Характеристика источников электромагнитного поля. Международная классификация электромагнитных волн. Допустимый уровень. Меры защиты.
Электромагнитное поле — фундаментальное физическое поле, взаимодействующее с электрически заряженными телами, представимое как совокупность электрического и магнитного полей, которые могут при определённых условиях порождать друг друга.
Электромагнитным полем обладают (то есть являются его источниками) все источники тока и все работающие от электрического тока приборы. Это различные ЭВМ, СВЧ-печи, мобильные телефоны, телерадиовещание, радиосвязь и др.
В качестве основных источников электромагнитного поля можно выделить:
1) Линии электропередач - провода работающей линии электропередач создают в прилегающем пространстве (на расстояниях порядка десятков метров от провода) электромагнитное поле промышленной частоты (50 Гц). Причем напряженность поля вблизи линии может изменяться в широких пределах, в зависимости от ее электрической нагрузки. Стандартами установлены границы санитарно-защитных зон вблизи ЛЭП.
2) Электропроводка (внутри зданий и сооружений) - к электропроводке относятся: кабели электропитания систем жизнеобеспечения зданий, токораспределительные провода, а также разветвительные щиты, силовые ящики и трансформаторы. Электропроводка является основным источником электромагнитного поля промышленной частоты в жилых помещениях. При этом уровень напряженности электрического поля, излучаемого источником, зачастую относительно невысок (не превышает 500 В/м).
3) Бытовые электроприборы - источниками электромагнитных полей являются все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока. При этом уровень излучения изменяется в широчайших пределах в зависимости от модели, устройства прибора и конкретного режима работы. Также уровень излучения сильно зависит от потребляемой мощности прибора - чем выше мощность, тем выше уровень электромагнитного поля при работе прибора. Напряженность электрического поля вблизи электробытовых приборов не превышает десятков В/м.
4) Персональные компьютеры - кроме монитора и системного блока персональный компьютер может также включать в себя большое количество других устройств (таких, как принтеры, сканеры, сетевые фильтры и т.п.). Все эти устройства работают с применением электрического тока, а значит, являются источниками электромагнитного поля.
5) Теле- и радиопередающие станции - на территории России в настоящее время размещается значительное количество радиотрансляционных станций и центров различной принадлежности.
Передающие станции и центры размещаются в специально отведенных для них зонах и могут занимать довольно большие территории (до 1000 га). По своей структуре они включают в себя одно или несколько технических зданий, где находятся радиопередатчики, и антенные поля, на которых располагаются до нескольких десятков антенно-фидерных систем (АФС). Каждая система включает в себя излучающую антенну и фидерную линию, подводящую транслируемый сигнал.
Электромагнитное поле, излучаемое антеннами радиотрансляционных центров, имеет сложный спектральный состав и индивидуальное распределение напряженностей в зависимости от конфигурации антенн, рельефа местности и архитектуры прилегающей застройки.
6) Спутниковая и сотовая связь (приборы, ретрансляторы) - системы спутниковой связи состоят из передающей станции на Земле и спутников - ретрансляторов, находящихся на орбите. Передающие станции спутниковой связи излучают узконаправленный волновой пучок, плотность потока энергии в котором достигает сотен Вт/м. Системы спутниковой связи создают высокие напряженности электромагнитного поля на значительных расстояниях от антенн. Например, станция мощностью 225 кВт, работающая на частоте 2,38 ГГц, создает на расстоянии 100 км плотность потока энергии 2,8 Вт/м2. Рассеяние энергии относительно основного луча очень небольшое и происходит больше всего в районе непосредственного размещения антенны. Сотовая радиотелефония является сегодня одной из наиболее интенсивно развивающихся телекоммуникационных систем. Основными элементами системы сотовой связи являются базовые станции и мобильные радиотелефонные аппараты. Базовые станции поддерживают радиосвязь с мобильными аппаратами, вследствие чего они являются источниками электромагнитного поля. В работе системы применяется принцип деления территории покрытия на зоны, или так называемые "соты", радиусом [0,5..10] км. Интенсивность излучения базовой станции определяется нагрузкой, то есть наличием владельцев сотовых телефонов в зоне обслуживания конкретной базовой станции и их желанием воспользоваться телефоном для разговора, что, в свою очередь, коренным образом зависит от времени суток, места расположения станции, дня недели и других факторов. В ночные часы загрузка станций практически равна нулю. Интенсивность же излучения мобильных аппаратов зависит в значительной степени от состояния канала связи "мобильный радиотелефон - базовая станция" (чем больше расстояние от базовой станции, тем выше интенсивность излучения аппарата).
7) Электротранспорт (троллейбусы, трамваи, поезда метрополитена и т.п.) является мощным источником электромагнитного поля в диапазоне частот [0..1000] Гц. При этом в роли главного излучателя в подавляющем большинстве случаев выступает тяговый электродвигатель (для троллейбусов и трамваев воздушные токоприёмники по напряженности излучаемого электрического поля соперничают с электродвигателем). В таблице приведены данные по измеренной величине магнитной индукции для некоторых видов электротранспорта:
Вид транспорта и род потребляемого тока.
