Электромагнитное излучение

Развитие научно-технического прогресса связано с формированием многочисленных техногенных факторов, оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье человека.

Достижения в энергетике, электронике и радиотехнике привели к насыщению производства и среды обитания человека источниками электромагнитных издучений (ЭМИ). Эволюционно, биологические структуры, не подготовлены к воздействию такого фактора.

ЭМИ (неионизирущее) - излучение, при котором энергия квантов, при взаимодействии с веществом, не вызывает ионизации его атомов. По своей природе, ЭМИ – это волновой процесс и характеризуется такими параметрами как длина волны, частота, скорость распространения. В основном ЭМИ – излучения радиочастотного диапазона (частотой от 3 Гц до 3000 ГГц). Длина волны может составлять от десятых и сотых миллиметра до 100 тыс. км. Чем выше частота, тем меньше длина волны. Скорость распространения энергии принимается близкой к скорости света (300 тыс. км/с). Наличие электрического тока приводит к формированию электромагнитного поля, которое распространяется в пространстве в зависимости от мощности источника и частотного диапазона.

Современные системы электроснабжения и передачи информации максимально приближены к человеку, располагаются в несущих конструкциях зданий, перекрытиях, на прилегающей территории. Помещения, буквально, напичканы различными видами электрооборудования. Количество источников ЭМИ, в среде обитания человека, учесть не возможно.

По области применения, источники ЭМИ, можно разделить на:

1. Производственные
• Промышленные электро-технические установки
• Линии электропередач
• Передающие радиотехнические объекты
• Установки СВЧ нагрева и плавки металла
• Рабочие места, оборудованные компьютерами (ПЭВМ) и видеодисплейными терминалами (ВДТ)
• Электротранспорт
2. Непроизводственные
• Линии электропитания промышленной частоты (50 Гц)
• Средства связи (радиосвязь, сотовая, спутниковая, транкинговая связь)
• Средства видеоотображения информации (телевизор, ПЭВМ)
• Электробытовые приборы (микроволновая печь, бытовой холодильник, электроосветительная арматура и т. д.)
• Медицинское и косметологическое оборудование (УВЧ терапия, магниторезонансная терапия, рефлексотерапия и т. д.).

Существующие сети электроснабжения, зачастую, оказываются не приспособленными к такому большому количеству электроприборов, что приводит к появлению «токов утечки». В данной ситуации происходят наводки тока на металлические конструкции (арматура, оконная решётка, водосточная труба, радиатор отопления). Металлические конструкции становятся, так называемыми «вторичными» источниками магнитного поля, электромагнитные поля расползаются из изолированного помещения по всему зданию. Современные офисные и жилые помещения характеризуются как «больные здания».

Современные источники ЭМИ можно охарактеризовать следующими особенностями:

1. постоянным увеличением количества
2. постоянным увеличением мощности
3. воздействию подвергаются массовые контингенты
4. максимальное приближение источника к человеку
5. человек чаще всего подвергается добровольному облучению

Механизм неблагоприятного воздействия электромагнитного излучения, на биологические структуры, связан с возникновением теплового и нетеплового эффектов.

Тепловой эффект ЭМИ характеризуется повышением температуры тканей, органов, клеток. ЭМИ активизирует колебательные процессы в биологических структурах. Под влиянием естественного геомагнитного поля земли, молекулы в биологических структурах, находятся в определённом колебательном состоянии. При воздействии ЭМИ молекулы начинают колебаться с различными амплитудами, соударяться между собой, что приводит к появлению ненормальных температурных градиентов.

Способность ЭМИ к тепловому воздействию известна давно и широко используется в промышленности, медицине (УВЧ терапия), быту (СВЧ печи) и т. д. К примеру - лечебный эффект ЭМИ связан с повышением температуры локально в поражённом органе, ткани, вследствие чего происходит улучшение кровоснабжения, питание поражённого участка. Применение СВЧ – печей в быту существенно экономит время приготовления пищи. В данном случае не стоит бить тревогу, так как, при УВЧ терапии, электромагнитные волны применяются локально и на ограниченный период времени, при использовании СВЧ печей, человек находится на безопасном расстоянии (более 50 см). Однако в иных ситуациях, при отсутствии адекватных мер по защите, тепловой эффект ЭМИ приводит к тепловой денатурации белковых структур и серьёзным функциональным нарушениям в организме.

