Понятие "неионизирующие излучения"

Из курса физики хорошо известно, что распространение энергии происходит в виде мелких частиц и волн, процесс испускания и распространения которой называется излучением .

Различают 2 основных вида излучения по воздействию на предметы и живые ткани :

1. Ионизирующее излучение . Это потоки элементарных частиц, образующиеся в результате деления атомов – радиоактивное излучение, альфа, бета, гамма, рентгеновское излучение. К этому же виду излучения относится гравитационное излучение и лучи Хокинга ;
2. Неионизирующие излучения . По своей сути это электромагнитные волны , длиной больше $1000$ нм и выделенной энергией меньше $10$ кэВ. Излучение происходит в виде микроволн, с выделением света и тепла.

Неионизирующее излучение в отличие от первого, не разрывает связи между молекулами вещества, на которое воздействует. Но, надо сказать, что здесь есть свои исключения, например, УФ-лучи могут ионизировать вещество. К электромагнитным относятся высокочастотные рентгеновские и гамма лучи, только они более жесткие и ионизируют вещество.

Остальные электромагнитные излучения являются неионизирующими и вмешаться в структуру материи не могут, потому что их энергии для этого не хватает. Видимое световое и уф-излучения тоже неионизирующие, а световое излучение называют часто оптическим . Образуется оно при нагревании тел и своим спектром близко к инфракрасным лучам.

Инфракрасное излучение широко применяется в медицинской практике. Его используют для улучшения метаболизма, стимуляции кровообращения, дезинфекции продуктов питания. Однако, излишний нагрев приводит к иссушению слизистой оболочки глаза, а максимальная мощность излучения способна разрушить молекулу ДНК.

Способностью к ионизации может обладать ультрафиолетовое излучение, приближенное к рентгеновскому. Уф-лучи способны вызвать различные мутации, ожоги кожи, роговицы глаз. Медицина с помощью УФ-лучей синтезирует в коже витамин D3. C их помощью обеззараживают воду, воздух, стерилизуют оборудование.

Неионизирующие электромагнитные излучения бывают природного и искусственного происхождения. Природным источником является Солнце, посылающее все виды излучения. В полном объеме до поверхности планеты они не доходят. Благодаря атмосфере Земли, слою озона, влажности, углекислому газу их вредное воздействие смягчается. Молния, космические объекты могут стать естественными источниками для радиоволн. Любое тело, нагретое до нужной температуры, способно испускать тепловые инфракрасные лучи, несмотря на то, что основное излучение исходит от искусственных объектов. В данном случае к основным источникам можно отнести обогреватели, горелки, имеющиеся в каждом доме лампы накаливания.

Поскольку радиоволны передаются по любым электрическим проводникам, то все электроприборы становятся искусственными источниками .

Сила воздействия электромагнитного излучения зависит от длины волны, частоты и поляризации. Волны большой длины на объект переносят меньше энергии, поэтому являются менее вредными.

Воздействие на человека неионизирующего излучения имеет $2$ стороны – длительное воздействие приносит вред здоровью, умеренные дозы могут быть полезны .

Воздействие электромагнитных полей на человека

Электромагнитные поля, так или иначе, оказывают свое воздействие на человека.

Это воздействие связано с:

1. напряженностью электрического и магнитного полей;
2. плотностью потока энергии;
3. частотой колебаний;
4. режимом облучения;
5. размером облучаемой поверхности тела;
6. индивидуальными особенностями организма.

Усугубляет опасность воздействия излучения тот факт, что органы чувств человека его не могут обнаружить. На человека электростатическое поле (ЭСП) воздействует в виде прохождения через него слабого, в несколько микроампер, тока, без наблюдения электротравм. Но, у людей может быть рефлекторная реакция на электрический ток, в этом случае возможна механическая травма , например, можно удариться об элементы конструкции, расположенной рядом. Достаточно чувствительны к электростатическим полям центральная нервная система, анализаторы, сердечнососудистая система. Раздражительность, головная боль, нарушения сна – это те проявления, которые наблюдаются у людей, работающих в зоне воздействия ЭСП.

Магнитные поля (МП) могут действовать непрерывно и прерывисто, степень воздействия которых зависит от того, насколько сильно напряжено поле в пространстве вблизи магнитного устройства. От того, где расположен человек по отношению к МП и режим его труда, зависит получаемая доза. Зрительные ощущения отмечаются при действии переменного магнитного поля , но, с прекращением воздействия эти ощущения исчезают. Серьезные нарушения происходят в условиях хронического воздействия МП, превышающих предельно допустимые уровни. В этом случае наблюдаются нарушение функций ЦНС, сердечнососудистой и дыхательной системы, пищеварительного тракта, происходят изменения в крови. Нарушается ритм и замедляется частота сердечных сокращений при постоянном воздействии ЭМП промышленной частоты.

Тело человека, состоящее из атомов и молекул, под воздействием ЭМП радиочастотного диапазона, поляризуется, происходит следующее:

1. В направлении распространения электромагнитного поля ориентируются полярные молекулы, например, молекулы воды;
2. Появляются после воздействия ионные токи в электролитах, а это жидкие составляющие тканей, крови;
3. Ткани человека нагреваются, что вызывается переменным электрическим полем. Происходит это как за счет переменной поляризации диэлектрика, так и за счет появляющейся проводимости тока.

Следствием поглощения энергии электромагнитного поля является тепловой эффект . При нарастающей напряженности и времени воздействия указанные эффекты проявляются сильнее.

Электромагнитные поля сильнее и интенсивнее воздействуют на органы, содержащие большое количество воды и будут примерно в $60$ раз выше по сравнению с воздействием на органы, с низким содержанием воды. Если длина электромагнитной волны будет увеличена, то глубина её проникновения возрастает. Ткани неравномерно нагреваются в результате различий диэлектрических свойств, возникают макро и микро тепловые эффекты с перепадом температур. Слаборазвитая сосудистая система испытает шок, который проявится в недостаточном кровообращении глаз, мозга, почек, желудка, желчного пузыря, мочевого пузыря.

Одним из немногих специфических поражений , которые вызываются электромагнитными излучениями, являются глаза и возможное развитие катаракты. Это поражение вызывается электромагнитным излучением радиочастот в диапазоне $300$ МГц… $300$ ГГц при плотности потока энергии выше $10$ мВт/кв. см. Характерными при длительном действии ЭМП различных диапазонов длин волн, считаются функциональные расстройства в ЦНС с часто выраженными сдвигами эндокринно-обменных процессов и состава крови, работоспособность, как правило, снижается. Изменения носят обратимый характер только на ранней стадии.

Неионизирующие электромагнитные поля

Заряженные частицы характеризуются электромагнитным взаимодействием . Энергия между этими частицами передается фотонами электромагнитного поля.

В воздухе длина электромагнитной волны λ(м) связана с её частотой ƒ(Гц) соотношением λƒ = с, ,где с – скорость света, м/с.

Спектр колебаний с частотой $10$ $17$ Гц имеют неионизирующие электромагнитные поля, в то время как ионизирующие – от $10$ $17$ до $10$ $21$ Гц.

Неионизирующие электромагнитные поля , имеющие естественное происхождение, являются постоянно действующим фактором. Их источники – атмосферное электричество, солнечное и галактическое радиоизлучение, электрическое и магнитное поля планеты.

С такими источниками как высоковольтные линии электропередач, использующимися на промышленных предприятиях источниками магнитных полей чаще всего связаны электромагнитные поля промышленной частоты .

В зонах, близко расположенных к электрифицированным железным дорогам, возникающие магнитные поля представляют значительную опасность . Даже в зданиях, расположенных недалеко от этих зон, обнаруживаются магнитные поля высокой интенсивности.

Замечание 1

На бытовом уровне к источникам электромагнитных полей и излучений относятся телевизоры, печи СВЧ, радиотелефоны и ряд других устройств, работающих в широком диапазоне частот. При влажности менее $70$ % электростатические поля создают паласы, накидки, занавески и др. Такая бытовая техника как микроволновая печь промышленного исполнения не опасна. Но, в том случае, если их защитные экраны неисправны, утечка электромагнитного излучения повышается. Экраны телевизоров и дисплеев даже при длительном воздействии на человека не будут представлять опасности как источники электромагнитного излучения при условии, что расстояние от экрана более $30$ см.

В промышленности широко применяются электромагнитные поля, как постоянные так и переменные. Их применяют для термообработки материалов, для получения плазменного состояния вещества, для радиовещания и телевидения.

Применение новых технологических процессов значительно улучшает условия труда, однако устройства генерирующие электромагнитные поля, обусловили возникновение новых проблем по защите персонала от их воздействия. Опасность электромагнитных полей, постоянных магнитных и электростатических полей усугубляется тем, что они не обнаруживаются органами чувств.

К неионизирующим излучениям и полям относят электромагнитные излучения радиочастотного и оптического диапазонов, а также условно - статические электрические и постоянные магнитные поля.

Электромагнитные излучения (ЭМИ) распространяются в виде элек­тромагнитных волн, основными характеристиками которых являются: длина волны , м; частота колебаний f, Гц; скорость распространения v, м/с. В свободном пространстве скорость распространения ЭМИ равна скоро­сти света с = 3*10 8 м/с, при этом указанные выше параметры связаны ме­жду собой соотношением: = c/f.

В зависимости от длины волны весь радиодиапазон разбит на поддиапозоны.

Область распространения электромагнитных волн от источника излучения условно подразделяют на три зоны: ближнюю (имеющую радиус менее 1/6 длины волны), промежуточную и дальнюю (расположенную на расстоянии более 1/6 длины волны от источника). В ближней и промежуточной зоне волна еще не сформирована, поэтому интенсивность ЭМП в этих зонах оценивается раздельно напряженностью электрической Е (В/м) и магнитной Н (А/м) составляющих поля.

В дальней зоне воздействие ЭМП оценивается плотностью потока энергии

П=Е*Н (Вт/м 2)

Электрическое поле воздействует следующим образом: в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, полярные молекулы ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля. В электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови и т.п., после воздействия внешнего поля появляются ионные токи.

Переменное электромагнитное поле вызывает нагрев тканей человека.

Избыточная теплота отводится до известного предела путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции. Однако начиная с величины П=10 мВТ/см 2 , называемой тепловым порогом, организм не справляется с отводом образующейся теплоты, и температура тела повышается, что наносит вред здоровью.

Наиболее интенсивно электромагнитные поля воздействуют на органы с большим содержанием воды. Перегрев же особенно вреден для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или с недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок), так как кровеносная система выступает в роли системы водяного охлаждения.

Электромагнитные поля оказывают воздействие на ткани человека при интенсивности поля, значительно меньшей теплового порога. Они изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, нарушают функции сердечно-сосудистой системы и обмена веществ.

Основным параметром, характеризующим биологическое действие электрического поля промышленной частоты, является электрическая напряженность. Магнитная составляющая заметного влияния на организм не оказывает, т.к. напряженность магнитного поля промышленной частоты не превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие проявляется при напряженности 150-200 А/м.

Электростатические и постоянные магнитные поля широко используются в народном хозяйстве. СЭП применяются для газоочистки, сепарации различным материалов, нанесения лакокрасочных и полимерных покрытий. Постоянные магниты используются в приборостроении, в фиксирующих устройствах подъемного оборудования, в медицинской практике.

Воздействие постоянных магнитных и электростатических полей зависит от напряженности и времени воздействия. При напряженности выше предельно допустимого уровня развиваются нарушения со стороны нервной, сердечно-сосудистой систем, органов дыхания, пищеварения и некоторых биохимических показателей крови.

Основная опасность электростатического поля состоит в возможности искрового разряда. Ток, создаваемый при этом, имеет небольшие значения, однако он может привести к воспламенению горючих жидкостей или к механической травме вследствие рефлекторной реакции на прохождение тока.

Основными источниками излучения электромагнитной энергии радиочастот в окружающую среду служат антенные системы радиолокационных станций (РЛС), радио- и телерадиостанций, в том числе систем мобильной радио­связи, воздушные линии электропередачи и другие.

Электромагнитные поля промышленной частоты (ЭМП ПЧ) являются частью сверхнизкочастотного диапазона, наиболее распространенной как в производственных условиях, так и в условиях быта. Диапазон промышленной частоты в нашей стране - 50 Гц. Основными источника­ми ЭМП ПЧ являются различные типы производственного и бытового элек­трооборудования переменного тока, в первую очередь, подстанции и воз­душные линии электропередачи сверхвысокого напряжения.

ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

К ионизирующим излучениям относятся корпускулярные (альфа, бета, нейтронные) и электромагнитные (гамма, рентгеновские) излучения, способные при взаимодействии с веществом создавать в нем заряженные атомы и молекулы – ионы.

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде. Чем больше энергия частиц, тем больше полная ионизация, вызываемая ею в веществе. Пробег альфа-частиц достигает 8-9 см в воздухе, а в живой ткани – несколько десятков микрометров. Обладая сравнительно большой энергией, альфа-частицы быстро теряют свою энергию при взаимодействии с веществом, что обуславливает их низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию, составляющую в воздухе на 1 см пути несколько десятков тысяч пар ионов.

Бета-излучение - поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде. Максимальный пробег в воздухе 1800см, а в живых тканях 2,5 см. Ионизирующая способность бета-частиц ниже (, а проникающая способность выше, чем альфа-частиц, так как они обладают значительно меньшей массой.

Гамма-излучение – электромагнитное излучение, испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействии частиц.

Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием.

Рентгеновское излучение возникает в среде, окружающей источник бета-излучения, в рентгеновских трубках, в ускорителях и т.п.

Так же как и гамма-излучение, рентгеновское излучение обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием.

Основными параметрами радионуклидов являются активность и период полураспада

Активность А радиоактивного вещества – число спонтанных ядерных превращений в этом веществе в единицу времени.

Единица измерения активности – Беккерель (Бк). 1 Бк равен одному ядерному превращению в 1 секунду. Кюри (Ки) – специальная единица активности 1Ки=3,7*10 10 Бк.

Период полураспада – время, в течение которого распадается половина атомов радионуклида.

Для оценки биологического действия ИИ введены различные дозовые характеристики.

Для характеристики источника излучения по эффекту ионизации применяют экспозиционную дозу рентгеновского и гамма излучения. Экспозиционная доза Х –полный заряд ионов одного знака в единице массы воздуха. Единица измерения -Кулон на килограмм (Кл/кг). Специальная единица – Рентген 1Р=2,6*10 -4 Кл/кг.

Поглощенная доза D – средняя энергия, поглощенная в единице массы вещества.

Единица измерения в системе СИ Грей. 1Гр=1 Дж/кг. Специальная единица – рад. 1Гр=100 рад.

Величина поглощенной дозы зависит от свойств излучения и поглощающей среды. В условиях электронного равновесия экспозиционной дозе в 1 Р соответствует поглощенная доза 0,88 рад.

В связи с тем, что одинаковая доза различных видов излучения вызывает в живом организме различное биологическое действие, введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза Н – величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического облучения излучением произвольного состава, и определяемая как произведение поглощенной дозы D на средний коэффициент качества излучения k.

Для гамма- и бета-излучения k.=1, для альфа-излучения k=20, т.е. при одной и той же поглощенной дозе альфа-излучение гораздо опаснее, чем бета- и гамма-излучение.

Единица измерения эквивалентной дозы –Зиверт (Зв). Специальная единица – бэр. 1Зв=100 бэр.

Чем больше происходит в веществе актов ионизации под воздействием излучения, тем больше биологический эффект.

Ионизация живой ткани приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений. Изменения в химическом составе значительного числа молекул приводят к гибели клеток.

Под влиянием излучений в живой ткани происходит расщепление вода на атомарный водород Н и гидроксильную группу ОН, которые, обладая высокой химической активностью, вступают в соединение с другими молекулами ткани и образуют новые химические соединения, не свойственные здоровой ткани. В результате нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ нарушаются.

Необходимо различать внешнее и внутреннее облучение. Под внешним облучением понимается такое воздействие излучения на человека, когда источник радиации расположен вне организма и исключена возможность попадания радиоактивных веществ внутрь организма. При внешнем облучении наиболее опасны гамма-, рентгеновское и нейтронное облучения. Внешнее облучение имеет место при работе на рентгеновских аппаратах и ускорителях, при работе с радиоактивными веществами, находящимися в герметичных капсулах.

При работе с радиоактивным веществом интенсивному облучению могут подвергаться руки, поражение которых может быть хроническим или острым. Первые признаки хронического поражения обнаруживаются не сразу, они проявляются в сухости кожи, трещинах на ней, ее изъязвлении, ломкости ногтей, выпадении волос. При остром лучевом ожоге кистей рук наблюдаются отеки, пузыри и омертвение тканей, долго не заживающие лучевые язвы, на месте образования которых возможны раковые заболевания.

Жесткие рентгеновские и гамма-лучи могут привести к летальному исходу, не вызвав при внешнем облучении изменения кожных покровов.

Альфа- и бета-частицы, обладая незначительной проникающей способностью, вызывают при внешнем облучении только кожные поражения.

Внутреннее облучение происходит при попадании радиоактивного вещества внутрь организма при вдыхании загрязненного воздуха, через пищеварительный тракт (при приеме пищи, питье, курении) и в редких случаях через кожу.

При попадании радиоактивного вещества внутрь организма человек подвергается непрерывному облучению до тех пор, пока радиоактивное вещество не распадется или не выведется из организма в результате физиологического обмена. Это облучение очень опасно, т.к. вызывает долго не заживающие язвы, поражающие различные органы.

