Электромагнитное загрязнение и его влияние на человека

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ Глава 1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЧЕЛОВЕКА

§ 1.Что такое электромагнитное загрязнение окружающей среды? Основные источники электромагнитного загрязнения окружающей среды

§ 2.Неионизирующее излучение и его влияние на живые организмы Выводы Глава 2. СПЕЦИФИКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗНиТ В УСЛОВИЯХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

§ 1. Организационные мероприятия в условиях электромагнитного загрязнения

§ 2. Рекомендации населению ВЫВОДЫ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Человек находится под постоянным воздействием электромагнитных полей (ЭМП) и электромагнитного излучения (ЭМИ). Это явление нельзя назвать противоестественным — на протяжении всего своего многовекового существования человечество подвергалось влиянию ЭМИ.

Источники этого ЭМИ имели естественный характер (Солнце, другие звезды, черные дыры, нейтронные звезды, галактики и др.). Однако в связи с научно-техническим прогрессом в быту и на работе человек стал активно использовать приборы и аппаратуру, являющиеся источниками ЭМП и ЭМИ.

Такая ситуация оказывает негативное влияние на человека, так как искусственные источники ЭМИ создают дополнительное излучение (сверх того естественного, к которому приспособлен человек). Более того, количество таких приборов и аппаратуры продолжает возрастать.

Теперь источники ЭМИ не только присутствуют на рабочих местах, но и широко распространены в быту. Таким образом, напряженность электромагнитных полей, окружающих человека, продолжает возрастать и на данный момент в несколько раз превосходит естественный электромагнитный фон. Действие ЭМИ усугубляется долговременным воздействием: круглосуточно и на протяжении ряда лет, что, как правило, приводит к передозировке ЭМИ и трагическим последствиям.

Именно поэтому, электромагнитное загрязнение пополнило список основных проблем человека, окружающей среды и экологии. Как следствие, началась работа в различных областях (проведение исследований, разработка законодательства и др.) для решения этой проблемы.

Так же в последние годы существенно возросло внимание к уровню излучения бытовых и промышленных приборов, особенно — для образцов новой техники. Яркий пример — мониторы компьютеров (регламентируются излучения: мягкое рентгеновское, ультрафиолетовое, инфракрасное, видимое, радиочастотное, сверхи низкочастотное). Однако, в большинстве случаев это лишь способ увеличения продаж.

На настоящий момент, по критериям нарушения условий жизнедеятельности населения и возможным негативным последствиям электромагнитное загрязнение можно считать плавно протекающей ЧС техногенного характера.

электромагнитный загрязнение неионизирующий излучение

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЧЕЛОВЕКА

§ 1. Что такое электромагнитное загрязнение окружающей среды? Основные источники электромагнитного загрязнения окружающей среды Электромагнитное загрязнение — это форма физического загрязнения окружающей среды, связанная с нарушением её электромагнитных свойств, которое характеризуется наличием электромагнитных полей повышенной интенсивности., создаваемых природными и техногенными источниками неионизирующего излучения.

К электромагнитному неионизирующему излучению относятся сверхдлинные, длинные, средние, короткие, ультракороткие радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет и ультрафиолетовое излучение.

Электромагнитное излучение — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля.

Электромагнитное поле — фундаментальное физическое поле, представляющее собой совокупность электрического и магнитного полей.

Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах).

Магнитное поле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом (основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества), независимо от состояния их движения, магнитная составляющая электромагнитного поля.

Электромагнитное поле обладает рядом характеристик, позволяющих определить его интенсивность. Данные характеристики относятся не к полю в целом, а к его составляющим:

а) Характеристики электрического поля.

— напряженность поля — силовая характеристика поля. Векторная величина равная отношению силы действующей на пробный заряд (точечный положительный) к величине этого заряда. Единицы измерения — вольт на метр или ньютоны на кулон. Обозначение E.

— электростатический потенциал — скалярная энергетическая характеристика поля; величина, равная отношению потенциальной энергии взаимодействия пробного (точечного положительного) заряда с полем к величине этого заряда. Единицы измерения — вольты или джоули на кулон. Обозначение ?.

б) Характеристики магнитного поля.

— Магнитная индукция. Силовая характеристика магнитного поля, которая измеряется отношением максимальной силы, действующей на проводник, к силе тока и длине проводника B=Fmax/I*l. Измеряется в Теслах (Тл).

Характеристики электромагнитного излучения:

а) Частота электромагнитных колебаний — число полных колебаний волны, совершенных в единицу времени (1 секунду). Единица измерения Герц (Гц). Обозначение ?

б) Длина волны — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Единица измерения метр. Обозначение ?.

Источники электромагнитного поля. Существует огромное разнообразие источников ЭМП. Но их можно подразделить на две большие группы: источники природного и источники техногенного характера (см. приложение 1).

§ 2. Неионизирующее излучение и его влияние на живые организмы Организм человека осуществляет свою деятельность путем ряда сложных процессов и механизмов и, в том числе, с использованием внутрии внеклеточной электромагнитной информации и соответствующей биоэлектрической регуляции. Электромагнитная среда обитания фактически может быть рассмотрена как источник помех в отношении жизнедеятельности человека и биоэкосистем. В этой связи возникает проблема биоэлектромагнитной совместимости как весьма сложной системы взаимодействия живой природы и технических средств, источников ЭМИ. В этой ситуации живой организм вынужден постоянно искать защиту от быстро меняющейся обстановки, используя свои внутренние возможности.

При взаимодействии электромагнитных излучений с биологическими объектами лишь часть энергии поглощается. В этом случае используют следующий принцип: только та часть энергии излучения может вызвать изменения в веществе, которая поглощается этим веществом; отраженная или проходящая энергия не оказывает никакого действия (принцип Гроттгосуса).

Это взаимодействие носит биофизический характер, т. е. происходит процесс поглощения и непосредственного распределения поглощенной энергии на уровне биотканей целого организма. При этом тканевые системы называются биомикросистемами, а отдельные части тела (голова, туловище и т. д.) — биомакросистемами.

В отличие от ионизирующего излучения, которое непосредственно создает электрические заряды, электромагнитные излучения не обладают ионизирующей способностью и воздействуют только на уже имеющиеся свободные заряды или диполи. Диэлектрические свойства биотканей сильно зависят от их химического состава, частоты колебаний, происходящих внутри биологического объекта. Электромагнитные свойства определяют процессы прохождения энергии через слои вещества, отраженной на границах их раздела, и поглощения внутри тканей.

Влияние излучений РЧ и СВЧ. Наиболее обширно в литературе представлены сведения, касающиеся клинико-эпидемиологического характера хронического влияния ЭМИ. Как правило, наблюдаемые изменения регистрировались при воздействии ЭМИ интенсивностью, подчас превышающей предельно допустимый уровень, но не приводящей к тепловым эффектам. По данным ряда отечественных авторов, у персонала, связанного с работой источников ЭМИ РЧ и СВЧ, выявляется разнообразная неврологическая симптоматика как субъективного, так и объективного характер. По зарубежным данным, при исследовании клинического статуса может отмечаться даже стимуляция неврологической симптоматики. Предъявляемые жалобы были хроническими и наблюдались еще до момента переоблучения. У таких пациентов может длительно сохраняться переоценка вреда, наносимого фактором. Для установления истинной картины в последнее время в практике клинико-эпидемиологического обследования начали широко применяться психологические методы. При использовании ряда психологических тестов у персонала, имеющего длительный контакт с ЭМИ, наблюдают достоверное усиление патологической компоненты тревожного поведения и депрессивного состояния при отсутствии каких-либо объективных симптомов. При анкетировании могут наблюдаться преобладание жалоб на снижение памяти, а также на ухудшение самочувствия, увеличение критической частоты слияния световых мельканий к концу рабочего дня. Наиболее характерными в динамике изменений реакции организма на хроническое воздействие ЭМИ являются: реакции центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, а также системы крови. При этом выделяют три ведущих синдрома: астенический, астеновегетативный и гипоталамический. Астенический синдром наблюдают в начальных стадиях проявлений изменений, вызванных ЭМИ, два других — на умеренно выраженной и выраженной стадиях. Представленная симптоматика не всегда повторяется и не обязательно встречается у лиц, подвергающихся облучению.

