Предельно допустимые уровни электромагнитных полей
Экология
Лекция № 3.
Тема: Электромагнитное загрязнение ОС.
Основные понятия:
АФС- антенно-фидерные системы.
ЛЭП – электромагнитные линии электропередач.
ЛТС – энергосберегающие лампы,
ЛБ – лампы белого света,
ЛД – лампы дневного света,
ЛДЦ – лампы дневного света с улушенной теплопередачей,
ЛТБ – лампы тепло-белого света,
ЛХБ – лампы холодно-белого света,
ОРУ – открытые распределительные устройства.
КВЧ – крайне высокочастотное излучение.
СВЧ - сверхвысокочастотное излучение.
УВЧ – ультравысокочастотное излучение.
ОВЧ – радиопередающие телевизионные устройства очень высокой частоты.
СЧ- среднечастотное излучение.
НЧ- низкочастотное излучение
ВЛ- высоковольтные линии.
ПЭВМ – персональная электровычислительная машина.
ПДУЗ – предельно допустимый уровень для жилых застроек.
СВО – средство визуального отображения.
УКВ и ЧМ – радиовещательные передатчики малой и средней мощности.
ЭМИ – электромагнитные излучения.
ЭМП – электромагнитные поля.
На протяжении миллиардов лет естественное магнитное поле Земли, являясь первичным периодическим экологическим фактором, постоянно воздействовало на состояние экосистем, которые адаптировались к этому воздействию. Некоторые отклонения наблюдаются лишь в период солнечной активности, когда под влиянием мощного корпускулярного потока магнитное поле Земли испытывает кратковременные резкие изменения своих характеристик. Такое явление получило название магнитные бури. Оно неблагоприятно отражается на состоянии экосистем, включая и организм человека.
|
|
|
Основные источники воздействия на естественное магнитное поле
- Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, метрополитен).
2. ЛЭП – электромагнитные линии электропередач. создают электромагнитные поля промышленных частот 50Гц, что в сотни раз выше уровня естественных полей. Напряженность поля может достигать десятки тысяч В/м.
Наибольшая напряженность поля наблюдается в месте максимального провисания проводов, в точке проекции крайних проводов на землю и в 5 м от нее кнаружи от продольной оси трассы. ЛЭП бывают напряженности: 150, 300,330, 500,750 кВ/м.
3. Электросеть (распределительные щиты, электропроводка, удлинители, осветительная аппаратура, обогреватели). Частот 50 Гц.
|
|
|
К электропроводке относятся: кабели электропитания систем
жизнеобеспечения зданий, токораспределительные провода, а также разветвительные щиты, силовые ящики и трансформаторы. Электропроводка является основным источником электромагнитного поля промышленной частоты в жилых помещениях. При этом уровень напряженности электрического поля, излучаемого источником, зачастую относительно невысок (не превышает 500 В/м).- Бытовые электроприборы, (телевизоры, холодильники, морозильники, пылесосы, электроплиты, электробритвы, фены, инструмент и др.). Частота до 300 кГц.
Источниками электромагнитных полей являются все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока. При этом уровень излучения изменяется в широчайших пределах в зависимости от модели, устройства прибора и конкретного режима работы. Также уровень излучения сильно зависит от потребляемой мощности прибора – чем выше мощность, тем выше уровень электромагнитного поля при работе прибора. Напряженность электрического поля вблизи электробытовых приборов не превышает десятков В/м.
|
|
|
5. Персональные компьютеры.
| Компьютеры (монитор, системный блок, принтер, сканер, клавиатура, мышь и др.). В частности: Системный блок в сборе Устройства ввода-вывода (принтеры, сканеры, дисководы и др.)Источники бесперебойного питания, сетевые фильтры и стабилизаторы. | до 300 кГц 50Гц…1000МГц 0..50Гц 50 Гц..100 КГц |
а) малой мощности (до 5 кВт);
|
|
|
б) средней мощности (от 5 до 25 кВт);
в) мощные (от 25 до 100 кВт);
г) сверхмощные (от 100 кВт и более).
Телецентры и телевизионные ретрансляторы оснащаются передатчиками:
а) малой мощности - до 2,5- 5 кВт,
б) средней мощности - до 7,5- 25 кВт,
в) большой мощности – 15 -50 кВт и выше.
Радиопередатчики по частоте делятся на:- высокочастотные (частота не менее 300 МГц),- сверхвысокочастотные (частота более 300 МГц).
