Влияние электромагнитных излучений на организм человека и их нормирование

Влияние электромагнитных излучений на организм человека и их нормирование. Проблема влияния на организм человека электромагнитных полей как фактора среды обитания приобретает все большее значение, так как с каждым годом увеличиваются количество источников и мощность их излучения. Электромагнитные поля, независимо от уровня и диапазона частот, подлежат гигиеническому нормированию.

Механизм действия электромагнитных полей, продолжительного действия особенно малоинтенсивных излучений на организм человека еще окончательно не изучен. Чувствительность органов и систем к радиоизлучениям определяется биофизическими параметрами (степень абсорбции и отражения, глубина проникновения), функциональным назначением органов, степенью их вас-куляризации и др.

Результаты экспериментальных исследований на животных свидетельствуют, что действие электромагнитного поля зависит от напряженности поля, продолжительности действия, частоты колебания волн. Так, с повышением частоты колебания электромагнитных волн влияние электромагнитного поля усиливается, т. е. высокие и сверхвысокие частоты вызывают больший биологический эффект, чем низкие. Установлено, что электромагнитные волны миллиметрового диапазона почти полностью поглощаются кожей и действуют на ее рецепторы; сантиметровые и дециметровые — почти не поглощаются кожей, а проникают глубже и могут влиять непосредственно на структуры ткани, особенно мозга.

Наиболее изучены электромагнитные волны сантиметрового диапазона. Экспериментально доказано, что они обусловливают выраженные биологические эффекты у животных, сопровождающиеся повышением температуры тела, угнетением центральной нервной системы, необратимыми морфологическими изменениями в органах, снижением активности окислительно-восстановительных ферментов, генетическими нарушениями, дефектами развития, учащением случаев гибели. В хроническом опыте на животных получены данные, свидетельствующие об отрицательном действии электромагнитного поля средне-частотного диапазона при напряженности 20—140 В/м, высокочастотного диапазона — при напряженности 8—50 В/м, ультравысокого диапазона — при напряженности 6—3 В/м и сверхвысокочастотного импульсного прерывистого — при поверхностной ППЭ 10—50 мкВт/см2. Указанные уровни обусловливали изменения в центральной нервной системе (начальное возбуждение сменяется процессом торможения), в сердечно-сосудистой системе (снижение ЧСС, изменения на ЭКГ, артериального давления), нарушение морфологического состава крови (уменьшение количества лейкоцитов, ретикулоцитов, ацидофильных гранулоцитов), что сопровождается нарушениями функционального состояния эндокринной системы, обменных процессов, дистрофическими процессами в тканях мозга, печени, селезенки, яичках. Таким образом, электромагнитные поля высокого, ультравысокого и сверхвысокого частотного диапазонов могут привести к неблагоприятным изменениям в организме как подопытных животных, так и человека.

На основании обобщения результатов экспериментальных исследований были разработаны ПДУ (в зависимости от частоты иди длины волны) электромагнитной энергии, которые легли в основу "Государственных санитарных норм и правил защиты населения от влияния электромагнитных полей" ( 1996). В соответствии с этими нормами ПДУ электромагнитной энергии не должны превышать величины, приведенные в табл. 108—110.

Уровни электромагнитных полей в диапазонах частот 9—11 при импульсном излучении на селитебных территориях в районах, где действуют, проектируются и реконструируются радиолокационные средства, а также на территории, предназначенной для перспективного градостроительного освоения в районе действия радиолокационных средств, не должны превышать ПДУ.

На территории, предназначенной для застройки, значения должны быть меньше, а в пределах санитарной зоны — больше единицы.

Мероприятия по защите от электромагнитных излучений. При выборе площадки для размещения радиотехнических объектов (радиостанций, телевизионных ретрансляторов, радиолокационных станций, радиорелейных линий связи и др.) нужно учитывать мощность передатчиков, конструктивные особенности антенн, рельеф местности, функциональное назначение прилегающей территории, этажность застройки. Необходимо следить, чтобы уровень электромагнитной энергии на территории жилой застройки не превышал допустимого уровня (см. табл. 108—ПО).

