СОТОВАЯСВЯЗЬ: ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ НАГРУЗКИ
Курсоваяработа
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ
1.1 ИСТОЧНИКИ ЭМП
1.2 ВЛИЯНИЕ ЭМП НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ
1.3 ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЭМП СВЧДИАПАЗОНА
1.4 ИНСТРУМЕНТАЛЬРЫЙ КОНТРОЛЬ УРОВНЕЙ ЭМП РАДИОСРЕДСТВ
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭМН
2.1 МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЭМН
2.2 МЕТОД ОЦЕНКИ КОЛЛЕКТИВНОЙ ЭМН
3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА ЭМН, СОЗДАВАЕМОЙ МОБИЛЬНЫМИ СРЕДСТВАМИ СВЯЗИ
3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ
3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛЛЕКТИВНОЙ НАГРУЗКИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Отличительной особенностьюсовременного этапа развития человечества является переход комплекса опасностей,имевших место в техносфере, в гео- и биосферу. Если буквально 20 — 25 лет назадвоздействию значимых уровней электромагнитного излучения (ЭМИ) подвергалсяограниченный круг людей-профессионалов, то в настоящее время можно говорить обугрозе воздействия ЭМИ на все население. Многочисленные радиовещательные ителевизионные станции, системы спутниковой и сотовой связи, навигационныесистемы оказались размещенными на территориях города и оказываютнепосредственное воздействие на здоровье населения.
В настоящее время в связис хозяйственной деятельностью человека уровень ЭМИ антропогенного происхожденияв десятки тысяч раз превысил естественный электромагнитный фон. Масштабы электромагнитногозагрязнения стали столь существенными, что Всемирная организация здравоохранения(ВОЗ) в 1992г. включила эту проблему в число актуальных проблем человечества[1]. По мнению ее экспертов, уровень электромагнитного загрязнения окружающейсреды уже сравним с уровнем загрязнения среды вредными химическими веществами ив самое ближайшее время может превзойти его. Таким образом, сформировался новыйсущественный фактор окружающей среды — ЭМИ антропогенного происхождения. Особенностьситуации заключается в том, что природные электромагнитные поля – факторподдержания жизни на Земле, а вызванное деятельностью человека искусственноеэлектромагнитное загрязнение отрицательно влияет на все живое и являетсяпричиной многих заболеваний.
Актуальность и важность проблемыдля России была определена Постановлением Президиума РАМН еще в 1994г. В решенииМежведомственной Комиссии Совета Безопасности Российской Федерации поэкологической безопасности №2-2 от 20.02.96г. указано, что«неблагоприятное воздействие на человека и окружающую средуэлектромагнитных излучений принимает опасные размеры» [2].
В последнее десятилетиесотовая связь стала приоритетным направлением в развитии телекоммуникационногорынка России и многих развитых стран. В основе данной технологии лежатэлектромагнитные поля сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, создаваемыепередающими и принимающими аппаратами. На первый взгляд, уровни ЭМИ невысоки,но каков результат из воздействия на живой организм в хроническом многолетнем режиме,до сих пор не известно. Учеными разных стран проводились многочисленныеисследования по влиянию электромагнитных полей сотовых телефонов (ЭМП СТ) напользователей. Были получены неоднозначные выводы, требующие дополнительногоуглубленного изучения на большей статистической выборке.
В настоящее время подэгидой ВОЗ проводится программа медико-биологических исследований поопределению приемлемого риска воздействия ЭМИ СТ, в которой участвуют ученыеболее 40 стран. Окончательные результаты исследований будут получены не ранее2008 года. Однако уже сейчас на основе предварительных результатов исследованийВОЗ сформулировала ряд рекомендаций ограничительного характера. Данная позициябыла полностью поддержана Российским национальным комитетом по защите отнеионизирующих излучений и Минздравом России [3].
В настоящей работе вкачестве ознакомления рассмотрены источники электромагнитного загрязнения,приведены данные о действии электромагнитных полей на биологические объекты (вчастности, данные о влиянии ЭМП СВЧ диапазона на здоровье человека), а такжеметоды оценки электромагнитной нагрузки (ЭМН).
Целью работы явиласьоценка ЭМН, создаваемой сотовыми телефонами (СТ) в связи с характерным ростомчисла пользователей сотовой связи./>
1. БИОЛОГИЧЕСКОЕДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ
1.1 ИСТОЧНИКИЭМП
Электромагнитные поля (ЭМП)окружают нас всегда.
/>Источники ЭМП делят на природные иантропогенные.
К природным источникамЭМП относят постоянные электрическое и магнитное поля Земли, а такжерадиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики и пр.) илипри некоторых процессах, происходящих в атмосфере Земли (например, разрядымолнии).
