Дія електромагнітних полів та випромінювань на організм людини

ДЕРЖАВНА ПОДАТКОВА АДМІНІСТРАЦІЯ УКРАЇНИ.

АКАДЕМІЯ ДЕРЖАВНОЇ ПОДАТКОВОЇ СЛУЖБИ.

Реферат із предмету.

«Безпека життєдіяльності».

на задану тему «дія електромагнітних полів та випромінювань на організм людини».

Виконала: студентка групи ПБЗ — 24.

Калуга Юліана.

Ірпінь 2003.

План.

1. Вступ 2. Типи електромагнитних випромінювань 3. ВЧ та УВЧ діапазони 4. НВЧ діапазон 5. Оптичне випромінювання 6. Лазерне випромінювання 7. Захист організму від негативного впливу електромагнитних полей.

Вступ.

З того години, коли почалося практичне використання радіо, люди почали спостерігати шкідливий вплив радіохвиль на організми живих істот, у тому числі і людей.

Наприклад, у моряків, що несуть службу на кораблях, досить часто спостерігається пригнічений настрій та головні болі. Першим дослідником цого явища був лікар Павло Іванович Іжевський, який, до речі, був досить близьким знайомим винахідника радіо Олександра Степановича Попова.

Усі ЕМП й випромінювання поділяють на природні і антропогенні.

Оточуюче нас середовище завжди перебувало под впливом електромагнитних полів. Ці поля називаються фоновим випромінюванням та спричинені природою. З розвитком науки і техніки фонове випромінювання значно підсилилося. Тому електромагнитні поля, котрі можна віднести до антропогенних, значно перевищують природний фон й останнім годиною перетворилися на небезпечний екологічний чинник.

Типи електромагнитних випромінювань.

Розглянемо із початку поля природнього походження. Навколо землі існує електричне полі середньої напруженності 130 В/м. Воно зменшується від середніх широт до полюсів та до екватора, а також із віддаленням від земної поверхні. Спостерігають річні, добові та інші варіації цого поля. Також це полі постійно змінюється под впливом грозових розрядів, опадів та інших природних катаклизмів.

Також існує магнитне полі напруженністю 47.8 А/м та 39.8 А/м на північному та південному полюсах відповідно. Це полі коливається із 80- та 11-річними циклами змін, а також более короткочасними змінами із різних причин, пов’язаних з сонячною активністю. Також існує магнитне полі 19.9 А/м на магнітному екваторі. Це полі інколи змінюється под впливом магнитних бур. Також земля постійно знаходиться под впливом електромагнитного поля, що випромінюється сонцем. Діапазон частот цого випромінювання приблизно дорівнює 10МГц-10ГГц. Слід взагалі зазначити, що електромагнитне полі землі постійно змінюється через низку факторів, як то сонячна активність, процеси у земних надрах та інше. Щодо спектра сонячного випромінювання, то він знаходиться біля короткохвильової області та поєднує у собі інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання. Інтенсивність цого випромінювання має постійну властивість періодично змінюватися та досить сильно збільшуватися под годину атмосферних спалахів.

Ці поля впливають на біологічни об'єкти протягом всього години їхнього життя. Тому у процесі еволюції людина пристосувалася до їхні впливу й виробила здатність захищатися від можливих ушкоджень за рахунок природних чинників. Проте науковцями спостерігається зв’язок між спалахами сонячної активності й змінами електромагнитного поля, що спричиняється цим процесом та деякими групами захворювань людей. Також, вивчаючи це явище, вченні помітили зміну умовно-рефлекторної діяльності тварин у рамках цого процесу. Систематичні дослідження щодо впливу електромагнитних полів на організм людини почалися десь із 50-х років. Наведу на малюнку спектр електромагнитного випромінювання:

[pic].

Існує така номенклатура диапазонів згідно регламенту радіозв'язку:

30−300 кГц НЧ.

300−3000 кГц СЧ.

3−30 МГц ВЧ.

30−300 МГц метрові.

300−3000 МГц УВЧ.

3−30 ГГц СВЧ.

30−300 ГГц КВЧ.