Методы расчета ожидаемого электромагнитного поля достаточно сложные. Поэтому их должны делать специалисты.

При экспертизе проектных материалов органы санитарной службы должны требовать от проектных организаций результаты расчета напряженности поля для территории на расстоянии до 3000—5000 м от проектируемого радиотехнического объекта с электромагнитным излучением. Следует учитывать сложную (мозаичную) структуру поля возле поверхности земли и сезонную зависимость его интенсивности.

При установке антенн на определенной высоте от поверхности земли в непосредственной близости от метеорологической (радиолокационной) станции образуется зона резкого ослабления поля ("мертвая зона"), где излучения практически не будет. Геометрический расчет свидетельствует, что с подъемом антенны размер "мертвой зоны" увеличивается. Так, если высота антенны равна 5 м, зона ослабления излучения составляет 280 м, а при высоте антенны 15 м — 800 м. Имеет значение и угол наклона антенны.

Защита от электромагнитных полей, создаваемых антенными системами телевизионных центров и ретрансляторов, прежде всего должна обеспечиваться созданием СЗЗ. Их устанавливают в каждом конкретном случае.

СЗЗ считается территория, где на высоте до 2 м от поверхности земли превышены ПДУ ЭМП. Обычно она прилегает к технической территории радиотехнического объекта. Внешняя граница определяется на высоте до 2 м от поверхности земли, где уровни ЭМП равны ПДУ.

СЗЗ для радиотрансляционных станций устанавливают в зависимости от их назначения по радиусу (для радиолокаторов кругового обзора) или по направлению (для однонаправленных и секторальных радиолокаторов) излучения. При этом обязательно учитывают направление антенн в горизонтальной плоскости.

Антенны передающих радиостанций, телецентров, телевизионных ретрансляторов, радиолокационных станций излучают электромагнитную энергию под определенным углом к горизонту. Величина ее зависит от высоты над уровнем земли. Поэтому, кроме СЗЗ, устанавливают зону ограничения застройки дифференцированно по вертикали.

Зоной ограничения застройки является территория, где на высоте более 2 м от поверхности земли превышен ПДУ электромагнитного поля. Внешнюю границу зоны определяют относительно максимальной высоты зданий перспективной застройки на высоте верхнего этажа, где уровни электромагнитного поля не превышают нормативных.

Создание СЗЗ и зон ограничения застройки основывается на расчете распределения уровня электромагнитного поля по длине и высоте. Их размеры зависят от нормативов, суммарной мощности радиотехнических объектов, типа и высоты антенны, рельефа местности и пр.

Расчет границ СЗЗ и зоны ограничения застройки в местах расположения средств телевидения и ЧМ-радиовещания необходимо проводить по методикам, утвержденным МЗ Украины.

Размеры СЗЗ передающих радиостанций, телецентров, телевизионных ретрансляторов и радиолокационных станций могут достигать нескольких десятков, сотен и даже тысяч метров.

Проект планировки СЗЗ радиотехнического объекта разрабатывают одновременно с техническим проектом планировки и застройки прилегающего городского района или его реконструкции. Территория для комплексной организации СЗЗ должна предусматриваться во время выбора площадки для расположения радиотехнических объектов и отвечать проекту генерального плана развития населенного пункта. Графические границы СЗЗ следует перенести на генеральный план развития города, что является основным градостроительным документом.

Наиболее сложным является вопрос защиты населения от влияния электромагнитных полей радиотехнических объектов, расположенных на уже застроенной территории. Так, защита от излучения коротковолновых радиостанций может осуществляться путем экранирования жилья, изменения угла направления антенн, снижения мощности передатчика, вынесения радиостанции за пределы населенного пункта, а жилья — из зоны влияния радиостанции, гашения излучения в заданных направлениях. Целесообразно выносить объекты за пределы селитебной зоны. Но это не всегда возможно из технико-экономических соображений, и в таком случае необходимо применять различные активные и пассивные средства защиты. К активным средствам защиты относятся: снижение мощности передатчиков, изменение конструкций и направленности антенн в вертикальной плоскости. Пассивные методы защиты — это градостроительные и планировочные мероприятия, различные инженерно-строительные конструкции, дающие возможность снизить излучение поверхности земли и создать "радиотени" в зонах пребывания людей.

