Влияние магнитных полей на ранние стадии онтогенеза на представителей семейства бобовых

БАКАЛАВРСКАЯРАБОТА
«Влияниемагнитных полей на ранние стадии онтогенеза на представителей семейства бобовых(горох)»

СОДЕРЖАНИЕ:
Введение
Основная часть
1. Магнитное поле
1.1 Единицы измерения        
1.2 Электромагнитное поле
2. Источники магнитного поля
2.1 Естественные источники МП
2.2 Основные источникиэлектромагнитных полей
2.3 Магнитное поле промышленнойчастоты и мероприятия по защите от него
3. Воздействие магнитных полей набиологические объекты и человека 
3.1 Механизмы воздействия МП
3.2 Роль МП в онтогенезебиологических объектов
3.3 Влияние ЭМП на человека
4. Основы системысанитарно-гигиенического нормирования электромагнитных полей в России 
Практическая часть
I. Конструкция куба катушекГельмгольца
II. Расчет параметров магнитного поля
Проведение эксперимента
Результаты экспериментов
Заключение
Используемая литература

Введение
В процессе эволюции ижизнедеятельности человек испытывает на себе влияние естественногоэлектромагнитного фона, характеристики которого используются как источникинформации, обеспечивающий непрерывное взаимодействие с изменяющимися условиямивнешней среды. Результаты современных исследований свидетельствуют, что живыеорганизмы, от одноклеточных до высших животных и человека, обнаруживают высокуючувствительность к магнитным полям, параметры которого близки к естественнымпараметрам полей биосферы.
Магнитные поля (МП)естественных источников (геомагнитное поле) существенно влияют на формированиебиологических ритмов. Выявлены достаточно достоверные взаимосвязи междусолнечной и геомагнитной активностью и возрастанием проявлений гипертоническихкризисов, инфарктов миокарда, психопатологических расстройств.
Искусственные источникисоздают МП значительно больших интенсивностей, нежели естественные.Клинико-физиологическими и эпидемиологическими исследованиями установлено, чтоМП искусственного происхождения играют определенную роль в развитиисердечно-сосудистых, онкологических, аллергических заболеваний, болезней крови,а также могут оказывать влияние на генетические структуры, при систематическомвоздействии МП вызывают выраженные изменения в состоянии здоровья населения, втом числе у лиц, профессионально не связанных с источниками МП, причем эффектывоздействия слабоинтенсивных полей могут носить отдаленный характер.
Отмечена высокаячувствительность и поражаемость нервной системы, хрусталика глаз, семенныхжелез у мужчин, выявлены нарушения функциональной регуляции всех звеньевэндокринного аппарата, нарушение липидного обмена и ряд других отклонений.Значительное число работ свидетельствуют об отрицательном воздействии МП нагенетические структуры, клеточные мембраны, иммунную систему, гормональныйстатус. В публикациях последних лет активно обсуждается вопрос о канцерогеннойопасности ЭМП промышленной частоты (50,60 Гц).
Исследование влиянияэлектромагнитного излучения антропогенных источников представляет большуюсложность. Это обусловлено следующими основными причинами:
· в большинствеслучаев неприемлемо ограничение выброса загрязняющего фактора в окружающуюсреду;
· невозможна заменаданного фактора на другой, менее токсичный;
· невозможнаочистка эфира от нежелательных излучений;
· неприемлемметодический подход, состоящий в ограничении ЭМП до природного фона;
· вероятнодолговременное воздействие ЭМП (круглосуточно и даже на протяжении ряда лет);
· воздействие набольшие контингенты людей, включая детей, стариков и больных;
· трудности статистическогоописания параметров излучений от многих источников, распределенных в пространствеи имеющих различные режимы работы.
Признается, что проблемаэлектромагнитной безопасности приобретает в последнее время социальноезначение. Ситуация осложняется тем, что органы чувств человека не воспринимаютЭМП до частот видимого диапазона, в связи с чем определить степень опасностиоблучения без соответствующей аппаратуры практически невозможно [2]. Но воздействиеМП может оказаться и полезным. Более 100 лет назад естествоиспытатель Трандосделал открытие, что в магнитном поле все химические реакции, в том числе и вживых организмах, протекают быстрее. Под влиянием магнитного поля все процессывнутри организма резко активизируются.
Новейшими исследованиямиустановлено, что магнитное поле Земли воздействует на живой организм наклеточном уровне, регулируя механизмы тканевого дыхания, упорядочиваетструктуру клеточных жидкостей [15].

1.Магнитное поле
Появление жизни, ееэволюция во многом обязаны магнитному полю. Естьпредположение, что даже тоска по родине обусловлена не соответствием внешнегомагнитного поля внутреннему.
Магнитное поле — этоособый вид материи, посредством которой осуществляется связь и взаимодействиемежду движущимися электрическими зарядами. Везде, где существует движущийсяэлектрический заряд или ток, возникает магнитное поле [14]. Постояннымназывается магнитное поле, в котором значение вектора магнитной индукции вкаждой точке не изменяется со временем. Постоянное магнитное поле существуетвокруг неподвижного магнита или неподвижного проводника с постоянным током.
Переменное магнитное полеполучается не только при движении магнита или проводника с постоянным токомотносительно наблюдателя. Также магнитное поле изменяется в пространстве,окружающем неподвижный проводник с изменяющимся током. Так, при замыканииэлектрической цепи ток за некоторый промежуток времени возрастает от нуля досвоего наибольшего значения, достигнув которого, он перестает изменяться. Приэтом вместе с током изменяется и его магнитное поле. Наоборот, при размыканиицепи ток и его магнитное поле уменьшаются до нуля. При этом вектор В меняетсяне только по модулю, но и по направлению[23].
Комбинированное магнитноеполе является суперпозицией коллинеарных постоянного (им может бытьгеомагнитное поле ~50 мкТ) и переменного магнитных полей. Магнитное поледействует на электрические токи, движущиеся заряды и постоянные магниты, насхемах условно изображается магнитными силовыми линиями (линиями индукции). Этовоображаемые линии, касательные к которым в каждой точке совпадают снаправлением вектора магнитной индукции в этих точках поля. Линии магнитнойиндукции замкнуты. Замкнутость линий магнитной индукции означает, что в природеотсутствуют свободные магнитные заряды. Особенностью МП является то, что оно являетсяне потенциальным вихревым полем [21].
Вектор В магнитнойиндукции служит силовой характеристикой магнитного поля. Индукция магнитногополя в вакууме называется напряженностью Н магнитного поля. Она зависит от силытока и также убывает с увеличением расстояния между источниками последнего.Поток вектора В через перпендикулярную ему поверхность называют магнитнымпотоком Ф, который является скалярной величиной.
 
1.1 Единицы измерения
В СИ за единицу магнитнойиндукции принимается Тесла — магнитная индукция такого однородного поля, вкотором на проводник с током в 1 А, помещенный перпендикулярно к линияминдукции, действует сила в 1 Н на каждый метр длины.
[В]=[H/(А*м)]=[кг/(с2*А)]=[Тл].
За единицу напряженностимагнитного поля Н принимается напряженность магнитного поля, которая создаетсятоком в 1 А, текущем по длинному прямолинейному проводнику, на расстоянии(1/2π) м от него.
[Н]=[А/м].
За единицу магнитногопотока принят вебер. Это магнитный поток, который пронизывает перпендикулярнуюлиниям индукции поверхность в 1 м2 при индукции магнитного поля в ней в 1 Тл

[Ф] = [Тл*м2] — [кг*м2/(с2*А)] = [Вб] [23].
 
2. Источники магнитногополя
Изменяющееся во времениэлектрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся магнитное поле- вихревое электрическое поле. Это является физической причиной существованияэлектромагнитного поля. Непрерывно изменяясь, обе компоненты поддерживаютсуществование электромагнитного поля. Поле неподвижной или равномернодвижущейся частицы неразрывно связано с носителем (заряженной частицей). Однакопри ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП «отрывается» от них и существуетв окружающей среде независимо, в виде электромагнитных волн (рис.), не исчезаяс устранением источника (например, радиоволны не исчезают при исчезновении токав излучившей их антенне) [22].
/>
Рис1. Электромагнитнаяволна.
Электромагнитные волныхарактеризуются длиной волны λ [м] или частотой колебания f [Гц]:
λ = с*Т = с/f, илис = λ* f, (1)
где с = 3-108 м/с — скорость распространения электромагнитных волн, равная скорости света;/-частота колебаний, Гц; Т = 1/f — период колебаний [24]. Спектр электромагнитныхизлучений (ЭМИ) очень широк и охватывает диапазон от крайне низкочастотногорадиоволнового до ионизирующих излучений [8].
Важная особенность ЭМП — это деление его на так называемую «ближнюю» и «дальнюю» зоны по степениудаленности от источника/носителя.
«Ближняя» зона (иногданазываемая зоной индукции) простирается до расстояния от источника, равного0-3L, где L- длина порождаемой полем электромагнитной волны. При этомнапряженность поля быстро убывает с расстоянием, пропорционально квадрату иликубу расстояния до источника. В этой зоне порождаемая электромагнитная волнаеще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменногоэлектрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно.Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей(электромагнитной волны), ответственных за излучение.
«Дальняя» зона — это зонасформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3L.Здесь интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию доисточника. В этой зоне справедливо экспериментально определенное соотношениемежду напряженностями электрического и магнитного полей:
Е=377*Н (2)
где 377 — константа,волновое сопротивление вакуума, Ом. Поэтому измеряется, как правило, тольконапряженность электрического поля Е.
В российской практикесанитарно-гигиенического надзора на частотах выше 300 МГц в «дальней» зонеизлучения обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ),или вектор Пойнтинга. За рубежом ППЭ обычно измеряется для частот выше 1 ГГц[22]. ППЭ определяется из формулы:

σ = Wпогл/Sэф (3)
где σ -плотностьпотока мощности излучения электромагнитной энергии, Вт/м2;
Wпогл — количествомэлектромагнитной энергии, поглощаемой объектом (человеком) при нахождении его вполе, Вт;
Бэф — эффективнаяпоглощающая поверхность (тела человека), м2.
ППЭ характеризуетколичество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени черезединицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.
Интенсивностьэлектромагнитного поля в какой-либо точке пространства зависит от мощностигенератора и расстояния от него. На характер распределения поля в помещениивлияет наличие металлических предметов и конструкций, которые являютсяпроводниками, а также диэлектриков, находящихся в ЭМП [24].

