Воздействие электромагнитного излучения на организм человека и окружающую среду реферат

Обновлено: 05.07.2024

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.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ
Электромагнитное поле
Варианты воздействия ЭМП на экологию
Защита от электромагнитных полей и излучений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованной литературы

Файлы: 1 файл

ЭМС реферат.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Северо-Казахстанский государственный университет им. М. Козыбаева

Инженерно-технический факультет

Реферат на тему:

Выполнил:

студент группы ПР-13

Ташетова А.М

Проверил:

старший преподаватель кафедры ЭиР

Смирнова О.П.

г.Петропавловск, 2015

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Электромагнитное поле
Варианты воздействия ЭМП на экологию
Защита от электромагнитных полей и излучений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованной литературы

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.

Электромагнитное поле — это особая форма материи, представляющая собой взаимосвязанные электрическое и магнитное поля. Энергия электромагнитного поля может переходить в другие формы энергии. Фактически само существование жизни на Земле обусловлено преобразованием электромагнитной энергии (энергии солнечных лучей) в тепловую, химическую и другие виды энергии.

Действие электромагнитного излучения на организм человека в основном определяется поглощенной в нем энергией. Известно, что излучение, попадающее на тело человека, частично отражается и частично поглощается в нем. Поглощенная часть энергии электромагнитного поля превращается в, тепловую энергию. Эта часть излучения проходит через кожу и распространяется в организме человека в зависимости от электрических свойств тканей (абсолютной диэлектрической проницаемости, абсолютной магнитной проницаемости, удельной проводимости) и частоты колебаний электромагнитного поля.

Существенные различия электрических свойств кожи, подкожного жирового слоя, мышечной и других тканей обусловливают сложную картину распределения энергии излучения в организме человека. Точный расчет распределения тепловой энергии, выделяемой в организме человека при облучении, практически невозможен. Тем не менее, можно сделать следующий вывод: волны миллиметрового диапазона поглощаются поверхностными слоями кожи, сантиметрового — кожей и подкожной клетчаткой, дециметрового — внутренними органами. Кроме теплового действия электромагнитные излучения вызывают поляризацию молекул тканей тела человека, перемещение ионов, резонанс макромолекул и биологических структур, нервные реакции и другие эффекты. Из сказанного следует, что при облучении человека электромагнитными волнами в тканях его организма происходят сложнейшие физико-биологические процессы, которые могут явиться причиной нарушения нормального функционирования как отдельных органов, так и организма в целом.

Люди, работающие под чрезмерным электромагнитным излучением, обычно быстро утомляются, жалуются на головные боли, общую слабость, боли в области сердца. У них увеличивается потливость, повышается раздражительность, становится тревожным сон. У отдельных лиц при длительном облучении появляются судороги, наблюдается снижение памяти, отмечаются трофические явления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. д.). Нормы допустимого облучения устанавливаются для обеспечения безопасных условий труда обслуживающего персонала источников излучения и всех окружающих лиц.

Напряженность электромагнитных полей на рабочих местах не должна превышать:

1) по электрической составляющей: в диапазоне частот 60 кГц—3 МГц — 50. В/м;3—30 МГц — 20. В/м; 30—50 МГц — 10 В/м; 50—300 МГц — 5 В/м;

2) по магнитной составляющей: в диапазоне частот 60 кГц— 1, 5 МГц — 5 А/м; 30

МГц—50 МГц — 0, 3 А/м.

Предельно допустимая плотность потока энергии электромагнитных полей в диапазоне частот 300 МГц — 300 ГГц и время пребывания на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, связанного профессионально с воздействием полей (кроме случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн), взаимосвязаны следующим образом: пребывание в течение рабочего дня —до 0, 1 Вт/м2; пребывание не более 2ч— 0, 1—1 Вт/м2, в остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0, 1 Вт/м2; пребывание не более 20 мин — 1—10 Вт/м2 при условии пользования защитными очками. В остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0, 1 Вт/м2. Напряженность электрического поля промышленной частоты (50 Гц) в электроустановках напряжением 400 кВ и выше для персонала, систематически (в течение каждого рабочего дня) обслуживающего их, не должна превышать при пребывании человека в электрическом поле: без ограничения времени—до 5 кВ/м; не более 180 мин в течение одних суток 5—10 кВ/м; не более 90 мин в течение одних суток 10—15 кВ/м; не более 10 мин в течение одних суток 15-30 кВ/м; не более 5 мин в течение суток 20-25 кВ/м. Остальное время суток человек должен I находиться в местах, где напряженность электрического поля не превышает 5 кВ/м.