Человек постоянно подвергается облучению естественным фоном излучения, состоящим из космического излучения и излучения естественно распределенных природных радиоактивных веществ (на поверхности земли, в приземной атмосфере, в продуктах питания, в воде и т.д.). Естественный фон внешнего излучения на территории наше страны создает мощность эквивалентной дозы 0,36-1,8 мЗв/год, что соответствует мощности экспозиционной дозы 40-200 мР/год. Кроме естественного облучения, человек облучается и другими источниками, например при производстве рентгеновских снимков черепа –0,8 –6 Р, позвоночника – 1,6 –14,7 Р, флюорографии – 0,2-0,5 Р, грудной клетки при рентгеноскопии – 4,7 – 19,5 Р, желудочно-кишечного тракта при рентгеноскопии – 12 –82 Р, зубов – 3 – 5 Р.

Однократное облучение в дозе 25-50 бэр приводит к незначительным скоропроходящим изменениям в крови, при дозах облучения 80-120 бэр появляются начальные признаки лучевой болезни, но смертельный исход отсутствует. Острая лучевая болезнь развивается при однократном облучении 270-300 бэр, смертельный исход возможен в 50% случаев. Смертельный исход в 100 % случаев наступает при дозах 550-700 бэр

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Действие электрического тока на человека носит многообразный ха­рактер. Проходя через организм человека, электрический ток вызывает тер­мическое, электролитическое, а также биологическое действие.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагрева кровеносных сосудов, нервов, крови и т.п.

Электролитическое действие тока проявляется в разложении крови и других органических жидкостей организма и вызывает значительные нару­шения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется как раздражение и возбуж­дение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными су­дорожными сокращениями мышц, в том числе легких и сердца. В результате могут возникать различные нарушения вплоть до полного прекращения дея­тельности органов кровообращения и дыхания.

Электрический ожог - самая распространенная электротравма. Ожоги бывают двух видов: токовый или контактный и дуговой. Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

Различают четыре степени ожогов: I- покраснение ко­жи; II - образование пузырей; III - омертвение всей толщи кожи; IV - обуг­ливание тканей. Тяжесть поражения организма обуславливается площадью обожженной поверхности тела. Токовые ожоги возникают при напряжениях не выше 1-2 кВ и являются в большинстве случает ожогами I и II степени. При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга (большая энергия и температура выше 3500 град.), которая причиняет дуговой ожог, как правило, III или IV степени.

Электрические знаки - четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергшейся действию тока. Знаки бывают также в виде царапин, ран, порезов или ушибов, бородавок, кровоизлияний в кожу и мозолей. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается благополучно.

Металлизация кожи - это проникновение в верхние слои кожи мель­чайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это может произойти при коротких замыканиях, отключениях ру­бильников под нагрузкой и т.п. Металлизация сопровождается ожогом ко­жи, вызываемым нагревшимся металлом.

Электроофтальмия - поражение глаз, вызванное интенсивным излуче­нием электрической дуги, спектр которой содержит вредные для глаз ульт­рафиолетовые лучи. Кроме того, возможно попадание в глаза брызг рас­плавленного металла. Защита от электроофтальмии достигается ношением защитных очков.

Механические повреждения возникают в результате резких непроиз­вольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, крове­носных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. К этому же виду травм следует отнести ушибы, переломы, вызван­ные падением человека с высоты, ударами о предметы в результате непро­извольных движений или потери сознания при воздействии тока. Механиче­ские повреждения являются, как правило, серьезными травмами, требую­щими длительного лечения.

Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма про­ходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода воздействия тока на организм электрические удары условно делятся на сле­дующие четыре степени: I - судорожное сокращение мышц без потери соз­нания; II - судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но сохранение дыхания и работы сердца; III - потеря сознания и нарушение сердечной дея­тельности или дыхания (либо того и другого вместе); IV - клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения. Причинами смерти в результате поражения электрическим током могут быть: прекращение рабо­ты сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Электрический шок - своеобразная тяжелая нервно- рефлекторная ре­акция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровож­дающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить полное выздоровление как результат своевременного лечебного вмешательства или гибель организма из-за пол­ного угасания жизненно важных функций.

Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависят от следующих факторов:

величины тока и напряжения;

электрического сопротивления человека;

продолжительности воздействия электрического тока;

пути тока через тело человека;

рода и частоты электрического тока;

условий внешней среды.

Основным фактором, обуславливающим исход поражения электри­ческим током, является сила тока, проходящего через тело человека. Напряжение, также влияет на исход поражения, но лишь постольку, поскольку оно определяет значение то­ка.

Ощутимый ток - электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения. Пороговый ощутимый ток - 0,6-1,5 мА.

Неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговый неотпускающий токсоставляет 10-15 мА.

Фибрилляционный ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Пороговый фибрилляционный ток составляет 100 мА. Фибрилляционный ток может достичь 5 А. При токе свыше 5 А происходит мгновенная остановка сердца.

Тело человека является проводником электрического тока, неодно­родным по электрическому сопротивлению. Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется, главным образом, сопротивлением кожи.

Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже (измеренное при напряжении 15-20 В) колеблется от 3 до 100 кОм и более, а сопротивление внутренних систем и органов тела составляет всего 300-500 Ом. В качестве расчетной величины при переменном токе промыш­ленной частоты принимают активное сопротивление тела человека равным 1000 Ом. В действительности сопротивление тела человека не является по­стоянной величиной. Оно зависит от ряда факторов, в том числе от состоя­ния кожи, состояния окружающей среды, параметров электрической цепи и других. Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины) снижают сопротивление тела до 500-700 Ом, что увеличивает опасность поражения человека током. Такое же влияние оказывает увлажнение кожи водой или потом.

С уве­личением силы тока и времени его прохождения сопротивление тела чело­века падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, что приво­дит к расширению ее сосудов, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потоотделения. С ростом напряжения, приложенного к телу человека, сопротивление кожи уменьшается в десятки раз, приближаясь к сопротивлению внутренних тканей (300-500 Ом).

Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Продолжительное действие тока приводит к тяжелым, а иногда и смертельным поражениям.

Путь прохождения тока через тело человека играет существенную роль в исходе поражения, так как ток может пройти через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг и другие. Влияние пути тока на исход поражения определяется также сопротивлением кожи на различных участ­ках тела. Возможных путей тока в теле человека, которые называются также петлями тока, достаточно много. Наиболее часто встречающиеся петли тока: рука -рука, рука - ноги, и нога - нога. Наиболее опасны петли голова - руки и голова - ноги, но эти петли возникают относительно редко.

Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного, т.к. пороговые значения возрастают в 4-5 раз. Это по­ложение справедливо лишь для напряжений до 250-300 В. При более высо­ких напряжениях постоянный ток более опасен, чем переменный (с частотой 50 Гц).

Для переменного тока играет роль также и его частота. С увеличени­ем частоты переменного тока полное сопротивление тела уменьшается, что приводит к увеличению тока, проходящего через человека, а следовательно повышается опасность поражения. Наибольшую опасность представляет ток с частотой от 50 до 100 Гц.

Установлено, что физически здоровые и крепкие люди лете перено­сят электрические удары. Повышенной восприимчивостью к электрическо­му току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, сердечно­-сосудистой системы, органов внутренней секреции, легких, нервными бо­лезнями и т.п.

Состояние окружающей воздушной среды, а также окружающая об­становка могут существенным образом влиять на опасность поражения то­ком. Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы, разрушающее дей­ствующие на изоляцию электроустановок, а также высокая температура ок­ружающего воздуха, понижают электрическое сопротивление тела человека, что еще больше увеличивает опасность поражения его током.

Основные причины поражения электрическим током.

1. Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением в результате

ошибочных действий при проведении работ;

неисправности защитных средств.

2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования в результате

повреждения изоляции токоведущих частей;

замыкание фазы сети на землю;

падение провода (находящегося под напряжением) на конструктивные части электрооборудования и т.п.

3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях в ре­зультате

ошибочного включения отключенной установки;

замыкания между отключенными и находящимися под напряжением токоведущими частями;

разряда молнии в электроустановку и других причин.

4. Возникновение напряжения шага на участке земли, где находится человек, в результате

замыкания фазы на землю;

выноса потенциала протяженным токопроводящим предметом (трубо­проводом, железнодорожными рельсами);

неисправностей в устройстве защитного заземления и другие.

Все случаи поражения че­ловека током в результате электрического удара возможны лишь при замы­кании электрической цепи через тело человека, то есть при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует не­которое напряжение.

Напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, называется напряжением прикосновения.

Напряжение прикосновения 20 В считается безопасным в сухих помещениях, т.к. ток, проходящий через тело человека будет ниже порогового неотпускающего и человек, получивший электрический удар, сразу оторвет руки от металлических частей оборудования.

В сырых помещениях безопасным считается напряжение 12 В.

Напряжением шага называется напряжение между точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю при одновременном касании ихногами человека. Наибольший электрический потенциал будет в месте соприкосновения проводника с землей. По мере удаления от этого места потенциал поверхности грунта уменьшается и на расстоянии, пример­но равном 20 м, может быть принято равным нулю. Поражение при шаговом напряжении усугубляется тем, что из-за судорожных сокращений мышц ног человек может упасть, после чего цепь тока замыкается на теле через жиз­ненно важные органы.

ГЛАВА 7 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ (НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ) ИЗЛУЧЕНИЯ,ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ

ГЛАВА 7 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ (НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ) ИЗЛУЧЕНИЯ,ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ

К электромагнитным полям (ЭМП), имеющим промышленное применение, относятся электростатическое, постоянное магнитное, низкочастотное (в том числе поле переменного тока промышленной частоты 50 Гц), электромагнитное (в диапазонах радиочастот, оптического, инфракрасного и ультрафиолетового излучения).

К нормативным документам относятся:

ГОСТ 12.1.002-84 «Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля»;

ГОСТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля (в ред. изм. ? 1, утвержденные постановлением Госкомитета СССР по стандартам от 13.11.1987 ? 4161);

ГОСТ 12.1.045-84 «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля»;

СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях»;

СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)» (в ред. изм. ? 1 СанПиН 2.2.4/2.1.8.989-00 и в ред. постановления главного государственного санитарного врача РФ от 19.02.2003 г. ? 11).

ЭМП различных специфических источников:

ОБУВ? 5060-89 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия переменных магнитных полей частотой 50 Гц при производстве работ под напряжением на воздушных линиях (ВЛ) электропередачи напряжением 220-1150 кВ»;

МУК 4.3.1676-03 «Гигиеническая оценка ЭМП, создаваемых радиостанциями сухопутной подвижной радиосвязи»;

МУК 4.3.677-97 «Определение уровней электромагнитных полей на рабочих местах персонала радиопредприятий, технические средства которых работают в НЧ-, СЧ- и ВЧ-диапазонах»;

МУК 4.3.678-97 «Определение уровней напряжений, наведенных электромагнитными полями на проводящие элементы зданий и сооружений в зоне действия мощных источников радиоизлучений»;

МУК 4.3.679-97 «Определение уровней магнитного поля в местах размещения передающих средств радиовещания и радиосвязи кило-, гекто- и декаметрового диапазонов»;

МУК 4.3.680-97 «Определение плотности потока излучения электромагнитного поля в местах размещения радиосредств, работающих в диапазоне частот 700 МГц - 300 ГГц»;

МУ 3207-85 «Методические указания по гигиенической оценке основных параметров магнитных полей, создаваемых машинами контактной сварки переменным током частотой 50 Гц»;

МУ 4109-86 «Методические указания по определению электромагнитного поля воздушных высоковольтных линий электропередачи и гигиенические требования к их размещению»;

МУ 4-97 «Методические указания по проведению оценки условий труда медицинского персонала физиотерапевтических кабинетов, работающего с источниками электромагнитных излучений радиочастотного диапазона»;

СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы»;

СанПиН 2.2.2.1332-03 «Гигиенические требования к организации работы на копировально-множительной технике»;

СанПиН 2.2.4.1329-03 «Требования по защите персонала от воздействия импульсных электромагнитных полей»;

СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03 «Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи»;

СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03 «Гигиенческие требования к размещению и эксплуатации передающих радиотехнических объектов»;

Воздействие электрических, магнитных и электромагнитных полей может быть изолированным (от одного источника), сочетан-

ным (от двух и более источников одного частотного диапазона), смешанным (от двух и более источников различных диапазонов) и комбинированным (в случае одновременного действия другого неблагоприятного фактора). Различают постоянное и прерывистое воздействие. При этом облучению может подвергаться все тело работающего (общее облучение) или его части (локальное, или местное, облучение).

Различают два вида воздействия: профессиональное и непрофессиональное. Предельно допустимый уровень для персонала, профессионально не связанного с эксплуатацией и обслуживанием источников ЭМП, принимается на уровне гигиенических нормативов для населения.

7.1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ РАДИОЧАСТОТ

ЭМП радиочастот, являясь по своей природе колебательным процессом, распространяются в пространстве в виде электромагнитных волн и характеризуются следующими основными физическими параметрами: длиной волны, скоростью ее распространения и частотой колебания. Эти параметры можно представить в виде соотношения:

Следовательно, при известной длине волны можно определить частоту колебаний и, наоборот, зная частоту, нетрудно рассчитать длину волны.

В зависимости от частоты и длины волны выделяют различные диапазоны электромагнитных колебаний.

Волновые (или частотные) характеристики источника ЭМП можно установить, ознакомившись с его техническим паспортом. Знание этих сведений необходимо при гигиенической оценке ЭМП. Волновыми параметрами той или иной установки определяются осо-

бенности формирования ЭМП, а следовательно, и электромагнитной обстановки, в которой осуществляется деятельность обследуемых контингентов. Электромагнитная обстановка изменяется по мере удаления от источника излучения.

ЭМП вокруг любого источника условно разделяют на три зоны: ближнюю - зону индукции; промежуточную - зону интерференции; дальнюю - волновую зону, или зону излучения.

В зоне индукции электромагнитная волна еще не сформирована, нет определенной зависимости между ее электрической (Е) и маг- нитной (Н) составляющими (Е φ 377 Н). Их векторные величины смещены по фазе на 90?, т.е. находятся в противофазе. При этом на работающего может воздействовать только электрическое или только магнитное поле, либо оба поля одновременно. В связи с этим в зоне индукции определяют отдельно напряженность электрической (Е, В/м) и магнитной (Н, А/м) составляющих.

В том случае, если геометрические размеры источника излучения меньше длины волны (точечный источник), граница зоны индукции составляет R <λ /2 π, т.е. приблизительно меньше 1/6 длины волны.

В волновой зоне электромагнитная волна сформирована, напряженности электрической и магнитной составляющих совпадают по фазе и находятся в определенной зависимости (Е = 377 Н). На организм работающего возможно только одновременное воздействие электрического и магнитного полей. При этом, как правило, измеряют плотность потока энергии (ППЭ) в ваттах на квадратный метр (Вт/м 2) или производных единицах: милливаттах и микроваттах на квадратный сантиметр (мВт/см 2 , мкВт/см 2).

Плотность потока энергии связана с напряженностью электрического поля следующим образом: ППЭ = E 2 /377.

Граница волновой зоны вокруг источника излучения определяется следующим расстоянием: R >2 πλ .

На рис. 7.1. представлен внешний вид прибора ПЗ-33.

Контроль за источниками ЭМП в организациях осуществляется органами Госсанэпиднадзора, а также юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями в порядке проведения производственного контроля. Основным методом контроля является инструментальное измерение уровней ЭМП. Перечень приборов, нормируемые характеристики и единицы измерения приведены в табл. 7.1.

Рис. 7.1. Измеритель плотности потока энергии электромагнитного поля ПЗ-33

Предназначен для измерения плотности потока энергии (ППЭ) в режиме непрерывной генерации при проведении контроля уровней электромагнитного поля.

В качестве датчика ППЭ используется всенаправленная широкополосная антенна с телескопической рукояткой.

Программное обеспечение работы предоставляет широкие потребительские возможности для пользователей:

определение полной экспозиционной дозы облучения за время измерения,

проведение длительных серий измерений с запоминанием результатов измерений в серии и возможностью последующего считывания их из памяти;

возможность передачи данных по стандартному RS 232 - интерфейсу в персональный компьютер с последующим редактированием их (добавление комментариев, заключения и пр.) и распечаткой в форме протокола измерений.

Технические характеристики: диапазон частот: от 0,3 до 4 ГГц; диапазон измеряемых ППЭ: от 0,1 до250мкВт/см 2 ; погрешность измерения ППЭ: ?3 дБ; по рабочим условиям применения относится к группе 3 по ГОСТ 22261-94: температура окружающего воздуха: от +5 до + 40?С; относительная влажность воздуха: 90% (при температуре +25?С); атмосферное давление: 70...106,7 (537...800) кПа (мм рт.ст.); вес: не более 0,55 кг (производитель: Приборостроительная компания «НТМ-Защита»).

В диапазонах НЧ, СЧ, ВЧ и ОВЧ (5-8-й диапазоны) рабочее место оператора, как правило, находится в зоне индукции, где отдельно измеряют напряженность электрической и магнитной составляющих. С этой целью используют приборы типа ПЗ-15, МРМ-1 и др. Принцип их действия и конструкция схожи.

Для измерения электрической составляющей к прибору присоединяют дипольную антенну, а магнитной - рамочную. Изменяя направление той или иной антенны, добиваются получения максимального показания прибора.

При обслуживании установок с диапазоном генерируемых частот УВЧ, СВЧ, КВЧ (9-11-й диапазоны) рабочее место оператора находится в волновой зоне. В связи с этим ЭМП оценивают с помощью величины плотности потока энергии (ППЭ). Для этого используют специальные приборы типа ПЗ-9, ПЗ-13 и др. Диапазон измеряемых частот - 150-16700 МГц, ППЭ - 0,02-316 МВт/см 2 .

Контроль за источниками ЭМП осуществляют в соответствии с СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях».

Перед проведением инструментального контроля ЭМП прежде всего необходимо правильно определить точки замеров. При этом следует учитывать, что измерения необходимо проводить на постоянных рабочих местах (или в рабочих зонах при отсутствии постоянных рабочих мест) персонала, непосредственно занятого обслуживанием источников ЭМП, а также в местах непостоянного (возможного) пребывания персонала и лиц, не связанных с обслуживанием установок генерирующих ЭМП.

