Влияние шума, вибрации и электромагнитного излучения

На людей и окружающую среду

С точки зрения санитарно-гигиенических условий шум и виб­рации влияют на сердечнососудистую и двигательную систему, вызывают рассеивание и утомляемость человека, снижают его функциональные возможности.

Влияние шума и вибрации на человека и его организм в после­дние десятилетия стало одной из актуальнейших проблем не только _в России, но и во всех странах мира. Шум воздействует на человека на производстве (имеются в виду промышленные предприятия и некоторые шумовые объекты), улице и в доме. Внутри жилого дома во многих случаях этому способствует обильная радиотехническая «начинка», неисправность санитарно-технической системы, кон­струкции стен, например бетонные дома и его перекрытия.

Бурный рост промышленности в Западной Европе и России способствовал развитию науки о шуме и последствиях его воздей­ствия на людей. В 1868 г. немецкий физик Г. Гельмгольц (1821 — 1894) впервые обосновал физиологию слуха и зрения. С этого вре­мени начались исследования по различным направлениям, свя­занным с тугоухостью у людей, занятых на вредных для здоровья производствах (кузнецов, клепальщиков, котельщиков и др.). В первые годы Советской власти был издан Декрет о санитарных органах республик. На его основе функционирует профилактиче­ская служба, которая призвана защищать человека от шума.

Иное действие оказывает на человека вибрация. Действие виб­рации на человека становится особенно неприятным и опасным, если частота колебаний приближаются к собственной частоте ко­лебаний человеческого тела (5 Гц). При воздействии вибрации тело человека в разных положениях можно представить в виде кинематически изменяемой системы, отдельные части которой имеют свои собственные частоты колебаний: 4...6 Гц — плечевой пояс, бедра и голова (в положении стоя); 4...8 Гц — брюшная полость; 20... 30 Гц — голова (в положении сидя). Внутренние орга­ны имеют собственную частоту колебаний, которая находится в диапазоне 6...9 Гц. Вертикальная составляющая вибрации небла­гоприятна для людей, работающих сидя, а горизонтальная — для работающих стоя. Ухудшение зрительного восприятия происходит под действием вибраций в двухчастотных диапазонах — от 25 до 40 Гц и от 60 до 90 Гц. Надо отметить, что воздействие вибраций на человека может быть двух видов:

непосредственное воздействие — при колебаниях всего тела или отдельных его частей;

косвенное (визуальное) — при колебании различных предме­тов, находящихся в поле зрения.

Нормируются только вибрации первого вида воздействия. Кос­венные же колебания способны больше оказывать психологичес­кое воздействие на человека и достаточно просто устранимы.

Кроме того, непосредственное действие вибрации на человека может быть как местным, когда колебания передаются на отдель­ные части или органы тела, так и объемным, когда колебания предаются на человека от окружающей (пульсирующей) среды, например колебания водной среды на погруженное тело человека.

Характерными признаками вредного воздействия вибраций являются функциональные расстройства в организме человека — это измене­ние состояния основных процессов в центральной нервной систе­ме: возбуждение, торможение; реакция сердечнососудистой систе­мы; изменение сердечной деятельности, а также утомление, появле­ние болей в отдельных органах, тошнота и др. Могут оказывать воздействие на отдельные органы человека так называемые «локаль­ные вибрации», которые тоже влияют на центральную нервную систему и могут рефлекторно изменять функции отдельных орга­нов, вызывая тем самым патологические реакции, например, изме­нения в нервномышечной системе или костно-суставном аппара­те, сужение кровеносных сосудов конечностей и другие явления.

Электромагнитное излучение. В настоящее время большое вли­яние на здоровье населения и окружающую природную среду ока­зывают электромагнитные излучения (ЭМИ). Наиболее мощными источниками являются теле- и радиостанции, радиолокационные установки, линии электропередачи сверх- и ультравысокого на­пряжения. С каждым годом количество источников электромаг­нитных излучений возрастает. Человек с момента своего рождения уже находится под воздействием электромагнитных излучений, находясь в одной комнате или квартире с телевизором, компьюте­ром и другими сильно действующими источниками излучения.

Плотность потока электромагнитных полей радиорелейных ли­ний связи достигает 1 мВт/см², а военных объектов зачастую пре­вышает 10 мВт/см². Электромагнитные излучения теле- и радио­станций доходят до сотен ватт на 1 метр, а линий электропереда­чи — до 30 кВ/м. Приведенные показатели значительно превыша­ют допустимые уровни воздействия на человека и живой орга­низм. Измерения напряженности поля в районах прохождения вы­соковольтных линий электропередачи (ЛЭП) показали, что под линией (проводами) электромагнитные излучения могут дости­гать нескольких тысяч и даже десятков тысяч вольт на 1 метр. Вол­ны этого диапазона сильно поглощаются почвой, поэтому в пре­делах 50... 100 м от ЛЭП напряженность поля падает до несколь­ких сотен и даже нескольких десятков вольт на 1 метр.

