Медико-біологічний аспект впливу на живі організми ліній електропередач

Електризація тіла людини відбувається постійно. Під впливом електростатичних полів у людини з'являються постійна нервозність і дратівливість, підвищена стомлюваність і головні болі, іноді свербіж і алергічні реакції. Слід зазначити, що в результаті електризації в квартирах створюються позитивно заряджені поверхні, які, подібно пластинам кондерсаторов, притягують частинки пилу і негативно заряджені іони, зменшуючи вміст останніх у повітрі. Це відбивається на самопочутті людей. Щоб зменшити негативний вплив, слід частіше провітрювати приміщення, проводити вологе прибирання, користуватися іонізатором повітря.

У місті, де зосереджена велика маса працюючих електричних приладів і пристроїв, рівень електромагнітного "шуму" в 10-100 разів вище, ніж за містом. Особливо сильно він піднімається усередині електропоїздів (електрички, поїзди метро) і електровозів. Усередині електропоїздів він може бути вище природного фону у тисячу і десять тисяч разів. Найсильніше відчувають на собі вплив електромагнітних перевантажень машиністи (вони часто страждають гіпертонією, ішемічною хворобою серця), а й пасажири не залишаються осторонь. До 30-35 років організм людини компенсує негативний вплив таких поїздок, а потім вони починають негативно позначатися на здоров'ї. Звичайно, це не означає, що треба відмовитися від поїздок в метро та електричці. Але при наявності вибору - їхати в метро або пройтися пішки - краще вибрати останній варіант.

Підстанції, пристосування і в першу чергу повітряні ЛЕП створюють внавколишньому середовищі електричне поле, напруженість якого знижується в міру віддалення від них. Електричне поле, в залежності від його напруженості, може негативно впливати на людину. Так, напруженість поля 1000 В /м викликає головний біль і сильнестомлення, більш високі показники обумовлюють розвиток неврозу, безсоння, важких недуг. азлічают наступні види впливу:

1) безпосереднє, яке виявляється при перебуванні в електричному полі, причому ефект впливу посилюється ззбільшенням напруженості поля і тривалості перебування в ньому;

2) вплив електричних розрядів (імпульсного  струму), які виникають при дотику  людини до незаземлених конструкцій,  корпусам машин і механізмів  на пневматичному ходу іпротяжним  провідників або до людини, ізольованого від землі, до рослин, заземлених конструкцій та іншим заземленим об'єктах;

 

3) вплив струму, який проходить  крізь людину, що контактує з  ізольованими від землі об'єктами (великогабаритними предметами, машинами  і механізмами, протяжними провідниками). Це ток стікання.

Спеціальні дослідження показали, що технічно найбільш перспективні лінії надвисокої та ультрависокої напруги (750-1150 кВ) небезпечні. Навколо них утворюються напружені електричні поля, які негативно впливають на організм людини, порушують природну міграцію тварин, процеси росту рослин і т. п., особливо при значному провисанні проводів.

Крім того, електричне поле може викликати  загоряння або вибух випарів  легкозаймистих речовин внаслідок  виникнення електричних розрядів під час контакту предметів і людей з машинами і механізмами.

Ступінь небезпеки кожного із зазначених факторів зростає із збільшенням  напруженості електричного поля.

Гранично допустимі рівні напруженості електричного поля. За ПДУ прийняті наступні значення напруженості електричного поля:

 усередині житлових будівель - 05 кВ /м; 

 на території зони житлової  забудови - 1 кВ /м; 

 в населеній місцевості, поза зоною житлової забудови (землі в межах міста з урахуванням перспективного розвитку на 10 років, приміські та зелені зони, курорти, землі селищ міського типу, в межах селищної межі і сільських населених пунктів, в межах цих пунктів), а також на території городів і садів - 5 кВ /м;

 на ділянках перетину повітряних  ліній електропередач з автомобільними  дорогами I-IV категорії - 10 кВ /м;

 в незаселеній місцевості (незабудована територія, яку відвідують люди, доступна для транспорту, і сільськогосподарські угіддя) - 15 кВ /м;

 у важкодоступній місцевості (недоступної для транспорту і сільськогосподарських машин) і на ділянках, спеціально відгороджених, куди не має доступ населення, - 20 кВ /м.

