Электромагнитные поля радиочастот
Источниками возникновения электромагнитных полей радиочастот являются: радиовещание, телевидение, радиолокация, радиоуправление, закалка и плавка металлов, сварка неметаллов, электроразведка в геологии (радиоволновое просвечивание, методы индукции и др.), радиосвязь и др.
Электромагнитная энергия низкой частоты 1-12 кГц широко используется в промышленности для индукционного нагрева с целью закалки, плавки, нагрева металла.
Энергия импульсивного электромагнитного поля низких частот применяется для штамповки, прессовки, для соединения различных материалов, литья и др.
При диэлектрическом нагреве (сушка влажных материалов, склейка древесины, нагрев, термофиксация, плавка пластмасс) используются установки в диапазоне частот от 3 до 150 МГц.
Ультравысокие частоты используются в радиосвязи, медицине, радиовещании, телевидении и др. Работы с источниками сверхвысокой частоты осуществляются в радиолокации, радионавигации, радиоастрономии и др.
Биологическое действие электромагнитных полей радиочастот
По субъективным ощущениям и объективным реакциям организма человека не наблюдается особых различий при воздействии всего диапазона радиоволн ВЧ, УВЧ и СВЧ, но более характерны проявления и неблагоприятны последствия воздействий СВЧ электромагнитных волн.
Наиболее характерными при воздействии радиоволн всех диапазонов являются отклонения от нормального состояния центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы человека. Общим в характере биологического действия электромагнитных полей радиочастот большой интенсивности является тепловой эффект, который выражается в нагреве отдельных тканей или органов. Особенно чувствительны к тепловому эффекту хрусталик глаза, желчный пузырь, мочевой пузырь и некоторые другие органы.
Субъективными ощущениями облучаемого персонала являются жалобы на частую головную боль, сонливость или бессонницу, утомляемость, вялость, слабость, повышенную потливость, потемнение в глазах, рассеянность, головокружение, снижение памяти, беспричинное чувство тревоги, страха и др.
К числу перечисленных неблагоприятных воздействий на человека следует добавить мутагенное действие, а также временную стерилизацию при облучении интенсивностями выше теплового порога.
Для оценки потенциальных неблагоприятных воздействий электромагнитных волн радиочастот приняты допустимые энергетические характеристики электромагнитного поля для различного диапазона частот — электрическая и магнитная напряжённости, плотность потока энергии.
Защита от электромагнитных полей радиочастот
Для обеспечения безопасности работ с источниками электромагнитных волн проводится систематический контроль фактических значений нормируемых параметров на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала. Если условия работы не удовлетворяют требованиям норм, то применяются следующие способы защиты:
- Экранирование рабочего места или источника излучения.
- Увеличение расстояния от рабочего места до источника излучения.
- Рациональное размещение оборудования в рабочем помещении.
- Использование средств предупредительной защиты.
- Применение специальных поглотителей мощности энергии для уменьшения излучения в источнике.
- Использование возможностей дистанционного управления и автоматического контроля и др.
Рабочие места обычно располагают в зоне минимальной интенсивности электромагнитного поля. Конечным звеном в цепи инженерных средств защиты являются средства индивидуальной защиты. В качестве индивидуальных средств защиты глаз от действия СВЧ-излучений рекомендуются специальные защитные очки, стёкла которых покрыты тонким слоем металла (золота, диоксида олова).
Защитная одежда изготовляется из металлизированной ткани и применяется в виде комбинезонов, халатов, курток с капюшонами, с вмонтированными в них защитными очками. Применение специальных тканей в защитной одежде позволяет снизить облучение в 100-1000 раз, то есть на 20-30 децибел (дБ). Защитные очки снижают интенсивность излучения на 20-25 дБ.
В целях предупреждения профессиональных заболеваний необходимо проводить предварительные и периодические медицинские осмотры. Женщин в период беременности и кормления грудью следует переводить на другие работы. Лица, не достигшие 18-летнего возраста, к работе с генераторами радиочастот не допускаются. Лицам, имеющим контакт с источниками СВЧ- и УВЧ-излучений, предоставляются льготы (сокращённый рабочий день, дополнительный отпуск).
Как действует ЭМП на здоровье
В СССР широкие исследования электромагнитных полей были начаты в 60-е годы. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном действии магнитных и электромагнитных полей, было предложено ввести новое нозологическое заболевание “Радиоволновая болезнь” или “Хроническое поражение микроволнами”. В дальнейшем, было установлено, что, во-первых, нервная система человека, особенно высшая нервная деятельность, чувствительна к ЭМП, и, во-вторых, что ЭМП обладает т.н. информационным действием при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины теплового эффекта. Результаты этих работ были использованы при разработке нормативных документов в России. В результате нормативы в России были установлены очень жесткими и отличались от американских и европейских в несколько тысяч раз (например, в России ПДУ для профессионалов 0,01 мВт/см2; в США — 10 мВт/см2).
Биологическое действие электромагнитных полей
Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены. Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими.
Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания. Особо опасны ЭМП могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.
Влияние на нервную систему
Большое число исследований, выполненных в России, и сделанные монографические обобщения, дают основание отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных систем в организме человека к воздействию ЭМП. На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных импульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности. Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Эти лица могут иметь склонность к развитию стрессорных реакций.
Влияние на иммунную систему
В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма. Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяется характер инфекционного процесса — течение инфекционного процесса отягощается. Влияние ЭМП высоких интенсивностей на иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на систему клеточного иммунитета.
Другие медико-биологические эффекты
С начала 60-х годов в СССР были проведены широкие исследования по изучению здоровья людей, имеющих контакт с ЭМП на производстве. Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с ЭМП в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний, клиническую картину которого определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Было предложено выделить самостоятельное заболевание — радиоволновая болезнь.
Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия ЭМ-излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся прежде всего в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время находившиеся в зоне ЭМ-излучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц по роду своей работы постоянно находившихся под действием ЭМ-излучения с достаточно большой интенсивностью. Работающие с МП и ЭМП, а также население, живущее в зоне действия ЭМП жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1-3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость. Можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых ЭМ-излучения (особенно в дециметровом диапазоне волн) может повести к психическим расстройствам.
Как защититься от ЭМП
Организационные мероприятия по защите от ЭМП К организационным мероприятиям по защите от действия ЭМП относятся: выбор режимов работы излучающего оборудования, обеспечивающего уровень излучения, не превышающий предельно допустимый, ограничение места и времени нахождения в зоне действия ЭМП (защита расстоянием и временем), обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМП.
Защита временем применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения в данной точке до предельно допустимого уровня. В действующих ПДУ предусмотрена зависимость между интенсивностью плотности потока энергии и временем облучения.
