Лекция 18. Защита от электромагнитного загрязнения
План лекции:
1. Электромагнитное загрязнение среды и его источники.
2. Предельно допустимые уровни (ПДУ) электромагнитных полей (ЭМП).
3. Защита от ЭМП.
Электромагниное загрязнение по Н.Реймерсу возникает в результате изменений электромагнитных свойств среды, приводящих к нарушениям работы электронных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах. Естественные изменения в электромагнитном фоне называют электромагнитными аномалиями. В последнее время в связи с широчайшим развитием электронных систем управления, передач, связи, электроэнергетических объектов на первый план вышло антропогенное электромагнитное загрязнение – создание искусственных электромагнитных полей (ЭМП). Их влияние на нашу жизнь многообразно, но недостаточно изучено. Известны случаи полного нарушения движения поездов в Японии под влиянием внешних ЭМП. Другой пример – остановка сердца у человека с электростимулятором. У людей, постоянно проживающих под ЛЭП, фиксируется аномально высокая смертность от рака, туберкулеза и сердечно-сосудистых заболеваний. Установлены факты влияния высоковольтных линий на геомагнитные процессы и даже на грозовую активность в атмосфере. Недостаточное внимание к высоковольтным линиям привело к тому, что в 70-е годы исследователи установили связь между лейкозом у детей и воздействием магнитного поля этих линий. В результате антропогенной деятельности увеличивается общий электромагнитный фон окружающей среды не только в количественном, но и в качественном отношении. Появились источники техногенного происхождения, отличающиеся по своим характеристикам от традиционных источников, к которым живые организму биосферы адаптировались в процессе длительной эволюции. Например, миллиметровые волны, некоторые участки радиодиапазонов, ультрафиолетовые, рентгеновские, γ-излучения, инфразвуковые и ультразвуковые колебания, сильные электростатические и магнитные поля и т.д. в существенной степени изменяют естественный фон. При этом возможно не простое наложение техногенных физических полей на естественный фон, а происходит их более сложное взаимодействие друг с другом, что существенно может влиять на устойчивость экосистем.
Современная концепция действия миллиметровых волн на биологический объект заключается в следующем:
- взаимодействие излучения с поверхностными клеточными мембранами;
- взаимодействие СВЧ поля с зарядами белковых молекул, совершающими колебания на собственных резонансных частотах;
- возникновение в мембране СВЧ поля акустического происхождения;
- мембраны создают синхронизирующие, фазирующие СВЧ поля, воздействующие на белковые молекулы;
- синхронизация и когерентное сложение колебаний белков передается колебаниям мембраны с последующим излучением энергии в межклеточное пространство.
Статическое электрическое поле также существенно влияет на живые организмы. Разряды, возникающие при стечении электрических зарядов, вызывают испуг, раздражение, могут быть причиной пожара, взрыва, травмы, порчи микроэлектронных устройств и т.п. Длительное воздействие статических электрических полей с напряженностью поля более 1000 В/м вызывает у человека головную боль, утомленность, нарушения обмена веществ, раздражительность.
Известно, что любое ЭМП характеризуется частотой и векторами напряженности электрического и магнитного полей.
Шкала электромагнитных волн для различных диапазонов частот ЭМП представлена на рис. , а некоторые техногенные источники электромагнитного загрязнения – таблице .
Рис. Шкала электромагнитных волн: Звездочкой помечены номера поддиапазонов, установленные международным консультативным комитетом радиосвязи (МККР)
Таблица - Техногенные источники электромагнитного загрязнения
Название | Диапазон частот (длин волн) |
Радиотехнические объекты | 30 кГц – 30 МГц |
Радиопередающие станции | 30 кГц – 300 МГц |
Радиолокационные и радионавигационные станции | СВЧ диапазон (300 МГЦ – 300 ГГц |
Телевизионные станции | 30 МГц – 3 ГГц |
Плазменные установки | Видимый, ИК-, УФ-диапазоны |
Термические установки | Видимый, ИК-диапазон |
Высоковольтные линии электропередач | Промышленные частоты, статическое электричество |
Рентгеновские установки | Жесткий УФ, рентгеновский диапазон, видимое свечение |
Лазеры | Оптический диапазон |
Мазеры | СВЧ диапазон |
Ядерные реакторы | Рентгеновское и γ-излучение, ИК, видимое и т.п. |
Технологические установки | ВЧ, СВЧ, ИК, УФ, видимый, рентгеновский диапазоны |
Источники ЭМП специального назначения (наземные, водные, подводные, воздушные), применяемые в радиоэлектронном противодействии | Радиоволны, оптический диапазон, акустические волны (комбинированного действия) |
Однако для различных вариантов степень воздействия на биологические объекты может быть разной. Если ЭМП обусловлено неподвижными зарядами, то оно является электростатическим. Определяющей является напряженность электрического поля. Наоборот, для катушек с большим числом витков при постоянном токе относительное проявление магнитной составляющей выше электрической. Для ЭМП от источников, работающих на переменных токах частотой до 300 МГц, учитываются электрическая и магнитная составляющая. Этот диапазон охватывает установки промышленной частоты (50 Гц), а также радиопередающие и телевизионные устройства различных диапазонов: низкой частоты (30-300 кГц), средней (300 кГц – 30 МГц), очень высокой (30-300 МГц). Существуют и более высокие диапазоны излучения УВЧ (300-3000МГц), СВЧ (3-30 ГГц) и КВЧ (30-300 ГГц).
Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 1140;