Виды и масштабы электромагнитного загрязнения окружающей среды

Исходя из изложенной концепции  Шредингера, можно сделать много  интересных предположений. Первое из них  – геофизическое электромагнитное поле играет огромную позитивную роль в обеспечении жизнедеятельности  биологических организмов, поскольку  взаимодействие его с организмом приводит к уменьшению энтропии, а следовательно, к повышению структурной сложности организма, степени его упорядоченности. Если электромагнитное поле соответствующим образом информационно структурировано и гармонично, т.е. когерентно упорядочено, то взаимодействие организма с таким полем является чрезвычайно полезным и благотворным. Адаптация особенно важна, когда субформы биологического организма (а они без сомнения являются объектами весьма упорядоченными) входят в резонансное взаимодействие с другими носителями упорядоченных структур, в том числе и с электромагнитным полем, поскольку при резонансном взаимодействии встречный обмен энергией и информацией происходит при максимально благоприятных условиях. Если электромагнитное поле уже адекватно структурировано и дифференцировано, то такой обмен еще более облегчается. Но носителями упорядоченных структур могут быть не только чисто волновые поля. В неживой природе имеются объекты, обладающие высочайшей степенью структурной организации. Это, во-первых, кристаллы, во-вторых, чистые и совершенные металлы, обладающие кристаллической структурой, в принципе равноценной природным кристаллам. С давних времен известно, что контакт между совершенным кристаллом и биологическим организмом приводит к резонансному взаимодействию между ними и повышению структурного совершенства организма. Естественно, чем более совершенен кристалл, тем более благотворным для организма является взаимодействие. Однако необходимо заметить, что вследствие развития нанотехнологий появились структуры, по своему совершенству и структурной упорядоченности намного превосходящие природные кристаллы.

С точки зрения Шредингера любая упорядоченная материальная структура создает периодическое  поле электромагнитной природы и  этим же полем поддерживается. В  результате, наиболее адекватным агентом  внешнего воздействия будет также  электромагнитное поле. Для управления процессом саморегуляции любой системы наиболее перспективным представляется ее резонансное взаимодействие с воздействующим фактором - в нашем случае - со специально организованным периодическим фрактальным электромагнитным полем. Такое взаимодействие, включая резонанс частоты колебания поля и структуры живой или неживой материи, будет способствовать процессу перестройки в направлении стабилизации и совершенствования ее периодичности (устранения дефектов) при минимальных затратах энергии. В силу принципа фрактальности резонансное взаимодействие возможно не только при размерном совпадении структур поля и объекта, но и при их кратном масштабном подобии. Для эффективного резонансного взаимодействия прежде всего следует обеспечить точность достижения условий резонанса, а не интенсивность воздействующего на вещество поля.

В 1926 г. академик В.И. Вернадский утверждал: «Кругом нас, в нас  самих, всюду и везде, без перерыва, вечно сменяясь, совпадая и сталкиваясь, идут излучения разной длины волны ... Мы едва начинаем сознавать их разнообразие, понимать отрывочность и неполноту  наших представлений об окружающем и проникающем нас в биосфере мире излучений, об их основном значении в окружающих нас процессах». В настоящее время эта мысль стала еще более актуальной, так как целенаправленное использование электромагнитной (ЭМ) энергии в самых разнообразных областях человеческой деятельности привело к тому, что к существующему электрическому и магнитному полям Земли, атмосферному электричеству, радиоизлучению Солнца и Галактики добавилось электромагнитное поле искусственного происхождения. Его уровень значительно превышает уровень естественного ЭМ фона. Энергоресурс мира удваивается каждые десять лет, а удельный вес переменных электромагнитного поля (ЭМП) в электроэнергетике за это время возрастает еще в три раза.

Источники электромагнитных излучений, к которым относятся  воздушные линии электропередачи  высокого и сверхвысокого напряжения, технические средства радиовещания, телевидения, радиорелейной и спутниковой  связи, радиолокационные и навигационные  системы, лазерные маяки и др., существенно  повлияли на естественный электромагнитный фон. На значительных территориях, особенно вблизи прохождения воздушных линий  электропередач высокого и сверхвысокого  напряжения, радио- и телецентров, радиолокационных установок, напряженность электрических  и магнитных нолей возросла от двух до пяти порядков, создавая тем  самым реальную опасность для  людей, животного и растительного  мира.

