Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Вищий державний навчальний заклад

"Ужгородський національний університет"

Математичний факультет

Реферат

Дія електромагнітних полів на людину та захист від них

Підготувала

студентка 3 курсу

спец. "Математика"

Петраш О.В.

Ужгород-2014

Зміст

електромагнітний поле випромінювання захист

Вступ

1. Електромагнітні поля

2. Вплив на організм людини

3. Способи і засоби захисту

4. Засоби індивідуального захисту

Висновок

Список літератури

Вступ

Рік у рік зростає забруднення навколишнього середовища фізичними небезпечними факторами, до яких належать і електромагнітні та іонізуючі і теплові випромінювання, транспортний та виробничий шум або, як заведено говорити, акустичне забруднення навколишнього природного середовища. До сьогодні постійний моніторинг параметрів фізичних факторів у багатьох містах і населених пунктах практично не здійснюється. А тим часом такий небезпечний фактор як електромагнітне випромінювання дуже небезпечно впливає на здоров'я людини. Його джерелами є теле- та радіостанції, лінії електропередач, виробниче обладнання та численні побутові прилади, в оточенні яких проходить життєдіяльність переважної більшості не лише міського, але й сільського населення.

Сьогодні людство, само того не підозрюючи, існує в океані електромагнітних полів. Ці поля різні за частотою та напруженістю. Їхні характеристики коливаються у часі. Весь цей процес отримав назву "електросмог", і вчені гаряче обговорюють, яку небезпеку людям створюють джерела найрізноманітніших електромагнітних випромінювань. Високочастотні випромінювання можуть іонізувати атоми та молекули соматичних клітин і порушувати в них біохімічні процеси. Електромагнітні коливання довгохвильового спектра здатні нагрівати органіку та надавати молекулам теплового руху.

Стрімко зростає енергонасиченість побуту людей. Електроніка підступає все ближче та ближче до людини. Комп'ютер, телевізор, відео система, мікрохвильова піч, радіотелефон - ось далеко не повній перелік технічних пристроїв, з якими людина постійно взаємодіє. Павутина проводів електропостачання в домах та в службових приміщеннях оточує людину. Людина вже поставлена в такі умови, за яких вона значний час знаходиться під впливом штучних полів, створених електронними системами та системами електропостачання. Особливо інтенсивно входять до нашого життя комп'ютери та телевізійні системи. Без них вже дуже важко уявити сучасний світ, а тим більше завтрашній. Але й це прогресивне явище при широкому його використанні проявилося несподіваною стороною. Штучно створені поля, якими оточила себе людина, виявилися надзвичайно небезпечними для її здоров'я. Традиційно вважалося, що рівень енергії полів є основним діючим фактором. Однак виявилося, що ситуація набагато складніша. Досліди, проведені в США та Швеції виявили, що, навіть якщо електромагнітні поля, що створюються технічними системами, в сотні разів слабші від природного поля Землі, можуть бути небезпечними для здоров'я. Раніше вважалося, що низько інтенсивні поля не іонізаційного рівня є безпечними. Вважалося, що небезпечним є високо інтенсивне іонізуюче опромінення, а небезпечність таких низько інтенсивних полів важко було навіть передбачити Статистика захворюваності каже про те, що дуже застарілою є думка про безпечність іонізуючого магнітного опромінення. Механізм дії низько інтенсивного електромагнітного опромінення на біологічні системи сучасна наука ще не розкрила, але медиками вже відкриті факти існування надзвичайно серйозної небезпеки. За цих обставин заспокоювання громадськості міркуваннями про низький рівень техногенного опромінення порівняно з рівнями природних полів та про їх немовби безпечності в наслідок відсутності іонізації, не можуть залишатися переконливими, оскільки доводять зворотне. Те, що штучно створене електромагнітне опромінення з інтенсивністю значно меншою, ніж природні поля, таке шкідливе для людини, спонукає зробити висновок, що між штучними полями та природними полями існує фундаментальна якісна розбіжність. Природа цієї розбіжності ще потребує розкриття та вивчення. Приводяться результати дослідів шведських вчених, проаналізувавши відомості про частоту раку серед 400 тис. осіб, що мешкають в домах, які знаходяться на відстані до 300 м від високовольтної лінії електропередач. В цій групі було виявлено 142 дитини з різними видами злоякісних новоутворень та 548 дорослих з пухлинами мозку або лейкозом. При цьому виявилось, що ризик виникнення захворювань збільшується вже при досягненні рівня магнітної індукції 3 мГц, що значно нижче природного поля Землі. Як бачимо, не все гаразд в розумінні проблеми безпеки електромагнітних полів.