В соответствии смеждународной классификацией антропогенные источники электромагнитных полей (ЭМП)делятся на две группы (приложение 1):
группа 1- источники,генерирующие так называемые крайне низкие и сверхнизкие частоты от 0 Гц до 3кГц;
группа 2- источники,генерирующие излучение в радиочастотном диапазоне от 30 кГц до 300 ГГЦ, включаямикроволны (СВЧ- излучение) в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц
К первой группе относятвсе системы производства, передачи и распределения электроэнергии (ЛЭП,трансформаторные подстанции, электростанции, системы электропроводки, различныекабельные системы); домашняя и офисная электро- и электронная техника;транспорт на электроприводе: ж/д транспорт и его инфраструктура; городскойтранспорт- метро, троллейбусы, трамваи.
Для данной работыпредставляет интерес вторая группа источников, которая отличается гораздобольшим разнообразием как по назначению, так и по режимам излучения. Основнуюмассу составляют так называемые функциональные передатчики — это источники ЭМПв целях передачи или получения информации, излучающие ее контролируемым образомв окружающую среду. Кроме них во вторую группу входят различное технологическоеоборудование (50Гц-1МГц), медицинские терапевтические и диагностическиеустановки (20МГц-3ГГц), средства визуального отображения информации наэлектронно-лучевых трубках (мониторы ПК, телевизоры и др.). Характерныепараметры источников ЭМП этой группы приведены в приложении 2.
В последние годы в нашужизнь устойчиво вошли мобильные телефоны. Если в 1997г. число пользователейсотовой связью в России составляло около 150 тыс. человек, то в настоящее времяэта цифра уже составляет более 3 млн. абонентов. Сотовая связь состоит из сетибазовых станций (БС) и ручных персональных радиотелефонов. БС расположены нарасстоянии от 1 до 15 км друг от друга, образуя между собой так называемые«соты». Обмен информацией между ними осуществляется посредствомрадиорелейной связи. БС обеспечивают связь с персональными ручнымирадиотелефонами (мобильными телефонами) на частотах 450-1800 МГц. Частота и видмодуляции зависит от типа сотовой связи. На сегодняшний день основные системы сотовойсвязи в России- NMT-450, GSM-900/1800. Ручные телефоны сотовойсвязи имеют мощность от 0,2 до 7 Вт. Выходная мощность коррелирует с частотой,на которой он работает. Чем выше частота, тем ниже выходная мощность [2].Диапазон частот и излучаемая мощность сотовых телефонов приведены в приложении 3.
1.2ВЛИЯНИЕ ЭМП НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ
С гигиенической точкизрения ЭМИ не являются чуждым организму фактором. Электромагнитная среда нашейпланеты определяется в основном электрическим и магнитным квазистатическимиполями Земли, атмосферным электричеством, радиоизлучением Солнца и Галактик, атакже полем искусственных источников. По-видимому, полное отсутствиеэлектромагнитного поля так же нецелесообразно, как и его «излишек»[4].
Приведем очень интересныеданные о неблагоприятном действии гипомагнитной среды (в условиях полногоэкранирования геомагнитного поля). При длительном пребывании в экспериментальныхусловиях у животных регистрируется преждевременная смерть на фоне резкихнарушений физиологических и биохимических процессов, наблюдается атипическийрост клеток и тканей, нарушение морфологии и функционирования внутреннихорганов. Так, у мышей была зарегистрирована структурная реорганизация миокарда,проявляющаяся в уменьшении объемного соотношения капилляров и кардиомиоцитов,что приводило к развитию гемодинамических нарушений. У микроорганизмов вгипомагнитных условиях проявляются мутантные формы клеток. Таким образом,полное отсутствие воздействия рассматриваемого фактора также может вызватьнегативные биологические изменения, что лишний раз свидетельствует о важнойроли воздействия ЭМП.
Особенностью воздействияЭМП на живые организмы является его «резонансный характер». То есть,существенное значение имеют не только интенсивность ЭМИ, но и частотныехарактеристики, т.к. в случае совпадения частот внешних ЭМП с собственнымиколебаниями биомолекул клеточных мембран может происходить многократноеусиление биологического действия. В этом же контексте можно рассматривать иисключительно высокую биологическую активность модулированных ЭМП. При этоммодуляция (частота подачи импульсов) резко увеличивает эффективностьвоздействия ЭМП независимо от основной (несущей) частоты, если синхронизированас собственными ритмами биологической системы. Установленная зависимостьбиологического эффекта ЭМП от их частотных характеристик позволяет объяснитьтот факт, что переменное МП промышленных частот (50-60 Гц) оказывает выраженноевоздействие на человека уже при величине индукции всего 0,2-0,4 мкТл, в товремя как магнитное поле Земли (50-70 мкТл) не оказывает негативного влияния набиологические объекты и относится к естественным факторам окружающей среды (по частотнымхарактеристикам оно относится к статическим полям) [5].
Несмотря на большое числопубликаций, посвященных изучению последствий воздействия ЭМП на биообъекты, досих пор нет единого мнения о механизмах воздействия ЭМИ на живой организм.Только с помощью экспериментальных и клинических исследований можно оценитьхарактер воздействия ЭМИ на организм человека.
