Источники техногенных электромагнитных излучений

Пространства  современных населенных территорий пронизаны электромагнитными излучениями  разных диапазонов, вызванными работой  технических средств и устройств. Концентрация электромагнетизма в  окружающей среде постоянно увеличивается, принимая вид общего электромагнитного загрязнения. За последние годы загрязненность среды от электромагнитных излучений (ЭМИ) выросла не менее чем в миллион раз, достигнув глобального характера и превысив по значимости влияние химических и радиационных факторов.

Экспериментальные данные свидетельствуют о высокой  биологической активности электромагнитных излучений (ЭМИ) во всех частотных диапазонах. Она значительно превышает естественный уровень, установившийся в процессе развития биосистем и обусловленный  воздействием естественных природных  излучений. Все диапазоны техногенных  электромагнитных излучений интенсивно влияют на здоровье людей и состояние  природной среды. Высокая степень  их опасности усугубляется тем, что  последствия могут проявляться  по истечении достаточно длительного  времени и негативно влиять на состояние иммунной и генетической устойчивости поколений. Магнитная  составляющая электромагнитного излучения имеет высокую степень опасности для здоровья человека.

Проблема  биологического действия электромагнитных полей становится значимой для деятельности международных организаций и  государственных органов. Всемирная  организация здравоохранения (ВОЗ) включила проблему воздействия электромагнитных излучений на живую природу в  список приоритетных и ввела термин «глобальное электромагнитное загрязнение среды». В России основным критерием санитарно-эпидемиологического нормирования воздействия электромагнитного поля (ЭМП) является положение, регламентирующее уровень безопасности человека от воздействия электромагнитного поля такой интенсивности, при которой не проявляется даже временное нарушение системы функционирования органов и не происходит напряжение защитных механизмов в организме.

Решение проблемы электромагнитного загрязнения среды обитания является комплексной задачей, которая затрагивает социальные, экономические и даже политические интересы различных ведомств и промышленных корпораций, требует координации научно-исследовательских работ и проектов. Главным в концепции безопасности экологической среды от воздействия ЭМИ является установление предельно допустимых нормативных значений их интенсивности для сохранения устойчивости организма и стабильности экосистем.

Электромагнитные излучения представляют особую форму материи, которая характеризуется совокупностью проявления электрических и магнитных свойств. Любая система, производящая, распределяющая и потребляющая электрическую энергию, неизбежно создает электромагнитное излучение, которое группируется внутри и вне источника в виде электромагнитного поля (ЭМП).

Электромагнитное поле представляет структуру взаимодействия электрического и магнитного полей. При этом изменяющееся во времени электрическое поле (создается электрическими зарядами) порождает магнитное поле (создается при движении электрических зарядов по проводящей субстанции), которое при своем изменении, в свою очередь, создает вихревое электрическое поле. Обе составляющие - электрическое и магнитное поля - при непрерывном действии производят взаимное возбуждение, в процессе которого происходит ускорение движущихся частиц. Формирование электромагнитного поля (ЭМП) в зависимости от расстояния от источника проходит в две стадии. В первом случае электромагнитное поле находится в так называемой зоне индукции и обладает статическими свойствами. Дальнейшее формирование электромагнитного поля с нарастанием интенсивности (скорость заряженных частиц) переводит его в зону электромагнитной волны, в которой формируется излучение.

По  происхождению выделяют две группы электромагнитных излучений: ЭМИ, связанные с естественными природными источниками, и ЭМИ, связанные с техногенными искусственными источниками. К естественным относятся составляющие космических, солнечных, атмосферно-климатических процессов, а также процессов, происходящих в глубинных слоях земли при разного рода тектонических движениях. Живые организмы на клеточном уровне либо адаптировались к естественным ЭМИ, либо выработали системы противодействия, исключающие гибель организма. Техногенные искусственные электромагнитные излучения своим 
присутствием и постоянным развитием создают динамически растущую добавку к действию естественных ЭМИ, тем самым увеличивая общую опасность для жизнедеятельности.

1. Источники техногенных электромагнитных  излучений.

Техногенное электромагнитное излучение инициируется двумя видами источников в зависимости от величины частоты колебаний энергетической составляющей.