2. Источникимагнитного поля
 
2.1 Естественные источники МП
О существовании магнитныхполей люди знали уже много веков тому назад, а практическое использованиемагнитных явлений на благо человека началось с создания компаса за 2-3 тысячилет до н.э. Давно обнаружена биологическая ориентация развития растений,перелета птиц и т.д. Серией наблюдений показано, что при отсутствии каких-либочетко выраженных естественных или искусственных ориентиров животные присвободном перемещении ориентируются по силовым линиям магнитного поля Земли.Рост и развитие семян зависят от ориентации их посадки относительно магнитногополя Земли. Магнитное поле окружающей человека и животных среды складывается издвух основных составляющих:
магнитных полей, создаваемыхэлектрифицированным транспортом, работающими электродвигателями и генераторами,линиями электропередачи (ЛЭП) и т.д.
магнитного поля Земли[1].
Наличие естественных ЭМПв окружающей среде является совершенно необходимым для существования нормальнойжизнедеятельности, а их отсутствие или дефицит – приводит к серьезнымнегативным, порой даже необратимым последствиям для живого организма.Информационное значение данного фактора трудно переоценить. Это самый надежныйпереносчик информации среди других геофизических факторов. При помощи ЭМПинформация может передаваться в любые среды обитания живых организмов и прилюбых метеорологических условиях – в течение полярного дня, ночи, в речной иморской воде, в толще земной коры и, наконец, в тканях живых организмов [8].
1.1 Магнитное поле Земли.
Магнитное поле Землихарактеризуется следующими основными параметрами: величинами магнитногосклонения и магнитного наклонения и численными значениями напряженностимагнитного поля. Магнитное склонение представляет собой угол междуастрономическим (географическим) меридианом. Астрономический меридиан –направление, определяющее истинное положение север – юг в данном месте.Магнитный меридиан – воображаемая линия на земной поверхности, совпадающая снаправлением земного магнитного поля. Магнитное наклонение – угол междугоризонтальной плоскостью и направлением вектора напряженности магнитного поля[1].
Магнитное поле Землиимеет две пространственные составляющих: горизонтальная максимальна у экватора(20-30 А/м) и убывает к полюсам (2-10 А/м), а вертикальная составляющая уполюсов составляет 50-60 А/м, уменьшаясь к экватору до пренебрежимо малогозначения [2].
Наши суточные и месячныебиоритмы, благоприятные и неблагоприятные дни тесно связаны с периодическимиизменениями (вариациями) векторов напряженности этих полей по величине инаправлению в пределах до 80% от средних значений. Выделяются солнечно-суточныевариации, вызванные суточным движением Земли вокруг Солнца, лунно-суточные,годовые, циклические с периодом 11 лет, связанные с изменением солнечнойактивности [3].
Строгой теориипроисхождения магнитного поля Земли пока нет. По одной из самыхраспространенных гипотез в толще Земли, в ее расплавленной части (ядре),происходит движение зарядоносителей, создающее вихревые токи. Магнитное полеэтих токов и образует наблюдаемое земное магнитное поле. Перемещение отдельныхзамкнутых систем токов в ядре или изменение их интенсивности приводят кизменению МП во времени, наблюдаемому на поверхности Земли в виде вековогохода. Следует принять во внимание то, что существует движение зарядоносителей ив атмосфере. Особенно сильно оно в верхних слоях атмосферы, в частности в ееионизационных слоях. МП, созданные этими токами, накладываются на магнитныеполя вихревых токов массы Земли, в результате чего в атмосфере, во всех ееслоях, существует суммарное единое МП, в котором возникла жизнь, а затем ичеловек [1].
Воздействиекорпускулярного излучения Солнца на постоянное магнитное поле Земли вызываетмагнитные бури (МБ), которые начинаются одновременно на всем Земном шаре иимеют цикличность 27 суток, связанную с цикличностью оборотов Солнца ипоявления в его атмосфере коронарных дыр [3].
Магнитная буря – этосостояние атмосферы при измененной конфигурации магнитного поля Земли врезультате резких выбросов солнечной энергии. Происходят эти выбросы двумяспособами: либо энергия выделяется из дыр в солнечной короне (областей оченьгорячей, кипящей плазмы), либо на солнце случается взрыв.
Энергия, исходящая ихкоронарных дыр, не очень активна, и бури, вызванные ею, соответственно, не таксильны. А вот «взрывные» выбросы порой в тысячу раз больше того количестваэнергии, которое могло бы выделиться при детонации всех существующих на планетеводородных бомб. Поэтому такие вспышки серьезно сказываются на здоровьеметеочувствительных людей [4].
Аномалии в МП Земли(месторождения свинца, меди, ртути, никеля, молибдена, асбест, динамическинапряженные породы, трещины земной коры, карстовые пустоты, грунтовые воды [5,6]) приводят к возникновению так называемых геопатогенных зон (ГПЗ). Онипредставляют собой локальные геофизические аномалии. При длительном нахождениив зоне их действия отмечена повышенная заболеваемость раком, рассеяннымсклерозом и другими тяжелыми недугами. Земное излучение характеризуется рядомфизических особенностей – подобно лазерному лучу, он распространяетсявертикально верх, без рассеивания, не экранируется обычными средствамирадиационной защиты (свинец, бетон). Это позволяет ему проникать без ослаблениячерез многоэтажные перекрытия до верхних этажей здания. Изучая проблему земногоизлучения, физики установили еще одну особенность ГПЗ: в местах их расположенияизменяются параметры геофизических полей — увеличивается потенциал атмосферногоэлектричества, повышается уровень естественного радиационного фона, возрастаетэлектросопротивление почвы и одновременно с этим уменьшается напряженностьвертикальной составляющей геомагнитного поля, замедляя прохождение радиоволн вопределенном диапазоне частоты. Прослежена связь между изменением геофизическихпараметров этих зон с климатопогодными факторами — появлением теплых и холодныхфронтов воздушных масс, изменением атмосферного давления, солнечнойактивностью.
Один из ведущихспециалистов по проблеме ГПЗ физик П. Швейцер с помощью разработанной имбиолокационной рамки исследовал волновую структуру земного излучения [36]. Онпришел к выводу, что характер излучения в ГПЗ зависит от многих факторов –ширины геологического разлома, пород и минералов, слагающих разлом, химическогосостава воды в подземных потоках и др [7].
1.2 Излучения живыхорганизмов.
Биотоки, создаваемыемигрирующими по молекуле электронами и ионами переменны по значению и являютсяисточником МП живого организма.
Получение железа,обладающего большой магнитной проницаемостью, использование новых физическихявлений позволили провести первые исследования магнитных свойств живогоорганизма. Установлено наличие переменного МП (ПеМП), возникающего при работесердечной мышцы, и это сразу нашло практическое применение. Использование вклиниках магнитокардиографов показало возможность выявления начала серьезныхсердечных заболеваний значительно раньше, чем это делается с помощьюэлектрокардиографа [1].

