Министерство образования Российской Федерации
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра физической химии
РЕФЕРАТ
по дисциплине: «Экология»
на тему: «Влияние электромагнитного поля на живые организмы и защита от вредного воздействия электромагнитного поля»
Выполнил:
студент гр. ПС-372
Шимов Степан
Проверил:
Толканов О.А.
_______________________
«_______» _______2003 г.
Челябинск, 2003
Содержание
Содержание 2
Введение 3
I. Введение
Все многообразие живого на нашей планете возникло, эволюционировало и
ныне существует благодаря непрерывному взаимодействию с различными
факторами внешней среды, приспосабливаясь к их влиянию и изменениям,
используя их в процессах жизнедеятельности. И большинство этих факторов
имеют именно электромагнитную природу. На протяжении всей эпохи эволюции
живых организмов электромагнитные излучения существуют в среде их обитания
– биосфере. Учёные последовательно обнаруживали всё новые природные
электромагнитные излучения в различных диапазонах электромагнитного
спектра.
Электромагнитные поля и излучения буквально пронизывают всю биосферу
Земли, поэтому можно полагать, что все диапазоны естественного
электромагнитного спектра сыграли какую-то роль в эволюции организмов, и
что это как-то отразилось на процессах их жизнедеятельности.
Однако, с развитием цивилизации, существующие естественные поля
дополнились различными полями и излучениями антропогенного происхождения, и
они играют важную роль для всего живого на Земле. Человек при помощи
радиотехнических и радиоэлектронных приборов создал невидимую
электромагнитную паутину, в которой мы все находимся. Особенно сильно она
разрослась в последние годы. Мощные линии электропередач высокого и
сверхвысокого напряжения, не менее мощные и многочисленные радио- и
телепередающие станции, космические ретрансляторы - все они влияют на общую
картину воздействия электромагнитных полей. И чем больше мы окружаем себя
ими, тем важнее становится для нас узнать о том, как действуют на все живое
созданные природой и нами самими электромагнитные поля.
II. Действие электромагнитных полей
В СССР широкие исследования электромагнитных полей были начаты в 60-е
годы. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном действии
магнитных и электромагнитных полей, было предложено ввести новое
нозологическое заболевание “Радиоволновая болезнь” или “Хроническое
поражение микроволнами”. В дальнейшем, работами ученых в России было
установлено, что, во-первых, нервная система человека, особенно высшая
нервная деятельность, чувствительна к электромагнитному полю, и, во-вторых,
что электромагнитное поле обладает так называемым информационным действием
при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины
теплового эффекта. Результаты этих работ были использованы при разработке
нормативных документов в России. В результате нормативы в России были
установлены очень жесткими.
Биологическое действие электромагнитных полей
Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных
исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во
всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП
современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно
низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1
мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере
воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало
изучены.
Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП
позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека:
нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются
критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке
риска воздействия ЭМП на население.
Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего
воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных
последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы,
рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.
Электромагнитные поля могут быть особенно опасны для детей, беременных
(эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной,
сердечно-сосудистой системы, аллергиков и людей с ослабленным иммунитетом.
Влияние на нервную систему
Большое число исследований, выполненных в России, и сделанные
монографические обобщения, дают основание отнести нервную систему к одной
из наиболее чувствительных систем в организме человека к воздействию ЭМП.
На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных
импульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникают
существенные отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности. Изменяется
высшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Эти
лица могут иметь склонность к развитию стрессорных реакций. Определенные
структуры головного мозга имеют повышенную чувствительность к ЭМП.
Изменения проницаемости гемато-энцефалического барьера может привести к
неожиданным неблагоприятным эффектам. Особую высокую чувствительность к ЭМП
проявляет нервная система эмбриона.
Влияние на иммунную систему
В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на
отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма.
Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при
воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их
угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяется
характер инфекционного процесса - течение инфекционного процесса
отягощается. Возникновение аутоиммунитета связывают не столько с изменением
антигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной системы, в
результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов. В
соответствии с этой концепцией, основу всех аутоиммунных состояний
составляет в первую очередь иммунодефицит по тимус-зависимой клеточной
популяции лимфоцитов. Влияние ЭМП высоких интенсивностей на иммунную
систему организма проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного
иммунитета. ЭМП могут способствовать неспецифическому угнетению
иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и стимуляции
аутоиммунной реакции в организме беременной самки.
Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию
В работах ученых России еще в 60-е годы в трактовке механизма
функциональных нарушений при воздействии ЭМП ведущее место отводилось
изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. Исследования показали, что
при действии ЭМП, как правило, происходила стимуляция гипофизарно-
адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналина
в крови, активацией процессов свертывания крови. Было признано, что одной
из систем, рано и закономерно вовлекающей в ответную реакцию организма на
воздействие различных факторов внешней среды, является система гипоталамус-
гипофиз-кора надпочечников. Результаты исследований подтвердили это
положение.
Влияние на половую функцию
Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со
стороны нервной и нейроэндокринной систем. С этим связанаы результаты
работы по изучению состояния гонадотропной активности гипофиза при
воздействии ЭМП. Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности
гипофиза
Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во
время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие,
считается тератогенным. Многие ученые относят ЭМП к этой группе факторов.
Первостепенное значение в исследованиях тератогенеза имеет стадия
беременности, во время которой воздействует ЭМП. Принято считать, что ЭМП
могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии
беременности. Хотя периоды максимальной чувствительности к ЭМП имеются.
Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития
зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего органогенеза.
Было высказано мнение о возможности специфического действия ЭМП на
половую функцию женщин, на эмбрион. Отмечена более высокая чувствительность
к воздействию ЭМП яичников нежели семенников. Установлено, что
чувствительность эмбриона к ЭМП значительно выше, чем чувствительность
материнского организма, а внутриутробное повреждение плода ЭМП может
произойти на любом этапе его развития. Результаты проведенных
эпидемиологических исследований позволят сделать вывод, что наличие
контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к
преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить
риск развития врожденных уродств.
Другие медико-биологические эффекты
Как уже говорилось выше, с начала 60-х годов в СССР были проведены
широкие исследования по изучению здоровья людей, имеющих контакт с ЭМП на
производстве. Результаты клинических исследований показали, что длительный
контакт с ЭМП в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний,
клиническую картину которого определяют, прежде всего, изменения
функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Было
предложено выделить самостоятельное заболевание - радиоволновая болезнь.
Это заболевание, по мнению авторов, может иметь три синдрома по мере
усиления тяжести заболевания:
- астенический синдром;
- астено-вегетативный синдром;
- гипоталамический синдром.
Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия ЭМ-
излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной
системы, проявляющиеся прежде всего в виде вегетативных дисфункций
неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время
находившиеся в зоне ЭМ-излучения, предъявляют жалобы на слабость,
раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна.
Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций.
Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются, как правило,
нейроциркуляторной дистонией: лабильность пульса и артериального давления,
наклонность к гипотонии, боли в области сердца и др. Отмечаются также
фазовые изменения состава периферической крови (лабильность показателей) с
последующим развитием умеренной лейкопении, нейропении, эритроцитопении.
Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного
напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц по роду своей
работы постоянно находившихся под действием ЭМ-излучения с достаточно
большой интенсивностью. Работающие с МП и ЭМП, а также население, живущее в
зоне действия ЭМП жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1-3
года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость.
Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и
на утомляемость. Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса
в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное
повторное воздействие предельно допустимых ЭМ-излучения может повести к
психическим расстройствам.
Основные источники ЭМП и способы защиты от их вредного действия
Сегодня в мире существует множество источников электромагнитного
излучения различной мощности. Каких-либо однозначных мер защиты или
ограничения их влияния не существует, можно лишь ограничить себя от
воздействия. В этой главе рассматриваются основные источники, общие и
специфические меры защиты от вредного действия ЭМП.
