Электромагнитные загрязнения окружающей среды и методы борьбы сними

Основной критерий определения уровня воздействия ЭМП как предельно допустимого - воздействие не должно вызывать у человека даже временного нарушения гомеостаза (включая репродуктивную функцию), а также напряжения защитных и адаптационно-компенсаторных механизмов ни в ближайшем, ни в отдаленном периоде времени. Это означает, что в качестве ПДУ принимается дробная величина от минимального уровня электромагнитного поля, способного вызвать какую либо реакцию.

В зависимости от места  нахождения человека относительно источника  ЭМП он может подвергаться воздействию  электрической или магнитной  составляющей поля или их сочетанию, а в случае пребывания в волновой зоне - воздействию сформированной электромагнитной волны. По этому признаку определяется необходимый критерий контроля безопасности.

В части требований ГОСТов и СанПиН по проведению контроля записано, что контроль уровней ЭП осуществляется по значению напряженности ЭП - Е, В/м. Контроль уровней МП осуществляется по значению напряженности МП - Н, А/м или значению магнитной индукции - В, Тл. В зоне сформировавшейся волны контроль осуществляется по плотности потока энергии (ППЭ), Вт/м².

В России установлены  самые жесткие в мире предельно  допустимые уровни облучения населения электромагнитными полями.

Для сравнения возьмем  нормирование ЭМИ радиочастот в  России и за рубежом. В подавляющем  большинстве развитых зарубежных стран, прежде всего в США, государствах-членах ЕС, Великобритании, Японии, принято считать биологически действующим ЭМП такой интенсивности, воздействие которого приводить к научно доказанным опасным для функционирования человеческого организма последствиям, в том числе обратимым.

Так как, в свою очередь, к научно доказанным последствиям относят  исключительно результаты электромагнитного  воздействия т. н. теплового уровня, то основным критерием для определения  предельно допустимого значения интенсивности ЭМП в рабочем для системы сотовой радиосвязи диапазоне частот является увеличение температуры тела человека вследствие влияния ЭМП на 1 °С.

В связи с этим, предельно  допустимые значения идентичных нормируемых  величин, например ППЭ, гораздо выше в зарубежных нормативных документах по сравнению с российскими.

В качестве основного  критерия нормирования воздействия  ЭМП в Российской Федерации принято  положение, в соответствие с которым  безопасным для человека считается  ЭМП такой интенсивности, которое  не приводит к даже временному нарушению гомеостаза (включая репродуктивную функцию), а также к напряжению защитных и адаптационно-компенсаторных механизмов ни в ближайшем, ни в отдаленном периоде времени.

Зарубежные нормативно-методические документы, регламентирующие в т. ч. электромагнитное воздействие элементов системы сотовой радиосвязи, имеют как обязательный, так и рекомендательный статус (см. таблицу 5).

Таблица 5. Зарубежные нормативно-методические документы, регламентирующие воздействие ЭМП, создаваемого элементами системы сотовой радиосвязи.

Страна (страны) действия документа	Наименование документа	Статус документа
Международный	ICNIRP "Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz)"	рекомендательный
ЕС	CENELEC ENV 50166-2 "Human exposure to electromagnetic fields. High frequency (10 kHz to 300 GHz)"	обязательный
США	IEEE Std C95.1, 1999 Edition "IEEE Standard for safety levels with respect to human exposure to radio frequency electromagnetic fields, 3 kHz to 300 GHz"	рекомендательный
Япония	ARIB STD-38 "Radiofrequency -exposure protection ARIB standard"	рекомендательный

 

Основным (базовым) нормируемым  параметром в зарубежных нормативно-методических документах для рабочего диапазона  частот системы сотовой радиосвязи является средняя удельная поглощенная мощность (англ. SAR Specific Absorption Rate), измеряемая в Вт/кг. Эта величина представляет собой мощность, поглощаемую биологической тканью определенной массы за некоторый период времени. Обычно SAR определяют для ткани массой 1 или 10 граммов за интервал 6 минут.

В качестве предельно  допустимой для условий профессионального  воздействия принято значение SAR, равное 0,4 Вт/кг для тотального воздействия на тело реципиента и 10 Вт/кг для локального воздействия на его голову и торс. Для условий непрофессионального воздействия 0,08 Вт/кг и 2 Вт/кг соответственно.

Контролируемым параметром ЭМП при тотальном воздействии, например, при нахождении человека в зоне действия БС, служит ППЭ эквивалентной плоской волны. В зависимости от стандарта и частоты предельно допустимые значения ППЭ для условий профессионального воздействия изменяются от 1000 до 10000 мкВт/см², для условий непрофессионального воздействия от 200 до 2000 мкВт/см² (см. рис. 2).

