ВВЕДЕНИЕ
Интенсивное использование электромагнитной энергии в современном информационном обществе привело к тому, что в последней трети ХХ века возник и сформировался новый значимый фактор загрязнения окружающей среды – электромагнитные поля техногенного происхождения [1, 2].
Источниками таких полей являются домашняя и офисная электротехника, линии электропередач (ЛЭП), электротранспорт, передающие радиотехнические объекты (ПРТО).
Основными источниками электромагнитных излучений радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) в окружающую среду служат антенные комплексы радиолокационных станций (РЛС), радио- и телерадиостанций, воздушные линии электропередач (ВЛ) и пр.
Современный крупный промышленный город является сложной многокомпонентной урбанизированной системой, которая меняет почти все компоненты природной среды, образуя среду техногенную. Характерной чертой электромагнитного загрязнения городов является его многочастотность и многофакторность [3], когда на определенный участок городской территории оказывают воздействие несколько источников излучения с различными частотами, интенсивностью и местами расположения. Говоря об электромагнитном загрязнении, следует отметить, что, если буквально 20 - 25 лет назад воздействию электромагнитных излучений (ЭМИ) значимых уровней подвергался ограниченный круг людей-профессионалов, то в настоящее время можно говорить об угрозе воздействия ЭМИ на все население [4].
Последние несколько лет характеризуются интенсивным развитием системы сотовой телефонной радиосвязи. Широкий выбор и качество предлагаемых телекоммуникационных услуг, а также доступная цена привели к тому, что на сегодня в мире насчитывается порядка 900 миллионов пользователей сотовой связью, из них более 140 миллионов – в России [5]. Широкое распространение получили новые функциональные источники ЭМИ РЧ – базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (РТ). На первый взгляд, уровни ЭМИ невысоки, но каков результат их воздействия на живой организм в многолетнем хроническом режиме, до сих пор не известно. Учеными разных стран были получены данные, приводящие к неоднозначным выводам и требующие дополнительного углубленного изучения на большой статистической выборке.
В крупных городах сложилась ситуация, когда суммарная мощность ЭМИ абонентских сетей и сетей БС сотовой связи приближается к мощности всех других ПРТО в диапазоне частот 300 МГц – 30 ГГц и в ближайшее время превысит ее [6]. Актуальность и социальная значимость этой проблемы для жителей г. Красноярска послужила причиной написания данной работы.
Целью дипломной работы явилась оценка вклада источников электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) в формирование электромагнитной нагрузки (ЭМН) на население г. Красноярска.
В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
- изучить распределение источников формирования электромагнитной нагрузки в условиях городской среды;
- заполнить электронную карту города для описания пространственного распределения источников излучения, структуры и уровня электромагнитного загрязнения по районам;
- рассчитать ЭМН, создаваемую ручными персональными радиотелефонами (РТ) системы сотовой связи, на население.
1. обзор литературы
Источники электромагнитных излучений
В соответствии с международной классификацией антропогенные источники электромагнитных полей (ЭМП) делятся на две группы:
группа 1 – источники, генерирующие так называемые крайне низкие и сверхнизкие частоты от 0 Гц до 3 кГц;
группа 2 – источники, генерирующие излучение в радиочастотном диапазоне от 30 кГц до 300 ГГЦ, включая микроволны (СВЧ-излучение) в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц.
К первой группе относят все системы производства, передачи и распределения электроэнергии (ЛЭП, трансформаторные подстанции, электростанции, системы электропроводки, различные кабельные системы); домашняя и офисная электро- и электронная техника; транспорт на электроприводе: ж/д транспорт и его инфраструктура; городской транспорт- метро, троллейбусы, трамваи.
Вторая группа источников отличается гораздо большим разнообразием как по назначению, так и по режимам излучения. Основную массу составляют так называемые функциональные передатчики - это источники ЭМП в целях передачи или получения информации, излучающие ее контролируемым образом в окружающую среду. Кроме них во вторую группу входят различное технологическое оборудование (50 Гц – 1 МГц), медицинские терапевтические и диагностические установки (20 МГц – 3 ГГц), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы персональных компьютеров, телевизоры и др.). Характерные параметры источников ЭМП этой группы приведены в приложении 1.
К электромагнитным излучениям радиочастотного (или радиоволнового) диапазона относятся ЭМП с частотой от 3 Гц до 3000 ГГц (соответственно с длиной волны от 100000 км до 0,1 мм). В соответствии с международным регламентом радиосвязи в этом диапазоне выделяют 12 частотных поддиапазонов (приложение 2).
Источники ЭМИ РЧ широко используются в самых различных отраслях народного хозяйства (приложение 3)[7].
В последнее десятилетие приоритетным направлением в развитии телекоммуникационного рынка России и многих развитых стран стала сотовая связь. Сотовая связь состоит из сети БС и ручных персональных РТ.
В работе системы сотовой связи применяется принцип деления некоторой территории на зоны (так называемые соты) радиусом 0,5-2 км (в условиях городской застройки). В центре или узлах сот расположены БС, которые обслуживают РТ, находящиеся в зоне их действия. БС являются видом ПРТО и обеспечивают связь с РТ на частотах 400-2500 МГц [8]. Мощность излучения БС непостоянна во времени и зависит от количества абонентов, обслуживаемых БС в данный момент. Частота и вид модуляции зависит от стандарта системы сотовой связи. В России на сегодня действуют следующие стандарты: NMT-450, GSM-900/1800, CDMA, D-AMPS (приложение 4). Ручные телефоны сотовой связи имеют мощность от 0,2 до 7 Вт. Выходная мощность коррелирует с частотой, на которой телефон работает. Чем выше частота, тем ниже выходная мощность [9].
Биологическое действие ЭМИ РЧ
Основными источниками ЭМИ РЧ в окружающую среду служат антенные системы РЛС, радио- и телерадиостанций, в том числе систем мобильной радиосвязи, ВЛ и пр.
Современный этап характеризуется увеличением мощностей источников ЭМИ РЧ, что приводит к электромагнитному загрязнению окружающей среды и при определенных условиях может оказывать неблагоприятное влияние на организм человека.
Несмотря на большое число публикаций, посвященных изучению последствий воздействия ЭМП на биообъекты, до сих пор нет единого мнения о механизмах воздействия ЭМИ на живой организм. Только с помощью экспериментальных и клинических исследований можно оценить характер воздействия ЭМИ на организм человека.
Биологическому действию ЭМИ посвящены тысячи работ отечественных и зарубежных авторов. Поскольку подробное рассмотрение не представляется возможным, основное внимание будет уделено установленным закономерностям.
Скачать реферат