В городах присутствует достаточно высокий уровень излучения от
электрического транспорта. Разработаны специальные нормы и ГОСТы для
уменьшения вредного воздействия излучения на население. В основном, все они
сводятся к «защите расстоянием», то есть организацией санитарной зоны около
источников ЭМП, какими могут быть трамвайные и троллейбусные троллеи и
линии метрополитена или электропоездов. Те же меры защиты должны
соблюдаться вблизи линий электропередач. В зависимости от мощности ЛЭП,
ширина санитарной зоны увеличивается.
Наиболее мощное ЭМП создается теле- радиовещательными станциями. Иногда
они располагаются непосредственно в жилой зоне. В таких случаях необходимо
применение всех способов защиты. Здесь основной принцип обеспечение
безопасности - соблюдение установленных Санитарными нормами и правилами
предельно допустимых уровней электромагнитного поля.
Наиболее общими являются следующие источники электромагнитного
излучения.
Электропроводка
Эта неотъемлемая часть жизнеобеспечения населения вносит наибольший
вклад в электромагнитную обстановку жилых помещений. К электропроводке
относят как кабельные линии, подводящие электричество ко всем квартирам и
внутри их, так и распределительные щиты и трансформаторы. В помещениях
смежных с этими источниками уровень магнитного поля обычно повышен, а
уровень электрического поля не высокий и не превышает допустимых значений.
Рекомендации по защите
В данном случае используются только предупредительные меры защиты,
такие как: - исключение длительного пребывания в местах с повышенным уровнем магнитного поля промышленной частоты; - грамотное расположение мебели для отдыха в жилом помещении, обеспечивающие расстояние два-три метра до распределительных щитов и силовых кабелей; - при установке полов с электроподогревом останавливать свой выбор системы на той, которая обеспечивает более низкий уровень магнитного поля; - при наличии в помещении неизвестных кабелей или электрических шкафов, щитков обеспечить наибольшее удаление от них жилой зоны.
Бытовые электроприборы
Естественно, что все приборы, работающие на электрическом токе,
являются источниками электромагнитных полей. Наиболее сильными источниками
ЭМП являются микроволновые и электрические печи, кухонные вытяжки, пылесосы
и холодильники с системой «no frost». Реально излучаемое ими поля разнится
в зависимости от конкретных моделей, но следует заметить, что, чем выше
мощность прибора, тем и магнитное поле, создаваемое им, выше. Значение же
электрического поля гораздо меньше предельно допустимых значений.
Наибольшее магнитное поле излучают микроволновые печи.
Рекомендации по защите
- При приобретении бытовой техники необходимо обращать внимание на отметку о соответствии прибора требованиям «Межгосударственных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях»; - использование приборов с меньшей мощностью; - место отдыха необходимо достаточное его удаление от бытовых приборов излучающих достаточно большой уровень магнитного поля, таких как холодильники «no frost», некоторые типы полов с электрическим подогревом, телевизоры, нагреватели, блоки питания и зарядные устройства; - размещение электрических приборов на некотором расстоянии друг от друга и удаление их от места отдыха.
Средства сотовой связи
Достаточно актуальным является вопрос биологической безопасности
сотовой связи. Несмотря на его многочисленные исследования, однозначного
ответа ученые так и не дали. Можно отметить лишь одно за все время
существования сотовой связи ни один человек не получил явного ущерба
здоровью из-за ее использования.
Сотовая связь обеспечивается радиопередающими базовыми станциями и
мобильными радиотелефонами пользователей-абонентов.
Среди установленных в одном месте антенн базовой станции имеются как
передающие, так и приемные антенны, которые не являются источниками ЭМП.