Защита расстоянием основывается на падении интенсивности излучения, которое обратно пропорционально квадрату расстояния и применяется, если невозможно ослабить ЭМП другими мерами, в том числе и защитой временем. Защита расстоянием положена в основу зон нормирования излучений для определения необходимого разрыва между источниками ЭМП и жилыми домами, служебными помещениями и т.п. В соответствии с ГОСТ зоны излучения ограждаются либо устанавливаются предупреждающие знаки с надписями: «Не входить, опасно!».
Технические способы защиты
Для защиты населения от воздействия электромагнитных излучений в строительных конструкциях в качестве защитных экранов могут применяться металлическая сетка, металлический лист или любое другое проводящее покрытие, в том числе и специально разработанные строительные материалы. В ряде случаев достаточно использования заземленной металлической сетки, помещаемой под облицовочный или штукатурный слой. В качестве экранов могут применяться также различные пленки и ткани с металлизированным покрытием. В последние годы в качестве радиоэкранирующих материалов получили металлизированные ткани на основе синтетических волокон. Экранирующие текстильные материалы обладают малой толщиной, легкостью, гибкостью; они могут дублироваться другими материалами (тканями, кожей, пленками), хорошо совмещаются со смолами и латексами.
Copyright © 2003-2014 Web-industry
Все Права Защищены Политика конфиденциальности
Защита от опасных излучений и электростатических зарядов
Электромагнитная энергия высоких частот (ВЧ) и ультравысоких частот (УВЧ) широко применяется в радиосвязи, радиовещании, телевидении, для нагрева металлов и диэлектриков.
Причиной возникновения электромагнитных полей ВЧ и УВЧ в рабочих помещениях является некачественное экранирование высокочастотных элементов в блоках передатчиков, разделительных фильтрах, линиях передач и др.
При нагреве диэлектриков и металлов электромагнитные поля возникают у пластин конденсаторов, индукторов и подводящих к ним энергию фидерных линиях.
Энергия сверхвысоких частот (СВЧ) широко применяется в радиоастрономии, радиоспектроскопии, ядер-ной физике, радионавигации и особенно в радиолокации.
Источник СВЧ энергии — электровакуумные приборы миллиметрового, сантиметрового и дециметрового диапазонов (магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, лампы обратной волны и др.).
При испытании и эксплуатации генераторов СВЧ энергии источниками излучений являются сам генератор электромагнитных колебаний, излучающие системы — антенна или эквивалент антенны, открытый конец волновода. Кроме того, излучения СВЧ энергии могут проникнуть через неплотности фланцевых соединений СВЧ тракта, волноводно-коаксиальные переходы, места катодных выводов генерируемых приборов, конструктивные отверстия и щели в элементах волноводного тракта, смотровые окна и неплотности дверей установок, где находятся источники СВЧ энергии.
В чем заключается вредное воздействие на человека электромагнитных излучений?
При облучении человека электромагнитными волнами в тканях его организма происходят сложнейшие физикобиологические процессы, которые могут стать причиной нарушения нормального функционирования как отдельных органов, так и организма в целом.
Вследствие чрезмерного электромагнитного облучения люди обычно быстро утомляются, жалуются на головные боли, общую слабость, боли в области сердца. У них увеличивается потливость, повышается раздражительность, становится тревожным сон. У отдельных лиц при длительном облучении появляются судороги, наблюдается снижение памяти, отмечаются трофические явления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. д.).
Каковы пределы допустимого облучения обслуживающего персонала?
Для обеспечения безопасных условий труда обслуживающего персонала источников излучения и окружающих лиц установлены нормы допустимого облучения.
Напряженность электромагнитных полей на рабочих местах не должна превышать:
- по электрической составляющей:
- в диапазоне частот 60 кГц — 3 МГц — 50 В/м;
- 3—30 МГц — 20 В/м;
- 30—50 МГц — 10 В/м;
- 50—300 МГц — 5 В/м;
- по магнитной составляющей:
- в диапазоне частот 60 кГц — 1,5 МГц — 5 А/м;
- 30 МГц — 50 МГц — 0,3 А/м.
Предельно допустимая плотность потока энергии электромагнитных полей в диапазоне частот 300 МГц — 330 ГГц и время пребывания на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, связанного профессионально с воздействием полей (кроме случаев облучения от вращающихся и сканирующихся антенн), взаимосвязаны следующим образом: пребывание в течение рабочего дня — до 0,1 Вт/м², не более 2 ч — 0,1 — 1 Вт/м², в остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0,1 Вт/м²; пребывание не более 20 мин — 1 —10 Вт/м² при условии пользования защитными очками. В остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0,1 Вт/м².
Напряженность электрического поля промышленной частоты (50 Гц) в электроустановках напряжением 400 кВ и выше для персонала, систематически (в течение каждого рабочего дня) обслуживающего их, не должна превышать при пребывании человека в электрическом поле:
- без ограничения времени — до 5 кВ/м;
- не более 180 мин в течение одних суток — 5—10 кВ/м;
- не более 90 мин в течение одних суток — 10—15 кВ/м;
- не более 10 мин в течение одних суток — 15—20 кВ/м;
- не более 5 мин в течение суток — 20—25 кВ/м.
Остальное время суток человек обязан находиться в местах, где напряженность электрического поля не превышает 5 кВ/м.
Каким образом обеспечивается защита человека от электромагнитного облучения?
Защита человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществляется способами, основными из которых являются: уменьшение излучения непосредственно от самого источника, экранирование источника излучения и рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, применение индивидуальных средств защиты, организационные меры защиты.
Для реализации этих способов применяются средства защиты: экраны, поглотительные материалы, аттенюаторы, эквивалентные нагрузки и индивидуальные средства.
Для чего предназначены экраны?
Экраны предназначены для ослабления электромагнитного поля в направлении распространения волн. Степень ослабления зависит от конструкции экрана и параметров излучения. Существенное влияние на эффективность защиты оказывает также материал, из которого изготовлен экран. Часто для экранирования применяется металлическая сетка. Экраны из сетки имеют ряд преимуществ: они просматриваются, пропускают поток воздуха, позволяют достаточно быстро ставить и снимать экранирующие устройства. Конструкция экрана в .каждом отдельном случае должна обеспечивать наибольший эффект экранирования.
Экранированию подлежат генераторы, фидерные линии, элементы высоковольтных электроустановок, разъемы рабочих контуров, индукционные катушки, рабочие конденсаторы, смотровые окна и установки в целом.
Каким образом обеспечивается защита от электромагнитного излучения с помощью поглотительного материала?