Нетепловой эффект ЭМИ связан с колебательными процессами в биологических структурах, в результате чего происходит разрыв белковых цепей (нетепловая денатурация белка), повреждению клеток, увеличению концентрации продуктов распада в тканях. Следует отметить, что исследования, в области нетеплового эффекта ЭМИ, продолжаются.

Органами – мишенями ЭМИ являются:

1. центральная нервная система
2. зрительный анализатор
3. сердечно-сосудистая система
4. желудочно-кишечный тракт
5. репродуктивные органы

Вследствие низкой терморегуляции, наиболее уязвимы головной мозг и глаза.

Клинические проявления воздействия ЭМИ носят, в основном, неспецифический характер.

Типичные жалобы влияния ЭМИ:

• головная боль
• боль в области сердца
• снижение работоспособности
• сонливость
• эмоциональная неустойчивость
• нарушения артериального давления
• нарушения со стороны желудочно – кишечного тракта

При действии ЭМИ СВЧ (сверхвысокочастотного, более 3 Ггц) диапазона могут возникать тяжёлые патологические состояния организма (катаракта хрусталика, нарушение слуха и вестибулярного аппарата, язва желудка и кишечника, атрофия семенников). Данные заболевания возникаю при хроническом (длительном) воздействии ЭМИ. Острое облучение ЭМИ отмечается достаточно редко, т. к. у человека возникает ощущение «жара», что побуждает его покинуть облучаемую зону.

Наибольшую опасность вызывает хроническое воздействие ЭМИ малой интенсивности. Данному виду воздействия подвержено практически всё население, как в условиях производства, так и в быту.

Современные условия производственного воздействия ЭМИ оцениваются как менее опасные в сравнении с бытовыми, по следующим основаниям:

• в условиях производства существует контроль уровней ЭМИ (степень влияния изучена)
• в условиях производства человек находится в течении ограниченного времени
• в условиях производства применяются мероприятия индивидуальной и коллективной защиты (экранирование источников, использование СИЗ, защита временем и расстоянием, система мед. осмотров и т. д.)

К примеру – в школе, ученик занимается на компьютере 45 мин, исследования ЭМИ проводятся перед открытием компьютерного класса. В домашних условиях ребёнок проводит за компьютером 2 – 3 час, при этом степень влияния не известна, профилактические мероприятия отсутствуют.

Клиническая картина хронического ЭМИ облучения характеризуется нарушениями со стороны центральной нервной системы (неврозы, астеновегетативный синдром), сердечно-сосудистой системы (нейроциркуляторная дистония, гипертония), желудочно – кишечного тракта (гастрит, дискенезия желче – выводящих путей), репродуктивной системы (снижение тестостерона, потенции, нарушение менструальной функции), иммунной системы. Угнетение иммунитета способствует росту повторяющихся случаев ОРЗ, гриппа, ангин, радикулитов. Картина крови характеризуется неустойчивостью содержания лейкоцитов. В крови отмечается увеличение содержания холестерина, липопротеинов, что является причиной «раннего» атеросклероза

Отдалёнными последствиями влияния ЭМИ являются:

• преждевременное старение
• генетические нарушения у потомства
• злокачественные заболевания

Неблагоприятное воздействие ЭМИ на организм человека достаточно широко и разнообразно, однако человек не может отказаться от применения источников ЭМИ. Удобство и незаменимость источников ЭМИ приводит и будет приводить к их количественному увеличению. Например - такое средство связи, как мобильный телефон. Количество данных источников сопоставимо с населением на земле. Средства мобильной связи используются в экономически не развитых странах, где большая часть населения не грамотна.

Мобильные телефоны, или подвижные станции сухопутной радиосвязи являются источниками ЭМИ ультравысокочастотного диапазона (300 МГц – 2400 МГц). Чем выше частота, тем более интенсивны колебательные процессы молекул в биологических структурах, что в свою очередь способствует появлению теплового эффекта в течении нескольких минут. В экспериментальных исследованиях, отечественных и зарубежных учёных, доказано увеличение температуры на поверхности головного мозга, барабанной перепонки, в области наружного уха до 37 – 41 о С, при времени воздействия более 20 мин. Глубина проникновения электромагнитной волны, в ткани, составляет от 1 до 10 см.