Напруженість електричного поля визначають на висоті 18 м від рівня землі, для приміщень - від рівня підлоги. Контроль за дотриманням ПДУ напруженості електричного поля слід здійснювати: під час приймання в експлуатацію нових будівель, споруд та зон відпочинку; якщо люди працюють поблизу ЛЕП; після проведення заходів по зниженню напруженості електричного поля ЛЕП.

Електромагнітні випромінювання довгохвильового, середньохвильового, короткохвильового  та ультрахвильового діапазону широко використовуються у радіозв’язку, а також в промислових установках високочастотного нагріву. В телебаченні  використовують ультракороткі та дециметрові  радіохвилі, в радіолокації - сантиметрові. В електричних мережах високої  напруги (більш 1000 В) використовуються електромагнітні поля звукових частот (50 Гц). Електромагнітні випромінювання антропогенного походження можна розглядати як один з різновидів енергетичних забруднювачів, тому що вони негативно впливають на організм людини, на другі живі організми та оказують шкідливий вплив на екологічні системи. При опромінюванні людини значна частина електромагнітного випромінювання поглинається організмом. Енергія, що поглинається, перетворюється в теплову, що викликає інтенсивний нагрів різних тканин та рідини. Найбільшій небезпеці при цьому підвергаються такі внутрішні органи, які слабо орошаються кров’ю та другими рідинами організму, внаслідок чого відвід тепла від них утруднений. Це може призвести до необоротних наслідків (зміни структури кліток, омертвляння тканин, крововиливи та інші). Небезпечні для людини рівні інтенсивності електромагнітних випромінювань встановлені ГОСТ 12.1.006-84. Електромагнітні поля впливають на ендокринну, нервову та серцево-судинну системи, репродуктивну функцію, морфологічний склад крові та обмін речовин. Антропогенні джерела електромагнітних випромінювань поділяються на три групи:1. Точечні (радіостанції, телецентри). 2. Вузлові (промислові установки, радіолокаційні станції). 3. Лінійні (лінії електропередач, контактні мережі електрофікованого транспорту). Рівень інтенсивності випромінювань від цих джерел, в зв’язку з зростом їх кількості та потужності, в теперішній час різко виріс; в деяких районах він в сотні раз перевищує значення середнього натурального «природного фону». Одним з найбільш могутніх джерел електромагнітних випромінювань є також лінії електропередач (ЛЕП). До заходів щодо змягчення впливу електромагнітних полів слід віднести влаштування повздовж ліній електропередач спеціальних охоронних зон, ширина яких реґламентується в наступних межах: при напрузі 1150 кВ та вище, за населеними пунктами - 300 м в кожну сторону від вісі ліній; при 500 кВ - 150 м поза населеними пунктами та 50 м - в межах населених пунктів; при 22 кВ - відповідно 10 та 7 м. Крім встановлення охоронних зон в межах впливу ліній електропередач передбачається дотримання спеціальних режимів сільськогосподарських та лісогосподарських робіт (короткий робочий день, мінімальне використовування машин та механізмів). Основними джерелами високочастотної енергії в середовищі, де проживає людина, є сьогодні радіо- та телепередаючі центри та радіолокаційні станції. Періодично повинні проводитись заміри напруги електромагнітних полів як на території радіостанцій, так і в житлових зонах, що знаходяться поблизу передаючих антен. При перевищенні гранично-допустимих значень необхідно здійснювати комплекс захисних заходів: екранування житлових будинків, зміна направленості антен, зниження потужності передавача. Якщо ці міри будуть недостатніми, то виникає необхідність винести радіостанцію за межі населеного пункту або ж видалити житлові забудівлі з зони впливу електромагнітних полів. Разом з цим передбачається екранування територій забудівлями з великим вмістом залізобетонних конструкцій (інтенсивність випромінювання знижується в 1,5...2 рази); багаторядна посадка зелених насаджень (при ширині 15...20 м забезпечується зниження інтенсивності випромінювання на 10...15%).

