3.2. Техногенні небезпеки3.2. Техногенні небезпеки3.2.1. Механічні небезбеки Під механічними небезпеками розуміють такі небажані впливи на людину, походження яких обумовлене силами гравітації або кінетичною енергією тіл. Механічні небезпеки створюються об’єктами природного та штучного походження, що падають, рухаються та обертаються. Наприклад, механічними небезпеками ïðèðîäíî¿ âëàñòèâîñò³ є обвали та каменепади в горах, снігові лавини, селі, град та ін. Носіями механічних небезпек штучного походження є машини та механізми, різне обладнання, транспорт, будівлі та споруди та багато інших об’єктів, що діють в силу різних обставин на людину своєю масою, кінетичною енергією або іншими властивостями. В результаті дії механічних небезпек можливі тілесні пошкодьження різної важкості. Згідно статистиці кожного року в Росії в результаті дорожньо-транспортних пригод гинуть близько 100 чоловік і значно більша кількість отримує травми. Це більше, ніж від інших небезпек узятих разом. Величину механічних небезпек можна оцінити по-різному. Наприклад, за кількістю руху mv, кінетичною енергією 0,5 mv2, запасеною енергією mgh (m, v маса та швидкість тіла відповідно, h висота, g прискорення вільного падіння). Об’єкти, що являють собою механічну небезпеку, можна поділити за наявністю енергії на два класи: енергетичні та потенційні. Енергетичні об’єкти діють на людину, тому що мають той чи інший енергетичний потенціал. Потенційні механічні небезпеки позбавлені енергії. Травмування у цьому випадку може статися за рахунок енергії самої людини. Наприклад, колючі, ріжучі предмети ( öâÿõè, ùî ñòèð÷àòü, задирки, леза тощо) являють собою небезпеку при випадковому контакті людини з ними. До потенційних небезпек відносяться також такі небезпеки, як нерівні та слизькі поверхні, по яким рухається людина, висота можливого падіння, відкриті люки та ін. Перераховані безенергетичні небезпеки є причиною численних травм (переломів, вивихів, струсів головного мозку, падінь, забитих місць). Механічні небезпеки поширені у всіх видах діяльності людей усіх вікових груп: серед дітей, школярів, домогосподарок, людей старшого віку в спортивних іграх, побутовій та виробничій діяльності. Захист від механічних небезпек здійснюється різними способами, характер яких залежить від конкретних умов діяльності. Добре розроблені також способи надання до лікарняної допомоги та лікування наслідків механічних небезпек.^ 3.2.2. Механічні коливаняДо механічних коливань відносяться вібрація, шум, інфразвук, ультразвук, гіперзвук. Загальною властивістю цих фізичних процесів є те, що вони пов’язані з перенесенням енергії. За певної величини та частоти ця енергія може справляти несприятливу дію на людину: викликати різні захворювання, створювати додаткові небезпеки. Тому необхідно вивчити властивості цих небезпечних явищ, вміти вимірювати параметри коливань і знати методи захисту від них.Вібрація Вібрацією називаються механічні коливання, яким піддається яке-небудь тіло. Причиною вібрації є неурівноважені силові дії. Вібрація знаходить корисне застосування у медицині (вібраційний масаж) та у техніці (вібратори). Однак тривалий вплив вібрації на людину є небезпечним. Вібрація при певних умовах є небезпечною для машин та механізмів, тому що може викликати їх руйнування. Розрізняють загальну і локальну (місцеву) вібрації. Загальна вібрація викликає струс всього організму, місцева впливає на окремі частини тіла. Інколи працюючий може одночасно піддаватися загальній та місцевій вібрації (комбінована вібрація). Вібрація порушує діяльність серцево-судинної та нервової систем, викликає вібраційну хворобу. Особливо небезпечна вібрація на резонансних та навколо резонансних частотах (6-9 Гц). Основними параметрами, що характеризують вібрацію, є: амплітуда зміщення, тобто величина найбільшого відхилення точки, що коливається, від положення рівноваги; амплітуда коливальної швидкості та коливального прискорення; період коливань час між двома послідовними однаковими станами системи; частота f, що пов’язана з періодом певним співвідношенням:f = 1/Т. Через специфічні властивості органів чуттів людини, для характеристики вібрації використовують середньоквадратичні швидкості V2 = V2g0. Абсолютні значення параметрів вібрації вимірюються в широких межах. Тому зручніше