Если облучение людей превышает указанные предельно допустимые уровни, то необходимо применять защитные средства. Защита человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществляется рядом способов, основными из которых являются: уменьшение излучения непосредственно от самого источника, экранирование источника излучения, экранирование рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, применение индивидуальных средств защиты, организационные меры защиты. Для реализации этих способов применяются: экраны, поглотительные материалы, аттенюаторы, эквивалентные нагрузки и индивидуальные средства. Экраны предназначены для ослабления электромагнитного поля в направлении распространения волн. Степень ослабления зависит от конструкции экрана и параметров излучения. Существенное влияние на эффективность защиты оказывает также .материал, из которого изготовлен экран. Толщину экрана, обеспечивающую необходимое ослабление, можно рассчитать. Однако расчетная толщина экрана обычно мала, поэтому она выбирается из

конструктивных соображений. При мощных источниках излучения, особенно при длинных волнах, толщина экрана может быть принята расчетной. Толщина экрана в основном определяется частотой и мощностью излучения и мало зависит от применяемого металла.

Варианты воздействия ЭМП на биоэкосистемы, включая человека, разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, комбинированное от нескольких источников и в сочетании с другими неблагоприятными факторами среды и т.д. Поэтому в зависимости от варианта воздействия могут наблюдаться и разнообразные биологические эффекты, начиная от стимуляции какой-либо функции до резкой рассинхронизации и угнетения различных систем в организме.

В последние годы в научной и публицистической литературе появились термины, которые, следует признать, отражают реальную ситуацию: "магнитная паутина", "электромагнитный смог", а Всемирной Организацией Здравоохранения введён термин "электромагнитное загрязнение среды", что отражает новые экологические условия, сложившиеся на Земле в плане воздействия ЭМП на человека и все элементы биосферы.

В масштабах эволюционного прогресса этот колоссальный рост напряжённости ЭМП за последние несколько десятилетий можно рассматривать как одномоментный скачок со сложно предсказуемыми биологическими последствиями. Именно поэтому в настоящее время чрезвычайно актуальны разносторонние исследования влияния ЭМП на биологические объекты разного уровня организации.

Влияние электромагнитных полей на биологические объекты можно разделить на два вида:

физиологическое (поля большой интенсивности техногенного происхождения)

информационное (естественные поля космического масштаба, связанные с процессами на Солнце и в магнитосфере Земли).

В настоящее время с помощью радиотехнических и радиоэлектронных приборов создана невидимая "электромагнитная паутина", в которой мы находимся постоянно, не подозревая об этом. Особенно сильно она разрослась в последние годы. Мощные линии электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, не менее мощные и много численные радио- и телепередающие станции, космические ретрансляторы. Большое количество мелких и крупных рек с развитой системой стока грунтовых вод переплетены огромным количеством высоковольтных кабелей, стальных трубопроводов. Многие городские здания расположены над естественными стоками грунтовых вод или находятся над увлажнёнными, в результате прорыва санитарно-технических коммуникаций (водопровод, канализация), грунтами. Все эти грунты, "накаченные" токами утечек городской электрической сети, глухозаземлённых нейтралей трансформаторов подстанций, рождают причудливый веер электромагнитных нарушений естественного геомагнитного поля.

В связи с этим условия местности, где расположены многие крупные города, не обладают биологическим комфортом, они по своей природе зачастую геопатогенны, а перечисленные урбанические и целый ряд других факторов делают их геотехнопатогенными. Несмотря на то, что учёные уже более 100 лет изучают влияние электромагнитных полей на живые организмы, до сих пор чётко не расшифрован механизм взаимодействия их с биологическими объектами разного уровня организации, в том числе, и с человеком.

Установлено, что электромагнитные волны по-разному взаимодействуют с тканями человеческого организма.

Так, частоты вплоть до 10 МГц почти полностью проходят через человеческое тело. Электромагнитное излучение с меньшей длиной волны имеет разную проникающую способность в различных тканях (рис. 1).

Рис. 1. Проникающая способность ЭМИ

Экспериментальные данные свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего поля ведущим является тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне излучения принято говорить о нетепловом, или информационном, характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало понятны.

На биологическую реакцию влияют следующие параметры ЭМП:

• сочетание частот ЭМП;

В настоящее время выделяют три механизма действия ЭМП:

Первый из них связан с функционированием эпифиза или шишковидной железы. Как было указано в гл. 2 настоящего пособия, она расположена в основании мозга, вырабатывает гормон мелатонин и ответственна за ход так называемых циркадианных циклов (биологических часов - чередование сна и бодрствования). Электромагнитное и особенно магнитное поля обладают способен.

Природа подарила человечеству чистый, прозрачный воздух, чистые водоемы и целебный естественный электромагнитный фон, излучаемый как космосом, так и растительным миром. Он состоит из очень слабых электромагнитных колебаний, частота которых вызывает гармонизацию всех систем человеческого организма. Этот-то естественный фон и подавляется техногенными электромагнитными излучениями. Человечество все больше освобождается от прямой зависимости от внешней среды и увеличивает свое воздействие на природу.