1.1 Низкочастотные электромагнитные излучения (частота 0-3 кГц)

• Системы производства, передачи и  распределения электроэнергии: электростанции, линии электропередач, линии городского освещения, кабельные системы, электропроводка  внутри помещений, телекоммуникации, средства дистанционного наблюдения и контроля.

• Бытовая электрическая и электронная  техника: кухонные электроплиты, холодильники, кухонные вытяжки, кондиционеры и др. бытовые и хозяйственные электрические  устройства. Мощность ЭМИ, создаваемых ими, зависит от мощности прибора или устройства. Растущее разнообразие бытовой техники неизбежно приводит к увеличению дозы электромагнитных излучений в среде обитания человека.

• Электротранспорт и его инфраструктура. Транспорт на электроприводе является мощным источником электромагнитных излучений  в диапазоне частот от 0 до 100 Гц. Максимальные значения магнитной индукции в пригородных  электричках отмечаются в пределах 75 мкТл при среднем значении 20 мкТл. Самые большие величины электромагнитных воздействий отмечаются в метрополитене. При отправлении состава величина электромагнитного поля на платформе составляет 50-100 мкТл и более. В самом вагоне при этом отмечается величина магнитной индукции до 150-200 мкТл, т. е. в 10 раз больше, чем в электричке.

• Автомобильный транспорт. Влияние  автомобильного транспорта на формирование ЭМИ прямо зависит от роста  количества автомобилей в пределах городских территорий. В настоящее  время доля электромагнитного излучения от автомобильного движения в городах составляет от 18 до 32 % и непрерывно растет, чему способствует повышение плотности автомобилей на ограниченном тесном пространстве улиц, особенно в сложившейся градостроительной структуре старых городов.

1.2 Высокочастотные электромагнитные излучения (частота 3-300 кГц).

• Радиовещательные и телевизионные  передаточные информационные устройства: источники электромагнитного излучения с функцией передачи или получения информации, коммерческие передачи радио и телевидения. Передающие центры, включающие технические здания с передатчиками и антенные поля, занимают, как правило, территории до 1000 га. Они могут находиться в непосредственной близости или среди жилой застройки. Так, в г. Екатеринбурге в районе Уралмаш несколько десятилетий существовало антенное поле, выполнявшее функции радиопередающей системы для военных целей. Мощные радиопередатчики распространяли электромагнитные излучения на всю застройку северной части района, где находились жилые кварталы. В настоящее время поле и передающие системы ликвидированы, территория отдана под гражданскую застройку.

Другое  антенное поле располагалось в пригороде  г. Екатеринбурга вблизи поселка  Уралсельхоз. В центральной части города в настоящее время действуют три достаточно мощные телерадиоантенны (Московская горка, ул. Блюхера, ул. Луначарского), в районе Шарташа работает одна высотная антенна и антенное поле.

В 1970-е гг. в Екатеринбурге была возведена антенная башня в виде капитального сооружения с железобетонной опорой под металлическое тело антенны. Общая высота сооружения должна была составлять около 500 м. Местные специалисты-экологи  подсчитали, что при функционировании антенны в городском пространстве будет действовать ЭМП, по параметрам значительно превышающее все  показатели безопасности. К счастью, строительство антенной башни прекратилось.

• Производственные и индивидуальные устройства связи: радиотелефоны, базовые  станции систем подвижной (сотовой) радиосвязи, авторадиотелефоны, радио СВ, любительские радиопередатчики. Данные виды устройств оборудованы транслирующими антеннами в базовых станциях сотовых компаний. Эти станции и их передающие антенны располагаются по частой сетке в пределах территории поселений.

Развитие  системы подвижной (сотовой) связи  увеличило уровень электромагнитной опасности в пределах поселений  и общей биоэкосистемы. Результаты проведенных исследований, в частности, учеными Федерального медицинского биофизического центра России, свидетельствуют, что общая плотность насыщения биосферы электромагнитным излучением от сотовой связи увеличилась в сотни тысяч раз, а на расстоянии 5 см от антенны плотность потокаизлучения в несколько тысяч раз превышает даже самую проблематично-допустимую норму, установленную Госсанэпидемнадзором.

