У 1995 році Всесвітня Організація Охорони Здоров’я (ВООЗ) офіційно запровадила термін “глобальне електромагнітне забруднення довкілля”. ВООЗ включила проблему електромагнітного забруднення навколишнього середовища в перелік пріоритетних проблем людства. Слід звернути увагу, що рівень цього забруднення кожні десять років зростає в 10–15 разів.
Вчений М.Фарадей відкрив явище електромагнітної індукції, що в подальшому призвело до створення електротехніки та відкриття електромагнітних хвиль, існування яких передбачив Д. Максвелл, а використання їх А. С. Поповим для радіозв’язку призвело до створення радіотехніки і радіоелектроніки. Такі важливі відкриття фізики як допомагають людині, так і шкодять її здоров’ю.
Електромагнітні поля негативно впливають на організм людини, яка працює з джерелом випромінювання, а також на населення, яке проживає поблизу джерел випромінювання та широко використовує в побуті електротехніку.
Про негативний вплив електромагнітних полів на людей, зокрема, у виробничому середовищі, розповідає лікар з гігієни праці Управління Держпраці у Рівненській області Василь Литвин
Що таке електромагнітне поле і чому воно небезпечне Електромаrнiтне поле (ЕМП) – особлива форма матерiї, за допомогою якої зiйснюється взаємодiя мiж електрично зарядженими частинками. Воно складається з двох окремих полiв – електричного та магнiтного. Силовi лінії цих nолiв взаємно перпендикулярнi. Через електромагнiтне поле передаються всi види електромагнiтного випромiнювання – вiд низькочастотного (радiохвилi) до високочастного (рентгенiвське та гамма-випромiнювання).
Електромагнiтне поле у просторi nоширюється у виrлядi електромагнітної хвилi, яка переносить енерriю, замкнену в електричному та маrнiтному полях. Електричнi та магнiтнi поля змiнюються одночасно одне з одним. При цьому спiввiдношення мiж їх миттєвими значеннями завжди залишаютъся сталими. Лише на близьких вiд джерела вiдстанях, у так званiй зонi несформованого поля, ця закономiрнiсть порушується.
Основними фiзичними параметрами електромагнiтного поля є швидкiсть поширення електромагнітної хвилi, довжина хвилi та частота коливань, якi зв’язанi мiж собою спiввiдношенням. Спектр електромагнiтних коливань радiочастот за частотою коливань та довжиною хвилi умовно подiляють на дiапазони. За частотою коливань електромагнiтнi хвилi мають дiапазони низьких (НЧ), середнiх (СЧ), високих (ВЧ), дуже високих (ДВЧ), ультрависоких (УВЧ), надвисоких (НВЧ) та надзвичайно високих частот (НЗВЧ). За довжиною розрiзняють кiлометровi, rектометровi, декаметровi, метровi, дециметровi та iншi дiапазони хвиль.
Електромагнiтна енергiя використовується у радiо-, радiорелейному i космiчному зв’язках, телебаченнi, радiолокацiї, paдioнaвiraцiї. Вона застосовується у металургiї та металообробних галузях промисловостi для iндукцiйного плавлення, зварювання, напилення металiв, у деревообробнiй, текстильнiй, легкiй та харчовiй промисловостi, у радiоспектроскопї, сучаснiй обчислювальнiй технiцi, медицинi (терапевтичні і діагностичні установки) тощо.
Джерелами електромагнiтного випромiнювання у виробничому примiщеннi можуть бути неекранованi робочi елементи високочастотних установок (iндуктори, конденсатори, ВЧ-трансформатори, фiдернi лiнiї, батареї конденсаторiв, котушки коливальних контурiв тощо). Пiд час експлуатацiї ВЧ-, ДВЧ-, УВЧ-передавачiв на радiо- та телецентрах джерелами електромагнiтноrо випромiнювання є високочастотнi rенератори, антеннi комутатори, пристрої складання потужностей електромаrнiтного поля, комунiкацiї (вiд генератора до антенного пристрою), антени.
Ступiнь опромiнення працiвникiв залежить вiд кiлькостi передатчикiв (у деяких зонах, радiо- та телецентрах їx може бути до 20), їx потужностi, екранування, розмiщення окремих їx блокiв усерединi та поза примiщенням.
Для всiх видiв зв’язку джерелом електромаrнiтного випромiнювання є передавальнi станцї. Дiї eнepriї зверхвисокочастотного дiапазону працiвники зазнають при регулюваннi, настроюваннi та випробовуваннi радiопередавальних та радiолокацiйних станцiй.
Джерела енергії ЕМП радiочастотного дiапазону подiляються на технологiчнi (основнi) та додатковi. До технологiчних належать плавильнi або гартувальнi контури, пластини конденсаторiв, фiдернi лiнії. У радiотехнiчних пристроях це генератори та ЗВЧ-блоки, антеннi системи, елементи хвилеводних трактiв. До додаткових джерел належать виноснi трансформатори, батареї конденсаторiв змiнного струму. У радiотехнiчних пристроях додатковими джерелами є неякiсно екранованi ВЧ-елементи передатчикiв i пристроїв складання потужностей та роздiльних фiльтрiв, неекранованi лiнії передачi електромагнiтної енергії на антени.
Напруга електричного поля вимірюється у вольтах на метр – В/м, а магнітного поля – в амперах на метр – А/м. Інтенсивність електромагнітного поля з різними хвилями, що діють на працівника, оцінюється за величиною щільності потоку енергії, яка падає на одиницю поверхні, і виражається у ватах на квадратний метр (Вт/м2) або в довільних одиницях: міліватах, мікроватах на квадратний сантиметр (мВт/см2, мкВт/см2).