Один из путей защиты — градостроительная реконструкция прилегающей к источникам излучения территории. Нужно предусмотреть вынесение из СЗЗ жилых и административных зданий, школ, детских учреждений, общежитий, снесение малоценного жилого фонда и обеспечение оставшихся зданий дополнительными средствами защиты. Следует учитывать, что бетонные и кирпичные стены снижают интенсивность электромагнитного излучения на 8—10 дБ (при 10 дБ — в 100 раз), а обычное окно — только на 3—6 дБ. Большое значение имеют и планировочные мероприятия. Эффективным средством снижения напряженности электромагнитного поля внутри зданий является их ориентация глухим торцом в сторону источников излучения электромагнитных волн или возведение домов галерейного типа.

Для защиты от излучения можно использовать экранирование, размещая общественные и административные здания между источником электромагнитных излучений и жилой застройкой. Зеленые насаждения также являются экранами и в некоторой мере снижают напряженность электромагнитных волн. Целесообразно использовать рельеф местности на территориях, расположенных вблизи источников излучения, и возводить жилые здания на участках, где есть "радиотень". Достаточно эффективны также дифракционные экраны. Это вертикальная стенка из материала, который отражает электромагнитные волны, установленная на определенном расстоянии от источника излучения. Эффективность экранов и создаваемая ими "радиотень" зависят от их размеров, расстояния от экрана до источника излучения и длины излучаемых радиоволн. В качестве материала для экранов используют металлическую сетку или лист. При этом толщина листа не имеет особого значения и определяется, главным образом, исходя из конструктивных соображений. Листы из магнитных металлов действуют эффективнее листов из немагнитных металлов. При этом первые практически полностью защищают от электромагнитных излучений.

В качестве экранов для окон применяют прозрачное стекло с металлизированными пленками. Оно ослабляет электромагнитное поле на 20—25 дБ. Сетчатые экраны из проволоки имеют значительно меньшую эффективность, чем сплошные из металлических листов, которые ослабляют мощность электромагнитного поля на 20—30 дБ (в 100—1000 раз). Также применяют эластичные экраны из специальных тканей, в структуре которых тонкие металлические нитки образуют сетку с ячейками размером 0,5 х 0,5 мм. Они снижают мощность электромагнитного поля на 40—50 дБ.

Санитарно-эпидемиологическая служба контролирует соблюдение ПДУ электромагнитного поля на стадиях проектирования, реконструкции и эксплуатации радиотехнических объектов на прилегающей селитебной территории. В разделе проекта "Мероприятия по охране окружающей среды" должны содержаться результаты расчета границ СЗЗ и зоны ограничения от радиотехнических объектов.

Во время проектирования жилой застройки или отдельных сооружений вблизи источника излучения электромагнитной энергии контроль за соблюдением нормативных величин на территории, отводящейся под строительство, осуществляется на основании расчетного и инструментального методов определения уровня электромагнитного поля. При приемке в эксплуатацию новых или реконструированных радиотехнических объектов уровни электромагнитного поля измеряет ведомственная служба при участии санитарных врачей, а при приемке общественных зданий — представители санитарно-эпидемиологической службы при участии представителей радиотехнического объекта.

Врачи санитарно-эпидемиологической службы проводят подобные измерения в процессе текущего санитарного надзора. На каждый радиотехнический объект, излучающий в окружающую среду электромагнитную энергию, составляют санитарный паспорт, в котором указывают результаты расчетов и измерений электромагнитного поля, соответствие их нормативным требованиям, рекомендации санитарно-эпидемиологической службы и эффективность их выполнения.

Необходимо отметить, что защита населения от вредного воздействия электромагнитных полей является очень актуальным, но еще недостаточно изученным вопросом.