Электромагнитные поля и их биологическое действие

На сегодняшний день нет достоверных данных о том, что сотовый телефон виновен в возникновении раковых заболеваний. Но есть прямая зависимость между длительностью разговоров и частотой возникновения жалоб на головные боли, головокружения, тошноту, неврологические расстройства, ощущение тепла около уха, быструю утомляемость. Обнаружено достоверное увеличение времени реакции (на 0,5-1 сек) и различные нарушения сна.

В рамках предупредительной стратегии ВОЗ в отношении сотовой связи Российский комитет по защите от неионизирующих излучений разработал ряд рекомендаций для населения. Среди которых: не использовать сотовые телефоны детям и подросткам до 16 лет, беременным, лицам, страдающим заболеваниями неврологического характера. А также ограничить продолжительность разговоров до 3 минут, максимально увеличивать период между двумя разговорами (минимум 15 минут), во время разговора снимать очки с металлической оправой, так как наличие подобной оправы, играющей роль вторичного излучателя, может привести к увеличению интенсивности ЭМП, падающего на определенные участки головы пользователя, по сравнению со стандартной ситуацией, и преимущественно использовать сотовые телефоны с гарнитурами и системами «свободные руки» («hands free»).

Людям, постоянно или временно находящимся на территориях, прилегающих к базовым станциям, следует лишь не подходить близко (0,5-1 м) к передающим антеннам БС, не трогать их руками. Проведение других мероприятий, таких как установка на окна экранирующей металлической сетки, оклейка помещений фольгой и т.п., в данной ситуации излишне.

 

2.8 Радары

 

Радиолокационные станции оснащены, как правило, антеннами зеркального типа и имеют узконаправленную диаграмму излучения в виде луча, направленного вдоль оптической оси.

Радиолокационные системы работают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельные системы могут работать на частотах до 100 ГГц. Создаваемый ими ЭМ-сигнал принципиально отличается от излучения иных источников. Связано это с тем, что периодическое перемещение антенны в пространстве приводит к пространственной прерывистости облучения. Временная прерывистость облучения обусловлена цикличностью работы радиолокатора на излучение. Время наработки в различных режимах работы радиотехнических средств может исчисляться от нескольких часов до суток. Так у метеорологических радиолокаторов с временной прерывистостью 30 мин - излучение, 30 мин - пауза суммарная наработка не превышает 12 ч, в то время как радиолокационные станции аэропортов в большинстве случаев работают круглосуточно. Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости обычно составляет несколько градусов, а длительность облучения за период обзора составляет десятки миллисекунд.

Радары метрологические могут создавать на удалении 1 км ППЭ ~ 100 Вт/м2 за каждый цикл облучения. Радиолокационные станции аэропортов создают ППЭ ~ 0,5 Вт/м2 на расстоянии 60 м. Морское радиолокационное оборудование устанавливается на всех кораблях, обычно оно имеет мощность передатчика на порядок меньшую, чем у аэродромных радаров, поэтому в обычном режиме сканирование ППЭ, создаваемое на расстоянии нескольких метров, не превышает 10 Вт/м2.

Возрастание мощности радиолокаторов различного назначения и использование остронаправленных антенн кругового обзора приводит к значительному увеличению интенсивности ЭМИ СВЧ-диапазона и создает на местности зоны большой протяженности с высокой плотностью потока энергии. Наиболее неблагоприятные условия отмечаются в жилых районах городов, в черте которых размещаются аэропорты: Иркутск, Сочи, Сыктывкар, Ростов-на-Дону и ряд других.

 

2.9 Персональные компьютеры

 

Основным источником неблагоприятного воздействия на здоровье пользователя компьютера является средство визуального отображения информации на электронно-лучевой трубке. Ниже перечислены основные факторы его неблагоприятного воздействия.

Эргономические параметры экрана монитора:

• снижение контраста изображения в условиях интенсивной внешней засветки;
• зеркальные блики от передней поверхности экранов мониторов;
• наличие мерцания изображения на экране монитора.

Излучательные характеристики монитора:

• электромагнитное поле монитора в диапазоне частот 20 Гц- 1000 МГц;
• статический электрический заряд на экране монитора;
• ультрафиолетовое излучение в диапазоне 200- 400 нм;
• инфракрасное излучение в диапазоне 1050 нм- 1 мм;
• рентгеновское излучение > 1,2 кэВ.

Компьютер как источник переменного электромагнитного поля

Основными составляющими частями персонального компьютера (ПК) являются: системный блок (процессор) и разнообразные устройства ввода/вывода информации: клавиатура, дисковые накопители, принтер, сканер, и т. п. ПК часто оснащают сетевыми фильтрами (например, типа "Pilot"), источниками бесперебойного питания и другим вспомогательным электрооборудованием. Все эти элементы при работе ПК формируют сложную электромагнитную обстановку на рабочем месте пользователя (см. таблицу 6).