Поглотительный материал осуществляет защиту путем превращения энергии электромагнитного поля в тепловую. В качестве поглотительного материала применяют каучук, пенополистирол, ферромагнитный порошок со связывающим диэлектриком, волосяные маты, пропитанные графитом, и другие материалы.
Для повышения поглотительной способности материала ему придают форму, обеспечивающую хорошее поглощение при незначительной толщине материала. Кроме того, многократное отражение волн приводит к взаимному их уничтожению. Использование таких материалов особенно эффективно в диапазонах высоких и сверхвысоких частот излучения.
Хорошие результаты дает совместное применение экрана и поглотительного материала. Поглотительный материал наносится на металлический лист, выполняющий роль экрана. Эта конструкция обеспечивает двукратное прохождение электромагнитной волны через поглотительный материал.
Для чего используются индивидуальные средства?
Индивидуальные средства предназначены для защиты человека или отдельных его органов при работе в сильных электромагнитных полях. Они применяются в тех случаях, когда другие меры защиты не могут быть использованы или не обеспечивают необходимого ослабления излучения. К индивидуальным средствам относятся защитные халаты, комбинезоны, очки. Они являются своеобразными экранами. Их защитные свойства определяются степенью отражения волн.
Материалом для защитных халатов и комбинезонов служит специальная ткань, в структуре которой тонкие металлические нити скручены с хлопчатобумажными, что придает ткани плотность, эластичность и теплозащитные свойства.
Индивидуальные средства защиты должны применяться в исправном состоянии, а их защитные свойства периодически проверяться.
В чем заключаются организационные меры защиты?
Организационные меры защиты направлены на обеспечение безопасных условий труда при использовании электромагнитной энергии. Они должны учитываться прежде всего при организации производства, рабочего места и режима труда. Наибольшее значение при этом необходимо уделять выбору расстояния от источника излучения до рабочего места и сокращению времени пребывания человека в электромагнитном поле.
Эти меры иногда называются соответственно: «защита расстоянием» и «защита временем».
С учетом эффективности защиты расстоянием санитарными нормами установлено, что на каждую действующую установку в закрытом помещении мощностью до 30 кВт отводится не менее 25 м² площади и не менее 40 м² для установки большей мощности. Для вновь монтируемых установок площади должны быть в 1,5—2 раза больше.
Защита временем может осуществляться путем смены работающих, частичной автоматизацией процессов, дистанционным управлением установкой, перерывом в работе и т. п.
Как осуществляется контроль уровней облучения?
Контроль уровней облучения необходимо вести путем измерения нормируемого параметра электромагнитного поля на рабочем месте не реже двух раз в год, а также при вводе в действие новых источников излучения, при реконструкции действующих установок, после ремонтных работ. При опытных и исследовательских работах уровни облучений следует проверять при каждом изменении условий труда.
Измерения в каждой выбранной точке производятся не менее трех раз, их результаты фиксируются в протоколе. За уровень электромагнитного облучения в данной точке принимается среднеарифметическое трех измерений. Измерения производятся специально разработанными для этой цели приборами.
В чем заключается вредное воздействие статического электричества в промышленности?
Заряды статического электричества могут возникнуть при соприкосновении или трении твердых материалов, при размельчении или пересыпании однородных и разнородных непроводящих материалов, при разбрызгивании диэлектрических жидкостей, при транспортировке сыпучих веществ и жидкостей по трубопроводам и др.
Вредное воздействие статического электричества проявляется в возможности пожаров и взрывов от электростатических зарядов, технологических помех, нарушающих нормальный ход того или иного технологического процесса, физиологического воздействия на организм человека.
Человек может подвергаться длительному процессу электризации при контактировании с различного рода предметами, выполненными из материалов с высокими диэлектрическими свойствами. К числу подобных источников электризации относятся: полы, ковры, ковровые дорожки из синтетических и других электронепроводящих материалов.
Действие статического электричества на человека смертельной опасности не представляет, поскольку сила тока составляет небольшую величину. Искровый разряд статического электричества человек ощущает, как толчок или судорогу. При внезапном уколе может возникнуть испуг, и вследствие рефлекторных движений человек может сделать непроизвольно движения, приводящие к падению с высоты, попаданию в неогражденные части машин и др. Длительное воздействие статического электричества неблагоприятно отражается на состоянии здоровья.
Вызываемые статическим электричеством неприятные ощущения могут явиться этиологическим фактором неврастенического синдрома, головной боли, плохого сна, раздражительности, неприятных ощущений в области сердца и т. д.
Каковы способы защиты от статического электричества?
Для предупреждения возможности возникновения опасных искровых разрядов с поверхности оборудования, а также с тела человека предусматривают следующие меры, обеспечивающие стекание возникающих зарядов статического электричества:
- отвод зарядов, достигаемый заземлением оборудования и коммуникаций, а также обеспечение постоянного электрического контакта тела человека с заземлением;
- отвод зарядов, обеспечиваемый уменьшением удельных объемных и поверхностных электрических сопротивлений. Известны способы увеличения поверхностной и объемной электропроводности для твердых и жидких диэлектриков:
- увлажнение воздуха до 65—75%, если это допустимо по условиям технологического процесса;
- химическая обработка поверхности электропроводными покрытиями;
- нанесение на поверхность антистатических веществ, добавление антистатических присадок в горючие диэлектрические жидкости;
- нейтрализация зарядов, достигаемая применением различных типов нейтрализаторов (индукционных; высоковольтных, высокочастотных, радиоактивных и др.).
Основные источники излучения, формирующие проблемную экологическую обстановку в СВЧ и КВЧ диапазонах Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Гарец П.Д.
В статье приводится характеристика основных источников электромагнитных излучений СВЧ и КВЧ диапазонов и анализ существующей системы территориального экологического мониторинга. Выявляется потребность в разработке структурно-функцональной организации, основанной на использовании акустооптической ячейки
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Гарец П.Д.
Исследование электромагнитного излучения от систем сотовой связи
Охрана труда экипажа судна при эксплуатации навигационного оборудования и других источников электромагнитных полей
Факторы профессионального риска, характеризующие условия труда работающих с источниками электромагнитных излучений
Риск-ориентированная модель контроля уровней ЭМП базовых станций сотовой связи
Экологическая безопасность городской среды при воздействии электромагнитных полей
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.Текст научной работы на тему «Основные источники излучения, формирующие проблемную экологическую обстановку в СВЧ и КВЧ диапазонах»
ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ, ФОРМИРУЮЩИЕ ПРОБЛЕМНУЮ ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ОБСТАНОВКУ В СВЧ И КВЧ ДИАПАЗОНАХ
Юго-Западный государственный университет, г. Курск
В статье приводится характеристика основных источников электромагнитных излучений СВЧ и КВЧ диапазонов и анализ существующей системы территориального экологического мониторинга. Выявляется потребность в разработке структурно-функцональной организации, основанной на использовании акустооптической ячейки
Ключевые слова электромагнитное излучение, источник электромагнитного излучения, акустооптическая ячейка, биологический радиоконтроль, перестраиваемый акустооптический фильтр.
