Характеристика естественных источников ЭМП
Nbsp; Содержание Введение 3 1 Электромагнитное излучение 4 2 Характеристика естественных источников ЭМП 6 3 Электрическое поле Земли 7 4 Электромагнитный смог 8 5 Воздействие электромагнитного поля на человека 9 6 Правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства в области электромагнитного загрязнения 10 7 Расчет зоны ограничения застройки вокруг базовой станции сотовых средств связи 12 Выводы 13 Список использованной литературы 14
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, сверх- и 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. Электромагнитное загрязнение окружающей среды стало возможно исключительно вследствие деятельности человека и после «второго этапа» промышленной революции. Начало этого этапа связывают с гениальным и скандальным изобретателем сербом Николой Тесла, а именно с его работой по созданию устройств, на переменном токе, электродвигателей, других изобретений в области радио- и электротехники, исследованию токов высокой частоты, и опытам с механическим осциллятором и резонансной частотой.
|
|
|
1 Электромагнитное излучение
Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение электрических и магнитных полей. Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту и длину волны. Длина волны зависит от скорости распространения излучения. Скорость распространения электромагнитного излучения (фазовая) в вакууме равна скорости света, в других средах эта скорость меньше. Электромагнитные волны — это поперечные волны (волны сдвига), в которых вектора напряжённостей электрического и магнитного полей колеблются перпендикулярно направлению распространения волны, но они существенно отличаются от волн на воде и от звука тем, что их можно передать от источника к приемнику, в том числе и через вакуум.
Электромагнитное излучение принято делить по частотным диапазонам. Между диапазонами нет резких переходов, они иногда перекрываются, а границы между ними условны. Поскольку скорость распространения излучения постоянна, то частота его колебаний жёстко связана с длиной волны в вакууме.
Распространение электромагнитных волн, временные зависимости электрического E (t) и магнитного H (t) полей, определяющий тип волн (плоские, сферические и др.), вид поляризации и прочие особенности зависят от источника излучения и свойств среды. Электромагнитные излучения различных частот взаимодействуют с веществом также по-разному. Процессы излучения и поглощения радиоволн можно описать с помощью соотношений электродинамики; а для волн оптического диапазона и жестких лучей необходимо учитывать их квантовую природу.
|
|
|
Радиоволнывозникают при протекании по проводникам переменного тока соответствующей частоты. И наоборот, проходящая в пространстве электромагнитная волна возбуждает в проводнике соответствующий ей переменный ток. Это свойство используется в радиотехнике при конструировании антенн.
Естественным источником волн этого диапазона являются грозы. Считается, что они же являются источником стоячих электромагнитных волн Шумана
Самым известным источником оптического излучения является Солнце. Его поверхность (фотосфера) нагрета до температуры 6000 градусов и светит ярко-жёлтым светом. Излучение оптического диапазона возникает при нагревании тел (инфракрасное излучение называют также тепловым) из-за теплового движения атомов и молекул. Чем сильнее нагрето тело, тем выше частота его излучения. При определённом нагревании тело начинает светиться в видимом диапазоне (каление), сначала красным цветом, потом жёлтым и так далее. И наоборот, излучение оптического спектра оказывает на тела тепловое воздействие.
Кроме теплового излучения источником и приёмником оптического излучения могут служить химические и биологические реакции. Одна из известнейших химических реакций, являющихся приёмником оптического излучения, используется в фотографии.
Электромагнитное загрязнение – это разновидность антропогенного или природного физического загрязнения, возникающего при модификации электромагнитных свойств среды (под действием линий электропередач высокого напряжения, работы некоторых промышленных установок, природных явлений – магнитных бурь и других источников ЭМИ). В результате многочисленных исследований, показано, что электромагнитные волны оказывают существенное воздействие на биологические объекты, проявляющиеся в многообразии индуцированных эффектов
Характеристика естественных источников ЭМП
На протяжении всей эпохи эволюции живых организмов электромагнитные излучения существуют в среде их обитания – биосфере.
Основные естественные источники ЭМП: 1) атмосферное электричество; 2) радиоизлучение Солнца и галактик (реликтовое излучение, равномерно распространенное во Вселенной); 3) Электрическое и магнитное поля Земли (грозы - испускание низких ЭМИ).
Атмосферой называют ЭМП, создаваемые атмосферными разрядами. Частотный диапазон атмосферы широк – от сотен герц до десятков мегагерц. Их интенсивность максимальна на частотах вблизи 10 кГц и убывает по мере возрастания частоты. В районах, близких к местам грозовых разрядов, напряжённости электрической составляющей ЭМП атмосферный – порядка десятков, сотен и даже тысяч В/м на частотах, близких к 10 кГц.
