Электромагнитное загрязнение.

В процессе жизнедеятельности человек постоянно испытывает воздействие естественного электромагнитного фона, к которому он как биологических вид адаптировался (приспособился) в процессе эволюции. В настоящее время вследствие научно - технического прогресса электромагнитный фон Земли претерпел существенные изменения. В его составе появились электромагнитные излучения таких длин волн, которые имеют искусственное происхождение в результате техногенной деятельности. В результате спектральная (частотная) интенсивность техногенных источников электромагнитного поля может существенно отличаться от естественного фона, к которому в процессе эволюции приспособились человек и другие виды живых организмов.

Электромагнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными телами, представляющая собой совокупность электрического и магнитного полей. В пространстве электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитных волн (электромагнитное излучение).

Любое техническое устройство, использующее или вырабатывающее электрическую энергию, является источником электромагнитных полей, излучаемых во внешнюю среду. К основным источникам электромагнитных полей техногенного происхождения относятся телевизионные и радиолокационные станции, мощные радиотехнические объекты, промышленное электротехническое оборудование, электротермические установки, высоковольтные линии электропередач технической частоты, установки радиоэлектронного противодействия (стационарные и передвижные) и т.п.

Электромагнитные поля характеризуются следующими параметрами:

1. Частота электромагнитного поля и длина волны электромагнитного излучения.

2. Интенсивность электромагнитного поля.

Частота электромагнитного поля характеризует частоту электромагнитных колебаний и измеряется в герцах (Гц), килогерцах (1 кГц = 10³ Гц), мегагерцах (1 МГц = 10⁶ Гц), гигагерцах (1ГГц = 10⁹ Гц).

Электромагнитные поля с частотой, равной нулю, называются статическими электромагнитными полями (электростатическое и магнитостатическое).

Длиной волны электромагнитного излучения называется расстояние, на которое распространяется фронт электромагнитного поля за время равное периоду электромагнитного колебания. Длина волны зависит от частоты электромагнитного поля и скорости распространения электромагнитного поля в пространстве (воздушной среде). Длина волны измеряется в метрах (м),

В зависимости от частоты и длины волны излучения электромагнитных полей подразделяются на следующие диапазоны:

1. Радиоволны – сверхдлинные (до 30 кГц, более 10 000 м), длинные (30 кГц – 300 кГц, от 1 до 10 000 м), средние (300 кГц – 3 МГц, от 100 м до 1 000 м ), короткие (3 МГц – 30 МГц, от 10 м до 100 м), ультракороткие (30 МГц – 150 ГГц, от 2×10^{-3 м до 10 м).}

2.Оптическое излучение – инфракрасное (150 ГГц – 4,29×10⁴ ГГц, от 780×10^{-9 м до 2}×10^{-3 м), видимое (4,29}×10⁴ ГГц – 7,5×10⁴ ГГц, от 380×10^{-9 м до 780}×10^{-9 м), ультрафиолетовое (7,5}×10⁴ ГГц - 3×10⁷ ГГц, от 10×10^{-9 м до 380}×10^{-9 м).}

3.Ионизирующее – рентгеновское (3×10⁷ ГГц - 6×10¹⁰ ГГц, 5×10^{-12 м до 10}×10^{-9 м), гамма-излучение (более 6}×10¹⁰ ГГц, менее 5×10^{-12 м).}

Интенсивность электромагнитного поля в диапазоне до 300 МГцхарактеризуется:

· среднеквадратичным значением напряженности электрического поля в вольтах на метр (В/м);

· среднеквадратичным значением напряженности магнитного поля в амперах на метр (А/м), либо значением магнитной индукции в тесла (Тл).

Интенсивность электромагнитного поля в диапазоне 300 МГц – 300 ГГцхарактеризуется плотностью потока энергии в ваттах на квадратный метр (Вт/м²).

Нахождение в зоне с повышенными уровнями электромагнитных полей в течение определённого времени приводит к ряду неблагоприятных последствий: наблюдается усталость, тошнота, головная боль. При значительных превышениях нормативов возможны повреждение сердца, мозга, центральной нервной системы. Излучение может влиять на психику человека, появляется раздражительность, человеку трудно себя контролировать. В литературе приводятся сведения о том, что электромагнитное поле мобильных аппаратов вызывает изменения в подсистеме кровообращения головного мозга, а также изменения в биоэлектрической активности мозга [10].

