Электромагнитные поля и их влияние на здоровье человека

 

 

Глава 3. Влияние ЭМП на здоровье человека

3.1. Биологическое  воздействие ЭМП

Процессы взаимодействия электромагнитных полей с живой клеткой, живым организмом довольно сложные и в настоящее время в полной мере не исследованы. Взаимодействия электромагнитных полей с биологическим объектом определяется:

- параметрами излучения (частотой или длиной волны, когерентностью  колебания, скоростью распространения, поляризацией волны);

- физическими и биохимическими  свойствами биологического объекта, как среда распространения электромагнитных  полей (диэлектрической проницаемостью, электрической проводимостью, длиной  электромагнитной волны в ткани, глубиной проникновения, коэффициентом  отражения от границы воздух - ткань).

Живые организмы, состоящие из множества клеток, имеющих, в свою очередь, огромное число молекул, атомов, заряженных частиц, сами являются источниками электромагнитных колебаний в широком диапазоне частот – от ультравысоких до инфранизких. Эти колебания могут иметь случайный и периодический характер. Эволюция биообъектов происходила под действием внешних и внутренних электромагнитных полей. В процессе жизнедеятельности организмов возникают волновые и колебательные процессы, отображающие, например, электроэнцефалограммой, обусловленной электрической активностью мозга, электрокардиограммой, характеризующей работу сердца и т.п. Чувствительность биологических систем к внешним электромагнитным полям зависит от диапазона частот и интенсивности излучений.

Влияние электромагнитных полей на человеческий организм может быть как полезным, так и вредным. Лечебное воздействие электромагнитных полей используется в гипертермии, лазерной хирургии, физиотерапии, диатермии и т.д. полезное действие электромагнитных полей используется в медицинской диагностике. Например, в сверхвысокочастотной терапии применяются волны частотой 2375 МГц — длина волны 12,6 см и 460 МГц—65 см, микроволновой терапии — лечение электромагнитными колебаниями частотой от 1·109 до 3·1011 Гц , длина волны от 30 до 0,1 см, лазеротерапии, где частота следования импульсов составляет 10-5000 Гц, а выходная мощность излучения достигает 60 мВт [3].

3.2. Влияние на  нервную систему

Уровень электромагнитного излучения способен повлиять на важнейшие функциональные системы организма. К наиболее уязвимой из них относят нервную систему. Механизм воздействия — электромагнитные поля нарушают проницаемость клеточных мембран для ионов кальция. В результате нервная система начинает неправильно функционировать. Кроме того, переменное электромагнитное поле индуцирует слабые токи в электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей. Спектр вызываемых этими процессами отклонений весьма широк — в ходе экспериментов фиксировались изменения головного мозга, замедление реакции, ухудшение памяти, депрессивные проявления и т.д. [8]. В результате воздействия ЭМП, у человека могут развиться болезни Паркинсона и Альцгеймера; раздраженность клеток головного мозга, рак мозга.

3.3. Влияние на  иммунную систему

В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма. 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. Возникновение аутоиммунитета связывают не столько с изменением антигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов. В соответствии с этой концепцией. основу всех аутоиммунных состояний составляет в первую очередь иммунодефицит по тимус-зависимой клеточной популяции лимфоцитов. Влияние ЭМП высоких интенсивностей на иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного иммунитета. ЭМП могут способствовать неспецифическому угнетению иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и стимуляции аутоиммунной реакции в организме беременной самки, выкидыши, болезнь сердца [3].

3.4. Влияние на  эндокринную систему

При воздействии ЭМП ведущее место отводится изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. При действии ЭМП , 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. В результате у человека могут развиться: сахарный диабет, гипотиреоз (подавление функции щитовидной железы), гипертиреоз (чрезмерная работа щитовидной железы), гиперпаратиреоз (нарушение кальциевого обмена), болезнь Аддисона (бронзовая болезнь – хроническая недостаточность надпочечников) [3].