Якщо не змінити принципи будови електронних та радіотехнічних систем, то тенденція їх розвитку та негативний вплив на біосистеми на польовому рівні може призвести до катастрофічного за своїми наслідками впливу на біосферу та на людину.

1. Електромагнітні поля

На практиці при характеристиці електромагнітної обстановки використовують терміни "електричне поле", "магнітне поле", "електромагнітне поле". Коротко пояснимо, що це означає і який зв'язок існує між ними. Електричне поле створюється зарядами. Наприклад, в усім відомих шкільних дослідах з електризації ебоніту, присутня як раз електричне поле.

Магнітне поле створюється при русі електричних зарядів по провіднику. Для характеристики величини електричного поля використовується поняття напруженість електричного поля, позначення Е, одиниця виміру В/м (Вольт-на-метр). Величина магнітного поля характеризується напруженістю магнітного поля Н, одиниця А/м (ампер на-метр). При вимірі наднизьких і вкрай низьких частот часто також використовується поняття магнітна індукція В, одиниця Тл (Тесла), одна мільйонна частина Тл відповідає 1,25 А/м.

За визначенням, електромагнітне поле - це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється вплив між електричними зарядженими частинками. Фізичні причини існування електромагнітного поля пов'язані з тим, що змінюється в часі електричне поле Е породжує магнітне поле Н, а змінюється Н - вихровий електричне поле: обидві компоненти Е і Н, безперервно змінюючись, збуджують один одного. ЕМП нерухомих або рівномірно рухомих заряджених частинок нерозривно пов'язане з цими частками. При прискореному русі заряджених частинок, ЕМП "відривається" від них і існує незалежно у вигляді електромагнітних хвиль, не зникаючи з усуненням джерела (наприклад, радіохвилі не зникають і за відсутності струму в випромінювання їх антени).

Електромагнітні хвилі характеризуються довжиною хвилі, позначення l (лямбда). Джерело, що генерує випромінювання, а по суті створює електромагнітні коливання, характеризуються частотою, позначення - f. Важлива особливість ЕМП - це поділ його на так звану "близьку" і дальню зони. В "ближній" зоні, або зоні індукції, на відстані від джерела r<l ЕМП можна вважати квазістатичним. Тут воно швидко зменшується з відстанню, обернено пропорційно квадрату r-2 чи кубу r-3 відстані. В "ближній" зоні випромінювання електромагнітна хвилі ще не сформована. Для характеристики ЕМП вимірювання змінного електричного поля Е і змінного магнітного поля Н виробляються роздільно. Поле в зоні індукції служить для формування біжать складової полів (електромагнітної хвилі), відповідальних за випромінювання. "Далека" зона - це зона сформувалася електромагнітної хвилі, починається з відстані r>3l. В "дальній" зоні інтенсивність поля убуває назад пропорційно відстані до джерела r-1.

В "дальній" зоні випромінювання є зв'язок між Е і Н: Е=377Н, де 377 хвильовий опір вакууму, Ом. Тому вимірюється, як правило, лише Є. У Росії на частотах вище 300 МГц зазвичай вимірюється щільність потоку електромагнітної енергії (ППЕ), або вектор Пойтінга. Позначається як S, одиниця виміру Вт/м². ППЕ характеризує кількість енергії, яку переносять електромагнітної хвилею в одиницю часу через одиницю поверхні, перпендикулярної до напрямку поширення хвилі.