Нормирование уровня воздействия электромагнитного излучения производится отдельно для производственного персонала и населения. При этом учитывается, что облучение населения может производиться круглосуточно, а производственный персонал попадает под действие электромагнитных полей только ограниченное время в производственных условиях. Вследствие этого, предельно допустимые уровни воздействия для производственного персонала в 2 – 3 раза выше, чем для населения.

В Российской Федерации предельно допустимые уровни воздействия электромагнитных полей установлены в соответствии с нормативным документом «Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.2.4.1191- 03. Электромагнитные поля в производственных условиях» [11].

Излучения оптического диапазона (инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое) включают электромагнитные излучения частотой от 150 ГГц до 3×10⁷ ГГц и длиной волн от 780×10^{-9 м до 2}×10^{-3 м.}

Длинноволновое инфракрасное и коротковолновое ультрафиолетовое излучение представляют собой невидимые для глаз электромагнитные волны. К числу естественных источников инфракрасного и ультрафиолетового излучения относится Солнце.

Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение испускают нагретые тела, при этом, чем выше температура тела, тем больше в спектре излучения ультрафиолетовой компоненты.

Техногенными источниками инфракрасного излучения являются различные процессы и оборудование, в которых происходит трансформация (преобразование) части энергии (механической, химической, электрической, ядерной) в энергию инфракрасного излучения – электронагревательные приборы, печи с использованием жидкого, твердого и газообразного топлива, электропечи, электротехническое оборудование и электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, атомные реакторы.

Инфракрасное излучение при прохождении через слой воздуха не поглощается его основными составляющими (кислород, азот, аргон). Поглощение инфракрасного излучения в воздухе связано с наличием в нем примесей (пары воды, углекислый газ). В результате при прохождении инфракрасного излучения через воздух он почти не нагревается.

Спектр инфракрасного излучения по особенностям его воздействия на биологические объекты и организм человека разделяется на коротковолновое с длинами волн до 1,4×10^{-6 м , средневолновое с длинами волн 1,4}×10^{-6 м - 3}×10^{-6 м и длинноволновое с длинами волн больше 3}×10^{-6 м.}

Наиболее опасным в части воздействия на живые организмы является инфракрасное излучение (коротковолновое инфракрасное излучение), которое способно глубоко проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться водой, содержащейся в тканях, вызывая их термическое повреждение.

Техногенными источниками ультрафиолетового излучения являются источники, имеющие температуру выше 2000^оС (электрическая дуга от сварочных работ, расплавленный металл, лазерные установки), ртутные выпрямители, люминесцентные источники освещения (газоразрядные лампы).

Спектр ультрафиолетового излучения по особенностям его воздействия на биологические объекты и организм человека разделяется на три области: УФ-А (длины волн 0,315–0,4 ×10^{-7 м), УФ-В (длины волн 0,28–0,315} ×10^{-7 м), УФ-С (длины волн 0,2-0,28}×10^{-7 м). Ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 0,2}×10^{-7 м сильно поглощается воздухом и, поэтому может распространяться только в вакууме.}

Наиболее опасным является ультрафиолетовое излучение областей УФ-В и УФ-С. Наиболее чувствительными к воздействию ультрафиолетового излучения являются органы зрения и кожные покровы. Кроме того, коротковолновое ультрафиолетовое излучение от производственных источников влияет на состав атмосферного воздуха, инициируя реакции образования высокотоксичных газов – озона и оксидов азота.

Нормирование уровня воздействия от инфракрасного и ультрафиолетового излучения производится только для производственного персонала. В Российской Федерации предельно допустимые уровни воздействия инфракрасного и ультрафиолетового излучения установлены в соответствии с нормативными документами «Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.2.4.548- 96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» [12], «Санитарные нормы. СН 4557-88. Ультрафиолетовое излучение в производственных помещениях» [13] и ГОСТ 12.1.005-88 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования в области рабочей зоны» [14].

Нормирование уровня воздействия осуществляется по интенсивности допустимых потоков излучения (Вт/м²) с учетом их спектрального состава, размера облучаемой площади, защитных свойств спецодежды и продолжительности воздействия в течении рабочей смены: