Реферат: Зміст
ЗМІСТ
ВСТУП
5
РОЗДІЛ 1 Літературний огляд
7
1.1 ЕМП, його різновиди та класифікації
7
1.2 Основні джерела ЕМП
9
1.2.1 Мобільний зв`язок
9
1.2.2 Персональні комп’ютери
13
1.3 Як впливає ЕМП на здоров`я людини
17
1.3.1 Біологічна дія електромагнітних полів
18
1.3.2 Вплив на нервову систему
18
1.3.3 Вплив на імунну систему
19
1.3.4 Вплив на ендокринну систему і нейрогуморальну реакцію
19
1.3.5 Інші медико-біологічні ефекти
20
1.4 Як захиститись від ЕМП
21
1.4.1 Інженерно-технічні заходи щодо захисту населення від ЕМП
22
РОЗДІЛ 2 Методична частина
24
2.1 Об’єкт дослідження
24
2.2 Методи дослідження електромагнітного поля
24
РОЗДІЛ 3 Експериментальна частина
34
ВИСНОВОК
38
^ СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
39
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
А/м - ампер на метр – одиниця напруги магнітного поля;
БС - Базова станція системи мобільного радіозв`язку;
В/м - вольт на метр – одиниця напруги електричного поля;
ВДТ - відеодисплейний термінал;
ВОOЗ - Всесвітня Організація Охорони здоров'я;
Вт/м2 - ват на квадратний метр – одиниця густини потоку енергії;
ГОСТ - Державний Стандарт;
ГДР - гранично допустимий рівень;
ГПЕ - густина потоку енергії;
Гц - герц – одиниця частоти;
ЕМП - електромагнітне поле;
ЕП - електричне поле;
ЗМП - змінне магнітне поле;
ЛЕП - лінія електропередач;
МГц - мегагерц – одиниця кратна Гц, дорівнює 1000000 Гц;
МКХ – мікрохвилі;
мкТл - микротесла – одиниця кратна Тл, дорівнює 0,000001 Тл;
МП - магнітне поле;
МП ПЧ - магнітне поле промислової частоти;
МРТ - мобільний радіотелефон;
НЕМВ - неіонізуюче електромагнітне випромінювання;
ПК - персональний комп’ютер;
ПРТО - передавальний радіотехнічний об'єкт;
ПЧ - промислова частота, на Україні дорівнює 50 Гц;
ПЕРМ - персональна електроно-розрахункова машина;
РЛС - радіолокаційна станція;
РТПЦ - радіотехнічний передавальний центр;
ТДР - тимчасово допустимий рівень;
Тл - тесла – одиниця виміру магнітної індукції, густини потоку магнітної індукції;
ТФП - Тонкі фізичні поля.
ВСТУП
Актуальність теми полягає в тому, що у сучасному світі багато науково-технічних досягнень так чи інакше використовують електромагнітні поля, які в свою чергу завдають людському організму непоправної шкоди.
До початку XIX ст. електрику і магнетизм вважалися явищами, не пов'язаними один з одним, і розглядалися в різних розділах фізики.
У 1819 р. датський фізик Г. Х. Ерстед виявив, що провідник, по якому тече електричний струм, викликає відхилення стрілки магнітного компаса, з чого випливало, що електричні і магнітні явища взаємопов'язані.
Французький фізик і математик А. Ампер в 1824 р. дав математичний опис взаємодії провідника струму з магнітним полем (див. Закон Ампера).
У 1831 р. англійський фізик М. Фарадей експериментально виявив і дав математичний опис явища електромагнітної індукції - виникнення електрорушійної сили у провіднику, що знаходиться під дією змінюється магнітного поля.
У 1864 р. Дж. Максвелл створює теорію електромагнітного поля, згідно з якою електричне і магнітне поля існують як взаємопов'язані складові єдиного цілого - електромагнітного поля. Ця теорія з єдиної точки зору пояснювала результати всіх попередніх досліджень в галузі електродинаміки, і, крім того, з неї випливало, що будь-які зміни електромагнітного поля повинні породжувати електромагнітні хвилі, що поширюються в діелектричній середовищі (в тому числі в порожнечі) з кінцевою швидкістю, що залежить від діелектричної та магнітної проникності цього середовища. Для вакууму теоретичне значення цієї швидкості було близько до експериментальним вимірюванням швидкості світла, отриманим на той момент, що дозволило Максвеллу висловити припущення, що світло є одним із проявів електромагнітних хвиль.