При проведении измерений ЭМП в окружающей среде при выборе точек замеров ЭМП учитывают особенности местной ситуации и диаграммы направленности антенны (главные, боковые и задние лепестки).

В каждой точке, выбранной для контроля ЭМП, измерения проводят по 3 раза на различных высотах: в производственных и других помещениях - на высоте 0,5; 1,0 и 1,7 м (для позы стоя) и 0,5; 0.8; 1,4 м (при рабочей позе сидя) от опорной поверхности. Полученные при этом значения ЭМП не должны отличаться друг от друга более чем на 15-20%.

Во время измерений установки ЭМП должны быть включены на рабочие режимы. Для предупреждения искажения картины поля в зоне проведения измерений не должны находиться лица, не занятые

Таблица 7.1. Основные характеристики приборов, рекомендуемых для измерения интенсивности ЭМП радиочастот

их выполнением, а расстояние от антенны (датчики измерительных приборов) до металлических предметов должно быть не меньше, чем указано в технических паспортах этих приборов.

Из трех значений ЭМП, полученных на каждой высоте, вычисляют среднюю арифметическую величину, которую вносят в протокол измерений.

В практике встречаются ситуации, когда в обследуемое помещение или окружающую среду одновременно поступают излучения различных частотных диапазонов, для которых установлены разные санитарные нормативы. В этом случае измерения проводят отдельно для каждого источника при выключенных остальных. При этом суммарная интенсивность поля от всех источников в исследуемой точке должна удовлетворять следующему условию:

В том случае, когда в обследуемое пространство поступают ЭМП не от одного, а от нескольких источников, для диапазона получаемых частот которых установлен один и тот же норматив, результирующую величину напряженности определяют по формуле:

Аналогичные условия необходимо соблюдать при определении магнитной напряженности и плотности потока энергии.

При проведении измерения ЭМП диапазонов УВЧ, КВЧ, СВЧ необходимо пользоваться защитными очками и одеждой.

Повторные измерения ЭМП необходимо проводить строго в тех же точках, что и при первичном обследовании. Периодичность конт- роля уровней ЭМП определяется электромагнитной ситуацией объекта, но не реже раза в 3 года.

Оценку интенсивности ЭМП радиочастот проводят в соответствии с СанПиН 2.2.4.1101-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях». Оценку воздействия ЭМИ РЧ осуществляют по энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. В диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц интенсивность ЭМИ РЧ определяется напряженностью электрического (Е, В/м) и магнитного (Н, А/м) полей - зона индукции. В диапазоне 300 МГц - 300 ГГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается плотностью потока энергии (ППЭ, Вт/м 2 , мкВт/см 2) - волновая зона.

Энергетическая экспозиция (ЭЭ) ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время воздействия на человека. Энергетическая экспозиция, создаваемая электрическим полем, равна ЭЭ Е = Е 2 ? Т и выражается в (В/м 2) ? ч. Энергетическая экспозиция, создаваемая магнитным полем, равна ЭЭ Н = Н 2 ? Т и выражается в (А/м 2) ? ч.

В случае импульсно-модулированных колебаний оценку проводят по средней (за период следования импульса) мощности источни- ка ЭМИ РЧ и соответственно средней интенсивности ЭМИ РЧ.

Согласно СанПиН 2.2.2.1191-03, энергетическая экспозиция за рабочий день (смену) не должна превышать значений, указанных в табл. 7.2.

Максимальные допустимые уровни напряженности электрического и магнитного полей, плотности потока энергии ЭМП не должны превышать значений, представленных в табл. 7.3.

Для случаев локального облучения кистей рук при работе с микрополосковыми устройствами предельно допустимые уровни воз- действия определяют по формуле:

где: К 1 - коэффициент ослабления биологической эффективности, равный 12,5 (10,0 - с перемещающейся диаграммой излучения).

При этом ППЭ на кистях не должна превышать 5000 мкВт/см 2 .

Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ нужно определять исходя из предположения, что воздействие происходит в течение всего рабочего дня (смены).

Таблица 7.2. Предельно допустимые значения энергетической экспозиции (ЭЭ)

Таблица 7.3. Максимальные ПДУ напряженности и плотности потока энергии ЭМП диапазона частот 30 кГц - 300 ГГц

Примечание. * Для условий локального облучения кистей рук.

Источники ЭМИ РЧ должны размещаться в производственных помещениях с учетом недопустимости повышенного электромагнит- ного воздействия на соседние рабочие места, помещения, здания и прилегающие территории.

Площадь и кубатура производственных помещений, вентиляция, освещенность, уровни физических, химических и иных факторов, другие гигиенические показатели и характеристики должны соот- ветствовать установленным для этих показателей санитарным нормам и правилам.

На основании результатов измерений интенсивности ЭМИ РЧ (в случае превышения их ПДУ) врач по гигиене труда совместно с инженерно-техническим персоналом предприятия должен разработать и обосновать систему оздоровительных мероприятий, в частности предложить наиболее эффективные экранирующие материалы (табл. 7.4).

Эффективность экранирующих устройств определяется электрическими и магнитными свойствами материала, из которого изготовлен экран, его конструкцией, геометрическими размерами и частотой излучения.

Экранирование источников ЭМП радиочастот или рабочих мест должно осуществляться посредством отражающих или поглощающих экранов (стационарных или переносных). Отражающие экраны выполняются из металлических листов, сетки, металлизированных тканей на основе синтетических волокон или любых других материалов, имеющих высокую электропроводность. Поглощающие экраны выполняются из специальных материалов, обеспечивающих погло- щение энергии ЭМП соответствующей частоты (длины волны).

Индивидуальные средства защиты (защитная одежда) должны изготавливаться из металлизированной ткани (или любой другой ткани с высокой электропроводностью) и иметь сертификат качества. Защитная одежда включает в себя: комбинезон или полукомбинезон, куртку с капюшоном, жилет, фартук, средства защиты для лица, рукавицы (или перчатки), обувь. Все части защитной одежды должны иметь между собой электрический контакт.

Защитные лицевые щитки и стекла, используемые в защитных очках, изготавливаются из прозрачного материала, обладающего защитными свойствами.

Эффективность средств защиты определяется по степени ослабления интенсивности ЭМП, выражающейся коэффициентом экра-

Таблица 7.4. Экранирующие материалы для изготовления средств защиты от ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 МГц - 40 ГГц

нирования (коэффициентом поглощения или отражения), и должна обеспечивать снижение уровня излучения до безопасного.

Оценка безопасности и эффективности применения средств защиты проводится в испытательных центрах (лабораториях), аккредито- ванных в установленном порядке.

Контроль эффективности коллективных средств защиты на рабочем месте проводится не реже раза в 2 года, а индивидуальных - не реже раза в год.

В целях предупреждения, ранней диагностики и лечения нарушений состояния здоровья работники, подвергающиеся воздействию ЭМИ РЧ, должны проходить предварительные (при поступлении на работу) и периодические медицинские осмотры.

Лица, не достигшие 18-летнего возраста, и беременные женщины допускаются к работе в условиях воздействия ЭМП только в случаях, когда их интенсивность на рабочих местах не превышает предельно допустимых уровней, установленных для населения.

Все лица с начальными клиническими проявлениями нарушений, обусловленных воздействием ЭМИ РЧ (астенический, астено-вегета- тивный, гипоталамический синдромы), а также с общими заболеваниями, тяжесть которых может увеличиваться под влиянием данного фактора (болезни ЦНС, эндокринной системы, гипертоническая болезнь и др.), должны находиться под наблюдением с проведением соответствующих гигиенических и терапевтических мероприятий, направленных на оздоровление труда и восстановление здоровья работающих. Переводу на работу, не связанную с воздействием ЭМИ РЧ, подлежат женщины в период беременности и кормления ребенка грудью.

7.2. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ПОЛЯ

Электростатические электрические поля (ЭСП) образуются за счет неподвижных электрических зарядов и их взаимодействия. ЭСП могут существовать как в пространстве, так и на поверхности материалов и оборудования.

В Российской Федерации установлены ПДУ электростатического поля в условиях воздействия на рабочих местах персонала (согласно ГОСТ 12.1.045-84 и СанПиН 2.2.4.1191-03):

Обслуживающего оборудование для электростатической сепарации руд и материалов, электрогазоочистки, электростатического нанесения лакокрасочных и полимерных материалов и др.;

Обеспечивающего производство, обработку и транспортировку диэлектрических материалов в текстильной, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, химической и др. отраслях промыш- ленности;

Эксплуатирующего энергосистемы постоянного тока высокого напряжения;

В некоторых специфических случаях (например, при воздействии электростатического поля, создаваемого персональными электронно-вычислительными машинами.

ЭСП характеризуются напряженностью (Е), которая является векторной величиной, определяемой отношением силы, действую- щей в поле на точечный электрический заряд, к величине этого заряда. Единица измерения напряженности ЭСП - вольт на метр (В/м).

Для измерения напряженности ЭСП в пространстве используют прибор ИНЭП-20Д, а на поверхности - ИЭЗ-П. Диапазон измерений с помощью ИНЭП-20Д составляет от 0,2 до 2500 кВ/м, ИЭЗ-П - от 4 до 500 кВ/м. Измерение напряженности ЭСП осуществляется в диапазоне от 0,3 до 300 кВ/м.

При гигиенической оценке уровня напряженности ЭСП измерения проводят на уровне головы и груди работающих не менее 3 раз. Определяющим является наибольшее значение напряженности поля.

Допустимые уровни напряженности ЭСП на рабочих местах регламентируются ГОСТ 12.1.045-84 «Электрические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля», а также СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в промышленных условиях».

Указанный ГОСТ распространяется на ЭСП, создаваемые при эксплуатации электроустановок высокого напряжения постоянного тока и электризации диэлектрических материалов.

Допустимые уровни напряженности ЭСП устанавливают в зависимости от срока пребывания персонала на рабочих местах. При воздействии ЭСП в течение 1 ч предельно допустимый уровень его напряженности (Е пд у) должен быть равен 60 кВ/м. При напряженности ЭСП менее 20 кВ/м срок пребывания персонала в ЭСП не регламентируется.

При воздействии ЭСП более часа за смену ЕПДУ определяется по формуле:

В диапазоне напряженности от 20 до 60 кВ/м допустимый срок пребывания персонала в ЭСП без средств защиты определяется по формуле:

Контроль напряженности ЭСП определяется на постоянных рабочих местах персонала или, в случае отсутствия постоянного рабочего места, в нескольких точках рабочей зоны, расположенных на разных расстояниях от источника, в отсутствие работающего.

Измерения проводят по высоте 0,5, 1 и 1,7 м (рабочая поза «стоя») и 0,5, 0,8 и 1,4 м (рабочая поза «сидя») от опорной поверхности. При гигиенической оценке напряженности СП на рабочем месте определяющим является наибольшее из всех зарегистрированных значений.

7.3. ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ

Постоянное магнитное поле (ПМП) создается постоянным электрическим током или веществами, имеющими свойства постоянных магнитов. Электрическое поле постоянных магнитов сосредоточено в их веществе и не выходит за его пределы.

Между ферромагнитными материалами и источниками ПМП действуют магнитные силы притяжения или отталкивания. Это явление используют при сортировке и перемещении заготовок из ферромагнетиков, в транспортных средствах с магнитной подвеской, подшипниках без трения и др.

ПМП обладают свойством изменять структуру и электрические свойства веществ, которые используют при магнитной обработке воды для уменьшения образования накипи, улучшения качества бетона и др.

Силовыми характеристиками ПМП являются магнитная индукция и напряженность. Магнитная индукция (В) измеряется в теслах (Тл), напряженность ПМП (Н) - в амперах на метр (А/м).

Для измерения напряженности ПМП используют прибор Ш-1-8 с диапазоном измерений от 1 до 1600 кА/м. Магнитную индукцию можно определять прибором Е-133 (измеритель магнитной индукции). Кроме того, зная магнитный поток, величину магнитной индукции можно определять по формуле:

Магнитный поток измеряют с помощью миллитесламетра МПМ-2 и других приборов.

Для определения магнитного потока, магнитной индукции и напряженности магнитного поля измерительную катушку помещают перпендикулярно силовым линиям. После этого ее удаляют из пределов поля или поворачивают на 90?. При этом наблюдается отклонение стрелки прибора.

В производственных помещениях параметры ПМП определяют на постоянных рабочих местах персонала, а также в местах его непостоянного пребывания и возможного нахождения лиц, работа которых не связана с воздействием ПМП.

Гигиеническую оценку постоянных магнитных полей осуществляют согласно СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях». Предельно допустимые уровни постоянного магнитного поля приведены в табл. 7.5.

7.4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ (ЭП) ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ (50 ГЦ)

Наличие большого количества сетей высоковольтных линий электропередач - ЛЭП (до 1150 кВ) обусловливает возможность неблагоприятного воздействия ЭМП промышленной частоты на персонал,

Таблица 7.5. ПДУ постоянного магнитного поля

обслуживающий действующие подстанции, проводящий строительные, монтажные, наладочные работы в зоне ЛЭП.

Интенсивность ЭМП промышленной частоты оценивают по напряженности электрической и магнитной составляющих (рис. 7.2).

Напряженность электрических полей (ЭП), создаваемая ЛЭП, зависит от напряжения на линии, высоты подвеса токонесущих проводов и удаления от них. Степень воздействия ЭП на организм человека зависит как от напряженности поля, так и от времени пребывания в нем.

Для измерения напряженности электрической составляющей ЭМП промышленной частоты используют приборы ПЗ-1М и NFМ-1.

Измерения напряженности электрических и магнитных полей с частотой 50 Гц должны проводиться на высоте 0,5, 1,5 и 1,8 м от поверхности земли, пола или площадки обслуживания оборудования и на расстоянии 0,5 м от оборудования и конструкций, стен зданий и сооружений.

На рабочих местах, расположенных на уровне земли и вне зоны экранирующих устройств, напряженность ЭП с частотой 50 Гц допускается измерять лишь на высоте 1,8 м.

Допустимые уровни напряженности ЭП частотой 50 Гц предусмотрены СанПиН? 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в про- изводственных условиях» и ГОСТом 12.1.002-84 «Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах». В этих документах указаны предельно допустимые уровни напряженности ЭП в зависимости от длительности его воздействия на персонал, обслуживающий электроустановки и находящийся в зоне влияния создаваемого ими ЭМП.

Рис. 7.2. Измеритель параметров ЭМП промышленной частоты 50 Гц «BE-50»

Предназначен для измерения среднеквадратичного значения напряженности электрического и магнитного полей промышленной частоты 50 Гц. Применяется для контроля норм по электромагнитной безопасности промышленных электроустановок и для проведения комплексного санитарно-гигиенического обследования жилых и производственных помещений и рабочих мест.

Технические характеристики: диапазон частот: от 48 до 52 Гц; диапазон измеряемых эффективных значений индукции магнитного поля: от 0,001 до 10 мТл; диапазон измеряемых значений напряженности электрического поля: от 0,01 до 10 кВ/м; использован трехкомпонентный датчик-преобразователь поля; изотропные измерения; автоматическое определение параметров индукции эллиптически поляризованного магнитного поля при любой ориентации антенны; измерение максимального модуля и эффективного значения индукции магнитного поля; развитые функции фильтрации сигнала. (Производитель: приборостроительная компания «НТМ-Защита»).

Предельно допустимый уровень воздействующего ЭП устанавливается равным 25 кВ/м.

В течение рабочего дня допустимо пребывание в ЭП напряженностью до 5 кВ/м; при напряженности от 5 до 20 кВ/м допустимый срок пребывания в ЭП вычисляют по формуле:

При напряженности ЭП 20-25 кВ/м срок пребывания персонала в ЭП не должен превышать 10 мин. Пребывание в ЭП при напряженности более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается.

Время пребывания персонала в течение рабочего дня в зонах с различной напряженностью ЭП (Т пр) вычисляется по формуле:

Количество контролируемых зон определяется перепадом уровней напряженности ЭП на рабочем месте. Различие в уровнях напряженности ЭП контролируемых зон устанавливается 1 кВ/м.

Воздействие электрических разрядов, возникающих в зоне влияния ЭП, на организм работающего недопустимо. Требования ГОСТа действительны при условии применения защитного заземления (ГОСТ 12.1.019-79) всех изолированных от земли конструкций, частей оборудования, машин и др., к которым могут прикасаться работающие в зоне влияния ЭП.

Для защиты персонала от ЭП частотой 50 Гц используются стационарные экранирующие устройства (коллективная защита) и индивидуальные экранирующие комплекты, которые должны отвечать требованиям государственных стандартов защиты от электрических полей промышленной частоты.

7.5. МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ (МП) ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ (50 ГЦ)

Кроме электрических полей промышленной частоты, на работающих воздействуют магнитные поля - МП (50 Гц). МП образуются

в электроустановках, работающих на токе любого напряжения. Его интенсивность выше вблизи выводов генераторов, токопроводов, силовых трансформаторов, электросварочного оборудования и т.д.

Согласно современным представлениям, основным механизмом биологического действия МП являются вихревые токи, которые индуцируются в теле человека. При этом реакции организма имеют неспецифический характер, проявляющийся в возникновении изменений функционального состояния нервной, сердечно-сосудистой, иммунной систем.

Оценку воздействия МП на человека, согласно СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», проводят на основании двух параметров - интенсивности и продолжительности воздействия.

Интенсивность воздействия МП определяется напряженностью (Н) или магнитной индукцией (В). Напряженность МП выражается в амперах на метр (А/м; кратная величина кА/м), магнитная индукция - в теслах (Тл; дольные величины мТл, мкТл, нТл). Индукция и напряженность МП связаны следующим соотношением:

Предельно допустимые уровни МП устанавливаются в зависимости от длительности пребывания персонала в условиях общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия (табл. 7.6).