користуватися рівнем параметрів. Рівень параметра це десятикратний логарифм відношення абсолютної величини параметра до деякої величини, прийнятої за початок відліку (поріг, опорне значення). Вимірюються рівні у децибелах (дБ) . Рівень коливальної швидкості визначається за формулою:= 10 lg = 20 lg , дБ, де V0 опорне значення коливальної швидкості (м/с), вибране міжнародною угодою, що дорівнює V0 = 5 10-8. Рівень LV є основною характеристикою вібрації. Спектри вібрації показують залежність між рівнями складових та частотою Спектри бувають дискретні, суцільні та змішані. Дискретний спектр характерний для періодичного або квазіперіодичного коливального процесу, суцільний для випадкового, змішаний для їх сполучення. Зображення суцільного спектру вимагає обов’язкової обмовки щодо ширини f елементарних частотних смуг. Якщо f1 нижня гранична частота даної смуги частот, f2 верхня гранична частота, то у якості частоти, що характеризує смугу загалом, береться середня геометрична частота f = . Аналіз вібрації ведеться в октавних смугах, при цьому f2 / f1 = 2, або у третьоктавних смугах, при цьому f2 / f1 = , а fCГ = f1. Середні геометричні частоти октавних смуг стандартизовані і знаходяться в межах 12000 Гц.^ Нормування вібрації. Розрізняють санітарно-гігієнічне та технічне нормування вібрації. Вібрація нормується за стандартами та іншими правилами і нормами. Для вимірювання вібрацій використовується апаратура типу «ÈØ», фірм RFT (Роботрон), «Брюль-К’єр».^ Захист від вібрації. Існує кілька основних напрямків боротьби з вібрацією. Боротьба з вібрацією у джерелі її виникнення передбачає конструювання та проектування таких машин та технологічних процесів, у яких виключені або зменшені неурівноважені сили, відсутня ударна взаємодія деталей, замість підшипників кочення використовуються підшипники ковзання. Застосування спеціальних видів зачеплення та чистоти поверхні шестерні дозволяють зменшити рівень вібрації на 34 дБ. Усунення дисбалансу мас, що обертаються, досягається балансуванням.^ Відставка від режиму резонансу досягається абр зміною характеристик системи (маси та жорсткості) або зміною кутової швидкості. Характеристики жорсткості системи вимірюються введенням у конструкцію ребер жорсткості або зміною її пружних характеристик.Вібродемпфування це зменшення вібрації об’єкту шляхом перетворення її енергії в інші види (у кінцевому рахунку в теплову енергію). Збільшення втрат енергії можна досягти різними прийомами: застосуванням матеріалів з великим внутрішнім тиском; використанням пластмас; дерева, гуми; нанесенням шару пружних та в’язких матеріалів, що мають великі втрати на внутрішнє тертя (руберойд, фольга, мастики, пластичні матеріали тощо). Товщина покриття береться такою, що дорівнює 23 товщинам елементу конструкції в якому потрібно зменшити вібрації. Добре зменшують вібраційні коливання змащувальні мастила.^ Вібраційне гасіння це спосіб зменшення вібрації шляхом уведення в систему додаткових реактивних імпедансів (опорів). Частіше всього для цього вібруючі агрегати встановлюють на масивні фундаменти. Одним із способів збільшення реактивного опору є установка віброгасників. Найбільше поширення отримали динамічні віброгасники. f0 = 1 / 2 = f У цьому випадку підбираються віброгасники з масою m та жорсткістю q, власна частота яких f0 настроєна на основну частоту f агрегату, що має масу M та жорсткість Q. Коливання віброгасника у кожний момент часу знаходяться у протилежній фазі з коливаннями агрегату. Іншим типом віброгасників є буферні резервуари, що слугують для перетворення пульсуючого потоку газу в рівномірний.Віброізоляція це спосіб зменшення вібрації захищеного об’єкту çà допомогою введення в систему пружного зв’язку, що перешкоджає передачі вібрації від джерела коливань до основи та суміжних елементів конструкцій. Ефективність віброізоляції оцінюється за коефіцієнтом передачі:КП = , де FОСН сила, що діє на основу; Fмаш сила збурення, створювана машиною. Чим менший КП, тим краща віброізоляція. Добра віброізоляція досягається за КП = 1/81/15. Коефіцієнти передачі можна розраховувати за формулою:КП = , де f частота сили збурення; f0 власна частота системи на ізоляторах. Ефективність віброізоляції звичайно оцінюють у децибелах, використовуючи формулу: L = 20 lg 1/КП Прикладом вібраційного захисту можуть слугувати також гнучкі вставки у повітропроводах, «плаваючі підлоги», ізолюючі від вібрацій опори (для ізоляції машин з вертикальною силою збурення). У промисловості знаходить застосування активний вібраційний захист, який передбачає введення додаткового джерела енергії (сервомеханізму), за допомогою якого здійснюється зворотній зв’язок від об’єкту, що ізолюється, до системи вібраційної ізоляції. Для захисту від вібрації застосовуються спеціальні засоби індивідуального захисту (рукавиці).