Електромагнитні поля НЧ часто використовують у термічній обробці. ВЧ — у радіозв'язку, медицині, телебаченні, радіомовленні. Простір коло джерела поля поділяють на зони: ближню (зона індукції) та дальню (зона випромінювання). Границя між зонами дорівнює R=(/2pi. У залежності від розташування зони характеристиками поля є: у ближній зоні - складова вектора напруженності електромагнитного поля; у дальній — енергетична характеристика, інтенсивність щільності енергетичного потока.

ВЧ та УВЧ діапазони.

Розглянемо випромінювання ВЧ та УВЧ діапазонів. Медичні обстеження засвідчили суб'єктивні розлади, що спостерігаються под годину роботи: слабкість, підвищенна втомлюванність, пітливість, сонливість, а також розлад сну, головний біль, болі в області серця. Пригнічуються також харчові та статеві рефлекси. Також вченими було б зафіксовано зміни показників білкового та вуглеводного обміну, збільшення концентрації азоту в организмі, а також зменшення концентрації альбуміну та підвищення глобуліну. Крім того, фіксують деякі зміни у крові, а саме: збільшення кількості лейкоцитів, тромбоцитів, та інше.

При дослідженні впливу електромагнитних полів на організм людини, взяли под нагляд тестову групу людей, що мешкували поблизу радіостанцій. Це дослідження дало дуже цікавий та тривожний результат: у цій контрольній групі кількість скарг на здоров’я майже у два рази перевищувала середню. При дослідженні дітей було б виявлено порушення розумової працездатності, зниження уваги через розвиток послідовного гальмування та пригнічення нервової системи. Було також виявлено, що внаслідок дії електромагнитних полів страждає також й імунно-біологічна система. Можливе також виникнення гострих та хронічних хвороб та функціональні порушення у роботі майже всіх систем організму. Зміни діяльності нервової та серцево-судинної систем мають кумулятивний характер, та не так на це при припиненні впливу, а також поліпшенні умів роботи, як правило, спостерігається покращання їхні функціунування. Тривалий вплив електромагнитних полів все одне призводить до стійких порушень та захворювань.

НВЧ діапазон.

Активність впливу полів різних діапазонів частот зростає із зростанням частоти й дуже серйозно впливає у НВЧ діапазоні. У цьому діапазоні працюють багато тіліта радіостанцій, а також майже усі радіорелейні станції, радіолокатори, та інше. На заході хвилі цого діапазону прийнято називати «мікрохвилями». НВЧ випромінювання поштрюється у межах прямої видимості. На деяких ділянках діапазону НВЧ хвилі розсіюються молекулами кисню, атмосферними опадами, та інше, що обмежує дальність їхнього поширення. У наведеній вище аппаратурі, що використовує НВЧ діапазон, його використовування пов’язане з зменшенням перешкод та более високої якості передачі інформації ніж у УВЧ діапазоні.

Алі, слід зазначити, що сучасна побутова та корпоративна апаратура зв’язку досить широко використовує саме УВЧ діапазон. У ньому працює більшість телефонів мобільного зв’язку, безпроводні комп’ютерні мережі, транкингові радіостанції та інше. Це насамперед пов’язане із небезпекою використання апаратури, Яка працює у діапазонах високих частот в безпосередній близькозті від людини.

Через ті, що випромінювання НВЧ при поглинанні середовищем, яким є поганий провідник, спричиняє його нагрівання, цей діапазон дуже широко використовують у промислових установках. Подібні установки використовуються і у побуті. Слід до цого навести приклад НВЧ (микрохвильової) пічі. Тому розповіді про небезпеку використання СВЧ-пічей мають досить вагому підставу. Це явище також посприяло створенню вченими терапевтичної апаратури, що базується на властивостях НВЧ випромінювання. Також слід зазначити, що саме через ці властивості НВЧ випромінювання використовують для передачі енергії променем на великі відстані. Колі розглядали проекти будвництва сонячних електростанцій на околоземній орбіті, саме ця технологія розгядалася як базова для передавання отриманної енергії із космосу на Землю. Алі до цого стоїть ще багато не розв’язаниз технологічних проблем, пов’язаних з практичним використанням цієї технології.

При використанні НВЧ діапазону здебільшого встановлюють не напрямлені антени, а можливість сфокусувати випромінювання у вузький промінь антеною невеликих габаритів. У межах цого променя інтенсивність електромагнитного поля значно збільшується, а й за його межами стає ледь помітною. Це дозволяє досить чітко визначати зони, що є небезпечними для здоров’я.