2. Вплив на організм людини

Широкі дослідження електромагнітних полів були розпочаті в 60-і роки. Був накопичений великий клінічний матеріал про несприятливий дії магнітних і електромагнітних полів, було запропоновано ввести нове нозологічні захворювання "Радіохвильова хвороба" або "Хронічне ураження мікрохвилями". Надалі, роботами вчених у Росії було встановлено, що, по-перше, нервова система людини, особливо вища нервова діяльність, чутлива до ЕМП, і, по-друге, що ЕМП має т.зв. інформаційним дією при впливі на людину в інтенсивності нижче порогової величини ефекту. У результаті нормативи в Росії були встановлені дуже жорсткими і відрізнялися від американських і європейських кілька тисяч разів (наприклад, у Росії ПДУ для професіоналів 0,01 мВт/см²; в США - 10 мВт/см²).

Біологічна дія електромагнітних полів

Експериментальні дані як вітчизняних, так і зарубіжних дослідників свідчать про високу біологічну активність ЕМП у всіх частотних діапазонах. При відносно високих рівнях випромінювання ЕМП сучасна теорія визнає теплової механізм впливу. При відносно низькому рівні ЕМП (наприклад, для радіочастот вище 300 МГц це менше 1 мВт/см2) говорити про інформаційному характері впливу на організм. Механізми дії ЕМП в цьому випадку ще мало вивчені. Численні дослідження в області біологічної дії ЕМП дозволять визначити найбільш чутливі системи організму людини: нервова, імунна, ендокринна і статева. Ці системи організму є критичними. Реакції цих систем повинні обов'язково враховуватися при оцінці ризику впливу ЕМП на населення. Біологічний ефект ЕМП в умовах тривалого багаторічного впливу накопичується, в результаті можливий розвиток віддалених наслідків, включаючи дегенеративні процеси центральної нервової системи, рак крові (лейкози), пухлини мозку, гормональні захворювання. Особливо небезпечні ЕМП можуть бути для дітей, вагітних (ембріон), людей із захворюваннями центральної нервової, гормональної, серцево-судинної системи, алергіків, людей з ослабленим імунітетом.

Вплив на нервову систему

Велика кількість досліджень, виконаних в Росії, і зроблені монографічні узагальнення, дають підставу віднести нервову систему до однієї з найбільш чутливих систем в організмі людини до впливу ЕМП. На рівні нервової клітини, структурних утворень по передачі нервових імпульсів (синапсі), на рівні ізольованих нервових структур виникають істотні відхилення при впливі ЕМП малої інтенсивності. Змінюється вища нервова діяльність, пам'ять у людей, які мають контакт з ЕМП. Ці особи можуть мати схильність до розвитку стресових реакцій. Певні структури головного мозку мають підвищену чутливість до ЕМП. Зміни проникності гематоенцефалічного бар'єру може призвести до несподіваних несприятливих ефектів. Особливу високу чутливість до ЕМП виявляє нервова система ембріона.

Вплив на імунну систему

В даний час накопичено достатньо даних, що вказують на позитивний вплив ЕМП на імунологічну реактивність організму. Результати досліджень дають підстави вважати, що при дії ЕМП порушуються процеси імуногенезу, частіше в бік їх пригнічення. Встановлено також, що у тварин, опромінених ЕМП, змінюється характер інфекційного процесу - протягом інфекційного процесу обтяжується. Виникнення автоімунітету пов'язують не стільки зі зміною антигенної структури тканин, скільки з патологією імунної системи, в результаті чого вона реагує проти нормальних тканинних антигенів. Відповідно до цієї концепції. основу всіх автоімунних станів становить першу чергу імунодефіцит по залежної клітинної популяції лімфоцитів. Вплив ЕМП високих інтенсивностях на імунну систему організму проявляється у згубному ефекті на Т-систему клітинного імунітету. ЕМП можуть сприяти неспецифічному обмеження імуногенезу, посилення утворення антитіл до тканин плоду і стимуляції автоімунної реакції в організмі вагітної самки.