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 электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, не менее мощные и многочисленные радио- и теле- передающие станции, космические ретрансляторы - все они влияют на общую картину воздействия электромагнитных полей.

Значительную часть своего времени школьники проводят у телевизора или компьютера, общаются с помощью сотового телефона. Использование этих приборов ряде случаев удобно, иногда просто необходимо, а при неразумном применении может оказаться небезопасным, т.к. они являются источниками электромагнитных полей (ЭМП).

Целью работы было систематизировать имеющуюся информацию о влиянии приборов на здоровье человека, влияние компьютера на здоровье человека, разработать для школьников доступные рекомендации по защите от вредных влияний ЭМП при использовании компьютера, сотового телефона и других бытовых приборов.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи :

-изучить литературные источники по данному вопросу;

-провести эргономические и социологические исследования;

-разработать здоровьесберегающие рекомендации.

Актуальность работы состоит в том, что е жедневно мы подвергаемся воздействию электромагнитного излучения, которое может быть как полезным, так и вызывающим неблагоприятные изменения в организме. Поэтому проявлять безграмотность по данной проблеме, по крайней мере, безрассудно, так как от степени нашей информированности зависит то, с каким успехом мы сможем как можно дольше сохранить свое здоровье в неблагоприятных условиях современного мира.

Бесспорно, что компьютеры, сотовые телефоны, различные электроприборы это распространенные вещи в наше время. Компьютер хоть и облегчает человеку жизнь, но в то же время может вызвать серьезную зависимость. Погружаясь в виртуальный мир, человек как бы отгораживается от реальности, перестает интересоваться окружающим. Тем более, что компьютерный мир так заманчив, красочен и моден. Компьютер влияет на все биологические характеристики организма человека, и в первую очередь, на его физическое и психическое здоровье.

Необходима разъяснительная работа с учащимися. Материалы нашей работы могут быть использованы для проведения бесед с учащимися во время классных часов и доведения информации до родителей на собраниях.

С этой целью мы решили исследовать зависимость учащихся школы от компьютера и сотовых телефонов, влияние компьютера и сотового телефона на здоровье школьника.

Методы исследования: анализ, синтез, классификация.

2. Электромагнитное поле, его виды, характеристики.

Электромагнитное поле – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.

Электрическое поле – создается электрическими зарядами и заряженными частицами в пространстве.

Магнитное поле – создается при движении электрических зарядов по проводнику.

Физической причиной существования электромагнитного поля является то, что изменяющееся во времени электрическое поле возбуждает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле – вихревое электрическое поле. Непрерывно изменяясь, обе компоненты поддерживают существование электромагнитного поля. Поле неподвижной или равномерно движущейся частицы неразрывно связано с носителем (заряженной частицей).

Основные характеристики электромагнитного поля.

3. Влияние электромагнитного поля на здоровье человека.

Человеческий организм всегда реагирует на внешнее электромагнитное поле. В силу различного волнового состава и других факторов электромагнитное поле различных источников действует на здоровье человека по-разному. В качестве основных источников электромагнитного поля можно выделить: линии электропередачи, электропроводка (внутри зданий и сооружений), бытовые электроприборы, персональные компьютеры, теле- и радиопередающие станции, спутниковая и сотовая связь (приборы, ретрансляторы), электротранспорт, радарные установки.

Особую опасность ЭМП представляют для детей и беременных (эмбрион), так как еще не сформировавшийся детский организм обладает повышенной чувствительностью к воздействию таких полей. Весьма чувствительными к действию ЭМП являются также люди с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергики и люди с ослабленным иммунитетом.

Ученые, занимающиеся этой проблемой, особо отмечают отрицательное воздействие на здоровье человека сотовых телефонов, при работе которых, излучаемые ими электромагнитные колебания проникают непосредственно в мозг человека, вызывая при этом неадекватные реакции организма.

По данным российских ученых, фоновая интенсивность излучений за последние десять лет выросла на несколько порядков и проблема обостряется с каждым годом. По своим масштабам эта угроза превосходит многие экологические факторы, в том числе солнечную активность, утечку радиоактивных и ядовитых веществ и другие, поскольку под ее воздействием находится более 80 % населения нашей планеты.

4. Бытовые электроприборы.

Все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока, образуют вокруг себя электромагнитные поля. Телевизоры, холодильники, утюги, пылесосы, компьютеры и прочие достижения прогресса являются источником электромагнитного излучения. Ученые утверждают, что данное излучение может оказать на организм человека негативное влияние. Электромагнитные поля опасны, прежде всего, тем, что человек не ощущает их воздействия так, как ощущает, например, свет или звук, и поэтому не может адекватно определить их интенсивность и степень опасности. Технологизация быта таит в себе скрытую угрозу. Ведь наш организм весьма чувствителен к вышеназванным излучениям, причем, как показывают современные исследования, больше всего от их воздействия страдают мозг, сердце, а также эндокринная, иммунная и половая системы человека.