Исследования, проведенные у нас в стране до 60−70-х гг., позволили рассматривать весь наблюдаемый симптомокомплекс как проявление так называемой «радиоволновой болезни». Однако большинство зарубежных авторов наличие этой формы заболевания либо отрицают, либо ставят под сомнение. Так, в сообщении югославских исследователей в 1983 г. по итогам 10-летнего наблюдения за 500 операторами радиолокационных станций (работа по 2 ч в день при интенсивности не выше 50 Вт/м²) увеличения числа случаев заболеваний нейровегетативной дистонией и неврозами у персонала не отмечено.

Некоторые авторы считают, что хронические воздействия ЭМИ РЧ и СВЧ при интенсивности менее 10 Вт/м² могут вызывать в системе крови различные неустойчивые изменения: лейкоцитоз, увеличение количества лимфоцитов. Иногда отмечают моноцитоз, патологическую зернистость нейтрофилов, ретикулоцитоз и тромбоцитопению. Однако большинство исследователей отмечают недостоверный характер этих изменений даже при кратковременном воздействии «до ощущения тепла» и неспецифичность проявлений, свойственных также многим неблагоприятным факторам труда.

Данные эпидемиологического изучения отдаленных последствий, предписываемых влиянию ЭМИ, в том числе возникновения специфических заболеваний крови, показывают, что нахождение стойких изменений в крови в условиях воздействия реально существующих уровней ЭМИ у профессионалов и тем более у населения представляется весьма проблематичным.

Таким образом, представленные данные клинико-эпидемиологических исследований о влиянии ЭМИ РЧ и СВЧ на организм человека свидетельствуют, что выраженность наблюдаемых изменений зависит от интенсивности и времени воздействия. Общая картина изменений под влиянием различных уровней ЭМИ представлена в таблице 1.

Таблица 1 Возможные изменения в организме человека под влиянием ЭМИ различных интенсивностей

Роль излучений КНЧ в ускорении роста раковых клеток. Существуют публикации, указывающие на развитие у людей, много работающих с персональными компьютерами, патологических реакций, обусловленных, скорее всего, как считают ученые, воздействием электромагнитного излучения крайне низкой частоты.

К ним относятся электромагнитные излучения с частотами 30…300 Гц. КНЧ-поля не настолько энергетически сильны, чтобы изменить или разрушить связи в клетках на молекулярном уровне. Вместо этого КНЧ-поля, по-видимому, имитируют электрические изменения, которые обычно происходят в живой клетке организма.

Эта имитация обычных внутриклеточных процессов может лежать в основе потенциальной способности КНЧ-поля ускорять рост раковых опухолей. Некоторые ученые отметили, что участки мембраны, на которые воздействовало КНЧ-излучение, ведут себя как рецептор для химических веществ, ускоряющих рост раковых клеток.

Ученые считают, что КНЧ-поля также увеличивают химическую активность соединения, известного под названием ортинин декарбоксилаза, и этот эффект связывают с ускоренным развитием раковых клеток. Кроме того, КНЧ-поля разрушают функции соединения клеток — другой эффект, который также связывают с ростом раковых клеток.

Некоторые эксперименты обнаружили существование «оконных эффектов», т. е. некоторые биологические эффекты проявлялись только при определенной напряженности КНЧ-поля и не проявлялись при большей или меньшей напряженности. Кроме того, эти «оконные эффекты», по-видимому, зависели от наличия и ориентации статических полей, таких, как магнитное поле Земли.

Следует отметить, что, по-видимому, биологическое воздействие КНЧ-поля зависит от вида его волн. Ученые считают, что наименее активны синусоидальные волны, являющиеся характеристикой электричества, используемого в быту. Наиболее активными являются импульсные излучения, подобные тем, которые генерируются радарами, и поля с пилообразной характеристикой, которые генерируются схемами телевизоров и мониторов.

Вероятность возникновения рака у людей, живущих рядом с ЛЭП (ближе 400 м), возрастает на 29%. Ученые считают, что ЛЭП, ионизируя окружающий воздух, делает его опасным для здоровья: если вдыхать такой воздух, то заряженные частицы оседают в легких.

Пользователям компьютеров ученые советуют не работать в ночное и вечернее время, так как интенсивный свет действует на эпифиз, вследствие этого угнетается синтез мелатонина (гормона эпифиза), что может повлечь за собой заболевания. Свет угнетает синтез мелатонина, поэтому его концентрация максимальна ночью, а утром и днем — минимальная. Вследствие систематического искусственного освещения человека ночью у него может образоваться опухоль. Особенный вред избыточная освещенность приобретает тогда, когда на организм действуют какие-либо канцерогенные факторы, например химические или радиационные.

Катаракта, как результат воздействия излучений РЧ и СВЧ. Особое место при изучении влияния ЭМИ РЧ и СВЧ на организм человека занимает исследование катарактогенеза — помутнения хрусталика с потерей зрительной функции. Результаты клинических исследований катаракты, возникшей от излучений РЧ и СВЧ, представляют собой неясную картину.

Опубликованные в настоящее время сообщения очень часто не содержат должного критического анализа электромагнитной ситуации, не учитывают возрастных особенностей, дозиметрических и частотных характеристик ЭМИ. При изучении эпидемиологических данных о катарактогенезе необходима полная уверенность, что рассматриваемая категория лиц действительно подвергается профессиональному облучению. Ведь среди факторов риска, способствующих возникновению катаракты, по данным ВОЗ, электромагнитным излучениям РЧ и СВЧ отводят пятое место после диабета, ультрафиолетового облучения, метаболических нарушений и ионизирующей радиации. Начиная с 1952 г. в печати сообщалось о десятках случаев возникновения у людей электромагнитной катаракты. Из всех представленных в литературе случаев возникновения катаракты у людей, контактирующих с источниками ЭМИ, следует, что процесс катарактогенеза может развиваться на фоне довольно длительного (от 1 года до 6 лет) хронического облучения ЭМИ с тепловыми уровнями, иногда при случайных кратковременных попаданиях в поле интенсивностью, превышающей средние значения в 20−100 раз. Помимо катаракты, под воздействием электромагнитных излучений при частотах, близких к 35 ГГц, могут возникать кератиты, а также повреждения стромы роговицы. При нетепловых интенсивностях в ряде случаев можно обнаружить нарушения функции зрения, связанные с различением цветов, сосудистые изменения дна глаза, а также ретинальные повреждения. Однако большинство специалистов, изучавших клинические проявления катаракты или другого поражения органа зрения у персонала, контактирующего с ЭМИ при интенсивностях ниже тепловых, дают отрицательный ответ (в перечне профессиональных заболеваний данная профпатология отсутствует). Тем не менее, это не снимает вопроса о поражении глаз человека при более высоких уровнях воздействия, так как в эксперименте катаракту от воздействия ЭМИ можно отличить абсолютно достоверно.

Слуховые эффекты при воздействии излучений РЧ и СВЧ. Исследования, проведенные с участием людей, выявили слуховые эффекты, возникающие при воздействии импульсных ЭМИ. Так, при облучении головы прямоугольными импульсами с пиковой плотностью потока энергии около 30,0 Вт/м² и средней 1,0 — 4,0 Вт/м² у человека возникают слуховые ощущения. В зависимости от длительности и частоты следования импульсов ЭМИ они воспринимаются как щелчки, жужжание или чирикание. Гигиеническая значимость этого явления не совсем ясна. При определенных параметрах ЭМИ у человека могут, очевидно, возникать реакции, подобные тем, которые бывают при акустическом шуме.

Экспериментальная оценка воздействия электромагнитных излучений промышленной частоты на организм человека. Бытовые приборы. Человеческий организм не может не реагировать на электромагнитные излучения. Однако для того чтобы эта реакция переросла в патологию и привела к заболеванию, необходимо совпадение ряда условий — в том числе достаточно высокий уровень излучения и продолжительность облучения. Поэтому при использовании бытовой техники с малыми уровнями излучения и/или кратковременным действием ЭМИ бытовой техники не оказывает влияния на здоровье основной части населения. Потенциальная опасность может грозить лишь людям с повышенной чувствительностью к ЭМИ и аллергикам.