 

Таблица 6 ПК как источник ЭМП

Источник	Диапазон частот (первая гармоника)
Монитор, сетевой трансформатор блока питания	50 Гц
Статический преобразователь напряжения в импульсном блоке питания	20 - 100 кГц
Блок кадровой развертки и синхронизации	48 - 160 Гц
Блок строчной развертки и синхронизации	15 110 кГц
Системный блок (процессор)	50 Гц - 1000 МГц
Устройства ввода/вывода информации	0 Гц, 50 Гц
Источники бесперебойного питания	50 Гц, 20 - 100 кГц

 

Электромагнитное поле, создаваемое персональным компьютером, имеет сложный спектральный состав в диапазоне частот от 0 Гц до 1000 МГц.

 

 

Таблица 7 Максимальные зафиксированные на рабочем месте значения ЭМП

Вид поля	диапазон частот	Значение напряженности поля по оси экрана вокруг монитора
Электрическое поле	100 кГц- 300 МГц	17-24 В/м
Электрическое поле	0,02- 2 кГц	150-155 В/м
Электрическое поле	2- 400 кГц	14-16 В/м
Магнитное поле	100кГц- 300МГц	НЧП
Магнитное поле	0,02- 2 кГц	550-600 мА/м
Магнитное поле	2- 400 кГц	35 мА/м

 

Таблица 8 Диапазон значений электромагнитных полей, измеренных на рабочих местах пользователей ПК

Наименование измеряемых параметров	Диапазон частот 5 Гц - 2 кГц	Диапазон частот 2 - 400 кГц
Напряженность переменного электрического поля, (В/м)	1,0 - 35,0	0,1 - 1,1
Индукция переменного магнитного поля, (нТл)	6,0 - 770,0	1,0 - 32,0

 

Исследования функционального состояния пользователя компьютера показали, что даже при кратковременной работе (45 минут) в организме пользователя под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга.

 

Таблица 9 Жалобы пользователей персонального компьютера и возможные причины их происхождения

Субъективные жалобы	Возможные причины
резь в глазах	визуальные эргономические параметры монитора, освещение на рабочем месте и в помещении
головная боль	аэроионный состав воздуха в рабочей зоне, режим работы
повышенная нервозность	электромагнитное поле, цветовая гамма помещения, режим работы
повышенная утомляемость	электромагнитное поле, режим работы
расстройство памяти	электромагнитное поле, режим работы
нарушение сна	режим работы, электромагнитное поле
выпадение волос	электростатические поля, режим работы
прыщи и покраснение кожи	электростатические поле, аэроионный и пылевой состав воздуха в рабочей зоне
боли в животе	неправильная посадка, вызванная неправильным устройством рабочего места
боль в пояснице	неправильная посадка пользователя, вызванная устройством рабочего места, режим работы
боль в запястьях и пальцах	неправильная конфигурация рабочего места, в том числе высота стола не соответствует росту и высоте кресла; неудобная клавиатура; режим работы

 

В качестве технических стандартов безопасности мониторов широко известны шведские ТСО92/95/98 и MPR II. Эти документы определяют требования к монитору персонального компьютера по параметрам, способным оказывать влияние на здоровье пользователя. Наиболее жесткие требования к монитору предъявляет ТСО 95. Он ограничивает параметры излучения монитора, потребления электроэнергии, визуальные параметры, так что делает монитор наиболее лояльным к здоровью пользователя. В части излучательных параметров ему соответствует и ТСО 92. Разработан стандарт Шведской конфедерацией профсоюзов.

Стандарт MPR II менее жесткий – устанавливает предельные уровни электромагнитного поля примерно в 2,5 раза выше. Разработан Институтом защиты от излучений (Швеция) и рядом организаций, в том числе крупнейших производителей мониторов. В части электромагнитных полей стандарту MPR II соответствует российские санитарные нормы СанПиН 2.2.2.542-96 “Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ”. Средства защиты пользователей от ЭМП В основном из средств защиты предлагаются защитные фильтры для экранов мониторов. Они используется для ограничения действия на пользователя вредных факторов со стороны экрана монитора, улучшает эргономические параметры экрана монитора и снижает излучение монитора в направлении пользователя.

 

 

3. Биофизика взаимодействия  ЭМИ с биологическими объектами

 

Организм человека осуществляет свою деятельность путем ряда сложных процессов и механизмов и, в том числе, с использованием внутри- и 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.