У 1887 р. німецький фізик Г. Герц поставив експеримент, повністю підтвердив теоретичні висновки Максвелла. Його експериментальна установка складалася з знаходяться на деякій відстані один від одного передавача і приймача
електромагнітних хвиль, і фактично представляла собою історично першу систему радіозв'язку, хоча сам Герц не бачив ніякого практичного застосування свого відкриття, і розглядав його виключно як експериментальне підтвердження теорії Максвелла.
У XX ст. розвиток уявлень про електромагнітне поле і електромагнітному випромінюванні продовжилося в рамках квантової теорії поля, основи якої були закладені великим німецьким фізиком Максом Планком. Ця теорія, в цілому завершена поруч фізиків близько середини XX століття, виявилася однією з найбільш точних фізичних теорій, що існують на сьогоднішній день.
У другій половині XX століття (квантова) теорія електромагнітного поля і його взаємодії була включена в єдину теорію електрослабкої взаємодії і нині входить в так звану стандартну модель в рамках концепції калібрувальних полів (електромагнітне поле є з цієї точки зору найпростішим із калібрувальних полів - абелевим калібрувальним полем ).
Мета даної курсової роботи полягає в загальному вивчені дії електромагнітного поля на організм людини.
Завдання:
розглянути процеси розповсюдження електромагнітного поля;
вплив електромагнітного поля на організм людини;
які наслідки несе за собою тривале опромінення людини електромагнітним полем.
РОЗДІЛ 1
^ ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1. ЕМП, його різновиди та класифікації
На практиці при характеристиці електромагнітної обстановки використовують терміни "електричне поле", "магнітне поле", "електромагнітне поле". Коротко пояснимо, що це означає і який зв'язок існує між ними.
Електричне поле створюється зарядами. Наприклад, в усім відомих шкільних дослідах з електризації ебоніту, присутнє як раз електричне поле.
Магнітне поле створюється при русі електричних зарядів по провіднику.
Рис. 1.1 Рух електричних зарядів у провіднику
Для характеристики величини електричного поля використовується поняття напруга електричного поля, позначається як Е, одиниця виміру В / м (Вольт-на-метр). Величина магнітного поля характеризується напругою магнітного поля Н, одиниця А / м (ампер-на-метр). При вимірі наднизьких і вкрай низьких частот також використовується поняття магнітної індукції В, одиниця Тл (Тесла), одна мільйонна частина Тл відповідає 1,25 А / м.
За визначенням, електромагнітне поле - це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється вплив між електричними зарядженими частинками. Фізичні причини існування електромагнітного поля пов'язані з тим, що електричне поле Е, яке змінюється в часі, породжує магнітне поле Н, а магнітне поле Н - вихрове електричне поле: обидві компоненти Е і Н, безперервно змінюючись, збуджують один одного. ЕМП нерухомих або рівномірно рухомих заряджених частинок нерозривно пов'язане з цими частками. При прискореному русі заряджених частинок, ЕМП "відривається" від них і існує незалежно у вигляді електромагнітних хвиль, не зникаючи з усуненням джерела (наприклад, радіохвилі не зникають і за відсутності струму в випромінювання їх антени).
Рис 1.2. Схема розповсюдження електромагнітних хвиль
Електромагнітні хвилі характеризуються довжиною хвилі, позначення - λ. Джерело, що генерує випромінювання, а по суті створює електромагнітні коливання, характеризуються частотою, позначення - f.
Важлива особливість ЕМП - це поділ його на так звану "близьку" та "дальню " зони. В "ближній" зоні, або зоні індукції, на відстані від джерела r < l ЕМП можна вважати квазістатичним. Тут воно швидко зменшується з відстанню, обернено пропорційно квадрату чи кубу відстані. В "ближній" зоні випромінювання електромагнітна хвилі ще не сформована. Для характеристики ЕМП вимірювання змінного електричного поля Е і змінного магнітного поля Н виробляються роздільно. Поле в зоні індукції служить для формування біжать складової полів (електромагнітної хвилі), відповідальних за випромінювання. "Далека" зона - це зона сформованої електромагнітної хвилі, починається з відстані r > 3 λ. В "дальній " зоні інтенсивність поля зменшується зворотно пропорційно відстані до джерела r.
В "дальній " зоні випромінювання є зв'язок між Е і Н: Е = 377Н, де 377 - хвильовий опір вакууму, Ом. Тому вимірюється, як правило, лише Е. У Росії на частотах вище 300 МГц зазвичай вимірюється щільність потоку електромагнітної енергії (ППЕ), або вектор Пойтінга. Позначається як S, одиниця виміру Вт/м2. ППЕ характеризує кількість енергії, яку переносять електромагнітної хвилею в одиницю часу через одиницю поверхні, перпендикулярної до напрямку поширення хвилі. Міжнародна класифікація електромагнітних хвиль за частотами наведена у таблиці 1.1 [1].
^ Таблиця 1.1
Міжнародна класифікація електромагнітних хвиль по частотах
Найменування частотного діапазону
Межі діапазону
Найменування хвильового діапазону
Межі діапазону
Крайні низькі, КНЧ
3 - 30 Гц
Декамегаметрові
100 - 10 Мм
Наднизькі, ННЧ
30 – 300 Гц
Мегаметрові
10 - 1 Мм
Інфранизькі, ІНЧ
0,3 - 3 кГц
Гектокілометрові
1000 - 100 км
Дуже низькі, ДНЧ
3 - 30 кГц
Міріаметрові
100 - 10 км
Низькі частоти, НЧ
30 - 300 кГц
Кілометрові
10 - 1 км
Середні, СЧ
0,3 - 3 МГц
Гектометрові
1 - 0,1 км
Високі частоти, ВЧ
3 - 30 МГц
Декаметрові
100 - 10 м
Дуже високі, ДВЧ
30 - 300 МГц
Метрові
10 - 1 м
Ультрависокі, УВЧ
0,3 - 3 ГГц
Дециметрові
1 - 0,1 м
Надвисокі, НВЧ
3 - 30 ГГц
Сантиметрові
10 - 1 см
Вкрай високі, ВВЧ
30 - 300 ГГц
Міліметрові
10 - 1 мм
Гіпервисокі, ГВЧ
300 – 3000 ГГц
Дециміліметрові
1 - 0,1 мм
^ 1.2. Основні джерела ЕМП
Серед основних джерел ЕМВ можна перерахувати:
Електротранспорт (трамваї, тролейбуси, потяги, ...);
Лінії електропередач (міського освітлення, високовольтні, ...) ;
Електропроводка (усередині будівель, телекомунікації, ...)
Побутові електроприлади;
Теле- і радіостанції (транслюють антени) ;
Супутниковий і стільниковий зв'язок (транслюють антени) ;
Радари;
Персональні комп'ютери [2].
1.2.1. Мобільний зв’язок.
Мобільна радіотелефонія є сьогодні однією з найбільш інтенсивно розвиваються телекомунікаційних систем. У даний час в усьому світі налічується більше 85 мільйонів абонентів, що користуються послугами цього виду рухомого (мобільного) зв'язку.
Основними елементами системи стільникового зв'язку є базові станції та мобільні радіотелефони. Базові станції підтримують радіозв'язок з мобільними радіотелефонами, внаслідок чого БС і мобільні радіотелефони є джерелами електромагнітного випромінювання в УВЧ діапазоні. Важливою особливістю системи мобільного радіозв'язку є досить ефективне використання виділюваного для роботи системи радіочастотного спектра (багаторазове використання одних і тих самих частот, застосування різних методів доступу), що робить можливим забезпечення телефонним зв'язком значного числа абонентів. У роботі системи застосовується принцип розподілу деякої території на зони, або "мобільники", радіусом звичайно 0,5-10 кілометрів [3].
^ Базові станції.
Базові станції підтримують зв'язок з розташованими в їх зоні дії мобільними радіотелефонами і працюють у режимі прийому та передачі сигналу. У залежності від стандарту, БС випромінюють електромагнітну енергію в діапазоні частот від 463 до 1880 МГц. Антени БС встановлюються на висоті 15-100 метрів від поверхні землі на вже існуючих будівлях (громадських, службових, виробничих і житлових будинках, димових трубах промислових підприємств і т. д.) або на спеціально споруджених щоглах. Серед встановлених в одному місці антен БС є як передають (або приймальнопередаючі), так і приймальні антени, які не є джерелами ЕМП.
Виходячи з технологічних вимог побудови системи мобільного зв'язку, діаграма спрямованості антен у вертикальній площині розрахована таким чином, що основна енергія випромінювання (більше 90%) зосереджена в досить вузькому "промені". Він завжди спрямований у бік від споруд, на яких знаходяться антени БС, і вище прилеглих будівель, що є необхідною умовою для нормального функціонування системи.
БС є видом передавальних радіотехнічних об'єктів, потужність випромінювання яких (завантаження) не є постійною 24 години на добу. Завантаження визначається наявністю власників мобільних телефонів в зоні обслуговування конкретної базової станції і їх бажанням скористатися телефоном для розмови, що, у свою чергу, докорінно залежить від часу доби, місця розташування БС, дня тижня та інше. Вночі завантаження БС практично дорівнює нулю , тобто станції в основному "мовчать".