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью МП общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной

Таблица 7.6. Предельно допустимые уровни МП

напряженностью. Допустимое время пребывания может быть реализовано за раз или дробно в течение рабочего дня.

Для измерения МП промышленной частоты можно использовать следующие приборы: измеритель напряженности магнитного поля ИНМП-50, измеритель магнитной индукции промышленной частоты ИМП-50 и др. Эти приборы должны иметь поверочный сертификат.

Напряженность (индукцию) МП на рабочих местах нужно измерять при приемке в эксплуатацию новых электроустановок, расшире- нии действующих установок, оборудовании помещения для временного или постоянного пребывания персонала, находящегося вблизи электроустановки (лаборатории, кабинеты, мастерские, узлы связи и т.п.), аттестации рабочих мест.

Напряженность (индукцию) МП измеряют на всех рабочих местах эксплуатационного персонала, в местах прохода, а также в расположенных на расстоянии менее 20 м от токоведущих частей электроустановок (в том числе отделенных от них стеной) производственных помещениях, в которых постоянно находятся работники.

Продолжительность пребывания персонала определяют по технологическим картам (регламентам) или по результатам хронометража. Измерения проводят на рабочих местах на высоте 0,5; 1,5 и 1,8 м от поверхности земли (пола), а при нахождении источника МП под рабочим местом - на уровне пола, земли, кабельного канала или лотка. Результаты измерений необходимо оформить протоколом с приложением эскиза помещения и указанием на нем точек измерения.

7.6. ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Лазерная установка включает активную (лазерную) среду с оптическим резонатором, источник энергии ее возбуждения и, как правило, систему охлаждения.

За счет монохроматичности лазерного луча и его малой расходимости (высокой степени коллиминированности) создаются исключительно высокие энергетические экспозиции, позволяющие получить локальный термоэффект. Это является основанием для использования лазерных установок при обработке материалов (резание, сверление, поверхностная закалка и др.), в хирургии и т.д. Лазерное излучение способно распространяться на значительные расстояния

и отражаться от границы раздела двух сред, что позволяет применять это свойство для целей локации, навигации, связи и т.д.

Путем подбора тех или иных веществ в качестве активной среды лазера можно индуцировать излучение практически на всех длинах волн, начиная с ультрафиолетовых и кончая длинноволновыми инфракрасными.

К настоящему времени наибольшее распространение в народном хозяйстве получили лазеры, генерирующие электромагнитные излучения с длиной волны 0,33; 0,49; 0,63; 0,69; 1,06; 10,6 мкм, т.е. диапазон длин волн электромагнитного излучения включает следующие области:

Ультрафиолетовую - от 0,2 до 0,4 мкм;

Оптическую - свыше 0,4 до 0,75 мкм;

Ближнюю инфракрасную - свыше 0,75 до 1,4 мкм;

Дальнюю инфракрасную - свыше 1,4 мкм.

Основными физическими величинами, характеризующими лазерное излучение, являются;

Длина волны (λ), мкм;

Энергетическая освещенность (плотность мощности, W u), Вт/см 2 , - отношение потока излучения, падающего на рассматриваемый небольшой участок поверхности, к площади этого участка;

Энергетическая экспозиция (Н), Дж/см 2 - отношение энергии излучения, определяемой на рассматриваемом участке поверхности, к площади этого участка;

Длительность импульса (t u), с;

Длительность воздействия (t), с - срок воздействия лазерного излучения на человека в течение рабочей смены;

Частота повторения импульсов (f u), Гц - количество импульсов за 1 с.

При работе с лазерными установками обслуживающий персонал может подвергаться воздействию прямого (выходящего непосредственно из лазера), рассеянного (рассеянного средой, сквозь которую проходит излучение) и отраженного излучений. Отраженное лазерное излучение может быть зеркальным (в этом случае угол отражения луча от поверхности равен углу падения на нее) и диффузным (излучение, отраженное от поверхности в пределах полусферы по различным направлениям). Необходимо подчеркнуть, что при эксплуатации лазеров в закрытых помещениях на персонал, как правило, действуют рассеянное и отраженное излучения; в условиях

открытого пространства возникает реальная опасность воздействия прямых лучей.

Органами-мишенями для лазерного излучения являются кожа и глаза.

Воздействие лазерного излучения на кожу зависит от длины волны и пигментации кожных покровов. Отражающая способность кожи в диапазоне видимой части спектра высокая. Лазерное излучение дальней инфракрасной области за счет высокого содержания воды в тканях (до 80%) интенсивно поглощается кожными покровами, что обусловливает возникновение опасности их ожогов.

Лазерное излучение оптической и ближней инфракрасной областей спектра при попадании в орган зрения достигает сетчатки, а излучение ультрафиолетовой и дальней инфракрасной областей спектра поглощается конъюнктивой, роговицей, хрусталиком. Следует отметить, что лазерное излучение фокусируется преломляющей средой глаза, при этом плотность мощности на сетчатке (видимое и ближнее инфракрасное излучение) увеличивается в 1000-10000 раз по сравнению с плотностью мощности на роговице.

Хроническое воздействие низкоэнергетического рассеянного лазерного излучения может привести к развитию неспецифических изменений в организме работающих. Так, лазерное излучение видимой области приводит к нарушению деятельности эндокринной (симпато-адреналиновой и гипофизарно-надпочечниковой систем) и иммунной систем, центральной и периферической нервной системы, белкового, углеводного и липидного обменов. У операторов, обслуживающих лазерные установки, отмечается более высокая частота астенических и вегето-сосудистых расстройств. В связи с этим низ- коэнергетическое лазерное излучение при хроническом воздействии выступает как фактор риска развития заболеваний, что определяет необходимость учета этого фактора при гигиеническом нормировании.

Для создания безопасных условий труда и предупреждения профессиональных поражений у персонала при обслуживании лазерных установок органы санитарного надзора осуществляют дозиметрический контроль - измерение уровней лазерного излучения с помощью различных приборов и сравнение полученных величин с ПДУ.

В практике врача-специалиста в области гигиены труда дозиметрический контроль может осуществляться за лазерами как с известными, так и с неизвестными техническими параметрами излучения.

В первом случае определяют следующие параметры:

Плотность мощности (энергетическая освещенность) непрерывного излучения;

Плотность энергии (энергетическая экспозиция) при работе лазера в импульсном (длительность излучения не более 0,1 с, интервалы между импульсами более 1 с) и импульсно-модулированном (длительность импульса не более 0,1 с, интервалы между импульсами не более 1 с) режимах.

Во втором случае дозиметрическому контролю подлежат следующие параметры лазерного излучения:

Плотность мощности непрерывного излучения;

Плотность энергии импульсного и импульсно-модулированного излучения;

Частота повторения импульсов;

Длительность воздействия непрерывного и импульсно-модулированного излучений;

Угловой размер источника (для рассеянного излучения в диапазоне длин волн 0,4-1,4 мкм).

Кроме того, следует различать две формы дозиметрического контроля:

Предупредительный (оперативный) дозиметрический контроль;

Индивидуальный дозиметрический контроль.

Дозиметрический контроль заключается в определении максимальных уровней энергетических параметров лазерного излучения в точках, находящихся на границе рабочей зоны (как правило, не реже раза в год).

Индивидуальный дозиметрический контроль состоит в определении уровней энергетических параметров излучения, воздействующего на глаза (кожу) конкретного работающего в течение смены. Указанный контроль проводят при работе на открытых лазерных установках (экспериментальные стенды), а также в тех случаях, когда не исключено случайное воздействие лазерного излучения на глаза и кожу.

С целью проведения дозиметрического контроля администрация предприятия назначает специальное лицо из числа инженерно-техни- ческих работников, которое должно пройти специальное обучение.

Для осуществления дозиметрического контроля разработаны специальные средства измерения - лазерные дозиметры. Применяемые в настоящее время приборы характеризуются высокой чувствитель-

ностью и универсальностью, с их помощью можно проводить контроль как направленного (прямого), так и рассеянного непрерывного, импульсного и импульсно-модулированного излучений большинства применяемых на практике лазеров.

Наиболее широкое распространение получил прибор для лазерной дозиметрии ИЛД- 2 М, который обеспечивает измерение пара- метров лазерного излучения в спектральных диапазонах 0,49-1,15 и 2-11 мкм. Он позволяет измерять энергию и энергетическую экспозицию от моноимпульсного и импульсно-модулированного излучений, а также мощность непрерывного излучения. Дозиметр обеспечивает прямые показания измеряемых параметров при работе на длинах волн 0,53; 0,63; 0,69; 1,06; 10,6 мкм. К недостаткам прибора ИЛД- 2 М следует отнести сравнительно большие габариты и массу.

Более компактный и легкий дозиметр лазерного излучения - ЛДМ-2, который оператор может переносить на плече. Прибор используют для лазерной дозиметрии в диапазоне длин волн 0,43- 1,15 и 2-11 мкм в зависимости от изменения двух малогабаритных фотоприемных устройств. Эти устройства можно размещать вблизи глаз оператора на специальной оправе или защитных очках, что позволяет проводить индивидуальный контроль лазерного излучения в процессе работы оператора на лазерной установке.

С помощью дозиметра ЛДМ-2 измеряют энергетическую экспозицию от моноимпульсного и импульсно-модулированного излучений, а также суммарную энергетическую экспозицию от импульсно- модулированного и непрерывного излучений. Этот прибор является единственным средством дозиметрического контроля излучения при длительности воздействия от 1 до 104 с, работающим в режиме прямых измерений энергетической экспозиции. ЛДМ-2 позволяет также измерять энергетическую освещенность от непрерывного излучения и определять количество зарегистрированных импульсов при импульсно-модулированном излучении.

На основе дозиметра ЛДМ-2 разработан дозиметр ЛДМ-3, спектральный диапазон которого распространяется на УФ-область спек- тра (0,2-0,5 мкм), а также ЛФ-4 и «ЛАДИН», которые обеспечивают измерение отраженного и рассеянного лазерного излучения в спектральном диапазоне 0,2-20 мкм.

Лазерный дозиметр оперативного контроля ЛДК предназначен для экспресс-контроля уровней лазерного излучения на рабочих местах операторов.

Для наведения дозиметра на исследуемый излучатель приборы типов ИЛД- 2 М и ЛДМ-2 снабжены углоповоротным и углоотсчетным устройствами.

Дозиметрический контроль лазерного излучения в зависимости от его спектра, вида воздействия на персонал (прямое, рассеянное), наличия сведений о параметрах излучения (известные, неизвестные) имеет определенные особенности, которые изложены в разделе «Проведение контроля» ГОСТа 12.1-031-81 «Методы дозиметрического контроля лазерного излучения».

Однако существуют общие требования, соблюдение которых при дозиметрии лазерного излучения обязательно. В частности, после установки дозиметра в заданной точке контроля и направлении отверстия входной диафрагмы его приемного устройства на возможный источник излучения регистрируется максимальное показание прибора.

При дозиметрии лазерная установка должна работать в режиме наибольшей отдачи мощности (энергии), определенной условиями эксплуатации.

В случае контроля непрерывного лазерного излучения показания дозиметра снимают в режиме измерения мощности (или плотности мощности) в течение 10 мин с интервалом 1 мин.

При измерении параметров импульсно-модулированного лазерного излучения показания дозиметра снимают в режиме измерения энергии (или плотности энергии) в течение 10 мин с интервалом не более 1 мин. При контроле импульсного излучения фиксируют показания прибора для 10 импульсов излучения (общее время измерений не должно превышать 15 мин). Если в течение 15 мин на дозиметр поступает менее 10 импульсов, то максимальное значение показаний выбирают из общего числа проведенных измерений.

Порядок и методы контроля за состоянием производственной среды при использовании лазерных установок (лазеров) рассматриваются в «Санитарных нормах и правилах устройства и эксплуатации лазеров» ? 5804-91 Минздрава РФ, ГОСТе 12.1040-83 «Лазерная безопасность. Общие положения», а также в «Методических указаниях для органов и учреждений санитарно-эпидемиологических служб по проведению дозиметрического контроля и гигиенической оценки лазерного излучения» ? 5309-90.

Результаты дозиметрического контроля лазерного излучения вносятся в протокол, который должен содержать следующие сведения:

место и дату проведения контроля; тип и заводской номер дозиметра; нулевой ориентир (предмет на плане, принятый за начало угловых координат); режим измерения, значения параметров излучения λ, x u , t, F u (у лазеров с известными параметрами); диаметр и площадь выбранной входной диафрагмы приемного устройства дозиметра; температуру окружающей среды.

При проведении дозиметрического контроля за лазерами (установками) необходимо соблюдать требования безопасности. Штатив с приемным устройством дозиметра должен иметь непрозрачный экран для защиты оператора во время дозиметрии. Кроме того, запрещается смотреть в сторону предполагаемого излучения без специальных защитных очков. К проведению дозиметрического контроля допускаются лица, получившие специальные удостоверения, выданные соответствующей квалификационной комиссией и дающие право работать на электроустановках с напряжением свыше 1000 В.

При работе лазеров (установок) возможно генерирование комплекса физических и химических факторов, которые могут не только усиливать неблагоприятное влияние излучения, но и иметь само- стоятельное значение (табл. 7.7). В связи с этим врач-специалист в области гигиены труда должен не только осуществлять дозиметрию лазерного излучения, но и давать оценку сопутствующим факторам (методика их оценки изложена в соответствующих разделах).

При гигиенической оценке лазерного излучения полученные при дозиметрии величины необходимо сравнить с предельно допустимы- ми уровнями.

Предельно допустимые уровни лазерного излучения устанавливаются для двух условий облучения - однократного и хронического в трех диапазонах длин волн:

I 180 < λ < 380 нм

II 380 < λ < 1400 нм

III 1400 < λ < 105 нм

Нормируемыми параметрами лазерного излучения являются энергетическая экспозиция - Н (Дж? м -2) и облученность - Е (Вт? м -2).

ПДУ лазерного излучения приведены в «Санитарных нормах и правилах устройства и эксплуатации лазеров» ? 5804-91 Минздрава РФ.

Профилактика неблагоприятного воздействия лазерного излучения осуществляется техническими, организационными, планиро-

вочными, санитарно-гигиеническими и лечебно-профилактическими средствами. К ним относятся выбор, планировка и внутренняя отделка помещений, рациональное размещение лазерных установок с обозначением зоны безопасности; рациональное устройство системы вентиляции и освещения, назначение и инструктаж лиц, ответственных за организацию и проведение работ, обучение персонала; ограждения, защитные экраны, кожухи и пр.

Кроме средств коллективной защиты, при недостаточной их эффективности применяются средства индивидуальной защиты - очки (табл. 7.8), щитки, маски и др. СИЗ применяются с учетом длины волны лазерного излучения, класса, режима работы лазерной установки, характера выполняемой работы. Кроме органа зрения, необходима защита кожных покровов. Для этого используются хлопчатобумажные или льняные халаты. СИЗ и спецодежда должны быть сертифицированы.

7.7. ГЕОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И ПОЛЯ

В предыдущих разделах главы приводились материалы по гигиенической оценке неионизирующих электромагнитных излучений и полей антропогенного происхождения, уровни которых существенно превышают естественный фон Земли. Однако в настоящее время доказана важнейшая роль ЭМИ естественного происхождения в развитии и регуляции жизни на Земле, т.е. его следует рассматривать как один из важнейших экологических факторов.

В составе естественных электромагнитных полей условно можно выделить три составляющие:

Геомагнитное поле (ГМП) Земли;

Электростатическое поле Земли;

Переменные ЭМП в диапазоне частот от 10 -3 до 10 12 Гц. Геомагнитное поле Земли состоит из основного постоянного поля

(его доля достигает 99%) и переменного поля (1%). Существование постоянного магнитного поля объясняется процессами, протекающими в жидком металлическом ядре Земли. В средних широтах его напряженность составляет примерно 40 А/м, у полюсов - 55,7 А/м.

Естественное электростатическое поле Земли обусловлено избыточным отрицательным зарядом на ее поверхности. Его напряжен- ность находится в диапазоне от 100 до 500 В/м. Грозовые облака могут увеличивать напряженность этого поля от десятков до сотен кВ/м.

Таблица 7.7. Сопутствующие опасные и вредные производственные факторы при эксплуатации лазеров

Примечание. Сведения, приведенные в таблице, ориентировочные. Таблица 7.8. Защитные очки от лазерного излучения

Переменное геомагнитное поле Земли порождается токами в магнитосфере и ионосфере. Магнитные бури многократно увеличивают амплитуду переменной составляющей геомагнитного поля. Магнитные бури являются результатом проникновения в атмосферу летящих от Солнца со скоростью 1000-3000 км/с заряженных частиц - «солнечного ветра», интенсивность которого обусловлена солнечной активностью.

Кроме этого, для формирования естественного электромагнитного поля Земли большое значение имеет грозовая активность (0,1-15 кГц). Электромагнитные колебания с частотой 4-30 Гц существуют практически постоянно. Считается, что они могут служить синхронизаторами некоторых биологических процессов, являясь для них резонансными частотами.

В настоящее время впервые в мире российскими учеными выполнена разработка гигиенических регламентов воздействия на чело- века ослабленных геомагнитных полей, так как было доказано их неблагоприятное влияние на здоровье работающих.

Контроль за степенью ослабления геомагнитного поля Земли (СанПиН 2.2.4.1191-03, пп. 3.1; 4.2) должен осуществляться:

В экранированных помещениях (объектах) специального назначения. Такие экранированные сооружения, выполняя свои основные производственные функции (предотвращение распространения элек- тромагнитных излучений, генерируемых оборудованием, которое размещено в рабочих помещениях, за их пределы), в силу своих конструктивных особенностей препятствуют проникновению на рабочие места электромагнитных полей естественного происхождения;

В помещениях (объектах) гражданского и военного назначения, расположенных под землей (в том числе в метро, шахтах, банковских хранилищах и др.);

В помещениях (объектах), в конструкции которых используется большое количество металлических элементов (железобетон);

В наземных, водных, подводных и воздушных передвижных технических средствах (в том числе транспортных) гражданского и военного назначения.