Характер взаимодействияэлектромагнитной волны с биологическим объектом определяется как параметрамиизлучения, так и физическими свойствами среды биологического объекта, в которойраспространяется электромагнитная волна (диэлектрической проницаемостью,электрической проводимостью), а также параметрами, зависящими от этих величин:длиной электромагнитной волны, проникающей в ткани, глубиной проникновения,коэффициентом отражения от границы воздух-ткань.
Как известно, процессыжизнедеятельности имеют в своей основе химические реакции значительной степенисложности. При этом в ограниченном объеме (клетка, клеточная органелла)протекают многочисленные реакции, связанные воедино пространством и временем ихреализации. Одной из точек приложения ЭМИ в метаболизме можно считатьбиохимические реакции, протекающие с образованием свободных радикалов (частьмолекулы, которая имеет на внешней электронной орбите неспаренные электроны и всвязи с этим обладает парамагнетизмом).
Накоплены сведения [6] овоздействии ЭМИ на такие процессы, как окислительное фосфорилирование, скоростьтранспорта ионов. Один из возможных механизмов действия магнитных полей — егоориентирующее действие на жидкие кристаллы клеточных мембран, что ведет кизменению их проницаемости.
Наиболее чувствительна к воздействиюЭМИ нервная система. Электроэнцефалографическими методами выявлены нарушения всобственных электрических потенциалах организма при его взаимодействии свнешними ЭМП. Практически все диапазоны ЭМИ оказывают дезактивирующее влияниена электрические процессы в коре и подкорковых образованиях головного мозга. Функциональноэто проявляется в изменениях простой двигательной реакции порога обонятельнойчувствительности, памяти и внимания, соотношении между процессами возбуждения иторможения в центральной нервной системе (ЦНС), в замедлении выборки сложныхдинамических стереотипов. Следствием указанных отклонений на уровне целостногоорганизма являются повышенная утомляемость, головные боли, расстройство памятии сна, раздражительность. По мнению ряда исследователей, механизм действия ЭМПразличной частоты на организм представляется как результат опосредованногодействия через ЦНС, но также возможно непосредственное влияние на егобиохимические и биоэлектрические процессы в тканях и органах [7].
Значительно выраженогонадо- и эмбриотропное действие ЭМИ. Критериями оценки функциональных ипатологических сдвигов со стороны производящей системы служат обычноморфологические изменения (дегенерация, пикноз клеточных элементов сперматогенногоэпителия, изменения в соотношении клеточных форм, цитохимические сдвиги),гормональные нарушения эстральной и сперматогенной функции. Общее, что показываютмногие исследования при воздействии ЭМИ на животных — это снижение репродуктивнойспособности самок и тератогенные изменения в потомстве, нарушение эстральногоцикла, снижение функционального состояния сперматозоидов. Некоторые авторы дажесчитают, что функция производства женских половых гормонов более чувствительнак ЭМИ [8].
При воздействии ЭМИпоявляются изменения в иммунных и адаптационных системах, снижаетсяфагоцитарная активность нейтрофилов и повышается бактерицидная активностькрови.
Система кровообращенияотвечает на воздействие ЭМИ фазовыми реакциями тонуса сосудов (повышение ипонижение артериального давления) и сердечного ритма. Наблюдаемые эффекты можнорассматривать не только как результаты непосредственного действия ЭМИ насистему кровообращения, но и как результат нарушения ее регуляции.
Данные многочисленных экспериментальныхи клинических исследований позволяют сделать вывод о существованиинеблагоприятных аспектов действия ЭМИ на биологические объекты.
1.3 ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЭМП СВЧ ДИАПАЗОНА
Наиболее интереснымпредставляется исследование влияния ЭМП, создаваемых сотовыми телефонами (этомобильные приемо-передающие устройства, работающие в СВЧ диапазоне радиочастот (450-1800МГц)). СВЧ диапазон отличается по своему воздействию на человека от более низкихдиапазонов радиочастот тем, что такие излучения обладают свойствомнепосредственного нагрева тканей организма [3].
Привычные методикиисследований позволяют увидеть далеко не все эффекты, возникающие под действиемслабых излучений. Тем не менее, подавляющее большинство ученых мира считают,что ЭМИ отрицательно влияет на здоровье человека и является причиной целогоряда заболеваний, в первую очередь онкологических, нервной и сердечно-сосудистойсистемы. Особенно подвержены воздействию ЭМИ дети, женщины в состоянии беременности,люди, страдающие аллергией. Вот результаты некоторых исследований:
При пользовании СТ мозгчеловека находится в непосредственной близости от источника модулированного ЭМП(антенна СТ располагается на расстоянии 2-5 см от головы человека). На первом месте по чувствительности к воздействию ЭМП, без сомнения, стоит нервная система(об этом свидетельствуют убедительные медицинские показания). Реакции навоздействия ЭМП радиочастот сходны вне зависимости от частотного диапазона. Вовсех работах клинического плана авторы регистрировали у лиц, подвергающихсяхроническому воздействию ЭМИ малой интенсивности, высокий в сравнении сконтролем, уровень функциональных нарушений ЦНС. Это астенический,астеновегетативный синдромы, вегетативная дисфункция. Клинические данныеуказывают на неустойчивость эмоционального поведения и активного внимания, свидетельствующиео нарушении стабилизации ЦНС. Установлены типичные для хронического воздействияЭМП расстройства в виде жалоб на головную боль, повышенную утомляемость,раздражительность, нарушения сна и памяти [9].