5. Человек и компьютер: анализ совместимости

Именно таинственные излучения монитора обычно в первую очередь имеют в виду, когда говорят о влиянии компьютера на здоровье. На самом деле это далеко не самая страшная из "компьютерных" вредностей. Хотя и забывать про нее тоже не надо.

Когда слышишь слово "излучение", в первую очередь начинаешь думать о какой-то радиации, о чем-то радиоактивном. Так вот. Монитор не является источником радиоактивного излучения! Ни альфа-, ни бета-, ни гамма-частицы из монитора не вылетают! Электронно-лучевая трубка монитора является источником небольших доз рентгеновского излучения. В некоторых моделях очень старых мониторов, произведенных в 80-е годы или раньше и которые сейчас еще кое-где можно встретить, рентгеновское излучение достигало немаленьких величин и могло при ежедневной, по несколько часов в сутки, работе действительно подкосить здоровье оператора, в том числе спровоцировать появление различных опухолей. Но от современных мониторов рентгеновское излучение настолько мизерное, что говорить о каком-то вредном его воздействии на здоровье не приходится.

А вот электромагнитное излучение и электростатические поля монитор действительно генерирует. И их влияние на здоровье пользователя может быть весьма ощутимым, как, собственно, и было с мониторами старых моделей (опять же, 80-х и ранее годов выпуска).

Кроме того, электромагнитное излучение мониторов вредило не только здоровью. Некоторые старые мониторы создавали такие помехи, что в соседней комнате невозможно было смотреть телевизор. А еще оно позволяло с помощью специальных "шпионских" приборов на расстоянии до нескольких десятков метров считывать всю информацию, отображавшуюся на экране.

6. Сотовая связь.

Основными элементами системы сотовой связи (ССС) являются базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (МРТ, сотовые телефоны), которые являются источниками электромагнитного излучения ультравысокого (УВЧ) диапазона. Основной принцип работы системы сотовой связи – деление на зоны, или соты, обычно радиусом 0,5…10 км. Сигнал с МРТ (трубки аппарата пользователя) улавливается локальной БС, в зоне действия которой (соте) находится этот аппарат, и пересылается последовательно на другие БС, постепенно приближаясь к сотовому телефону абонента, которому сигнал адресован.

Для ответа на этот вопрос мы решили опытным путем измерить электромагнитное излучение различных сотовых телефонов с помощью прибора для измерения электрического и магнитного полей (ВЕ-МЕТР-АТ-002).

При работе сотовой связи ее основные компоненты - сотовый телефон и базовая станция создают электромагнитное поле. И пользователь сотового телефона, и человек, не использующий сотовый телефон, но живущий вблизи объектов сотовой связи, находятся в этом электромагнитном поле. Непосредственным источником излучения в мобильном телефоне является его антенна. Все остальные источники излучения (сам передатчик, гетеродины приемника, синтезатор частоты и прочее) настолько маломощны, что их можно не принимать во внимание.

Сотовые телефоны создают угрозу другим радиоэлектронным средствам в связи с так называемой проблемой электромагнитной совместимости, т.е. созданием взаимных помех различными радиоэлектронными устройствами. Дело в том, что передатчик сотового телефона включается не только при звонке, но и в моменты поступления на него автоматических вызовов БС. Независимо от действий пользователя сотовый телефон самостоятельно отвечает на вызов БС, сообщая, что находится в зоне её действия и готов принять звонок. Таким образом, включенный сотовый телефон в любой момент может создать мощную радиопомеху. Первыми тревогу забили авиаторы. Не надо объяснять, что может случиться с заходящим на посадку самолетом, если у него внезапно откажет навигационная система или автопилот. Этих же ситуаций опасаются и владельцы бензоколонок. Звонок по сотовому телефону может создать угрозу здоровью и жизни человека в больнице, где используется чувствительное электронное оборудование. С утверждением, что излучения сотовых телефонов влияют на здоровье, соглашаются практически все специалисты. Споры вызывает лишь оценка степени этого влияния.

Все вещества непрерывно излучают электромагнитные волны. Спектр излучения охватывает большой диапазон длин волн: от радиоволн длиной сотни метров до жесткого космического излучения с длиной волны 10-12м. Природный электромагнитный спектр охватывает волны длиной от 0,00000000000001 метров до 100000 километров. Тепловое (инфракрасное) излучение испускают тела в определенном диапазоне температур. Чем выше температура тела, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.