Шум. Будь-який небажаний звук називають шумом. Шум шкідливий для здоров’я, зменшує працездатність, підвищує рівень небезпеки. Тому необхідно передбачати заходи захисту від шуму. А для цього потрібно володіти відповідними знаннями.^ Фізичні характеристики шуму. Шум це механічні коливання, що поширюються у твердому, рідкому та газоподібному середовищі. Частки середовища при цьому коливаються відносно положення рівноваги. Звук поширюється у повітрі зі швидкістю 344 м/с. Шум створюється джерелом, яке має певну потужність Р. Потужність, яка припадає на одиницю площі, перпендикулярної до напрямку поширення звука, називається інтенсивністю звука g. Якщо джерело шуму знаходиться у сфері радіуса r, то середня інтенсивність звука на поверхні цієї сфери дорівнює:gср = 1/, Вт/м2 Тиск Р, що виникає в середовищі при проходженні звука, називається акустичним. Він вимірюється у Н/м2. або Па. На слух діє квадрат звукового тиску. Інтенсивність звуку пов’язана зі звуковим тиском через залежність:І = . Абсолютні значення інтенсивності та тиску змінюються у широких межах. Користуватися абсолютними значеннями цих характеристик шуму незручно. Крім того відчуття людини пропорційні до логарифма подразника (закон Вебера-Фехнера). Тому введені особливі показники, так звані рівні, які виражені у децибелах (дБ). Рівень інтенсивності шуму визначається за формулою:LI = 10 lg, дБ де І0 інтенсивність, що відповідає порогу чутності, І0 = 10-12 Вт/м2.Рівень звукового тиску дорівнює:LР = 10 lg = 20 lg, , дБ де Р0 = 2 10-5 Н/м2 = Па тиск порогу чутності. Слуховий апарат людини найбільш чутливий до звуків високої частоти. Тому для оцінки шуму необхідно знати його частоту, яка вимірюється в герцах (Гц), тобто числом коливань на секунду. Вухо людини сприймає звукові коливання у межах 1616000 Гц. Нижче 16 Гц та вище 16000 Гц знаходяться відповідно області нечутних людиною інфразвуків та ультразвуків. Залежність рівнів від частоти називається спектром шуму. Спектри шуму (як і вібрації) бувають дискретними, суцільними та змішаними. У суцільних спектрів інтервали між частотними складовими безкінечно малі. На практиці, для боротьби з шумом використовуються октавні смуги, тобто f2/f1 =2. Використовується такий ряд середньо-геометричних октавних смуг: 63, 125, 250, 500, 2000, 4000, 8000 Гц. Спектри показуються у вигляді таблиць або графіків. Суб’ºêòèâíå сприйняття шуму оцінюється за кривими рівної гучності. Якщо необхідно знайти загальний рівень шуму кількох джерел, то додаються інтенсивності, але не рівні. Загальний рівень шуму L кількох однакових джерел n з рівнем L1 дорівнює L = Li + 10 lg n, дБ. Джерела шуму можуть випромінювати енергію за напрямками нерівномірно. Ця нерівномірність характеризується коефіцієнтом Ф, що дорівнює:Ф = = .У знаменнику середнє значення інтенсивності та тиску (вважається, що енергія випромінюється в сферу). Спрямованість характеризують показником спрямованості ПС:ПС = 10 lg Ф = 20 lg = L - Lс. Рівні звукового тиску, створювані однією і тою самою машиною, можуть суттєво відрізнятися у залежності від умов улаштування: у приміщенні або на відкритому повітрі. Але звукова потужність залишається незмінною. Рівень звукової потужності LP = 10 lg Р/Р0, дБ, де Р0 порогова потужність, що дорівнює 10-12 Вт. Встановлені такі методи визначення шумових характеристик машин:метод звукового поля;метод відбитого звукового поля;метод çðàçêîâîãî äæåðåëà øóìó;метод вимірювання шумових характеристик на відстані 1 м від зовнішнього контуру машини. Найбільш точні перші два методи: Шкідливий вплив шуму залежить і від тривалості перебування людини у несприятливих у акустичному відношенні умовах. Тому введено поняття дози шуму. Доза шуму Д в Па2 год. інтегральна величина, що враховує акустичну енергію, що діє на людину за певний період часу. Доза шуму визначається за формулою:D = Допустима доза шуму дорівнює:Ддоп = Р2А.