Вплив на ендокринну систему і нейрогуморальну реакцію

У роботах вчених ще в 60-ті роки в трактуванні механізму функціональних порушень при впливі ЕМП провідне місце відводилося змін у гіпофіз печінкової системі. Дослідження показали, що при дії ЕМП, як правило, відбувалася стимуляція гіпофізарно-адреналінової системи, що супроводжувалося збільшенням вмісту адреналіну в крові, активацією процесів згортання крові. Було визнано, що однією з систем, рано і закономірно в реакцію організму на вплив різних факторів зовнішнього середовища, є система гіпоталамус-гіпофіз-кора надниркових залоз. Результати досліджень підтвердили це положення.

Вплив на статеву функцію

Порушення статевої функції зазвичай пов'язані зі зміною її регуляції з боку нервової та нейроендокринної систем. З цим пов'язані результати роботи з вивчення стану гонадотропної активності гіпофіза при впливі ЕМП. Багаторазове опромінення ЕМП викликає зниження активності гіпофіза

Будь-який чинник навколишнього середовища, впливає на жіночий організм під час вагітності і який вплив на ембріональний розвиток, вважається тератогенним. Багато вчених відносять ЕМП до цієї групи факторів.

Першорядне значення в дослідженнях тератогенезу має стадія вагітності, під час якої впливає ЕМП. Прийнято вважати, що ЕМП можуть, наприклад, викликати каліцтва, впливаючи у різні стадії вагітності. Хоча періоди максимальної чутливості до ЕМП є. Найбільш уразливими періодами є зазвичай ранні стадії розвитку зародка, відповідні періодам імплантації і раннього органогенезу.

Було висловлено думку про можливість специфічної дії ЕМП на статеву функцію жінок, на ембріон. Відзначено більш висока чутливість до впливу ЕМП яєчників ніж сім'яників. Встановлено, що чутливість ембріона до ЕМП значно вище, ніж чутливість материнського організму, а внутрішньоутробне пошкодження плоду ЕМП може статися на будь-якому етапі його розвитку. Результати проведених епідеміологічних досліджень дозволять зробити висновок, що наявність контакту жінок з електромагнітним випромінюванням може привести до передчасних пологів, вплинути на розвиток плоду і, нарешті, збільшити ризик розвитку вроджених вад.

Інші медико-біологічні ефекти

З початку 60-х років в СРСР були проведені широкі дослідження з вивчення здоров'я людей, які мають контакт з ЕМП на виробництві. Результати клінічних досліджень показали, що тривалий контакт з ЕМП у СВЧ діапазоні може призвести до розвитку захворювань, клінічну картину якого визначають, перш за все, зміни функціонального стану нервової та серцево-судинної систем. Було запропоновано виділити самостійне захворювання - радіохвильова хвороба. Це захворювання, на думку авторів, може мати три синдрому у міру посилення важкості захворювання:

· астенічний синдром;

· астено-вегетативний синдром;

· іпоталаміческій синдром.

Найбільш ранніми клінічними проявами наслідків впливу ЕМ-випромінювання на людину є функціональні порушення з боку нервової системи, які проявляються перш за все у вигляді вегетативних дисфункцій неврастенічного і астенічного синдрому. Особи, які тривалий час перебували в зоні ЕМ-випромінювання, пред'являють скарги на слабкість, дратівливість, швидку стомлюваність, ослаблення пам'яті, порушення сну. Нерідко до цих симптомів приєднуються розлади вегетативних функцій. Порушення з боку серцево-судинної системи проявляються, як правило, нейроциркулярною дистонією: лабільність пульсу та артеріального тиску, схильність до гіпотонії, болі в області серця й ін. Відзначаються також фазові зміни складу периферичної крові (лабільність показників) з подальшим розвитком помірної лейкопенії, нейропенія, еритроцитопенія. Зміни кісткового мозку носять характер реактивного компенсаторного напруги регенерації. Зазвичай ці зміни виникають в осіб за родом своєї роботи постійно знаходилися під дією ЕМ-випромінювання з досить великою інтенсивністю. Працюючі з МП і ЕМП, а також населення, що живе в зоні дії ЕМП скаржаться на дратівливість, нетерплячість. Через 1-3 роки у деяких з'являється почуття внутрішньої напруженості, метушливість. Порушуються увагу і пам'ять. Виникають скарги на малу ефективність сну і на стомлюваність. Враховуючи важливу роль кори великих півкуль і гіпоталамуса в здійсненні психічних функцій людини, можна очікувати, що тривале повторне вплив гранично допустимих ЕМ-випромінювання (особливо в дециметровому діапазоні хвиль) може повести до психічних розладів.