Досить багато вчених тепер зосереджують свою увагу у наукових працях саме на НВЧ діапазоні та його впливі на біологічні об'єкти. У одній із таких робот наведено приклад про прояви дії НВЧ залежно від інтенсивності опромінення.

При інтенсивності поля близько 20 мкВт/см2 спостерігається зменшення частоти пульсу, зниження артеріального тиску. Ця дія более сильна люди, що уже підпадали под подібне опромінення. З зростанням інтенсивності проявляються електрокардіографічні зміни. Потім відмічається прискорення пульсу, коливання об'єму крові. При досяганні відмітки інтенсивності у 6мВт/см2 відмічають зміни у статевих залозах, у крові та помутніння кришталика. Далі можуть почати відчуватися навіть такі страшні симптоми, як розриви капілярів й крововиливи у легені та печінку.

Подалі опромінення помітно впливає на тканини, викликає больові почуття. Якщо інтенсивність перевищує 1 Вт/см2, це спричиняє швидку втрачу зору.

Пошкодження органів зору, до речі, являє собою один із найсерйозніших ефектів спричинених електромагнитними полями НВЧ діапазону. На низьких частотах такі ефекти не спостерігаються, тому смердоті є специфічними саме для НВЧ діапазону. Щабель ушкодження внаслідок пораження електромагнитними полем НВЧ діапазону може бути різною й частіше залежить від інтенсивності опромінення та години його дії. Ушкодження зору спричиняє напруженість поля, котра зменшується із зростанням частоти.

Оптичне випромінювання.

Тепер звернемо свою увагу на так званому «оптичному випромінюванні». Під цим терміном ми розуміємо хвилі видимого для людського ока діапазону хвиль. Цей діапазон розташован у межах 0.4−0.77 мкм. Також до оптичного випромінювання відносять інфрачервоне (ІЧ), яку знаходиться у діапазоні 0.11−0.1 мкм та ультрафіолетове, яку відповідно знаходиться у межах 0.4−0.5 мкм. Тому ми можемо зрозуміти, що із боці довгих хвиль між оптичним та НВЧ діапазоном знаходиться маловивчений діапазон субміліметрових хвиль, котрі займають ділянку діапазону 1.0−0.1 мм. Цей діапазон є досить незручним для практичного використання. З боці коротких хвиль знаходиться рентгенівське випромінювання.

Джерела випромінювання ІЧ діапазону можна побачити скрізь у побуті та у виробництві. Це велика кількість елементів та вузлів радіоапаратури, напівпровідникові та квантові прилади, трансформатори, та багато інших.

Лазерне випромінювання.

Слід також окремо розглянути лазерне випромінювання. Воно є досить цікавим для вивчення. Науковці звернули увагу, що вплив лазерного випромінювання на біологічні тканини може призвести до теплової, ударної дії та світлового тиску. Залежно від різних обставин прояви шкірного ефекту окремо чи їхня сумарна дія можуть набувати досить різних значень.

При великій інтенсивності та малих тривалостях імпульсу спостерігають ударну дію лазерного випромінювання, Яка поширюється досить швидко та призводить до пошкодження внутрішних тканин. При цьому зовсім непомітними залишаються зовнішні прояви. Майже головним елементом дії лазерного випромінювання на організм є тепловий ефект, через який можуть з’явитися опіки. Також можуть спостерігатися более серйозні наслідки, такі як руйнування, деформація й навіть часткове випаровування клітинних структур. При дії лазерного випромінювання менших інтенсивностей можна спостерігати видимі зміни у організму, а саме порушення пігментації, почервоніння із досить чіткими кордонами зони, що зазнала пораження. Шкірні оболонки значною мірою захищають внутрішні системи організму від серйозних уражень внаслідок дії лазеру. Алі деякі дослідження показали цікавий результат — інколи опромінення ділянок шкіри може призвести до порушення низькі систем організму, зокрема нервової та сердцево-судинної.

Наслідком навіть не дуже високих доз лазерного випромінювання можуть статі майже такі симптоми, як й при СВЧ-опроміненні. Це й нестійкий стан артеріального тиску, й порушення серцевого ритму, а також втома, роздратування та інше. Ці порушення є зворотніми та мають властивість зникати із годиною после деякого відпочинку.