Дослідження електромагнітної обстановки на території, прилеглій до БС, були проведені фахівцями різних країн, у тому числі Швеції, Угорщини та Росії. За результатами вимірювань, проведених в Москві і Московській області, можна констатувати, що в 100% випадків електромагнітна обстановка в приміщеннях будинків, на яких встановлені антени БС, не відрізнялася від фонової, характерної для даного району в даному діапазоні частот. На прилеглій території в 91% випадків зафіксовані рівні електромагнітного поля були в 50 разів менше ГДР, встановленого для БС. Максимальне значення при вимірах, менше ГДР в 10 разів, було зафіксовано поблизу будівлі на якому встановлено відразу три базові станції різних стандартів.
Наявні наукові дані та існуюча система санітарно-гігієнічного контролю при введення в експлуатацію базових станцій мобільного зв'язку дозволяють віднести базові станції мобільного зв'язку до найбільш екологічно та санітарно-гігієнічно безпечним системам зв'язку.
^ Мобільні радіотелефони.
Мобільний радіотелефон являє собою малогабаритний приймач. У залежності від стандарту телефону, передача ведеться в діапазоні частот 453 - 1785 МГц. Потужність випромінювання МРТ є величиною змінної, у значній мірі залежить від стану каналу зв'язку "мобільний радіотелефон - базова станція", тобто чим вище рівень сигналу БС у місці прийому, тим менше потужність випромінювання МРТ. Максимальна потужність перебуває в межах 0,125-1 Вт, однак у реальній обстановці вона звичайно не перевищує 0,05 - 0,2 Вт Питання про вплив випромінювання МРТ на організм користувача до цих пір залишається відкритим. Численні дослідження, проведені вченими різних країн на біологічних об'єктах (у тому числі, на добровольцях), привели до неоднозначних, іноді суперечним один одному, результатам. Незаперечним залишається лише той факт, що організм людини "відгукується " на наявність випромінювання мобільного телефону. Тому власникам МРТ рекомендується дотримувати деякі запобіжні засоби:
не користуйтеся мобільним телефоном без необхідності;
розмовляйте безперервно не більш 3 - 4 хвилин;
не допускайте, щоб МРТ користувалися діти;
при покупці вибирайте мобільний телефон з меншою максимальною потужністю випромінювання;
в автомобілі використовуйте МРТ спільно з системою гучномовного зв'язку "hands-free" із зовнішньою антеною, яку краще всього розташовувати в геометричному центрі даху.
Для людей, які оточують людину, що розмовляє по мобільному радіотелефону, електромагнітне поле, створюване МРТ не представляє ніякої небезпеки.
Дослідження можливого впливу біологічної дії електромагнітного поля елементів систем мобільного зв'язку викликають великий зацікавленість у громадськості. Публікації в засобах масової інформації досить точно відображають сучасні тенденції в цих дослідженнях. Мобільні телефони GSM: швейцарські тести показали, що випромінювання, поглинена головою людини, знаходиться в допустимих європейськими стандартами межах. Фахівці Центру електромагнітної безпеки провели медико-біологічні експерименти з дослідження впливу на фізіологічний і гормональний стан людини електромагнітного випромінювання мобільних телефонів існуючих та перспективних стандартів мобільного зв'язку.
При використанні мобільного телефону електромагнітне випромінювання сприймається не лише приймачем базової станції, але і тілом користувача, і в першу чергу його головою. Що при цьому відбувається в організмі людини, наскільки цей вплив небезпечно для здоров'я? Однозначної відповіді на це питання до цих пір не існує. Однак експеримент російських учених показав, що мозок людини не тільки відчуває випромінювання мобільного телефону, але і розрізняє стандарти мобільного зв'язку.
Керівник дослідницького проекту доктор медичних наук Юрій Григор'єв вважає, що мобільні телефони стандартів NМТ-450 і GSМ-900 є достовірні і заслуговують на увагу зміни в біоелектричної активності головного мозку. Проте клінічно значущих наслідків для організму людини одноразове 30-хвилинне опромінення електромагнітним полем мобільного телефону не надає. Відсутність достовірних вимірювань в електроенцефалограмі у разі використання телефону стандарту GSМ-1800 може характеризувати його як найбільш "щадний" для користувача з трьох використаних в експерименті систем зв'язку.
1.2.2. Персональні комп'ютери.
Основним джерелом несприятливого впливу на здоров'я користувача комп'ютера є засіб візуального відображення інформації електронно-променевої трубки. Нижче перераховані основні фактори його несприятливого впливу.
Ергономічні параметри екрану монітора:
зниження контрасту зображення в умовах інтенсивної зовнішньої засвітки;
дзеркальні відблиски від передньої поверхні екранів моніторів;
наявність мерехтіння зображення на екрані монітора.