В процесі еволюції біосфера постійно перебуває під впливом електромагнітного і магнітного полів Землі, космічних променів. Нині людство широко використовує штучні джерела ЕМП у різних галузях науки і техніки (термообробка, радіолокація, радіозв’язок, у мобільному і стільниковому зв’язку, радіонавігації, медицині і т. ін).

 Основним джерелом ЕМП є трансформатори, ЛЕП, антенні пристрої радіотелевізійних станцій, та інше електричне устаткування, що працює у широкому діапазоні частот.

 Устаткування, що генерує електромагнітну  енергію, випромінює в оточуючий  простір електромагнітні хвилі зі швидкістю близькою до швидкості світла (3108 м/с). Основними параметрами ЕМП є довжина хвилі, частота коливань і швидкість розповсюдження.

 Електромагнітне поле навколо  джерела випромінювання хвиль  умовно поділяться на три діапазони:

ближня (зона індукції);

проміжна (зона інтерференції);

дальня (хвильова або зона випромінювання).

Значним джерелом ЕМП є струми промислової  частоти 50Гц. Під ЛЕП напруженість може досягти декількох тисяч вольт на метр. Хвилі такого діапазону сильно поглинаються землею, тому вже через 50-100м від лінії електропередач напруженість зменшується до сотень і навіть десятків В/м.

Дія електромагнітних хвиль на організм залежить від інтенсивності джерела, тривалості опромінення, довжини хвиль, характеру випромінювання (безперервне, імпульсне) та режиму опромінення (постійне, інтермітуюче).

 Основою функціонування організму є дуже слабкі біоелектричні струми, що синхронізують природні біологічні режими.

 Штучні ЕМП якщо співпадають з частотами біологічних ритмів мозку або біоелектричною активністю серця чи інших органів людини можуть призвести до десинхронізації функціональних процесів в організмі

 Встановлено, що ЕМП (особливо  високовольтні ЛЕП) при тривалій  дії здатні викликати рак, лейкемію, пухлини мозку, розсіяний склероз  та інші тяжкі захворювання. Встановлено , що ЕМП змінюють гени та генофонд усього живого.

 Механізм біологічної дії  на організм людини полягає  як у тепловому, так і нетепловому  специфічному ефекті, теплова дія  ЕМП проявляються у підвищенні температури тіла, а також локальному, вибірковому нагріванні тканин, органів, клітин унаслідок переходу електромагнітної енергії у теплову.

 На людину впливають перемінні ЕМП, статичні струми та ЕМП, що їх супроводять. Багато полімерних матеріалів накопичують електричні заряди, джерелом статичного струму може бути одяг людини, що легко електризується за рахунок тертя.

 Електризація тіла людини позначається на нервовій системі. Людина стає роздратованою, надмірно втомлюється, відчуває головні болі або алергічні реакції.

 Напруженість ЕМП величиною  300-1000В/см чинить негативний вплив  на організм людини, а в діапазоні  5000-10000В/см викликає загибель тварин.

 Інтенсивність опромінення  ЕМП у мешканців міста значно вища, ніж у мешканців села. У містах утворюються зони, напруженість ЕМП у, яких в десятки та сотні разів перевищує електромагнітний фон природних зелених зон та сільських поселень.

Подальша урбанізація призведе до ще більшого забруднення середовища ЕМП, а відтак – до збільшення загрози  здоров'я людини внаслідок інтенсивного електромагнітного опромінення.

 Остаточно весь механізм  впливу ЕМП на організм людини, ще не зовсім досконало вивчений, але відомо, що його шкідлива  дія проявляється на всіх рівнях – субклітинному, окремих органах та організмі в цілому. Встановлена кореляційна залежність між народженням дітей з хворобою Дауна та опромінення їх батьків НВЧ-енергією.

 ЕМП підлягають нормуванню через свою негативну дію на організм людини. Закон «Про забезпечення санітарного і епідемічного благополуччя населення» (1996р.) передбачає норми й правила захисту населення від впливу електромагнітного випромінювання.

 Порогову інтенсивність теплової дії електромагнітних хвиль нормують залежно від діапазону частот, окремо –за електричною і магнітною складовою ЕМП.

 У виробничих приміщення  де є джерела електромагнітних  випромінювань радіочастотного  діапазону, допустимі значення  ЕМП контролюються, не рідше ніж один раз на рік, шляхом вимірювання його напруженості на робочих місцях.