3.5. Влияние на  половую функцию

Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем. Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности гипофиза. Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие, считается тератогенным. Многие ученые относят ЭМП к этой группе факторов. Первостепенное значение в исследованиях тератогенеза имеет стадия беременности, во время которой воздействует ЭМП. Принято считать, что ЭМП могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии беременности. Хотя периоды максимальной чувствительности к ЭМП имеются. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего органогенеза. Было высказано мнение о возможности специфического действия ЭМП на половую функцию женщин, на эмбрион. 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 с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода, увеличить риск развития врожденных уродств, дисменорей у женщин и половой слабостью у мужчин [3].

 

Глава 4. Методы защиты от электромагнитных полей

4.1. 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 (см. Приложение 3). 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 (см. Приложение 2). 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. Для каждой установки, излучающей электромагнитную энергию, должны определяться санитарно-защитные зоны в которых интенсивность ЭМП превышает ПДУ. Границы зон определяются расчетно для каждого конкретного случая размещения излучающей установки при работе их на максимальную мощность излучения и контролируются с помощью приборов. В соответствии с ГОСТ 12.1.026-80 зоны излучения ограждаются либо устанавливаются предупреждающие знаки с надписями: «Не входить, опасно» [14].

 

 

4.2.Инженерно-технические мероприятия по защите населения от ЭМП

Инженерно-технические защитные мероприятия строятся на использовании явления экранирования электромагнитных полей непосредственно в местах пребывания человека либо на мероприятиях по ограничению параметров источника поля (см. Приложение 3). Ограничение параметров, применяется на стадии разработки изделия, служащего источником ЭМП. Радиоизлучения могут проникать в помещения, где находятся люди через оконные и дверные проемы. Для экранирования смотровых окон, окон помещений, застекления потолочных фонарей, перегородок применяется металлизированное стекло, обладающее экранирующими свойствами (рис.4.1.). Такое свойство стеклу придает тонкая прозрачная пленка либо окислов металлов, чаще всего олова, либо металлов - медь, никель, серебро и их сочетания. Пленка обладает достаточной оптической прозрачность и химической стойкостью. Будучи нанесенной на одну сторону поверхности стекла она ослабляет интенсивность излучения в диапазоне 0,8 – 150 см на 30 дБ (в 1000 раз). При нанесении пленки на обе поверхности стекла ослабление достигает 40 дБ (в 10000 раз).

Рис 4.1. Стекло, обладающие экранизирующими свойствами

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 (рис.4.2.).

Рис 4.2. Металлическая сетка, под штукатурным слоем

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 (рис.4.3.). Их получают методом химической металлизации (из растворов) тканей различной структуры и плотности. Существующие методы получения позволяет регулировать количество наносимого металла в диапазоне от сотых долей до единиц мкм и изменять поверхностное удельное сопротивление тканей от десятков до долей Ом [14].

Рис 4.3. Радиоэкранизирующие металлизированные ткани

 

Выводы

1. Были выявлены основные источники электромагнитных полей, а именно: линии электропередач, электротранспорт, бытовая техника, сотовая связь, компьютер. Наиболее опасными источниками для человека являются: метро, микроволновая печь, линии электропередач, под высоким напряжением, сотовый телефон.

2. Под действием ЭМП у человека могут развиться, например, болезни Паркинсона и Альцгеймера, различные виды раковых опухолей, раздраженность мозговых клеток, выкидыши, женская и мужская слабость.

3. Однако, ЭМП используются также в медицине. Например, в физиотерапии, микроволновой терапии, сверхвысокочастотной терапии, лазеротерапии.

4. Наиболее эффективными методами защиты человека от ЭМП излучений, приводящим к негативным последствиям, являются инженерно-технические методы. Инженерно-технические методы используют технические, научные разработки, различные материалы, которые экранизируют или поглощают электромагнитные излучения. Например, при проектировании и строительстве дома можно воспользоваться такими материалами: бетонными стенами с металлической сеткой, экранизированными окнами,  разными видами металлической. Также используются организационные методы защиты. К ним относятся защиты временем и расстоянием. Такая защита является менее эффективной, чем инженерно-технические мероприятия. 
Список литературы