Антенны передающих радиообъектов и радиолокационных станций являются основным излучающим элементом, т.е. источником энергии электромагнитного поля радиоволн в населенных местах.
Антенны, используемые для радиовещания и радио связи в диапазонах средних и коротких волн, характеризуются большим разнообразием. По диаграмме направленности в горизонтальной плоскости они подразделяются на антенны:
а) ненаправленного (кругового) излучения,
б) направленного излучения,
в) остронаправленного излучения.
8. Спутниковая связь. Системы спутниковой связи состоят из передающей станции на Земле и спутников – ретрансляторов, находящихся на орбите. Передающие станции спутниковой связи излучают узконаправленный волновой пучок, плотность потока энергии в котором достигает сотен Вт/м2. Системы спутниковой связи создают высокие напряженности электромагнитного поля на значительных расстояниях от антенн. Например, станция мощностью 225 кВт, работающая на частоте 2,38 ГГц, создает на расстоянии 100 км плотность потока энергии 2,8 Вт/м2. Рассеяние энергии относительно основного луча очень небольшое и происходит больше всего в районе непосредственного размещения антенны. 9. Радарные установки. Радиолокационные и радарные установки имеют обычно антенны рефлекторного типа («тарелки») и излучают узконаправленный радиолуч. Периодическое перемещение антенны в пространстве приводит кпространственной прерывистости излучения. Наблюдается также временнаяпрерывистость излучения, обусловленная цикличностью работы радиолокатора наизлучение. Они работают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельныеспециальные установки могут работать на частотах до 100 ГГц и более.Вследствие особого характера излучения они могут создавать на местностизоны с высокой плотностью потока энергии (100 Вт/м2 и более).
При одновременном воздействии нескольких источников напряженность поля определяют как среднеквадратичное от всех источников, умноженное на число, а плотность потоков суммируют.
E∑ = √ ∑Ei2, В/м – напряженность электрического поля,
H∑ = √ ∑Hi2, А/м – напряженность магнитного поля,
I ∑ = √ ∑ Ii2, Вт/м2 – плотность потока энергии.
Величины i – х напряженностей определяют расчетами, либо натуральными измерениями.
Предельно допустимые уровни электромагнитных полей
В нашей стране разработаны и приняты санитарные нормы, являющиеся по ряду параметров самыми жесткими в мире. В качестве предельно допустимого уровня облучения населения принимаются такие значения электромагнитных полей, которые при ежедневном воздействии в свойственных для данного источника излучения, режимах не вызывают у людей заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования. Основной критерий безопасности для населения установлен Минздравом РФ и составляет не боле6е 500 В/м при частоте 50 Гц в местах постоянного пребывания людей. Магнитные поля для населения России не нормируются.
Введенный в качестве рекомендации учеными Швеции и ряда других стран дополнительный критерий безопасности состоит в том, что в местах ночного отдыха и пребывания детей напряженность магнитного поля частотой 50 Гц не должна превышать 0,2 МкТл.
ПДУ - Предельно допустимые уровни напряженности ЭМП представлены в таблице 1, в соответствии с «Санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередач переменного тока промышленной частоты» № 2971-84.
Таблица 1
Предельно допустимые уровни напряженности электрического поля
| Помещение, территория | Напряженность электрического поля, кВ/м |
| Внутри жилых зданий | 0,5 |
| На территории зоны жилой застройки | 1,0 |
| В населенной местности, вне жилой застройки (земли в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа и сельских населенных пунктов, в черте этих пунктов); на участках пересечения высоковольтных линий с автомобильными дорогами 1-1У категории | 10 |
| В ненаселенной местности (часто посещаемой людьми, доступной для транспорта и сельскохозяйственные угодья) | 15 |
| В труднодоступной местности (не доступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на специально выгороженных участках, где доступ населения исключен) | 20 |
При величине напряженности поля выше 500 В/м должны быть приняты меры, исключающие воздействие на человека электрических зарядов и токов стекания.
Для зон, находящихся около радиотехнических объектов, нормирование проводится в соответствии с «Временными санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия электромагнитных полей, создаваемых радиотехническими объектами» № 2963-84. Эти нормы распространяются и на ЭМП телевизионных станций УВЧ диапазона.
Для зон, прилегающих к телевизионным станциям СВЧ диапазона нормирование производится по СН 4262-87.
