Лекция 32 «Электромагнитные загрязнения»

1. Естественные электромагнитные поля ЭМП.

2. Искусственные ЭМП и их источники.

3. Нормирование ЭМП. Защита от ЭМП.

Источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются: атмосферное электричество, радиоизлучения, электрические и магнитные поля Земли, искусственные источники (установки ТВЧ, радиовещание и телевидение, радиолокация, радионавигация и др.). Источниками излучения электромагнитной энергии являются мощные телевизионные и радиовещательные станции, промышленные установки высокочастотного нагрева, а также многие измерительные, лабораторные приборы. Источниками излучения могут быть любые элементы, включенные в высокочастотную цепь.

Токи высокой частоты применяют для плавления металлов, термической обработки металлов, диэлектриков и полупроводников и для многих других целей. Для научных исследований в медицине применяют токи ультравысокой частоты, в радиотехнике — токи ультравысокой и сверхвысокой частоты. Возникающие при использовании токов высокой частоты электромагнитные поля представляют определенную профессиональную вредность, поэтому необходимо принимать меры защиты от их воздействия на организм.

Токи высокой частоты создают в воздухе излучения, имеющие ту же электромагнитную природу, что и инфракрасное, видимое, рентгеновское и гамма-излучение. Различие между этими видами энергии — в длине волны и частоте колебаний, а значит, и в величине энергии кванта, составляющего электромагнитное поле. Электромагнитные волны, возникающие при колебании электрических зарядов (при прохождении переменных токов), называются радиоволнами.

Электромагнитное поле характеризуется длиной волны l, м или частотой колебания f, Гц:

l = сТ == elf, или с == lf,

где с = 3 • 10s м/с — скорость распространения радиоволн, равная скорости света; f — частота колебаний, Гц;

Т = 1/f — период колебаний.

Интервал длин радиоволн — от миллиметров до десятков километров, что соответствует частотам колебаний в диапазоне от 3 • 104 Гц до 3 • 10″ Гц.

Интенсивность электромагнитного поля в какой-либо точке пространства зависит от мощности генаратора и расстояния от него. На характер распределения поля в помещении влияет наличие металлических предметов и конструкций, которые являются проводниками, а также диэлектриков, находящихся в ЭМП.

Источники электромагнитных полей промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения (СВН)

При эксплуатации электроэнергетических установок — открытых распределительных устройств (ОРУ) и воздушных ЛЭП напряжением выше 330 кВ — в пространстве вокруг токоведущих частей действующих электроустановок возникает сильное электромагнитное поле, влияющее на здоровье людей. В электроустановках напряжением ниже 330 кВ возникают менее интенсивные электромагнитные поля, не оказывающие отрицательного влияния на биологические объекты.

Эффект воздействия электромагнитного поля на биологический объект принято оценивать количеством электромагнитной энергии, поглощаемой этим объектом при нахождении его в поле. При малых частотах (в данном случае 50 Гц) электромагнитное поле можно рассматривать состоящим из двух полей (электрического и магнитного), практически не связанных между собой. Электрическое поле возникает при наличии напряжения на токоведущих частях электроустановок, а магнитное — при прохождении тока по этим частям. Поэтому допустимо рассматривать отдельно друг от друга влияние, оказываемое ими на биологические объекты.

Установлено, что в любой точке поля в электроустановках сверхвысокого напряжения (50 Гц) .поглощенная телом человека энергия магнитного поля примерно в 50 раз меньше поглощенной им энергии электрического поля (в рабочих зонах открытых распределительных устройств и проводов ВЛ-750 кВ напряженность магнитного поля составляет 20—25 А/м при опасности вредного влияния 150—200 А/м).

На основании этого был сделан вывод, что отрицательное действие электромагнитных полей электроустановок сверхвысокого напряжения (50 Гц) обусловлено электрическим полем, то есть нормируется напряженность Е, кВ/м.