Биологически значимыми  являются техногенные электрические  поля частотой 50 Гц, создаваемые воздушными линиями и подстанциями, Напряженность магнитных полей промышленной частоты в местах размещения воздушных линий и подстанций сверхвысокого напряжения на 1-3 порядка превышает естественные уровни магнитного поля Земли. Высокие уровни электромагнитных излучений (ЭМИ) наблюдаются на территориях, а нередко и за пределами размещения передающих радиоцентров низкой, средней и высокой частоты.

Окружающую нас среду  по-своему "загрязняют" радиопередающие  устройства связи (автомобильные, портативные  и ручные радиостанции и радиотелефоны), телевидение, радиолокационная, компьютерная и бытовая электротехника, а также  трамваи и электропоезда.

ЭМП ультранизкой (0-10 Гц) и  очень низкой частоты (10-1000 Гц) создаются в процессе эксплуатации электрифицированного городского и железнодорожного транспорта, линиями электропередач, подстанциями и кабельными трассами.

Широко распространенными  источниками ЭМИ в населенных местах являются радиотелевизионные передающие центры, излучающие в окружающую среду ультракороткие волны особо высокочастотных и ультравысокочастотных диапазонов. Причем наибольшие уровни облучения людей и воздействия на окружающую среду наблюдаются в районе размещения радио- и телепередающих центров "старой постройки" с высотой антенной опоры не более 180 м. Наибольший вклад в суммарную интенсивность воздействия вносят "уголковые" трех- и шестиэтажные антенны очень высокой частоты частотно-модулированного (ЧМ, а в международной терминологии FM) вещания.

Установлено также влияние  ЭМИ на организм человека от бытовых  электроприборов, которое может  быть достаточно высоким. Например, на расстоянии 3 см магнитная индукция при работе фена равна 2 тыс. мкТл, электробритвы — 1,5 тыс. мкТл (сравните: естественный геомагнитный фон составляет 30-61 мкТл). При массовом распространении радиотелефон, прикладываемый время от времени к виску, как излучатель волн дециметрового диапазона с большой проникающей способностью, представляет опасность не только для индивидуальных пользователей, но и для всех окружающих. С 1970-х гг. производится несколько миллионов микроволновых печей, в которых используется энергия сверхвысокочастотного (СВЧ) электромагнитного излучения.

Широкое распространение  ЭМИ и их стремительное проникновение  во все сферы деятельности человека привели к появлению сравнительно нового комплекса загрязнителей, получившего название «электромагнитный смог» под которым понимают совокупность ЭМП и различных излучений, возникающих во время работы сложного электромагнитного оборудования.

Спектр частот ЭМИ очень  широк и охватывает диапазон длин волн: от десятков и сотен километров до долей нанометров; от радиоволн  малой частоты до ионизирующего  излучения  (ИИ) в виде космических лучей.

Не следует забывать один из выводов недавно родившейся научной отрасли — радиобиологии; ИИ вредны при любой сколь угодно малой дозе облучения. Низший предел вреда — природный радиационный фон (ПРФ) — постоянный поток высокоэнергетических частиц, в котором существует все живое. Он складывается из космических излучений, на долю которых приходится 16,1 %, гамма-излучений земного происхождения — 21,9 %, внутренних излучателей — (живых организмов, поглощающих микроколичества радионуклидов из ОС) — 19,5 % и излучений радона и торона (оставшейся части ПРФ) — 42,5 %. Средняя величина ПРФ для земного шара 0,011 мБэр/ч (в различных регионах мира она очень широко колеблется).

ПРФ — это поток ионизирующих частиц, и энергия каждой из частиц, будучи поглощена веществом клетки, достаточна, чтобы вызвать распад или возбуждение любой ее молекулы. За один час в клетках ткани  человека в различных регионах земного  шара происходит от 200 млн. до 6 млрд. подобных микрособытий. Таким образом, все живущие на Земле организмы ежесекундно от момента своего зачатия и в течение всей жизни непрерывно подвергаются высокоэнергетическому излучению земного и космического происхождения.

Мы привыкли смотреть на научно-технический прогресс (НТП) как  на фактор позитивный, способствующий достижению высокого материального  и духовного благосостояния, как  на мощный ускоритель социального прогресса. Но НТП выступает и как фактор, который создает определенные экологические  трудности. Такое положение создалось  и с ЭМИ, которое сопряжено  с рядом отрицательных последствий, факторы риска становятся злокачественными во многом по нашей вине. Корень зла  кроется исключительно в недостатке элементарного понимания людьми того, что только они в ответе за все происходящее на Земле. Биологический  мир един, клеточные структуры  почти идентичны, поэтому микроэффекты одинаковы.