Основываясь на данныхмноголетних фундаментальных исследований по биоэффектам ЭМИ, можно прогнозироватьу пользователей мобильными телефонами развитие других патологических измененийв организме. У контактирующих с ЭМИ чаще, чем в контрольной группе,диагностируются заболевания сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечноготракта, снижение иммунитета, нарушения репродуктивной функции. У женщинрегистрируются изменения менструального цикла и детородной функции в видетоксикозов беременности и самопроизвольных абортов. У мужчин наблюдаетсяугнетение гормональной функции гонад. Указанные нарушения со стороны различныхорганов и систем рассматриваются специалистами, прежде всего, как следствиенарушения нервной регуляции [9].
Изменения в ЦНСподтверждаются данными электроэнцефалографических исследований. С увеличениемпродолжительности воздействия ЭМИ растет процент лиц с психическойдезадаптацией. Однократное пятнадцатиминутное воздействие излечений мобильноготелефона стандарта GSM приводит кактивации коры головного мозга, продолжающейся после прекращения облучения.Авторы обосновано указывают на возможность негативного влияния на функцию мозгамногократного воздействия ЭМИ СТ. Кратковременное воздействие излученийрадиотелефонов GSM влияет нафункцию мозга, в частности ускоряет время ответных реакций на предъявляемые стимулы[9]
К сожалению, наукой не изученымеханизмы и отдаленные последствия воздействия модулированных ЭМИ сотовойсвязи. Однако анализ показывает, что имеющиеся данные о влиянии ЭМИ сотовыхтелефонов вписываются в общую картину имеющихся медицинских доказательствнегативного влияния ЭМИ на здоровье человека.
1.4 ИНСТРУМЕНТАЛЬРЫЙКОНТРОЛЬ УРОВНЕЙ ЭМП РАДИОСРЕДСТВ
сотовыймобильный связь излучение нагрузка
Электромагнитныймониторинг предполагает оценку (расчет и инструментальный контроль)электромагнитной обстановки в районе размещения излучающего средства на всехстадиях проектирования, строительства и реконструкции с целью контролясоответствия уровней ЭМП с действующими нормативами ПДУ [2].
Документами,регламентирующими методы и способы определения уровней ЭМП, являютсяметодические указания (МУК) [9].
Нормативным документом,устанавливающим предельно допустимые уровни (ПДУ) ЭМИ РЧ для населения являютсясанитарные правила и нормы [11,12,13].
Для измерений уровней ЭМПв диапазоне частот 300 МГЦ-2400 МГц используются средства измерения,предназначенные для определения среднего значения плотности потока энергии (ППЭ).
Инструментальный контрольуровней электромагнитного поля производится с целью определения фактическогосостояния электромагнитной обстановки в районах размещения излучающих средств ислужит средством оценки достоверности результатов расчетов.
Периодичность контроля — 1 раза в 3 года.
Определение ППЭ ЭМИ отсотовых телефонов проводят по утвержденным методикам на аттестованных средствахизмерения (перечень рекомендуемых измерительных приборов приведен в таблицеприложения 4.). При проведении измерений необходимо учитывать фоновые уровниЭМИ и исключить возможность переизлучения.
Основным фактором,определяющим уровень ППЭ от радиотелефона, является его мощность. Учитываяизменение мощности в зависимости от удаления от БС, целесообразно проводитьизмерения на максимальном расстоянии применительно к изучаемому населенномупункту. Допускается проведение измерений в стационарных условиях (в зданиилаборатории) [14].
Оценка ППЭ, создаваемой носимыми станциями в диапазоне частот300-800 МГц, проводится на расстояниях от передней панели аппарата, представленныхна рис. 1
/>
Рис. 1. Расстояния, на которых следует проводить измеренияплотности потока энергии от носимых радиопередающих средств сухопутной подвижнойрадиосвязи, работающих в диапазоне частот 300-800 МГц.
Оценка ППЭ, создаваемой носимыми станциями в диапазоне частот800-2400 МГц, проводится на расстоянии 0,37 м. При этом контролируемый уровень ППЭ в диапазоне частот 300- 2400 МГц не должен превышать 3 мкВт/см2.
Результатыинструментального контроля интенсивности ЭМП, создаваемого сотовыми телефонами,приведены в приложениях 5 и 6.
