Навигация
Неионизирующие излучения. Электромагнитное загрязнение биосферы: опасность, оценка, технические средства защиты
18007
знаков
4
таблицы
3
изображения
Неионизирующие излучения. Электромагнитное загрязнение биосферы: опасность, оценка, технические средства защиты
Введение
С развитием электроэнергетики, радио- и телевизионной техники, средств связи, электронной офисной техники, специального промышленного оборудования и др. появилось большое количество искусственных источников электромагнитных полей, что обусловило интенсивное «электромагнитное загрязнение» среды обитания человека.
Длительное воздействие этих полей на организм человека вызывает нарушение функционального состояния центральной нервной и сердечнососудистой систем, что выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполнения рабочих операций, сильных болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса.
1. Источники ЭМП
Электромагнитные поля окружают нас постоянно. Однако человек различает только видимый свет, который занимает лишь узкую полоску спектра электромагнитных волн - ЭМВ. Глаз человека не различает ЭМП, длина волны которых больше или меньше длины световой волны, поэтому мы не видим излучений промышленного оборудования, радаров, радиоантенн, линий электропередач и др. Все эти устройства, как и многие другие, использующие электрическую энергию, излучают так называемые антропогенные ЭМП, которые вместе с естественными полями Земли и Космоса создают сложную и изменчивую электромагнитную обстановку.
По определению, электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования ЭМП связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле И, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле. Обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга.
Векторы Е и Н бегущей ЭМВ в зоне распространения всегда взаимно перпендикулярны. При распространении в проводящей среде они связаны соотношением
где со - частота электромагнитных колебаний; у - удельная проводимость вещества экрана; \i - магнитная проницаемость этого вещества; к - коэффициент затухания; R - расстояние от входной плоскости экрана до рассматриваемой точки.
ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц ЭМП «отрывается» от них и существует независимо в форме электромагнитных волн. Например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне.
Электромагнитные волны характеризуются длиной волны к. Источник, генерирующий излучение, то есть создающий электромагнитные колебания, характеризуется частотой f. Международная классификация электромагнитных волн по частотам приведена в табл. 1.
Таблица 1. Международная классификация электромагнитных волн по частотам
| № диапазона | Диапазон радиочастот | Границы диапазона | Диапазон радиоволн | Границы диапазона |
| 1 | Крайне низкие, КНЧ | 3-30 Гц | Декамегаметровые | 100-10 мм |
| 2 | Сверхнизкие, СНЧ | 30-300 Гц | Мегаметровые | 10-1 мм |
| 3 | Инфракрасные, ИНЧ | 0,3-3 кГц | Гектокилометровые | 1000-100 км |
| 4 | Очень низкие, ОНЧ | 3-30 кГц | Мириаметровые | 100-10 км |
| 5 | Низкие частоты, НЧ | 30-300 кГц | Километровые | 10-1 км |
| 6 | Средние, СЧ | 0,3-3 МГц | Гектометровые | 1-0,1 км |
| 7 | Высокие частоты, ВЧ | 3-30 МГц | Декаметровые | 100-10 м |
| 8 | Очень высокие, ОВЧ | 30-300 МГц | Метровые | 10-1 м |
| 9 | Ультравысокие, УВЧ | 0,3-3 ГГц | Дециметровые | 1-0,1 м |
| 10 | Сверхвысокие, СВЧ | 3-30 ГГц | Сантиметровые | 10-1 см |
| 11 | Крайне высокие, КВЧ | 30-300 ГГц | Миллиметровые | 10-1 мм |
| 12 | Гипервысокие, ГВЧ | 300-3000 ГГц | Децимиллиметровые | 1-0,1 мм |
Особенностью ЭМП является его деление на «ближнюю» и «дальнюю» зоны. На практике в «ближней» зоне - зоне индукции на расстоянии от источника г < К ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату г2 или кубу г3 расстояния. Поле в зоне индукции служит для формирования электромагнитной волны. «Дальняя» зона - зона сформировавшейся электромагнитной волны, в которой интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника г'1. Граница «ближней» и «дальней» зоны представлена на рис. 3.
Согласно теории ЭМП «ближняя» находится на расстоянии
, где
- длина волны и определяется из соотношения
, где с - скорость распространения волны, f - частота электромагнитных колебаний. «Дальняя» зона, или зона распространения находится на расстоянии
.
В зоне индукции еще не сформировалась бегущая волна, вследствие чего Е и Н не зависят друг от друга, поэтому нормирование в этой зоне ведется как по электрической, так и по магнитной составляющей поля. Это характерно для ВЧ-диапазона. В зоне излучения ЭМП характеризуется электромагнитной волной, наиболее важным параметром которой является плотность потока мощности.
В «дальней» зоне излучения принимается Е = 377Н, где 377 - волновое сопротивление вакуума, Ом. В российской практике санитарно-гигиенического надзора на частотах выше 300 Мгц в «дальней» зоне излучения обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии или плотность потока мощности - S, Вт/м2. За рубежом ППЭ обычно измеряется для частот выше 1 ГГц. ППЭ характеризует величину энергии, теряемой системой за единицу времени вследствие излучения электромагнитных волн.
Похожие работы
... организма. Длительное воздействие этих полей на человека приводит к снижению его работоспособности, негативно отражается на его здоровье. [7] 1.5 Биологические эффекты электромагнитного загрязнения окружающей среды Электромагнитное загрязнение – это разновидность антропогенного или природного физического загрязнения, возникающего при модификации электромагнитных свойств среды (под ...
... или технологических процессов; – при выборе технического решения обеспечить малоотходность производства и максимальную эффективность использования энергоресурсов. Задачи специалиста в области безопасности жизнедеятельности сводятся к следующему; – контроль и поддержание допустимых условий (параметры микроклимата, освещение и др.) жизнедеятельности человека в техносфере; – идентификация ...
... с оценкой последствий влияния ЭМП на жизнедеятельность видов и сообществ различной организации. Заключение Термин “электромагнитное загрязнение окружающей среды” объективно отражает новые экологические условия, сложившиеся на Земле в условиях воздействия электромагнитного поля (ЭМП) на человека и все элементы биосферы. В настоящее время проблема электромагнитной безопасности и защиты ...
... зависит будущее нации. На пострадавших территориях Украины, где плотность радиоактивного загрязнения по 137Cs составила от 5 до 40 Ku/км2, возникли условия длительного воздействия малых доз ионизирующего излучения, влияние которого на организм беременной и плода до Чернобыльской катастрофы фактически не изучалось. С первых дней аварии велось тщательное наблюдение за состоянием здоровья ...
0 комментариев