Випромінювальні характеристики монітора:
електромагнітне поле монітора в діапазоні частот 20 Гц-1000 МГц;
статичний електричний заряд на екрані монітора;
ультрафіолетове випромінювання в діапазоні 200 - 400 нм;
інфрачервоне випромінювання в діапазоні 1050 нм-1 мм;
рентгенівське випромінювання > 1,2 кеВ.
Комп'ютер як джерело змінного електромагнітного поля.
Основними складовими частинами персонального комп'ютера є: системний блок (процесор) і різноманітні пристрої введення / виведення інформації: клавіатура, дискові накопичувачі, принтер, сканер, і т. п. Кожен персональний комп'ютер включає засіб візуального відображення інформації яке по-різному - монітор, дисплей. Як правило, в його основі - пристрій на основі електронно-променевої трубки. Персональний комп'ютер часто оснащують мережевими фільтрами (наприклад, типу "Pilot"), джерелами безперебійного живлення та іншим допоміжним електроустаткуванням. Всі ці елементи при роботі персонального комп'ютера формують складну електромагнітну обстановку на робочому місці користувача (див. таблицю 1.1).
ПК як джерело ЕМП.
Діапазони частот на яких працюють елементи ПК приведені у таблиці 1.2 [5].
^ Таблиця 1.2
Список джерел ЕМП ПК та їх значення
Джерело
Діапазон частот (перша гармоніка)
Монітор мережевий трансформатор блоку живлення
50 Гц
статичний перетворювач напруги в імпульсному блоці живлення
20 - 100 кГц
продовження таблиці 1.2
Джерело
Діапазон частот (перша гармоніка)
блок кадрової розгорнення і синхронізації
48 - 160 Гц
блок малої розгорнення і синхронізації
15-110 кГц
прискорююча анодна напруга монітора (тільки для моніторів з ЕПТ)
0 Гц (електростатика)
Системний блок (процесор)
50 Гц - 1000 МГц
Пристрої вводу / виводу інформації
0 Гц, 50 Гц
Джерела безперебійного живлення
50 Гц, 20 - 100 кГц
Електромагнітне поле, створюване персональним комп'ютером, має складний спектральний склад у діапазоні частот від 0 Гц до 1000 МГц. Електромагнітне поле має електричну (Е) і магнітну (Н) складові, причому взаємозв'язок їх досить складна, тому оцінка Е та Н виробляється роздільно.
^ Таблиця 1.3
Максимальні зафіксовані на робочому місці значення ЕМП
Вид поля
діапазон частот
одиниця виміру напруги поля
Значення напруженості поля по осі екрану навколо монітора
Електричне поле
100 кГц-300 МГц
В / м
17,0 24,0
Електричне поле
0,02 - 2 кГц,
В / м
150,0 155,0
Електричне поле
2 - 400 кГц
В / м
14,0 16,0
Магнітне поле
100кГц-300МГц
мА / м
НЧП НЧП
Магнітне поле
0,02 - 2 кГц
мА / м
550,0 600,0
продовження таблиці 1.2
Вид поля
діапазон частот
одиниця виміру напруги поля
Значення напруженості поля по осі екрану навколо монітора
Магнітне поле
2 - 400 кГц
мА / м
35,0 35,0
Електростатичне поле
-
кВ / м
22,0 -
Комп'ютер як джерело електростатичного поля.
При роботі монітора на екрані кінескопа накопичується електростатичний заряд, що створює електростатичне поле (ЕСтП). У різних дослідженнях, при різних умовах виміру значення ЕСтП коливалися від 8 до 75 кВ/м. При цьому люди, що працюють з монітором, здобувають електростатичний потенціал. Розкид електростатичних потенціалів користувачів коливається в діапазоні від -3 до +5 кВ. Коли ЕСтП суб'єктивно відчувається, потенціал користувача служить вирішальним фактором при виникненні неприємних суб'єктивних відчуттів. Помітний внесок у загальне електростатичне поле вносять електризуються від тертя поверхні клавіатури і миші. Експерименти показують, що навіть після роботи із клавіатурою, електростатичне поле швидко зростає з 2 до 12 кВ/м. На окремих робочих місцях в області рук реєструвалися напруженості статичних електричних полів більше 20 кВ/м.
За узагальненими даними, у працюючих за монітором від 2 до 6 годин на добу функціональні порушення центральної нервової системи відбуваються в середньому в 4,6 рази частіше, ніж у контрольних групах, хвороби серцево-судинної системи - в 2 рази частіше, хвороби верхніх дихальних шляхів - в 1,9 рази частіше, хвороби опорно-рухового апарату - в 3,1 рази частіше. Зі збільшенням тривалості роботи на комп'ютері співвідношення здорових і хворих серед користувачів різко зростає [6].