Измерение уровней излучений радиолокационный устройств производится в соответствии с «Методическими указаниями по определению плотности потока энергии электромагнитного поля, размеров санитарно-защитных зон и размещению метеорологических радиолокаторов» № 1910-77 и «Методическими указаниями по определению уровней электромагнитного поля и гигиеническими требованиями к размещению ОВЧ, УВЧ и СВЧ радиотехнических средств гражданской авиации» № 2284-81.
При загрязнении ОС электромагнитным излучением радиочастотного диапазона пользуются СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96.
Нормированию подлежит также бытовая и компьютерная техника, которая является техногенным источником электромагнитных полей. В соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно вычислительным машинам и организация работы», время непрерывной и суммарное время работы за персональным компьютером представлено в таблице 2.
Таблица 2
Нормативы продолжительности работы на ПЭВМ
| Категории пользователей | Продолжительность работы на ПЭВМ в течение дня | |
| непрерывная | общая | |
| Дети дошкольного возраста | - | 7-10 мин |
| Школьники | 10-30 мин | 45-90 мин |
| Студенты | 1-2 ч | 2-3 ч |
| Взрослые | до 2 ч | до 6 ч |
| Прибор | Интервал предельно допустимых величин магнитной индукции, мкТл |
| Кофеварка | 0…0,2 |
| Стиральная машина | 0…0,3 |
| Утюг | 0…0,4 |
| Пылесос | 0,2…2,2 |
| Электроплита | 0,4…4,5 |
| Лампа «дневного света» (люминесцентные лампы ЛТБ, ЛТС) | 0,5…2,5 |
| Электродрель (электродвигатель мощностью 250-900 Вт) | 2,2…5,4 |
| Электромиксер (электродвигатель мощностью 15-300 Вт | 0,5…2,2 |
| Телевизор | 0…2 |
| Микроволновая печь (индукционная, СВЧ) | 4…12 |
Предельно допустимые уровни ЭМП для жилых застроек и помещений представлены в таблице 4.
Таблица 4
Предельно допустимые уровни ЭМП для жилых застроек и помещений
| Степень излучения | Диапазон частот | Радиоволны | ПДУЗ |
| НЧ | 30-300 кГц | километровые волны 10 – 1 км (длинные волны) | 20-25 В/м |
| СЧ | 0,3- 3 МГц | гектометровые волны 1 - 0,1 км (средние волны) | 10- 15 В/м |
| ВЧ | 3- 30 МГц | декаметровые волны 100 – 10 м (короткие волны) | 4- 10 В/м |
| ОВЧ | 30-300 МГц | метровые волны 10 – 1 м (ультракороткие волны) | 2- 4 В/м |
| УВЧ (непрерывно) | 300-3000МГц | дециметровые волны (микроволны) | 5 мкВт/м2 |
| СВЧ (непрерывно) | 3-30 ГГЦ | сантиметровые волны (микроволны) | 5 мкВт/м2 |
| УВЧ (импульсно) | 3-30 ГГЦ | дециметровые волны (микроволны) | 10-140 мкВт/м2 время ограничено |
| СВЧ (импульсно, время ограничено) | 3-30 ГГЦ | сантиметровые волны (микроволны) | |
| КВЧ | 30-300 ГГц | миллиметровые волны 10 – 1 мм (микроволны) |
Защита от ЭМП
Способ защиты расстоянием и временем. Данный способ защиты ОС от воздействия ЭМП является основным, включающим в себя как технические, так и организационные мероприятия.
При размещении на служебных территориях радиотехнических сооружений и объектов с целью получения уровней воздействия ЭМП, не превышающих ПДУ, учитывают:
- мощность и диапазон частот источника ЭМП;
- конструктивные особенности, диаграмму направленности и высоту размещения антенн излучателя;
- рельеф местности;
- оптимальный режим работы источника ЭМП;
- этажность и особенность застройки и т.п.
При сооружении радиотехнических объектов в случае необходимости создают санитарно-защитную зону и зону ограничения застройки в соответствии с Санитарными нормами № 245-71. Размеры зон ограничений и санитарно-защитной зоны выбирают по методикам, представленным в приложении правил СН 2963-84.
Вдоль трассы высоковольтных линий, проходящей через населенную местность, границу санитарно-защитной зоны выбирают в соответствии с размерами, представленными в таблице 5.