ДОП ТР.Д., де РА.ДОП допустимий тиск (за шкалою А), Па; ТР.Д. тривалість дії шуму, год.^ Нормування шуму. Нормування може здійснюватися кількома методами: а) за граничним спектром ГС. ГС це вісім нормативних рівнів звукового тиску на частотах від 31,5 до 8000 Гц (в октавних смугах); б) нормування рівня звуку в дБА; в) за дозою шуму;^ Методи боротьби з шумом. Завданнями акустичного розрахунку є:визначення рівня звукового тиску в розрахунковій точці, коли відоме джерело шуму та його шумові характеристики;визначення величини зменшення шуму.розробка заходів із зменшення шуму до допустимої величини. Для зменшення шуму можуть бути застосовані наступні методи:зменшення шуму в джерелі;зміна спрямованості випромінювання;раціональне планування підприємств та цехів, акустична обробка приміщень;зменшення шуму на шляху його поширення;засоби індивідуального захисту від шуму.Вимірювання шуму. Вимірювання шуму виконують з метою визначення рівнів звукових тисків на робочих місцях та відповідності їх санітарним нормам, а також для розробки та оцінки ефективності різних заходів з глушіння шуму. Основним приладом для вимірювання шуму є шумомір. У шумомірі звук, що сприймається мікрофоном, перетворюється у електричні коливання, які підсилюються, потім проходять через фільтри корекції та випрямляч і реєструються приладом зі стрілкою. Діапазон вимірюваних сумарних рівнів шуму звичайно складає 30130 дБ за частотних меж, що дорівнюють 58000 Гц. Шумоміри мають перемикач, що дозволяє виконувати виміри за трьома шкалами: А, В, С (або за лінійною шкалою). У шумомірах використовують електродинамічні та конденсаторні мікрофони. Для визначення спектрів шуму шумомір підключають до фільтрів та аналізаторів. У ряді випадків шум записується на магнітофон (через шумомір) а потім в лабораторних умовах аналізується. Вимірювання шуму на робочих місця промислових підприємств виконують на рівні звуку 2/3 включеного працюючого обладнання. У теперішній час для вимірювань шуму використовують вітчизняні шумоміри Ш-70, прилад ІШВ в комплекті з октавними фільтрами. Для аналізу шуму застосовують спектрометр С34. Із закордонних приладів добрі характеристики мають акустичні комплекти фірм «RFT» та «Брюль і К’єр».Інфразвук. Область коливань, нечутна для людини. Звичайно верхньою границею інфразвукової області вважають частоти 1625 Гц. Нижня границя інфразвуку невизначена. Інфразвук виникає в атмосфері, в лісі, на морі (так званий голос моря). Джерелом інфразвуку є грім, вибухи, гарматні постріли, землетруси. Для інфразвуку характерне мале поглинання. Тому інфразвукові хвилі у повітрі, воді та в земній корі можуть поширюватися на дуже великі відстані. Ця властивість інфразвуку використовується як передвісник стихійних лих, для дослідження властивостей атмосфери та водяного середовища води. Захист від інфразвуку являє собою серйозну проблему.Ультразвук. Ультразвук знаходить широке застосування у металообробній промисловості, машинобудуванні, металургії тощо. Частота застосовуваного ультразвуку від 20 кГц до 1 мГц, потужності до кількох кіловат. Ультразвук справляє шкідливий вплив на організм людини. У працюючих з ультразвуковими установками нерідко спостерігаються функціональні порушення нервової системи, зміни тиску, складу та властивості крові. Частішають скарги на головні болі, швидку втомлюваність, втрату слухової чутливості. Ультразвук може діяти на людину як через повітряне середовище, так і через рідке або тверде (контактна дія на руки). Рівні звукових тисків в діапазоні частот від 11 до 20 кГц не повинні перевищувати відповідно 75110 дБ, а загальний рівень звукового тиску в діапазоні частот 20100 кГц не повинен перевищувати 110 дБ. Захист від дії ультразвуку при повітряному опроміненні може бути забезпечений:шляхом використання в обладнанні більш високих частот, для яких допустимі рівні звукового тиску вищі;шляхом застосування обладнання, що випромінює ультразвук, у звукоізолюючому виконанні (типу кожухів). Такі кожухи виготовляють з листової сталі або дюралюмінію (товщиною 1 мм) з обклеюванням гумою або руберойдом, а також із гетинаксу (товщиною 5 мм). Еластичні кожухи можуть бути виготовлені з трьох шарів гуми загальною товщиною 35 мм. Застосування