Кроме того, согласно современным представлениям, магнитное поле промышленной частоты может быть опасным для здоровья человека, если происходит продолжительное облучение (регулярно, не менее 8 часов в сутки, в течение нескольких лет) с уровнем выше 0,2 мкТл .

В настоящее время проводятся многочисленные исследования, направленные на изучение действия ЭМИ ПЧ на организм человека.

ЭП ПЧ в теле человека наводят электрические токи, в ЭП с Е = 6−8 кВ/м наведенные токи составляют 90−120 мкА. Они стремятся пройти в землю, вследствие чего создается разность потенциалов между человеком и землей. Если человек изолирован от земли, то в месте контакта с заземлением он будет испытывать ощущение разряда электрического тока. В биологическом плане электрические токи становятся ощутимыми при прохождении их по телу, например от одной конечности до другой, при величине 500 мкА. При большем значении эти токи могут вызвать реакцию кратковременного электроудара, хотя вполне слабого и безвредного. Искровые разряды возникают при напряженности ЭП ПЧ свыше 3 кВ/м и напоминают удары статического электричества в сухую погоду.

Линии электропередачи. Наведенные токи от ЛЭП при прохождении на землю по силе воздействия меньше или эквивалентны в первом приближении наведенным токам, возникающим при пользовании бытовыми электроприборами. Электрические и магнитные поля ПЧ сильно влияют 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 излучения.

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 реакции только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Работы английских ученых в начале 90-х годов показали, что у ряда аллергиков под 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.

Вывод. В данной главе были рассмотрены характеристики электромагнитного излучения, разнообразие его источников, а также влияние на живые организмы. Характеристики электромагнитного поля описывают не само ЭМП, а его составляющие — магнитное и электрическое поля. Представленный список единиц измерения тех или иных параметров поля позволяет выразить в числах интенсивность поля, степень его воздействия на частицы, заряды, объекты, а также описать электромагнитное излучение.

Гораздо больше внимания следует обратить на информацию второго параграфа, в котором изложены данные о влиянии электромагнитного излучения на человека, полученные в результате экспериментов и исследований. Негативное воздействие ЭМИ на человеческий организм вызывает различные нарушения в функционировании органов, отклонения от нормального состояния. Это перечисленные в параграфе 2 астенический, астеновегетативный и гипоталамический синдромы, специфические заболевания крови (связанные с изменением ее химического состава), брадикардия, замедление электропроводимости сердца, изменение артериального давления и пульса, ускорение роста раковых клеток, высокая вероятность развития катаракты и др.

Все это создает угрозу здоровью человека, ухудшает условия жизни, что дает основания оценивать электромагнитное загрязнение как чрезвычайную ситуацию техногенного характера. Можно с уверенностью сказать, что электромагнитное загрязнение является если не важнейшей, то одной из значительных проблем в жизни современного человека. Такой вывод, в свою очередь, означает, что перед человеком встает новая проблема — разработка комплекса мер, во-первых, для защиты от негативного воздействия ЭМИ, а во-вторых, для сокращения интенсивности ЭМИ, исходящего от приборов и аппаратуры.

ГЛАВА 2. СПЕЦИФИКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗНиТ В УСЛОВИЯХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

§ 1. Организационные мероприятия в условиях электромагнитного загрязнения

1) Планирование ЗНиТ от воздействия ЭМИ (в мирное и военное время) должно осуществляться на основе правовых и нормативно-технических документов. Вопросы электромагнитной безопасности должны фиксироваться в документах органов исполнительной власти различных уровней и органов управления РСЧС.

2)Обеспечение оптимальных вариантов расположения объектов, являющихся источниками излучения, и объектов, оказывающихся в зоне воздействия. Защита рациональным (оптимальным) размещением подразумевает определение санитарно-защитных зон, зон недопустимого пребывания на этапах проектирования. В этих случаях для определения степени снижения воздействия в каком-то пространственном объеме используют специальные расчетные, графоаналитические, инструментальные (стадия экспериментальной эксплуатации) методы.

3)Организация труда и отдыха персонала с целью снизить до минимума время пребывания в условиях воздействия. Такая защита «временем» предусматривает нахождение в контакте с излучением только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий; автоматизацию работ; уменьшение времени настроечных работ и т. д. В зависимости от воздействующих уровней (инструментальный и расчетный методы оценки) время контакта с ними определяется в соответствии с действующими нормативными документами.

4)Применение средств наглядного предупреждения о наличии того или иного излучения, вывешивание плакатов с перечнем основных мер предосторожности (на рабочих местах), проведение инструктажей, лекций по безопасности труда при работе с источниками излучений и профилактике их неблагоприятного и вредного воздействия. Большую роль в организации защиты играют объективная информация об уровнях интенсивности излучения приборов, четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья человека, а также предоставление населению перечня рекомендаций по эксплуатации приборов (источников ЭМИ).

5)Постоянный контроль электромагнитной обстановки путем проведения мониторинга. Для наблюдения за электромагнитной обстановкой используются различные приборы и системы контроля и измерения (см. приложение 2).

6)Обязательное медицинское освидетельствование при приеме на работу, последующие периодические медицинские обследования, что позволяет выявить ранние нарушения в состоянии здоровья персонала, отстранить от работы при выраженных изменениях состояния здоровья.

7)Обеспечение персонала объектов, имеющих источники ЭМИ, и населения средствами индивидуальной защиты .

Индивидуальные средства защиты предназначены для предотвращения воздействия на организм человека ЭМИ с уровнями, превышающими предельно допустимые, когда применение иных средств невозможно или нецелесообразно. Они могут обеспечить общую защиту, либо защиту отдельных частей тела (локальная защита). Обобщенные сведения об индивидуальных средствах защиты от действия ЭМИ представлены в табл. 2.

Таблица 2 Специальные средства защиты от действия ЭМИ

Индивидуальные средства защиты могут конструироваться по принципу тотальной (комбинезоны в комплекте со шлемами, масками, бахилами, перчатками) либо локальной защиты (очки, фартуки, шлемы, капюшоны и д.р.). Сам принцип использования СИЗ предусматривает их непродолжительное ношение, как правило, при аварийных ситуациях, испытаниях радиоизлучающих средств, выполнении ремонтных работ в зоне облучения при невозможности остановки аппаратуры, генерирующей ЭМИ. Поступающие на снабжение СИЗ от ЭМИ далеки от совершенства и сами по себе нуждаются в дальнейшей разработке, в том числе поиске новых видов материалов для изготовления. Существующие СИЗ неудобны в эксплуатации (например, радиозащитный комбинезон весьма тяжел и неудобен, требует специального заземления).

Защитные очки. К индивидуальным средствам локальной защиты можно отнести шлем, маски, очки, которые применяются как отдельно, так и в комплексе с другими средствами индивидуальной защиты. Линзы очков изготавливают из специального стекла (например, покрытого двуокисью олова — ТУ 166−63), вырезанные в виде эллипсоидов с размером полукруга 25×17 мм и вставленные в оправу из пористой резины с вшитой в нее металлической сеткой.

Для изготовления защитного стекла можно использовать различные материалы. Это зависит от степени их оптической прозрачности и защитных свойств для определенных частот ЭМИ (табл. 44). Защитные свойства очков оцениваются по степени затухания применённого стекла. Эффективность защиты очками от ЭМИ различной частоты, по данным W. Q. Egan (1957), можно определить по номограмме 4. Погрешность расчетов по номограмме в сравнении с экспериментальной проверкой защитных свойств не превышает ±1 дБ. Следует иметь в виду, что защиту очками до 10 дБ можно получить лишь на частоте излучения более 3 ГГц. При более низких частотах (менее 1−2 ГГц) они бесполезны. Поэтому в перспективе при разработке СИЗ от ЭМИ защита глаз, области лица должна быть тотальной по типу шлема со светопрозрачным участком на уровне глаз, но обладающим достаточным радиозащитным свойством в широком диапазоне частот, включая 1−2 ГГц.

Характеристика защитных свойств различных покрытий, используемых при изготовлении радиозащитных очков

Таблица 3 от СВЧ излучений (Egan W. Q, 1957)

Защитные маски. Защитные маски изготавливаются из любого светопрозрачного материала с включением в него каких-либо радиоотражающих структур: напыление металлом, пленки из окислов металлов, покрытие из металлизированных сеток.