В различных точках пространства вблизи электроустановок напряженность электрического поля имеет разные значения и зависит от ряда факторов: номинального напряжения, расстояния (по высоте и горизонтали) рассматриваемой точки от токоведущих частей и др.

Воздействие электромагнитных полей на организм человека

Промышленная электротермия, в которой применяются токи радиочастот для электротермической обработки материалов и изделий (сварка, плавка, ковка, закалка, пайка металлов; сушка, спекание и склеивание неметаллов), широкое внедрение радиоэлектроники в народное хозяйство позволяют значительно улучшить условия труда, снизить трудоемкость работ, добиться высокой экономичности процессов производства. Однако электромагнитныеизлучения радиочастотных установок, воздействуя на организм человека в дозах, превышающих допустимые, могут явиться причиной профессиональных заболеваний. В результате возможны изменения нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем организма человека.

Действие электромагнитных полей на организм человека проявляется в функциональном расстройстве центральной нервной системы; субъективные ощущения при этом — повышенная утомляемость, головные боли и т. п. Первичным проявлением действия электромагнитной энергии является нагрев, который может привести к изменениям и даже к повреждениям тканей и органов. Механизм поглощения энергии достаточно сложен. Возможны также перегрев организма, изменение частоты пульса, сосудистых реакций. Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на глаза, приводящее к возникновению катаракты (помутнению хрусталика). Многократные повторные облучения малой интенсивности могут приводить к стойким функциональным расстройствам центральной нервной системы. Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, длительности его воздействия. Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Изменения, возникающие в организме под воздействием электромагнитных полей, чаще всего обратимы.

В результате длительного пребывания в зоне действия электромагнитных полей наступают преждевременная утомляемость, сонливость или нарушение сна, появляются частые головные боли, наступает расстройство нервной системы и др. При систематическом облучении наблюдаются стойкие нервно-психические заболевания, изменение кровяного давления, замедление пульса, трофические явления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. п.

Аналогичное воздействие на организм человека оказывает электромагнитное поле промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения. Интенсивные электромагнитные поля вызывают у работающих нарушение функционального состояния центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы и периферической крови. При этом наблюдаются повышенная утомляемость, вялость, снижение точности рабочих движений, изменение кровяного давления и пульса, возникновение болей в сердце (обычно сопровождается аритмией) , головные боли.

Предполагается, что нарушение регуляции физиологических функций организма обусловлено воздействием поля на различные отделы нервной системы. При этом повышение возбудимости центральной нервной системы происходит за счет рефлекторного действия поля, а тормозной эффект — за счет прямого воздействия поля на структуры головного и спинного мозга. Считается, что кора головного мозга, а также промежуточный мозг особенно чувствительны к воздействию поля.

Наряду с биологическим действием электрическое поле обусловливает возникновение разрядов между человеком и металлическим предметом, имеющим иной, чем человек, потенциал. Если человек стоит непосредственно на земле или на токопроводящем заземленном основании, то потенциал его тела практически равен нулю, а если он изолирован от земли, то тело оказывается под некоторым потенциалом, достигающим иногда нескольких киловольт.

Очевидно, что прикосновение человека, изолированного от земли, к заземленному металлическому предмету, равно как и прикосновение человека, имеющего контакт с землей, к металлическому предмету, изолированному от земли, сопровождается прохождением через человека в землю разрядного тока, который может вызывать болезненные ощущения, особенно в первый момент. Часто прикосновение сопровождается искровым разрядом. В случае прикосновения к изолированному от земли металлическому предмету большой протяженности (трубопровод, проволочная ограда на деревянных стойках и т. п. или большого размера металлическая крыша деревянного здания и пр.) сила тока, проходящего через человека, может достигать значений, опасных для жизни.

Нормирование электромагнитных полей

Исследованиями установлено, что биологическое действие одного и того же по частоте электромагнитного поля зависит от напряженности его составляющих (электрической и магнитной) или плотности потока мощности для диапазона более 300 МГц. Это является критерием для определения биологической активности электромагнитных излучений. Для этого электромагнитные излучения с частотой до 300 МГц разбиты на диапазоны, для которых установлены предельно допустимые уровни напряженности электрической, В/м, и магнитной, А/м, составляющих поля. Для населения еще учитывают их местонахождение в зоне застройки или жилых помещений.