1. Антипов В.В, Давыдов Б.И., Тихончук В.С. Биологическое действие, нормирование и защита от электромагнитных излучений, –  М: Издательство «Энергоатомиздат»,  2002. - 177 с
2. Боровик С.И Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие для вузов. –  М.: «КноРус», 2007. - 495 с.
3. Глебов В.В. Экологическая безопасность в области искусственных электромагнитных излучений и здоровье человека  – М.: « Моск. НТОРЭС им. А.С. Попова», 2008. – С.102.
4. Копылова М.Ю., Липикина М.В., Никулина Т.В. Влияние бытовых приборов на здоровье человека  –   Пенза: «Приволжский  Дом знаний», 2006. – С. 130
5. Пресман А.С. Электромагнитное поле и жизнь. –  Издательство «Наука», 2003. – 215 с.
6. . Ратынский М.А. Основы сотовой связи – М.: «Радио и связь»  - 2000 – 248
7. Сподобаев Ю. М., Кубанов В. П. Основы электромагнитной экологии. —  М.: «Радио и связь», 2000. — 240 с.
8. Холодов Ю.А.,  Лебедева Н.Н. Реакция нервной системы человека на электромагнитное поле. – М.: «Наука», 1992.
9. Шарохина А.В., Ю.Я. Петрушенко. Электромагнитное поле в быту – Казань:  Издательство «Казан. гос. энерг. ун-т», 2006. – 115 с.
10. Юдин В. И., А. В. Останков Электромагнитные поля и волны –Воронеж: Издательство «Международные  ин-т компьютерные Технологий», 2007. – 178 с.
11. СН 2971-84 «Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты»

 

12. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 « Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы»
13. http://www.emf-net.ru/EMR_health/Sourse/
14. http://eco-solution.ru/elektromagnitnaya-zaschita-master

 

Приложения

Приложение 1

Предельно допустимые уровни электромагнитного поля для потребительской продукции, являющейся источником ЭМП

Источник	Диапазон	Значение ПДУ	Примечание
Индукционные печи	20 - 22 кГц	500 В/м  4 А/м	Условия измерения: расстояние 0,3 м от корпуса
СВЧ печи	2,45 ГГц	10 мкВт/см2	Условия измерения: расстояние 0,50 ± 0,05 м от любой точки, при нагрузке 1 литр воды
Видеодисплейный терминал ПЭВМ	5 Гц - 2 кГц	Епду = 25 В/м  Впду = 250 нТл	Условия измерения: расстояние 0,5 м вокруг монитора ПЭВМ
	2 - 400 кГц	Епду = 2,5 В/мВ  пду = 25 нТл
	поверхностный электростатический потенциал	V = 500 В	Условия измерения: расстояние 0,1 м от экрана монитора ПЭВМ
Прочая продукция	50 Гц	Е = 500 В/м	Условия измерения: расстояние 0,5 м от корпуса изделия
	0,3 - 300 кГц	Е = 25 В/м
	0,3 - 3 МГц	Е = 15 В/м
	3 - 30 МГц	Е = 10 В/м
	30 - 300 МГц	Е = 3 В/м
	0,3 - 30 ГГц	ППЭ = 10 мкВт/см2

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

Предельно допустимые уровни напряженности электрической и магнитной составляющих в диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц в зависимости от продолжительности воздействия

Продолжительность   воздействия, Т, ч	Епду, В/м			Hпду, А/м
	0,03 - 3   МГц	3 - 30   МГц	3 - 300   МГц	0,03 - 3   МГц	30 - 50   МГц
8,0 и более	50	30	10	5,0	0,30
7,5	52	31	10	5,0	0,31
7,0	53	32	11	5,3	0,32
6,5	55	33	11	5,5	0,33
6,0	58	34	12	5,8	0,34
5,5	60	36	12	6,0	0,36
5,0	63	37	13	6,3	0,38
4,5	67	39	13	6,7	0,40
4,0	71	42	14	7,1	0,42
3,5	76	45	15	7,6	0,45
3,0	82	48	16	8,2	0,49
2,5	89	52	18	8,9	0,54
2,0	100	59	20	10,0	0,60
1,5	115	68	23	11,5	0,69
1,0	141	84	28	14,2	0,85
0,5	200	118	40	20,0	1,20
0,25	283	168	57	28,3	1,70
0,125	400	236	80	40,0	2,40