3. Способи і засоби захисту

Організаційні заходи щодо захисту від ЕМП. До організаційних заходів із захисту від дії ЕМП належать: вибір режимів роботи випромінює устаткування, що забезпечує рівень випромінювання, що не перевищує гранично допустимий, обмеження місця і часу перебування в зоні дії ЕМП (захист відстанню і часом), позначення і огородження зон з підвищеним рівнем ЕМП.

Захист часом застосовується, коли немає можливості знизити інтенсивність випромінювання у цій точці до гранично допустимого рівня. У діючих ПДУ передбачена залежність між інтенсивністю щільності потоку енергії і часом опромінення.

Захист відстанню ґрунтується на падінні інтенсивності випромінювання, яке назад пропорційно квадрату відстані і застосовується, якщо неможливо послабити ЕМП іншими заходами, в тому числі і захистом часом. Захист відстанню покладена в основу зон нормування випромінювань для визначення необхідного розриву між джерелами ЕМП і житловими будинками, службовими приміщеннями і т.п. Для кожної установки, що випромінює електромагнітну енергію, повинні визначатися санітарно-захисні зони в яких інтенсивність ЕМП перевищує ПДК. Межі зон визначаються розрахунково для кожного конкретного випадку розміщення випромінюючої установки при роботі їх на максимальну потужність випромінювання і контролюються за допомогою приладів. Відповідно до ГОСТ 12.1.026-80 зони випромінювання захищаються або встановлюються попереджувальні знаки з написами: "Не входити, небезпечно!".

Інженерно-технічні заходи щодо захисту населення від ЕМП

Інженерно-технічні захисні заходи будуються на використанні явища екранування електромагнітних полів безпосередньо в місцях перебування людини або на заходах щодо обмеження емісійних параметрів джерела поля. Останнє, як правило, застосовується на стадії розробки вироби, що служить джерелом ЕМП. Радіовипромінювання можуть проникати в приміщення, де знаходяться люди через віконні і дверні прорізи. Для екранування оглядових вікон, вікон приміщень, скління стельових ліхтарів, перегородок застосовується металізоване скло, що володіє екрануючими властивостями. Така властивість склу надає тонка прозора плівка або окислів металів, найчастіше олова, або металів - мідь, нікель, срібло і їх поєднання. Плівка має достатньої оптичної прозорість і хімічну стійкість. Будучи нанесеною на одну сторону поверхні скла вона послаблює інтенсивність випромінювання в діапазоні 0,8-150 см на 30 дБ (у 1000 разів). При нанесенні плівки на обидві поверхні скла ослаблення досягає 40 дБ (в 10000 разів).

Для захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань в будівельних конструкціях як захисних екранів можуть застосовуватися металева сітка, металевий лист або будь-яке інше провідне покриття, у тому числі і спеціально розроблені будівельні матеріали. У ряді випадків досить використання заземленої металевої сітки, що поміщається під лицювальний, або штукатурний шар. Як екранів можуть застосовуватися також різні плівки і тканини з металізованим покриттям. В останні роки в якості радіоекранізуючих матеріалів отримали металізовані тканини на основі синтетичних волокон. Їх отримують методом хімічної металізації (з розчинів) тканин різної структури і щільності. Існуючі методи отримання дозволяє регулювати кількість наноситься металу в діапазоні від сотих часток до одиниць мкм і змінювати поверхневий питомий опір тканин від десятків до часток Ом. Екранувальні текстильні матеріали мають малою товщиною, легкістю, гнучкістю, вони можуть дублюватися іншими матеріалами (тканинами, шкірою, плівками), добре поєднуються зі смолами і латексами.