Таблица 5
Граница санитарной зоны вдоль трассы высоковольтных линий электропередач
| Напряжение ВЛ, кВ | Расстояние от проекции на землю крайних фаз проводов, м |
| 1150 | 300 |
| 750 | 250 |
| 500 | 150 |
| 330 | 75 |
| 220 | 25 |
| 110 | 20 |
| 35 | 15 |
| до 20 | 10 |
Санитарно-защитные зоны радио- и телевизионных станций представлены в таблицах 6 и 7.
Таблица 6
Размеры санитарно-защитных зон для типовых передающих радиостанций
| Мощность одного передатчика | Наименование объекта | Санитарно-защитная зона в метрах |
| 1. Малой мощности – до 5 кВт
| длинноволновые | 10 |
| средневолновые | 20 | |
| коротковолновые | 175 | |
| 2. Средней мощности - от 5 до 25 кВт
| длинноволновые | 10 - 75 |
| средневолновые | 20 - 150 | |
| коротковолновые | 175 - 400 | |
| 3. Большой мощности - от 25 до 100 кВт
| длинноволновые | 75 - 480 |
| средневолновые | 150 - 960 | |
| коротковолновые | 400 - 2500 | |
| 4. Сверхмощные - свыше 100 кВт
| длинноволновые | более 480 |
| средневолновые | более 960 | |
| коротковолновые | более 2500 |
Таблица 7
Размеры санитарно-защитных зон для типовых телецентров и телевизионных ретрансляторов
| № | Мощность одного передатчика | Количество программ | Суммарная мощность объекта с учетом УКВ и ЧМ вещания | Санитарно-защитная зона в метрах |
| 1 | Малой мощности до 2,5 – 5 кВт | одна | до 10 кВт | в пределах технической территории |
| 2 | Средней мощности до 7,5- 25 кВт | одна | до 75 кВт | 200 - 300 |
| 3 | Большой мощности до 15- 50 кВт | две | до 160 кВт | 400 - 500 |
| 4 | Сверхмощные – свыше 15 -50 кВт | три | порядка 200 кВт | 500 - 1000 |
В пределах санитарно-защитной (охранной) зоны запрещается размещать жилые здания, стоянки и остановки транспорта, устраивать места отдыха, спортивные и игровые площадки.
С целью уменьшения ЭМП промышленной частоты увеличивают высоту подвеса проводов ВЛ, удаляют жилую застройку от линий передачи, применяют экранирующие устройства, заземляют тросы.
Также в стадии разработки необходимо подбирать оптимальные геометрические параметры ЛЭП, находить возможности замены воздушных линий ЛЭП на кабельные и подземной прокладки высоковольтных линий.
Способ защиты временем состоит в том, чтобы находиться вблизи источников ЭМП как можно меньше времени. Например, в зоне напряженностью 10 кВ/м разрешается находиться не более 3 часов, а при 20 кВ/м – не более 10 минут в день. Допускается уменьшение санитарно-защитных зон для сельской местности и самых высоких напряжений почти в 6 раз при условии ограничения времени пребывания и других специальных мер.
Способ экранирования ЭМП. Этот способ защиты от электромагнитных излучений использует процессы отражения и поглощения электромагнитных волн.
Для снижения электрической составляющей поля в зонах с повышенной напряженностью предложено заземлять металлические крыши, на неметаллические устанавливать заземленные сетки. На открытых местностях, расположенных в зонах с повышенными уровнями ЭМП, применяются экранирующие устройства в виде железобетонных заборов, тросовых экранов, экранирующих сеток, высаживаются деревья высотой более 2 м и др. Для снижения уровня ЭМП промышленных источников используются стандартные специализированные средства в соответствии с ГОСТ 12.1.006-84.
Частичной экранирующей способностью Sэ обладают строительные конструкции:
Sэ = 20 lg Wo/Wп
где Wo и Wп – соответственно интенсивности падающей и прошедшей электромагнитной волны.
Ослабление (экстинкция) электромагнитного излучения строительных конструкций представлена в таблице 8 для длин волн 3 см и 10 см.
Таблица 8
Ослабление электромагнитного излучения строительными конструкциями
| Материалы и элементы конструкций | Экстинкция, дБ | |
| λ = 3 см | λ = 10 см | |
| Кирпичная стена толщиной 70 см | 21 | 16 |
| Междуэтажное перекрытие | 22 | 2 |
| Оштукатуренная стена здания | 12 | 8 |
| Окна с двойными рамами | 18 | 7 |
Таким образом, основными мерами защиты от ЭМП являются нормативы по расстоянию, времени пребывания и, в некоторых случаях, - экраны.