кожухів, наприклад, в установках для очищення деталей, дає зменшення рівня ультразвуку на 2030 дБ у чутному діапазоні частот та 6080 дБ в ультразвуковому;шляхом улаштування екранів, у тому числі прозорих, між обладнанням та працюючим;шляхом розташування ультразвукових установок у спеціальних приміщеннях, загородках або кабінах, якщо перерахованими вища заходами неможливо отримати необхідний ефект. Захист від дії ультразвуку при контактному опроміненні полягає в повному виключенні безпосереднього доторкання працюючих до інструмента, рідини та виробів, оскільки такий вплив найбільш шкідливий. Завантажування та вивантажування деталей повинно виконуватися за умови, що джерело ультразвука вимкнене. У тих випадках, коли вимикання установки небажане, застосовують спеціальні пристосування, наприклад, у ваннах для очищення вироби занурюють у ванну в сітках, споряджених ручками з ізолюючим від вібрації покриттям (шпариста гума, поролон тощо).^ 3.2.3. Електромагнитні поля (ЕМП)Характеристики ЕМП. Будь-яке електромагнітне явище, розглянуте загалом, характеризується двома сторонами електричною і магнітною, між якими існує тісний зв’язок. Електромагнітне поле (ЕМП) також має завжди дві взаємопов’язані сторони електричне поле і магнітне поле. Разом з тим можна створити умови, при яких у деякій області простору âèÿâëÿþòüñÿ тільки електричні або тільки магнітні явища. Таким є, наприклад, випадок заряджених нерухомих ïðîâ³äíèõ ò³ë, зовні яких реєструється тільки електричне поле. Аналогічно в просторі, що оточує нерухомі постійні магніти, реєструється тільки магнітне поле. Як видно із розглянутих прикладів, мова йде тільки про статичні поля. Однак і в цих випадках, якщо розглядати явище загалом, неважко побачити як електричну так і магнітну сторону. Оскільки можна створити умови, за яких проявляється одна з складових ЕМП, то можливе і роздільне випромінювання електричного та магнітного полів, а також визначення тільки одного з полів у цілому ряді практичних завдань. Електромагнітне поле являє собою особливу форму матерії. Будь-яка заряджена електрикою частинка оточена електромагнітним полем, що складає з нею єдине ціле. Але електромагнітне поле може існувати також у вільному, відокремленому від заряджених частинок, стані у вигляді фотонів, що рухаються з швидкістю близькою до 3108 м/с, або взагалі у вигляді випромінюваного електромагнітного поля (електромагнітних хвиль), що рухається з такою самою швидкістю. ЕМП, що рухається (електромагнітне випромінювання ЕМВ), характеризується векторами напруженості електричного Е (В/м) та магнітного Н (А/м) полів, що відображають силові властивості ЕМП. В електромагнітній хвилі вектори Е і Н завжди взаємно перпендикулярні. У вакуумі та повітрі Е = 377 Н. Довжина хвилі , частота коливань f та швидкість поширення електромагнітних хвиль в повітрі с пов’язані із співвідношенням с = f. Наприклад, для промислової частоти f = 50 Гц довжина хвилі = 3108/50 = 6000 км, а для ультракоротких частот f = 3108 Гц, довжина хвилі дорівнює 1 м. Навколо джерела ЕМП виділяють ближню зону, або зону індукції, яка знаходиться на відстані R /2 /6, та дальню зону, або зону випромінювання, у якій R>/6. В діапазоні від низьких частот до короткохвильових випромінювань частотою І = 1/, де РДЖ потужність випромінювання.Джерела ЕМП та класифікація електромагнітних випромінювань. Природними джерелами електромагнітних полів та випромінювань є передусім: атмосферна електрика, радіовипромінювання сонця та галактик, електричне та магнітне поле Землі. Всі промислові та побутові електричні та радіоустановки є джерелами штучних полів та випромінювань, але різної інтенсивності. Перерахуємо найбільш суттєві джерела цих полів. Електростатичні поля виникають при роботі з матеріалами та виробами, що легко електризуються, а також при експлуатації високовольтних установок постійного струму. Джерелами постійних та магнітних полів є: електромагніти, соленоїди, магнітопроводи в електричних машинах та апаратах, литі та металокерамічні магніти, використовувані в радіотехніці. Джерелами електричних полів промислової частоти (50 Гц) є: лінії електропередач, відкриті розподільні пристрої, що вмикають комутаційні апарати, пристрої захисту та автоматики, вимірювальні прилади, збірні, з’єднувальні шини, допоміжні пристрої, а