Важная особенность электромагнитного излучения (ЭМИ) — это деление его на так называемую «ближнюю» и «дальнюю» зоны. В «ближней» зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника не превышающей длины ЭМИ можно считать квазистатическим. В «ближней» зоне излучения электромагнитная волне еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение. «Дальняя» зона — это зона сформировавшейся электромагнитной волны. В «дальней» зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника.
В России на частотах выше 300 МГц обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ), или вектор Пойтинга. Обозначается как S, единица измерения Вт/м2. ППЭ характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны [1].
Далее приводится международная классификация электромагнитных волн по частотам в виде таблицы.
Среди основных источников ЭМИ можно перечислить:
— Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда).
— Линии электропередач (городского освещения, высоковольтные).
— Электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации).
— Теле- и радиостанции (транслирующие антенны).
— Спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны).
* Аспирант кафедры Биомедицинской инженерии.
Международная классификация электромагнитных волн по частотам
Наименование частотного Границы Наименование Границы
диапазона диапазона волнового диапазона диапазона
Крайние низкие, КНЧ 3-30 Гц Декамегаметровые 100-10 Мм
Сверхнизкие, СНЧ 30-300 Гц Мегаметровые 10-1 Мм
Инфранизкие, ИНЧ 0,3-3 кГц Гектокилометровые 1000-100 км
Очень низкие, ОНЧ 3-30 кГц Мириаметровые 100-10 км
Низкие частоты, НЧ 30-300 кГц Километровые 10-1 км
Средние, СЧ 0,3-3 МГц Гектометровые 1-0,1 км
Высокие частоты, ВЧ 3-30 МГц Декаметровые 100-10 м
Очень высокие, ОВЧ 30-300 МГц Метровые 10-1 м
Ультравысокие,УВЧ 0,3-3 ГГц Дециметровые 1-0,1 м
Сверхвысокие, СВЧ 3-30 ГГц Сантиметровые 10-1 см
Крайне высокие, КВЧ 30-300 ГГц Миллиметровые 10-1 мм
Гипервысокие, ГВЧ 300-3000 ГГц Децимиллиметровые 1-0,1 мм
Среди перечисленных источников наиболее вредоносными в области территориального действия являются теле- и радиостанции, спутниковая и сотовая связь, а также радары.
На территории России в настоящее время размещается значительное количество передающих радиоцентров различной принадлежности. Передающие радиоцентры (ПРЦ) размещаются в специально отведенных для них зонах и могут занимать довольно большие территории (до 1000 га). По своей структуре они включают в себя одно или несколько технических зданий, где находятся радиопередатчики, и антенные поля, на которых располагаются до нескольких десятков антенно-фидерных систем (АФС). АФС включает в себя антенну, служащую для измерения радиоволн, и фидерную линию, подводящую к ней высокочастотную энергию, генерируемую передатчиком.
Зону возможного неблагоприятного действия ЭМП, создаваемых ПРЦ, можно условно разделить на две части.
Первая часть зоны — это собственно территория ПРЦ, где размещены все службы, обеспечивающие работу радиопередатчиков и АФС. Это территория охраняется и на нее допускаются только лица, профессионально связанные с обслуживанием передатчиков, коммутаторов и АФС. Вторая часть зоны — это прилегающие к ПРЦ территории, доступ на которые не ограничен и где могут размещаться различные жилые постройки, в этом случае возникает угроза облучения населения, находящегося в этой части зоны.
Расположение РНЦ может быть различным, например, в Москве и московском регионе характерно размещение в непосредственной близости или среди жилой застройки.
Высокие уровни ЭМП наблюдаются на территориях, а нередко и за пределами размещения передающих радиоцентров низкой, средней и высокой частоты (ПРЦ НЧ, СЧ и ВЧ). Детальный анализ электромагнитной обстановки на территориях ПРЦ свидетельствует о ее крайней сложности, связанной с индивидуальным характером интенсивности и распределения ЭМП для каждого радиоцентра. В связи с этим специальные исследования такого рода проводятся для каждого отдельного ПРЦ.
Широко распространенными источниками ЭМП в населенных местах в настоящее время являются радиотехнические передающие центры (РТПЦ), излучающие в окружающую среду ультракороткие волны ОВЧ и УВЧ диапазонов.
Сравнительный анализ санитарно-защитных зон (СЗЗ) и зон ограничения застройки в зоне действия таких объектов показал, что наибольшие уровни облучения людей и окружающей среды наблюдаются в районе размещения РТПЦ «старой постройки» с высотой антенной опоры не более 180 м. Наибольший вклад в суммарную интенсивность воздействия вносят «уголковые» антенны ОВЧ частотно модулированного вещания [2].
Радиостанции длинных волн (ДВ, частоты 30-300 кГц). В этом диапазоне длина волн относительно большая (например, 2000 м для частоты 150 кГц). На расстоянии одной длины волны или меньше от антенны поле может быть достаточно большим, например, на расстоянии 30 м от антенны передатчика мощностью 500 кВт, работающего на частоте 145 кГц, электрическое поле может быть выше 630 В/м, а магнитное — выше 1,2 А/м.
Радиостанции средних волн (СВ, частоты 300 кГц — 3 МГц). Данные для радиостанций этого типа говорят, что напряженность электрического поля на расстоянии 200 м может достигать 10 В/м, на расстоянии 100 м — 25 В/м, на расстоянии 30 м — 275 В/м (приведены данные для передатчика мощностью 50 кВт).
Радиостанции коротких волн (КВ, частоты 3-30 МГц). Передатчики радиостанций КВ имеют обычно меньшую мощность. Однако они чаще размещаются в городах, могут быть размещены даже на крышах жилых зданий на высоте 10 — 100 м. Передатчик мощностью 100 кВт на расстоянии 100 м может создавать напряженность электрического поля 44 В/м и магнитного поля 0,12 А/м [3].
Телевизионные передатчики располагаются, как правило, в городах. Передающие антенны размещаются обычно на высоте выше 110 м. С точки зрения оценки влияния на здоровье интерес представляют уровни поля на расстоянии от нескольких десятков метров до нескольких километров. Типичные значения напряженности электрического поля могут достигать 15 В/м на расстоянии 1 км от передатчика мощностью 1 МВт. В России в настоящее время проблема оценки уровня ЭМП телевизионных передатчиков особенно актуальна в связи с резким ростом числа телевизионных каналов и передающих станций.
