Общеизвестно, что человек и окружающая среда находятся под постоянным воздействием электромагнитных полей, создаваемых как естественными, так и техногенными источниками электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение и поля естественных источников, таких как космос, галактика, Солнце и других, являются постоянными природными характеристиками среды обитания человека.
Электромагнитное загрязнение окружающей среды, общие сведения, критерии, электромагнитный спектр, классификация источников электромагнитного поля.
А вот электромагнитное излучение и поля, создаваемые техногенными источниками, используемыми в экономических и в военных целях, оказывают, как правило, либо прямое, либо побочное негативное воздействие на человека. А также могут при определенных условиях нарушать нормальное функционирование некоторых объектов и систем инфраструктуры, использующих в своих технологиях электромагнитные поля.
Проблема взаимодействия человека с электромагнитными полями (ЭМП) техногенного характера существенно осложнилась в последние десятилетия в связи с:
— Интенсивным развитием радиосвязи, радионавигации, телевизионных систем.
— Расширением сферы применения электромагнитной энергии для осуществления определенных технологических операций.
— Массовым распространением бытовых электро- и электронных приборов.
— Широким внедрением компьютерной техники.
Если еще 20-25 лет назад проблема защиты от электромагнитных полей относилась, в основном, к персоналу в производственных условиях, то в настоящее время большинство населения в индустриально развитых странах фактически постоянно живет под воздействием электромагнитных полей, обладающих весьма сложной пространственной, временной и частотной структурой.
Тенденция наращивания плотности электромагнитной энергии в окружающей среде привела к тому, что в настоящее время напряженность полей, создаваемых техногенными источниками, превосходит на несколько порядков напряженность соответствующих по частоте полей естественного происхождения.
Всемирной Организацией Здравоохранения официально введен термин «электромагнитное загрязнение окружающей среды», что отражает новые экологические условия, сложившиеся на Земле в плане воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) на человека и все элементы биосферы.
По принятой классификации электромагнитное загрязнение в данных условиях по критериям нарушения условий жизнедеятельности населения и возможным отдаленным негативным последствиям можно считать плавно протекающей чрезвычайной ситуацией техногенного характера.
Электромагнитное загрязнение окружающей среды, электромагнитное поле, критерии.
Под электромагнитным загрязнением окружающей среды понимается состояние электромагнитной обстановки, характеризуемое наличием в атмосфере электромагнитных полей повышенной интенсивности, создаваемых техногенными и природными источниками излучения неионизирующей части электромагнитного спектра.
Электромагнитный спектр.
Под электромагнитным излучением понимается процесс образования электромагнитного поля. Электромагнитное поле представляет собой особую формулу материи, состоящую из взаимосвязанных электрического и магнитного полей. Электрическое поле, являясь частной формой ЭМП, представляет собой систему незамкнутых силовых линий, создаваемых зараженными электрическими телами различных знаков или переменным магнитным полем. Постоянное электрическое поле создается неподвижными электрическими зарядами.
Магнитное поле, являясь частной формой ЭМП, представляет собой систему замкнутых силовых линий, создаваемых при движении электрических зарядов по проводнику. Постоянное магнитное поле создается проводником с постоянным током, равномерно движущимися электрическими зарядами. Физические причины существования переменного электромагнитного поля связаны с тем, что изменения во времени электрического поля порождают магнитное поле, а изменения магнитного поля — вихревое электрическое поле.
Электромагнитное поле неподвижных или равномерно движущихся зарядов неразрывно связаны с этими зарядами. При ускорении движения зарядов часть ЭМП отрывается от них и присутствует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника.
Критерии электромагнитного поля и его источников включают:
— Критерии источников ЭМП.
— Критерий интенсивности ЭМП.
— Дозовые критерии, позволяющие определить характер возможного воздействия ЭМП на человека.
Критериями источника ЭМП являются:
— Частота электромагнитных колебаний (Гц).
— Длина волны (м).
— Вид генерации. Постоянная и периодическая (импульсно-модулированная).