Дослідження функціонального стану користувача комп'ютера, проведені в 1996 році в Центром електромагнітної безпеки, показали, що навіть при короткочасній роботі (45 хвилин) в організмі користувача під впливом електромагнітного випромінювання монітора відбуваються значні зміни гормонального стану і специфічні зміни біострумів мозку. Особливо яскраво і стійко ці ефекти виявляються в жінок. Помічено, що у груп осіб (у даному випадку це склало 20%) негативна реакція функціонального стану організму не проявляється при роботі з ПК менше 1 години. Виходячи з аналізу отриманих результатів зроблено висновок про можливість формування спеціальних критеріїв професійного відбору для персоналу, що використовує комп'ютер в процесі роботи.
^ Вплив аероіонного складу повітря. Зонами, що сприймають аероіони в організмі людини, є дихальні шляхи й шкіра. Єдиної думки щодо механізму впливу аероіонів на стан здоров'я людини немає [8].
^ Вплив на зір. До зорового стомлення користувача ВДТ відносять цілий комплекс симптомів: поява "завіси" перед очима, очі втомлюються, робляться болючими, з'являються головні болі, порушується сон, змінюється психофізичний стан організму. Необхідно зазначити, що скарги на зір можуть бути пов'язані як із згаданими вище факторами ВДТ, так з умовами освітлення, станом зору оператора і інше. Синдром тривалого статистичного навантаження (СТСН). У користувачів дисплеїв розвивається м'язова слабкість, зміни форми хребта. У США визнано, що СТСН - професійне захворювання 1990-1991 років з найвищою швидкістю поширення. Під час вимушеної робочої пози, при статичної м'язової навантаженні м'язів ніг, плечей, шиї та рук довго перебувають в стані скорочення. Оскільки м'язи не розслабляються, в них погіршується кровопостачання; порушується обмін речовин, накопичуються біопродукти розпаду і, зокрема, молочна кислота. У 29 жінок з синдромом тривалої статичної навантаження бралася біопсія м'язової тканини, в яких було виявлено різке відхилення біохімічних показників від норми [8].
Стрес. Користувачі дисплеїв часто перебувають у стані стресу. За даними Національного Інституту охорони праці та профілактики профзахворювань США (1990 р.) користувачі ВДТ більшою мірою, ніж інші професійні групи, включаючи авіадиспетчерів, схильні до розвитку стресорних станів. При цьому у більшості користувачів робота на ВДТ супроводжується значному розумовою напругою. Показано, що джерелами стресу можуть бути: вид діяльності, характерні особливості комп'ютера, що використовується програмне забезпечення, організація роботи, соціальні аспекти. Робота на ВДТ має специфічні стресові фактори, такі як час затримки відповіді (реакції) комп'ютера при виконанні команд людини, "здатність до навчання командам управління" (простота запам'ятовування, схожість, простота використання та інше), спосіб візуалізації інформації і т.д. Перебування людини в стані стресу може призвести до змін настрою людини, підвищенню агресивності, депресії, дратівливості. Зареєстровані випадки психосоматичних розладів, порушення функції шлунково-кишкового тракту, порушення сну, зміна частоти пульсу, менструального циклу. Перебування людини в умовах довго чинного стрес-фактора може призвести до розвитку серцево-судинних захворювань [8].
^ 1.3. Як діє ЕМП на здоров'я
У СРСР широкі дослідження електромагнітних полів були розпочаті в 60-і роки. Був накопичений великий клінічний матеріал про несприятливий дії магнітних і електромагнітних полів, було запропоновано ввести нове нозологічне захворювання "Радіохвильова хвороба" або "Хронічне ураження мікрохвилями". Надалі, роботами вчених було встановлено, що, по-перше, нервова система людини, особливо вища нервова діяльність, чутлива до ЕМП, і, по-друге, що ЕМП має т.зв. інформаційним дією при впливі на людину в інтенсивності нижче граничної величини теплового ефекту. Результати цих робіт були використані при розробці нормативних документів. У результаті нормативи були встановлені дуже жорсткими і відрізнялися від американських і європейських кілька тисяч разів (наприклад, у Росії ГДР для професіоналів 0,01 мВт/см2; в США - 10 мВт/см2) [7].
1.3.1. Біологічна дія електромагнітних полів.