Основной принцип обеспечение безопасности — соблюдение установленных санитарными нормами и правилами предельно допустимых уровней электромагнитного поля. Каждый радиопередающий объект имеет санитарный паспорт, в котором определены границы санитарно-защитной зоны. Только при наличии этого документа территориальные органы Госсанэпиднадзора разрешают эксплуатировать радиопередающие объекты. Периодически они производят контроль электромагнитной обстановки на предмет её соответствия установленным ПДУ.
Системы спутниковой связи состоят из приемопередающей станции на Земле и спутника, находящегося на орбите. Диаграмма направленности антенны станций спутниковой связи имеет ярко выраженной узконаправленный основной луч. Плотность потока энергии (ППЭ) в главном луче диаграммы направленности может достигать нескольких сотен Вт/м2 вблизи антенны, создавая также значительные уровни поля на большом удалении. Например, станция мощностью 225 кВт, работающая на частоте 2,38 ГГц, создает на расстоянии 100 км ППЭ равное 2,8 Вт/м2. Однако рассеяние энергии от основного луча очень небольшое и происходит больше всего в районе размещения антенны.
Сотовая радиотелефония является сегодня одной из наиболее интенсивно развивающихся телекоммуникационных систем. Основными элементами системы сотовой связи являются базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (МРТ). Базовые станции поддерживают радиосвязь с мобильными радиотелефонами, вследствие чего БС и МРТ являются источниками электромагнитного излучения в УВЧ диапазоне. Важной особенностью системы сотовой радиосвязи является весьма эффективное использование выделяемого для работы системы радиочастотного спектра (многократное использование одних и тех же частот, применение различных методов доступа), что делает возможным обеспечение телефонной связью значительного числа абонентов. В работе системы применяется принцип деления некоторой территории на зоны, или «соты», радиусом обычно 0,5-10 километров.
Базовые станции поддерживают связь с находящимися в их зоне действия мобильными радиотелефонами и работают в режиме приема и передачи сигнала. В зависимости от стандарта, БС излучают электромагнитную энергию в диапазоне частот от 463 до 1880 МГц. Антенны БС устанавливаются на высоте 15-100 метров от поверхности земли на уже существующих постройках (общественных, служебных, производственных и жилых зданиях, дымовых трубах промышленных предприятий и т.д.) или на специально сооруженных мачтах. Среди установленных в одном месте антенн БС имеются как передающие (или приемопередающие), так и приемные антенны, которые не являются источниками ЭМП.
Исходя из технологических требований построения системы сотовой связи, диаграмма направленности антенн в вертикальной плоскости рассчи-
тана таким образом, что основная энергия излучения (более 90 %) сосредоточена в довольно узком «луче». Он всегда направлен в сторону от сооружений, на которых находятся антенны БС, и выше прилегающих построек, что является необходимым условием для нормального функционирования системы.
БС являются видом передающих радиотехнических объектов, мощность излучения которых (загрузка) не является постоянной 24 часа в сутки. Загрузка определяется наличием владельцев сотовых телефонов в зоне обслуживания конкретной базовой станции и их желанием воспользоваться телефоном для разговора, что, в свою очередь, коренным образом зависит от времени суток, места расположения БС, дня недели и др. В ночные часы загрузка БС практически равна нулю, т.е. станции в основном «молчат».
Исследования электромагнитной обстановки на территории, прилегающей к БС, были проведены специалистами разных стран, в том числе Швеции, Венгрии и России. По результатам измерений, проведенных в Москве и Московской области, можно констатировать, что в 100 % случаев электромагнитная обстановка в помещениях зданий, на которых установлены антенны БС, не отличалась от фоновой, характерной для данного района в данном диапазоне частот. На прилегающей территории в 91 % случаев зафиксированные уровни электромагнитного поля были в 50 раз меньше ПДУ, установленного для БС. Максимальное значение при измерениях, меньшее ПДУ в 10 раз, было зафиксировано вблизи здания на котором установлено сразу три базовые станции разных стандартов.
Имеющиеся научные данные и существующая система санитарно-гигиенического контроля при введения в эксплуатацию базовых станций сотовой связи позволяют отнести базовые станции сотовой связи к наиболее экологически и санитарно-гигиенически безопасным системам связи.
Мобильный радиотелефон (МРТ) представляет собой малогабаритный приемопередатчик. В зависимости от стандарта телефона, передача ведется в диапазоне частот 453-1785 МГц. Мощность излучения МРТ является величиной переменной, в значительной степени зависящей от состояния канала связи «мобильный радиотелефон — базовая станция», т.е. чем выше уровень сигнала БС в месте приема, тем меньше мощность излучения МРТ. Максимальная мощность находится в границах 0,125-1 Вт, однако в реальной обстановке она обычно не превышает 0,05-0,2 Вт. Вопрос о воздействии излучения МРТ на организм пользователя до сих пор остается открытым. Многочисленные исследования, проведенные учеными разных стран, включая Россию, на биологических объектах (в том числе, на добровольцах), привели к неоднозначным, иногда противоречащим друг другу, результатам.
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 электромагнитный 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 [4].
В настоящее время к современным измерителям ЭМИ можно отнести измеритель П3-41. Измеритель П3-41 разработан с целью обнаружения и контроля биологически опасных уровней электромагнитных излучений напряженности, плотности потока энергии для обеспечения выполнения требований Общего Технического Регламента об электромагнитной совместимости и безопасности, действующего в странах Европейского Союза и РФ. Измеритель П3-41 предназначен для выполнения измерений в соответствии с действующими правовыми и нормативными документами Госкомэпиднадзора РФ: ГОСТ 12.1.006-84, ГН2.1.8/2.2.4.019-90, СанПиН 2.2.4/2/1/8055-96, СанПиН 2.1.2.1002-00, СанПиН 2.1.8/2.2.41190-03, СанПиН 2.2.4.1191-03 [5].
Далее приводится таблица характеристики антенн-преобразователей измерителя.
Характеристики антенн-преобразователей ПЗ-41
Тип антенны преобразователя (АП) АП-1 (ППЭ) АП-2 (ППЭ) АП-3 (Е) АП-4 (Е) АП-5 (Н)
Рабочий диапазон частот (0,3-40) ГГц (0,3-40) ГГц (0,03-300) МГц (0,03-300) МГц (0,03-50) МГц
Пределы измерения электрической составляющей напряженности (Е) (В/м) 1-615 61,4-1940 0,5-300 10-1500 —
Пределы измерения магнитной составляющей напряженности (Н) (А/м) — — — — 0,05-8
Пределы измерения плотности потока энергии (ППЭ) (мкВт/см2 0,26-100000 1000-1000000 0,066-23800 26,5-600000 —
Неравномерность коэффициента преобразования в рабочем диапазоне частот не более: 9 дБ 9 дБ 12 дБ 8 дБ 7 дБ
Приемным устройством данного измерителя является антенный преобразователь. Для того, чтобы осуществлять долговременное измерение электромагнитного загрязнения окружающей среды, необходимо переключать АП под интересующий диапазон частот ЭМИ. Такой род деятельности не всегда может обеспечить эффективный мониторинг в области наиболее интенсивного ЭМИ на различных диапазонах частот, в частности СВЧ и КВЧ полей.