Согласно ГОСТ 12.1.006—84, нормируемыми параметрами в диапазоне частот 60 кГц — 300 МГц являются напряженности Е и Н электромагнитного поля. На рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, профессионально связанного с воздействием электромагнитного поля, предельно допустимая напряженность этого поля в течение всего рабочего дня не должна превышать нормативных значений.

Эффект воздействия электромагнитного поля на биологический объект принято оценивать количеством электромагнитной энергии, поглощаемой этим объектом при нахождении его в поле. Вт:

где s — плотность потока мощности излучения электромагнитной энергии» Вт/м2; ş — эффективная поглощающая поверхность тела человека, м2.

В табл. приведены предельно допустимые плотности потока энергии электромагнитных полей (ЭМП) в диапазоне частот 300 МГц—300000 ГГц и время пребывания на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, профессионально связанного с воздействием ЭМП.

Таблица. Нормы облучения УВЧ и СВЧ

Плотность потока мощности энергии а, Вт/м

Допустимое время пребывания в зоне воздействия ЭМП

Источник

Электромагнитное излучение. Нормирование и специфика контроля

ГБУ «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве» проводит разносторонние измерения физических факторов окружающей среды. Наряду с показателями, которые у многих на слуху, Лаборатория санитарно-эпидемиологического и радиационного контроля проводит измерения электромагнитных полей.

Электромагнитное излучение также, как и физические факторы может оказывать негативное воздействие на здоровье человека. В трудовой деятельности большинство из нас соприкасается с большим количеством источников электромагнитного излучения. Примером таких источников является офисная техника, персональные компьютеры и т.д. С электромагнитным излучением мы сталкиваемся и вне рабочей деятельности. Это излучение мобильных телефонов, бытовой техники, базовых станций и линий электропередач (ЛЭП).

Размер негативного влияния прямо пропорционален мощности и обратно пропорционален расстоянию до источника, способного излучать электромагнитные волны. То есть, чем ближе к нам прибор и чем он мощнее, тем больший вред будет нанесен нашему организму. Влияние электромагнитного излучения носит аккумулятивный характер, т.е. для появления каких-либо последствий необходимо продолжительное и систематическое влияние. Опасным в данной ситуации является отсутствие видимых причин воздействия электромагнитных волн. К тому же обнаружение электромагнитных волн без специального оборудования почти невозможно. Электромагнитное излучение может вызывать: головокружения, головные боли, бессонницу, усталость, ухудшение концентрации внимания, депрессивное состояние, повышенную возбудимость, раздражительность, резкие перепады настроения и т.д.

Контроль электромагнитного излучения, в основном, проводится при комплексе процедур Специальной Оценки Условий Труда (СОУТ), но проведение измерений и вне СОУТа являются актуальной задачей. Электромагнитные поля подразделяются на ближнюю зону индукции и дальнюю зону. При проведение комплексного измерения электромагнитного излучения, учитываются два компонента: электрическая составляющая, магнитная составляющая. Экспертиза проводится в жилых и нежилых домах, в производственных цехах и на других объектах. Современное профессиональное оборудование позволяет быстро и точно провести измерение электромагнитного излучения. Лаборатория ГБУ ЦЭИИС для замеров использует прибор на базе шумомера-виброметра, анализатора спектра в сочетании с внешней антенной для измерения напряженности электрических и магнитных полей ПЗ-80. Данный прибор сочетает в себе портативность, высокую точность и модульность.

Измерения проводят несколькими способами, в зависимости от проверяемого объекта. При измерении электромагнитного излучения непосредственно от оборудования, чувствительный зонд располагают на расстоянии 20 см от источника, перемещая его в пространстве так, чтобы поверхность зонда стала перпендикулярна волнам. Далее производят его фиксацию на небольшой период времени до установления постоянных значений.

