Влияние электромагнитного поля

 

2.7 Сотовая связь

 

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. 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  рассчитана 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".

Имеющиеся научные данные и существующая система санитарно–гигиенического контроля при введении в эксплуатацию базовых станций сотовой связи позволяют отнести базовые станции сотовой связи к наиболее экологически и санитарно–гигиенически безопасным системам связи.

Мобильные радиотелефоны. 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. Неоспоримым остается лишь тот факт, что организм человека "откликается" на наличие излучения сотового телефона. Поэтому владельцам МРТ рекомендуется соблюдать некоторые меры предосторожности:

- не пользуйтесь сотовым  телефоном без необходимости; 

- разговаривайте непрерывно  не боле 3 – 4 минут; 

- не допускайте, чтобы  МРТ пользовались дети;

- при покупке выбирайте  сотовый телефон с меньшей  максимальной мощностью излучения; 

- в автомобиле используйте  МРТ совместно с системой громкоговорящей  связи "hands-free" с внешней антенной, которую лучше всего располагать  в геометрическом центре крыши.

Для людей, окружающих человека, разговаривающего по мобильному радиотелефону, электромагнитное поле, создаваемое  МРТ, не представляет никакой опасности.

При работе мобильного телефона электромагнитное излучение воспринимается не только приемником базовой станции, но и телом пользователя, и в  первую очередь его головой. Что  при этом происходит в организме  человека, насколько это воздействие  опасно для здоровья? Однозначного ответа на этот вопрос до сих пор  не существует. Однако эксперимент  российских ученых показал, что мозг человека не только ощущает излучение  сотового телефона, но и различает  стандарты сотовой связи.

 

 

 

2.8 Радары

 

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 ЭМ-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: Иркутск,  Сочи, Сыктывкар, Ростов-на-Дону и  ряд других.

 

2.9 Персональные  компьютеры

 

Основным источником неблагоприятного воздействия на здоровье пользователя компьютера является средство визуального  отображения информации на электронно-лучевой  трубке. Ниже перечислены основные факторы его неблагоприятного воздействия.

Эргономические параметры  экрана монитора:

- снижение контраста изображения  в условиях интенсивной внешней  засветки;

- зеркальные блики от  передней поверхности экранов  мониторов;

- наличие мерцания изображения  на экране монитора.

 Излучательные характеристики  монитора:

- электромагнитное поле  монитора в диапазоне частот 20 Гц- 1000 МГц;

- статический электрический  заряд на экране монитора;

- ультрафиолетовое излучение  в диапазоне 200 - 400 нм;

- инфракрасное излучение  в диапазоне 1050 нм - 1 мм;

- рентгеновское излучение  > 1,2 кэВ.

Компьютер как источник переменного электромагнитного  поля. Основными составляющими частями персонального компьютера (ПК) являются: системный блок (процессор) и разнообразные устройства ввода/вывода информации: клавиатура, дисковые накопители, принтер, сканер, и т. п. Каждый персональный компьютер включает средство визуального отображения информации называемое по-разному - монитор, дисплей. Как правило, в его основе - устройство на основе электронно-лучевой трубки. ПК часто оснащают сетевыми фильтрами (например, типа "Pilot"), источниками бесперебойного питания и другим вспомогательным электрооборудованием. Все эти элементы при работе ПК формируют сложную электромагнитную обстановку на рабочем месте пользователя.

ПК  как источник ЭМП. Электромагнитное поле, создаваемое персональным компьютером, имеет сложный спектральный состав в диапазоне частот от 0 Гц до 1000 МГц. Электромагнитное поле имеет электрическую (Е) и магнитную (Н) составляющие, причем взаимосвязь их достаточно сложна, поэтому оценка Е и Н производится раздельно.

Средства защиты пользователей от ЭМП. В основном из средств защиты предлагаются защитные фильтры для экранов мониторов. Они используется для ограничения действия на пользователя вредных факторов со стороны экрана монитора, улучшает эргономические параметры экрана монитора и снижает излучение монитора в направлении пользователя.

 

3. 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 заболевание  “Радиоволновая болезнь” или  “Хроническое поражение микроволнами”.  В дальнейшем, работами ученых  в России 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. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП на население.

 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. Определенные структуры головного мозга имеют повышенную чувствительность к ЭМП. Особую высокую чувствительность к ЭМП проявляет нервная система эмбриона.

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 на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию. В работах ученых России еще в 60-е годы в трактовке механизма функциональных нарушений при воздействии ЭМП ведущее место отводилось изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. Исследования показали, что при действии ЭМП, как правило, происходила стимуляция гипофизарно-адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналина в крови, активацией процессов свертывания крови. Было признано, что одной из систем, рано и закономерно вовлекающей в ответную реакцию организма на воздействие различных факторов внешней среды, является система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Результаты исследований подтвердили это положение.

Влияние на половую функцию. Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем. С этим связаны результаты работы по изучению состояния гонадотропной активности гипофиза при воздействии ЭМП. Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности гипофиза.

Отмечена более высокая  чувствительность к воздействию  ЭМП яичников, нежели семенников. Установлено, что чувствительность эмбриона к ЭМП значительно выше, чем чувствительность материнского организма, а внутриутробное повреждение плода ЭМП может произойти на любом этапе его развития. Результаты проведенных эпидемиологических исследований позволят сделать вывод, что наличие контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск развития врожденных уродств.