Эффективность измерения и сбора информации о параметрах ЭМИ, загрязняющих экологическую обстановку, можно достичь путем использования акустооптического преобразователя в структурно функциональной организации устройства.
Развитие измерительной техники требует качественной обработки результатов, получаемых при мониторинге за ЭМИ. Существенная часть информации содержится в спектральных распределениях исследуемых объектов. Эта информация может быть выделена путем многоспектральной обработки с помощью перестраиваемых акустооптических фильтров (ПАОФ). Информация, полученная с помощью ПАОФ, является эффективным средством исследования и радиоконтроля биологически опасных для здоровья населения ЭМИ, позволяя одновременно регистрировать как их спектры отражения и излучения.
В данном случае удается реализовать селекцию компонентов поля внутри самого акустооптического устройства, что повышает селективные свойства акустооптического устройства с помощью весьма простых и доступных средств.
По сравнению с существующими преобразователями в системах радиоконтроля, акустооптическая система (АОС) обладает следующими достоинствами:
— АОС может перестраиваться по длинам волн в произвольной последовательности. При этом время перестройки спектрометра с одной
длины волны на другую произвольную длину волны принципиально ограничено лишь временем пробега звука через кристалл. Это свойство произвольного спектрального доступа, недоступное аналогичным приборам, позволяет качественно по новому строить алгоритмы измерения и анализа спектров, сделав их наиболее оптимальными. Более того, поскольку эта последовательность может определяться непосредственно в процессе измерения, то АОС позволяет реализовать адаптивные (самонастраивающиеся) режимы измерений.
— АОС устойчива в отношении толчков, ударов и вибрации, что делает такие системы идеально подходящим измерителем для полевых или производственных условий эксплуатации.
— Существует возможность управления аппаратной функцией АОС за счет управления характеристиками ультразвуковой волны. Это свойство, не имеющее аналогов, позволяет строить на основе аку-стооптической ячейки адаптивные системы мониторинга и анализа.
Таким образом, существует противоречие между современными требованиями эффективного получения и обработки получаемой информации о территориальном распределении ЭМИ высоких и сверхвысоких частот и возможностями существующих методов и средств приема и обработки радиоизлучений применительно к экологическому мониторингу ЭМИ (ЭМЭМИ).
Повышение уровня сложности систем, осуществляющих обширный территориальный мониторинг ЭМИ, обусловливает значительное увеличение точности результатов и характеристик процессов их функционирования. Поэтому полнота, достоверность, своевременность получения, преобразования и доставки измерительной информации зависит от структурно-функциональной организации (СФО) систем мониторинга ЭМИ.
Поэтому новой возможной научной технической задачей может является разработка и исследование моделей, методов, алгоритмов функционирования систем территориального экологического мониторинга ЭМИ СВЧ и КВЧ на основе акустооптических (АО) спектроанализаторов.
Применение акустооптических фильтров для спектроскопии дает возможность создания малогабаритных высоконадежных устройств с большим временем работы при относительно высоком спектральном разрешении и возможности фильтрации исследований. Поэтому применение таких устройств в радиоконтроле и радиобиологии обещает большие преимущества по сравнению с классическими спектральными схемами.
1. Интегральная медицина XXI века / АНО «НИИЦ «Радиофизические Тестовые Технологии». — М.
2. ФБУ «ФЦАО», Федеральное Государственное бюджетное учреждение, Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия.
3. Степанов Б.Г. Справочник коротковолновика. — М., ДОСААФ, 1986.
4. Михайлов Л.А., Соломин В.П., Беспамятных Т.А. и др. Безопасность жизнедеятельности. — 2-е изд. — СПб.: Питер, 2012. — С. 342-347.
Что является источником вч и свч излучения
Электромагнитные волны различных диапазонов получили широкое применение в промышленности, науке, технике, медицине: при термической обработке металлов, древесины других материалов, в радиовещании, телевидении и связи, для нагрева и сварки диэлектриков и т.д. Значительное применение нашли электромагнитные волны сверхвысоких частот (СВЧ) в радиолокации, радиометеорологии, радиоастрономии, радионавигации, в космических исследованиях, ядерной физике и т.д.
Влияние электромагнитных волн на здоровье работников
Электромагнитные волны различных диапазонов получили широкое применение в промышленности, науке, технике, медицине: при термической обработке металлов, древесины других материалов, в радиовещании, телевидении и связи, для нагрева и сварки диэлектриков и т.д. Значительное применение нашли электромагнитные волны сверхвысоких частот (СВЧ) в радиолокации, радиометеорологии, радиоастрономии, радионавигации, в космических исследованиях, ядерной физике и т.д.
Источниками излучения радиоволн являются ламповые генераторы, которые преобразуют энергию постоянного тока в энергию переменного тока высокой частоты. В современных цехах электровакуумных заводов, где производятся электронные лампы, сосредоточено значительное количество высокочастотных генераторов. Токи высокой частоты применяются для удаления газа из металлических частей и не всегда могут иметь надлежащую экранизацию. В рабочих помещениях радиотелевизионных станций источниками высокочастотных полей могут явиться недостаточно качественно защищенные блоки передатчиков, разделительные фильтры и излучающие антенные системы. В физиотерапевтических кабинетах при работе медицинской аппаратуры возникают электромагнитные поля, действию которых подвергается персонал.
Наиболее выраженным биологическим действием обладают поля СВЧ. Установлено, что сантиметровые и миллиметровые волны поглощаются кожей и, действуя на рецепторы, оказывают рефлекторное влияние на организм. Дециметровые волны, проникая на глубину 10-15 см, могут непосредственно действовать на внутренние органы. По всей вероятности, аналогичным действием обладают волны и диапазона УВЧ.
Радиоволны — электромагнитные поля радиочастот — являются частью широкого электромагнитного спектра с длиной волны от нескольких миллиметров до нескольких километров. Возникают они в результате колебания электрических зарядов. Чем выше частота колебаний электрических зарядов, тем короче длина волны. Различают короткие, ультракороткие (KB, УКВ), а также волны высокой, ультравысокой частоты (ВЧ, УВЧ). Электромагнитные волны распространяются со скоростью световых волн. Подобно звуковым, они обладают резонирующим свойством, вызывая в одинаково настроенном колебательном контуре совпадающие колебания.