Органами-мишенями ЭМИ средств передвижной радиосвязи являются головной мозг, слуховой и зрительный анализаторы. Пользователи средств передвижной радиосвязи предъявляют типичные жалобы: головные боли, головокружение, повышенная утомляемость, нарушение сна. Повышение температуры головного мозга на 1 о С приводит к нарушениям проводимости нервных клеток, вследствие чего увеличивается время реакции человека, снижается внимание и способность к концентрации, снижается память. Определённый интерес представляют исследования в области увеличения реакции, при вождении автомобиля. Так при воздействии ЭМИ сотового телефона, реакция увеличивается на 0,5 – 1 сек., что выражается в дополнительных 22 метрах проезда, при скорости 80 км/час. Более длительные (по времени) воздействия ЭМИ средств передвижной сухопутной связи способствуют развитию типичных (для ЭМИ) патологических состояний.

Иногда у пользователей средств мобильной связи можно наблюдать признаки «маниакальных состояний». Данные пользователи (в основном дети и подростки) практически постоянно держат в руках смартфон. На замечание пользователь прореагирует элементами немотивированной агрессии.

Что следует помнить, чтобы снизить степень неблагоприятного воздействия средств сухопутной радиосвязи:

1. В соответствие с требованиями санитарных правил, реализация и эксплуатация каждого вида средств радиосвязи, должна осуществляться при наличии санитарно – эпидемиологического заключения. При покупке телефона, потребитель имеет право получить информацию о безопасности продукции (ст. 8 ФЗ № 52 от 30.03.99 г.).
2. Время разговора по мобильному телефону следует максимально сократить. Рекомендуемая продолжительность разговора 3 мин. Максимально рекомендованный промежуток между разговорами 15 мин. Следует помнить о том что, мобильный телефон – это «средство для передачи информации».

Необходимо максимально ограничить использование подвижных средств радиосвязи лицам до 18 лет, женщинам в период беременности, лицам, имеющим имплантированные водители ритмов.

1. Следует помнить о том, что в момент приёма – передачи информации, уровень излучении увеличивается в 100 раз. При этом, чем дальше вы находитесь от базовой станции, тем выше уровень излучения. Поэтому, не следует разговаривать по мобильному телефону, находясь в замкнутом помещении (подвал, машина).
2. При разговоре, не следует прижимать телефон к уху. Не следует громко говорить. Чем тише вы говорите, тем меньше уровень ЭМИ. В случае, если вы носите очки на металлической оправе, при разговоре, следует их снимать.

Целесообразно использование специальной гарнитуры «наушника», в данном случае источник (телефон) находится на безопасном расстоянии.

1. Не следует использовать средства мобильной связи во время грозовых явлений.
2. При использовании средств мобильной связи в диспетчерских целях, обязательно следует произвести замеры уровня ЭМИ и определить безопасное время использования.

Если, условно, по распространённости, такой источник ЭМИ, как средство мобильной связи, можно поставить на 1 место, то на 2 место следует поставить персональный компьютер (ПК). Компьютер нашёл широкое применение на производстве и в быту. Работа современного офиса не представляется без оргтехники.

ПК является источником ЭМИ широкого спектра (от 5 Гц до 400 кГц).

Мощность излучения ПК сопоставима с излучением от СВЧ печи, однако, вблизи компьютера, человек проводит значительно больше времени.

При использовании ПК и оргтехники, на пользователя оказывает неблагоприятное воздействие комплекс вредных факторов:

1. Химические факторы.

При эксплуатации ПК и оргтехники, в зону дыхания поступает комплекс химических веществ. Источником являются комплектующие из полимерно – синтетических материалов (транзисторы, сопротивления, обмотка, корпус и т. д.). При нагревании происходит миграция мономеров во внешнюю среду, в связи с чем в воздух могут поступать полихлорированные бифенилы, формальдегид (вещества с доказанной канцерогенной активностью), озон, окислы азота. Концентрация таких веществ в замкнутом помещении, без условий вентиляции и проветривания, может превышать ПДК в десятки раз.

1. Физические факторы.