Исходя из технологических требований построения системы сотовой связи,
диаграмма направленности антенн в вертикальной плоскости рассчитана таким
образом, что основная энергия излучения (более 90 %) сосредоточена в
довольно узком "луче". Он всегда направлен в сторону от сооружений, на
которых находятся антенны БС, и выше прилегающих построек, что является
необходимым условием для нормального функционирования системы.
Как и говорилось выше, влияние сотовых телефонов на здоровье человека
не выявлено, но что организм "откликается" на наличие излучения сотового
телефона. Таким образом, можно только порекомендовать многочисленным
пользователям сотовой связи соблюдать некоторые рекомендации.
Рекомендации по защите
- использовать сотовый телефон в случаях необходимости; - не разговаривать непрерывно более трех-четырех минут; - не допускать использования сотового телефона детьми; - выбирать телефон с меньшей максимальной мощностью излучения; - использовать в автомобиле комплект hands-free, размещая его антенну в геометрическом центре крыши.
Персональные компьютеры
Персональные компьютеры стали частью жизни многих людей. Некоторые
используют их только на работе или дома, а некоторые проводят большую часть
своего времени за компьютером. Влияние компьютеров однозначно сказывается
на здоровье человека, влияя как на общее состояние, так и на зрение и
другие органы. Но, это влияние складывается множеством разнообразных
факторов, таких как эргономика устройств персонального компьютера и
рабочего места пользователя, освещенность и зашумленность помещения,
электромагнитное поле, создаваемое компьютером.
Основным источником ЭМП в персональном компьютере является монитор на
электроннолучевой трубке. По сравнению с ним, все остальные устройства ПК
производят минимальное излучения, за исключением, быть может, источника
бесперебойного питания. Современные технологии позволяют отказаться от
использования мониторов на электроннолучевой трубке и использовать
жидкокристаллические мониторы, которые как техническим параметрам, так и
параметрам воздействия на здоровье человека значительно отличаются в лучшую
сторону.
Несколько лет назад широко применялись защитные экраны для мониторов,
но сегодня надобность в них почти отпала, так как производители максимально
снизили уровень излучения экрана и, во многих случаях, защитный экран
монтируется непосредственно в корпус монитора. Но, все-таки, при
использовании монитора на электроннолучевой трубке следует соблюдать
некоторые меры предосторожности, такие как: - размещение монитора таким образом, чтобы задняя его панель (область наибольшего излучения) была обращена от пользователя и окружающих его людей. Эта рекомендация наиболее актуальна для случаев, когда в одном помещении располагается несколько мониторов; - достаточная освещенность рабочего места. Наиболее подходящим осветителем в данном случае является небольшая люминесцентная лампа; - кратковременные перерывы в процессе работы.
Заключение
Влияние электромагнитных полей на здоровье человека – это исследуемая
задача науки. В связи со стремительным ростом числа технологий и приборов
избежать влияния ЭМП в современном мире практически невозможно. Различные
организации как государственные, так и международные разработали множество
стандартов и требований для предотвращения какого бы то не было влияния
электромагнитного поля на человека и, почти вся продаваемая техника,
соответствует этим требованиям.
Таким образом, можно заключить, что соблюдение санитарных и
гигиенических норм при градостроительстве и следование необременительным
рекомендациям по использованию бытовых приборов практически нивелирует
влияние электромагнитных полей на человека. Хотя этот вопрос должен и будет
исследоваться далее.
Использованные источники
1. Ромашев Д.К Реферат «Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека» - СПб: СПГТУ – 2001 – 21
2. Никитина Е.М. Реферат «Эргономика – защита пользователей от негативных воздействий электромагнитных полей дисплея» - М.:
1998 - 10
3. Зинковская М. Курсовая работа «Влияние электро-магнитных полей на живые организмы» - Днепропетровск: ДНУ – 2001 – 19
4. Ратынский М.А. Основы сотовой связи – М.: Радио и связь – 2000 -
248
5. http://www.pole.com.ru/: Центр электромагнитной безопасности
[9.10.03]