Як реагує на електромагнітне поле організм людини
Електромагнітні поля особливо негативно впливають на організм людини, яка безпосередньо працює з джерелом випромінювання. В діапазоні промислових частот більше негативний вплив на біологічний об’єкт має електрична складова поля.
Найчутливішими до ЕМП є нейродинамічні процеси, які прямо чи побічно перемикають хронобіологічні процеси організму на патологічний або стресовий режим функціонування.
При дії ЕМП на людину можливі гострі та хронічні форми порушення фізіологічних функцій організму. Такі порушення виникають в результаті дії електричної складової ЕМП на нервову систему, а також на структуру кори головного та спинного мозку, серцево-судинної системи.
У більшості випадків такі зміни в діяльності нервової та серцево-судинної системи мають зворотній характер, але в результаті тривалої дії вони накопичуються, підсилюються з плином часу, але, як правило, зменшуються та зникають при виключенні впливу та поліпшенні умов праці. Тривалий та інтенсивний вплив ЕМП призводить до стійких порушень в організмі людини та захворювань.
Сумісна дія випромінювань широкого діапазону може викликати окрему радіохвильову хворобу. Тяжкість її наслідків прямо залежить від напруженості ЕМП, фізичних особливостей різних діапазонів частот, тривалості впливу, умов навколишнього середовища, а також від функціонального стану та стійкості організму до впливу різних чинників, можливостей адаптації. Збільшується ризик виникнення загальних захворювань, захворювань органів дихання, травлення тощо. Це може відбуватися також і за дуже невеликої інтенсивності ЕМП, яка незначно перевищує гігієнічні нормативи.
Результатом дії на організм людини електромагнітних випромінювань в діапазоні 30 кГц – 300 МГц є: загальна слабкість, підвищена втома, порушення сну, головний біль та біль в ділянці серця. З’являється роздратованість, втрачається увага, сповільнюються рухово-мовні реакції. Виникає ряд симптомів, які свідчать про порушення роботи окремих органів – шлунку, печінки, підшлункової залози. Погіршуються харчові та статеві рефлекси, діяльність серцево-судинної системи, фіксуються зміни показників білкового та вуглеводневого обміну, змінюється склад крові, зафіксовані зміни на рівні клітин. Систематична дія ЕМП високої та надвисокої частоти на організм людини викликає підвищення кров’яного тиску, трофічні явища (випадіння волосся, ламкість нігтів). ЕМП викликають зміну поляризації молекул та атомів, які є складовою частиною клітин, в результаті чого виникає небезпечний нагрів. Надмірне тепло наносить шкоду як окремим органам, так і всьому організму людини.
Професійні захворювання виникають у працівників при тривалому та інтенсивному опроміненні. При інтенсивності випромінювань близько 20 мкВт/см2 реєструється зменшення частоти пульсу, знижується артеріальний тиск, тобто явна реакція на опромінення. Така реакція сильніша й може навіть виражатися у підвищенні температури шкіри в осіб, які раніше потрапляли під дію опромінення.
При інтенсивності 6 мВт/см2 з’являються зміни у статевих залозах, у складі крові, відбувається помутніння кришталика ока. В подальшому – зміни у здатності крові зсідатися, в умовно-рефлекторній діяльності, вплив на клітини печінки, зміни у корі головного мозку. Потім – підвищення кров’яного тиску, розрив капілярів та крововиливи у легені та печінку.
Випромінювання інтенсивністю до 100 мВт/см2 викликають стійкі гіпотонію та зміни серцево-судинної системи, двосторонню катаракту. Подальше опромінення помітно впливає на тканини організму, викликає больові відчуття.
Якщо інтенсивність перевищує 1 Вт/см2, це спричинює дуже швидку втрату зору, як один із серйозних ефектів дії НВЧ на організм людини. На більш низьких частотах такі ефекти не відбуваються, і тому їх треба вважати специфічними для НВЧ діапазону. Ступінь пошкодження залежить, в основному, від інтенсивності та тривалості опромінення.
Інтенсивне НВЧ опромінення відразу викликає сльозотечу, подразнення, звуження зіниці ока. Після нетривалого (до 2-х діб) прихованого періоду спостерігається погіршення зору, яке посилюється під час повторного опромінення і свідчить про кумулятивний характер пошкоджень. У людини наявні механізми відбудови пошкоджених клітин, які вимагають тривалого часу (10-20 діб). Зі зростанням часу та інтенсивності впливу електромагнітних випромінювань, пошкодження набувають незворотного характеру.
У разі прямого впливу на око випромінювання відбувається пошкодження рогівки. серед усіх тканин ока найбільшу чутливість в діапазоні 1-10 ГГц має кришталик. Сильні пошкодження кришталика зумовлені тепловим впливом НВЧ (при щільності потоку енергії понад 100 мВт/см2). За малої інтенсивності помутніння спостерігаються тільки у задній ділянці, за великої – по всьому об’єму кришталика. Для попередження професійних захворювань, які виникають у результаті тривалої дії електромагнітних випромінювань, встановлені гранично допустимі рівні електромагнітних випромінювань, які необхідно контролювати не рідше 1 разу на рік. Якщо вводиться в дію новий об’єкт або здійснюється реконструкція діючих об’єктів, то заміри рівня електромагнітних випромінювань проводяться перед введенням їх в експлуатацію.