Для оценкиэлектромагнитной нагрузки (ЭМН), создаваемой мобильными средствами связи,существует расчетный метод.
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭМН
Расчетный метод оценки электромагнитнойнагрузки (ЭМН), создаваемой мобильными средствами связи, заключается вопределении индивидуальной и коллективной электромагнитных нагрузок [15]
Доза (нагрузка)- основнаямера экспозиции, количественно характеризующая фактор, который воздействует наорганизм человека (индивидуальная доза) или население (коллективная доза).
Экспозиция- термин,обозначающий воздействие вредного фактора на индивидуальный организм илипопуляцию людей как с учетом количественной меры фактора, так и временивоздействия.
Расчет индивидуальной иколлективной доз ЭМИ при использовании средств мобильной связи проводитсяорганами Госсанэпиднадзора в целях социально-гигиенического мониторинга ипредприятиями связи при осуществлении производственного контроля дляопределения ЭМН.
2.1 МЕТОДОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЭМН
Расчеты индивидуальной нагрузкипроизводятся по данным Санитарно-эпидемиологических заключений на различныетипы средств мобильной связи, а также по результатам инструментальных измеренийЭМИ, проведенных испытательными лабораториями.
Определениеиндивидуальной нагрузки при использовании сотовых телефонов проводятся попоказаниям измерительных приборов с учетом времени ведения переговоров.
Нормируемой величинойявляется уровень энергетической экспозиции (ЭЭ), выраженный в (мкВт*ч/см2).
Следует учитывать каксреднее, так и максимальное время ведения радиотелефонных переговоров в день,выраженное в часах. Соответственно ведется расчет средней (ИНср) имаксимальной индивидуальной нагрузок (ИНмах).
Данные об уровнеиндивидуальной нагрузки используются для оценки неблагоприятного воздействияЭМИ на здоровье человека, для расчета средних величин и сравнительного анализаразных предприятий, оказывающих услуги связи, для построения динамического рядаза наблюдаемый период времени.
2.2 МЕТОДОЦЕНКИ КОЛЛЕКТИВНОЙ ЭМН
Определение коллективнойнагрузки, создаваемой средствами мобильной связи, проводятся по данным расчетасредней и максимальной индивидуальной нагрузок с учетом числа клиентов иперсонала, выбранного для изучения предприятия связи, или суммарного количествапользователей изучаемого населенного пункта.
Расчет средней имаксимальной коллективной нагрузок (КНср и КНмах)проводится по формуле: КНср(мах) =ИНср(мах) *n,
где n- число лиц, использующих мобильныесредства связи.
Коллективнаяэлектромагнитная нагрузка выражается в (мкВт/см2)*ч*чел.
Результаты расчетаколлективной электромагнитной нагрузки используются для гигиенической оценкиэлектромагнитной обстановки, для оценки динамических изменений за многолетнийпериод наблюдения.
Для сравнительногоанализа различных территорий целесообразно проводить расчет удельнойколлективной нагрузки на 1 жителя изучаемого населенного пункта.
Динамические наблюденияпозволяют оценить меру влияния ЭМИ от сотовых телефонов на здоровье населения исделать прогноз состояния популяционного здоровья.
3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА ЭМН, СОЗДАВАЕМОЙ МОБИЛЬНЫМИСРЕДСТВАМИ СВЯЗИ
3.1ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ
Исходными данными дляопределения индивидуальной электромагнитной нагрузки служили результаты инструментальныхизмерений, представленные в приложениях 5 и 6.
Для расчета ИН прииспользовании сотовых телефонов учитывали официальные данные предприятий связи г.Красноярска о времени ведения радиопереговоров в среднем в день в расчете на 1пользователя. Данные отражены в таблице 1. Под максимальным временем подразумеваетсясреднее время ведения переговоров персоналом предприятия связи, а под средним — абонентами (клиентами) предприятия связи.
Табл.1
Время ведениярадиотелефонных переговоров в среднем в день в расчете на 1 пользователя в г.КрасноярскеГоды Время ведения переговоров (мин) Максимальное Среднее 1997 25 5 2004 120 30
В соответствии с методом,описанном в п.2.1, был выполнен расчет средней и максимальной индивидуальнойнагрузок, создаваемых различными мобильными средствами связи, за 1997 и 2004гг. А также было определено среднее значение ИН с учетом того, что количествопользователей-профессионалов составляет 1% от всего населения. Результатырасчета представлены в табл. 2.