2.2 Основные источники электромагнитныхполей
Среди основных источниковЭМИ можно перечислить:
Электротранспорт(трамваи, троллейбусы, поезда и тд.)
Линии электропередач(городского освещения, высоковольтные и тд.)
Электропроводка (внутризданий, телекоммуникации и тд.)
Бытовые электроприборы
Теле- и радиостанции(транслирующие антенны)
Спутниковая и сотоваясвязь (транслирующие антенны)
Радары
Персональные компьютеры
1. Электротранспорт
Транспорт наэлектрической тяге – электропоезда (в том числе поезда метрополитена),троллейбусы, трамваи и т. п. – является относительно мощным источникоммагнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. По данным (Stenzel etal.,1996), максимальные значения плотности потока магнитной индукции впригородных «электричках» достигают 75 мкТл при среднем значении 20мкТл. Среднее значение на транспорте с электроприводом постоянного токазафиксировано на уровне 29 мкТл.
2. Линии электропередач
Провода работающей линииэлектропередачи создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитноеполя промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля отпроводов линии достигает десятков метров.
Дальность распространениеэлектрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класснапряжения стоит в названии ЛЭП — например ЛЭП 220 кВ), чем выше напряжение –тем больше зона повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоныне изменяются в течении времени работы ЛЭП.
Дальность распространениямагнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии.Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течении суток, так ис изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного полятакже меняются.
Санитарные нормы
Исследованиябиологического действия ЭМП ПЧ, выполненные в СССР в 60-70х годах,ориентировались в основном на действие электрической составляющей, посколькуэкспериментальным путем значимого биологического действия магнитнойсоставляющей при типичных уровнях не было обнаружено. Несмотря на то, что внастоящее время магнитное поле во всем мире считается наиболее опасным дляздоровья, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в Россиине нормируется. Причина – нет денег для исследований и разработки норм. Большаячасть ЛЭП строилась без учета этой опасности.
На основании массовыхэпидемиологических обследований населения, проживающего в условиях облучениямагнитными полями ЛЭП как безопасный или «нормальный» уровень дляусловий продолжительного облучения, не приводящий к онкологическимзаболеваниям, независимо друг от друга шведскими и американскими специалистамирекомендована величина плотности потока магнитной индукции 0,2 — 0,3 мкТл.
3. Электропроводка
Наибольший вклад вэлектромагнитную обстановку жилых помещений в диапазоне промышленной частоты 50Гц вносит электротехническое оборудование здания, а именно кабельные линии,подводящие электричество ко всем квартирам и другим потребителям системыжизнеобеспечения здания, а также распределительные щиты и трансформаторы. Впомещениях, смежных с этими источниками, обычно повышен уровень магнитного поляпромышленной частоты, вызываемый протекающим электротоком. В настоящее времямногие специалисты считают предельно допустимой величину магнитной индукцииравной 0,2 – 0,3 мкТл. При этом считается, что развитие заболеваний – преждевсего лейкемии – очень вероятно при продолжительном облучении человека полямиболее высоких уровней (несколько часов в день, особенно в ночные часы, втечении периода более года).
4. Бытовая электротехника
Все бытовые приборы,работающие с использованием электрического тока, являются источникамиэлектромагнитных полей.
Наиболее мощными следует признатьСВЧ-печи, аэрогрили, холодильники с системой «без инея», кухонныевытяжки, электроплиты, телевизоры.
Значения магнитного полятесно связаны с мощностью прибора – чем она выше, тем выше магнитное поле приего работе.
Кроме СВЧ-излученияработу микроволновой печи сопровождает интенсивное магнитное поле, создаваемоетоком промышленной частоты 50 Гц протекающим в системе электропитания печи. Приэтом микроволновая печь является одним из наиболее мощных источников магнитногополя в квартире. Для населения уровень магнитного поля промышленной частоты внашей стране до сих пор не ограничен несмотря на его существенное действие наорганизм человека при продолжительном облучении. В бытовых условиях однократноекратковременнное включение ( на несколько минут ) не окажет существенноговлияния на здоровье человека. Однако, сейчас часто бытовая микроволновая печьиспользуется для разогрева пищи в кафе и в сходных других производственныхусловиях. При этом работающий с ней человек попадает в ситуацию хроническогооблучения магнитным полем промышленной частоты. В таком случае на рабочем местенеобходим обязательный контроль магнитного поля промышленной частоты иСВЧ-излучения.
Для обеспечениябезопасности при использовании печей в быту в России действуют санитарныенормы, ограничивающие предельную величину утечки СВЧ-излучения микроволновойпечи. Называются они «Предельно допустимые уровни плотности потокаэнергии, создаваемой микроволновыми печами» и имеют обозначение СН №2666-83. Согласно этим санитарным нормам, величина плотности потока энергииэлектромагнитного поля не должна превышать 10 мкВт/см2 на расстоянии 50 см отлюбой точки корпуса печи при нагреве 1 литра воды. На практике практически всеновые современные микроволновые печи выдерживают это требование с большимзапасом.
5. Теле- и радиостанции
Широко распространеннымиисточниками ЭМП в населенных местах в настоящее время являются радиотехническиепередающие центры (РТПЦ), излучающие в окружающую среду ультракороткие волныОВЧ и УВЧ-диапазонов.
Сравнительный анализсанитарно-защитных зон (СЗЗ) и зон ограничения застройки в зоне действия такихобъектов показал, что наибольшие уровни облучения людей и окружающей средынаблюдаются в районе размещения РТПЦ «старой постройки» с высотой антеннойопоры не более 180 м. Наибольший вклад в суммарную интенсивность воздействиявносят «уголковые» трех- и шестиэтажные антенны ОВЧ ЧМ-вещания.
Основной принципобеспечение безопасности – соблюдение установленных Санитарными нормами иправилами предельно допустимых уровней электромагнитного поля. Каждыйрадиопередающий объект имеет Санитарный паспорт, в котором определены границысанитарно-защитной зоны. Только при наличии этого документа территориальныеорганы Госсанэпиднадзора разрешают эксплуатировать радиопередающие объекты.Периодически они производят контроль электромагнитной обстановки на предмет еёсоответствия установленным ПДУ.
6. Спутниковая связь
Спутниковая связь такжеможет являться источником облучения Эл/м полем. Существуют два основныхвозможных опасных случая облучения:
непосредственно в районеразмещения антенны;
при приближении к осиглавного луча на всем его протяжении.
7. Сотовая связь
Сотовая радиотелефонияявляется сегодня одной из наиболее интенсивно развивающихсятелекоммуникационных систем. В настоящее время во всем мире насчитывается более85 миллионов абонентов, пользующихся услугами этого вида подвижной (мобильной)связи (в России — более 600 тысяч).
Сеть сотовой связисостоит из прилегающих друг к другу ячеек («сот») радиусом 0,5 – 10 км, которыеобеспечивают полный охват зоны обслуживания (город, район, область). Основнымиэлементами системы сотовой связи являются базовые станции (БС) и мобильныерадиотелефоны (МРТ).
Базовые станцииподдерживают радиосвязь с мобильными радиотелефонами в режиме приема и передачисигнала, вследствие чего БС и МРТ являются источниками электромагнитногоизлучения в УВЧ диапазоне. В зависимости от стандарта, БС излучаютэлектромагнитную энергию в диапазоне частот от 463 до 1880 МГц.
Вопрос о воздействииизлучения МРТ на организм пользователя до сих пор остается открытым.Многочисленные исследования, проведенные учеными разных стран, включая Россию,на биологических объектах (в том числе, на добровольцах), привели кнеоднозначным, иногда противоречащим друг другу, результатам. Неоспоримымостается лишь тот факт, что организм человека «откликается» наналичие излучения сотового телефона. Поэтому владельцам МРТ рекомендуетсясоблюдать некоторые меры предосторожности:
не пользуйтесь сотовымтелефоном без необходимости;
разговаривайте непрерывноне боле 3–4 минут;
не допускайте, чтобы МРТпользовались дети;
при покупке выбирайтесотовый телефон с меньшей максимальной мощностью излучения;
в автомобиле используйтеМРТ совместно с системой громкоговорящей связи «hands-free» с внешнейантенной, которую лучше всего располагать в геометрическом центре крыши.
Для людей, окружающихчеловека, разговаривающего по мобильному радиотелефону, электромагнитное поле,создаваемое МРТ не представляет никакой опасности.
8. Радарные установки
Радиолокационные станцииоснащены, как правило, антеннами зеркального типа и имеют узконаправленнуюдиаграмму излучения в виде луча, направленного вдоль оптической оси.
Радиолокационные системыработают на частотах от 500 МГц до 15 ГГц, однако отдельные системы могутработать на частотах до 100 ГГц. Создаваемый ими ЭМ-сигнал принципиальноотличается от излучения иных источников. Связано это с тем, что периодическоеперемещение антенны в пространстве приводит к пространственной прерывистостиоблучения. Временная прерывистость облучения обусловлена цикличностью работырадиолокатора на излучение. Время наработки в различных режимах работырадиотехнических средств может исчисляться от нескольких часов до суток. Так уметеорологических радиолокаторов с временной прерывистостью 30 мин – излучение,30 мин – пауза суммарная наработка не превышает 12 ч, в то время какрадиолокационные станции аэропортов в большинстве случаев работаюткруглосуточно.
9. Персональные компьютеры
Основным источникомнеблагоприятного воздействия на здоровье пользователя компьютера являетсясредство визуального отображения информации на электронно-лучевой трубке. Ниже перечисленыосновные факторы его неблагоприятного воздействия.
Основными составляющимичастями персонального компьютера (ПК) являются: системный блок (процессор) иразнообразные устройства ввода/вывода информации: клавиатура, дисковыенакопители, принтер, сканер, и т. п. Каждый персональный компьютер включаетсредство визуального отображения информации называемое по-разному – монитор,дисплей. Как правило, в его основе – устройство на основе электроннолучевойтрубки. ПК часто оснащают сетевыми фильтрами (например, типа«Pilot»), источниками бесперебойного питания и другим вспомогательнымэлектрооборудованием. Все эти элементы при работе ПК формируют сложнуюэлектромагнитную обстановку на рабочем месте пользователя.
Электромагнитное поле,создаваемое персональным компьютером, имеет сложный спектральный состав вдиапазоне частот от 0 Гц до 1000 МГц. Электромагнитное поле имеет электрическую(Е) и магнитную (H) составляющие, причем взаимосвязь их достаточно сложнапоэтому оценка Е и Н производится раздельно.
 