Форма и размер маски выбираются так, чтобы величина дифракционного затухания на уровне глаз была не менее затухания защитного материала. С целью обеспечения дыхания и теплообмена в защитной маске по ее периметру делают перфорационные отверстия, размер и частота которых должны соответствовать значениям, представленным на номограмме 2. Для повышения затухания ЭМИ перфорационным материалом внутреннюю поверхность отверстий по всей толщине маски покрывают радиозащитным материалом.

Защитные шлемы, фартуки, куртки, бахилы. Чтобы обеспечить необходимую эффективность защиты, шлемы, фартуки, куртки, бахилы и другие элементы локальной защиты изготавливают с учетом всех требований сквозного, дифракционного затухания.

В практической деятельности необходимо иметь в виду, что защитные свойства материалов от ЭМИ и изделий из них — не одно и то же. Это связано с различными радиочастотными свойствами защитных изделий в целом, наличием мест стыков отдельных частей конструкций. Неизбежным является появление резонансных эффектов, свойственных различным неровностям на изделиях, размеры которых кратны длине волны действующего ЭМИ. Надо отметить, что если пренебречь данными эффектами, то сквозное затухание какого-либо материала всегда больше его сквозного затухания в конструкции. Хотя большинство методов измерений рассчитано только на определение экранирующих свойств материалов, они пригодны и для изделий в целом.

§ 2. Рекомендации населению Основные рекомендации по электромагнитной безопасности населения.

а) Рекомендации для пользователей компьютеров. При покупке компьютера необходимо придерживаться следующих правил.

· Не приобретать компьютеры без сертификата соответствия Госстандарта России.

· При наличии сертификата неплохо бы убедиться в его подлинности.

· По возможности следует ознакомиться с протоколами испытаний для получения информации о реальных характеристиках персонального компьютера.

· При возникновении вопросов, связанных с подлинностью сертификата или каких-либо других, следует обращаться за разъяснениями в орган по сертификации.

· По возможности следует получить информацию обо всех мерах, принятых для снижения электромагнитного излучения компьютера.

· Следует отдавать предпочтение мониторам, корпус которых изготовлен из композитных материалов с применением металлических включений (волокна, чешуйки). При этом наполнители из алюминия и нержавеющей стали представляются наиболее предпочтительными с точки зрения эффективности экранирования электромагнитного излучения.

· Выбор защитного экрана. Чтобы сделать рациональный выбор защитного экрана необходимо иметь полную информацию об излучательных характеристиках персонального компьютера. Если электромагнитное излучение от компьютера удовлетворяет требованиям международных стандартов, то нет необходимости в приобретении фильтра, снижающего электромагнитное излучение, а необходим антибликовый фильтр и фильтр, снимающий электростатический потенциал. Если невозможно получить точную информацию о реальных излучательных характеристиках компьютера, то даже при наличии сертификата соответствия Госстандарта России необходимо использование защитного экрана для снижения электромагнитного излучения компьютера до безопасных значений. При этом визуальные характеристики экрана должны соответствовать условиям работы конкретного оператора. Желательно проведение добровольной сертификации экрана на соответствие техническим условиям. Следует, однако, помнить, что испытания экранов должны проводиться только в комплексе с монитором, на котором будет установлен данный экран.

б) Рекомендации при использовании сотовых телефонов.

· Не пользуйтесь сотовым телефоном без необходимости.

· Разговаривайте непрерывно не более 3 — 4 минут.

· Не допускайте, чтобы сотовым телефоном пользовались дети; при покупке выбирайте сотовый телефон с меньшей максимальной мощностью излучения.

· В автомобиле используйте телефон совместно с системой громкоговорящей связи «hands-free» с внешней антенной, которую лучше всего располагать в геометрическом центре крыши.

в) Рекомендации при использовании микроволновых печей.

Проверяйте при покупке в Гигиеническом заключении (или соответствующем сертификате) запись о соответствии микроволновой печи санитарным нормам СН № 2666−83 «Предельно допустимые уровни плотности потока энергии, создаваемой микроволновыми печами».

Учитывая специфику микроволновой печи, целесообразно, включив ее, отойти на расстояние не менее 1,5 метра — в этом случае гарантированно электромагнитное излучение вас не затронет вообще.

При покупке микроволновой печи при прочих равных заявленных условиях надо выбирать печь с меньшим энергопотреблением — она создает меньший уровень магнитного поля промышленной частоты.

г) Электромагнитная безопасность при эксплуатации бытовых приборов.

Приобретая бытовую технику, проверяйте в Гигиеническом заключении (сертификате) отметку о соответствии изделия требованиям «Межгосударственных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях», МСанПиН 001−96.

Используйте технику с меньшей потребляемой мощностью: магнитные поля промышленной частоты будут меньше при прочих равных условиях.

К потенциально неблагоприятным источникам магнитного поля промышленной частоты в квартире относятся холодильники с системой «без инея», некоторые типы «теплых полов», нагреватели, телевизоры, некоторые системы сигнализации, различного рода зарядные устройства, выпрямители и преобразователи тока — спальное место должно быть на расстоянии не менее 2-х метров от этих предметов, если они работают во время Вашего ночного отдыха;

При размещении в квартире бытовой техники руководствуйтесь принципами, приведенными на рисунках 1 и 2.

Вывод. Во второй главе была рассмотрена специфика мероприятий по защите населения и территорий в условиях повышенного уровня электромагнитного излучения. Были изложены необходимые организационные мероприятия, а также основные рекомендации по электромагнитной безопасности населения.

Рис. 1. Вариант неправильного размещения бытовых электроприборов в помещении квартиры

Рис. 2. Вариант правильного размещения бытовых электроприборов в помещениях квартиры

Организационные мероприятия включают в себя планирование защиты населения и территорий, мониторинг электромагнитной обстановки, организацию графика работы с целью свести к минимуму время пребывания в зоне повышенного уровня электромагнитного излучения, обеспечение оптимального расположения объектов (источников ЭМИ), создание систем оповещения и инструктирование населения. Однако весь комплекс организационных мероприятий не ограничивается вышеизложенным списком.

Рекомендации населению включают советы, касающиеся покупки, правильной эксплуатации и оптимального размещения в помещении приборов и аппаратуры, являющихся источниками электромагнитного излучения высокой интенсивности.

Стоит сказать, что этот набор мер не реализуется в необходимом объеме. Хотя организационные мероприятия в сочетании с информированием населения о рекомендациях по электромагнитной безопасности могут обеспечить значительное улучшение электромагнитной обстановки и повышение уровня жизни человека.

Поэтому основными задачами на данный момент являются: во-первых, побуждение органов власти, а также предприятий (использующих приборы и аппаратуру, являющихся источниками электромагнитного излучения высокой интенсивности) к исполнению данных мероприятий; во-вторых, более широкое информирование населения о рекомендациях по электромагнитной безопасности.

Первое может быть достигнуто за счет разработки и принятия новых правовых и нормативно-технических документов, фиксирующих необходимость данных организационных мероприятий.

Второе — за счет более широкого информирования населения через средства массовой информации, образовательные учреждения, вывешивание плакатов с перечнем основных мер предосторожности (на рабочих местах), проведение инструктажей, лекций по безопасности труда при работе с источниками излучений и профилактике их неблагоприятного и вредного воздействия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе была рассмотрена проблема электромагнитного загрязнения и защиты населения и территорий от этой угрозы.

В первой главе изложены характеристики электромагнитного излучения, перечислены основные его источники, а также его влияние на живые организмы (в частности, на человека). Было показано, что электромагнитное загрязнение имеет достаточно большие масштабы и оказывает сильное воздействие на организм человека, вызывая различные нарушения в работе органов и заболевания. Таким образом, оно создаёт прямую угрозу здоровью людей.

Стало ясно, что на сегодняшний день общество уделяет недостаточно внимания проблеме электромагнитного загрязнения. Как правило, оно считается менее значимым, чем остальные виды загрязнения, несмотря на то, что является, по сути, медленно протекающей чрезвычайной ситуацией техногенного характера.