4. Засоби індивідуального захисту

Засоби індивідуального захисту використовуються у тих випадках коли інші заходи недостатньо ефективні: при переході через зони збільшеної інтенсивності випромінювання, при ремонтних та налагоджувальних роботах у аварійних ситуаціях, під час короткочасного контролю та при зміні інтенсивності опромінення. ЗІЗ застосовують тоді, коли безпека робіт не може бути забезпечена конструкцією та розміщенням устаткування, організацією виробничих процесів, архітектурно-планувальними рішення мита засобами колективного захисту.

Відповідно до Закону України "Про охорону праці" на роботах із шкідливими та небезпечними умовами праці службовцям безкоштовно видаються спецодяг, спецвзуття та інші засоби індивідуального захисту.

Для захисту тіла використовується одяг із металізованих тканин та радіо поглинаючих матеріалів. Металізована тканина складається із бавовняних чи капронових ниток, спірально обвитих металевим дротом. Таким чином, ця тканина, мов металева сітка (при віддалі між нитками 0,5мм) послаблює випромінювання не менш, як на 20-30 дБ. При зшиванні деталей захисного одягу потрібно забезпечити контакт ізольованих провідників. Тому електрогерметизація швів проводиться електропровідними розчинами чи клеями, які забезпечують гальванічний контакт або збільшують ємнісний зв'язок проводів, котрі не контактують.

Очі захищають спеціальними окулярами зі скла з нанесеною на внутрішній бік провідною плівкою двоокису олова. Гумова оправа окулярів має запресовану металеву сітку або обклеєна металізованою тканиною. Цими окулярами випромінювання НВЧ послаблюється на 20-30 дБ. Раніше використовували рукавички та бахіли, зараз вважають непотрібними, оскільки допустима величина щільності потоку енергії для рук та ніг у багато разів вища ніж для тіла.

Колективні та індивідуальні засоби захисту можуть забезпечити тривалу безпечну роботу персоналу на об'єктах.

Висновок

Сьогодні людство, само того не підозрюючи, існує в океані електромагнітних полів. Стрімко зростає енергонасиченість побуту людей. Електроніка підступає все ближче та ближче до людини. Комп'ютер, телевізор, відео система, мікрохвильова піч, радіотелефон - ось далеко не повній перелік технічних пристроїв, з якими людина постійно взаємодіє.

Штучно створені поля, якими оточила себе людина, виявилися надзвичайно небезпечними для її здоров'я. Традиційно вважалося, що рівень енергії полів є основним діючим фактором. Однак виявилося, що ситуація набагато складніша. Досліди, проведені в США та Швеції виявили, що, навіть якщо електромагнітні поля, що створюються технічними системами, в сотні разів слабші від природного поля Землі, можуть бути небезпечними для здоров'я.

Електромагнітне поле - це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється вплив між електричними зарядженими частинками. Фізичні причини існування електромагнітного поля пов'язані з тим, що змінюється в часі електричне поле Е породжує магнітне поле Н, а змінюється Н - вихровий електричне поле: обидві компоненти Е і Н, безперервно змінюючись, збуджують один одного. ЕМП нерухомих або рівномірно рухомих заряджених частинок нерозривно пов'язане з цими частками.

Список літератури

1. Арустамов Е.А. Безпека життєдіяльності. - К.: 2001.

2. Гарін В.М. Екологія для технічних вузів. - Ростов на Дону: 2001.

3. Кріксунов Е.А., Пасічник В.В., Сидорин А.П. Екологія. - М.: "Дрофа", 2004.

4. "Охорона праці від "А" до "Я" С.А. Андрєєв, О.С. Єфремова, М. - К.: 2006.

Размещено на Allbest.ru