2.3 Магнитное поле промышленной частотыи мероприятия по защите от него
На основании результатовнаучных исследований, выполненных в настоящее время в различных странах мира,пока не удается четко определить предельно допустимые величины или другиеобязательные ограничения интенсивности низкочастотного магнитного поля (менее 0до 3 кГц) в условиях продолжительного (хронического) воздействия на людей,профессионально не связанных с обслуживанием и эксплуатацией электроустановок,являющихся источником электромагнитного поля (условия непрофессиональноговоздействия). Тем не менее, уже имеющиеся данные о биологическом действиимагнитного поля промышленной частоты 50 Гц (МП ПЧ), а также существенноеповышение средней общей интенсивности фонового МП ПЧ в местах постоянногопребывания человека привлекают пристальное внимание гигиенистов к этойразновидности Эл/м поля как к новому, потенциально опасному фактору окружающейсреды.
В октябре 2001г.Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) признает, что в свете современныхнаучных представлений МП ПЧ со значениями плотности магнитного потока,превышающими 0,3-0,4 мкТл, в условиях продолжительного воздействия, возможно,является канцерогенным фактором окружающей среды. Поэтому ВОЗ рекомендует придерживатьсяпредупредительного принципа, т. е. всеми доступными средствами ограничиватьвоздействие МП ПЧ на организм человека.
Впервые предупредительныйпринцип в отношении МП ПЧ был сформулирован в 1996 г. при этом как безопасныйили «нормальный» уровень для условий постоянного воздействия, не связанных спрофессиональной деятельностью в электроэнергетике, рекомендовано значениеплотности магнитного потока 0,2 мкТл. В США исследователями из УниверситетаКарнеги был сформулирован подход к проблеме действия МП ПЧ, названный«благоразумное предотвращение». Они считают, что пока наши знания относительносвязи между состоянием здоровья и воздействием поля остаются неполными, носуществуют подозрения относительно неблагоприятных последствий, необходимопредпринимать меры по обеспечению безопасности, которые не принесутзначительных материальных расходов или других неудобств.
Обобщение результатовисследований указывает на возможное наличие корреляции между развитиемопухолевых процессов и продолжительным воздействием МП ПЧ на организм человека.Еще одна проблема заключается в возможности развития нейродегенеративныхболезней и нейрологических расстройств. К этим видам патологии в настоящеевремя относят депрессивный синдром, прогрессирующую мышечную атрофию, болезниАльцгеймера и Паркинсона, а также учащение случаев самоубийств.
В связи с вышесказаннымособенно актуальным является выявление источников продолжительного воздействияМП ПЧ и внедрение эффективных мероприятий по снижению интенсивности МП ПЧ вусловиях непрофессионального воздействия, т. е. в ситуации, когда отсутствуетрегулярный инструментальный контроль Эл/м обстановки и надзор за состояниемздоровья людей, подвергающихся воздействию.
Результаты исследованийсвидетельствуют о значительном увеличении числа источников МП ПЧ. Этообъясняется, с одной стороны, резким увеличением количества и единичноймощности электрического и электронного оборудования, используемого как впроизводственных, так и в бытовых целях, а с другой стороны,организационно-техническими недостатками в проектировании, монтаже иэксплуатации распределительных сетей 0,4 кВ в зданиях промышленного игражданского назначения в нашей стране.
Невозможно четко выделитьгруппы профессий, представители которых подвергаются долгому воздействию МП ПЧ.Их всех объединяет то, что они, как правило, имеют постоянное рабочее место,находящееся в зоне повышенного уровня МП ПЧ. Т.о. человек может подвергатьсявоздействию МП ПЧ в течение всего рабочего дня. В условиях непрофессиональноговоздействия в подавляющем большинстве случаев источниками МП ПЧ являютсяэлементы системы передачи и распределения электроэнергии, а также устройстваконторского и бытового назначения. При этом наибольший вклад в созданиепродолжительного воздействующего МП в городских условиях вносят кабельные сетии электротехническое оборудование зданий, в том числе силовые трансформаторы иэлектродвигатели, разнесенные в пространстве системы шин электрощитов,металлические строительные конструкции и системы трубопроводов, гальванически связанныес системой зануления-заземления зданий. Режимом работы этих источниковневозможно управлять ни по интенсивности, ни по продолжительности воздействия.
Известно, что МП вокружающем пространстве создается проводниками с током. Т.о. причина появленияМП ПЧ вблизи силовых трансформаторов, электродвигателей и т.п. очевидна. Болеесложная ситуация с системой кабельных линий здания. Суммарный ток по линиямпитания однофазных и трехфазных нагрузок при отсутствии токов утечкитождественно равен нулю при любом распределении нагрузок по фазам, и МП,создаваемое протекающими в таких (без утечек) кабельных линиях токами впроложенных рядом друг с другом проводниках, также пренебрежимо мало, припоявлении в кабельной линии тока утечки возникает дисбаланс, т. е. неравенствонулю суммарного тока по кабельной линии, что и создает в окружающем пространствемагнитное поле, медленно убывающее с увеличением расстояния от рассматриваемогокабеля, кроме того, наличие токов утечки в системе электроснабжения зданияприводит к протеканию по металлоконструкциям и трубопроводным системам, чтотакже является причиной увеличения уровней МП ПЧ. Аналогичная ситуациявозникает и в случае, когда токоведущие (фазные и нулевые рабочие) проводникиразнесены в пространстве (даже при отсутствии тока утечки в кабельной линии).Указанные источники являются доминирующими в России. Дело в том, чтонациональные стандарты, основанные на рекомендациях Международнойэлектротехнической комиссии (МЭК) и определяющие принципы построения кабельныхсетей и опосредованно исключающие возможность появления токов утечки, приняты в1997 году (ГОСТ Р 50571.10-96) и 2000г. (Правила устройства электроустановок,ГОСТ Р 50571.10-96) и пока не нашли массового применения на практике.
Методика диагностированиясостояния электромагнитной обстановки, в том числе МП ПЧ, разработанная ивнедренная в практику ЦЭМБ, позволяет с помощью составления карт распределенияинтенсивности МП ПЧ в помещении локализовать источники поля и оптимизироватьразмещение рабочих мест по критерию воздействия поля на персонал и техническиесредства. В зависимости от имеющейся задачи и типа источника составляютсяоднослойные или многослойные карты. Реализация методики требует использованияспециализированных средств измерения. Наиболее совершенными для контроля МП ПЧявляются анализаторы Эл/м поля серии EFA производства компании «Narda SafetyTest Solutions» .
Своеобразным индикаторомповышенного уровня МП ПЧ в помещении являются видеомониторы компьютеров,сконструированные на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). если величинаплотности магнитного потока В внешнего МП ПЧ превышает значение 0,9-1,1 мкТлдля дисплеев с диагональю экрана 15 дюймов и 0,4-0,6 мкТл для 19-ти дюймовыхмоделей, на экранах мониторов возникает заметный глазу эффект пространственнойнестабильности изображения («дрожание» по амплитуде). Это явление свойственновсем дисплеям с ЭЛТ. Оно исчезает после перемещения видеомонитора в зону суровнем ниже порогового, приведенного выше.
Уместно напомнить, что всоответствии с требованиями СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования квидеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам иорганизации работы» предельно допустимое значение плотности магнитного потока ВМП ПЧ, создаваемое компьютером, на рабочем месте пользователя на должнопревышать 0,25 мкТЛ в диапазоне частот 5-2000Гц, т.е. наличие «дрожания»видеомонитора свидетельствует как минимум о 2-4 кратном превышении данныхтребований. При работе в таких условиях кроме эффектов непосредственноговоздействия МП ПЧ на организм чрезвычайно быстро развиваются утомляемость, азатем и заболевания зрительного анализатора.
При выборе мероприятий позащите от воздействия МП ПЧ необходимо исходить из того, что выбор их крайнеограничен. Защита временем принципиально не может быть использована в условиях непрофессиональноговоздействия. Метод защиты расстоянием, как правило, также трудно реализуем,поскольку подавляющее большинство источников выявляются на уже введенных вэксплуатацию объектах и принципиальные изменения в инженерной инфраструктурекрайне сложны, а зачастую трудно даже изменить конфигурацию рабочих мест. Такимобразом, наиболее реальное решение – уменьшение величин МП ПЧ. Технически дляэтого могут быть использованы следующие способы: применение магнитногоэкранирования, использование системы активной компенсации магнитного поля,уменьшение создающего МП ПЧ тока.
Как правило, привыявлении источника повышенного уровня МП ПЧ первой реакцией является желание«заэкранировать» источник. Однако, несмотря на кажущуюся простоту, при попыткахреализации этого способа защиты приходится столкнуться с рядом серьезныхпроблем, способных существенно сократить область его реального применения.
Для реализации способанеобходимо выполнить длительные мониторинг величин плотности магнитного потокаМП ПЧ в помещениях, поскольку магнитные поля значительно изменяются с течениемвремени вследствие изменения нагрузок электропотребителей и соответственнотоков в системе электроснабжения. Затем по полученным данным рассчитать параметрымагнитного экрана. К сожалению, в настоящее время использование данного методав России является экономически неоправданно.
Пассивное магнитноеэкранирование может быть рекомендовано в случаях, когда за стеной помещенийнаходится трансформаторная подстанция или разнесенная в пространстве систематоковедущих шин распределительного устройства, однако при этом целесообразнорешать вопрос на стадии планирования размещения рабочих мест и проводитьмониторинг эл/м обстановки до принятия решения о размещении постоянных рабочихмест.
В качестве альтернативыпассивному магнитному экранированию в ряде случаев может быть примененоактивное магнитное экранирование, при котором используются компенсирующиевнешнее магнитное поле катушки с автоматически управляемым в них током. Вследствие векторного сложения результирующее МП в определенной пространственнойобласти оказывается минимизированным, активное экранирование может быть успешноприменено для компенсации внешнего, практически однородного МП в какой-тонебольшой пространственной области (это следует из топологи МП колецГельмгольца). Такая задача решается с помощью системы трехмерной компенсациимагнитного поля MR-3 фирмы «Stefan Mayer Instruments».
Способ уменьшениясоздающего МП ПЧ тока требует диагностики системы электроснабжения здания ипоследующих работ по приведению ее в порядок в соответствии с требованияминедавно введенных в действие национальных стандартов. Четырехлетний опыт работыпоказывает, что практически в 90% случаев именно этот метод позволяет с минимальнымизатратами избавиться от повышенного фона МП ПЧ. Наиболее типичными из нихявляются следующие: фазные и нулевые рабочие проводники системыэлектроснабжения разнесены в пространстве, в этом случае необходима заменатаких проводных линий на кабельные, в которых токонесущие проводники находятсяна минимальном расстоянии друг от друга.
Вследствие постоянно встречающихсяна практике и многократно повторяющихся ошибок монтажа систем зануления изаземления, повреждения изоляции нулевых рабочих проводников, т. е.возникновение некорректных гальванических связей последних сметаллоконструкциями и трубопроводами здания, возникают токи утечки, путемдиагностики электрощитов и кабельных линий системы электроснабжения здания с помощьюспециально разработанной методики выявляется наличие и находятся конкретныеместа утечки тока от системы электроснабжения на металлоконструкции итрубопроводы здания, далее выполняются работы по ликвидации указанныхгальванических связей, в крайнем случае может понадобиться перекладка илизамена ряда кабельных линий.
При выполнении работ позащите персонала от воздействия МП ПЧ необходимо использовать комплексныйподход, включающий точное диагностирование состояния эл/м обстановки, еговременных вариаций, анализ режима работы источника МП ПЧ и факторов влияния наформирование эл/м обстановки, разработку мероприятий по защите на основе выбораметода с учетом технико-экономических показателей.

3. Воздействиемагнитных полей на биологические объекты и человека
Более 10 тыс. публикацийпосвящено отдельным вопросам воздействия ЭМП на человека и природу. Кнастоящему времени, по данным экологов и врачей-гигиенистов известно, что вседиапазоны электромагнитных полей оказывают влияние на здоровье и работоспособностьлюдей, на отдаленные последствия. Доказано, что наиболее чувствительнойсистемой организма к действию ЭМП является центральная нервная система. Человекне способен физически ощущать окружающее его ЭМП, однако оно вызываетуменьшение его адаптивных резервов, снижение иммунитета, работоспособности,увеличивает риск заболеваний. Энергетическая нагрузка от электромагнитныхизлучений в промышленности и в быту возрастает постоянно в связи состремительным расширением сети источников физических полей электромагнитнойприроды, а также с увеличением их мощностей [10].
 