Интенсивность геомагнитного поля (Т) оценивается в единицах напряженности (Н, А/м) или единицах магнитной индукции (В, Тл). При этом 1 А/м » 1,25 мкТл, а 1 мкТл » 0,8 А/м.

Оценка и нормирование ослабления геомагнитного поля (гипогеомагнитное поле - ГГМП) проводится следующим образом.

1. Проводится измерение интенсивности геомагнитного поля Земли в открытом пространстве на территории, где размещаются обследуемый объект, помещение, техническое средство. Определение интенсивности ГМП (Т о) проводится на высоте 1,5- 1,7 м от поверхности земли.

2. Измерение интенсивности электромагнитного поля внутри экранированного объекта, помещения или технического средства (Т в) осуществляется с учетом рабочей позы: 0,5; 1,0 и 1,4 м - в позе сидя, 0,5; 1,0 и 1,7 м - в позе стоя.

До начала проведения измерения в помещениях должны быть отключены технические средства, которые могут создавать постоян- ные магнитные поля.

Датчики приборов, используемых при измерениях, располагаются на расстоянии не менее 0,5 м от железосодержащих предметов, конструкций, оборудования.

3. Рассчитывается коэффициент ослабления геомагнитного поля (К о) для каждого рабочего места:

Полученные данные заносят в протокол.

4. Полученные данные сравнивают с временными допустимыми уровнями (ВДУ) ослабления геомагнитного поля Земли, которые в течение смены не должны превышать 2 (СанПиН 2.9.4.1191-03).

ВДУ устанавливаются сроком на 3 года.

Измерения проводятся приборами, прошедшими в установленном порядке метрологическую аттестацию и имеющими действующее свидетельство о поверке. Рекомендуется использовать:

Прибор ИМП-3 - измеритель напряженности постоянных магнитных полей в диапазоне 0,4-200,0 А/м (разработка МТЦ

ИРЭСАООТ «Взлет»);

Прибор МФ-1 - измеритель индукции постоянных магнитных полей в диапазоне 0-200,0 мкТл (разработка ТПКБ, г. Раменское Московской обл.);

Прибор МТМ-01 (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Магнитометр трехкомпонентный малогабаритный - измеритель

магнитного поля «МТМ-01»

Предназначен для обеспечения контроля за биологически опасными уровнями геомагнитного и гипогеомагнитного поля по ГОСТР 51724-2001.

Магнитометр «МТМ-01» (производитель - приборостроительная компания «НТМ-Защита») обеспечивает селективную регистрацию постоянного магнитного поля в диапазоне от 0,1 до 200 А/м. Измерительный преобразователь устойчив к воздействию переменных магнитных полей промышленной частоты 50 Гц напряженностью не менее 5 А/м и частоты 400 Гц напряженностью) не менее 0,6 А/м.

7.8. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ УСЛОВИЙ ТРУДА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕИОНИЗИРУЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ИЗЛУЧЕНИЙ

Условия труда при воздействии неионизирующих электромагнитных полей и излучений относят к тому или иному классу вред- ности и опасности в соответствии с Руководством «Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса» (Р 2.2.755-99) согласно табл. 7.9, а неионизирующих излучений оптического диапазона (лазерного и ультрафиолетового) - согласно табл. 7.10.

Условия труда при действии неионизирующих электромагнитных полей и излучений относят к 3 классу вредности при превышении на рабочих местах ПДУ, установленных для соответствующего времени воздействия, с учетом значений энергетических экспозиций в тех диапазонах частот, при которых их нормируют, и к 4 классу - для кратковременного воздействия (время указано в примечании к табл. 7.9).

При одновременном воздействии на работающих неионизирующих электромагнитных полей и излучений, создаваемых несколькими источниками, работающими в разных нормируемых частотных диапазонах, класс условий труда на рабочем месте устанавливается по фактору с наиболее высокой степенью вредности. При этом, если выявлено превышение ПДУ в двух и более нормируемых частотных диапазонах, степень вредности увеличивается на одну ступень.

Таблица 7.9. Классы условий труда при действии неионизирующих электромагнитных полей и излучений

Окончание табл. 7.9

Таблица 7.10. Классы условий труда при действии неионизирующих электромагнитных излучений оптического диапазона (лазерное, ультрафиолетовое)

Примечание. 1 В соответствии с СанПиН 5804-91 «Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров» (ПДУ^ - для хронического воздействия, ПДУ 2 - для однократного воздействия).

2 В соответствии с «Санитарными нормами ультрафиолетового излучения в производственных помещениях» (? 4557-88) при превышении ДИИ работа допускается при использовании средств коллективной и/или индивидуальной защиты.

3 В соответствии с методическими указаниями «Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей (с применением искусственных источников ультрафиолетового излучения)» (? 5046-89).

4 При несоблюдении нормативных требований установка профилактического облучения подлежит отключению ввиду ее неэффективности (фактическая облученность менее 9 мВт/м 2) и при оценке параметров освещения считается отсутствующей.

Неионизирующие излучения – это электромагнитные излучения различной частоты, не вызывающие ионизацию атомов и молекул вещества (см. рис. 1).

Рисунок 1

Что собой представляет электромагнитное излучение или электромагнитная волна, легко представить на следующем примере. Если на водную гладь бросить камушек, то на поверхности образуются расходящиеся кругами волны. Они движутся от источника их возникновения (возмущения) с определенной скоростью распространения. Для электромагнитных волн возмущениями являются передвигающиеся в пространстве электрические и магнитные поля. Меняющееся во времени электрическое поле обязательно вызывает появление переменного магнитного поля, и наоборот. Эти поля взаимосвязаны (см. рис. 2).

Рисунок 2

Воздействие фактора на организм человека

Основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества. Электромагнитные волны также переносят энергию, тем большую, чем больше их частота. Энергия электромагнитных волн воздействует на организм человека.

Рисунок 3

Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитных полей во всех частотных диапазонах. При относительно низком уровне электромагнитного поля (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2 ) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия электромагнитного поля в этом случае еще мало изучены.

Классификация фактора

Неионизирующие излучения делятся на виды в зависимости от частоты излучения и того воздействия, которое они оказывают на человека. Вследствие физических особенностей и различного влияния на организм человека электромагнитных излучений разной частоты принято раздельное нормирование диапазонов неионизирующих излучений, а также статического электрического и постоянного магнитного полей, которые, строго говоря, не считаются излучениями.

В Руководстве Р 2.2.2006-05 неионизирующие излучения разделены на 14 видов (табл. 1).

Таблица 1

Вид излучения	Измеряемые частоты	Измеряемая характеристика излучения	Единицы измерения
Геомагнитное поле (ослабление)	–	Напряженность магнитного поля в А/м или магнитная индукцияв мкТл или нТл	–
Электростатическое поле	–	Напряженность электростатического поля	кВ/м
Постоянное магнитное поле	–	Напряженность постоянного магнитного поля	кА/м
Электрические поля промышленной частоты (50 Гц)	50 Гц		В/м
Магнитные поля промышленной частоты (50 Гц)	50 Гц	Напряженность периодического магнитного поля	А/м
Электромагнитные поля на рабочем месте пользователя ПЭВМ	I диапазон:	Напряженность электрического поля	В/м
"	от 5 Гц до 2кГц	Плотность магнитного потока	нТл
"	II диапазон:	Напряженность электрического поля	А/м
"	от 2кГц до 400кГц	Плотность магнитного потока	нТл
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона: 0,01 – 0,03МГц	От 0,01МГц до 0,03МГц	–	–
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона: 0,03 – 3МГц	От 0,03 МГц до 3МГц	Энергетическая экспозиция электромагнитного поля диапазона частот З0кГц – 3 МГц. (Контроль по электрической составляющей)	–
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона: 3 – 30 МГц	От 3МГц до 30 МГц	–	–
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона: 30 – 300 МГц	От 30МГц до 300 МГц	–	–
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона: 300МГц – 300 ГГц	От 300МГц до 300 ГГц	–	–
Широкополосный электромагнитный импульс	–	–	–
Лазерное излучение	Диапазон от 300 ГГц	Энергетическая экспозиция	Дж м2
"	до 750 ТГц	Облученность	Вт м2
Ультрафиолетовое излучение	Диапазон от 1 х 1013 Гц до 3 х 1016 Гц	Интенсивность облучения	Вт/м2

Геомагнитное поле

Геомагнитное поле (ГМП) – это постоянное магнитное поле Земли.

Ослабление геомагнитного поля оказывает отрицательное влияние на здоровье человека

Средняя напряженность поля на поверхности Земли составляет около 0,5 э (Эрстед) или 40 А/м, и сильно зависит от географического положения. Напряженность магнитного поля на магнитном экваторе около 0,34 э (Эрстед), у магнитных полюсов около 0,66 э. В некоторых районах (в так называемых районах магнитных аномалий) напряженность резко возрастает. В районе Курской магнитной аномалии она достигает 2 э.

Ослабление ГМП в производственных условиях происходит в экранированных сооружениях (экранирование от электромагнитных полей, генерируемых размещенным в помещении оборудованием), в подземных сооружениях метрополитена, в зданиях, выполненных из железобетонных конструкций, в кабинах скоростных лифтов, в кабинах буровых установок и экскаваторов, в салонах легковых автомобилей, в самолетах, на подводных лодках, в банковских хранилищах и т.д.

Нормируемые величины

Оценка и нормирование уровня ослабления геомагнитного поля производится на основании определения его интенсивности внутри помещения, объекта, транспортного средства и в открытом пространстве на территории, прилегающей к месту его расположения, с последующим расчетом коэффициента ослабления ГМП.

Коэффициент ослабления интенсивности ГМП равен отношению интенсивности ГМП открытого пространства к его интенсивности внутри помещения.

Классы условий труда по показателю «геомагнитное поле» приведены в таблице 2. Вредные условия труда по данном показателю определяются кратностью превышения ВДУ (раз).

Таблица 2

Методика измерения

Измерения интенсивности геомагнитного поля внутри помещения на каждом рабочем месте производятся на 3-х уровнях от поверхности пола с учетом рабочей позы:

• 0,5 м, 1,0 м и 1,2 м – при рабочей позе сидя;
• 0,5 м, 1,0 м и 1,7 м – при рабочей позе стоя.

Определяющим при расчете коэффициента ослабления ГМП является минимальное из всех зарегистрированных на рабочем месте значений интенсивности ГМП.

Средства измерений

Контроль гипогеомагнитных условий осуществляется посредством инструментальных измерений с использованием приборов ненаправленного приема, оснащенных изотропными датчиками, предназначенных для определения величины напряженности или индукции постоянного магнитного поля, с допустимой относительной погрешностью измерения не более 20% (Например, магнитометр трехкомпонентный малогабаритный – МТМ-0. Диапазон измерения напряженности магнитного поля от 0.5 до 200 А/м (см. рис. 4).

Рисунок 4

Электростатическое поле

Электростатические поля – поля неподвижных электрических зарядов или стационарные электрические поля постоянного тока.

Рисунок 5

Электростатические поля обладают сравнительно низкой биологической активностью и не вызывают заметных функциональных изменений в организме человека.

Нормируемые величины

Оценка и нормирование ЭСП осуществляется по уровню напряженности электрического поля дифференцированно в зависимости от времени его воздействия на работника за смену.

В соответствии с п. 3.2.3. Санитарных правил и нормативов СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», предельно допустимый уровень напряженности электростатического поля Епду при воздействии <= 1 час за смену устанавливается равным 60 кВ/м .

При воздействии электростатического поля более 1 часа за смену Епду определяются по формуле:

$$\text{Епду} = \frac{60}{\sqrt{t}}$$

где t - время воздействия (час).

Таким образом, для 8-часовой рабочей смены Епду будет равен 21,2 кВ/м.

Классы условий труда по показателю «электростатическое поле» приведены в таблице 3. Вредные условия труда по данному показателю определяются кратностью превышения ПДУ (раз).

Таблица 3

Методика измерения

Согласно СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» измерения проводят на высоте 0,5; 1,0 и 1,7 м (рабочая поза «стоя») и 0,5; 0,8 и 1,4 м (рабочая поза «сидя») от опорной поверхности. При гигиенической оценке напряженности ЭСП на рабочем месте определяющим является наибольшее из всех зарегистрированных значений.

Средства измерений

Измерение уровня электростатических полей проводятся приборами ЭСПИ-301, ИЭСП-01 (см. рис. 6).

Рисунок 6

Предельно допустимый уровень напряженности электростатического поля (Е) при воздействии 1 час за смену устанавливается равным 60 кВ/м.

Постоянное магнитное поле

Постоянное магнитное поле – не изменяющееся со временем магнитное поле. Магнитное поле создается движущимися электрическими зарядами и изменяющимися электрическими полями.

Источниками постоянных магнитных полей (ПМП) на рабочих местах являются постоянные магниты, электромагниты, сильноточные системы постоянного тока (линии передачи постоянного тока, электролитные ванны и другие электротехнические устройства ).

К воздействию ПМП у человека наиболее чувствительны системы, выполняющие регуляторные функции (нервная, сердечно-сосудистая, нейроэндокринная и др.).

Нормируемые величины

Оценка и нормирование ПМП осуществляется по уровню напряженности магнитного поля дифференцированно в зависимости от времени его воздействия на работника за смену для условий общего (на все тело) и локального (кисти рук, предплечье) воздействия.

Уровень ПМП оценивают в единицах напряженности магнитного поля (Н) в А/м или в единицах магнитной индукции (В) в мТл.

ПДУ напряженности (индукции) ПМП на рабочих местах представлены в таблице 4.

Таблица 4

Классы условий труда по показателю «постоянное магнитное поле» приведены в таблице 5. Вредные условия труда по данному показателю определяются кратностью превышения ПДУ (раз).

Таблица 5

Методика измерения

Согласно СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» измерения проводят на высоте 0,5; 1,0 и 1,7 м (рабочая поза «стоя») и 0,5; 0,8 и 1,4 м (рабочая поза «сидя») от опорной поверхности.

Средства измерений

Для измерения постоянного магнитного поля можно применять следующие приборы: ТП2-2У, Ф-4354/1, Ф-4355, Ф-4325, ЕТМ-1 (производства «Wandel & Goltermann», Германия) (см. рис. 7).

Рисунок 7

Транспорт на электрической тяге – электропоезда (в том числе поезда метрополитена), троллейбусы, трамваи и т. п. – является относительно мощным источником магнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. Максимальные значения плотности потока магнитной индукции в пригородных «электричках» достигают 75 мкТл при среднем значении 20 мкТл. Среднее значение магнитной индукции на транспорте с электроприводом постоянного тока зафиксировано на уровне 29 мкТл

Рисунок 8

Электромагнитные поля промышленной частоты

Электромагнитные поля промышленной частоты – электромагнитные поля с частотой 50 Гц.

Основными источниками электромагнитных полей промышленной частоты являются различные типы промышленного и бытового электрооборудования переменного тока частоты 50 Гц, в первую очередь, подстанции и воздушные линии электропередачи сверхвысокого напряжения, а также электробытовые приборы и электроинструмент, работающие от сети, электропроводка внутри зданий, станки и конвейерные линии, осветительная сеть, офисная техника, электротранспорт и т.п.

Основную опасность для человека представляет влияние на возбудимые структуры (нервная, мышечная ткани) наведенного электромагнитными полями промышленной частоты электрического тока. При этом для электрических полей рассматриваемого диапазона характерно слабое проникновение в тело человека, а для магнитных полей – организм практически прозрачен.

Нормируемые величины

Контроль уровней ЭМП частотой 50 Гц осуществляется раздельно для электрического и магнитного полей. Измеряемые величины: напряженность электрического поля Е [В/м] и напряженность магнитного поля Н [А/м].

Нормирование электромагнитных полей 50 Гц на рабочих местах персонала дифференцировано в зависимости от времени пребывания в электромагнитном поле.

Предельно допустимый уровень напряженности ЭП на рабочем месте в течение всей смены устанавливается равным 5 кВ/м .

При напряженностях в интервале больше 5 до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания в ЭП Т (час) рассчитывается по формуле:

$$\text{Т} = \frac{50}{Е}-2$$

Е - напряженность ЭП в контролируемой зоне, кВ/м;

Т - допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч.

При напряженности свыше 20 до 25 кВ/м допустимое время пребывания в ЭП составляет 10 мин.

Пребывание в ЭП с напряженностью более 25 кВ/м без применения средств защиты не допускается.

Предельно допустимые уровни напряженности периодических (синусоидальных) МП устанавливаются для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия.

ПДУ воздействия периодического магнитного поля частотой 50 Гц представлены в таблице 6.

Таблица 6

Классы условий труда по показателю «электромагнитные поля промышленной частоты» приведены в таблице 7. Вредные условия труда по данному показателю определяются кратностью превышения ПДУ (раз).

Таблица 7

Методика измерения

Согласно СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» измерения напряженности ЭП и МП частотой 50 Гц должны проводиться на высоте 0,5; 1,5 и 1,8 м от поверхности земли, пола помещения или площадки обслуживания оборудования и на расстоянии 0,5 м от оборудования и конструкций, стен зданий и сооружений. Измерения и расчет напряженности электрического поля должны производиться при наибольшем рабочем напряжении электроустановки, а измерения и расчет напряженности (индукции) магнитного поля должны производиться при максимальном рабочем токе электроустановки.

Средства измерений

Измерения напряженностей электрического и магнитного полей промышленной частоты можно выполнить приборами П3-50, NFM-1 (см. рис. 9).

Рисунок 9

Электромагнитные поля на рабочем месте пользователя ПЭВМ

Рисунок 10

Нормируемые величины

Электромагнитное поле, создаваемое персональным компьютером, имеет сложный спектральный состав в диапазоне частот от 0 Гц до 1000 МГц (см. табл. 8).