• Средства направленной радиосвязи: космическая, спутниковая связь, наземные радиорелейные  станции.  
Системы спутниковой связи состоят из приемно-передающей станции на Земле и спутника на орбите. Направленность антенны этого типа связи имеет ярко выраженный узконаправленный луч, плотность потока излучения в котором может достигать больших величин, но наибольшее значение имеет в зоне размещения антенны.

• Навигационные и радиолокационные средства.

• Технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение: устройства с излучателями сверхвысокой частоты бытового и  производственного назначения - средства визуального отображения информации: мониторы персональных компьютеров, телевизоры.

До  последнего времени компьютеры и  телевизоры считались устройствами, исключающими опасные электромагнитные излучения. Однако исследования, проведенные в российском Центре электромагнитной безопасности, свидетельствуют о том, что в России только 15 % компьютеров полностью удовлетворяют нормам безопасности, а 54 % не соответствуют международным стандартам и требуют защиты от ЭМИ пользователей и присутствующих вблизи людей.

Установлено, что наибольшее излучение компьютера исходит не от монитора, а со стороны задней стенки. Вопреки установившемуся мнению, что ЭМИ не генерируется ноутбуками, источником его являются не электронно-лучевые трубки и жидкокристаллические экраны, а преобразователи напряжения, схемы 
управления, устройства, формирующие информацию и другие элементы аппаратуры.

• Устройства медицинской техники, использующие излучения ультразвуковой частоты. При работе с ними есть определенная опасность для обслуживающего персонала.

• Производство электроэнергии с помощью солнечных батарей. Имеется в виду создание мощных источников электроэнергии планетарного характера, уже получивших теоретическую разработку с определением путей практического использования. Они являются экологически безопасными с точки зрения электромагнитной энергетики только при условии работы вне Земли на постоянных спутниковых орбитах. Установки аккумулируют солнечную энергию и передают ее на Землю в виде микроволновых лучей электромагнитной природы.

• Системы использования ионосферы  и развития противовоздушной и противоракетной  обороны. Система из многочисленных антенн (на Аляске - 180) предназначена  для исследования высокочастотных  активных атмосферных явлений, физических и электрических свойств ионосферы, влияющих на военные и гражданские  системы связи и навигации, условия  осуществления противовоздушной и  противоракетной обороны. Система HAARP на Аляске соединена с 36 станциями, расположенными в различных частях планеты. Мощность излучающих антенных полей достигает 1,7 млрд Вт. Система дает высокочастотное излучение, которое может изменять свойства верхних слоев атмосферы, прерывать связь, нарушать работу электросистем, вызывать опасные проявления электромагнитных воздействий на человека и биоэкосистемы. Вполне вероятно, что подобные излучающие устройства могут быть использованы в качестве геофизического оружия. Анализ свидетельствует, что населенные человеком пространства - города и поселения, а также территории экосистем - могут быть подвержены воздействию ЭМИ, исходящего из разнообразных источников и в определенных условиях образующего среду высокой степени опасности.

2. Воздействие электромагнитных  излучений на здоровье человека

Одной из особенностей действия электромагнитного излучения на человека является его визуальная ненаблюдаемость и отсутствие внешних признаков воздействия в течение долгого времени. Возможно только тепловое ощущение в непосредственной близости от источника большой мощности. В зависимости от параметров ЭМИ (мощность, частота, напряженность) его воздействие на человека может происходить на расстояниях от нескольких десятков метров до нескольких километров.

Установлено, что все диапазоны электромагнитных излучений влияют на здоровье и работоспособность  людей, причем последствия этого  влияния могут проявляться не сразу. Следует также отметить, что  подавляющее большинство процессов, которые происходят в организме  человека, так или иначе связано  с естественными электрическими и магнитными полями, и каждый орган  испытывает действие своего электромагнитного поля определенной интенсивности и индивидуальности. Эти поля в известной степени оказывают положительное воздействие на работу органов. Вмешательство посторонних техногенных электромагнитных излучений, как правило, разной интенсивности, ставит организм в условия опасности, «сбивает» нормальное функционирование и перестраивает работу биохимических процессов на клеточном уровне.