3.1 Механизмы воздействия МП
Экспериментальные данныекак отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокойбиологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. Существует несколькомеханизмов действия ЭМП на биообъекты:
• тепловой механизмвоздействия – связан с повышением температуры облучаемой ткани при относительновысоких уровнях облучающего ЭМП. Это происходит за счет возникновения в тканях токовсмещения и проводимости, которые и вызывают нагревание [19].
• нетепловое илиинформационное воздействие – когда температура повышается несущественно, нодействие электромагнитных волн проявляется на организменном уровне приотносительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц этоменее 1 мВт/см2) [4, 18]:
изменение ионнойпроницаемости клеточных мембран под действием слабоинтенсивных ЭМП, чтосвязывается с раковыми заболеваниями, в частности лейкемией.
неблагоприятное воздействиеслабоинтенсивных ЭМП на центральную нервную систему. Различают три степенивоздействия: легкую, которая характеризуется начальным проявлениемастенического и нейроциркулярного синдромов; среднюю, когда симптомы указанных синдромовусилены и сочетаются с начальным проявлением эндокринных нарушений; тяжелую,при которой усилена симптоматика нарушений функций центральной нервной,сердечно-сосудистой и эндокринной систем человека и появляются разнообразныепсихические нарушения.
эффект «жемчужнойцепочки», обусловленный силами, действующими на клетки крови (эритроциты илейкоциты), помещенные в импульсной или постоянное поле. Образование цепочексвязано с притяжением между частицами, которые под действием поля приобретаютдипольные моменты.
насыщение диэлектрическойпроницаемости растворов белков или других биологических макромолекул, чтоприводит к резонансным поглощениям излучения живой клеткой.
эффект «радиозвука» улюдей, облучаемых радиолокационными сигналами средней мощности.
влияние насердечно-сосудистую систему, в том числе снижение артериального давления изамедление ритма сердца (брадикардия).
демодулирующее действие –наблюдались изменения электроэнцефалограмм и электрокардиограмм [2].
Уже в ранних публикацияхпо биологическому действию МП отмечалось, что в МП снижается устойчивостьживотных (крыс) к недостатку кислорода. Предполагалось, что МП, вызываятканевую гипоксию в головном мозге, укорачивает срок жизни животных в условияхкислородного голодания. Было высказано предположение, что МП, снижая интенсивностьсвободного окисления и увеличивая сопряженность, повышает экономичность, носнижает биологическую эффективность работы дыхательной цепи, замедляет скоростьвыработки адезинтрифосфата (АТФ). Поскольку АТФ является конечным звеномметаболизма и служит своеобразным «топливом» для организма, то его дефицит — основное патологическое звено при любом виде гипоксии. Вопрос о механизмевлияния МП на живые организмы до сих пор окончательно не изучен. Однако ужеимеются достаточно убедительные доказательства участия в этом механизмемембранных процессов, а также ионов кальция и магния. Вероятно, воздействие ЭМПна целостный организм не сказывается на процессах, протекающих в самой нервнойткани, в связи с хорошей изоляцией нейронов от электрических и магнитныхвлияний межклеточной жидкостью и другими клеточными элементами. Средняя ионнаяконцентрация межклеточной жидкости поддерживается на постоянном уровнемеханизмами мембранного транспорта и гематоэнцефалическим барьером. Привоздействии ЭМП происходят локальные изменения концентрации ионов, в том числекальция и магния, что может существенно влиять на синаптические передачи. Спомощью ионов кальция мембранная поверхность нейрона способна восприниматьслабые электрические градиенты. Далее, согласно гипотезе М. А. Шишло, вмембране митохондрий за счет разности электрических потенциалов происходитскачок концентрации ионов водорода на границе раздела двух сред, которыйиспользуется для синтеза АТФ [20].
Клетки различных тканейчеловеческого организма продуцируют очень слабые электрические сигналы, спомощью которых осуществляется межклеточное взаимодействие (т. н.«электромагнитный шепот»). В некоторых работах сообщается о регистрациисверхслабых магнитных полей, возникающих при работе сердца и головного мозга исоставляющих всего 0,00001 — 0,0000001 мкТл. Тем не менее, даже столь слабыесигналы чутко улавливаются клетками живых организмов. Так, выработкасосудистого условного рефлекса у человека возможна уже при интенсивности ЭМП,составляющей менее 0,0001 В/м.
Учитывая тот факт, чтоданные величины на десятки порядков меньше теоретически рассчитанныхпоказателей интенсивности ЭМП, при которых возможны энергетические (тепловые)эффекты, можно предполагать, что сверхслабые ЭМП в биологических системахвыполняют именно информационную функцию. При этом биологические эффекты,обусловленные информационными взаимодействиями, зависят уже не столько отвеличины энергии, вносимой в ту или иную систему, сколько от вносимой в нееинформации. Если чувствительность воспринимающих систем достаточно высока,передача информации может осуществляться при помощи весьма малой энергии. Изпризнания информационной роли естественных ЭМП следует одно очень важноеобстоятельство: для живого организма огромное значение имеет не столько величинавоздействия ЭМП, сколько характер последнего [8].
Для объяснениябиологического действия слабых (

3.2 Роль МП вонтогенезе биологических объектов
Все биологические системыкак растительного, так и животного происхождения постоянно находятся подвоздействием ЭМП естественных и искусственных источников излучения.
Мощность искусственныхисточников ЭМП может значительно превышать фоновую, создаваемую естественнымиисточниками (Солнце, планеты Солнечной системы, другие космические объекты).Влияние сильных ЭМП на биосистемы, приводящее к тепловым эффектам, исследованыв настоящий момент достаточно полно, воздействие же слабых ЭМП, по напряженныхсопоставимых с полем Земли, изучено не достаточно [11].
Характерной особенностьюдействия МП на живой организм является то, что МП действует на весь организмсразу в целом: от тела и органа до клетки и отдельных ее молекул и атомов [1].
Не исключено, чтовнутренние ритмы живых организмов формировались под влиянием ритмов внешнейсреды в процессе эволюции. Недавние экспериментальные работы показали, чтоабиогенный синтез аминокислот может происходить в темноте при наличии МП.Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что периоды инверсиигеомагнитных полюсов сопровождаются изменением видового состава данной морскойфауны, климатические изменения на дне моря при этом сглажены, а ионизирующиеизлучения поглощаются толщей воды [9].
В 1983 г. испанскийнейрофизиолог X. Дельгадо в докладе в институте нормальной физиологии им. П.Н.Анохина АМН СССР сообщил, в частности, о влиянии ЭМП на процессы синтеза белкаи на живые организмы — муху дрозофилу. Оказалось, что если воздействовать ЭМПна лейцин, меченый тритием, в течение нескольких минут, то включение этойаминокислоты в белок становится более активным. То же самое происходит с другойаминокислотой — триптофаном. Вероятно, влияние на синтез белка и есть один извозможных механизмов действия МП на биообъекты. В экспериментах с дрозофиламиих яйца помещали в ЭМП и этим добивались изменения у ее личинки хромосомы X,которая кодирует цвет и размеры глаз насекомого [12].
За последние годыполучено большое количество доказательств влияния магнитного поля Земли нажизнедеятельность пчел. Обнаружено, что пчелы ориентируются в геомагнитном поле(например, при строительстве сотов), воспринимают направление сторон света, арегулярные изменения суточных циклов величины поля используют для ориентации вовремени (биологические часы). Медоносная пчела (apis mellifera) воспринимает инапряженность, и направление магнитных полей.
Механизмы восприятиямагнитного поля пчелами пока не имеют убедительного объяснения. После открытиябиомагнетита (Fe3O4) сначала у хитонов, затем у пчел, а теперь и у многихдругих организмов (китов, голубей и т.д.) более правдоподобным представляетсямеханизм, основанный на ферромагнитных свойствах этого материала (магнетизм исупермагнетизм).
Тело пчелы содержитмиллионы микроскопических кристалликов магнетита Fe3O4. Предполагается, что ониразмещаются в передней части брюшка, при помощи которого пчела можетреагировать на внешние магнитные поля, например, поле Земли [13].
Известно, что постоянноемагнитное поле изменяет скорость и характер роста микробов.
В однородных магнитныхполях (30 А/м) замедлялось образование почек у дрожжей Sacchacomycescerevisiue. Неоднородные и однородные постоянные МП напряженностью 12* 104 А/мне оказывали существенного влияния на дрожжи, бактерии и бактериофаги.
В настоящее время врезультате экспериментальных исследований обнаружено наличие у биосистемопределенных амплитудно-частотных окон к воздействию ЭМП.
Бактерии, как и все живыеорганизмы, в процессе жизнедеятельности получают, обрабатывают и используютинформацию об окружающем мире. Они обладают высокой чувствительностью к ЭМП. Всвязи с этим возникает вопрос о наличии у бактерий канала коммуникацииблагодаря созданию различных физических полей, иначе называемых дистанционнымвзаимодействием или митогенетическим излучением, возможно, что ведущая роль вдистанционном взаимодействии принадлежит слабым ЭМП
В результате исследованийвлияния гелиогеофизических факторов на периодичность формированияконцентрических колец спорогенного мицелия была установлена зависимость этогопроцесса от возмущений ЭМ поля Земли.
В процессе лабораторныхэкспериментов с синхронной культурой дрожжей Cutilis выявлены колебания ввариациях удельной скорости роста, что свидетельствует о влиянии глобальныхосцилляции Солнца на рост дрожжей.
Существует целый рядгипотез, пытающихся объяснить воздействие низкочастотного ЭМП на биосферу вцелом и на микроорганизмы в частности.
Были попытки найтиобъяснение действию низкочастотного ЭМП на низкомолекулярные органическиемолекулы. Высказывалась также жидкокристаллическая гипотеза.
Во многих микроорганизмахнайдены ферромагнитные включения, на которые ориентирующее действие оказываетМП. Это может служить еще одной причиной высокой чувствительностимикроорганизмов к ЭМП.
Функциональная рольферромагнитных включений в магнитобактериях, живущих в илистых водоемах иориентирующихся в МП Земли, изучена наиболее полно. В результате исследованийпоследних лет в микроорганизмах найден еще один тип внутриклеточных магнитныхили магнитно-чувствительных структур (организованные органические структуры,обогащенные железом, принципиально отличающиеся по оформлению откристаллических минеральных включений). Причем эти включения обнаружены у самыхразных биологических групп.
Изменение общего ЭМ фонасказывается и на растениях. Так, при ослаблении геомагнитного поля в 100 разпроисходит торможение роста проростков семян гороха, чечевицы и льна. В обычныхусловиях при неспокойной магнитной обстановке в первые сутки после замачиваниясемян льна имеет место более быстрый «старт», чем в условиях компенсациигеомагнитного поля.
При компенсациигеомагнитного поля зарегистрировано изменение динамики синтеза РНК и белков вклетках корней гороха, чечевицы и льна. Проведенные цитохимические исследованиявыявили определенную закономерность в реакции меритематических клеток различныхвидов растений на экранирование от геомагнитного поля, связанную с появлениемсвободного и слабосвязанного кальция в гиалоплазме клеток.
Несмотря на то, чтомеханизмы воздействия ЭМП на микроорганизмы и другие биосистемы до конца невыяснены, высокая чувствительность биосистем растительного и животногопроисхождения к воздействию слабых низкочастотных ЭМП не вызывает сомнений. Всвязи с этим возникала необходимость пересмотреть существующие экологическиенормы воздействия ЭМП на человека и окружающую среду [11].
 