Табл.2. Значениясредней и максимальной индивидуальной нагрузок для различных моделей РТ по г. КрасноярскуГод Тип телефона Стандарт
ППЭ, мкВт/см2
Индивидуальная нагрузка, мкВт*ч/см2
ИНср
ИНмах 1997 Benefon Q NMT-450 123.03 10.3 51.3 Ericsson DF338 D- AMPS 213.18 17.8 88.8 Ericsson T20s D- AMPS 123.87 10.3 51.6 Motorola 3188 NMT-450 111.41 9.3 46.3 Siemens M35i AMPS 117.01 9.8 48.8 Motorola W2335Q NMT-450 112.74 9.4 47.0 Siemens S35i AMPS 110.82 9.2 46.2 11.3 2004 Motorola V.66 900/1800 40.2 20.1 80.4 Nokia THR 850 900/1800 38.0 19.0 76.0 LG-510W 900/1800 24.0 12.0 48.0 Siemens S45 900/1800 30.4 15.2 60.8 Ericsson LX588 AMPS/DAMPS 58.1 29.1 116.2 Ericsson LX700 AMPS/DAMPS 65.8 32.9 131.6 21.3
Данные таблицысвидетельствуют о том, что с 1997г. среднее значение индивидуальнойэлектромагнитной нагрузки, создаваемое мобильными средствами связи, выросло приблизительнов 1.9 раза, несмотря на появление на рынке услуг связи сотовых телефоновменьшей мощности.
Это, очевидно, связано сувеличением времени ведения радиопереговоров пользователями сотовой связи.
3.2ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛЛЕКТИВНОЙ НАГРУЗКИ
Исходными данными поопределению коллективной электромагнитной нагрузки являются значения средней ИН,представленные в таблице 2, а также официальные данные предприятий связи околичестве пользователей в г. Красноярске за 1997 и 2004 гг. (см. Табл. 3).
Табл. 3
Данные онаселении и количестве пользователей сотовой связи г. Красноярска в 1997 и 2004гг.Категория Годы 1997 2004 Население, чел. 873900 912800 Количество пользователей, чел. 719 519000
В соответствии с методом,описанным в п.2.2, был проведен расчет коллективной нагрузки, а также расчетудельной коллективной нагрузки (УКН) на 1 жителя г. Красноярска. При расчетеУКН использовались данные о населении г. Красноярска за 1997 и 2004 гг. (см. Табл.3). Результаты расчетов представлены в таблице 4.
Табл. 4
Коллективнаяи удельная коллективная нагрузки, создаваемые средствами мобильной связи для г.Красноярска за 1997 и 2004 гг.Нагрузка Годы 1997 2004
КН, мкВт/см2*ч*чел
8,1*103
11,1*106
УКН, мкВт/см2*ч
9,3*10-3 12,2
Из таблицы видно, что запоследние 7 лет произошел значительный рост как коллективной, так и удельнойколлективной нагрузки. С 1997г. КН увеличилась в 1370.4 раза, а УКН – в 1307,6 раз.Причиной является увеличение числа пользователей мобильными телефонами (ростчисла предприятий, оказывающих услуги радиосвязи).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящей работе была проведенаоценка электромагнитной нагрузки, создаваемой мобильными средствами связи, напримере г. Красноярска.
С 1997 года на рынкеуслуг связи появились первые радиотелефоны сравнительно большой мощности. К2004 году мощности производимых мобильных телефонов значительно понизились, а значит,и стали меньшими значения уровней ППЭ. Однако результаты расчетов показализначительный рост как индивидуальной, так и коллективной электромагнитнойнагрузок. Следовательно, основным и определяющим фактором в оценке ЭМН являетсячисло пользователей сотовой связи, а также время ведения телефонных переговоров.
Увеличение удельнойколлективной нагрузки говорит об угрозе воздействия ЭМИ не только напользователей сотовыми телефонами, но и на все население. Поэтому проблемаэлектромагнитного загрязнения окружающей среды ЭМИ РЧ наиболее актуальна иважна уже в настоящее время.
Таким образом, впредстоящие годы усилия специалистов в области санитарно-эпидемиологическогонадзора должны быть направлены на решение комплекса вопросов, связанных соценкой воздействия ЭМИ РЧ на организм человека, а также на создание нормативови усовершенствование санитарных правил и норм.
В дальнейшей работепланируется получить экспериментальные данные о влиянии ЭМИ РЧ нафизиологические системы организма. В частности будет оценено влияние ЭМИ напоказатели периферической крови и нервную систему животных. В настоящее времяведутся интенсивные работы по созданию специальной камеры, снабженнойгенератором ЭМИ РЧ, в которую будут помещаться лабораторные животные с цельюоценки физиологических эффектов ЭМП РЧ. Полученные экспериментальные данныемогут быть использованы в дальнейшем при нормировании ЭМН на население.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ЭМИ – электромагнитноеизлучение
ВОЗ – Всемирнаяорганизация здравоохранения
СВЧ –сверхвысокочастотный диапазон
ЭМП – электромагнитноеполе
ЭМН – электромагнитнаянагрузка
СТ – сотовый телефон
ЛЭП – линииэлектропередач
БС – базовые станции
ЦНС – центральная нервнаясистема
ПДУ –предельно-допустимый уровень
МУК – методическиеуказания
ЭМИ РЧ — электромагнитноеизлучение радиочастотного диапазона
ППЭ – плотность потокаэнергии
ЭЭ – энергетическаяэкспозиция
ИН – индивидуальнаянагрузка
КН – коллективнаянагрузка
УКН — удельнаяколлективная нагрузка
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гигиеническиекритерии состояния окружающей среды. Магнитные поля. – ВОЗ, Женева, 1992.
