Экологическое влияние электромагнитного воздействия

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Северо-Казахстанский государственный университет им. М. Козыбаева

Инженерно-технический факультет

Кафедра «Энергетики и радиоэлектроники»

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Экологическое влияние электромагнитного воздействия»

 

 

 

Выполнил:

студент группы ПР-13

Ташетова А.М

 

 

Проверил:

старший преподаватель кафедры ЭиР

Смирнова О.П.

 

 

 

 

 

 

г.Петропавловск, 2015

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. Электромагнитное поле
2. Варианты воздействия ЭМП на экологию
3. Защита от электромагнитных полей и излучений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

    Все многообразие  живого на нашей планете возникло,  эволюционировало  и ныне  существует  благодаря   непрерывному   взаимодействию   с   различными  факторами  внешней  среды,  приспосабливаясь  к  их  влиянию  и  изменениям, используя их в процессах  жизнедеятельности.  И  большинство  этих  факторов  имеют именно электромагнитную  природу. На  протяжении  всей  эпохи  эволюции живых организмов  электромагнитные излучения существуют  в среде  их  обитания –  биосфере.  Учёные  последовательно  обнаруживали  всё   новые   природные электромагнитные  излучения   в   различных   диапазонах   электромагнитного спектра.

    Электромагнитные  поля и излучения буквально  пронизывают  всю  биосферу Земли,  поэтому   можно   полагать,   что   все   диапазоны    естественного электромагнитного  спектра сыграли какую-то роль  в  эволюции  организмов,  и  что это как-то отразилось на  процессах их жизнедеятельности.

    Однако,  с  развитием  цивилизации,  существующие   естественные   поля дополнились различными  полями и излучениями антропогенного  происхождения,  и они играют  важную роль  для  всего  живого  на  Земле.  Человек  при  помощи  радиотехнических    и   радиоэлектронных    приборов    создал    невидимую  электромагнитную паутину, в которой  мы все находимся.  Особенно  сильно  она разрослась  в  последние  годы.  Мощные  линии  электропередач  высокого   и сверхвысокого  напряжения,  не  менее  мощные  и  многочисленные  радио- и телепередающие станции, космические ретрансляторы - все они влияют на  общую картину воздействия электромагнитных полей. И чем больше  мы  окружаем  себя ими, тем важнее становится для нас узнать о том, как действуют на все  живое созданные природой и нами самими электромагнитные поля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Электромагнитное поле

 

Электромагнитное поле — это особая форма материи, представляющая собой взаимосвязанные электрическое и магнитное поля. Энергия электромагнитного поля может переходить в другие формы энергии. Фактически само существование жизни на Земле обусловлено преобразованием электромагнитной энергии (энергии солнечных лучей) в тепловую, химическую и другие виды энергии.

Действие электромагнитного излучения на организм человека в основном определяется поглощенной в нем энергией. Известно, что излучение, попадающее на тело человека, частично отражается и частично поглощается в нем. Поглощенная часть энергии электромагнитного поля превращается в, тепловую энергию. Эта часть излучения проходит через кожу и распространяется в организме человека в зависимости от электрических свойств тканей (абсолютной диэлектрической проницаемости, абсолютной магнитной проницаемости, удельной проводимости) и частоты колебаний электромагнитного поля.

Существенные различия электрических свойств кожи, подкожного жирового слоя, мышечной и других тканей обусловливают сложную картину распределения энергии излучения в организме человека. Точный расчет распределения тепловой энергии, выделяемой в организме человека при облучении, практически невозможен. Тем не менее, можно сделать следующий вывод: волны миллиметрового диапазона поглощаются поверхностными слоями кожи, сантиметрового — кожей и подкожной клетчаткой, дециметрового — внутренними органами. Кроме теплового действия электромагнитные излучения вызывают поляризацию молекул тканей тела человека, перемещение ионов, резонанс макромолекул и биологических структур, нервные реакции и другие эффекты. Из сказанного следует, что при облучении человека электромагнитными волнами в тканях его организма происходят сложнейшие физико-биологические процессы, которые могут явиться причиной нарушения нормального функционирования как отдельных органов, так и организма в целом.