 Напруженість електромагнітного поля вимірюється у вольтах на метер (В/м), напруженість магнітного поля – в амперах на метр (А/м). результати вимірювання заносять у спеціальний журнал.

 Для забезпечення безпеки  персоналу від дії ЕМП використовують такі заходи:

організаційні;

інженерно-технічні;

лікувально-профілактичні.

Організаційні заходи включають: раціональне  розміщення радіотехнічних пристроїв, відповідний режим праці та відпочинку, створення санітарно-захисних зон.

До інженерно-технічних заходів  належить герметизація установок, екранування, захист відстанню дистанційне управління.

 Для екранування робочого  місця використовують відбиваючі, сіткові, еластичні та поглинаючі  типи екранів. Форму, розміри і товщину екрана визначають розрахунком.

 Для захисту працюючих використовують спеціальний одяг, виготовлений із металізованої тканини у вигляді комбінезонів, халатів, фартухів, курток із капюшонами з вмонтованими в них окулярами, скельця яких покриті шаром оксиду олова, що послаблює потужність хвиль.

 До лікувально-профілактичних заходів захисту належить проведення попередніх та періодичних медичних оглядів з метою виявлення ушкодження здоров'я на ранніх стадіях радіохвильової форми хвороби.

З зменшенням довжини хвилі випромінювання стаєенергонасищеннее та її вплив на організм приймає загрозливого характеру. Вплив електромагнітного поля на людини посилюється на підвищення частоти коливання, тобто. електромагнітні хвилі високих і дуже високих частот дають більший біологічний ефект, ніж низькочастотні. Встановлено, що електромагнітні хвилі міліметрового частотного діапазону майже зовсім поглинаються шкірою та у діють їхньому рецептори.Сантиметровие і дециметрові хвилі незначно поглинаються шкірою, переважно проникають глибші й можуть впливати безпосередньо на структури різних тканин, зокрема, мозку. Найнебезпечнішими є хвилі надвисокої частоти.

Глибина впливу електромагнітного  випромінювання залежить від напруженості, тривалості дії і частоти коливання  хвиль. З іншого боку, важливе значення мають склад тканин та форма організму, оскільки тіло і органи тварин і людини функціонують на кшталт антени. Причому, малі організми краще сприймають хвилі меншою довжини, а великі є хорошими приймачами ще довгих хвиль.

Останнім часом з'явилися повідомлення про можливість розвитку злоякісних новоутворень під впливом електромагнітних випромінювань, і навіть повідомлення про наявність зв'язок між дитячими онкологічні захворювання і електромагнітними  полями, виникаючими околицях міської  забудови з допомогою паразитних струмів в підземних комунікаціях.

Основними джерелами випромінювання енергії електромагнітного поля була в місті Калузі є антенні устрою різних типів, які проводять спрямоване випромінювання з допомогою концентрації енергії, високочастотні установки промислового й дослідницького призначення, повітряні високовольтні лінії електропередач. Останнім часом спостерігається тенденція до підвищення кількості випромінюючих коштів з допомогою освоєння нових частотних діапазонів, розширення мережі радіомовлення і програм телебачення. Одночасно збільшується енергетичний потенціал коштів радіозв'язку, радіомовлення і програм телебачення.

Кров також має вираженими електромагнітними  властивостями, що додатковим умовою її циркуляції знижує навантаження на серце. З іншого боку, наявністю солей, кров, отже, і весь кровоносна система є провідником електричного струму. При зміні зовнішнього магнітного поля була в організмі виникають додаткові електричні струми, які змінюють діяльність всього організму. Тому час магнітних бур у покупців, безліч хворих на порушеннями нервової і зміцненню серцево-судинної системи частішає пульс, підвищується артеріальний тиск, збільшується кількістьгипертоническихкризов і інфарктів міокарда, спостерігаються напади головного болю, загострюються хронічні захворювання. Чоловіки більш зазнають впливу магнітних бур, ніж жінки. Ефект впливу магнітних бур більш виражений за умов міста, ніж у сільській місцевості, що пов'язане зі зниженням загальної опірності організму під впливом міського життя.