Основными очагами атмосферы являются континенты тропического пояса, а к высоким широтам интенсивность грозовой деятельности убывает.
Известна суточная и сезонная периодичность грозовой деятельности. Грозовая деятельность связана также с солнечной активностью: во время вспышек на Солнце атмосферы значительно усиливаются
Геомагнитное поле состоит из постоянного и переменного полей. Переменное геомагнитное поле может изменяться – это спокойные и возмущенные вариации, амплитуды и фазы которых изменяются в течение суток и на протяжении года в зависимости от солнечной активности; это геомагнитные пульсации – электромагнитные волны очень низкой частоты, наблюдающиеся на поверхности Земли. Следовательно, магнитное поле Земли находится в непрестанном изменении, сложность которого отражают изменения различных параметров. Вопрос о биологической значимости геомагнитного поля дискуссионное. Исследования показали, что колебания функционально-динамических параметров живых организмов не случайны, а упорядочены. Сравнительный анализ обнаружил наличие синхронности и синфазности самых разнообразных проявлений жизнедеятельности в биосфере.
Электрическое поле Земли
В атмосфере Земли существует электрическое поле (ЕЗ), направленное вертикально к земной поверхности так, что эта поверхность заряжена отрицательно, а верхние слои атмосферы – положительно. Напряжённость этого поля зависит от географической широты: она максимальна в средних широтах, а к экватору и полюсам убывает. С увеличением расстояния от поверхности Земли ЕЗ убывает примерно по экспоненциальному закону (около 5 В/м на высоте 9 км).[9]
Величина ЕЗ испытывает периодические годовые и суточные изменения. Суточные изменения носят как общепланетарный, так и местный характер. Над различными по широте областями океана и в полярных областях суточное изменение Ез происходит по единому универсальному времени и называется унитарной вариацией. Эта вариация связана с суммарной грозовой деятельностью по Земному шару, претерпевающей такие же суточные изменения. Над остальными областями суши суточное изменение Ез связано ещё и с местной грозовой деятельностью и может значительно варьировать в зависимости от времени года.
Антропогенные источники ЭМП можно разделить на следующие группы:
– системы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии постоянного и переменного тока (0-3 кГц): электростанции, линии электропередачи (ВЛ), трансформаторные подстанции, системы электроснабжения, бытовые приборы
– транспорт на электроприводе (0-3 кГц) : железнодорожный транспорт и его инфраструктура, городской транспорт - метрополитен, троллейбусы, трамваи и т. п. – является относительно мощным источником магнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. Максимальные значения плотности потока магнитной индукции В в пригородных "электричках" достигают 75 мкТл при среднем значении 20 мкТ
– функциональные передатчики: радиовещательные станции низких частот (30 - 300 кГц), средних частот (0,3 - 3 МГц), высоких частот (3 - 30 МГц) и сверхвысоких частот (30 - 300 МГц); телевизионные передатчики; базовые станции систем подвижной (в т. ч. сотовой) радиосвязи; наземные станции космической связи; радиорелейные станции; радиолокационные станции и т. п.
Электромагнитный смог
Электромагнитный смог-это загрязнение среды обитания человека неионизирующими излучениями от устройств использующих, передающих и генерирующих электромагнитную энергию и возникающие из-за несовершенства техники и/или нерационального ее применения.[3]
Электромагнитный смог можно классифицировать на три вида:
– смог открытой местности (уличный),
– смог в помещениях (от осветительной системы),
– смог от устройств мобильной связи.
Электромагнитное загрязнение открытой местности возможно от различных передающих радиотехнических объектов (ПРТО), высоковольтных линий электропередачи, от использования неоновой и иной рекламы, проводов электротранспорта, электрифицированных железных дорог. Чтобы создать достаточно высокие уровни поля на открытой местности, необходимы очень мощные источники. Другое дело, если источником излучения являются антенны с очень узким "коэффициентом направленности действия" и высокой энергией.
Электромагнитный смог от функциональных передатчиков отличается по источнику и по действию, основным источником являются средства сотовой связи – сотовые телефоны и базовые станции связи.
Причиной внутреннего смога в помещениях являются паразитарные наслоения на синусоиду тока промышленной частоты. Известно, что в нашей стране используется две системы электроснабжения: промышленная, трехфазная (380 В), и осветительная, двухфазная (220 В). Правила эксплуатации, соответствующие стандарты требуют заземления всех элементов силовой промышленной сети. Для осветительной сети требование заземления или зануления распространяется только на распределительные устройства – от подстанций 0,4 кВ до распределительных коробок. Розетки, выключатели, большинство приборов не подлежат этому заземлению, и они становятся излучателями паразитарных токов, а практически, источниками электромагнитного смога.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 766; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!