Ввиду этого стала очевидной необходимость принятия комплексных мер, направленных на защиту населения и территорий в условиях повышенного уровня электромагнитного излучения. Этим мерам посвящена вторая глава данной работы. Здесь перечислены основные организационные мероприятия и их специфика. Также приведены некоторые рекомендации по электромагнитной безопасности населения, в основном касающиеся покупки, правильной эксплуатации и оптимального размещения в помещении приборов и аппаратуры, являющихся источниками электромагнитного излучения высокой интенсивности.

Приведенные мероприятия в случае их реализации могли бы привести к улучшению электромагнитной обстановки и повышению уровня жизни людей. Поэтому было отмечено, что основными задачами на данный момент являются: во-первых, побуждение органов власти, а также предприятий к реализации данных мероприятий; во-вторых, более широкое информирование населения о рекомендациях по электромагнитной безопасности.

Также необходимо принятие комплекс мер не только организационного, но и правового, инженерно-технического, медико-профилактического характера. Необходима трудоемкая работа в данной области для того, чтобы разработать механизмы ЗНиТ в той степени, в какой они разработаны для других видов ЧС.

1) Сайт профессора кафедры радиоэлектронных и телекоммуникационных устройств и систем МИЭМ Грачева Н. Н. Учебные материалы для студентов. Учебный материал «Средства и методы защиты от электромагнитных и ионизирующихизлучений»

2) Русскоязычная википедия. Статьи «Электромагнитное поле», «Магнитное поле», «Электрическое поле».

3) СайтМЧС. Словарь терминов МЧС.

4) В. М. Емельянов, В. Н. Коханов, П. А. Некрасов. «Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях» Москва. Академический проект. 2003 г.

ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

Источники ЭМП.

Источники электромагнитного поля.

а) Источники природного характера.

1) Магнитное поле Земли. Собственное магнитное поле Земли (геомагнитное поле) можно разделить на следующие три основные части.

1. Основное магнитное поле Земли, испытывающее медленные изменения во времени (вековые вариации) с периодами от 10 до 10 000 лет, сосредоточенными в интервалах 10−20, 60−100, 600−1200 и 8000 лет. Последний связан с изменением дипольного магнитного момента в 1,5−2 раза.

2. Мировые аномалии — отклонения от эквивалентного диполя до 20% напряженности отдельных областей с характерными размерами до10 000 км. Эти аномальные поля испытывают вековые вариации, приводящие к изменениям со временем в течение многих лет и столетий. Примеры аномалий: Бразильская, Канадская, Сибирская, Курская. В ходе вековых вариаций мировые аномалии смещаются, распадаются и возникают вновь. На низких широтах имеется западный дрейф по долготе со скоростью 0,2° в год.

3. Магнитные поля локальных областей внешних оболочек с протяженностью от нескольких до сотен км. Они обусловлены намагниченностью горных пород в верхнем слое Земли, слагающих земную кору и расположенных близко к поверхности. Одна из наиболее мощных — Курская магнитная аномалия.

4. Переменное магнитное поле Земли (так же называемое внешним) определяется источниками в виде токовых систем, находящимися за пределами земной поверхности и в ее атмосфере. Основными источниками таких полей и их изменений являются корпускулярные потоки замагниченной плазмы, приходящие от Солнца вместе с солнечным ветром, и формирующие структуру и форму земной магнитосферы.

Земное магнитное поле находится под воздействием потока намагниченной солнечной плазмы. В результате взаимодействия с полем Земли образуется внешняя граница околоземного магнитного поля, называемая магнитопаузой. Она ограничивает земную магнитосферу. Из-за воздействия солнечных корпускулярных потоков размеры и форма магнитосферы постоянно меняются, и возникает переменное магнитное поле, определяемое внешними источниками. Его переменность обязана своим происхождением токовым системам, развивающимся на различных высотах от нижних слоев ионосферы до магнитопаузы. Изменения магнитного поля Земли во времени, вызванные различными причинами, называются геомагнитными вариациями, которые различаются как по своей длительности, так и по локализации на Земле и в ее атмосфере.

Происхождение магнитного поля Земли. Наблюдаемые свойства магнитного поля Земли согласуются с представлением о его возникновении благодаря механизму гидромагнитного динамо. В этом процессе первоначальное магнитное поле усиливается в результате движений (обычно конвективных или турбулентных) электропроводящего вещества в жидком ядре планеты или в плазме звезды. При температуре вещества в несколько тысяч К его проводимость достаточно высока, чтобы конвективные движения, происходящие даже в слабо намагниченной среде, могли возбуждать изменяющиеся электрические токи, способные, в соответствии с законами электромагнитной индукции, создавать новые магнитные поля. Затухание этих полей либо создает тепловую энергию (по закону Джоуля), либо приводит к возникновению новых магнитных полей. В зависимости от характера движений эти поля могут либо ослаблять, либо усиливать исходные поля. Для усиления поля достаточно определенной асимметрии движений. Таким образом, необходимым условием гидромагнитного динамо является само наличие движений в проводящей среде, а достаточным — наличие определенной асимметрии (спиральности) внутренних потоков среды. При выполнении этих условий процесс усиления продолжается до тех пор, пока растущие с увеличением силы токов потери на джоулево тепло не уравновесят приток энергии, поступающей за счет гидродинамических движений.

Динамо-эффект — самовозбуждение и поддержание в стационарном состоянии магнитных полей вследствие движения проводящей жидкости или газовой плазмы. Его механизм подобен генерации электрического тока и магнитного поля в динамо-машине с самовозбуждением. С динамо-эффектом связывают происхождение собственных магнитных полей Солнца Земли и планет, а также их локальные поля, например, поля пятен и активных областей.

Локальные характеристики магнитного поля изменяются и колеблются иногда в течение многих часов, а потом восстанавливаются до прежнего уровня. Это явление называется магнитной бурей. Магнитные бури часто начинаются внезапно и одновременно по всему земному шару.

2) Электромагнитные поля космического происхождения. К этой категории относится излучение различных частот, исходящее от различных космических источников — звезд (в основном от Солнца), черных дыр и др.

б) Техногенные источники излучения.

1) Радиочастоты и сверхвысокие частоты.

Источниками электромагнитных излучений радиочастот (ЭМИ РЧ) и сверхвысоких частот (СВЧ) являются технические средства и изделия, которые предназначены для применения в различных сферах человеческой деятельности и в основе которых используются физические свойства этих излучений: распространение в пространстве и отражение, нагрев материалов, взаимодействие с веществами и т. п., а также устройства, предназначенные не для излучения электромагнитной энергии в пространство, а для выполнения какой-то иной задачи, но при работе которых протекает электрический ток, создающий паразитное электромагнитное излучение. Свойства ЭМИ РЧ и СВЧ распространяться в пространстве и отражаться от границы двух сред используются в связи (радиои телестанции, ретрансляторы, радиои сотовые телефоны), радиолокации (радиолокационные комплексы различного функционального назначения, навигационное оборудование). Способность ЭМИ РЧ и СВЧ нагревать различные материалы используется в различных технологиях по обработке материалов, полупроводников, сварки синтетических материалов, в приготовлении пищевых продуктов (микроволновые печи), в медицине (физиотерапевтическая аппаратура).

Микроволновая печь (или СВЧ-печь) в своей работе использует для разогрева пищи электромагнитное излучение, называемое также микроволновым излучением или СВЧ-излучением. Рабочая частота СВЧ-излучения микроволновых печей составляет 2,45 ГГц. Именно этого излучения и боятся многие люди. Однако современные микроволновые печи оборудованы достаточно совершенной защитой, которая не дает электромагнитному излучению вырываться за пределы рабочего объема. Вместе с тем, нельзя говорить, что излучение совершенно не проникает вне микроволновой печи. По разным причинам часть электромагнитного излучения проникает наружу, особенно интенсивно, как правило, в районе правого нижнего угла дверцы.

Непосредственными источниками электромагнитного излучения являются те части технических изделий, которые способны создавать в пространстве электромагнитные волны. В радиоаппаратуре это антенные системы, генераторные лампы, катодные выводы магнетронов, места неплотного сочленения фидерных трактов, разэкранированные места генераторных шкафов, экраны электронных визуальных средств отображения информации; на установках по термообработке материалов — рабочие индукторы и конденсаторы, согласующие трансформаторы, батареи конденсаторов, места разэкранирования фидерных линий.