Содержание

Введение 2
1. Электромагнитное поле и его характеристики 3
2. Источники электромагнитного излучения 7
3. Механизм воздействия электромагнитного излучения
4. Пути попадания радиоактивных веществ в
организм в организм человека. 9
5. Влияние электромагнитного излучения
на организм человека. 11
6.Механизм воздействия электромагнитных
полей на биологические объекты. 13
Заключение 18
Список литературы 20

Прикрепленные файлы: 1 файл

Реферат Обж.doc

1. Электромагнитное поле и его характеристики 3

2. Источники электромагнитного излучения 7

3. Механизм воздействия электромагнитного излучения

4. Пути попадания радиоактивных веществ в

организм в организм человека. 9

5. Влияние электромагнитного излучения

на организм человека. 11

6.Механизм воздействия электромагнитных

полей на биологические объекты. 13

Список литературы 20

Инфракрасный обогреватель идеален везде, где нужно получить локальный обогрев поверхности. Будучи абсолютно безвредными, инфракрасные обогреватели обеспечивают эффективный обогрев.

В процессе жизнедеятельности человек постоянно находится в зоне действия электромагнитного (ЭМ) поля Земли. Такое поле, называемое фоном, считается нормальным и не наносит здоровью людей никакого вреда.

Так прочно вошедшие к нам в жизнь различные "умные" машины (компьютеры, сотовые телефоны, микроволновые печи, телевизоры) на самом деле способны принести человеку намного больше вреда, чем кажется на первый взгляд.

1. Электромагнитное поле и его характеристики

Рис.1 Диапазон ЭМВ

Электромагнитное поле (ЭМП) - физическое поле движущихся электрических зарядов, в котором осуществляется взаимодействие между ними. Частные проявления ЭМП - электрическое и магнитное поля. Поскольку изменяющиеся электрическое и магнитное поля порождают в соседних точках пространства соответственно магнитное и электрическое поля, эти оба связанных между собой поля распространяются в виде единого ЭМП. ЭМП характеризуются частотой колебаний f (или периодом Т = 1/f), амплитудой Е (или Н) и фазой , определяющей состоянии волнового процесса в каждый момент времени. Частоту колебаний выражают в герцах (Гц), килогерцах (1 кГц = 10 3 Гц), мегагерцах (1 МГц = 10 6 Гц) и гигагерцах (1х 10 9 Гц). Фазу выражают в градусах или относительных единицах, кратных . Колебания электрического (Е) и магнитного (Н) полей, составляющих единое ЭМП, распространяются в виде электромагнитных волн, основными параметрами которых являются длина волны ( ), частота (f) и скорость распространения . Формирование волн происходит в волновой зоне на расстоянии больше от источника. В этой зоне волны изменяются в фазе. На меньших расстояниях - в зоне индукции - Е - волны изменяются не в фазе и быстро убывают с удалением от источника. В зоне индукции энергия попеременно переходит то в электрическое, то в магнитное поле. Раздельно оценивают Е и Н. В волновой зоне излучение оценивается в величинах плотности потока мощности - ваттах на квадратный сантиметр. В электромагнитном спектре ЭМП занимают диапазон радиочастот (частота от 3х104 до 3х1012 Гц) и подразделяются на несколько видов (рис.1). В экстремальных условиях, в частности, в условиях космического полета источником ЭМП различных характеристик становится радио- и телевизионная аппаратура. В основе биологического действия ЭМП на живой организм лежит поглощение энергии тканями. Его величина определяется свойствами облучаемой ткани или ее биофизическими параметрами - диэлектрической постоянной ( ) и проводимостью. Ткани организма в связи с большим содержанием в них воды следует рассматривать как диэлектрики с потерями. Глубина проникновения ЭМП в ткани тем больше, чем меньше поглощение. При общем облучении тела энергия проникает на глубину 0,001 длины волны. В зависимости от интенсивности воздействия и экспозиции, длины волны и исходного функционального состояния организма ЭМП вызывают в изучаемых тканях изменения с повышением или без повышения их температуры.

2. Источники электромагнитного излучения

Линии электропередач, сильные радиопередающие устройства создают электромагнитное поле, которое в разы превышает допустимый уровень. Для защиты человека были разработаны специальные санитарные нормы (ГОСТ 12.1.006-84 регламентирует воздействие электромагнитных излучений на человека), в том числе и те, которые запрещают строительство жилых и прочих объектов вблизи сильных источников излучения.

Зачастую более опасными являются источники слабого электромагнитного излучения, которое действует в течение длительного промежутка времени. К таким источникам относится в основном аудио-видео техника, бытовая техника. Наиболее существенное влияние на человека оказывают мобильные телефоны, СВЧ печи, компьютеры и телевизоры.

