Оценка влияния электромагнитных полей на среду обитания человека

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

 

Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»

 

 

Отчет по индивидуальному заданию

по теме «Оценка влияния электромагнитных полей на среду обитания человека»

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение                                                                                                                                        3

1 Источники распространения электромагнитных волн                                                          3

2 Влияние ЭМП на растения                                                                                                       3

3 Влияние ЭМП на насекомых                                                                                                    4

4 Влияние ЭМП на животных и птиц                                                                                         4

5 Оценка влияния электромагнитного излучения на человека и его среду обитания           4

6 Защита от электромагнитных полей                   5

Вывод                                                                                                                                             7

Список литературы                                                                                                                       8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В настоящее время существует множество проблем связанных экологической обстановкой окружающего нас мира: парниковый эффект, выбросы сточных вод предприятий, химическое и физическое загрязнение и многое другое. Но в середине 20 – ого века появилась новая проблема загрязнения электромагнитными полями окружающую среду. Данная проблема в первую очередь возникла благодаря бурному развитию технологий передачи информации и энергии, дистанционного контроля и наблюдения, появлению новых транспортных средств и, безусловно, ряда технических процессов используемых в повседневной жизни человека. Использование электромагнитной энергии в различных областях человеческой деятельности привело к тому, что к существующему природному электрическому и магнитному полям Земли, атмосферному электричеству, радиоизлучению Солнца и галактик добавилось электромагнитное поле искусственного происхождения. Уровень его в ряде случаев значительно превышает уровень природного электромагнитного поля.

 

1 Источники распространения электромагнитных волн.

 

Все источники распространения электромагнитных помех можно разделить на две основные группы.

1 группа источников –  устройства, предназначенные для  высокой частоты, применяемой для  различных целей. К данной группе  относятся высокочастотные генераторы  промышленного и медицинского  назначения;  ультразвуковые  генераторы  различного назначения, создающие  высокочастотные колебания;  осцилляторы, применяемые при электросварке  переменным током, а также ряд  других высокочастотных устройств.

2 группа источников –  самая многочисленная, это устройства, не предназначенные для вырабатывания высокой частоты, но в которых токи высокой частоты появляются во время работы. К этой группе относятся такие источники, как, например: автомашины, трамваи, троллейбусы, электропоезда, выпрямители и другие преобразователи, электросварочные аппараты, тяговые подстанции электротранспорта, высоковольтные линии электропередач, лампы дневного света, бытовые электроприборы, телефоны электронно-вычислительные машины и т.д.

 

2 Влияние ЭМП на растения.

 

Как известно воздушные линии электропередач переменного тока имеют следующие номинальные напряжения: 6, 20, 35, 110, 150, 220, 350, 500 и 750 кВ. Все они как слабые, так и сильные ЭМП оказывают достаточно сильное  влияние на морфологические, физиологические, биохимические и биофизические процессы многих растений. Влияют на рост, развитие и размножение растительных объектов. Опыты, проводимые на растениях, показывают, что семена многих быстрее прорастают и дают более высокий процент всхожести после обработки их высокими электромагнитными полями. Однако это во многом зависит от дозы облучения, в некоторых случаях могут развиваться различные мутации.

Такие мутации можно наблюдать в районе действия электрического поля ЛЭП у растений – часто меняется форма и размеры цветов, листьев, стеблей. Значительно уменьшается сухой вес овса и подсолнечника под ЛЭП.

 

3 Влияние ЭМП на насекомых.

 

Действие ЭМП на насекомых свидетельствует о том, что данный факт приводит к временной потере ориентации и координации в пространстве, в плоть до изменения поведения. Очень чувствительными к действию ЭМП являются пчелы, так как ориентация их в пространстве происходит за счет магнитного поля земли, нарушаемого высоковольтными ЛЭП. Муравьи начинают странно вести себя, прятаться в муравейник. Это связано с  корональными разрядами, вызванными высоким давлением в сильно неоднородном поле ЛЭП. Такое поведения муравьев в обычных условиях заметно при формировании грозовых дождей.

 

4 Влияние ЭМП на животных и птиц.