2. Демин А.К., Демина И.А. «Грязные»электромагнитные технологии опасны для здоровья //Электромагнитное загрязнениеокружающей среды и здоровье населения России / Серия докладов по политике в областиохраны здоровья населения. – Москва, 1997. – 91 с.
3. Проблема воздействияэлектромагнитных полей сотовой связи на организм человека // Санитарный врач. –2004. — № 11. – С 85 – 89.
4. Ромпель В.А., Загорулько А.А.,Белькова С.В., Мартынов В.Г., Жуль Е.Г. Санитарно-гигиеническая оценкаэлектромагнитной обстановки в населенных местах Красноярского края / ОтчетЦентра государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Красноярскомкрае. – Красноярск, 1997. – 74 с.
5. Гичев Ю.П., Гичев Ю.Ю. Влияниеэлектромагнитных полей на здоровье человека / Аналитический обзор. Серия«Экология», Вып. 52. – Новосибирск, 1999. –С. 12 – 26.
6. Кашкалда Д.А., Пащенко Е.А., ЗюбановаЛ.Ф.//Медицина труда и промышленная экология, 1995, № 10, С. 14-17
7. Думанский Ю.О., Сердюк А.Н., ЛосьИ.П. Влияние электромагнитных полей радиочастот на человека.- Киев, Здоровье,1975
8. Механизмы биологического действияэлектромагнитных излучений. Тез. докл.- Пущино, 1987.
9. Никитина В.Н. Обеспечениебезопасности и охрана здоровья населения в условиях воздействия ЭМП сотовойсвязи // Сотовая связь и здоровье: медико-биологические и социальные аспекты /Материалы Международной научно-практической конференции, 20 – 22 сентября 2004 г., Москва; Материалы заседания Российского национального комитета по защите от неионизирующих излучений,26 февраля 2004 г., Москва. – Москва, 2004. – 221 с.
10. Определение плотности потокаэнергии электромагнитного поля в местах размещения радиосредств, работающих вдиапазоне частот 300 МГц-300ГГц. Методические указания (МУК 4.3.1167-0210),-М., Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002.-80 с.
11. Гигиенические требования кразмещению и эксплуатации передающих
радиотехнических объектов. Санитарныеправила и нормы (СанПиН 2.1.8/2.2.4. 1383-03),-М., Госкомсанэпиднадзор России,2003.
12. Гигиенические требования кразмещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи. Санитарныеправила и нормы (СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03), -М., Госкомсанэпиднадзор России,2003.
13. Электромагнитные поля впроизводственных условиях. Санитарные правила и нормы (СанПиН 2.2.4.1191-03),-М., Госкомсанэпиднадзор России, 2003.
14. Гигиеническая оценкаэлектромагнитных полей, создаваемых радиостанциями сухопутной подвижной связи,включая абонентские терминалы спутниковой связи. Методические указания (МУК4.31676-03) -М., Госкомсанэпиднадзор России, 2003.
15. Гигиеническая оценка коллективнойи индивидуальной электромагнитной нагрузок, создаваемой мобильными средствамисвязи. Методические рекомендации.- М., Федеральный центр ГоссанэпиднадзораМинздрава России, 2002. – 16 с.
Приложение 1.
Международнаяклассификация электромагнитных волн по частотам в диапазоне 3 Гц-3000ГГц№ диапазона Диапазон радиочастот Границы диапазона Диапазон радиоволн Границы диапазона 1 Крайние низкие, КНЧ 3-30Гц Декамегаметровые 100-10мм 2 Сверхнизкие, СНЧ 30-300Гц Мегаметровые 10-1мм 3 Инфранизкие, ИНЧ 0,3-3кГц Гектокилометровые 1000-100км 4 Очень низкие, ОНЧ 3-30кГц Мириаметровые 100-10км 5 Низкие частоты, НЧ 30-300кГц Километровые 10-1км 6 Средние, СЧ 0,3-3МГц Гектометровые 1-0,1км 7 Высокие частоты, ВЧ 3-30МГц Декаметровые 100-10м 8 Очень высокие, ОВЧ 30-300МГц Метровые 10-1м 9 Ультравысокие, УВЧ 0,3-3ГГц Дециметровые 1-0,1м 10 Сверхвысокие, СВЧ 3-30ГГц Сантиметровые 10-1см 11 Крайне высокие, КВЧ 30-300ГГц Миллиметровые 10-1мм 12 Гипервысокие, ГВЧ 300-3000Ггц Децимиллиметровые 1-0,1мм
Приложение 2.