Телефоны и микроволновые печи действуют в основном непродолжительное время (в среднем от 1 до 7 минут), телевизоры не наносят существенного вреда, т.к. обычно располагаются на расстоянии от зрителей. Проблема электромагнитного излучения, исходящего от персональных компьютеров, встает достаточно остро ввиду нескольких причин:

компьютер имеет сразу два источника излучения (монитор и системный блок) пользователь ПК практически лишен возможности работать на расстоянии очень длительное время воздействия .

К еще более тяжелым последствиям могут привести игровые консоли, или приставки, которые подключаются к телевизору. Основная проблема в этом случае сводится к тому, что телевизоры излучают более мощное поле, но дети (основная категория пользователей приставок) не могут удалиться от экрана на достаточное расстояние из-за коротких проводов, расстановки мебели, или картинка просто становиться очень мелкой. Особую опасность представляют старые телевизионные приемники (отечественные "Рассвет", "Рубин") - их ЭМ фон в несколько раз выше, чем у современных мировых брендов (Sony, LG, Panasonic и т.д.). После 5-8 часов, проведенных перед таким телевизором (что в наших семьях не редкость) ребенка бросает в жар, быстро поднимается температура, появляется головная боль. В этом случае детей нужно немедленно выводить из зоны действия ЭМ поля, желательно на улицу. Симптомы быстро исчезают после прекращения действия ЭМ излучения.

Как утверждают сотрудники НПО “Взлет”, “замеры напряженности магнитных полей от бытовых электроприборов показали, что их кратковременное воздействие может оказаться даже более сильным, чем долговременное пребывание человека рядом с линией электропередач. Если отечественные нормы допустимых значений напряженности магнитного поля для населения от воздействия ЛЭП составляют 1000 мГс, то бытовые электроприборы существенно превосходят эту величину”, таблица 1.

Уровень напряженности магнитного поля на различных расстояниях от прибора до человека, мГс

Действие ЭМИ усугубляется долговременным воздействием: круглосуточно и на протяжении ряда лет, что, как правило, приводит к передозировке ЭМИ и трагическим последствиям. В последние годы внимание к уровню излучения бытовых и промышленных приборов существенно возросло, особенно - для образцов новой техники. Яркий пример - мониторы компьютеров (регламентируются излучения: мягкое рентгеновское, ультрафиолетовое, инфракрасное, видимое, радиочастотное, сверх- и низкочастотное). Однако, в большинстве случаев это лишь способ увеличения продаж.

Содержание

Введение 2
1. Общая характеристика электромагнитных полей 3
1.1. Электромагнитные излучения радиочастот и сверхвысоких частот 3
1.2. Электрические поля 6
1.3. Магнитные поля 6
2. Источники электромагнитных излучений 8
2.1. Радиочастоты и сверхвысокие частоты 8
2.2. Системы спутниковой связи 9
2.3. Теле- и радиостанции 11
2.4. Сотовая связь 12
2.5. Персональный компьютер 17
2.6. Бытовые приборы 21
2.7. Электропроводка 24
2.8. Линии электропередачи 26
3. Медико-биологические аспекты воздействия ЭМИ излучений 27
3.1. Виды исследования биологического действия ЭМ излучений 27
3.2. Биофизика взаимодействия ЭМИ с биологическими объектами 28
3.3. Реакция организма человека на воздействие ЭМ излучений 32
Заключение 26
Список литературы 39

Вложенные файлы: 1 файл

БЖД - Реферат.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кафедра общей экологии и безопасности жизнедеятельности

студент гр. ЭЭТ-093

1. Общая характеристика электромагнитных полей 3

1.1. Электромагнитные излучения радиочастот и сверхвысоких частот 3

1.2. Электрические поля 6

1.3. Магнитные поля 6

2. Источники электромагнитных излучений 8

2.1. Радиочастоты и сверхвысокие частоты 8

2.2. Системы спутниковой связи 9

2.3. Теле- и радиостанции 11

2.4. Сотовая связь 12

2.5. Персональный компьютер 17

2.6. Бытовые приборы 21

2.7. Электропроводка 24

2.8. Линии электропередачи 26

3. Медико-биологические аспекты воздействия ЭМИ излучений 27

3.1. Виды исследования биологического действия ЭМ излучений 27

3.2. Биофизика взаимодействия ЭМИ с биологическими объектами 28

3.3. Реакция организма человека на воздействие ЭМ излучений 32

Список литературы 39

Введение

В связи с наступлением двадцать первого века, века научно технического прогресса, появилась крайняя необходимость принятия обязательных мер для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и обеспечения электромагнитной совместимости оборудования, как и необходимость выделить в отдельную группу вопросы защиты от электромагнитного и ионизирующих излучений.

Об отрицательном влиянии на человека электромагнитных излучений ученые знали давно. Но их знания ограничивались только влиянием мощных полей, излучаемых линиями электропередач, электрическим транспортом, мощными радиоустановками и т.п.