також всі високовольтні установки промислової частоти. Магнітні поля промислової частоти виникають навколо будь-яких електроустановок і проводів струму. Чим більший струм, тим вища інтенсивність магнітного поля. Джерелами електромагнітних випромінювань радіочастот є потужні радіостанції, антени, генератори надвисоких частот, установки індукційного та діелектричного нагрівання, радари, вимірювальні та контролюючі прилади, дослідницькі установки, високочастотні прилади та пристрої в медицині та в побуті. Джерелом електростатичного поля та електромагнітних випромінювань у широкому діапазоні частот (над- та інфранизькочастотному, радіочастотному, інфрачервоному, видимому, ультрафіолетовому, рентгенівському) є персональні електронно-обчислювальні машини (ПЕОМ) та відео-дисплейні термінали (ВДТ) на електронно-променевих трубках, використовувані як в промисловості, наукових дослідженнях , так і в побуті. Головну небезпеку для користувачів становить електромагнітне випромінювання монітора в діапазоні 20 Гц 30 мГц та статичний електричний заряд на екрані. Джерелом підвищеної небезпеки у побуті з точки зору електромагнітних випромінювань є також мікрохвильові печі, телевізори будь-яких модифікацій, радіотелефони. У теперішній час визнаються джерелами ризику у зв’язку з останніми даними про дію магнітних полів промислової частоти: електроплити з електропроводкою, електричні грилі, праски, холодильники (коли працює компресор).^ Електромагнітне поле Землі необхідна умова життя людини. Життя на нашій планеті виникло у тісній взаємодії з електричними випромінюваннями, і, перед усім, з електромагнітним полем землі. Людина пристосувалася до земного поля в процесі свого розвитку, і воно стало не тільки звичною, але й необхідною умовою нашого життя. Як збільшення так і зменшення інтенсивності природних полів здатне відбитися на біологічних процесах. Електромагнітна сфера нашої планети визначається в основному електричним (Е = 120150 В/м) та магнітним (Н = 2440 А/м) полем Землі, атмосферною електрикою, радіовипромінюванням Сонця та галактик, а також полями штучних супутників (потужних радіостанцій, промислового електротермічного обладнання, дослідницьких установок, вимірних та контролюючих пристроїв тощо). Як вже зазначалося діапазон природних та штучних полів дуже широкий: починаючи від постійних магнітних та електростатичних полів і закінчуючи рентгенівським та гамма-випромінюванням частотою 31021 Гц та вище. Кожний з діапазонів електромагнітних випромінювань по-різному впливає на розвиток живого організму. ЕМВ, особливо світлового діапазону (з довжиною хвиль 0,390,76 мкм), не тільки відіграють величезну роль як потужний фізіологічний фактор біоритміки живого, але й здійснюють потужний інформаційний вплив на організм через органи зору або інші світлові рецептори. Безумовно, що ЕМВ інших діапазонів також мають свій вплив на живі організми. На відміну від світлового, інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювань ще не знайдено відповідних рецепторів для ЕМВ інших діапазонів. Є деякі факти, що говорять про безпосереднє сприйняття клітинами мозку ЕМВ радіочастотного діапазону, про вплив низькочастотних ЕМВ на функції головного мозку, які вимагають додаткового підтвердження. Далі будуть розглянуті найбільш поширені електромагнітні поля (ЕМП), використовувані в техніці та науці, а саме ЕМП промислової частоти, статичні поля та ЕМП радіочастот. З приводу природних полів зазначимо, що посилення електричного поля перед грозою та під час грози характеризується дискомфортом самопочуття людини, а магнітні бурі, пов’язані з сонячною активністю, не тільки впливають на ослаблених та старих людей, але також є однією з причин багатьох автодорожніх та інших аварій. Ослаблені природні поля стали предметом вивчення перед усім у зв’язку з розвитком космонавтики. Досліди над тваринами, зокрема над мишами, показують, що значне зменшення геомагнітного поля через певний відрізок часу (у другому поколінні) здатне викликати суттєву зміну процесів життєдіяльності: порушується діяльність печінки, нирок, статевих залоз, але саме головне з’являються пухлини у різних органах. Існує гіпотеза вченого з США Мак-Ліна, що пов’язує збільшення ракових захворювань людини зі зменшенням магнітного поля нашої планети, яке за його