Введение
Большая часть времени активной жизнедеятельности человека занимает целенаправленная профессиональная работа, осуществляемая в условиях конкретной производственной среды. При этом работающие подвергаются воздействию таких факторов как: шум, вибрация, пыль, ионизирующие излучения, микроклимат и др. Одним из наиболее вредных и трудноустранимых факторов производственной среды является электромагнитное излучение.
В настоящее время неуклонно растёт количество пользователей персональных электронно-вычислительных машин. Продолжают действовать старые предприятия, оснащенные несовершенным оборудованием, что отрицательно сказывается на работоспособности человека и его здоровье. Так же многие работники игнорируют правила пользования ПЭВМ, что отрицательно сказывается на их здоровье. Исходя из этого, можно сказать, что борьба с электромагнитными излучениями - одна из важнейших проблем улучшения и оздоровления условий труда.
Электромагнитные волны как физическое явление
Основные понятия
Электромагнитные волны представляют собой взаимосвязанные колебания электрических и магнитных полей, составляющих единое электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.
Электромагнитные волны характеризуются набором параметров включающих в себя частоту (I), длину волны (А), напряженность электрического поля (Е), напряженность магнитного поля (Я), скорость распространения (с) и вектор плотности потока энергии (S).
Частота I определяется как количество полных изменений электрического или магнитного поля за секунду и выражается в герцах (Гц). Длина волны А - это расстояние между двумя последовательными гребнями или впадинами волны (максимумами или минимумами).
Скорость электромагнитной волны в свободном пространстве равна скорости света, а скорость в материалах и различных средах зависит от электрических характеристик материала и среды, то есть, от диэлектрической проницаемости е и магнитной проницаемости, характеризующих соответственно взаимодействие материала с электрическим и магнитным полями.
Характеристика источников электромагнитных полей
Все источники ЭМП в зависимости от происхождения подразделяются на естественные и антропогенные.
В спектре естественных электромагнитных полей условно можно выделить три составляющие:
• геомагнитное поле (ГМП) Земли;
• электростатическое поле Земли;
• переменные ЭМП в диапазоне частот от 10~3 до 1012 Гц.
Естественное электрическое поле Земли создается избыточным отрицательным зарядом на 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.
Геомагнитное поле Земли состоит из основного постоянного поля (его вклад 99%) и переменного поля (1%). Существование постоянного магнитного поля объясняется процессами, протекающими в жидком металлическом ядре Земли. В средних широтах его напряженность составляет примерно 40 А/м, у полюсов 55,7 А/м.
Переменное геомагнитное поле порождается токами в магнитосфере и ионосфере. Например, сильные возмущения магнитосферы могут быть вызваны магнитными бурями, многократно увеличивающими амплитуду переменной составляющей геомагнитного поля. Магнитные бури являются результатом проникновения в атмосферу летящих от Солнца со скоростью 1000.3000 км/с заряженных частиц, так называемого солнечного ветра, интенсивность которого обусловлена солнечной активностью (солнечными вспышками и др.).
Свой вклад в формирование естественного электромагнитного фона Земли вносит грозовая активность (0,1.15 кГц). Электромагнитные колебания на частотах 4.30 Гц существуют практически всегда. Можно предположить, что они могут служить синхронизаторами некоторых биологических процессов, поскольку являются резонансными частотами для ряда из них.
В спектр солнечного и галактического излучения, достигающего Земли, входят ЭМИ всего радиочастотного диапазона, инфракрасное и Ультрафиолетовое излучения, видимый свет, ионизирующие излучения.
Антропогенные источники ЭМП в соответствии с международной классификацией делятся на две группы:
электромагнитное поле заболевание защита
• источники, генерирующие крайне низкие и сверхнизкие частоты от 0 до 3 кГц;
• источники, генерирующие излучение в радиочастотном диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц, включая СВЧ-излучение.
К первой группе относятся, в первую очередь, все системы производства, передачи и распределения электроэнергии (линии электропередач - трансформаторные подстанции, электростанции, системы электропроводки, различные кабельные системы); офисная электро - и электронная техника, транспорт на электроприводе: железнодорожный транспорт и его инфраструктура, городской - метро, троллейбусный, трамвайный.220
Протяженность ЛЭП в нашей стране составляет более 4,5 млн км. Источником излучения энергии в окружающее пространство являются провода ЛЭП. Несмотря на то, что электромагнитная энергия поля промышленной частоты (50 Гц) в значительной мере поглощается почвой, напряженность поля под проводами и вблизи них может быть значительной и зависит от класса напряжения ЛЭП, нагрузки, высоты подвески, расстояния между проводами, растительного покрова, рельефа под линией.
Источниками ЭМП в диапазоне 3 кГц.300 ГГц являются передающие радиоцентры, радиостанции НЧ, СЧ, КВЧ диапазонов, радиостанции FM (87,5.108 МГц), мобильные телефоны, радиолокационные станции (метеорологические, аэропортов), установки СВЧ-нагрева, ВДТ и персональные компьютеры и др.
Воздействию высоких уровней ЭМИ, создаваемых, например, передающими радиоцентрами (ПРЦ) во многих случаях подвергаются не только служащие ПРЦ, но и люди, находящиеся в прилегающих домах. ПРЦ включают в себя одно или несколько технических зданий, в которых находятся радиопередатчики и антенные поля, на которых располагаются до нескольких десятков антенно-фидерных систем.
Радиолокационные станции имеют высокую мощность и оснащены, как правило, остронаправленными антеннами кругового обзора, что приводит к значительному увеличению интенсивности ЭМИ СВЧ-диапазона и создает на местности зоны большой протяженности с высокой плотностью потока энергии. Наиболее неблагоприятные условия отмечаются в жилых районах городов, в черте которых размещаются аэропорты - Иркутск, Сочи, Ростов-на-Дону и др.
В настоящее время в России несколько миллионов человек пользуются сотовой связью. Сотовая связь состоит из сети базовых станций и Ручных персональных радиотелефонов. Базовые станции расположены на расстоянии от 1 до 15 км друг от друга, образуя между собой так называемые "соты" посредством радиорелейной связи. Они обеспечивают связь с персональными радиотелефонами на частотах 450, 800, 900 и 1800 МГц. Мощность передатчиков находится в диапазоне от 2,5 до 320 Вт (как правило, 40 Вт).
Источниками ЭМП в широком диапазоне частот являются ВДТ и персональные компьютеры. На рабочих местах пользователей компьютеров с мониторами на базе электронно-лучевых трубок фиксируются достаточно высокие уровни ЭМП, что говорит об опасности их биологического действия, а распределение полей сложно и неодинаково на различных рабочих местах.
Скачать реферат