При контроле рабочих мест замеры производятся на 3-х высотах (0,5м; 1,0м; 1,7м или 0,5м; 1,0м; 1,4м), в зависимости от доминирующего рабочего положения. При этом замер производиться непосредственно на рабочем месте, удаление от источника не имеет значение и направлять зонд перпендикулярно линиям волн не требуется.

Нормы для электромагнитного излучения отличаются в зависимости от объектов контроля и составляют:

— для постоянного магнитного поля на рабочих местах

Источник

Для чего необходимо измерять электромагнитное поле

Электромагнитным полем называют силовое поле, которое равносильно электрическому полю и магнитному, находящимися под прямым углом по отношению друг к другу. Возмущение электромагнитного поля называется электромагнитным излучением.

Единицы измерения электромагнитного поля

Электромагнитное поле – комплексное явление. Так, электрическое поле характеризуется напряженностью, обозначаемой буквой Е и измеряемой в вольтах на метр (В/м). Характеристиками магнитного поля также является напряженность Н, измеряемая в амперах на метр (А/м), а также индукция В, измеряемая в теслах (Тл).

Типы электромагнитных полей

Электромагнитные поля невозможно увидеть или почувствовать, но они окружают нас практически повсеместно. Их образуют линии электропередач, домашние электроприборы, компьютеры, телевизоры, сотовые телефоны. Различают следующие типы электромагнитных полей:

• естественные (постоянное электрическое и магнитное поле Земли, радиоволны космических тел);
• антропогенные (генерируемые источниками, созданными людьми).

Природные электромагнитные поля имеют большой диапазон частот и величин. Все живые существа на Земле адаптированы к подобному типу воздействия и его гипотетическое исчезновение привело бы к серьезным сбоям в жизнедеятельности.

Искусственные источники электромагнитных полей представлены следующими группами:

• излучатели низких и сверхнизких частот (0–3 кГц);
• излучатели радиочастотного и микроволнового диапазона (3 кГц–300 ГГц).

В первую группу входят ЛЭП, электростанции, трансформаторные подстанции, домашние электроприборы, электротранспорт. Самое большое излучение производит метро.

Ко второй группе относятся средства получения и передачи информации (радио, телевидение, навигационное оборудование, телефоны, Wi-Fi).

Электромагнитное загрязнение

Уровень электромагнитного загрязнения планеты уже достиг невиданных размеров, однако ученым еще не хватает точных знаний, как подобного рода поля влияют на живой организм. Без сомнения, они представляют опасность для человека и других живых существ, однако в среде ученых имеются разногласия по поводу их пределов и диапазонов. Степень негативного воздействия зависит от частоты излучения, интенсивности, продолжительности, индивидуальных особенностей организма. Есть все основания полагать, что оно может провоцировать онкологические заболевания, нарушения половой и детородной функции, разрушение хрусталика глаза, снижение числа красных кровяных телец, сбои в обмене веществ, а также создавать помехи для работы нервной системы. Однако точных данных, при каких условиях возможно развитие болезней, до сих пор нет. ВОЗ, например, пока не видит связи между использованием мобильных телефонов и онкологическими заболеваниями, но проводит исследования на эту тему и признает наличие пробелов в знаниях об электромагнитных полях.

В России действует СанПиН 2.6.1.802-99 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона», а также ряд других нормативных документов, регламентирующих уровень электромагнитного излучения на разных объектах. Для проведения измерений электромагнитных полей в офисах, жилых помещениях и на производственных объектах обращайтесь в аккредитованную лабораторию ООО «Веста».

Читайте также

Каждое предприятие общепита, а также все, выпускающие продукты питания, на своих производственных площадках должны внедрять систему контроля качества и безопасности по нормам ХАССП.

Проверить качество воды необходимо для убежденности, что ее употребление не приносит вреда здоровью.

Даже на собственном огороде сложно получить хороший урожай, не применяя удобрения и пестициды.

Источник