3.3 Влияние ЭМП на человека
1. Негативная роль МП.Воздействие на органы и системы органов.
Многочисленныеисследования в области биологического действия ЭМП позволяют определитьнаиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная,эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакцииэтих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП нанаселение.
Влияние на нервнуюсистему
Нервная система и тесносвязанная с ней сердечно-сосудистая система являются потенциально наиболееуязвимыми для воздействия ЭМП, так как представляют собой биоэлектрическиесистемы, способные реагировать на внешнее воздействие электрических сигналов.Именно функциональные нарушения нервной системы различного характера (головныеболи, утомляемость, нарушения внимания и др.), широко распространившиеся средиобслуживающего персонала первых мощных радиолокационных станций, внедренных всистему противовоздушной обороны вскоре после Второй мировой войны, впервыепривлекли внимание медиков к проблеме воздействия ЭМП на человека [4].
При воздействии полеймалой интенсивности возникают существенные отклонения в передаче нервныхимпульсов, происходит угнетение высшей нервной деятельности, ухудшается память.При анализе влияния уровней магнитных полей был выявлен повышенный риск приуровнях 0,2 мкТл и более. Особую чувствительность к электромагнитномувоздействию проявляет нервная система эмбриона на поздних стадияхвнутриутробного развития [19].
Влияние ЭМП насердечно-сосудистую систему
Сердце, представляя собойсамостоятельную биоэлектрическую систему, способно самым непосредственнымобразом реагировать на внешние электросигналы. Так, в клинической кардиологииуже сравнительно давно используется феномен дефибрилляции, когда воздействиеочень мощного электрического заряда приводит к прекращению жизненно опасныхаритмий. Принцип работы искусственных водителей ритма также связан с воздействиемвнешних электросигналов, определяющих правильное функционирование сердечноймышцы.
Однако хроническоевоздействие ЭМП высоких и сверхвысоких частот, согласно экспериментальнымданным, приводит к однотипным изменениям функции сердечно-сосудистой системы –снижению артериального давления, урежению частоты сердечных сокращений,замедлению внутрижелудочковой проводимости [4, 20].
Влияние на иммуннуюсистему
На данный момент имеетсябольшое количество данных, указывающих на негативное воздействиеэлектромагнитных полей на иммунологическую реактивность организма. Установленотакже, что при электромагнитном воздействии изменяется характер инфекционногопроцесса – течение инфекционного процесса отягощается аутоиммунной реакцией(атакой иммунной системы на собственный организм), в результате чего онареагирует против нормальных, свойственных данному организму тканевых структур.Такое патологическое состояние характеризуется в большинстве случаев дефицитомлимфоцитов (специализированных клеток иммунной системы), генерируемых ввилочковой железе (тимусе), угнетаемой электромагнитным воздействием.Электромагнитное поле высокой интенсивности также может способствоватьнеспецифическому подавлению иммунитета, а также особо опасной аутоиммуннойреакции к развивающемуся эмбриону.
Влияние на эндокриннуюсистему и нейрогуморальную реакцию
Исследования российскихученых, начавшиеся в 60-е годы XX в. показали, что при действииэлектромагнитного поля происходит стимуляция гипофиза, сопровождающаясяувеличением содержания адреналина в крови и активизацией процессов свертываниякрови. Также замечены изменения в коре надпочечников и структуре гипоталамуса(отдела мозга, регулирующего физиологические и инстинктивные реакции).
Влияние на половуюфункцию
Нарушения половой функцииобычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и нейроэндокриннойсистем, а также с резким снижением активности половых клеток. Установлено, чтополовая система женщин более чувствительна к электромагнитному воздействию,нежели мужская. Кроме того, чувствительность к этому воздействию эмбриона впериод внутриутробного развития во много раз выше, чем материнского организма.Считается, что электромагнитные поля могут вызывать патологии развитияэмбриона, воздействуя в различные стадии беременности. Результаты проведенныхэпидемиологических исследований позволяют сделать вывод, что наличие контактаженщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам иснизить скорость нормального развития плода. При этом периодами максимальнойчувствительности являются ранние стадии развития зародыша, соответствующиепериодам имплантации (закрепления зародыша на плацентарной ткани) и раннегоорганогенеза [4, 5].
Другиемедико-биологические эффекты
Наиболее раннимиклиническими проявлениями последствий воздействия электромагнитного излучения(ЭМИ) на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы.Лица, длительное время находившиеся в зоне ЭМИ, предъявляют жалобы на слабость,раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна.Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций.Через 1-3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности,суетливость. Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются, какправило, наклонностью к гипотонии, болями в области сердца и др. Былопредложено выделить самостоятельное заболевание — радиоволновая болезнь. Этозаболевание, по мнению авторов, может иметь три синдрома по мере усилениятяжести заболевания:
астенический синдром;
астено-вегетативныйсиндром;
гипоталамический синдром[21].
Основные симптомы этогозаболевания: неприятные ощущения тупой, стойкой головной боли, нарушение сна,повышенная раздражительность, нервозность, резкость в обращении с окружающими.Эти симптомы наблюдаются у лиц, длительно работающих с источниками СВЧ-излучений [12, 18].
Учитывая важную роль корыбольших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека,можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых ЭМИ(особенно в дециметровом диапазоне волн) может повести к психическимрасстройствам [5].
2. Положительная роль МП.
В XX столетии заговорилио возможном вредном действии искусственных МП, а вот о благоприятном их влияниибыло известно уже древним народам [11].
Примеров благотворноговлияния магнитных полей на организм множество. Например, в Хунзакутском районеКитая уже не одно тысячелетие люди живут по 120 лет, отличаются крепкимздоровьем и производят здоровое потомство. Этим фактом заинтересовались ученыеиз Российской Академии медицинских наук, которые выяснили, что все дело в воде,которую пьют местные жители. Оказалось, что она проходит через омагниченныепласты Земли, становясь «магнитной», то есть биологически активной иприобретает ряд удивительных свойств. Магнитные свойства некоторых веществ — отнюдь не открытие. Первые сведения о влиянии искусственных магнитных полей наорганизм человека относятся к V веку до н.э. Об использовании постоянныхмагнитов в лечебных целях встречаются упоминания в трудах Аристотеля (III в дон.э.), Плиния Старшего, Гиппократа, ученых древнего Китая. Еще Диоскорид (I в.н.э.) рекомендовал применять магнит от дурного расположения духа. Уже в 1000году великий врач древности Абу Али Ибн Сина (Авиценна) пользовалсямагнитотерапией в своей лечебной практике.
Но первое документальноеописание свойств магнитного поля принадлежит английскому врачу иестествоиспытателю У. Гильберту, который сформулировал важнейшие свойствамагнита. С этой книги и началось научное изучение магнитного поля. Появилосьпонятие магнитной силы, а затем и понятие магнитного поля. В XVII веке способприкладывания к «болезненному месту» магнитного камня (магнитногожелезняка) стал распространенным и даже упоминался в книгах-лечебниках Востока,Индии, России. Он широко применяется и в наши дни. Во Франции в XVIII векемагнитами успешно лечили неврологические заболевания. В России в XIX веке ихшироко использовал великий русский врач С. П. Боткин. Еще в 1881 годуотечественный ученый П. С. Григорьев упоминает о магнитотерапии, как обэффективном методе. В XIX веке была впервые создана теория электромагнитногополя и дано понятие магнитного поля Земли (геомагнетизм). В XX веке инициативуперехватили японские ученые, которые обогатили опыт магнитотерапии созданиемновых разновидностей магнитных браслетов в начале 60-х годов. Но и Россия неотставала. А в 40-х годах XX века этот метод стал применяться в дерматологии. В70-х годах у нас появились магнитные пояса для лечения радикулита, магнитныеворонки для омагничивания воды.
Употреблять«омагниченную» жидкость следует подобно лечебной минеральной воде, незлоупотребляя количеством выпиваемой в течение суток жидкости и длительностью курсовлечения.
Употребление«омагниченной» (структурированной) жидкости способствует:
снижению количествахолестерина в крови;
нормализацииартериального давления;
улучшению обмена веществ;
выведению песка и мелкихкамней из почек;
улучшению сна.
Регулярное полоскание«омагниченной» водой полости рта помогает:
удалить зубные камни;
вылечить пародонтоз;
очистить зубную эмаль отмягкого налета;
устранить кровоточивостьдесен.
«Омагниченная»вода улучшает обменные процессы в любом живом организме. Ее можно использоватьи для ускорения прорастания семян, ускорения роста рассады, повышенияурожайности овощных культур [15]. Лечебное действие магнитных полейопределяется их влиянием на биологические процессы, протекающие в живыхорганизмах животного и растительного происхождения. Естественные иискусственные магнитные поля оказывают биологическое действие опосредованно, изменяяфотооптические параметры жидкокристаллических структур и связанную с нимиинтенсивность биохемилюминесценции в ультрафиолетовой, видимой и инфракраснойобластях электромагнитного спектра. Управляющее действие магнитного поля навнутриклеточные метаболические процессы и дистантные межклеточныевзаимодействия протекает как процесс отражения и носит информационный характер[16].
Известно, что тканиорганизма диамагнитны, т.е. под влиянием магнитного поля не намагничиваются,однако многим составным элементам тканей (например, воде, форменным элементамкрови) могут в магнитном поле сообщаться магнитные свойства. Физическаясущность действия магнитного поля на организм человека заключается в том, чтооно оказывает влияние на движущиеся в теле электрически заряженные частицы,воздействуя таким образом на физико-химические и биохимические процессы.Основой биологического действия магнитного поля считают наведениеэлектродвижущей силы в токе крови и лимфы. По закону магнитной индукции в этих средах,как в хороших движущихся проводниках, возникают слабые токи, изменяющие течениеобменных процессов. Предполагают, кроме того, что магнитные поля влияют нажидкостно-кристаллические структуры воды, белков, полипептидов и другихсоединений. Квант энергии магнитных полей воздействует на электрические имагнитные взаимосвязи клеточных и внутриклеточных структур, изменяяметаболические процессы в клетке и проницаемость клеточных мембран. Изучениевлияния магнитных полей на различные органы и системы организма человекапозволило установить некоторые различия в действии постоянного и переменногомагнитного поля. Так, например, под воздействием постоянного магнитного поляпонижается возбудимость центральной нервной системы, ускоряется прохождениенервных импульсов. Переменное магнитное поле усиливает тормозные процессы вцентральной нервной системе [17]. Практическое применение магнитотерапииипривело к появлению термина «биотропные параметры», под которыми понимаютфизические характеристики магнитного поля, определяющие его биологическоедействие напряженность, градиент, вектор, частота, форма импульса идлительность экспозиции [14].
Основная характеристикалюбых магнитных устройств – интенсивность электромагнитного поля – индукция.Магнитное поле с малой индукцией вызывает реакцию тренировки, поле со среднейиндукцией – реакцию активации, с высокой – реакцию стресса. При большихмагнитных индукциях живым организмам может быть нанесен ущерб.
Гигиенисты склоннысчитать оптимальной для человека магнитную индукцию в пределах 0,002-0,05 Тл (впостоянном магнитном поле, при условии длительного воздействия). Прикратковременных контактах эти пределы возрастают, но не должны превышать 70 мТл(10-3 Тл) и до 50 мТл в переменном, а в импульсном магнитном поле — до 3,0 Тл. Дляпеременного поля важна еще одна характеристика – частота. В лечебной практикеиспользуются принципиально разные переменные магнитные поля.
Высокочастотное(индуктотермия) и низкочастотное (магнитотерапия). Индуктотермия применяетсяглавным образом для лечения, требует сложной аппаратуры, проводится короткимикурсами и имеет ряд серьезных противопоказаний. Дело в том, чтоэлектромагнитное поле высокой частоты в значительной мере поглощается тканямипациента, вызывая повышение температуры.
А низкочастотнаямагнитотерапия физиологична, именно в этом диапазоне (от 0,1 до 100 Гц)человеком продуцируются все электромагнитные колебания. Она используется какдля лечения, так и для профилактики. И может проводиться самими пациентами. Принизкочастотной магнитотерапии практически отсутствуют тепловые эффектывнутренних тканей, отмечается хорошая переносимость у больных; у лиц пожилоговозраста, у сердечников и аллергиков. Это позволяет применять магнитотерапию вомногих случаях, когда воздействие другими физиотерапевтическими методами (УВЧ-,СВЧ-терапия, ультразвуковая терапия) не разрешено.
Воздействие на организмчеловека магнитных полей может быть общим, местным (локальным) — на пораженныйучасток ткани, сустав; рефлекторным — на зоны и биологически активные точкиакупунктуры, связанные со всем организмом; опосредованным – через поступление ворганизм омагниченной воды, обладающей ценнейшими свойствами [15].
Методом ядерногомагнитного резонанса (ЯМР-томографиии) получают изображения внутренних органовчеловека. Немалую роль играет магнитный транспорт лекарств и бесконтактноеопределение биогенного железа в печени человека [11].
Терапевтическое действиемагнитных полей изучено еще недостаточно, но на основании имеющихся данныхможно сделать вывод, что они оказывают противовоспалительное, противоотечное,седативное, болеутоляющее действие. Под воздействием магнитных полей улучшаетсямикроциркуляция, стимулируются регенеративные и репаративные процессы в тканях.Показаниями для назначения магнитотерапии являются: заболеваниясердечнососудистой системы (ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь1 стадии); заболевания периферических сосудов (облитерирующий эндартериит,атеросклероз сосудов нижних конечностей, хроническая венозная недостаточность сналичием трофических язв, тромбофлебит и др.); заболевания органов пищеварения(язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки) и др [17].
Магнитотерапия лишь одиниз многочисленных методов физиотерапевтического лечения, который можноприменять как самостоятельно, так и в сочетании с иными видами лечения.Магнитотерапия должна использоваться только в тех случаях, когда в результатеправильно поставленного диагноза точно определена причина заболевания. Можетоказаться, что в этом конкретном случае лучше лечиться медикаментами. Впрочем,магнитное поле может стать хорошим помощником, его воздействие позволяетснизить потребление лекарств, что сведет к минимуму побочные эффекты от ихприменения. Разумеется, возможности магнитотерапии не безграничны. Она помогаетпри острых и хронических заболеваниях. Но если болезнь уходит корнями нагенетический уровень, то излечение с помощью только магнитотерапии невозможно.Хотя возможно облегчить течение болезни [15].