Однако источники электромагнитных полей (ЭМП) получают все более широкое распространение, как в производственных, так и в бытовых условиях, создавая всё большую опасность для здоровья населения: это, главным образом, компьютеры, телевизоры, мобильные телефоны, СВЧ-печи и т.п.

Общая характеристика электромагнитных полей

В современных условиях научно-технического прогресса в результате развития различных видов энергетики и промышленности электромагнитные излучения занимают одно из ведущих мест по своей экологической и производственной значимости среди других факторов окружающей среды.

В целом, общий электромагнитный фон состоит из источников естественного (электрические и магнитные поля Земли, атмосферики, радиоизлучения Солнца и галактик) и искусственного (антропогенного) происхождения (телевизионные и радиостанции, линии электропередачи, электробытовая техника и другие).

Уровень естественного электромагнитного фона в некоторых случаях бывает на несколько порядков ниже уровней электромагнитных излучений, создаваемых антропогенными источниками. Электромагнитные излучения космического, околоземного и биосферного пространств играют определенную роль в организации жизненных процессов на Земле, и в ряде случаев выявляется их биологическая значимость.

1.1. Электромагнитные излучения радиочастот и сверхвысоких частот

Электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между заряженными частицами. Представляет собой взаимосвязанные переменные электрическое поле и магнитное поле. Взаимная связь электрического (Е) и магнитного (Н) полей заключается в том, что всякое изменение одного из них приводит к появлению другого: переменное электрическое поле, порождаемое ускоренно движущимися зарядами (источником), возбуждает в смежных областях пространства переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, возбуждает в прилегающих к нему областях пространства переменное электрическое поле, и т. д. Таким образом, электромагнитное поле распространяется от точки к точке пространства в виде электромагнитных волн, бегущих от источника. Благодаря конечности скорости распространения электромагнитное поле может существовать автономно от породившего его источника и не исчезает с устранением источника (например, радиоволны не исчезают с прекращением тока в излучившей их антенне).

Электромагнитное поле в вакууме описывается напряженностью электрического поля (Е) и магнитной индукцией (В). Электромагнитное поле в среде характеризуется дополнительно двумя вспомогательными величинами: напряженностью магнитного поля (Н) и электрической индукцией (D). Связь компонентов электромагнитного поля с зарядами и токами описывается уравнениями Максвелла.

Электромагнитные волны представляют собой электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды (рис. 1).

Рис. 1 – Электромагнитные волны

Существование электромагнитных волн предсказано английским физиком М. Фарадеем в 1832 г. Другой английский ученый, Дж. Максвелл, в 1865 г. теоретически показал, что электромагнитные колебания не остаются локализованными в пространстве, а распространяются во все стороны от источника. Теория Максвелла позволила единым образом подойти к описанию радиоволн, оптического излучения, рентгеновского излучения, гамма-излучения. Оказалось, что все эти виды излучения – электромагнитные волны с различной длиной волны λ, т. е. родственны по своей природе. Каждое из них имеет своё определённое место в единой шкале электромагнитных волн (рис. 2).

Рис. 2 – Шкала электромагнитных волн

Распространяясь в средах, электромагнитные волны, как и всякие другие волны, могут испытывать преломление и отражение на границе раздела сред, дисперсию, поглощение, интерференцию; при распространении в неоднородных средах наблюдаются дифракция волн, рассеяние волн и другие явления.

Электромагнитные волны различных диапазонов длин волн характеризуются различными способами возбуждения и регистрации, по-разному взаимодействуют с веществом.

Электромагнитные волны широко используются в радиосвязи, радиолокации, телевидении, медицине, биологии, физике, астрономии и др. областях науки и техники.

1.2. Электрические поля

Электрическое поле представляет собой частную форму проявления электромагнитного поля. В своем проявлении это силовое поле, основным свойством которого является способность воздействовать на внесенный в него электрический заряд с силой, не зависящей от скорости заряда. Источниками электрического поля могут быть электрические заряды (движущиеся и неподвижные) и изменяющиеся во времени магнитные поля.

Основная количественная характеристика электрического поля – напряженность электрического поля (Е).

Электрическое поле в среде наряду с напряженностью характеризуется вектором электрической индукции (D) . В общем случае электрическое поле описывается уравнениями Максвелла.

1.3. Магнитные поля

Магнитное поле представляет собой частную форму электромагнитного поля. В своем проявлении это силовое поле, основным свойством которого является способность воздействовать на движущиеся электрические заряды (в т.ч. на проводники с током), а также на магнитные тела независимо от состояния их движения. Источниками магнитного поля могут быть движущиеся электрические заряды (проводники с током), намагниченные тела и изменяющиеся во времени электрические поля. Основная количественная характеристика магнитного поля – магнитная индукция В, которая определяет силу, действующую в данной точке поля в вакууме на движущийся электрический заряд и на тела, имеющие магнитный момент.