Люди, работающие под чрезмерным электромагнитным излучением, обычно быстро утомляются, жалуются на головные боли, общую слабость, боли в области сердца. У них увеличивается потливость, повышается раздражительность, становится тревожным сон. У отдельных лиц при длительном облучении появляются судороги, наблюдается снижение памяти, отмечаются трофические явления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. д.). Нормы допустимого облучения устанавливаются для обеспечения безопасных условий труда обслуживающего персонала источников излучения и всех окружающих лиц.

Напряженность электромагнитных полей на рабочих местах не должна превышать:

1) по электрической составляющей: в диапазоне частот 60 кГц—3 МГц  — 50. В/м;3—30 МГц — 20. В/м; 30—50 МГц — 10 В/м; 50—300 МГц — 5 В/м;

2) по магнитной составляющей: в диапазоне частот 60 кГц— 1, 5 МГц  — 5 А/м; 30

МГц—50 МГц — 0, 3 А/м.

 

Предельно допустимая плотность потока энергии электромагнитных полей в диапазоне частот 300 МГц — 300 ГГц и время пребывания на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, связанного профессионально с воздействием полей (кроме случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн), взаимосвязаны следующим образом: пребывание в течение рабочего дня —до 0, 1 Вт/м2; пребывание не более 2ч— 0, 1—1 Вт/м2, в остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0, 1 Вт/м2; пребывание не более 20 мин — 1—10 Вт/м2 при условии пользования защитными очками. В остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0, 1 Вт/м2. Напряженность электрического поля промышленной частоты (50 Гц) в электроустановках напряжением 400 кВ и выше для персонала, систематически (в течение каждого рабочего дня) обслуживающего их, не должна превышать при пребывании человека в электрическом поле: без ограничения времени—до 5 кВ/м; не более 180 мин в течение одних суток 5—10 кВ/м; не более 90 мин в течение одних суток 10—15 кВ/м; не более 10 мин в течение одних суток 15-30 кВ/м; не более 5 мин в  течение  суток 20-25 кВ/м. Остальное время суток человек должен I находиться в местах, где напряженность  электрического поля не превышает 5 кВ/м.

 

Если облучение людей превышает указанные предельно допустимые уровни, то необходимо применять защитные средства. Защита  человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществляется рядом способов, основными из которых являются: уменьшение излучения непосредственно от самого источника, экранирование источника излучения, экранирование рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, применение индивидуальных средств защиты, организационные меры защиты. Для реализации этих способов применяются: экраны, поглотительные материалы, аттенюаторы, эквивалентные нагрузки и индивидуальные средства. Экраны предназначены для ослабления электромагнитного поля в направлении распространения волн. Степень ослабления зависит от конструкции экрана и параметров излучения. Существенное влияние на эффективность защиты оказывает также .материал, из которого изготовлен экран. Толщину экрана, обеспечивающую необходимое ослабление, можно рассчитать. Однако расчетная толщина экрана обычно мала, поэтому она выбирается из

конструктивных соображений. При мощных источниках излучения, особенно при длинных волнах, толщина экрана может быть принята расчетной. Толщина экрана в основном определяется частотой и мощностью излучения и мало зависит от применяемого металла.

 

2. Варианты воздействия ЭМП на экологию

 

Варианты воздействия ЭМП на биоэкосистемы, включая человека, разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и в сочетании с другими неблагоприятными факторами среды и т.д. Поэтому в зависимости от варианта воздействия могут наблюдаться и разнообразные биологические эффекты, начиная от стимуляции какой-либо функции до резкой рассинхронизации и угнетения различных систем в организме.