4. Основысистемы санитарно-гигиенического нормирования электромагнитных полей в России
Установлено, чтовосприимчивость различных индивидуумов к воздействию пиковых и дозовых значенийэлектромагнитного спектра излучений может отличаться на порядок. Поэтому, видеальном случае, чтобы обеспечить нормальное качество жизни, каждый человекдолжен подвергаться периодическому тестированию на действие ЭМП и иметьсоответствующий регистратор уровня (дозы) для контроля индивидуальнойвосприимчивости излучений от технических средств на производстве, в быту и натранспорте [2].
Национальные системыстандартов являются основой для реализации принципов электромагнитнойбезопасности. Как правило, системы стандартов включают в себя нормативы,ограничивающие уровни электрических полей (ЭП), магнитных полей (МП) иэлектромагнитных полей (ЭМП) различных частотных диапазонов путем введенияпредельно допустимых уровней воздействия (ПДУ) для различных условий облученияи различных контингентов.
В России системастандартов по электромагнитной безопасности складывается из Государственныхстандартов (ГОСТ) и Санитарных правил и норм (СанПиН). Это взаимосвязанныедокументы, являющиеся обязательными для исполнения на всей территории России.
Государственные стандартыпо нормированию допустимых уровней воздействия электромагнитных полей входят вгруппу Системы стандартов безопасности труда — комплекс стандартов, содержащихтребования, нормы и правила, направленных на обеспечение безопасности,сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Государственные стандартыРоссии в области электромагнитной безопасности приведены в табл. 12.

Таблица 12 Государственныестандарты РФ в области электромагнитной безопасностиОбозначение Наименование ГОСТ 12.1.002-84 Система стандартов безопасности труда. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряжённости и требования к проведению контроля. ГОСТ 12.1.006-84 Система стандартов безопасности труда. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. ГОСТ 12.1.045-84 Система стандартов безопасности труда. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. ГОСТ Р51724-2001 Экранированные объекты, помещения, технические средства. Поле гипогеомагнитное. Методы измерений и оценки соответствия уровней полей техническим требованиям и гигиеническим нормативам.
Санитарные правила инормы регламентируют гигиенические требования более подробно и в болееконкретных ситуациях облучения, а также к отдельным видам продукции. По своейструктуре включают те же основные пункты, что и Государственные стандарты,однако излагают их более подробно. Как правило, санитарные нормы сопровождаютсяМетодическими указаниями по проведению контроля электромагнитной обстановки и проведениюзащитных мероприятий.
В зависимости ототношения подвергающегося воздействию ЭМП человека к источнику излучения вусловиях производства в стандартах России различаются два вида воздействия:профессиональное и непрофессиональное. Для условий профессиональноговоздействия характерно многообразие режимов генерации и вариантов воздействия.В частности для облучения в ближней зоне обычно характерно сочетание общего иместного облучения. Для непрофессионального облучения типичным является общееоблучение. ПДУ для профессионального и непрофессионального воздействияразличны.
В качестве ПДУ ЭМПпринимаются такие значения, которые при ежедневном облучении в свойственном дляданного источника излучения режимах не вызывает у населения без ограниченияпола и возраста заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемыхсовременными методами исследования в период облучения или в отдаленные срокипосле его прекращения.
Основной критерийопределения уровня воздействия ЭМП как предельно допустимого — воздействие недолжно вызывать у человека даже временного нарушения гомеостаза (включаярепродуктивную функцию), а также напряжения защитных иадаптационно-компенсаторных механизмов ни в ближайшем, ни в отдаленном периодевремени. Это означает, что в качестве ПДУ принимается дробная величина отминимального уровня электромагнитного поля, способного вызвать какую либореакцию.
Предельно допустимыеуровни (ПДУ) воздействия на человека электромагнитных полей.Уровни, определенные нормативным документом для времени воздействия СЭ ЭМП НЧ ЭМП ВЧ ЭМП СВЧ 0-3 Гц 50 Гц 0-60 кГц 30-300 кГц 0,3-3 МГц 3-30 МГц 30-300 МГц 0,3-30 ГГц 30-300 ГГц 1. ГОСТ 12.1.045—84 1 ч 8ч
60 кВ/м
20 кВ/м 2. ГОСТ 12.1.002—84 8ч 5кВ/м
3. Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия ЭП, создаваемого воздушными ЛЭП 50 Гц № 2971-84
3.1. Внутри жилых зданий
3.2. На территории жилой застройки
3.3. Вне зоны жилой застройки
0,5 кВ/м
1 кВ/м
5 кВ/м 4. ГОСТ 12.1.006-84 8ч
50В/м
5А/м 0 В/м 0, ЗА/м 0В/м 25 кВт/см2 25 мкВт/см2 5. Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия ЭМП, создаваемых радиотехническими объектами № 2963-84 (круглосуточно) 25В/м 5В/м ЮВ/м З В/м 10 мкВт/см2 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

При определенииконкретного значения уровня ПДУ разработчики руководствуются либо результатамиспециально выполненных работ (например, печи СВЧ и индукционные печи), либорезультатами общих медико-биологических исследований (системы сотовой связи,радиотехнические объекты, ПК).
В случае отсутствия наконкретный вид продукции отдельного норматива, санитарно-гигиеническиетребования к этой продукции предъявляются на основе ПДУ, установленного в общихстандартах.

Практическаячасть
Состав экспериментальнойустановки: генератор переменного тока, генератор постоянного тока, амперметр,куб катушек Гельмгольца, соединительные провода.
 
