровень
ВОЗ Всемирная Организация Здравоохранения
Вт/м2 ватт на квадратный метр – единица измерения плотности потока
энергии
ГОСТ Государственный Стандарт
Гц герц – единица измерения частоты
ЛЭП линия электропередачи
МГц мегагерц – единица кратная Гц, равна 1000000 Гц
МКВ микроволны
мкТл микротесла – единица кратная Тл, равна 0,000001 Тл
МП магнитное поле
МП ПЧ магнитное поле промышленной частоты
НЭМИ неионизирующее электромагнитное излучение
ПДУ предельно допустимый уровень
ПК персональный компьютер
ПМП переменное магнитное поле
ППЭ плотность потока энергии
ПРТО передающий радиотехнический объект
ПЧ промышленная частота, в России равна 50 Гц
ПЭВМ персональная электронно-вычислительная машина
РЛС радиолокационная станция
РТПЦ радиотехнический передающий центр
Тл тесла – единица измерения магнитной индукции, плотности потока
магнитной индукции
ЭМП электромагнитное поле
ЭП электрическое поле
Реферат основан на материалах Центра электромагнитной безопасности
PAGE 1
PAGE 2
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