як й НВЧ, найбільшої шкоди лазерне випромінювання завдає очам. Найбільша небезпека спостерігається в ультрафіолетовому діапазоні. За таких умів може статися коагуляція білка, рогівки та опік слизової оболонки, що може спричинити сліпоту. Промені із видимого діапазону мають властивість впливати на клітини сітківки. Через це може спостерігатися як тимчасова сліпота то й втрата зору внаслідок опіку. Випромінювання інфрачервоного діапазону є более небезпечним, проте також може призвести до сліпоти.

Тобто можна зробити висновок, що лазерне опромінення може пошкодити усі структури ока. Внаслідок того, що око є оптичною системою, можна спостерігати також непрямий вплив, а другорядні ефекти, яки є реакцією організму на опромінення.

При лазерного опроміненні у біологічних тканинах виникають вільні радікали. Вони беруть активну доля в взаємодії із молекулами та порушують нормальний процес обміну речовинами у организмі на рівні клітин. Це призводить до загального погіршення стану здоров’я.

Захист організму від негативного впливу електромагнитних полей.

Для захисту людини від щкідливого впливу електромагнитних полів приймаються нормативи та стандарти. Треба зазначити, що будь-які норми та стандарти, пов’язані з захистом людини від небезпечного впливу, завжди являють собою компромісс між перевагами використання нових технологій та нової техніки й можливим ризиком, спричиненим цим використанням.

ДСТУ «Електромагнитні поля радіочастот» охоплює діапазон частот 60 кГц-300МГц. Він встановлює, що оцінка ЕМП в діапазоні 60 кГц-300МГц проводитися окремо із електричних й магнітних складових поля. Допустимі рівні протягом робочого дня по електричній складовій не повинні перевищувати 50 В/м знижуючись сходами 5 В/м на міру підвищення частоти. По магнитній складовій встановлені рівні лише для окремих ділянок діапазону: 5 А/м для частот 60 кГц-1.5 МГц та 0.3 Щодо частот 30−50 МГц. Допускається перевищення цих стандартів, але й не більше, ніж двократне, при скороченні робочого дня не так на 50%.

Для частот 300 МГц-30 ГГц гранично допустимі значення щільності визначаються як результат ділення нормованої величини енергетичного навантаження за робочий день, на годину впливу. Енергетичне навантаження протягом робочого дня не винне перевищувати 200 мкВтЧгод/ см2.

Ми бачимо, що електромагнитні поля дуже сильно впливають на людський організм. Вони негативно впливають майже на усі системи організму. Тому треба створювати певні методи захисту від іх дії. Найпоширенішими із таких методів є такі:

— зменшення щільності потоку енергії, якщо дозволяє даний технологічний процес чи обладнання.

— захист годиною (тобто обмеження години знаходження у зоні джерела ЕМП).

— захист відстанню.

— екранування робочого місця чи джерела.

— раціональне планування робочого місця.

— застосування засобів попереджувальної сигнализації.

— застосування засобів особистого захисту.

Для зменшення впливу електромагнитних полів на персонал, який знаходиться у зоні дії деяких радіоелектронних засобів необхідним є ряд захисних заходів: организаційні, інженерно-технічні та лікувальнопрофілактичні.

Слід сказати, що ще на етапі проектування взаємне розміщення об'єктів має бути забезпечено таким чином, щоб інтенсивність опромінення був мінімальною. Також треба заздалегіть попіклуватися про зменшення години перебування персоналу у зоні опромінення. Потужність джерел випромінювання винна бути найменшою із можливих.

Отож є досить багато методів захисту свого здоров’я від небезпеки на робочому місці із підвищенним електромагнитним тлом. Крім того треба вимагати від керуючих органів дотримування державних стандартів України та не порушувати їхнього норм. Використана література:

1. Лапін В. М. Безпека життєдіяльності людини. -До.: 1999.

2. Желібо Є.П. Заверуха М. М. Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності.;

До.: 2001.

3. Желібо Є.П., Чмир А.І., Троян В. С., Савінов Є.О. Безпека життєдіяльності: Курс лекцій. — Ірпінь: Академія ДПС України, 2001.