I. Конструкция кубакатушек Гельмгольца
Установка, названнаякатушками Гельмгольца, предназначена для получения однородного (постоянного,переменного, комбинированного) магнитного поля. Установка позволяет получатьслабые магнитные поля с достаточно высокой степенью однородности в большомдиапазоне частот.
Для создания постоянногомагнитного поля используется классический подход — катушки (кольца)Гельмгольца.
На практике катушкипредставляют собой три пары взаимно параллельных катушек, главная ось которыхнаправлена по осям х, у, z. Каркасы катушек изготовлены из немагнитногоматериала — алюминия Д6 ГОСТ 4784-65, толщиной листа – 1,5 мм. Каркасыизготовлены из отдельных балок шириной 100 мм и высотой ребра 15 мм. Балкисоединены методом аргонной сварки. Спаянный каркас представляет собойквадратную катушку размером 390*390 мм и шириной 390 мм. Внутренние углыкаркаса приблизительно равны 90°. Вес одного каркаса в сборе составляет 0.5 кг.
В качестве обмотки накаркас используется провод диаметром 0.5 мм, марка провода ПЭТВ ТУ16-705.110-79. Выбор диаметра обмотки обусловлен предварительным моделированиемпараметров катушки Гельмгольца с помощью программы Microsoft Excel, а также,созданием магнитного поля, компенсирующего магнитное поле Земли. Способ намоткиоднослойный, количество намотанных витков, размещенные на всю ширину рамки,n=100. Вес одной рамки с обмоткой составил 1.5 кг. Внутренняя поверхностькаркаса покрывается лаком ПФ-58 (ГОСТ 9825-61) по третьему классу. Дляоперативной коммутации катушек в полевых условиях используются клеммы свинтовым соединением проводов, закрепленные на каркасе.
Система катушек в сборепредставляет из себя куб объемом V=(390*390*390) мм = 59319000 мм3. Полученныйобъем необходим для получения однородного магнитного поля и проведениядальнейших исследований.
Рассмотрим формулу, наоснове на которой можно конструировать круглые и квадратные катушки, у которыхлинейные размеры сечения обмотки доходят до 0,1 линейных размеров самойкатушки:
1,428Δ-0,807*η2/а+1,596*ξ2/а=0,
где η -полуширинаобмотки,
ξ — полутолщинаобмотки,
Δ = L — 2а*0,5445,где L — расстояние между обмотками.
Катушка Гельмгольца,навитая на квадратный каркас имеет преимущества перед катушкой, навитой накруглый каркас, так как обладает весьма высокой однородностью. Кроме того, онипроще в изготовлении, но выдержать высокую точность при создании квадратнойобмотки труднее, чем круглой.
II.Расчет параметров магнитного поля.
Составляющиенапряженности магнитного поля вдоль оси квадратной катушки подсчитывается поформулам:
Нх=(0,64806*ω*I/а)*{1-0,5388*∆/a-1,43*∆/a3*(2x2-y2)-1/a4[0,81x4-2,42x2y2+0,4-0,2sin22*θ)y4]+…};
Hy=1,296*ω*I*x*y/a3*{-1,43+0.8/a2*[x2-(1-2sin22*θ)*y2]+…},
где θ, x, y –координаты точки, в которой вычисляются составляющие Hx и Hy.
∆=2d-0,5445*2a –параметр неточности изготовления катушки (малая величина).
ω – число витков водной секции.
Соответственнонапряженность поля в центре квадратной катушки Гельгольца определяетсяравенством:
Нц=(0,64806*ω*I/a)*(1-0,5388∆/a).
В нашем случае d/aзначительно откланяется от 0,5445 (d/a=1), напряженность поля в центре катушекГельмгольца, используемых в опыте, рассчитывается по формуле:
Нц=4а2*ω*I/π*(a2+d2)*(2a2+d2)1/2.
Зная экспериментальныеданные ω=100 и a = d = 390мм = 0,39 м., мы можем вычислить составляющиенапряженности переменного и постоянного магнитных полей соответственно:
Hm=4a2*ω*Im/π*(a2+d2)(2a2+d2)1/2=4a2*ω*I*21/2/π*(a2+d2)(2a2+d2)1/2,т.к. I= Im/21/2
Нц==4a2*ω*I=/π*(a2+d2)(2a2+d2)1/2
В эксперименте взята силатока генератора переменного напряжения, соответствующая максимальному значениювыходного напряжения на генераторе I=0,2 A. При заданном Im= 0,2*21/2 А найдемHm:
Hm=4*0,392*100*Im/[3,14*(0,392+0,392)*(2*0,392+0,392)]=72,73*Im=72,73*0.282=20,4 А/м.
Отсюда Нц== Hm(Im)/1,85=20,4/1,85=10,91 А/м.
Т.к. В = µ*Н,
µ = 4π*10-7 Тл*м/А;
В~ = 4π*10-7*20,4 =25,6 мкТл;
В= = 4π*10-7*10,91 =13,7 мкТл.
Проведениеэксперимента
В качестве объектаконтроля были выбраны семена гороха одного сорта в количестве 30 штук.Предварительно семена проращивали в течение нескольких суток. Горошины нарасстоянии полутора сантиметров друг от друга заворачивали во влажную вату ипомещали в лотки, которые регулярно сбрызгивались водой. Полученные ростки былипосажены в три специальные емкости с землей по 10 штук. В каждую емкость добавлялипо 10 мл воды. Затем одну емкость помещали в ослабленное магнитное поле 24 А/м(рис.2), другую — в усиленное магнитное поле 96 А/м (рис.1), а третья была внеполя и являлась контрольной.
Условия:
Режим подключения поля с10:00 по18:00 ежедневно;
Температура 27°С;
Влажность 65%;
Освещенность в дневноевремя суток составляет 200 Лк.
Полив производился 1 разв 2 дня.(рис.3).
Результатыэкспериментов.
В начале экспериментасущественного отставания во всхожести семян как помещённых в ослабленное э.м.п.так и контрольных образцов замечено не было. магнитныйполе нормирование бобовые
Но потом ростки,помещённые в э.м.п. стали отставать в росте.(рис.5). К концу опыта сталоочевидно, что исследуемые ростки отстали в развитии от ростков находящихся внеполя. Таким образом, ослабленное э.м.п. оказывает негативное влияние на рост иразвитие исследуемых семян.
В усиленном магнитномполе наоборот был замечен активный рост исследуемых образцов.(рис.4). Поэтомуможно сделать вывод, что с ростом магнитного поля ускоряется онтогенез гороха.

Заключение
1. Жизнь современногочеловека и его дальнейшее развитие все в большей степени связаны сиспользованием различных средств энергетического и информационного обеспечения.Стремительными темпами развиваются системы радиолокации, радиосвязи,телекоммуникации. С каждым годом во всех странах мира происходитбеспрецедентный рост производства электроэнергии, а уровень ее среднедушевогопотребления только за последние 50 лет возрос в 10 раз.
Результатом столь бурногоразвития явилось формирование искусственного электромагнитного фона,значительно отличающегося по своим свойствам от естественного ипредставляющего, таким образом, относительно чужеродную информацию длябиологических организмов. Это явление даже получило название «электромагнитныйсмог». Все более актуальным с учетом последних данных о неблагоприятномвоздействии ЭМП на здоровье населения становится понятие об «электромагнитнойэкологии», впервые введенное в научную литературу еще в начале 70-х гг.
ЭМП являются самымираспространенными раздражителями, влияющими на живые организмы. С ними человексталкивается на производстве, в населенных пунктах, учреждениях и даже дома.Источники ЭМП многочисленны, интенсивность их постоянно повышается, авоздействие на здоровье многосторонне. Воздействуя на человека, ЭМП могутусугублять сердечно-сосудистые, неврологические и психические заболевания. Учеловека нет специального органа чувств, воспринимающего ЭМП, что делает этотфактор особенно опасным.
Имеющиеся отечественные изарубежные материалы о влиянии электрических зарядов, естественных иискусственных электрических, магнитных и ЭМП на биологические системысвидетельствует о чрезвычайной актуальности, научной и практической значимостиисследований в этой области. Количество публикуемых работ и проводимых научныхконференций по проблеме биологического действия ЭМП и механизмам их влияния наорганизм непрерывно увеличивается. Вопросы ограничения неблагоприятного влиянияЭМП являются предметом обсуждения многих ученых мира.
Все это должно побуждатьк дальнейшему расширению исследований в этой области. Только точное знаниемеханизма действия большинства факторов химической и физической природыпозволяет во многих случаях выработать эффективные методы защиты и свести кминимуму неблагоприятное воздействие ЭМП на организм человека.
2. Негативным оказалосьвлияние ослабленного электромагнитного поля. Под его действием может значительнозамедлиться рост растений. Так горох, растущий в зоне с ослабленнымгеомагнитным полем даст меньше урожая. А под действием усиленногоэлектромагнитного поля увеличивается интенсивность роста растений. В зоне сусиленным геомагнитным полем урожайность гороха увеличится.

Используемаялитература
1. Манойлов В.Е. Электричествои человек. — Ленинград: Энергоиздат,1982.-152 с, ил.
2. Буторина М.В.Инженерная экология и экологический менеджмент. — М.: Логос, 2004. — 520с.: ил.
3. Осипова А.Ю.,Рябов Ю.Г. Медицинские проблемы обеспечения электромагнитной безопасностирабочих мест. Стандарты и качество.1995. №8. — с.49-52.
4. Любимов В.В.Биотропность естественных и искусственно созданных электромагнитных полей.(Аналитический обзор). Препринт №7 (1103). М: ИЗМИРАН, 1997. — 85 с.
5. Хата З.И.Здоровье человека в современной экологической обстановке. — М.: ФАИР-ПРЕСС,2001. — 208с.
6. Алексеенко В.А.Биосфера и жизнедеятельность. — М.: Логос, 2002. — 236с.
7. Дубров А.П.Экология жилища и здоровье человека. — Уфа: Слово, 1995. — 96с.
8. Гичев Ю.П., ГичевЮ.Ю. Влияние электромагнитных полей на здоровье человека. — Новосибирск, 1999.-91 с. — (Сер. Экология. Вып. 52).
9. Холодов Ю.А. Мозгв электромагнитных полях. — М.: Наука, 1982. -119с.
10. Любимов В. В.Искусственные и естественные электромагнитные поля в окружающей человека средеи приборы для их обнаружения и фиксации. Препринт №11(1127). Троицк: ИЗМИРАН,1999. — 28 с.
11. М.Г. Барышев,Н.Н. Куликова, И.В. Сидоров. Электромагнитные поля и окружающая среда//Экологияи промышленность России, май 2002г.
12. Blakemore R.Magnetotactile bacteria// Science. — 1979. — №9. -p.21
13. 3инков Н.И.,Шилохвостова Т.А. Предварительные результаты исследования в областибиомагнетизма пчел. Сборник статей./Отв. редактор профессор Ломаев Г.В. /Удмуртский государственный научно-исследовательский институтсельского хозяйства. РАСХН. Ижевск, 2000. — 160 с.
14. http://viofor.times.lv
15. Домашняя аптека.- №16, 2001 г.
16. www.medafarm.ru
17. http://linnafauna.narod.ru
18. Исмаилов Э. Ш.Биофизическое действие СВЧ-излучений. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 144 с.
19. Лазаревич В. Г.Влияние электромагнитных полей на обмен веществ в организме. Львов: «Вищашкола», 1978. — 113 с.
20. Холодов Ю.А.Магнетизм в биологии. — М.: Наука, 1970. — 119с.
21. http://biophvs.msu.ru
22. Болсун А.И., ГалякевичБ.К. Физика в экзаменационных ответах и вопросах. — М.: Рольф, 1997. — 320с,ил.
23. http://www.pole.com.ru/index.htm(Электромагнитные поля и здоровье)
24. Жданов Л.С.,Жданов Г.Л. Физика. — М.: Наука, 1987. — 512с, ил.
25. Кобевник В. Ф.Охрана труда. Киев: Выща шк. 1990.
26. Жадин М.Н.Действие магнитных полей на движение иона в макромолекуле: теоретический анализ// Биофизика, 1996, 41, с.832-850.
27. Леднев В.В.Биофизика, 1996, 41(1), с.224-236.
28. РождественскаяЗ.Е. Влияние слабых комбинированных магнитных полей на регенерацию планарийDugesia Tigrina: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидатабиологических наук: Пущино,2003.
29. Белова Н.А., ЛедневВ.В Зависимость гравитропической реакции в сегментах стеблей льна от частоты иамплитуды переменной компоненты слабого комбинированного магнитного поля.
30. Григорьев О.А,Григорьев Ю.Г. и др. Магнитное поле промышленной частоты: оценка опасности,опыт контроля и защиты//Экология и промышленность России, июнь 2002г.

Приложения
/>
/>
/>