Експериментальні дані як вітчизняних, так і зарубіжних дослідників свідчать про високу біологічну активність ЕМП у всіх частотних діапазонах. При відносно високих рівнях опромінюючого ЕМП сучасна теорія визнає теплової механізм впливу. При відносно низькому рівні ЕМП (наприклад, для радіочастот вище 300 МГц це менше 1 мВт/см2) говорити про не температурному або інформаційному характері впливу на організм. Механізми дії ЕМП в цьому випадку ще мало вивчені. Численні дослідження в області біологічної дії ЕМП дозволять визначити найбільш чутливі системи організму людини: нервова, імунна, ендокринна і статева. Ці системи організму є критичними. Реакції цих систем повинні обов'язково враховуватися при оцінці ризику впливу ЕМП на населення.
Біологічний ефект ЕМП в умовах тривалого багаторічного впливу накопичується, в результаті можливий розвиток віддалених наслідків, включаючи дегенеративні процеси центральної нервової системи, рак крові (лейкози), пухлини мозку, гормональні захворювання. Особливо небезпечні ЕМП можуть бути для дітей, вагітних (ембріон), людей із захворюваннями центральної нервової, гормональної, серцево-судинної системи, алергіків, людей з ослабленим імунітетом.
1.3.2. Вплив на нервову систему.
Велика кількість досліджень та зроблені монографічні узагальнення, дають підставу віднести нервову систему до однієї з найбільш чутливих систем в організмі людини до впливу ЕМП. На рівні нервової клітини, структурних утворень по передачі нервових імпульсів (синапсі), на рівні ізольованих нервових структур виникають істотні відхилення при впливі ЕМП малої інтенсивності. Змінюється вища нервова діяльність, пам'ять у людей, які мають контакт з ЕМП. Ці особи можуть мати схильність до розвитку стресових реакцій. Певні структури головного мозку мають підвищену чутливість до ЕМП. Зміни проникності гемато-енцефалічний бар'єр може призвести до несподіваних несприятливих ефектів. Особливу високу чутливість до ЕМП виявляє нервова система ембріона [10].
1.3.3. Вплив на імунну систему.
В даний час накопичено достатньо даних, що вказують на позитивний вплив ЕМП на імунологічну реактивність організму. Результати досліджень вчених дають підстави вважати, що при дії ЕМП порушуються процеси імуногенезу, частіше в бік їх пригнічення. Встановлено також, що у тварин, опромінених ЕМП, змінюється характер інфекційного процесу - час інфекційного процесу обтяжується. Виникнення аутоімунітету пов'язують не стільки зі зміною антигенної структури тканин, скільки з патологією імунної системи, в результаті чого вона реагує проти нормальних тканинних антигенів. Відповідно до цієї концепції. основу всіх аутоімунних станів становить першу чергу імунодефіцит по тимус-залежної клітинної популяції лімфоцитів. Вплив ЕМП високих інтенсивностей на імунну систему організму проявляється пригнічуючий ефект на Т-систему клітинного імунітету. ЕМП можуть сприяти неспецифичному обмеження імуногенезу, посилення утворення антитіл до тканин плоду і стимуляції аутоімунної реакції в організмі вагітної самки [10].
1.3.4. Вплив на ендокринну систему і нейрогуморальну реакцію.
У роботах вчених ще у 60-і роки в трактуванні механізму функціональних порушень при впливі ЕМП провідне місце відводилося змін у гіпофіз-наднирковозалозної системи. Дослідження показали, що при дії ЕМП, як правило, відбувалася стимуляція гіпофізарно-адреналінової системи, що супроводжувалося збільшенням вмісту адреналіну в крові, активацією процесів згортання крові. Було визнано, що однією з систем, рано і закономірно заохочуючи в реакцію організму на вплив різних факторів зовнішнього середовища, є система гіпоталамус-гіпофіз-кора надниркових залоз. Результати досліджень підтвердили це положення [10].
1.3.5. Інші медико-біологічні ефекти.
З початку 60-х років в СРСР були проведені широкі дослідження з вивчення здоров'я людей, які мають контакт з ЕМП на виробництві. Результати клінічних досліджень показали, що тривалий контакт з ЕМП у НВЧ діапазоні може призвести до розвитку захворювань, клінічну картину якого визначають, перш за все, зміни функціонального стану нервової та серцево-судинної систем. Було запропоновано виділити самостійне захворювання - радіохвильова хвороба. Це захворювання, на думку авторів, може мати три синдрому у міру посилення важкості захворювання:
астенічний синдром;
астено-вегетативний синдром;
гіпоталамічний синдром.