Как уже говорилось выше, ПК является источником ЭМИ. Спектр излучения включает в себя широкий диапазон, от низких частот (включая диапазон промчастоты 50 Гц) до ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения. Эксплуатация оргтехники приводит к наведению полей ЭМИ, формированию электростатического поля.

Сопутствующим неблагоприятным физическим фактором, при работе с ПК, является шум. Источником шума являются системы охлаждения ПК, печатающие устройства. В условиях размещения на ограниченной площади большого количества единиц ПК, уровень шума может значительно превышать нормативные требования. Неблагоприятное влияние шума, в данном случае, проявляется в виде неспецифического неблагоприятного воздействия (повышается утомляемость, раздражительность, снижается работоспособности). Нормативный уровень шума не должен превышать 50 Дб.

Формирование электростатических полей приводит к изменениям аэроионного состава воздуха. Для нормального функционирования организма необходим определённый баланс положительно и отрицательно заряженных частиц воздуха.

1. Эргономические факторы.

При эксплуатации ПК, пользователь находится в определённой вынужденной рабочей позе. Длительная работа на ПК приводит к нарушениям кровоснабжения в органах малого таза, нарушениям со стороны опорно-двигательного аппарата, заболеваниям суставов верхних конечностей, кистей рук.

Таким образом, работа с ПК способствует возникновению и развитию следующих групп заболеваний:

1. Заболевания зрительного анализатора в виде снижения остроты зрения, развития катаракты хрусталика, а так же в виде различных глазных симптомов (покраснение роговицы, зуд в области век и т. д.)
2. Заболевания костно–мышечной системы, в основном верхних конечностей, кистей рук
3. Стрессовые состояния. У пользователей отмечаются различные психические расстройства (тревога, не решительность, нервозность). У детей отмечаются нарушения поведения (повышенная возбудимость, снижение успеваемости, раздражительность). В литературе описаны такие понятия как «киберзависимость» и «синдром видеоигровой эпилепсии». Данные состояния связаны с серьёзными изменениями в центральной нервной системе у пользователей ПК детского возраста.
4. Кожные заболевания (сыпь, эритемы, дерматит). Причиной данных заболеваний является тепловой эффект ЭМИ, ультрафиолетовое излучение и электростатическое поле. Под воздействием электростатического поля, взвешенные вещества, находящиеся в воздухе, прилипают к поверхности кожных покровов.
5. Неблагоприятные исходы беременности

Что следует помнить, чтобы снизить степень неблагоприятного воздействия при работе с ПК

1. Основной принцип профилактики при работе с источниками ЭМИ – защита временем и расстоянием
2. рекомендуемая продолжительность работы 45 мин с 15 мин перерывом. Во время перерыва обязательно проветривание помещения
3. экран монитора должен располагаться не ближе 500 мм от глаз пользователя
4. Перед установкой ПК рекомендуется произвести замеры фона ЭМИ, найти оптимальное месторасположение. Площадь на 1 рабочее место должна составлять не менее 4,5 кв. м. Не следует размещать рабочие места вблизи электрощитовых устоновок, силовых кабелей и т. д.
5. Рабочие места следует оборудовать специальной мебелью соответствующей требованиям эргономики.
6. Обязательно выполнение заземления в здании, помещении. Рекомендуется использование, при работе с ПК, приборов автоматического контроля исправности заземления. В случае нарушения (порыва) в контуре заземления, такой прибор подаёт световой, либо звуковой сигнал.
7. Уровень освещения на рабочих поверхностях должен составлять не менее 400 Лк.
8. Большое значение имеет соблюдение параметров микроклимата на рабочих местах. Температура воздуха д. б. в пределах 19 – 21 о С, относительная влажность 15 – 75 %.
9. Проведение инструментальных исследований параметров ЭМИ, шума, показателей освещённости, микроклимата, аэроионного состава воздуха обязательно при организации рабочих мест, каких либо изменениях (модернизации). Исследования, в плане производственного контроля, должны проводиться не реже 1 раза в 3 года.
10. Обязательное медицинское освидетельствование студентов, учащихся, а так же работающих профессионально более 50 % рабочего времени
11. Отстранение от работы с ПК беременных женщин, либо ограничение работы с ПК до 3 часов.

Главный врач филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии
в Кемеровской области - Кузбассе» в г. Юрге и Юргинском районе
С. В. Шадский