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 других 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. 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 плотность потока энергии (ППЭ) ~ 100 Вт/м2 (эта величина на 6 порядков превышает величину, которая считается безопасной, но с поправкой, что это очень кратковременное излучение) 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 сканирования ППЭ, создаваемое на расстоянии нескольких метров, не превышает 10 Вт/м². Сравнение уровней создаваемых радарами излучений с другими источниками СВЧ-диапазона приведено на рисунке.

Уровни ЭМИ-радаров в сравнении с другими источниками СВЧ-диапазона 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.

Системы спутниковой связи

Системы спутниковой связи состоят из приемопередающей станции на Земле и спутника, находящегося на орбите. Диаграмма направленности антенны станций спутниковой связи имеет ярко выраженный узконаправленный основной луч — главный лепесток. ППЭ в главном лепестке диаграммы направленности может достигать нескольких сотен Вт/м² вблизи антенны, создавая также значительные уровни излучения на большом удалении. Например, станция мощностью 225 кВт, работающая на частоте 2,38 ГГц, создает на расстоянии 100 км ППЭ равное 2,8 Вт/м² Однако рассеяние энергии от основного луча очень небольшое и происходит больше всего в районе размещения антенны.

Типичный расчетный график распределения ППЭ на высоте 2 м от поверхности земли в районе размещения антенны спутниковой связи приведен на рисунке.

График распределения плотности потока электромагнитного поля на высоте 2 м от поверхности земли в районе установки антенны спутниковой связи

Существуют два основных опасных случая облучения:

* непосредственно в районе размещения антенны;

* при приближении к оси главного луча на всем его протяжении.

Телеи радиостанции

На территории России в настоящее время размещается значительное количество передающих радиоцентров различной принадлежности.

Передающие радиоцентры (ПРЦ) размещаются в специально отведенных для них зонах и могут занимать довольно большие территории (до 1000 га). По своей структуре они включают в себя одно или несколько технических зданий, где находятся радиопередатчики, и антенные поля, на которых располагаются до нескольких десятков антенно-фидерных систем (АФС).

Зону возможного неблагоприятного действия ЭМИ, создаваемых ПРЦ, можно условно разделить на две части.

Первая часть зоны — это собственно территория ПРЦ, где размещены все службы, обеспечивающие работу радиопередатчиков и АФС. Это территория охраняется, и на нее допускаются только лица, профессионально связанные с обслуживанием передатчиков, коммутаторов и АФС. Вторая часть зоны — это прилегающие к ПРЦ территории, доступ на которые не ограничен и где могут размещаться различные жилые постройки, в этом случае возникает угроза облучения населения, находящегося в этой части зоны.

Расположение ПРЦ может быть различным, например в Москве и московском регионе характерно размещение в непосредственной близости или среди жилой застройки.

На территориях размещения передающих радиоцентров, а нередко и за их пределами, наблюдаются высокие уровни ЭМИ низкой, средней и высокой частоты (ПРЦ НЧ, СЧ и ВЧ). Детальный анализ электромагнитной обстановки на территориях ПРЦ свидетельствует о ее крайней сложности, связанной с индивидуальным характером интенсивности и распределения ЭМИ для каждого радиоцентра. В связи с этим специальные исследования такого рода проводятся для каждого отдельного ПРЦ.

Широко распространенными источниками ЭМИ в населенных местах в настоящее время являются радиотехнические передающие центры (РТПЦ), излучающие в окружающую среду ультракороткие волны ОВЧ и УВЧ-диапазонов.

Сравнительный анализ санитарно-защитных зон (СЗЗ) и зон ограничения застройки в зоне действия таких объектов показал, что наибольшие уровни облучения людей и окружающей среды наблюдаются в районе размещения РТПЦ «старой постройки» с высотой антенной опоры не более 180 м. Наибольший вклад в суммарную интенсивность воздействия вносят «уголковые» трехи шестиэтажные антенны ОВЧ ЧМ-вещания.

Сотовая связь

Основными элементами системы сотовой связи являются базовые станции (БС), которые поддерживают радиосвязь с мобильными радиотелефонами (МРТ). Базовые станции БС и МРТ являются источниками электромагнитного излучения в УВЧ-диапазоне.

Некоторые технические характеристики действующих в настоящее время в России стандартов системы сотовой радиосвязи приведены в таблице.

Краткие технические характеристики стандартов системы сотовой радиосвязи, действующих в России

Базовые станции поддерживают связь с находящимися в их зоне действия мобильными радиотелефонами и работают в режиме приема и передачи сигнала. В зависимости от стандарта, БС излучают электромагнитную энергию в диапазоне частот от 463 до 1880 МГц.

Антенны БС устанавливаются на высоте 15−100 метров от поверхности земли на уже существующих постройках (общественных, служебных, производственных и жилых зданиях, дымовых трубах промышленных предприятий и т. д.) или на специально сооруженных мачтах.

Базовая станция сотовой связи

Мачта для установки антенн БС

К выбору места размещения антенн БС с точки зрения санитарно-гигиенического надзора не предъявляется никаких иных требований, кроме соответствия интенсивности электромагнитного излучения значениям предельно допустимых уровней, установленных действующими Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4/2.1.8.055−96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)» в местах, определенных этими Санитарными правилами и нормами.

Среди установленных в одном месте антенн БС имеются как передающие (или приемопередающие), так и приемные антенны, которые не являются источниками ЭМИ.

Передающие (приемопередающие) антенны БС могут быть двух типов:

* с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости (тип «Omni»)

* направленные (секторные)

Диаграмма направленности антенны типа «Omni»

Диаграмма направленности секторной антенны

Согласно Санитарным нормам и правилам, антенны БС размещаются на уже существующих постройках любого типа и на специально сооружаемых мачтах. Среди установленных в одном месте антенн БС имеются как передающие (или приемопередающие), так и приемные антенны, которые не являются источниками ЭМИ. Диаграмма направленности антенн в вертикальной плоскости построена таким образом, что основная энергия излучения (более 90%) сосредоточена в довольно узком «луче».

Диаграмма направленности антенн

Он всегда направлен в сторону от сооружений, на которых находятся антенны БС, и выше прилегающих построек, что является необходимым условием для нормального функционирования системы сотовой связи.

Антенны БС не излучают постоянную мощность 24 часа в сутки, а имеют переменный график излучения, определяемый загрузкой, то есть наличием владельцев сотовых телефонов в зоне обслуживания конкретной базовой станции и их желанием воспользоваться телефоном для разговора. Для станций, расположенных в различных районах города, график загрузки различный. В ночные часы загрузка БС практически равна нулю, т. е. станции в основном «молчат».

График загрузки БС в черте города в зависимости от времени суток

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.

Персональный компьютер

Основные излучающие элементы ПК

Основными составляющими частями персонального компьютера (ПК) (рис. 12) 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, главным компонентом которого часто является 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.

Частотные характеристики электромагнитного излучения ПК

Кроме того, на рабочем месте пользователя источниками более мощными, чем компьютер, могут выступать объекты: ЛЭП, трансформаторные подстанции, распределительные щиты, электропроводка, бытовые и конторские электроприборы (у всех источников первая гармоника — 50 Гц), телевизоры (0−15,6 кГц), соседние ПК (0−1000 МГц) и т. д.

2) Электромагнитные излучения промышленной частоты.

Основными источниками электромагнитных излучений промышленной частоты (50/60 Гц) являются элементы токопередающих систем различного напряжения (линии электропередачи, открытые распределительные устройства, их составные части), электроприборы и аппаратура промышленного и бытового назначения, потребляющая электроэнергию.

Бытовые приборы Из бытовых приборов наиболее мощными следует признать СВЧ-печи, различного рода грили, холодильники с системой «без инея», кухонные вытяжки, электроплиты, телевизоры. Реально создаваемое ЭМИ в зависимости от конкретной модели и режима работы может сильно различаться среди оборудования одного типа. Все нижеприведенные данные относятся к магнитному полю промышленной частоты 50 Гц. Согласно современным представлениям, оно может быть опасным для здоровья человека, если происходит продолжительное облучение (регулярно, не менее 8 часов в сутки, в течение нескольких лет) с уровнем выше 0,2 мкТл.