По стандарту CЕNELEC ENV 50166-2 уровень SAR для абонентских аппаратов не должен превышать 2 Вт/кг, что, например, в диапазоне 900 МГц соответствует 450—500 мкВт/см². Принятый в соответствии со стандартом CЕNELEC ENV 50166-2 уровень SAR не имеет строгого научного обоснования. В основном он был определен исходя из реально достигнутых технических возможностей сотовой связи.

В соответствии с требованиями СанПиН 2.2.4/2.1.8.055 96 контролируемым параметром интенсивности ЭМП в диапазоне  частот 300 МГц 300 ГГц, включающим рабочий диапазон частот сотовой радиосвязи (300 МГц 3 ГГц), является среднее значение плотности потока энергии (ППЭ) эквивалентной плоской волны, выраженная в мкВт/см². Величина ППЭ определяется по значениям напряженности электрического поля Е или напряженности магнитного поля Н, используя их соотношение для дальней (волновой) зоны ЭМП, в условиях свободного пространства, т. е. когда на измерительной площадке отсутствует искажение ЭМП, вносимое различными близко расположенными предметами.

Для условий профессионального воздействия оцениваемой характеристикой ЭМП служит энергетическая экспозиция (энергетическая нагрузка) интегральное (за целый рабочую смену) произведение ППЭ на время воздействия Т. Единица измерений энергетической экспозиции мкВт ч/см². Предельно допустимый уровень энергетической экспозиции в диапазоне частот 300 МГц 300 ГГц в соответствии с СанПиН 2.2.4/2.1.8.055 96 200 мкВт ч/см². Предельно допустимое значение ППЭ на конкретном рабочем месте оценивается в зависимости от времени воздействия по формуле ППЭ = 200/Т (см. рис. 1). При этом независимо от продолжительности воздействия ППЭ не должна превышать 1000 мкВт/см².

Оцениваемым параметром для условий непрофессионального  воздействия, в т. ч. для населения, проживающего на территориях, прилегающих к БС, являются значения ППЭ вне зависимости от времени воздействия. Предельно допустимое значение ППЭ при этом составляет 10 мкВт/см².

Рисунок 3. Предельно допустимое значение ППЭ в зависимости  от времени контакта с источником ЭМП в условиях профессионального воздействия.

 

Исходя из предположения, что пользователь РТ тратит на телефонные разговоры в среднем не более 2 часов в день, для этой категории  населения установлен предельно  допустимый уровень ППЭ, равный 100 мкВт/см² (ГН 2.1.8./2.2.4.019-94).

Подчеркнем, что ПДУ, установленные  для Москвы, – самые жесткие  в мире. Для сравнения: в США  ПДУ, в зависимости от частоты  излучения, составляет 300 – 1000 мкВт/см², общероссийские нормы предусматривают предельно допустимый уровень 10 мкВт/см², а вот московские городские нормы – только 2 мкВт/см².

Методы защиты от электромагнитных полей

Основные меры защиты от воздействия  электромагнитных излучений:

уменьшение излучения непосредственно  у источника (достигается увеличением расстояния между источником направленного действия и рабочим местом, уменьшением мощности излучения генератора); рациональное размещение СВЧ и УВЧ установок (действующие установки мощностью более 10 Вт следует размещать в помещениях с капитальными стенами и перекрытиями, покрытыми радиопоглощающими материалами — кирпичом, шлакобетоном, а также материалами, обладающими отражающей способностью —-масляными красками и др.); дистанционный контроль и управление передатчиками в экранированном помещении (для визуального наблюдения за передатчиками оборудуются смотровые окна, защищенные металлической сеткой); экранирование источников излучения и рабочих мест (применение отражающих заземленных экранов в виде листа или сетки из металла, обладающего высокой электропроводностью — алюминия, меди, латуни, стали); организационные меры (проведение дозиметрического контроля интенсивности электромагнитных излучений — не реже одного раза в 6 месяцев; медосмотр — не реже одного раза в год; дополнительный отпуск, сокращенный рабочий день, допуск лиц не моложе 18 лет и не имеющих заболеваний центральной нервной системы, сердца, глаз);

применение средств индивидуальной защиты (спецодежда, защитные очки и др.).

У индукционных плавильных печей и  нагревательных индукторов (высокие  частоты) допускается напряженность поля до 20 В/м. Предел для магнитной составляющей напряженности поля должен быть 5 А/м. Напряженность ультравысокочастотных электромагнитных полей (средние и длинные волны) на рабочих местах не должна превышать 5 В/м.