розрахунками за останні 2,5 тисячі років зменшилося на 66 %. Екранування від електричних полів також не проходить без наслідків для експериментальних тварин. Було відзначено збільшення смертності піддослідних тварин після 23 неділь перебування у екранованому від зовнішніх електричних полів просторі, перед усім за рахунок порушень регуляції обміну речовин в організмі. Із багатьох фактів та припущень про вплив ЕМВ на людину та навколишній світ виділимо гіпотезу, яка пояснює глобальний характер акселерації (збільшення середнього зросту та прискорення статевого дозрівання у людей) у різних географічних зонах, у всіх національних та соціальних групах населення зростанням радіофону. Згідно гіпотезі, акселерація є своєрідною відповіддю організму на тривале пригнічення. Організм за допомогою гіперкомпенсації оцінює зміну діючих факторів середовища і з випередженням пристосовується до такої тенденції за рахунок прискорення фізіологічних процесів. До того ж пристосованість у вигляді гіперкомпенсації при тривалих змінах середовища, наприклад, за час життя людини, може передаватися наступним поколінням. Цікава також гіпотеза, згідно якої швидке зростання радіофону (в післявоєнні роки тільки випромінювані потужності локаторів виростають за кожне десятиріччя в 1030 разів) може послабити залежність наших біоритмів від загального добового ритму. Як вважають вчені, біоритми нашого організму синхронізуються природним ЕМП планети. Але чим вищий рівень перешкоди природному фону (в даному разі штучного радіофону), тим гірше працює синхронізація. Ще раз відзначимо, що якщо природне поле Землі необхідне для життя людини, а слабкі штучні ЕМП неоднозначно діють на живий світ, нерідко справляючи сприятливу дію, то можна стверджувати справедливо про шкідливий вплив сильних полів на тварин і людину. Цей вплив полягає насамперед у тому, що у людей порушується функціональний стан центральної нервової та серцево-судинної системи.^ Вплив електромагнітного поля на організм людини. Механізм впливу ЕМП на біологічні об’єкти дуже складний і недостатньо вивчений. Але в спрощеному вигляді цей вплив можна уявити наступним чином: у електричному полі молекули, з яких складається тіло людини, поляризуються і орієнтуються за напрямком поля: у рідинах, зокрема в крові, під дією електрики з’ÿвляються іони і, як наслідок, струми. Однак іонні струми будуть протікати у тканині тільки по міжклітинній рідині, тому що за постійного поля мембрани клітини, будучи добрими ізоляторами, надійно ізолюють внутрішньоклітинне середовище. При підвищенні частоти зовнішнього ЕМП електричні властивості живих тканин змінюються: вони втрачають властивості діелектриків і набувають властивостей провідників, до того ж ця зміна відбувається нерівномірно. З подальшим зростанням частоти індукція іонних струмів поступово заміщується поляризацією молекул. Змінне поле викликає нагрівання тканин людини як за рахунок змінної поляризації діелектрика, так і за рахунок появи струмів провідності. Тепловий ефект є наслідком поглинання енергії електромагнітного поля. На високих частотах, перед усім в діапазоні радіочастот (10151011 Гц), енергія поля, що проникає в організм багатократно відбивається, заломлюється у багатошаровій структурі тіла з різними товщинами шарів тканин. Внаслідок цього поглинається енергія ЕМП неоднаково, звідси вплив на різні тканини відбувається також неоднаково. Крім того, підшкірний жировий шар може грати роль четвертьхвильового трансформатора, що узгоджує хвильові опори шкіри та м’язової тканини, яка межує з жировим шаром. При цьому доля енергії, що проходить через тіло, може значно збільшитися. Цей ефект залежить від товщини жирового шару, товщини шкіри та частоти поля. При опроміненні дециметровими хвилями (108 109 Гц) підшкірний шар жиру товщиною 9 мм може бути таким узгоджувальним трансформатором. Цим можна пояснити, що випромінювання з довжинами хвиль 2030 см поглинається в широкому діапазоні від 20100 % у шкірі, жирі та м’язах. За довжини хвиль 30100 см воно поглинається у кількості 3040 %, але в основному внутрішніми органами, і це визначає його найбільшу шкідливість як термогенного фактора. Випромінювання з довжинами хвиль коротше 10 см в основному поглинається шаром шкіри. Для людини, з точки зору теплового ефекту, що викликається