Таблица 8

Классы условий труда по показателю «электромагнитные поля на рабочем месте пользователя ПЭВМ» приведены в таблице 9.

Таблица 9

Методика измерения

Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ» измерение уровней переменных электрических и магнитных полей, статических электрических полей на рабочем месте, оборудованном ПЭВМ, производится на расстоянии 50 см от экрана на трех уровнях на высоте 0,5 м, 1,0 м и 1,5 м. Измерения параметров электростатического поля проводить не ранее, чем через 20 минут после включения ПЭВМ.

Если на обследуемом рабочем месте, оборудованном ПЭВМ, интенсивность электрического и/или магнитного поля в диапазоне 5 – 2000 Гц превышает значения, приведенные в таблице 10, следует проводить измерения фоновых уровней ЭМП промышленной частоты (при выключенном оборудовании). Фоновый уровень электрического поля частотой 50 Гц не должен превышать 500 В/м.

Таблица 10. Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах

Средства измерений

Измерение электромагнитных полей, создаваемых ПЭВМ, проводят с помощью приборов ИМП-05 для измерения плотности магнитного потока, ИЭП-05 для измерения напряженности электрического поля, В-Е метра, П3-70 (см. рис. 11).

Рисунок 11

Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)

Возникновение электромагнитных полей радиочастотного диапазона обусловлено действием электромагнитных излучений с частотой от 10 000 Гц (0,01 МГц) до 3 000 000 000 Гц (300 ГГц).

Источниками ЭМИ РЧ являются: аппаратура радиостанций, телевизионные передатчики, аппаратура систем сотовой связи, систем мобильной радиосвязи, спутниковой связи, радиорелейной связи, технологическое оборудование различного назначения, использующее сверхвысокочастотное излучение, медицинские терапевтические и диагностические установки (см. рис. 12).

Рисунок 12

Биологическое действие электромагнитных излучений радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) зависит от частоты излучения, режима генерации (непрерывный, импульсный), условий воздействия на организм (постоянное, прерывистое, общее, местное, интенсивность, длительность).

Нормируемые величины

При проведении аттестации рабочих мест оценке подлежат электромагнитные излучения радиочастотного диапазона, приведенные в табл.11.

Таблица 11

Классы условий труда по показателю «электромагнитные излучения радиочастотного диапазона» приведены в таблице 12. Вредные условия труда по данному показателю определяются кратностью превышения ПДУ (раз).

Таблица 12

Фактор	Оптимальный класс - 1	Допустимый класс - 2	Вредный класс - 3.1	Вредный класс - 3.2	Вредный класс - 3.3	Вредный класс - 3.4	Опасный класс - 4
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона 0,01-0,03 МГц	естественный фон	<= ПДУ	<= 5	<= 10	> 10	-	-
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона 0,03-3,0 МГц	естественный фон	<= ПДУ	<= 5	<= 10	> 10	-	-
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона 3,0-30,0 МГц	естественный фон	<= ПДУ	<= 3	<= 5	<= 10	> 10	-
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона 30,0-300,0 МГц	естественный фон	<= ПДУ	<= 3	<= 5	<= 10	> 10	> 100
Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона 300,0-300,0 ГГц	естественный фон	<= ПДУ	<= 3	<= 5	<= 10	> 10	> 100

Методика измерения

Согласно СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» измерения проводят на высоте 0,5; 1,0 и 1,7 м (рабочая поза «стоя») и 0,5; 0,8 и 1,4 м (рабочая поза «сидя») от опорной поверхности с определением максимального значения Е и Н или плотности потока энергии для каждого рабочего места.

Средства измерений

Для измерения интенсивности ЭМП в диапазоне частот до 300 МГц используются приборы, предназначенные для определения среднеквадратического значения напряженности электрического и/или магнитного полей с допустимой относительной погрешностью не более 30%.

Для измерений уровней ЭМП в диапазоне частот 300 МГц – 300 ГГц используются приборы, предназначенные для оценки средних значений плотности потока энергии с допустимой относительной погрешностью не более 40% в диапазоне 300 МГц – 2 ГГц и не более 30% в диапазоне свыше 2 ГГц (см. рис. 13).

Рисунок 13

Широкополосный электромагнитный импульс

Импульсные электромагнитные поля (ИЭМП) возникают вследствие действия электромагнитных излучений в виде импульсов различных частот и частотных полос.

Нормируемые величины

Основными нормируемыми параметрами при оценке воздействия импульсных электромагнитных полей (ИЭМП) на персонал являются

• максимальное амплитудное значение напряженности электрического поля в импульсе (В/м),
• общее количество электромагнитных импульсов (N) в течение рабочего дня.

Классы условий труда по показателю «широкополосный электромагнитный импульс» приведены в таблице 13. Вредные условия труда определяются кратностью превышения ПДУ (раз).

Таблица 13

Методика измерения

Контроль параметров широкополосного электромагнитного импульса проводится на радиотехнических объектах, оборудованных источниками импульсных электромагнитных полей проводится в соответствии с СанПиН 2.2.4.1329-03 «Требования по защите персонала от воздействия импульсных ЭМП» (см. рис. 14).

Измерения параметров ИЭМП в помещениях проводятся на высотах 0,5; 1,0 и 1,7 м от пола. Измерения в каждой точке проводятся не менее трех раз в трех взаимно перпендикулярных положениях измерительного преобразователя. При этом для дальнейшей обработки выбираются данные измерений с наибольшим значением амплитуды сигнала.

Средства измерений

Рисунок 14

Лазерное излучение

Природой лазерного излучения является электромагнитное излучение с частотой в диапазоне от 300 ГГц до 750 ТГц.

Источниками лазерного излучения являются промышленные, научные, медицинские лазеры – оптические квантовые генераторы, вырабатывающие узконаправленное, когерентное световое излучение высокой энергии.

Нормируемые величины

Нормируемыми параметрами лазерного излучения являются энергетическая экспозиция H (Дж м2) и облученность E (Вт м2), усредненные по ограничивающей апертуре.

Апертура – отверстие в защитном корпусе лазера, через которое испускается лазерное излучение.

Облученность – отношение потока излучения, падающего на малый участок поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого участка.

Энергетическая экспозиция – физическая величина, определяемая интегралом облученности по времени.

Классы условий труда по показателю «лазерное излучение» приведены в таблице 14. Вредные условия труда по данному показателю определяются кратностью превышения ПДУ (раз).

Таблица 14

Методика измерения

Сущность дозиметрического контроля лазерного излучениям заключается в оценке тех характеристик лазерного излучения, которые определяют его способность вызывать биологические эффекты, и сопоставлении их с нормируемыми величинами.

• Предупредительный дозиметрический контроль заключается в определении максимальных уровней энергетических параметров лазерного излучения в точках на границе рабочей зоны.
• Индивидуальный дозиметрический контроль заключается в измерении уровней энергетических параметров излучения, воздействующего на глаза (кожу) конкретного работающего в течение рабочего дня.

Средства измерений

Для измерения параметров отражённого и рассеянного лазерного излучения с целью оценки степени опасности излучения для организма человека применяется лазерный дозиметр Ладин (см. рис. 15).

Рисунок 15

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) – это электромагнитное излучение оптического диапазона с длиной волны от 200 до 400 нм и частотой от 1013 до 1016 Гц, подразделяемые в зависимости от биологической активности на области (см. рис. 16).

• УФ-А (400 – 320 нм, длинноволновое УФИ);
• УФ-В (320 – 280 нм, средневолновое УФИ);
• УФ-С (280 – 200 нм, коротковолновое УФИ).

Рисунок 16

На открытой территории главным источником УФИ является Солнце, до поверхности Земли доходит УФИ в диапазоне 288 – 400 нм, более короткие волны УФИ поглощаются озоном стратосферы.

Воздействие УФИ от искусственных источников в производственных условиях может быть либо сопутствующим, когда источники испускают его в виде побочного продукта, либо основным, если источники специально предназначены для генерации УФИ с целью использования его свойств.

Основное УФИ создается, как правило, различными газоразрядными и флуоресцентными лампами и используется в дефектоскопии, для специальной сушки материалов, в полиграфической промышленности, химическом и деревообрабатывающем производствах, в сельском хозяйстве, в здравоохранении, при кино- и телесъемках. Промышленными процессами, где УФИ выступает в виде побочного продукта, являются сварка, работа с плазменной горелкой, работа с горячим металлом и стеклом у печи и т. д.

Критическими органами для воздействия УФИ на человека являются кожа и глаза.

Нормируемые величины

Измеряемой величиной УФ является интенсивность облучения измеряемая в Вт/м2.

Классы условий труда по показателю «ультрафиолетовое излучение» приведены в таблице 15.

Таблица 15

Методика измерения

Согласно СН № 4557-88 «Санитарные нормы ультрафиолетового излучения в производственных помещениях» измерения следует производить на рабочем месте на высоте 0,5, 1,0 и 1,5 м от пола, размещая приемник перпендикулярно максимуму излучения источника.

При использовании специальной одежды и средств защиты лица и рук, не пропускающих излучение (спилк, кожа, ткани с пленочным покрытием и т.п.), допустимая интенсивность облучения в области УФ-В + УФ-С (200 – 315 нм) не должна превышать 1 Вт/м2

Средства измерений

Приборы, применяемые для определения интенсивности ультрафиолетового излучения – радиометр ультрафиолетовый УФ-А «Аргус-04», УФ-радиометр «ТКА-АВС» и др. (см. рис. 17).

Рисунок 17

Особенности оценки неионизирующих излучений на объектах железнодорожного транспорта

На объектах железнодорожного транспорта следует контролировать следующие виды ЭМП:

• электростатическое поле;
• постоянное магнитное поле (в т.ч. гипогеомагнитное);
• электрические и магнитные поля промышленной частоты (50 Гц);
• широкополосные ЭМП, создаваемые ПЭВМ;
• электромагнитные излучения радиочастотного диапазона;
• электромагнитные излучения оптического диапазона (в т.ч. лазерное и ультрафиолетовое).

Измерения ЭМП в кабинах тягового подвижного состава должны проводиться в тех случаях, когда после ввода их в эксплуатацию были внесены какие-либо изменения в конструкцию и электрическое оборудование. У операторов теленаблюдения (следящих по видеомониторам за производственными процессами, обстановкой и пр.) следует проводить измерения электромагнитных полей от видеомониторов и источников ЭМП промышленной частоты (50 Гц).

На тяговых подстанциях участков переменного тока, у различных источников величина электрического поля колеблется в широком диапазоне (0,2 – 3,8 кВ/м), но не превышает 5,0 кВ/м, являясь допустимой. Превышения могут наблюдаться в тот момент, когда работники тяговой подстанции для осмотра оборудования поднимаются к устройствам по приставным лестницам. Такой вид осмотра составляет менее 5% рабочей смены (Рисунок 8). При обслуживании осветительных установок, расположенных на мачтах, вблизи контактной сети уровни напряженности электрического поля могут достигать 3,0 – 5,1 кВ/м. Для приведения рабочего места к допустимым условиям электромонтер должен находиться на мачтах не более 5 часов в смену .

Санкт-Петербургский Государственный Университет
Факультет Прикладной Математики – Процессов Управления
Реферат по курсу
«Экология»
тема:
«Неионизирующее излучение»
Выполнил: студент 432 группы

Проверил: профессор

Санкт-Петербург
2014 год

Содержание.
Введение
Классификация
Действие на здоровье
История исследований
Биологическое действие электромагнитных полей
Параметры ЭМП, влияющие на биологическую реакцию
Последствия действия ЭМП для здоровья человека
Роль модуляции ЭМП в развитии биоэффекта
Комбинированное действие ЭМП и других факторов

Основные источники ЭМП
Бытовые электроприборы
Линии электропередачи
Персональный компьютер
Радары
Сотовая связь
Спутниковая связь

Организационные мероприятия по защите от ЭМП
Инженерно-технические мероприятия по защите населения от ЭМП
Лечебно-профилактические мероприятия
Заключение
Список литературы
Введение
В современном мире нас окружает огромное количество источников электромагнитных полей и излучений. Спектр электромагнитных колебаний по частоте достигает 1021 Гц. В зависимости от энергии фотонов (квантов) его подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений. В гигиенической практике к неионизирующим излучениям относят также электрические и магнитные поля. Излучение будет неионизирующим в том случае, если оно не способно разрывать химические связи молекул, то есть не способно образовывать положительно и отрицательно заряженные ионы. Т.к. излучение и его источник очень тесно связаны, то говоря о электромагнитных полях, мы будем подразумевать, где это уместно, действие неионизирующего излучение.
Для начала определимся, что такое электромагнитное поле.
На практике при характеристике электромагнитной обстановки используют термины "электрическое поле", "магнитное поле", "электромагнитное поле". Коротко поясним, что это означает и какая связь существует между ними.
Электрическое поле создается зарядами. Например, во всем известных школьных опытах по электризации эбонита, присутствует как раз электрическое поле.
Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику.
Для характеристики величины электрического поля используется понятие напряженность электрического поля, обозначение Е, единица измерения В/м (Вольт-на-метр). Величина магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н, единица А/м (Ампер-на-метр). При измерении сверхнизких и крайне низких частот часто также используется понятие магнитная индукция В, единица Тл(Тесла), одна миллионная часть Тл соответствует 1,25 А/м.
электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП "отрывается" них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне).
Электромагнитные волны характеризуются длиной волны, обозначение - λ (лямбда). Источник, генерирующий излучение, а по сути создающий электромагнитные колебания, характеризуются понятием частота, обозначение - f. Международная классификация электромагнитных волн по частотам приведена в таблице.
Международная классификация электромагнитных волн по частотам
Наименование частотного диапазона Границы диапазона Наименование волнового диапазона Границы диапазона
Крайние низкие, КНЧ 3 - 30 Гц Декамегаметровые 100 - 10 Мм
Сверхнизкие, СНЧ 30 - 300 Гц Мегаметровые 10 - 1 Мм
Инфранизкие, ИНЧ 0,3 - 3 кГц Гектокилометровые 1000 - 100 км
Очень низкие, ОНЧ 3 - 30 кГц Мириаметровые 100 - 10 км
Низкие частоты, НЧ 30 - 300 кГц Километровые 10 - 1 км
Средние, СЧ 0,3 - 3 МГц Гектометровые 1 - 0,1 км
Высокие частоты, ВЧ 3 - 30 МГц Декаметровые 100 - 10 м
Очень высокие, ОВЧ 30 - 300 МГц Метровые 10 - 1 м
Ультравысокие,УВЧ 0,3 - 3 ГГц Дециметровые 1 - 0,1 м
Сверхвысокие, СВЧ 3 - 30 ГГц Сантиметровые 10 - 1 см
Крайне высокие, КВЧ 30 - 300 ГГц Миллиметровые 10 - 1 мм
Гипервысокие, ГВЧ 300 - 3000 ГГц Децимиллиметровые 1 - 0,1 мм
Важная особенность ЭМП - это деление его на так называемую "ближнюю" и "дальнюю" зоны.
В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r < λ ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату r -2 или кубу r -3 расстояния. В "ближней" зоне излучения электромагнитная волне еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение.
"Дальняя" зона - это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3 λ . В "дальней" зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1.
В "дальней" зоне излучения устанавливается связь между Е и Н:
Е = 377Н,
где 377 - волновое сопротивление вакуума, Ом.
Поэтому измеряется, как правило, только Е. В российской практике санитарно-гигиенического надзора на частотах выше 300 МГц в "дальней" зоне излучения обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ), или вектор Пойтинга. За рубежом ППЭ обычно измеряется для частот выше 1 ГГц. Обозначается как S, единица измерения Вт/м2. ППЭ характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.
Введенные в настоящем разделе элементарные понятия о природе ЭМП, его составляющих и единицах измерения достаточны для восприятия излагаемого далее материала читателем, не являющимся специалистом по электромагнитным полям.
Классификация
Итак, к неионизирующим излучениям относятся:
электромагнитные излучения (ЭМИ) диапазона радиочастот,
постоянные и переменные магнитные поля (ПМП и ПеМП),
электромагнитные поля промышленной частоты (ЭМППЧ),
электростатические поля (ЭСП),
лазерное излучение (ЛИ).
Нередко действию неионизирующего излучения сопутствуют другие производственные факторы, способствующие развитию заболевания (шум, высокая температура, химические вещества, эмоционально-психическое напряжение, световые вспышки, напряжение зрения).
Т.к. основным носителем неионизирующего излучения является ЭМИ, большая часть реферата посвящена именно этому виду излучения.