Характерныепараметры источников ЭМП диапазона 30 кГц-300 ГГц*Мощность источника от 10 до 100кВт от 1 до10 кВт от 10 до 1000кВт от 5 до 30Вт от 100 1до 50кВт от 1 до 100 кВт от 10 до 100 кВт 200Вт-20кВт 200Вт-20кВт Характеристика ЭМП 90В/м 450В/м
121В/м
27,5В/м
300мкВт/см2
10В/м
5-20мкВт/см2
50 мкВт/см2
0,1-10мкВт/см2
Расстояние от точки излучения 300м 50м
50м
220м 10см 1,5км 1,5км В зоне действия системы 0,1-1,0км
3м
10м Частота 130-285кГц 415-1606,5кГц 3,95-26,1МГц 400-1800МГц
47-68МГц
174-230МГц
470-890МГц 87,5-108Гц 0,9-10ГГц 1-10ГГц 9-35ГГц Источники излучения Радиостанция НЧ Радиостанция СВ Радиостанция КВ Мобильные телефоны Телевизионные передатчики Радиостанция FM Система охраны Радиолокаторы стационарные Радиолокационные системы службы слежения авиационные
По данным международногокомитета от неионизирующих излучений, 1996г./>
Приложение 3.
Диапазончастот и излучаемая мощность сотовых телефонов.Стандарт Диапазон используемых частот Излучаемая мощность телефонов Аналоговый NMT-450 455-470 МГц 1-2 Вт AMPS 820-895 МГц 0.6-0.7 Вт Цифровой D- AMPS 820-895 МГц 0.2 Вт CDMA 820-895 МГц 0.6-0.7 Вт GSM-900 890-965 МГц 0.25 Вт GSM-1800 (DCS) 1710-1880 МГц 0.125 Вт
Приложение 4.
Перечень приборов, рекомендуемых для измерения ППЭТип измерительного прибора Измеряемый диапазон частот Пределы измерений Относительная погрешность Производитель, поставщик прибора П3-15/16/17 0,01—300 МГц 1—3000 В/м ±3 дБ СКБ РИАП (Россия) П3-21 0,01—300 МГц 1—1000 В/м ±2,5 дБ СКБ РИАП (Россия) П3-22 0,01—300 МГц 1—1000 В/м ±2,5 дБ СКБ РИАП (Россия) ИПМ-101 0,03—1200 МГц 1—500 В/м ± 20-40 % НПП «Доза» (Россия) П3-18/19/20 0,3—39,65 ГГц
0,32-3200 мкВт/см2 ±3 дБ СКБ РИАП (Россия) П3-18А/19А 0,3—40 ГГц
0,9-3200 мкВт/см2 ±3 дБ СКБ РИАП (Россия) П3-30 0,3—40 ГГц
3-30000 мкВт/см2 ±2,5 дБ СКБ РИАП (Россия) EMR-20/30 0,1—3000 МГц
0,8-800 В/м;
0,17-170000 мкВт/см2 ±3 дБ «Wandel & Goltermann» (Германия) EMR-200/300 0,1-18000 МГц
1—1000 В/м;
0,27-265000 мкВт/см2 ±3 дБ «Wandel & Goltermann» (Германия)
Могут быть использованы также другие приборы с характеристиками,удовлетворяющими требованиям настоящих методических указаний.
Приложение 5.
Результатыинструментального контроля интенсивности ЭМП, создаваемого сотовыми телефонами,произведенного в рамках санитарно-эпидемиологической экспертизы за 2004 г. специалистами Центра Госсанэпиднадзора в г. Москве
(предоставленыГлавным государственным санитарным врачом по г. Москве, письмо №9-513 от 03сентября 2002 г.) Фирма производитель Страна изготовитель Модель сотовых телефонов Стандарт
Результаты тестирования, мкВт/см2 Alcatel Business Systems Франция BF3 (ONE TOUCH310) 900/1800 33.5/5.5 Motorola Германия V.66 900/1800 40.2/27.8 Nokia Corp, Nokia Mobile Phones Ltd Финляндия Nokia THR 850 900/1800 38.0 LG Electronic Inc. Корея LG-510W 900/1800 24.0 Siemens AG Германия S45 (S30880-S5100) 900/1800 30.4/11.7 Ericsson Мексика LX588 AMPS/DAMPS 58.1/18.3 США LX700 AMPS/DAMPS 65.8/20.4
Примечание: в результатахтестирования через дробь указаны результаты измерений на 900/1800 МГц. Однауказанная цифра показывает уровни ППЭ во всем СВЧ-диапазоне без разделения на900 МГц и 1800 МГц.
Приложение 6.
Результатыиспытаний радиотелефонов, выполненных Центром электромагнитной безопасности в1997г.Фирма производитель Модель сотовых телефонов Стандарт
Результаты тестирования, мкВт/см2 Benefon Q NMT-450 123.03 Ericsson DF338 D- AMPS 213.18 Ericsson T20s D- AMPS 123.87 Motorola 3188 NMT-450 111.41 Siemens M35i AMPS 117.01 Motorola W2335Q NMT-450 112.74 Siemens S35i AMPS 110.82