В настоящее время достоверно установлена высокая биологическая  активность ЭМП, все живое действительно  чрезвычайно чувствительно к искусственным ЭМП антропогенного происхождения. Некоторые виды живых существ и растений особенно чувствительны к определенным частотам. Так, рыбы плохо переносят частоту 50 Гц при достаточно высокой напряженности поля. Рост леса замедляется при воздействии СВЧ с модуляцией 12, 25, 50 и 100 Гц. Цветы реагируют на звуковые частоты. На более высоком уровне организации возникает разнообразие и дифференцируется чувствительность к ЭМП.

Техногенные поля несут шлейф  разных частот, паразитарных СВЧ-излучений, вредных резонансных явлений, перед  которыми человеческий организм пока остается беззащитным. Систематическое  воздействие ЭМП может проводить  к нарушению работоспособности, памяти, внимания. ЭМП повышают риск сердечно-сосудистых, эндокринных, онкологических заболеваний, снижают иммунитет, потенцию. По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения, сегодня степень электромагнитного загрязнения ОС выходит на уровень, характерный для теперешнего загрязнения ее вредными химическими веществами.

Широко известны реакции  организма на сильные воздействия. Намного сложнее вести речь об эффекте слабых воздействий, за которыми стоят потенциальные так называемые отдаленные последствия генетические и канцерогенные эффекты. Не исключено, что через какое-то время будет  установлено, что антропогенные ЭМП относятся к числу беспороговых раздражителей.

Обзор существующих представлений  о биологической активности ЭМП  позволяет выделить два основных подхода к этой проблеме. Первый — связан с представлением об энергетическом взаимодействии, второй — с анализом информационного взаимодействия ЭМП с элементами биологической системы.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭМП С ОРГАНИЗМОМ ЧЕЛОВЕКА

1. Биологическое действие  ЭМП низкой частоты

Тело человека по отношению  к низкочастотным (<10⁵ Гц) ЭМП обладает свойствами проводника. Под действием внешнего поля в тканях возникает ток проводимости. Основными представителями свободных зарядов служат ионы. Длина ЭМВ низких частот многократно превосходит размеры человеческого тела, вследствие чего весь организм подвергается воздействию таких волн. Однако это действие на разные ткани неодинаково, поскольку они отличаются как по электрическим свойствам, так и по чувствительности к току проводимости. Весьма чувствительна к нему нервная система. Под действием внешнего ЭМП частотой 10 Гц и напряженностью 10 Вм-¹ в тканях головного мозга индуцируется поле, которое в 10⁵ раз слабее внешнего.

Индуцируемый ток проводимости течет преимущественно по межклеточной жидкости, так как ее сопротивление  много меньше сопротивления клеточных  мембран. Через плазмолеммы нейронов протекает примерно тысячная доля тока проводимости, наведенного внешним ЭМП.

Пороговое значение тока проводимости, вызывающего возбуждение, зависит  от частоты ЭМП. Ток с частотой выше 3 кГц, приложенный к коже человека, практически не возбуждает его нервы  и мышцы. При непосредственном действии на нервы и мышцы этот частотный  предел отодвигается к 200 кГц, но ткани  на этой частоте возбуждаются только сильным током. Повышение тока проводимости с ростом частоты внешнего ЭМП  связано, прежде всего, с инерционностью ионных каналов. При частоте более 10⁵ Гц их воротные процессы не приводятся в действие. Поэтому высокочастотные ЭМП не способны возбудить ткани организма.

Поглощение электромагнитной энергии живыми тканями сопровождается повышением их температуры, если поглощаемая  мощность превосходит мощность рассеяния  тепловой энергии. Последняя определяется теплоотдачей, которая осуществляется с поверхности тела посредством  излучения, конвекции, теплопроводности и испарения влаги. Отведение  тепловой энергии от глубоких тканей к поверхности тела обеспечивается кровообращением. Механизмы теплоотдачи  функционируют в организме непрерывно, поскольку ему свойствен постоянный высокий уровень производства теплоты  в ходе обмена веществ. Поэтому заметное  повышение температуры живых тканей происходит только в том случае, когда дополнительная тепловая нагрузка (в частности, под действием ЭМП) достигает не менее 70%  метаболической теплопродукции  (1-3 мВт•г-¹).

Действие на организм низкочастотных ЭМП не вызывает заметного нагрева  тканей, так как тепловая энергия, поглощаемая при этом тканями, меньше метаболической теплопродукции. Исключение составляют электрические ожоги кожи («метки тока»), возникающие в месте контакта с оголенными проводами, находящимися под высоким напряжением.