В последние годы в научной и публицистической литературе появились термины, которые, следует признать, отражают реальную ситуацию: "магнитная паутина", "электромагнитный смог", а Всемирной Организацией Здравоохранения введён термин "электромагнитное загрязнение среды", что отражает новые экологические условия, сложившиеся на Земле в плане воздействия ЭМП на человека и все элементы биосферы.

В масштабах эволюционного прогресса этот колоссальный рост напряжённости ЭМП за последние несколько десятилетий можно рассматривать как одномоментный скачок со сложно предсказуемыми биологическими последствиями. Именно поэтому в настоящее время чрезвычайно актуальны разносторонние исследования влияния ЭМП на биологические объекты разного уровня организации.

 

Влияние электромагнитных полей на биологические объекты можно разделить на два вида: 

• физиологическое (поля большой интенсивности техногенного происхождения) 

• информационное (естественные поля космического масштаба, связанные с процессами на Солнце и в магнитосфере Земли).

В настоящее время с помощью радиотехнических и радиоэлектронных приборов создана невидимая "электромагнитная паутина", в которой мы находимся постоянно, не подозревая об этом. Особенно сильно она разрослась в последние годы. Мощные линии электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, не менее мощные и много численные радио- и телепередающие станции, космические ретрансляторы. Большое количество мелких и крупных рек с развитой системой стока грунтовых вод переплетены огромным количеством высоковольтных кабелей, стальных трубопроводов. Многие городские здания расположены над естественными стоками грунтовых вод или находятся над увлажнёнными, в результате прорыва санитарно-технических коммуникаций (водопровод, канализация), грунтами. Все эти грунты, "накаченные" токами утечек городской электрической сети, глухозаземлённых нейтралей трансформаторов подстанций, рождают причудливый веер электромагнитных нарушений естественного геомагнитного поля.

В связи с этим условия местности, где расположены многие крупные города, не обладают биологическим комфортом, они по своей природе зачастую геопатогенны, а перечисленные урбанические и целый ряд других факторов делают их геотехнопатогенными. Несмотря на то, что учёные уже более 100 лет изучают влияние электромагнитных полей на живые организмы, до сих пор чётко не расшифрован механизм взаимодействия их с биологическими объектами разного уровня организации, в том числе, и с человеком.

Установлено, что электромагнитные волны по-разному взаимодействуют с тканями человеческого организма.

Так, частоты вплоть до 10 МГц почти полностью проходят через человеческое тело. Электромагнитное излучение с меньшей длиной волны имеет разную проникающую способность в различных тканях (рис. 1).

3

Рис. 1. Проникающая способность ЭМИ

Экспериментальные данные свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего поля ведущим является тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне излучения принято говорить о нетепловом, или информационном, характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало понятны.

На биологическую реакцию влияют следующие параметры ЭМП:

• интенсивность;

• частота;

• продолжительность облучения;

• модуляция сигнала;

• сочетание частот ЭМП;

• периодичность действия.

В настоящее время выделяют три механизма действия ЭМП:

• мелатониновый;

• туннелирующий;

• резонансный.

Первый из них связан с функционированием эпифиза или шишковидной железы. Как было указано в гл. 2 настоящего пособия, она расположена в основании мозга, вырабатывает гормон мелатонин и ответственна за ход так называемых циркадианных циклов (биологических часов - чередование сна и бодрствования). Электромагнитное и особенно магнитное поля обладают способен.

3. Защита от электромагнитных полей и излучений

Для защиты населения от неионизирующих электромагнитных излучений, создаваемых радиотелевизионными средствами связи и радиолокаторами также используется метод защиты расстоянием. С этой целью устраивают санитарно- защитную зону, размеры которой должны обеспечить предельно допустимый уровень напряженности поля в населенных местах. Коротковолновые радиостанции большой мощности (свыше 100 кВт) размещают вдали от жилой застройки, вне пределов населенного пункта.