 

Особое влияние ЭМВ высокого напряжения искусственного происхождения оказывает на копытные животные. Копыта, есть ничто иное, как хороший изолятор. Так стада коров, лошадей в летний период избегают трасс высоковольтных ЛЭП, неприятные ощущения вызванные импульсами тока через организм при касании заземленных предметов, таких как ветви кустов, деревьев и трав.

Неблагоприятное влияние оказывает и на передвижение в период миграции птиц. Ориентируясь по магнитным полям земли, как по карте, нередки случаи смены курса или странного поведения перелетных птиц, связанного с большим распространением искусственных источников ЭМВ.      

 

5 Оценка влияния электромагнитного излучения на человека и его среду обитания.

 

Токи промышленной частоты 50 Гц – одни из наиболее сильных возбудителей электромагнитных волн. Несмотря на то, что электромагнитная энергия воздушных линий в значительной мере поглощается почвой, напряженность электрического поля непосредственно под линией электропередачи может достигать нескольких тысяч вольт на метр почвы, при удалении от линии на 100 м напряженность резко падает до нескольких десятков вольт на метр. Напряженность полей под линиями зависит от класса напряжения ЛЭП, нагрузки, высоты подвески, расстояния между проводами и рельефа под линией. Тогда вводятся размеры санитарно – защитной зоны: < 20 кВ – 10 м, 35 кВ – 15 м, 110 кВ – 20 м, 150  - 220 кВ – 25 м, 750 кВ – 40 м. Если не принимать во внимание такие ограничения, то могут наблюдаться повышенная раздражительность, утомляемость, нарушение сердечно - сосудистой деятельности. Исходя из опытов и исследований, для того, чтобы полностью исключить влияние магнитного поля, достаточно увеличить размеры санитарно – защитной зоны в десять раз. То есть, 100 метров будит достаточно, чтобы не беспокоиться о вредном влиянии доже самой слабой ЛЭП.

Человек, да и любой другой организм представляют собой целый набор различных металлов, солей, кислот участвующих во взаимосвязи с плотностью тока:

 

Y (мкА/)	Наблюдаемый эффект
0,1	Нет
1	Нарушение мозговой деятельности
10 – 50	Острые неврологические симптомы, вызванные непосредственно электрическим током
Более 100	Возрастает вероятность фибрилляции желудочков сердца, длительные спазмы дыхательных мышц, остановка сердечной деятельности

 

 

Механизм воздействия магнитного поля на живой организм в настоящее время мало изучен, а полученные результаты зачастую противоречат друг другу. Но так как магнитная составляющая поля свободно проникает в ткани организма и биологические частицы, будь, то составляющие крови, изменяют свою конфигурацию, нанося тем самым непоправимый вред.   

 

6 Защита от электромагнитных полей.

 

Говоря об оценки влияния электромагнитных полей на среду обитания человека и окружающую природную среду нужно сказать о методах борьбы, защиты, ограничения от данного явления.

К известным и наиболее популярным методом по защите и ограничения от ЭМИ относят:

экранирование электромагнитных полей в населенных пунктах;

увеличение санитарно защитной зоны;

мероприятия, проводимые по уменьшения эмиссионных процессов источников поля, проводимые на стадии разработки изделий;

применение электроизоляционных лаков, эмалей и другие методы.

Экранирование действенный и, пожалуй, основной защитный процесс. Обычно выделяют несколько типов: экранирование источника ЭМИ и экранирование населения от источников ЭМП. Суть такого метода в том чтобы уменьшить напряжение и изменить в пространстве электрическое поле вблизи заземленного предмета. К примеру, для зашиты то блуждающих токов населенного пункта вблизи железной дороги  устанавливают металлические заземленные «чаши»; установка на столбах ЛЭП металлических сеток. Но, в связи с развитием городской инфраструктуры невозможно изолировать каждый источник ЭМП, поэтому на улицах городов дороги, дома, линии электропередач облицовывают изоляционными электрокерамическими материалами.