Действие на здоровье
История исследований
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 нозологическое 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).
В последующем из ученых СССР и Америки была сформирована Советско-Американская группа, которая действовала с 1975 по 1985 гг. Эта группа организовала совместные биологические исследования, которые подтвердили правильность концепции советских ученых и как результат - нормативы в США были снижены.
В конце семидесятых и восьмидесятых годах в целях усовершенствования гигиенического нормирования в России был проведен комплекс экспериментальных исследований по влиянию ЭМП в широком частотном диапазоне на различные системы организма. Исследовались условия, модифицирующие биоэффекты ЭМП, накапливались данные для обоснования нормативных уровней ЭМП в различном диапазоне частот, по механизму биологического действия ЭМП.
В настоящее время исследования биологического действия ЭМП продолжаются.
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.
Параметры ЭМП, влияющие на биологическую реакцию
Варианты воздействия ЭМП на биоэкосистемы, включая человека, разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и сочетанное с другими неблагоприятными факторами среды и т.д.
На биологическую реакцию влияют следующие параметры ЭМП:
интенсивность ЭМП (величина);
частота излучения;
продолжительность облучения;
модуляция сигнала;
сочетание частот ЭМП,
периодичность действия.
Сочетание вышеперечисленных параметров может давать существенно различающиеся последствия для реакции облучаемого биологического объекта.
Последствия действия ЭМП для здоровья человека
В подавляющем большинстве случаев облучение происходит полями относительно низких уровней, ниже перечисленные последствия относятся к таким случаям.
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. Изменения проницаемости гемато-энцефалического барьера может привести к неожиданным неблагоприятным эффектам. 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. 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.
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 связанаы результаты работы по изучению состояния гонадотропной активности гипофиза при воздействии ЭМП. 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 женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск развития врожденных уродств.
Другие медико-биологические эффекты.
С начала 60-х годов в СССР были проведены широкие исследования по изучению здоровья людей, имеющих контакт с ЭМП на производстве. Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с ЭМП в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний, клиническую картину которого определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Было предложено выделить самостоятельное заболевание - радиоволновая болезнь. Это заболевание, по мнению авторов, может иметь три синдрома по мере усиления тяжести заболевания:
астенический синдром;
астено-вегетативный синдром;
гипоталамический синдром.
Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия ЭМ-излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся прежде всего в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время находившиеся в зоне ЭМ-излучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций. Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются, как правило, нейроциркуляторной дистонией: лабильность пульса и артериального давления, наклонность к гипотонии, боли в области сердца и др. Отмечаются также фазовые изменения состава периферической крови (лабильность показателей) с последующим развитием умеренной лейкопении, нейропении, эритроцитопении. Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц по роду своей работы постоянно находившихся под действием ЭМ-излучения с достаточно большой интенсивностью. Работающие с МП и ЭМП, а также население, живущее в зоне действия ЭМП, жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1-3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость.
Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых ЭМ-излучения (особенно в дециметровом диапазоне волн) может повести к психическим расстройствам.
Роль модуляции ЭМП в развитии биоэффекта
В последние годы появились публикации, в которых имеются весьма важные указания о наличии т.н. резонансных эффектов при воздействии на биобъекты ЭМП, о роли в биоэффектах некоторых форм модуляции. Показано наличие т.н. частотных и амплитудных окон, обладающих высокой биологической активностью на клеточном уровне, а также при воздействии ЭМП на центральную нервную и иммунную системы. Во многих работах указываются на "информационный" механизм биологического действия ЭМП. Опубликованы данные о неадекватных патологических реакциях людей на модулированные электромагнитные поля.
Однако, действующие гигиенические нормативы, основанные лишь на регламентации энергетической нагрузки, слагаемой из интенсивности и времени контакта с ЭМП, не позволяют распространить ПДУ на условия воздействия ЭМП со сложными физическими характеристиками, в частности применительно к конкретным режимам модуляции.
Комбинированное действие ЭМП и других факторов
Имеющиеся результаты свидетельствуют о возможной модификации биоэффектов ЭМП как тепловой, так и нетепловой интенсивности под влиянием ряда факторов как физической, так и химической природы. Условия комбинированного действия ЭМП и других факторов позволили выявить значительное влияние ЭМП сверхмалых интенсивностей на реакцию организма, а при некоторых сочетаниях может развиться ярко выраженная патологическая реакция.
Заболевания, вызываемые воздействием неионизирующих излучений
Острое воздействие встречается в исключительно редких случаях грубого нарушения техники безопасности улиц, обслуживающих мощные генераторы или лазерные установки. Интенсивное ЭМИ вызывает раньше всего тепловой эффект. Больные жалуются на недомогание, боль в конечностях, мышечную слабость, повышение температуры тела, головную боль, покраснение лица, потливость, жажду, нарушение сердечной деятельности. Могут наблюдаться диэнцефальные расстройства в виде приступов тахикардии, дрожи, приступообразной головной боли, рвоты.
При остром воздействии лазерного излучения степень поражения глаз и кожи (критических органов) зависит от интенсивности и спектра излучения. Лазерный луч может вызвать помутнение роговой оболочки, ожог радужки, хрусталика с последующим развитием катаракты. Ожог сетчатки ведет к образованию рубца, что сопровождается снижением остроты зрения. Перечисленные поражения глаз лазерным излучением не имеют специфических черт.
Поражения кожи лазерным пучком зависят от параметров излучения и носят самый разнообразный характер; от функциональных сдвигов в активности внутрикожных ферментов или легкой эритемы в месте облучения до ожогов, напоминающих электрокоагуляционные ожоги при поражении электротоком, или разрыва кожных покровов.
В условиях современного производства профессиональные заболевания, вызываемые воздействием неионизирующих излучений, относятся к хроническим.
Ведущее место в клинической картине заболевания занимают функциональные изменения центральной нервный системы, особенно ее вегетативных отделов, и сердечно-сосудистой системы. Выделяют три основных синдрома: астенический, астеновегетативный (или синдром нейроциркуляторной дистонии гипертонического типа) и гипоталамический.
Больные жалуются на головную боль, повышенную утомляемость, общую слабость, раздражительность, вспыльчивость, снижение работоспособности, нарушение сна, боль в области сердца. Характерны артериальная гипотензия и брадикардия. В более выраженных случаях присоединяются вегетативные нарушения, связанные с повышенной возбудимостью симпатического отдела вегетативной нервной системы и проявляющиеся сосудистой неустойчивостью с гипертензивными ангиоспастическими реакциями (неустойчивость артериального давления, лабильность пульса, бради- и тахикардия, общий и локальный гипергидроэ). Возможно формирование различных фобий, ипохондрических реакций. В отдельных случаях развивается гипоталамический (диэнцефальный) синдром, характеризующийся так называемыми симпатико-адреналовыми кризами.
Клинически обнаруживается повышение сухожильных и периостальных рефлексов, тремор пальцев, положительный симптом Ромберга, угнетение или усиление дермографизма, дистальная гипестезия, акроцианоз, снижение кожной температуры. При действии ПМП может развиться полиневрит, при воздействии электромагнитных полей СВЧ - катаракта.
Изменения в периферической крови неспецифичны. Отмечается наклонность к цитопении, иногда умеренный лейкоцитоз, лимфоцитоз, уменьшенная СОЭ. Может наблюдаться повышение содержания гемоглобина, эритроцитоз, ретикулоцитоз, лейкоцитоз (ЭППЧ и ЭСП); снижение гемоглобина (при лазерном излучении).
Диагностика поражений от хронического воздействия неионизирующего излучения затруднена. Она должна базироваться на подробном изучении условий труда, анализе динамики процесса, всестороннем обследовании больного.
Изменения кожи, вызванные хроническим воздействием неионизирующего излучения:
Актинический (фотохимический) кератоз
Актинический ретикулоид
Кожа ромбическая на затылке (шее)
Пойкилодермия Сиватта
Старческая атрофия (вялость) кожи
Актиническая [фотохимическая] гранулема
Другие изменения кожи, вызванные хроническим воздействием неионизирующего излучения
Изменение кожи, вызванное хроническим воздействием неионизирующего излучения, неуточненное
Но прогноз благоприятный. При снижении трудоспособности и рациональном трудоустройстве, возможно направление на ВТЭК. Необходимо совершенствовать технологии, соблюдать санитарные правила и технику безопасности.
Основные источники ЭМП
Бытовые электроприборы
Все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока, являются источниками электромагнитных полей.
Наиболее мощными следует признать СВЧ-печи, аэрогрили, холодильники с системой “без инея”, кухонные вытяжки, электроплиты, телевизоры. Реально создаваемое ЭМП в зависимости от конкретной модели и режима работы может сильно различаться среди оборудования одного типа (смотри рисунок 1). Все ниже приведенные данные относятся к магнитному полю промышленной частоты 50 Гц.
Значения магнитного поля тесно связаны с мощностью прибора - чем она выше, тем выше магнитное поле при его работе. Значения электрического поля промышленной частоты практически всех электробытовых приборов не превышают нескольких десятков В/м на расстоянии 0,5 м, что значительно меньше ПДУ 500 В/м.

Рис.1. Средние уровни магнитного поля промышленной частоты бытовых электроприборов на расстоянии 0,3 м.
В таблице 1 представлены данные о расстоянии, на котором фиксируется магнитное поле промышленной частоты (50 Гц) величиной 0,2 мкТл при работе ряда бытовых приборов.
Таблица 1.
Распространение магнитного поля промышленной частоты от бытовых электрических приборов (выше уровня 0,2 мкТл)
Источник Расстояние, на котором фиксируется величина больше 0,2 мкТл
Холодильник, оснащенный системой "No frost" (во время работы компрессора) 1,2 м от дверцы; 1,4 м от задней стенки
Холодильник обычный (во время работы компрессора) 0,1 м от мотора
Утюг (режим нагрева) 0,25 м от ручки
Телевизор 14" 1,1 м от экрана; 1,2 м от боковой стенки.
Электрорадиатор 0,3 м
Торшер с двумя лампами по 75 Вт 0,03 м (от провода)
Электродуховка 0,4 м от передней стенки
Аэрогриль 1,4 м от боковой стенки

Рис.2. Изменение уровня магнитного поля промышленной частоты бытовых электроприборов в зависимости расстояния
Санитарно–гигиеническое нормирование ЭМП бытовых приборов
Основным документом, устанавливающим требования к ПДУ ЭМП бытовых приборов являются "Межгосударственные санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях", МСанПиН 001-96. Для отдельных видов товаров установлены свои нормы: "Предельно допустимые уровни плотности потока энергии, создаваемой микроволновыми печами" СН № 2666-83, "Предельно допустимые нормы напряженности электромагнитного поля, создаваемого индукционными бытовыми печами, работающими на частоте 20 - 22 кГц" СН № 2550-82. Значения ПДУ ЭМП для бытовой техники приведены в таблице 2.
Таблица 2
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/м
Впду = 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
Возможные биологические эффекты
Человеческий организм всегда реагирует на электромагнитное поле. Однако, для того чтобы эта реакция переросла в паталогию и привела к заболеванию необходимо совпадение ряда условий – в том числе достаточно высокий уровень поля и продолжительность облучения. Поэтому, при использовании бытовой техники с малыми уровнями поля и/или кратковременно ЭМП бытовой техники не оказывает влияния на здоровье основной части населения. Потенциальная опасность может грозить лишь людям с повышенной чувствительностью к ЭМП и аллергикам, также зачастую обладающим повышенной чувствительностью к ЭМП.
Кроме того, согласно современным представлениям, магнитное поле промышленной частоты может быть опасным для здоровья человека, если происходит продолжительное облучение (регулярно, не менее 8 часов в сутки, в течение нескольких лет) с уровнем выше 0,2 микротесла.
Рекомендации
приобретая бытовую технику проверяйте в Гигиеническом заключении (сертификате) отметку о соответствии изделия требованиям "Межгосударственных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях", МСанПиН 001-96;
используйте технику с меньшей потребляемой мощностью: магнитные поля промышленной частоты будут меньше при прочих равных условиях;
к потенциально неблагоприятным источникам магнитного поля промышленной частоты в квартире относятся холодильники с системой “без инея”, некоторые типы “теплых полов”, нагреватели, телевизоры, некоторые системы сигнализации, различного рода зарядные устройства, выпрямители и преобразователи тока – спальное место должно быть на расстоянии не менее 2-х метров от этих предметов если они работают во время Вашего ночного отдыха;
при размещении в квартире бытовой техники руководствуйтесь принципами, приведенными на рисунке 3.

Рис. 3а. Вариант неправильного размещения бытовых электроприборов в помещении квартиры

Рис. 3б. Вариант правильного размещения бытовых электроприборов в помещениях квартиры
Микроволновые печи
Часто задается вопрос относительно опасности – безопасности микроволновых печей, поэтому информацию о них приводим отдельно.
Микроволновая печь (или СВЧ-печь) в своей работе использует для разогрева пищи электромагнитное поле, называемое также микроволновым излучением или СВЧ-излучением. Рабочая частота СВЧ-излучения микроволновых печей составляет 2,45 ГГц. Именно этого излучения и боятся многие люди. Однако, современные микроволновые печи оборудованы достаточно совершенной защитой, которая не дает электромагнитному полю вырываться за пределы рабочего объема. Вместе с тем, нельзя говорить, что поле совершенно не проникает вне микроволновой печи. По разным причинам часть электромагнитного поля предназначенного для курицы проникает наружу, особенно интенсивно, как правило, в районе правого нижнего угла дверцы.
Для обеспечения безопасности при использовании печей в быту в России действуют санитарные нормы, ограничивающие предельную величину утечки СВЧ-излучения микроволновой печи. Называются они "Предельно допустимые уровни плотности потока энергии, создаваемой микроволновыми печами" и имеют обозначение СН № 2666-83. Согласно этим санитарным нормам, величина плотности потока энергии электромагнитного поля не должна превышать 10 мкВт/см2 на расстоянии 50 см от любой точки корпуса печи при нагреве 1 литра воды. На практике практически все новые современные микроволновые печи выдерживают это требование с большим запасом. Тем не менее, при покупке новой печи надо убедиться, что в сертификате соответствия зафиксировано соответствие вашей печи требованиям этих санитарных норм.
Надо помнить, что со временем степень защиты может снижаться, в основном из-за появления микрощелей в уплотнении дверцы. Это может происходить как из-за попадания грязи, так и из-за механических повреждений. Поэтому дверца и ее уплотнение требует аккуратности в обращении и тщательного ухода. Срок гарантированной стойкости защиты от утечек электромагнитного поля при нормальной эксплуатации - несколько лет. Через 5-6 лет эксплуатации целесообразно проверить качество защиты для чего пригласить специалиста из специально аккредитованной лаборатории по контролю электромагнитного поля.
Кроме СВЧ-излучения работу микроволновой печи сопровождает интенсивное магнитное поле, создаваемое током промышленной частоты 50 Гц, протекающим в системе электропитания печи. При этом микроволновая печь является одним из наиболее мощных источников магнитного поля в квартире. Для населения уровень магнитного поля промышленной частоты в нашей стране до сих пор не ограничен, несмотря на его существенное действие на организм человека при продолжительном облучении. В бытовых условиях однократное кратковременнное включение (на несколько минут) не окажет существенного влияния на здоровье человека. Однако, сейчас часто бытовая микроволновая печь используется для разогрева пищи в кафе и в сходных других производственных условиях. При этом работающий с ней человек попадает в ситуацию хронического облучения магнитным полем промышленной частоты. В таком случае на рабочем месте необходим обязательный контроль магнитного поля промышленной частоты и СВЧ-излучения.
Линии электропередачи и здоровье человека
Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии, достигает десятков метров.
Дальность распространение электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии ЛЭП - например ЛЭП 220 кВ), чем выше напряжение - тем больше зона повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоны не изменяются в течении времени работы ЛЭП.
Дальность распространения магнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течении суток, так и с изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.
Электрические и магнитные поля являются очень сильными факторами влияния на состояние всех биологических объектов, попадающих в зону их воздействия.
Например, в районе действия электрического поля ЛЭП у насекомых проявляются изменения в поведении: так у пчел фиксируется повышенная агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и продуктивности, склонность к потере маток; у жуков, комаров, бабочек и других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля.
У растений распространены аномалии развития - часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки.
Здоровый человек страдает от относительно длительного пребывания в поле ЛЭП. Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакцией только у гиперчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии. Например, хорошо известны работы английских ученых в начале 90-х годов, показавших, что у ряда аллергиков по действием поля ЛЭП развивается реакция по типу эпилептической.
При продолжительном пребывании (месяцы - годы) людей в электромагнитном поле ЛЭП, могут развиваться заболевания преимущественно сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека. В последние годы в числе отдаленных последствий часто называются онкологические заболевания.
Исследования биологического действия ЭМП ПЧ, выполненные в СССР в 60-70-х годах, ориентировались в основном на действие электрической составляющей, поскольку экспериментальным путем значимого биологического действия магнитной составляющей при типичных уровнях не было обнаружено. В 70-х годах для населения по ЭП ПЧ были введены жесткие нормативы и по настоящее время являющиеся одними из самых жестких в мире. Они изложены в Санитарных нормах и правилах "Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты" № 2971-84. В соответствии с этими нормами проектируются и строятся все объекты электроснабжения.
Несмотря на то, что магнитное поле во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в России не нормируется. Причина - нет денег для исследований и разработки норм. Большая часть ЛЭП строилась без учета этой опасности.
На основании массовых эпидемиологических обследований населения, проживающего в условиях облучения магнитными полями ЛЭП как безопасный или "нормальный" уровень для условий продолжительного облучения, не приводящий к онкологическим заболеваниям, независимо друг от друга шведскими и американскими специалистами рекомендована величина плотности потока магнитной индукции 0,2 - 0,3 мкТл.
Основной принцип защиты здоровья населения от электромагнитного поля ЛЭП состоит в установлении санитарно-защитных зон для линий электропередачи и снижением напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов.
Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП которых на действующих линиях определяются по критерию напряженности электрического поля - 1 кВ/м.
Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП согласно СН № 2971-84
Напряжение ЛЭП 330 кВ 500 кВ 750 кВ 1150 кВ
Размер санитарно-защитной (охранной) зоны 20 м 30 м 40 м 55 м

Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП в г. Москве
Напряжение ЛЭП <20 кВ 35 кВ 110 кВ 150 -220 кВ 330 - 500 кВ 750 кВ 1150 кВ
Размер санитарно-защитной зоны 10 м 15 м 20 м 25 м 30 м 40 м 55 м

К размещению ВЛ ультравысоких напряжений (750 и 1150 кВ) предъявляются дополнительные требования по условиям воздействия электрического поля на население. Так, ближайшее расстояние от оси проектируемых ВЛ 750 и 1150 кВ до границ населенных пунктов должно быть, как правило, не менее 250 и 300 м соответственно.
Допустимые уровни воздействия электрического поля ЛЭП на население
ПДУ, кВ/м Условия облучения
0,5 внутри жилых зданий
1,0 на территории зоны жилой застройки
5,0 в населенной местности вне зоны жилой застройки; (земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа в пределах поселковой черты и сельских населенных пунктов в пределах черты этих пунктов) а также на территории огородов и садов;
10,0 на участках пересечения воздушных линий электропередачи с автомобильными дорогами 1 – IV категорий;
15,0 в ненаселенной местности (незастроенные местности, хотя бы и часто посещаемые людьми, доступные для транспорта, и сельскохозяйственные угодья);
20,0 в труднодоступной местности (недоступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения.
В пределах санитарно-защитной зоны ВЛ запрещается:
размещать жилые и общественные здания и сооружения;
устраивать площадки для стоянки и остановки всех видов транспорта;
размещать предприятия по обслуживанию автомобилей и склады нефти и нефтепродуктов;
производить операции с горючим, выполнять ремонт машин и механизмов.
Территории санитарно-защитных зон разрешается использовать как сельскохозяйственные угодья, однако рекомендуется выращивать на них культуры, не требующие ручного труда.
В случае, если на каких-то участках напряженность электрического поля за пределами санитарно-защитной зоны окажется выше предельно допустимой 0,5 кВ/м внутри здания и выше 1 кВ/м на территории зоны жилой застройки (в местах возможного пребывания людей), должны быть приняты меры для снижения напряженности. Для этого на крыше здания с неметаллической кровлей размещается практически любая металлическая сетка, заземленная не менее чем в двух точках В зданиях с металлической крышей достаточно заземлить кровлю не менее чем в двух точках.
На приусадебных участках или других местах пребывания людей напряженность поля промышленной частоты может быть снижена путем установления защитных экранов, например это железобетонные, металлические заборы, тросовые экраны, деревья или кустарники высотой не менее 2 м.
Персональный компьютер и здоровье человека
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
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. Пример спектральной характеристики ПК в диапазоне 10 Гц 400 кГц приведен на рисунке 4.