Величина поля, создаваемого генераторами, характеризуется как напряженностью электрического поля, измеряемого в вольтах на метр (В/м), так и напряженностью магнитного поля — в амперах на метр (А/м). В качестве единицы измерения интенсивности облучения сантиметровых волн принята интенсивность, выраженная в величинах плотности потока мощности (величина энергии волн, падающей на 1 куб. см поверхности тела в секунду). Напряженность электромагнитных полей (ЭМП) в помещении зависит от мощности генератора, степени экранирования и наличия в помещении металлических покрытий и колеблется в широких пределах (10-500 Вт/кв. м), однако по мере удаления от источника падает.
Механизм действия радиоволн. Изучение биологического действия радиоволн от искусственных источников было начато только после того, как радиотехника достигла определенного уровня развития. Это относится к 30-м гг. XX в. Первые же экспериментальные исследования биологического действия радиоволн были выполнены отечественным ученым В.Я. Данилевским спустя пять лет после изобретения А. С. Поповым радио.
В настоящее время доказано, что поглощенная организмом электрическая энергия может вызывать как термическое, так и специфическое биологическое действие. Интенсивность последнего нарастает с увеличением мощности и длительности действия ЭМП, причем выраженность реакции в основном находится в зависимости от диапазона радиочастот, а также от индивидуальных особенностей организма. Интенсивное облучение сначала вызывает тепловой эффект. Влияние микроволн большой интенсивности связано с выделением тепла в биообъекте, что приводит к нежелательным последствиям (нагрев органов и тканей, термическое поражение и т.п.). В то же время при ЭМП ниже допустимого определяется своеобразное специфическое (нетермическое) действие, выражающееся в явлении возбуждения в блуждающем нерве и синапсах.
При воздействии токов высокой (ТВЧ) и сверхвысокой (СВЧ) частот отмечается накопление биологического эффекта, в результате чего возникают функциональные изменения нервной и сердечно-сосудистой систем, нарушения в организме под действием различных диапазонов. Воздействие радиоволн малой интенсивности имеют также неодинаковую направленность. Экспериментально установлены особая чувствительность нервной системы, затем миокарда, наличие дистрофических изменений в семенниках и отставание в развитии животных.
Микроволны при действии на организм могут проявлять дезадаптирующее действие, т.е. нарушать ранее приобретенную устойчивость к различным неблагоприятным факторам, а также извращать некоторые приспособительные реакции. Общей закономерностью действия ЭМП является двухфазность реакций, отражающих стимулирующее влияние на центральную нервную систему относительно малых интенсивностей и тормозящее влияние больших интенсивностей. Следовательно, механизмами изменений при действии на организм микроволн являются: непосредственное воздействие на ткани, первичное изменение функционального состояния центральной нервной системы с нарушением нейрогуморальной регуляции, рефлекторные изменения со стороны ряда органов и систем, в том числе сердечно-сосудистой.
Клиническая картина. В зависимости от интенсивности и длительности воздействия радиоволн выделяют острые и хронические формы поражения организма.
Острое поражение. Возникает только при авариях или грубом нарушении техники безопасности, когда работающий оказывается в мощном ЭМП. Наблюдается температурная реакция (39-40 °С); появляются одышка, ощущение ломоты в руках и ногах, мышечная слабость, головные боли, сердцебиение. Отмечаются брадикардия, гипертензия. Описаны выраженные вегетативно-сосудистые нарушения, диэнцефальные кризы, приступы пароксизмальной тахикардии, состояние тревоги, повторные носовые кровотечения.
Хроническое воздействие. Ведущее место в клинической картине заболевания занимают функциональные нарушения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Изменения нервной системы характеризуются наличием астенических, невротических и вегетативных реакций.
Наиболее часто больные предъявляют жалобы на общую слабость, быструю утомляемость, снижение работоспособности, расстройства сна, раздражительность, потливость, головную боль неопределенной локализации. Некоторых беспокоят боли в области сердца, иногда сжимающего характера с иррадиацией в левую руку и лопатку, одышка. Болезненные явления в области сердца чаще ощущаются к концу рабочего дня, после нервного или физического напряжения.
Отдельные лица могут предъявлять жалобы на потемнение в глазах, головокружение, ослабление памяти, внимания.
При объективном исследовании нервной системы у многих больных наблюдаются неустойчивость сосудистых реакций, синюшность конечностей, потливость, стойкий, чаще красный, дермографизм, тремор век и пальцев вытянутых рук, оживление сухожильных рефлексов. Все это проявляется в виде астеновегетативного синдрома той или иной степени выраженности.
К числу наиболее характерных реакций организма на воздействие электромагнитных полей СВЧ относятся сдвиги в парасимпатической нервной системе. Они выражаются в артериальной гипотензии и тенденции к брадикардии, частота и степень выраженности которых зависят от интенсивности облучения. Одновременно может определяться малая выраженность кожно-сосудистых реакций при исследовании дермографизма, извращение вегетативно-сосудистых проб. У работающих с СВЧ-генераторами возможны нарушение терморегуляции и другие явления вегетативно-сосудистой или диэнцефальной патологии, субфебрильная температура, термоасимметрия. Нередко отмечается угнетение чувствительности кожи к ультрафиолетовым лучам. В редких случаях наблюдается диэнцефальный синдром.
В сердечно-сосудистой системе при действии радиоволн отмечают функциональные нарушения. Объективное исследование позволяет выявить увеличение границ сердца влево, приглушение тонов; нередко выслушивается систолический шум на верхушке. Как правило, у таких больных отмечаются брадикардия, артериальная гипотония. Пульс и артериальное давление отличаются неустойчивостью, нередко обнаруживается асимметрия показателей артериального давления, может наблюдаться тенденция и к артериальной гипертензии.
Нарушения сердечно-сосудистой системы у лиц, подвергающихся воздействию СВЧ, развиваются главным образом на фоне функциональных расстройств центральной нервной системы.
Эндокринно-обменные нарушения проявляются также на фоне функциональных расстройств центральной нервной системы. Нередко отмечаются сдвиги в функциональном состоянии щитовидной железы в сторону повышения активности, причем клинические признаки, как правило, не выявляются. При выраженных формах патологии нарушается деятельность половых желез. Имеются сведения о нарушениях функции желудочно-кишечного тракта и печени. Возможны изменения функции синтеза белка и пигментов.
Воздействие радиоволн сопровождается изменениями показателей периферической крови, причем нередко отмечаются их неустойчивость, лабильность. Сдвиги особенно часто наблюдаются при воздействии коротких и ультракоротких волн. Есть данные о повышении содержания холестерина и снижении количества хлоридов, о нарушении минерального обмена.