Электрокерамические материалы представляют собой твердые вещества, полученные в результате термической обработки – обжига  исходных  керамических масс, состоящих из различных минералов, взятых в определенных пропорциях. Основными материалами электрокерамических материалов (фарфор, стеатит и др.) являются природные глинистые вещества (глина, каолины). Помимо них вводят кварц, калиевый полевой шпат, тальк, углекислый барий или углекислый кальций. Для изоляции источника ЭМИ, к примеру, трансформаторов, помимо вышеперечисленных изолирующих материалов возможно применение резины. Предположим рекуперация старых изношенных покрышек автомобилей, используя их в качестве компонента дорожной, тротуарной и изоляционной плитки городских улиц.

 

 

Согласно стандарту "ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряжённости и требования к проведению контроля на рабочих местах", нормы допустимых уровней напряжённости электрических полей зависят от времени пребывания человека в опасной зоне. Присутствие персонала на рабочем месте в течение 8 часов допускается при напряжённости электрического поля (Е), не превышающей 5 кВ/м. При значениях напряжённости электрического поля 5-20 кВ/м время допустимого пребывания в рабочей зоне в часах составляет:

Т=50/Е-2.

Работа в условиях облучения электрическим полем с напряжённостью 20-25 кВ/м должна продолжаться не более 10 минут.

В рабочей зоне, характеризуемой различными значениями напряжённости электрического поля, пребывание персонала ограничивается временем (в часах).

Наряду со стационарными и переносными экранирующими устройствами применяют индивидуальные экранирующие комплекты. Они предназначены для защиты от воздействия электрического поля, напряжённость которого не превышает 60 кВ/м. В состав индивидуальных экранирующих комплектов входят: спецодежда, спецобувь, средства защиты головы, а также рук и лица. Составные части комплектов снабжены контактными выводами, соединение которых позволяет обеспечить единую электрическую сеть и осуществить качественное заземление (чаще через обувь).

При работе электромагнитного излучателя появляется очень сложная суперпозиция электромагнитных излучений, имеющих объемную форму распространения. Для нейтрализации его нужно создать встречное объемное поле. При близком размещении нейтрализаторов и источников ЭМИ, образуется спиралеобразная сеть, которая закрывает собой, как силовым щитом, источник негативного излучения. Каждое из устройств, представляет собой многоуровневую дисплейную матрицу, представляющую собой в конечном итоге суперпозицию тонких полей. По такому принципу работают приборы  "Гамма-7", "Нейтрализатор" и "Активатор".

 Такой принцип используется, для защиты компьютеров (Super Armor), данный метод можно использовать для защиты рабочего персонала, населения, а так же для защиты природной среды находящейся вблизи ЭМИ.

Для защиты окружающей среды от ЭМИ явных способов как таковых  нет, только если уменьшить количество источников распространения ЭМИ, или прятать ЭМИ источники под большим слоем грунта (естественный земельный экран). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

 

Электромагнитная энергия все цело окружает нас в повседневной жизни, куда ни посмотришь везде источники распространения электромагнитного излучения, уровень которого в ряде случаев значительно превышает уровень природного электромагнитного поля. Известно множество исследований в области биологического воздействия электрических и магнитных полей на организм людей и животных. Наблюдаемые при этом эффекты, до сих пор поддаются трудному объяснению, поэтому данная проблема остается по – прежнему актуальной. В общем случае поставленная задача уменьшения негативного влияния электромагнитных воздействий на окружающую среду должно сводиться к минимизации общего показателя материальных убытков и дополнительных затрат на компенсацию этих убытков, то есть, социальны, экономические, экологические ущербы и компенсационные затраты. Эти четыре составляющие, включающие в себя как оценку влияния на флору и фауну (изменение ландшафта под строительство ЛЭП и т. д.), проектирования (выбор материала, расчет проводов с разными уровнями точек подвеса в пролете…) учет климатических условий критические температуры эксплуатации, влажность…) и воздействие на самого человека и окружающий его мир. Все это указывает на применение оптико-волоконных, и использование дорогих металлов как средств передачи электромагнитной энергии. Использовать в качестве осветительных приборов самосветящиеся лампы работающих от электромагнитного поля ЛЭП. Использование растительных экранов. Считается что вьющиеся растения, лиановые, обладают способностью защищать от воздействия электромагнитных полей, вызывая затухание и ограничение их распространение, что было бы актуально на улицах больших городов как в эстетическом, так и в защитном плане.