випромінюванням, це найменш небезпечний випадок, тому що, з одного боку, надлишкове тепло зараз же відчувається підвищується температура шкіри, а з другого боку це тепло розсіюється і відводиться від шкіри як у зовнішнє середовище, так і в тканини, розташовані глибше. Теплова енергія, що виникла у тканинах людини, збільшує загальне тепловиділення тіла. Якщо механізм терморегуляції тіла не здатний розсіювати надлишкове тепло, може статися підвищення температури тіла. Це відбувається, починаючи з інтенсивності поля, що дорівнює 100 Вт/м2, яка називається тепловим порогом. Органи та тканини людини, які мають слабко виражену терморегуляцію, більш чутливі до опромінення (мозок, очі, нирки, кишечник, сім’яники). Перегрівання тканин та органів призводить до їх захворювання. Підвищення температури тіла на 1 0С та вище недопустиме через можливі íåîáîðîòí³ çì³íè. Дослідження показали, що вплив ЕМП високих частот, і особливо надвисоких частот, на живий організм виявляється і за інтенсивності нижче теплових порогів, тобто має місце їх нетепловий вплив, який, як вважають, є результатом ряду мікропроцесів, що відбуваються під дією полів. Негативний вплив ЕМП викликає оборотні, а також необоротні зміни в організмі: гальмування рефлексів, зниження кров’яного тиску (гіпотонія), уповільнення скорочень серця (брадикардія), зміну складу крові у бік збільшення числа лейкоцитів та зменшення еритроцитів, помутніння кришталика ока (катаракта). Суб’єктивні критерії негативного впливу ЕМП головні болі, підвищена втомлюваність, дратівливість, порушення сну, задишка, погіршення зору, підвищення температури тіла. Разом із біологічною дією, електростатичне поле та електричне поле промислової частоти обумовлюють виникнення розрядів між людиною та іншим об’ºêòîì, відмінний від людини потенціал. Зареєстровані при цьому струми не являють собою небезпеки, але можуть викликати неприємні відчуття. У будь-якому випадку такому впливу можна запобігти шляхом простого заземлення об’єктів, що мають великі габарити (автобус, дах дерев’яного будинку тощо), і видовжених об’єктів (трубопровід, дротяна загорожа тощо), тому що на них через велику ємність накопичується достатній заряд і суттєвий потенціал, які можуть обумовити помітний розрядний струм. Великий практичний інтерес становлять дані досліджень впливу магнітного поля промислової частоти. Вчені Швеції виявили у дітей до 15 років, які мешкають навколо ЛЕП, що вони хворіють на лейкемію у 2,7 рази частіше, ніж у контрольній групі, віддаленій від ЛЕП. Існує велика кількість гіпотез, які пояснюють біологічну дію магнітних полів. Загалом, вони зводяться до індукції струмів в живих тканинах та до безпосереднього впливу полів на клітинному рівні. Відносно нешкідливим для людини на протязі тривалого часу пропонується визнати МП, що мають порядок геомагнітного поля та його аномалій, тобто напруженості МП не більше 0,150,2 кА/м. За більш високих напруженостей МП починає проявлятися реакція на рівні організму. Характерною рисою цих реакцій є тривала затримка відносно початку дії МП, а також яскраво виражений кумулятивний ефект за тривалої дії МП. Зокрема, експерименти, проведені на людях, показали, що людина починає відчувати МП, якщо воно діє не менше 37 с. Це відчуття зберігається деякий час (близько 10 с.) і після закінчення дії МП. Цікаві дані отримані проф. А.В. Сосуновим: постійне магнітне поле напруженістю 48 кА/м стимулювало ріст ракових клітин у тканинних культурах, а при напруженості 160 кА/м більшість ракових клітин гинула. Надаючи додаткові відомості про вплив магнітних полів приведемо результати експериментів Інституту гігієни праці ім. Ф.Ф Ерісмана. Співробітники цього інституту встановили, що вода, оброблена магнітним полем у 160 кА/м не викликає серйозних змін в організмі піддослідних пацюків. Коли ж пацюки починали пити воду, оброблену більш сильним магнітним полем (400 кА/м), то у них виникали патологічні зміни у нервовій та кровоносній системах, а також у самій крові. Все це вказує на неоднозначність реакцій організму на дію ЕМП, перед усім магнітної складової, і вимагає великої обережності при нормуванні ЕМП, а також ретельності і серйозного обгрунтовування при гігієнічному нормуванні полів.^ Принципи нормування електромагнітних полів. У теперішній час у якості визна