Уровни излучений магнитного поля бытовых приборов на расстоянии 0,3 м

Изменение уровня магнитного поля промышленной частоты бытовых электроприборов в зависимости от расстояния В табл. представлены данные о расстоянии, на котором фиксируется магнитное поле промышленной частоты (50 Гц) величиной 0,2 мкТл при работе ряда бытовых приборов.

Распространение магнитного поля промышленной частоты от бытовых электрических приборов (выше уровня 0,2 мкТл)

Электропроводка

Среди наиболее опасных источников, излучающих в жилые квартиры, но находящихся вне их, особое место занимают трансформаторные подстанции, домовые распределительные щиты электропитания, кабели электропитания. Наличие их можно в большинстве случаев определить визуально, однако безопасное расстояние можно определить только с помощью специальных приборов. Типичное безопасное расстояние — 1,5−5 метров. Пример распределения магнитного поля промышленной частоты в комнате, в которую излучает внешний источник, приведен на рисунке.

Источник излучения — общий силовой кабель подъезда. Зона для выбора спального места (безопасная зона) отмечена звездочкой

Наибольшее влияние на электромагнитную обстановку жилых помещений в диапазоне промышленной частоты 50 Гц оказывает электротехническое оборудование здания, а именно кабельные линии, подводящие электричество ко всем квартирам и другим потребителям системы жизнеобеспечения здания, и распределительные щиты и трансформаторы. В помещениях, смежных с этими источниками, обычно повышен уровень магнитного поля промышленной частоты. Уровень электрического поля промышленной частоты при этом обычно невысокий и не превышает ПДУ для населения 500 В/м.

Примеры распределения магнитного поля промышленной частоты в помещениях приведены на рисунках ниже. Звездочкой () показана зона с безопасным для здоровья уровнем магнитного поля.

Распределение магнитного поля промышленной частоты в жилом помещении. Источник поля — распределительный пункт электропитания, находящийся в смежном нежилом помещении

Линии электропередачи

В зависимости от назначения и номинального напряжения линии электропередачи (ЛЭП) подразделяются на:

— сверхдальние (500 кВ и выше);

— магистральные (220−330 кВ);

— распределительные (30−150 кВ);

— подводящие (менее 20 кВ).

Распределение магнитного поля промышленной частоты в жилом помещении. Источник поля — кабельная линия, проходящая в подъезде по внешней стене комнаты

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 распространения 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 течение времени работы ЛЭП.

Дальность распространения магнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течение суток, так и с изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 2

Средства измерения характеристик ЭМП В России аттестованы и рекомендованы Госстандартом России как измерительные средства для контроля полей в соответствии с ГОСТ Р 50 948−96, ГОСТ Р 50 949−96 и СанПиН 2.2.2.542−96 следующие приборы, разработанные Фрязинским НПП «Циклон-тест»:

1. ИЭП-04 — измеритель напряженности электрической составляющей переменного электрического поля, входящий в комплект измерителей электрических и магнитных полей «Циклон — 04» (рис. 20), предназначен для сертификационных испытаний компьютерной и офисной техники по требованиям государственных стандартов и санитарных норм Российской Федерации на электромагнитную безопасность (ГОСТ Р 50 948−96, ГОСТ Р 50 949−96, СанПиН 2.2.2.542−96, МСанПиН 001−96), пространственного обследования интенсивности низкочастотных полей вблизи технических средств и контроля биологически опасных уровней полей на рабочих местах с техническими средствами, в том числе неионизирующих излучений компьютерной техники по требованиям СанПиН 2.2.2.542−96 и ГОСТ Р 50 923−96. В таблице представлены технические и эксплуатационные характеристики «Циклон — 04».

Комплект измерителей электрических и магнитных полей «Циклон-04»

Состав комплекта: измеритель напряженности переменного электрического поля (ИЭП-04) и измеритель магнитной индукции переменного магнитного поля (ИМП-04).

Измеритель ИЭП-04 снабжен как дисковой антенной (дисковым пробником) для контроля излучений компьютерной техники в соответствии с ГОСТ Р 50 949−96, так и дипольной антенной для контроля электрических излучений от любых иных технических средств и в окружающей среде.

Технические и эксплуатационные характеристики «Циклон-04»

2. Комплект средств измерений «Циклон-05» предназначен для оперативного контроля рабочих мест при вводе их в эксплуатацию и инструментального контроля опасных и вредных производственных факторов при аттестации рабочих мест по условиям труда, пространственного обследования интенсивности низкочастотных полей вблизи технических средств и контроля биологически опасных уровней полей на рабочих местах с техническими средствами, в том числе неионизирующих излучений компьютерной техники по требованиям СанПиН 2.2.2.542−96 и ГОСТ Р 50 923−96. Технические и эксплуатационные характеристики «Циклон — 05» представлены в таблице 6.

Комплект измерителей электрических и магнитных полей «Циклон-05»

Состав комплекта: измеритель напряженности переменного электрического поля (ИЭП-05), измеритель магнитной индукции переменного магнитного поля в диапазоне частот 5…2000 Гц (ИМП-05/1), измеритель магнитной индукции переменного магнитного поля в диапазоне частот 5…2000 Гц (ИМП-05/2).

Измеритель ИЭП-05 снабжен как дисковой антенной (дисковым пробником) для контроля полей компьютерной техники в соответствии с ГОСТ Р 50 949−96, так и дипольной антенной для контроля электрических полей от любых иных технических средств и в окружающей среде.

Конструктивно приборы размещены в небольшом пластмассовом кейсе и имеют кроме питания от сети 220 В (через выносной источник) также автономное питание от элементов типа «Корунд».

Технические и эксплуатационные характеристики «Циклон-05»

Малогабаритный измеритель напряженности поля типа ИПМ-101 начиная с 1997 г. комплектуется дополнительными антеннами: антенна E-02 для измерения в непосредственной близости от антенн (например, для мобильных средств связи), антенны H-01 и Н-02 для измерения напряженности магнитного поля в диапазонах частот:0,03−3 МГц;1−50 МГц.

Предназначен для измерения напряженности электрических и магнитных полей в ближней зоне мощных высокочастотных установок бытового, промышленного, медицинского назначения, а также в радиосвязи в широкой полосе частот.

ИПМ-101. Измеритель напряженности электрического и магнитного поля ИПМ-101. Малогабаритный измеритель напряженности электрического и магнитного поля

Назначение

Измеритель предназначен для аттестации рабочих мест по напряжению электрического и магнитного поля в соответствии с ГОСТ 12.1.006, ГН 2.1.8./2.2.4.019 и СанПиН 2.2.4/2.1.8.055.

Применение

Аккредитованные испытательные лаборатории ЦГСЭН, производственные лаборатории в энергетике. Организации, осуществляющие аттестацию рабочих мест.

Технические характеристики ИПМ-101

По своим параметрам эти приборы соответствуют параметрам шведских приборов.

Включенные в комплект приборы прошли Государственные метрологические испытания и внесены в государственный Реестр средств измерения Российской Федерации.

Далее следуют несколько приборов, сделанных за рубежом, которые отвечают требованиям к средствам инструментального контроля ЭМП-стандартов России, ЕЭС и Международного комитета по защите от неионизирующих излучений.

Анализатор поля EFA-3 (фирма «Wandel & Goltermann»)

Назначение

Измерения магнитной и электрической составляющих низкочастотных электромагнитных полей, создаваемых различными источниками: линиями электропередач переменного тока, трансформаторными подстанциями, промышленными и бытовыми электроприборами, средствами визуального отображения информации (дисплеями компьютеров и телевизорами) и т. п.

Характеристики

Подключение к компьютеру через волоконно-оптический интерфейс RS 232 для передачи результатов измерений. Автоматическое проведение измерений длительностью до 24 часов. Возможность автоматического проведения долговременных параллельных измерений электрического и магнитного полей благодаря функции автономной записи результатов, осуществляемой датчиком электрического поля. Хранение 4095 значений результатов измерений. Обработка полученных данных с помощью широкодоступных программ (например, Microsoft® Excel™). Развитые функции фильтрации сигнала — полосовые фильтры для всех промышленных частот и их гармоник, полосовой фильтр для частоты, выбранной пользователем. Встроенный частотомер. Меню пользователя. Возможность поставки программных средств расчета переменных электрического и магнитного полей с учетом множественных источников.