Каждая промышленная установка  снабжается техническим паспортом, в котором указаны электрическая схема, защитные приспособления, место применения, диапазон волн, допустимая мощность и т. д. По каждой установке ведут эксплуатационный журнал, в котором фиксируют состояние установки, режим работы, исправления, замену деталей, изменения напряженности поля. Пребывание персонала в зоне воздействия электромагнитных полей ограничивается минимально необходимым для проведения операций временем.

Новые установки вводят в эксплуатацию после приемки их, при которой устанавливают выполнение требований и норм охраны труда, норм по ограничению полей и радиопомех, а также регистрации их в государственных контролирующих органах..

Генераторы токов высокой частоты  устанавливают в отдельных огнестойких  помещениях, машинные генераторы — в звуконепроницаемых кабинах. Для установок мощностью до 30 кВт отводят площадь не менее 40 м2, большей мощности — не менее 70 м2. Расстояние между установками должно быть не менее 2 м, помещения экранируют, в общих помещениях установки размещают в экранированных боксах. Обязательна общая вентиляция помещений, а при наличии вредных выделений — и местная. Помещения высокочастотных установок запрещается загромождать металлическими предметами. Наиболее простым и эффективным методом защиты от электромагнитных полей является «защита расстоянием».

Экранирование — наиболее эффективный  способ защиты. Электромагнитное поле ослабляется экраном вследствие создания в толще его поля противоположного направления. Степень ослабления электромагнитного поля зависит от глубины проникновения высокочастотного тока в толщу экрана. Чем больше магнитная проницаемость экрана и выше частота экранируемого поля, тем меньше глубина проникновения и необходимая толщина экрана. Экранируют либо источник излучений, либо рабочее место. Экраны бывают отражающие и поглощающие.

Для защиты работающих от электромагнитных излучений применяют заземленные экраны, кожухи, защитные козырьки, устанавливаемые на пути излучения. Средства защиты (экраны, кожухи) из радиопоглоща-ющих материалов выполняют в виде тонких резиновых ковриков, гибких или жестких листов поролона, ферромагнитных пластин.

Для защиты от электрических полей  сверхвысокого напряжения (50 Гц) необходимо увеличивать высоту подвеса фазных проводов ЛЭП. Для открытых распределительных устройств рекомендуются заземленные экраны

(стационарные или временные)  в виде козырьков, навесов и перегородок из металлической сетки возле коммутационных аппаратов, шкафов управления и контроля. К средствам индивидуальной защиты от электромагнитных излучений относят переносные зонты, комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, осуществляющие защиту организма человека по принципу заземленного сетчатого экрана.

Список использованной литературы

1. Антипов В.В, Давыдов Б.И., Тихончук В.С. Биологическое действие, нормирование и защита от электромагнитных излучений. М.: Энергоатомиздат, 2002. - 177 с.
2. Госьков П.И Информационно-энергетическое воздействие токов промышленной частоты на здоровье человека /П.И. Госьков, В.Н. Беккер, Ю.А. Шамов. http://astu.secna.ru/~sua/goskov.htm
3. Грачев Н.Н. Средства и методы защиты от электромагнитных и ионизирующих излучений.М., изд-во МИЭМ, 2005.– 215 с.
4. Григорьев Ю.Г. Человек в электромагнитном поле (существующая ситуация, ожидаемые биоэффекты и оценки опасности). // Радиационная биология. Радиоэкология. 1997. T37. No.4. С.690 - 702.
5. Дубров А.П. Геомагнитное поле и жизнь. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 175 с.
6. Кленов Г.Е., Ломов О.П., Бубнов В.А., Свядощ Е.А. Электромагнитная экологическая обстановка крупного промышленного города // Конференция "Электомагнитное загрязнение окружающей среды" (Санкт-Петербург, 21-25 июня 1993 г.). Тезисы докладов. Санкт-Петербург: Ленинградский союз специалистов по безопасности деятельности человека, 1993. С.7 - 8.
7. Конституция Российской Федерации
8. Копанев В.И., Шакула А.В. Влияние гипогеомагнитного поля на биологические объекты. М.: Наука, 1995. 73 с.
9. Леднев В.В. Биоэффекты слабых комбинированных, постоянных и переменных магнитных полей. Биофизика. М: Наука, 1996, Т.41, Вып.1. С.224.
10. Любимов В.В. Искусственные и естественные электромагнитные поля в окружающей человека среде и приборы для их обнаружения и фиксации. Препринт No.11 (1127) Троицк: ИЗМИРАН, 1999. - 28 с.