Микроволны при особо неблагоприятных условиях труда оказывают повреждающее действие на глаза, вызывая помутнение хрусталика — СВЧ-катаракту. Изменения могут со временем прогрессировать. Помутнение, выявленное при биомикроскопии, отмечается в виде белых точек, мелкой пыли, отдельных нитей, располагающихся в переднезаднем слое хрусталика, вблизи экватора, в отдельных случаях — в форме цепочек, бляшек и пятен. Катаракта может развиться или в результате однократного мощного облучения глаза, или при длительном систематическом воздействии микроволновой энергии порядка сотен милливатт на 1 кв. см.
При диагностике профессиональных заболеваний используется синдромная классификация поражений СВЧ-полем, предложенная Э.А. Дрогичиной и М.Н. Садчиковой.
Выделяют пять синдромов:
1. Вегетативный. Наблюдается в начальной стадии процесса. Для него характерна направленность вегетативных и сердечно-сосудистых нарушений с повышением тонуса парасимпатической системы.
2. Астенический. Нередко возникает в начальной стадии воздействия СВЧ. Относится к неспецифическим реакциям организма и проявляется головными болями, повышенной сонливостью, быстрой утомляемостью, нередко сопровождается вегетативными сдвигами.
3. Астеновегетативный. Выявляется обычно во II стадии процесса, когда вегетативный симптомокомплекс сочетается с более выраженными явлениями астении.
4. Ангиодистонический. Наблюдается в более выраженных стадиях процесса (во II и III). Характеризуется преобладанием явлений сосудистой дисфункции, при этом могут иметь место приступы резких головных болей, значительная утомляемость, нарушение сна, эмоциональная неустойчивость; на смену гипотонии и брадикардии приходит резкая лабильность пульса и артериального давления с тенденцией к гипертонии.
5. Диэнцефальный. Наблюдается при выраженных формах воздействия СВЧ. Для него характерны приступы, протекающие по типу кризов с головными болями, с кратковременным расстройством сознания, резкой тахикардией, бледностью кожных покровов, болями в области сердца, беспокойством, ознобом, чувством страха.
Выделяют три стадии заболевания: начальную, умеренно выраженную и выраженную. Начальная стадия — компенсированная, характеризуется легкой астенией или не резко выраженным вегетативным синдромом. При умеренно выраженной стадии наблюдается сочетание астенического синдрома с более выраженными явлениями расстройства вегетативной функции. Выраженная стадия проявляется расстройствами сосудистого тонуса и ангиодистоническими или расстройствами функции ЦНС. Нарушения нервной и сердечно-сосудистой систем во всех стадиях обычно сочетаются с изменениями кроветворения, обменными, эндокринными и другими сдвигами.
Н.В. Тягин предлагает указанный симптомокомплекс называть «радиоволновая болезнь». Клинический симптомокомплекс хронического воздействия нa организм ЭМП не носит строго специфического характера, имеющиеся при этом клинические проявления могут быть обусловлены влиянием разнообразных факторов (переутомление, инфекция, неблагоприятные бытовые условия). Поэтомy диагностика основывается на тщательном всестороннем обследовании, анализе динамики развития патологического процесса, а также на детальном изучении.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ИСТОЧНИК:
Публикация подготовлена по материалам издания — Профессиональные болезни: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений, обучающихся по специальности 033300 «Безопасность жизнедеятельности» / авт.-сост. Т. Я. Биндюк, О. В. Бессчетнова. — Балашов: Николаев, 2007. — 128 с.
АКТУАЛЬНОЕ ПО ТЕМЕ:
Современная жизнь практически невозможна и даже не мыслится без использования электричества — самого удобного источника энергии и средства передачи информации. Жилища и промышленные площади буквально напичканы всевозможным электрооборудованием, а стены, потолки и даже полы зданий нашпигованы устройствами для потребления, передачи и управления поступлением электроэнергии.
Наш плотный контакт с действующими электротехническими устройствами начался более 100 лет назад. Человек сравнительно давно осознал на собственной печальной практике, что к электричеству следует относиться в высшей степени осторожно. Правда, вначале человек понял опасность непосредственного контакта с электричеством. Здесь подразумевается искусственно созданное электричество, а не естественное в виде молний, опасность которой человек познал одновременно с познанием других грозных явлений природы.
Опасность невидимого и неощутимого косвенного воздействия электричества человечество почувствовало сравнительно недавно, хотя сам факт наличия электрических и магнитных полей, создаваемых действующими электропроводниками, известен давно, особенно специалистам в области электротехники. В первую очередь появились данные о нежелательном влиянии электромагнитных полей на чувствительные к ним технические устройства. Выделилось особое направление радиотехники – «электромагнитная cовместимость» (ЭМС), которое занялось изучением эксплуатации радиотехнических устройств в условиях их взаимного влияния, то есть возможность сосуществования в системах «прибор-прибор». По мере накопления информации возникла проблема безопасного функционирования систем «прибор – человек», то есть из сугубо технической области проблема ЭМС переместилась в область биофизики, радиобиологии, санитарии, гигиены и здравоохранения.
Что излучение сотовых телефонов вредно — давно не новость. Ученые говорят об этом уже лет 10: объясняют, доказывают и пытаются донести до рядовых потребителей сотовой связи, что необходимо ограничивать общение по мобильному. Иначе велик риск «подцепить» электроволновую болезнь и кучу других неприятностей. Но не только сотовые облучают нашу жизнь…
Wi-fi и другие достижения прогресса круглосуточно атакуют наш мозг. Чем это может обернуться для здоровья человека в будущем, рассказал Олег ГРИГОРЬЕВ, директор Центра электромагнитной безопасности, заместитель председателя Российского национального комитета по защите от неионизирующих излучений, член научно-консультативного комитета Международного электромагнитного проекта ВОЗ.
Вредное воздействие электромагнитных излучений и полей радиочастот на здоровье работников
Основными источниками электромагнитной энергии радиочастотного диапазона в производственных помещениях являются неэкранированные ВЧ-блоки установок (генераторные шкафы, конденсаторы, ВЧ-трансформаторы. магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, волноводные тракты и др.). Основными источниками излучения электромагнитной энергии РЧ в окружающую среду служат антенные системы радиолокационных станций (PЛC), радио- и телерадиостанций, в том числе систем мобильной радиосвязи, воздушные линии электропередачи и пр.
Современный этап характеризуется увеличением мощностей источников ЭМИ РЧ, что при определенных условиях может приводить к ухудшению электромагнитной обстановки в окружающей среде и оказывать неблагоприятное влияние на организм человека.