Измерители электромагнитного излучения EMR-20, EMR-30 (фирма «Wandel & Goltermann»)

Назначение

Изотропные (ненаправленные) измерения напряженности высокочастотных электрических полей, создаваемых различными источниками: радиовещательными и телевизионными передатчиками, медицинским оборудованием, радарами, передатчиками систем радиои сотовой связи, микроволновыми печами и т. п., измерения в безэховых и ТЕМ-камерах.

Характеристики

— показания прибора в процентах от устанавливаемого граничного значения;

— непосредственное подключение к персональному компьютеру через волоконно-оптический двунаправленный последовательный интерфейс V.24 (RS 232) для передачи результатов измерений, дистанционного управления и калибровки;

— хранение 1500 значений результатов измерений (только для EMR-30);

— обработка полученных данных с помощью широкодоступных программ (например, Microsoft® Excel™);

Комплектность

Дополнительно к основному прибору EMR-20 и EMR-30 также комплектуются кейсом для хранения и перевозки, комплектом для связи с ПК, настольным штативом и NiCd аккумуляторами (вместе с соответствующим зарядным устройством).

Технические характеристики EMR-20, EMR-30

Комплект связи с ПК. Позволяет обрабатывать полученные данные с помощью широкодоступных программ (например, Microsoft® Excel™)

Измеритель электромагнитного излучения EMR-30.

Позволяет проводить измерения с пространственным усреднением

Измерители электромагнитного излучения EMR-200, EMR-300 (фирма «Wandel & Goltermann»).

Является улучшенными вариантами EMR-20, EMR-30. Назначение приборов и многие характеристики и возможности те же, но: диапазон частот другой — от 100 кГц до 60 ГГц, диапазоны измеряемых величин — 0,8 — 1000 В/м; 0, 07 мкВт/см² — 260 мВт/см², 0,03 — 16 А/м.

Датчики поля (входят в комплект EMR-200, EMR-300)

Анализатор поля Protek 3201 (фирма «Wandel & Goltermann»)

Назначение

Анализатор «Protek-3201» применяется при установке, наладке и текущем обслуживании оборудования систем сотовой, транкинговой и пейджинговой радиосвязи, кабельного и спутникового телевидения.

Комплектация

Стандартная широкополосная антенна, сумка-чехол, батареи типа АА (6 шт.), RS-232 кабель

Технические характеристики Protek 3201

Дополнительные широкополосные калиброванные антенны электрического и магнитного полей (в комплект к Protek 3201).

Диапазон частот 1 МГц — 1 ГГц.

7405−902 Антенна для измерений магнитного поля (кольцо 3 см), 7405−904 Антенна для измерений электрического поля (шар 3,6 см) 7405−905 Антенна для измерений электрического поля (штырь 6 мм)

Антенны, рассчитанные на другие частоты, поставляются по заказу.

Тесламетр ETM -1 фирмы «Wandel & Goltermann»

Назначение

Прибор разработан для измерений уровней постоянного магнитного поля, источниками которого являются, например, медицинское оборудование, металлоплавильные печи и транспорт на электрической тяге.

Характеристики

ETM-1 дополняет семейство анализаторов полей EFA-1 — EFA-3, обеспечивая измерения постоянных магнитных полей. Прибор имеет как автоматический, так и ручной выбор диапазона измерений. Результаты представляются на ЖК дисплее (3¹/₂ символа). Возможны измерения по одной или трем осям. Датчик соединяется с прибором экранированным кабелем длиной 1,5 м. Технические характеристики анализатора ЕТМ-1 представлены в табл. 9.

В измерительной головке установлены три датчика, сигналы с которых обрабатываются в измерителе раздельно. Результатом является геометрическая сумма измеренных значений.

Для дистанционного управления ETM-1 используется интерфейс RS-232.

Комплектация

В комплект прибора входят измеритель, измерительная головка, экран измерительной головки, сумка-чехол, соединительный кабель RS-232, батарея и сетевой блок питания.

Технические характеристики ETM-1

Анализаторы поля EFA-1 и EFA-2 (фирма «Wandel & Goltermann»)

Назначение

Измерения магнитной составляющей низкочастотных электромагнитных полей, создаваемых различными источниками: линиями электропередач переменного тока, трансформаторными подстанциями, промышленными и бытовыми электроприборами, средствами визуального отображения информации (дисплеями компьютеров и телевизорами) и т. п.

Характеристики

EFA-1 и EFA-2 компактны, имеют питание от малогабаритных батарей. Подключение к компьютеру через волоконно-оптический интерфейс RS 232 для передачи результатов измерений. Автоматическое проведение измерений длительностью до 24 часов. Хранение 4095 значений результатов измерений (EFA-2). Обработка полученных данных с помощью широкодоступных программ (например, Microsoft® Excel™). Развитые функции фильтрации сигнала — полосовые фильтры для всех промышленных частот и их гармоник, полосовой фильтр для частоты, выбранной пользователем (EFA-2). Встроенный частотомер. Меню пользователя (EFA-2). Возможность поставки программных средств расчета переменного магнитного поля с учетом множественных источников.

Комплектность

Измеритель EFA-1или EFA-2, NiCd аккумуляторы, зарядное устройство.

Технические характеристики EFA-1 и EFA-2

Приборы фирмы «Wandel & Goltermann» отвечают требованиям к средствам инструментального контроля ЭМИ-стандартов России, ЕЭС и Международного комитета по защите от неионизирующих излучений.

B&Emetr Измеритель напряженности электромагнитного поля B&E metr. Компактный прибор для контроля параметров электромагнитного излучения

Назначение

Измеритель может применяться при проведении санитарно-гигиенического обследования помещений с электрооборудованием (персональные компьютеры, факсимильные аппараты, игровые автоматы и пр.). Типичные применения: общий анализ электромагнитного фона в помещении, поиск источников интенсивного электромагнитного излучения, аттестация рабочих мест и пр. в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.2.542−96. Сертификация персональных компьютеров по международным стандартам MPR II и TCO 92/95 (ГОСТ Р 50 923−96, ГОСТ Р 50 948−96, ГОСТ Р 50 949−96) (при использовании антенны для сертификации ВДТ).

Применение

Аккредитованные испытательные лаборатории ЦГСЭН, производственные лаборатории в энергетике. Организации, осуществляющие аттестацию рабочих мест. Технические характеристики B&Emetr представлены в таблице.

Технические характеристики B&Emetr

Измерители плотности потока энергии электромагнитного поля П3 18А, П3 19А, П3 24

Назначение

Предназначены для измерения средних значений плотности потока энергии электромагнитного поля в широком диапазоне частот. Используются для оценки степени биологической опасности СВЧ-излучений в режимах непрерывной генерации и импульсной модуляции в свободном пространстве и ограниченных объемах вблизи мощных источников излучения.

Применение

Аккредитованные испытательные лаборатории ЦГСЭН, производственные лаборатории в энергетике. Организации, осуществляющие аттестацию рабочих мест.

Технические характеристики. представлены в таблице.

Технические характеристики П3 18А, П3 19А, П3 24

П3−30. Портативный измерительный прибор для обнаружения и измерения биологически опасных электромагнитных излучений с целью защиты от них населения.

Назначение

Измерение биологически опасных уровней напряженности, плотности потока энергии и экспозиции в соответствии с инструкциями по защите от облучения, разработанными в Госстандарте России СанПиН 2.2.4/2.1.8.055−96, в Американском Национальном институте Стандартизации ANSI-С95.1−1982 и др.

Применение

Аккредитованные испытательные лаборатории ЦГСЭН, производственные лаборатории в энергетике. Организации, осуществляющие аттестацию рабочих мест.

Технические характеристики П3−30

В частотном диапазоне до 300 МГц также применяются приборы NFM-1, ПЗ-15 (-16, -17), ПЗ-21; свыше 300 МГц — ПЗ-9, ПЗ-14, ПЗ-18 (-19, -20), ПЗ-24