Концепция нормирования электромагнитных полей и излучений предусматривает:
- выработку единой системы нормативных значений предельно допустимых уровней электромагнитных полей и излучений;
- защиту природных ресурсов от потерь, обусловленных действием этих полей на различные компоненты природной сред;
- предотвращение значительных функциональных нарушений экосистем в результате прямого или косвенного воздействия полей на те или иные компоненты этих систем.
Воздействие ЭМИ на человека.
Отрицательное воздействие электромагнитных полей на человека и на те или иные компоненты экосистем прямопропорционально мощности поля и времени облучения.
Электрическая составляющая электромагнитного поля формирует на поверхности тела человека и его внутренних органах определенный потенциал (от нескольких сот милливольт до десятков вольт). Этот потенциал взаимодействует с собственными биоэлектрическими импульсами органов человека, величина которых составляет всего несколько милливольт и тем самым искажает функцию определенных органов и систем организма (нервная, сердечно-сосудистая системы).
Магнитная составляющая действует другим образом. В организме человека есть единственный и уникальный магниточувствительный орган - эпифиз или шишковидная железа. Она расположена в основании мозга, вырабатывает гормон мелатонин и ответственна за ход так называемых биологических часов (чередование сна и бодрствования).
Магнитное поле подавляет выработку мелатонина эпифизом. Мелатонин влияет на выработку почти всех остальных гормонов тела, что при длительном воздействии может вести к серьезному заболеванию.
Особенно вредное воздействие оказывает пульсирующее (модулированное) электромагнитное поле. Оно генерируется радиотелефонами стандарта DECT (100 Гц) и сотовыми телефонами (217 Гц).
Согласно недавним исследованиям модулированный сигнал обладает "тунелирующим" эффектом на клетки головного мозга и тем самым открывает доступ для поступления в мозг различных токсинов, в том числе тяжелых металлов.
При разговорах высокочастотное модулированное излучение проникает внутрь головы, облучает ткани мозга и может быть причиной развития злокачественных опухолей.
Неблагоприятные воздействия электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП, проявляются уже при напряженности поля 1000 В/м. У человека нарушаются эндокринная система, обменные процессы, функции головного и спинного мозга.
Воздействие неионизирующих электромагнитных излучений от радиотелевизионных и радиолокационных станций на среду обитания человека связано с формированием высокочастотной энергии. Отмечено, что в районах, расположенных вблизи мощных излучающих теле- и радиоантенн, заметно повышается заболеванием катарактой глаз (помутнение кристаллика глаза), происходит нарушением физиологических функций человека и животных.
Медико-биологическое негативное воздействие электромагнитных излучений возрастает с повышением частоты, т.е. с уменьшением длины волн.
Постоянна работа с дисплеями может вызвать астенопию (зрительный дискомфорт), проявляющийся в покраснении век и глазных яблок, затуманивании зрения, утомлении, появлений нервно-психических нарушений и др.
Электросмог - это совокупность электромагнитных полей, разнообразных частот, которые воздействует на человека в закрытых помещениях. Говоря проще, электросмог - электромагнитное загрязнение квартиры, дома, офиса, дачи, даже автомобиля.
Симптомы от воздействия электросмога у человека:
1. Общие симптомы:
- Нарушение концентрации внимания
- Головные боли
- Слабость
- Потеря работоспособности
- Непреходящая усталость
- Приступы головокружения
- Поверхностный сон
- Потеря сил
- Снижение потенции
- Состояние внутреннего опустошения
- Нестабильность температуры тела
- Аллергические реакции
2. Симптомы со стороны нервной системы:
- Функциональные нарушения центральной и вегетативной нервной систем
- Изменения электроэнцефалограммы
- Неврастенические проявления
- Склонность к потению
- Легкое дрожание пальцев
3. Симптомы со стороны сердечно-сосудистой системы:
- Кардиоваскулярные нарушения
- Вегетативные нарушения сердечно-сосудистой системы
- Нестабильность пульса
- Нестабильность артериального давления.
В целом специалисты выделяют четыре системы, наиболее подверженные действию электромагнитного излучения: нервную, иммунную, эндокринную и половую.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 96; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!