Особенностью ЭМП является его деление на так называемую «ближнюю» и «дальнюю» зоны. В «ближней зоне» на расстоянии от источника меньше длины волны, электромагнитная волна еще не сформирована. Поэтому в этой зоне измерение интенсивности электрического и магнитного полей производится раздельно.
В «дальней зоне» волна сформирована, поэтому на основании соотношения между напряженностью электрического и магнитного поля, измеряется в данной зоне только напряженность электрического поля. Дозовые критерии ЭМП определяют характер его воздействия на человека. В настоящее время существует различие в дозовых критериях, принятых в разных странах.
Критерии электромагнитного поля и его источников.
Источники электромагнитного поля, классификация источников ЭМП.
Источники электромагнитного поля делятся на природные и техногенные.
Природные источники электромагнитного поля.
Природные источники ЭМП делятся на две группы:
1. Поле Земли, состоящее из постоянного электрического поля и основного (постоянного) магнитного поля.
2. Радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактика и т. д.).
Электрическое поле Земли создается избыточным отрицательным зарядом на ее поверхности. Его напряженность на открытой местности обычно находится в диапазоне от 100 до 500 В/м. Грозовые облака могут увеличивать напряженность этого поля до десятков-сотен кВ/м.
Классификация источников электромагнитного поля.
Магнитное (геомагнитное) поле Земли состоит из основного (постоянного) поля (около 99%) и переменного (около 1%). Существование постоянного магнитного поля Земли объясняется процессами, происходящими в жидком металлическом ядре Земли. Оно ориентировано относительно магнитных полюсов планеты. В средних широтах напряженность магнитного поля примерно 40 А/м. Основное геомагнитное поле испытывает лишь медленные вековые изменения.
Переменное геомагнитное поле, порождаемое токами в магнитосфере и ионосфере, более неустойчиво и может колебаться в большом диапазоне частот. Наиболее сильные изменения в переменном геомагнитном поле происходят при возникновении «магнитных бурь». Магнитные бури образуются при вспышках на Солнце, когда так называемый солнечный ветер, представляющий собой плазму с очень сильным магнитным полем, достигает магнитосферы Земли.
Вторая группа природных ЭМП характеризуется наличием широкого диапазона частот. В силу относительно низкого уровня излучения от космических источников и случайного, нерегулярного характера воздействия на атмосферу Земли, их суммарный эффект воздействия на биообъекты незначителен. Человеческое тело также излучает электромагнитное поле с частотой выше 300 ГГц.
Техногенные источники электромагнитного поля.
Техногенные источники ЭМП по их предназначению можно разделить на:
— Источники технологического характера. Используемые в различных сферах экономики и побочно создающие негативный фактор воздействия ЭМП на население.
— Источники военного характера, специально генерирующие электромагнитное поле как для вывода из строя электронных объектов инфраструктуры, так и для нанесения поражения населению.
Технологические источники ЭМП подразделяются на группы по критерию частоты излучения:
1 группа — источники, генерирующие излучения в диапазоне от 0 Гц до 3 кГц.
2 группа — источники, генерирующие излучения в диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц.
К первой группе технологических источников относятся:
1. Системы производства, передачи и распределения электроэнергии (электростанции, трансформаторные подстанции, системы и линии электропередач).
2. Офисная и домашняя электро- и электронная техника, электросети жилых и административных зданий.
3. Транспорт на электроприводе и его инфраструктура.
Ко второй группе технологических источников относятся:
1. Функциональные передающие источники ЭМП, используемые в целях передачи и получения информации (теле- и радиопередающие Центры, системы сотовой и спутниковой связи, релейные станции), навигационные системы, РЛС различных видов и назначений.
2. Технологическое оборудование предприятий, использующих СВЧ-излучение.
3. СВЧ-печи.
4. Медицинские терапевтические и диагностические установки.
5. Видеодисплейные терминалы (ВДТ) ЭВМ.
К источникам электромагнитного излучения военного характера относятся различные виды «электромагнитного оружия»: радиочастотное, микроволновое и лазерное оружие.
По материалам книги «Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях».
Емельянов В.М., Коханов В.Н., Некрасов П.А.