Рис.4. Спектральная характеристика излучения монитора в диапазоне 10 Гц–400 кГц
Наличие в помещении нескольких компьютеров со вспомогательной аппаратурой и системой электропитания создает сложную картину электромагнитного поля. Рисунок 5 иллюстрирует типичный пример распределение магнитного поля промышленной частоты в помещении компьютерного зала. Очевидно, что электромагнитная обстановка в помещениях с компьютерами крайне сложная, распределение полей неравномерное, а уровни достаточно высоки, чтобы говорить об опасности их биологического действия.

Рис. 5. Пример типичного распределения магнитного поля в диапазоне от 5 Гц до 2 кГц в помещении оснащенном компьютерами
Компьютер как источник электростатического поля
При работе монитора на экране кинескопа накапливается электростатический заряд, создающий электростатическое поле (ЭСтП). В разных исследованиях, при разных условиях измерения значения ЭСтП колебались от 8 до 75 кВ/м. При этом люди, работающие с монитором, приобретают электростатический потенциал. Разброс электростатических потенциалов пользователей колеблется в диапазоне от -3 до +5 кВ. Когда ЭСтП субъективно ощущается, потенциал пользователя служит решающим фактором при возникновении неприятных субъективных ощущений.
Заметный вклад в общее электростатическое поле вносят электризующиеся от трения поверхности клавиатуры и мыши. Эксперименты показывают, что даже после работы с клавиатурой, электростатическое поле быстро возрастает с 2 до 12 кВ/м. На отдельных рабочих местах в области рук регистрировались напряженности статических электрических полей более 20 кВ/м.
Влияние на здоровье пользователя электромагнитных полей компьютера
Впервые значительное комплексное исследование возможного неблагоприятного действия электромагнитных полей на здоровье пользователей было проведено в 1984 году в Канаде. Поводом для проведения работы послужили многочисленные жалобы сотрудниц бухгалтерии одного из госпиталей. Для выявления причинных факторов были измерены все виды излучений, был распространен вопросник, касающийся всех видов воздействия на здоровье. В отчете по итогам работы была установлена однозначная связь заболеваемости с одним из ведущих факторов внешнего воздействия - электромагнитным полем, генерируемым монитором компьютера.
По обобщенным данным, у работающих за монитором от 2 до 6 часов в сутки функциональные нарушения центральной нервной системы происходят в среднем в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группах, болезни сердечно-сосудистой системы - в 2 раза чаще, болезни верхних дыхательных путей - в 1,9 раза чаще, болезни опорно-двигательного аппарата - в 3,1 раза чаще. С увеличением продолжительности работы на компьютере соотношения здоровых и больных среди пользователей резко возрастает.
По данным Бюро трудовой статистики США в период с 1982 по 1990 г. наблюдалось восьмикратное увеличение случаев расстройства здоровья (нетрудоспособности) пользователей. Также, установлено, что частое воздействие электромагнитного излучения мониторов приводит в аномальным исходам беременности.
Исследования функционального состояния пользователя компьютера, проведенные в 1996 году в Центром электромагнитной безопасности, показали, что даже при кратковременной работе (45 минут) в организме пользователя под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга. Особенно ярко и устойчиво эти эффекты проявляются у женщин. Замечено, что у групп лиц (в данном случае это составило 20%) отрицательная реакция функционального состояния организма не проявляется при работе с ПК менее 1 часа. Исходя из анализа полученных результатов сделан вывод о возможности формирования специальных критериев профессионального отбора для персонала, использующего компьютер в процессе работы.
По мнению ряда исследователей электростатическое поле ВДТ напряженностью 15 кВ/м при одночасовой экспозиции играющих на компьютере подростков усиливает возбудительные процессы в ЦНС и сдвигает вегетативный гомеостаз в сторону симпатического преобладания.
Исследования общих закономерностей реакции организма человека на воздействие ЭМП монитора проводятся в Украине. Результаты свидетельствуют, что среди прочих нарушений в функциональном состоянии организма, наиболее ярко выражены нарушения со стороны гормональной и иммунной систем. Отклонение в иммунном статусе, в равной степени как иммунодефицит, так и аутоиммунность, являются основополагающими в дискоординации процессов, которые поддерживают гомеостаз в организме в целом.
Обследование 1583 женщин, проведенное в Окленде (шт. Калифорния, США) Кайзеровским медицинским центром, показало, что для женщин, более 20 часов в неделю пользующихся компьютерными терминалами, риск выкидыша на ранних и поздних стадиях беременности на 80 % выше, чем для женщин, которые выполняют ту же работу без дисплейных терминалов. По данным ученых Швеции существует 90 % вероятности, что у пользователей ВДТ в 1,5 раза чаще случаются выкидыши и у них рождается детей с врожденными пороками в 2,5 раза больше, чем у женщин других профессий.
Нью-Йорский комитет по охране труда и профилактике профессиональных заболеваний считает, что беременные или имеющие намерения забеременеть женщины должны переводиться на работу не связанную с использованием видеотерминалов.
Конечно, перечислением этих фактов не ограничивается неблагоприятное влияние ЭМП на рабочем месте на здоровье пользователя. Для этой ситуации облучения возможно проявление всех других биологических эффектов электромагнитного поля.
ПДУ электромагнитного поля и поверхностного электростатического потенциала монитора компьютера
Вид поля Диапазон частот Единица измерения ПДУ
магнитное поле 5Гц- 2кГц нТл 250
магнитное поле 2- 400 кГц, нТл 25
электрическое поле 5Гц- 2кГц В/м 25
электрическое поле 2- 400 кГц В/м 2,5
эквивалентный (поверхностный) электростатический потенциал В 500
По мнению ряда специалистов, женщинам имеющим намерение забеременеть также целесообразно отказаться от работы с компьютером, поскольку эмбрион на ранних стадиях развития чрезвычайно чувствителен к электромагнитному полю.
Радары и здоровье человека
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. Сравнение уровней создаваемых радарами полей с другими источниками СВЧ-диапазона приведено на рисунке 6.
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.

Рис.6. Уровни ЭМП радаров в сравнении с другими источниками СВЧ-диапазона
Сотовая связь и здоровье человека
Сотовая радиотелефония является сегодня одной из наиболее интенсивно развивающихся телекоммуникационных систем.
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
Исследования электромагнитной обстановки на территории, прилегающей к БС, были проведены специалистами разных стран, в том числе Швеции, Венгрии и России. По результатам измерений, проведенных в Москве и Московской области, можно констатировать, что в 100% случаев электромагнитная обстановка в помещениях зданий, на которых установлены антенны БС, не отличалась от фоновой, характерной для данного района в данном диапазоне частот. На прилегающей территории в 91% случаев зафиксированные уровни электромагнитного поля были в 50 раз меньше ПДУ, установленного для БС. Максимальное значение при измерениях, меньшее ПДУ в 10 раз, было зафиксировано вблизи здания на котором установлено сразу три базовые станции разных стандартов.
Имеющиеся научные данные и существующая система санитарно–гигиенического контроля при введения 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.
Спутниковая связь и здоровье человека
Системы спутниковой связи состоят из приемопередающей станции на Земле и спутника, находящегося на орбите. Диаграмма направленности антенны станций спутниковой связи имеет ярко выраженной узконаправленный основной луч – главный лепесток. Плотность потока энергии (ППЭ) в главном лепестке диаграммы направленности может достигать нескольких сотен Вт/м2 вблизи антенны, создавая также значительные уровни поля на большом удалении. Например, станция мощностью 225 кВт, работающая на частоте 2,38 ГГц, создает на расстоянии 100 км ППЭ равное 2,8 Вт/м2. Однако рассеяние энергии от основного луча очень небольшое и происходит больше всего в районе размещения антенны.
Типичный расчетный график распределения ППЭ на высоте 2 м от поверхности земли в районе размещения антенны спутниковой связи приведен на рисунке 7.

Рис.7. График распределения плотности потока электромагнитного поля на высоте 2 м от поверхности земли в районе установки антенны спутниковой связи
Высота расположения антенны на землей, м 4,8
Диаметр антенны, м 5,5
Мощность, излучаемая антенной, Вт 134
Угол наклона антенны относительно горизонта, градус 10
Высота линии расчета плотности потока энергии, м 2
Азимут линии расчета плотности потока энергии, градус 0
Существуют два основных возможных опасных случая облучения:
непосредственно в районе размещения антенны;
при приближении к оси главного луча на всем его протяжении.
Защита человека от биологического действия ЭМП
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.
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.
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!».
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 эмиссионных параметров источника поля. Последнее, как правило, применяется на стадии разработки изделия, служащего источником ЭМП.
Одним из основных способов защиты от электромагнитных полей является их экранирования в местах пребывания человека. Обычно подразумевается два типа экранирования: экранирование источников ЭМП от людей и экранирование людей от источников ЭМП. Защитные свойства экранов основаны на эффекте ослабления напряженности и искажения электрического поля в пространстве вблизи заземленного металлического предмета.
От электрического поля промышленной частоты, создаваемого системами передачи электроэнергии, осуществляется путем установления санитарно-защитных зон для линий электропередачи и снижением напряженности поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов. Защита от магнитного поля промышленной частоты практически возможна только на стадии разработки изделия или проектирования объекта, как правило снижение уровня поля достигается за счет векторной компенсации поскольку иные способы экранирования магнитного поля промышленной частоты чрезвычайно сложны и дороги.
Основные требования к обеспечению безопасности населения от электрического поля промышленной частоты, создаваемого системами передачи и распределения электроэнергии, изложены в Санитарных нормах и правилах "Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты"№ 2971-84. Подробно о требованиях к защите смотри в разделе "Источники ЭМП. ЛЭП"
При экранировании ЭМП в радиочастотных диапазонах используются разнообразные радиоотражающие и радиопоглощающие материалы.
К радиоотражающим материалам относятся различные металлы. Чаще всего используются железо, сталь, медь, латунь, алюминий. Эти материалы используются в виде листов, сетки, либо в виде решеток и металлических трубок. Экранирующие свойства листового металла выше, чем сетки, сетка же удобнее в конструктивном отношении, особенно при экранировании смотровых и вентиляционных отверстий, окон, дверей и т.д. Защитные свойства сетки зависят от величины ячейки и толщины проволоки: чем меньше величина ячеек, чем толще проволока, тем выше ее защитные свойства. Отрицательным свойством отражающих материалов является то, что они в некоторых случаях создают отраженные радиоволны, которые могут усилить облучение человека.
Более удобными материалами для экранировки являются радиопоглощающие материалы. Листы поглощающих материалов могут быть одно- или многослойными. Многослойные - обеспечивают поглощение радиоволн в более широком диапазоне. Для улучшения экранирующего действия у многих типов радиопоглощающих материалов с одной стороны впрессована металлическая сетка или латунная фольга. При создании экранов эта сторона обращена в сторону, противоположную источнику излучения.
Несмотря на то, что поглощающие материалы во многих отношениях более надежны, чем отражающие, применение их ограничивается высокой стоимостью и узостью спектра поглощения.
В некоторых случаях стены покрывают специальными красками. В качестве токопроводящих пигментов в этих красках применяют коллоидное серебро, медь, графит, алюминий, порошкообразное золото. Обычная масляная краска обладает довольно большой отражающей способностью (до 30%), гораздо лучше в этом отношении известковое покрытие.
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. 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).
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..
В качестве экранов могут применяться также различные пленки и ткани с металлизированным покрытием.
Радиоэкранирующими свойствами обладают практически все строительные материалы. В качестве дополнительного организационно-технического мероприятия по защите населения при планировании строительства необходимо использовать свойство "радиотени" возникающего из-за рельефа местности и огибания радиоволнами местных предметов.
В последние годы в качестве радиоэкранирующих материалов получили металлизированные ткани на основе синтетических волокон. 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. Экранирующие текстильные материалы обладают малой толщиной, легкостью, гибкостью; они могут дублироваться другими материалами (тканями, кожей, пленками), хорошо совмещаются со смолами и латексами.
Лечебно-профилактические мероприятия
Санитарно-профилактическое обеспечение включают следующие мероприятия:
организация и проведение контроля выполнения гигиенических нормативов, режимов работы персонала, обслуживающего источники ЭМП;
выявление профессиональных заболеваний, обусловленных неблагоприятными факторами среды;
разработка мер по улучшению условий труда и быта персонала, по повышению устойчивости организма работающих к воздействиям неблагоприятных факторов среды.
Текущий гигиенический контроль проводится в зависимости от параметров и режима работы излучающей установки, но как правило не реже 1 раза в год. При этом определяются характеристики ЭМП в производственных помещениях, в помещениях жилых и общественных зданий и на открытой территории. Измерения интенсивности ЭМП также проводятся при внесении в условия и режимы работы источников ЭМП изменений, влияющих на уровни излучения (замена генераторных и излучающих элементов, изменение технологического процесса, изменение экранировки и средств защиты, увеличение мощности, изменение расположения излучающих элементов и т.д.).
В целях предупреждения, ранней диагностики и лечения нарушений в состоянии здоровья работники, связанные с воздействием ЭМП, должны проходить предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры в порядке, установленном соответствующим приказом Министерства здравоохранения.
Все лица с начальными проявлениями клинических нарушений, обусловленных воздействием ЭМП (астенический астено-вегетативный, гипоталамический синдром), а также с общими заболеваниями, течение которых может усугубляться под влиянием неблагоприятных факторов производственной среды (органические заболевания центральной нервной системы, гипертоническая болезнь, болезни эндокринной системы, болезни крови и др.), должны браться под наблюдение с проведением соответствующих гигиенических и терапевтических мероприятий, направленных на оздоровление условий труда и восстановление состояния здоровья работающих.
Заключение
В настоящее время ведется активное изучение механизмов биологического действия физических факторов неионизирующего излучения: акустических волн и электромагнитных излучений на биологические системы разного уровня организации; ферментов, клеткок, переживающих срезов мозга лабораторных животных, поведенческих реакций животных и развитие реакций в цепях: первичные мишени - клетка - популяции клеток – ткани.
Во ВНИИСХРАЭ развиваются исследования по оценке экологических последствий воздействия на природные и аграрные ценозы техногенных стрессоров - СВЧ- и УФ-В-радиации, основными задачами которых являются:
изучение последствий истощения озонного слоя на компоненты агроценозов нечерноземной зоны России;
изучение механизмов действия УФ-В-радиации на растения;
исследование раздельного и комбинированного действия электромагнитного излучения различных диапазонов (СВЧ, гамма, УФ, ИК) на сельскохозяйственных животных и модельные объекты с целью разработки методов гигиенического и экологического нормирования электромагнитного загрязнения окружающей среды;
разработка экологически чистых технологий, основанных на применении физических факторов, для различных отраслей АПП (растениеводство, животноводство, пищевая и перерабатывающая промышленность с целью интенсификации сельскохозяйственного производства.
А в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино проведено исследование на тему «Фазовый переход в синаптических мембранах как высокочувствительная мишень теплового действия неионизирующих излучений».
При интерпретации результатов исследований биологического действия неионизирующих излучений (электромагнитных и ультразвуковых) центральными и до сих пор мало изученными вопросами остаются вопросы о молекулярном механизме, первичной мишени и порогах действия излучений. Недавно был предложен новый молекулярный механизм синаптической передачи, основанный на фазовом переходе липидной мембраны как движущей силы выброса нейромедиатора в синапсах центральной нервной системы. Одно из важнейших следствий состоит в том, что сравнительно небольшие изменения локальной температуры в нервной ткани (от десятых долей до нескольких градусов) способны приводить к заметному изменению скорости синаптической передачи вплоть до полного выключения синапса. Такие изменения температуры могут быть вызваны излучениями терапевтической интенсивности. Из этих предпосылок следует гипотеза о существовании общего механизма действия неионизирующих излучений - механизма, в основе которого лежит небольшой локальный разогрев участков нервной ткани.
Таким образом, столь сложный и малоизученный аспект, как неионизирующие излучения и их влияние на экологию еще предстоит изучать в дальнейшем.

Список литературы
1. Павлов А.Н. «Воздействие электромагнитных излучений на жизнедеятельность», Москва: ГЕЛИОС, 2003 год, 224 стр.
2. http://www.tesla.ru
3. http://www.pole.com.ru
4. http://www.ecopole.ru
5. http://www.botanist.ru/
6. http://www.fcgsen.ru/
7. http://www.gnpc.ru/
8. http://www.rus-lib.ru/