Так как высоковольтные линии электропередачи проходят ря­дом с жилой застройкой и даже пересекают ее, помимо соблюде­ния нормативных требований при прокладке ЛЭП, экранизирую­щий эффект оказывает наличие близ жилых домов крупных деревь­ев, высоких кустарников (за линией отчуждения), которые суще­ственно изменяют картину электромагнитных излучений (полей).

Рельеф местности, где проходит ЛЭП, также может влиять на интенсивность электромагнитного поля. Повышение уровня мест­ности по отношению к условной прямой, соединяющей основа­ние двух соседних опор, приводит к приближению к поверхности земли токонесущих проводов и увеличению напряженности поля I наоборот, понижение уровня местности приводит к снижению напряженности поля.

Необходимо отметить, что напряженность поля подлинней ЛЭП _и вблизи ее зависит от напряжения на ней (330, 500, 750 кВ) и от расстояния между проводами. Экспериментальное изучение био­логического действия электромагнитного поля ЛЭП показало, что его неблагоприятные воздействия на организм человека может про­явиться при напряженности электрического тока в 1000 В/м. Наи­более чувствительна к такому воздействию нервная система, кото­рая влияет на изменение других систем организма человека, в ча­стности, эндокринного аппарата и обменных процессов.

Электромагнитные излучения промышленного характера, осо­бенно в условиях населенных мест, как биологически действую­щий фактор подлежат всестороннему гигиеническому нормиро­ванию с разработкой соответствующих рекомендаций по защите населения от его влияния.

В целях защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого высоковольтной ЛЭП, устанавливается санитарно­защитная зона для линий напряжением, м:

330 кВ……………………………………………………………………………………20

500 кВ…………………………………………………………………………………... 30

750 кВ……………………………………………………………………………………40

1150 кВ…………………………………………………………………………………..55

Границы санитарно-защитных зон установлены вдоль трасс ЛЭП с горизонтальным расположением проводов по обе стороны от проекции на землю крайних фазных проводов в направлении, пер­пендикулярном к ЛЭП.

Ближайшее расстояние от оси проектируемых ЛЭП напряже­нием 750... 1150 кВ до границы населенных пунктов, как правило, должно быть не менее, м, для линий напряжения:

750 кВ…………………………………………………………………………………..250

1150 кВ…………………………………………………………………………………300

К естественным электромагнитным излучениям (ЭМИ) отно­сится магнитное поле Земли, которое характеризуется напряжен­ностью и измеряется А/м. Причем напряженность магнитного поля Земли возрастает с широтой и имеет глобальные, региональные и локальные особенности (аномалии). Некоторые аномалии исполь­зуются в качестве признаков для поиска полезных ископаемых, прежде всего железной руды.

Установлено, что магнитное поле Земли удерживает огромное число заряженных частиц космического происхождения. Их энер­гия и концентрация зависят от расстояния до Земли и геомагнит­ной широты. Частицы заполняют околоземное пространство. Область, заполненную такими частицами, движущимися в магнитном поле Земли, называют магнитосферой. Она отделена от меж­планетного пространства магнитопаузой (рис. 12.4).

Под влиянием корпускулярных потоков частиц (солнечного ветра), обтекающих магнитосферу, магнитное поле Земли испы­тывает кратковременные изменения. Это явление называется маг­нитной бурей. Изменения в геомагнитном поле связаны с солнеч­ной активностью. Однако эта связь не представляет собой строгой функциональной зависимости, ибо является следствием наложе­ния процессов разного масштаба и разной физической природы, т.е. процессов, протекающих на Солнце, в межпланетном про­странстве и атмосфере Земли.

Допустим, что на Солнце произошла вспышка, тогда в сторо­ну Земли вырывается быстрый поток солнечной плазмы (энер­гии). Солнечный ветер, проникая в магнитосферу, резко повыша­ет температуру частиц. В верхних слоях атмосферы частицы кор­пускулярных потоков (солнечного ветра) создают дополнитель­ную ионизацию (которая изменяет условия распространения ра­диоволн), вызывают свечения (наблюдаемые в виде полярных си­яний) и магнитные бури.

Следует отметить, что геомагнитное поле Земли, как и грави­тационное, обладает всепроникающей и всеохватывающей физи­ческой способностью, поэтому оно оказывает влияние на про­цессы, происходящие на Земле и в окружающем ее пространстве, воздействует на все живое, в том числе и на человека. Так, в пери­оды магнитных бурь увеличивается количество сердечнососудистых заболеваний, ухудшается состояние людей, страдающих ги­пертонией. Изучение характера действия магнитного поля на жи­вые организмы представляет одно из новых и перспективных на­правлений науки не только в биологии, но и в экологии.