8) Радарные установки - радиолокационные и радарные установки имеют обычно антенны рефлекторного типа ("тарелки") и излучают узконаправленный радиолуч. Периодическое перемещение антенны в пространстве приводит к пространственной прерывистости излучения. Наблюдается также временная прерывистость излучения, обусловленная цикличностью работы радиолокатора на излучение. Они работают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельные специальные установки могут работать на частотах до 100 ГГц и более. Вследствие особого характера излучения они могут создавать на местности зоны с высокой плотностью потока энергии (100 Вт/м2 и более).
Основные меры защиты от воздействия электромагнитных излучений:
- уменьшение излучения непосредственно у источника (достигается увеличением расстояния между источником направленного действия и рабочим местом, уменьшением мощности излучения генератора);
- рациональное размещение СВЧ и УВЧ установок (действующие установки мощностью более 10 Вт следует размещать в помещениях с капитальными стенами и перекрытиями, покрытыми радиопоглощающими материалами - кирпичом, шлакобетоном, а также материалами, обладающими отражающей способностью - масляными красками и др.);
- дистанционный контроль и управление передатчиками в экранированном помещении (для визуального наблюдения за передатчиками оборудуются смотровые окна, защищенные металлической сеткой);
- экранирование источников излучения и рабочих мест (применение отражающих заземленных экранов в виде листа или сетки из металла, обладающего высокой электропроводностью - алюминия, меди, латуни, стали);
- организационные меры (проведение дозиметрического контроля интенсивности электромагнитных излучений - не реже одного раза в 6 месяцев;
- медосмотр - не реже одного раза в год; дополнительный отпуск, сокращенный рабочий день, допуск лиц не моложе 18 лет и не имеющих заболеваний центральной нервной системы, сердца, глаз);
- применение средств индивидуальной защиты (спецодежда, защитные очки и др.).
Международная классификация электромагнитных волн по частотам
| Наименование частотного диапазона | Границы диапазона | Наименование волнового диапазона | Границы диапазона |
| Крайние низкие, КНЧ | 3 - 30 Гц | Декамегаметровые | 100 - 10 Мм |
| Сверхнизкие, СНЧ | 30 - 300 Гц | Мегаметровые | 10 - 1 Мм |
| Инфранизкие, ИНЧ | 0,3 - 3 кГц | Гектокилометровые | 1000 - 100 км |
| Очень низкие, ОНЧ | 3 - 30 кГц | Мириаметровые | 100 - 10 км |
| Низкие частоты, НЧ | 30 - 300 кГц | Километровые | 10 - 1 км |
| Средние, СЧ | 0,3 - 3 МГц | Гектометровые | 1 - 0,1 км |
| Высокие частоты, ВЧ | 3 - 30 МГц | Декаметровые | 100 - 10 м |
| Очень высокие, ОВЧ | 30 - 300 МГц | Метровые | 10 - 1 м |
| Ультравысокие,УВЧ | 0,3 - 3 ГГц | Дециметровые | 1 - 0,1 м |
| Сверхвысокие, СВЧ | 3 - 30 ГГц | Сантиметровые | 10 - 1 см |
| Крайне высокие, КВЧ | 30 - 300 ГГц | Миллиметровые | 10 - 1 мм |
| Гипервысокие, ГВЧ | 300 - 3000 ГГц | Децимиллиметровые | 1 - 0,1 мм |
38.ДКМ и ПДК: основные определения.
ПДК (ДУ, ПДУ) – максимальное количество вещества в единице объема воздуха или воды (например, в мг/ м3), которое при ежедневном воздействии на организм в течение всей жизни не вызывает в нем патологических изменений, а также не нарушает нормальной жизнедеятельности.(определение из лекций)
- концентрация химического соединения во внешней среде, при воздействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни прямо или опосредованно через экологические системы (по цепям питания) не возникает соматических или психических заболеваний или изменений состояния здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Измеряется в мг/м3.(определение из методички)
Химические соединения по величине ПДК делят на 4 класса опасности
| Критерий | Ι класс чрезвыч.опасные | ΙΙ класс высокоопасные | ΙΙΙ класс умеренно опасные | ΙV класс малоопасные |
| ПДК, мг/м3 | < 0,1 | 0,1-1 | 1,1-10 | > 10 |
Для материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, влажность которых превышает 15 %, основными критериями оценки при санитарно-химических исследованиях являются значения ДКМ.
ДКМ – допустимое количество миграции (допустимое количество мигрирующих веществ). Измеряется в мг/л.
Определение уровня миграции химических веществ в этих случаях проводятся на модельных средах (дистиллированной воде, слабых растворах кислот и др.) имитирующих свойства предполагаемого ассортимента пищевых продуктов, при температурно-временных режимах, воспроизводящих реальные условия эксплуатации изделий.
Количественное содержание в модельных средах идентифицированных химических веществ не должно превышать установленные для них значения ДКМ. Значениями ПДК следует руководствоваться только в том случае, когда дл идентифицированного вещества значение ДКМ не установлено (отсутствует).
При проведении санитарно-химических исследований продукции, предназначенной для контакта с сухими продуктами питания (влажность менее 15 %), определение выделяемых химических веществ проводится в воздушной среде, при температурно-временных режимах, отражающих реальные условия эксплуатации изделий. Найденные значения оценивают и сравнивают исходя из допустимых количеств данных веществ в атмосферном воздухе населенных мест.
Значениями ПДК химических веществ в атмосферном воздухе населенных мест являются критериями, по которым следует оценивать установленный уровень миграции в воздух.