Найбільш ранніми клінічними проявами наслідків впливу ЕМ-випромінювання на людину є функціональні порушення з боку нервової системи, які проявляються перш за все у вигляді вегетативних дисфункцій неврастенічного і астенічного синдрому. Особи, які тривалий час перебували в зоні ЕМ-випромінювання, пред'являють скарги на слабкість, дратівливість, швидку стомлюваність, ослаблення пам'яті, порушення сну. Нерідко до цих симптомів приєднуються розлади вегетативних функцій. Порушення з боку серцево-судинної системи проявляються, як правило, нейроциркуляторною дистонією: лабільність пульсу та артеріального тиску, схильність до гіпотонії, болі в області серця й інші. Відзначаються також фазові зміни складу периферичної крові (лабільність показників) з подальшим розвитком помірної лейкопенії, нейропенія , еритроцитопенія. Зміни кісткового мозку носять характер реактивного компенсаторного напруги регенерації. Зазвичай ці зміни виникають в осіб за родом своєї роботи постійно знаходилися під дією ЕМ-випромінювання з досить великою інтенсивністю. Працюючі з МП і ЕМП, а також населення, що живе в зоні дії ЕМП скаржаться на дратівливість, нетерплячість. Через 1-3 роки у деяких з'являється почуття внутрішньої напруженості, метушливість. Порушуються увагу і пам'ять. Виникають скарги на малу ефективність сну і на стомлюваність. Враховуючи важливу роль кори великих півкуль і гіпоталамуса в здійсненні психічних функцій людини, можна очікувати, що тривале повторне вплив гранично допустимих ЕМ-випромінювання (особливо в дециметровому діапазоні хвиль) може повести до психічних розладів [9].
^ 1.4. Як захиститись від ЕМП
Організаційні заходи щодо захисту від ЕМП До організаційних заходів із захисту від дії ЕМП належать: вибір режимів роботи випромінює устаткування, що забезпечує рівень випромінювання, що не перевищує гранично допустимий, обмеження місця і часу перебування в зоні дії ЕМП (захист відстанню і часом), позначення і огородження зон з підвищеним рівнем ЕМП.
Захист часом застосовується, коли немає можливості знизити інтенсивність випромінювання у цій точці до гранично допустимого рівня. У діючих ГДР передбачена залежність між інтенсивністю густина потоку енергії і часом опромінення.
Захист відстанню ґрунтується на падінні інтенсивності випромінювання, яке назад пропорційно квадрату відстані і застосовується, якщо неможливо послабити ЕМП іншими заходами, в тому числі і захистом часом. Захист відстанню покладена в основу зон нормування випромінювань для визначення необхідного розриву між джерелами ЕМП і житловими будинками, службовими приміщеннями і т.п. Для кожної установки, що випромінює електромагнітну енергію, повинні визначатися санітарно-захисні зони в яких інтенсивність ЕМП перевищує ГДР. Межі зон визначаються розрахунком для кожного конкретного випадку розміщення випромінюючої установки при роботі їх на максимальну потужність випромінювання і контролюються за допомогою приладів. Відповідно до ГОСТ 12.1.026-80 зони випромінювання захищаються або встановлюються попереджувальні знаки з написами: «Не входити, небезпечно!».
1.4.1. Інженерно-технічні заходи щодо захисту населення від ЕМП.
Інженерно-технічні захисні заходи будуються на використанні явища екранування електромагнітних полів безпосередньо в місцях перебування людини або на заходах щодо обмеження емісійних параметрів джерела поля. Останнє, як правило, застосовується на стадії розробки вироби, що служить джерелом ЕМП. Радіовипромінювання можуть проникати в приміщення, де знаходяться люди через віконні і дверні прорізи. Для екранування оглядових вікон, вікон приміщень, скління стельових ліхтарів, перегородок застосовується металізоване скло, що володіє екрануючими властивостями. Така властивість склу надає тонка прозора плівка або окислів металів, найчастіше олова, або металів - мідь, нікель, срібло і їх поєднання. Плівка має достатньої оптичної прозорість і хімічну стійкість. Будучи нанесеною на одну сторону поверхні скла вона послаблює інтенсивність випромінювання в діапазоні 0,8 - 150 см на 30 дБ (у 1000 разів). При нанесенні плівки на обидві поверхні скла ослаблення досягає 40 дБ (в 10000 разів)[4].
Для захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань в будівельних конструкціях як захисних екранів можуть застосовуватися металева сітка, металевий лист або будь-яке інше провідне покриття, у тому числі і спеціально розроблені будівельні матеріали. У ряді випадків досить використання заземленої металевої сітки, що поміщається під лицювальний або штукатурний шар. Як екранів можуть застосовуватися також різні плівки і тканини з металізованим покриттям. В останні роки в якості радіоекрануючих матеріалів отримали металізовані т