В материальных средах для магнитного поля вводится дополнительная характеристика – напряженность магнитного поля Н, которая связана с магнитной индукцией соотношением: Н = В/m , где m - магнитная проницаемость среды.

Рис. 3 – Магнитное поле создается при движении
электрических зарядов по проводнику

Источники электромагнитных излучений

2.1. Радиочастоты и сверхвысокие частоты

Источниками электромагнитных излучений радиочастот (ЭМИ РЧ) и сверхвысоких частот (СВЧ) являются технические средства и изделия, которые предназначены для применения в различных сферах человеческой деятельности и в основе которых используются физические свойства этих излучений: распространение в пространстве и отражение, нагрев материалов, взаимодействие с веществами и т. п., а также устройства, предназначенные не для излучения электромагнитной энергии в пространство, а для выполнения какой-то иной задачи, но при работе которых протекает электрический ток, создающий паразитное электромагнитное излучение. Свойства ЭМИ РЧ и СВЧ распространяться в пространстве и отражаться от границы двух сред используются в связи (радио- и телестанции, ретрансляторы, радио- и сотовые телефоны), радиолокации (радиолокационные комплексы различного функционального назначения, навигационное оборудование).

Способность ЭМИ РЧ и СВЧ нагревать различные материалы используется в различных технологиях по обработке материалов, полупроводников, сварки синтетических материалов, в приготовлении пищевых продуктов (микроволновые печи), в медицине (физиотерапевтическая аппаратура).

Микроволновая печь (или СВЧ-печь) в своей работе использует для разогрева пищи электромагнитное излучение, называемое также микроволновым излучением или СВЧ-излучением. Рабочая частота СВЧ-излучения микроволновых печей составляет 2,45 ГГц. Именно этого излучения и боятся многие люди. Однако современные микроволновые печи оборудованы достаточно совершенной защитой, которая не дает электромагнитному излучению вырываться за пределы рабочего объема. Вместе с тем, нельзя говорить, что излучение совершенно не проникает вне микроволновой печи. По разным причинам часть электромагнитного излучения проникает наружу, особенно интенсивно, как правило, в районе правого нижнего угла дверцы.

Непосредственными источниками электромагнитного излучения являются те части технических изделий, которые способны создавать в пространстве электромагнитные волны. В радиоаппаратуре это антенные системы, генераторные лампы, катодные выводы магнетронов, места неплотного сочленения фидерных трактов, разэкранированные места генераторных шкафов, экраны электронных визуальных средств отображения информации; на установках по термообработке материалов - рабочие индукторы и конденсаторы, согласующие трансформаторы, батареи конденсаторов, места разэкранирования фидерных линий.

2.2. Системы спутниковой связи

Системы спутниковой связи состоят из приемопередающей станции на Земле и спутника, находящегося на орбите. Диаграмма направленности антенны станций спутниковой связи имеет ярко выраженный узконаправленный основной луч – главный лепесток. ППЭ в главном лепестке диаграммы направленности может достигать нескольких сотен Вт/м2 вблизи антенны, создавая также значительные уровни излучения на большом удалении. Например, станция мощностью 225 кВт, работающая на частоте 2,38 ГГц, создает на расстоянии 100 км ППЭ равное 2,8 Вт/м2. Однако рассеяние энергии от основного луча очень небольшое и происходит больше всего в районе размещения антенны.

Типичный расчетный график распределения ППЭ на высоте 2 м от поверхности земли в районе размещения антенны спутниковой связи приведен на рис. 4.

Существуют два основных опасных случая облучения:

непосредственно в районе размещения антенны;
при приближении к оси главного луча на всем его протяжении.

Рис. 4 – График распределения плотности потока электромагнитного поля на высоте 2 м от поверхности земли в районе установки антенны спутниковой связи

2.3. Теле- и радиостанции

На территории России в настоящее время размещается значительное количество передающих радиоцентров различной принадлежности.

Передающие радиоцентры (ПРЦ) размещаются в специально отведенных для них зонах и могут занимать довольно большие территории (до 1000 га). По своей структуре они включают в себя одно или несколько технических зданий, где находятся радиопередатчики, и антенные поля, на которых располагаются до нескольких десятков антенно-фидерных систем (АФС).

Зону возможного неблагоприятного действия ЭМИ, создаваемых ПРЦ, можно условно разделить на две части.

Первая часть зоны – это, собственно, территория ПРЦ, где размещены все службы, обеспечивающие работу радиопередатчиков и АФС. Это территория охраняется, и на нее допускаются только лица, профессионально связанные с обслуживанием передатчиков, коммутаторов и АФС. Вторая часть зоны – это прилегающие к ПРЦ территории, доступ на которые не ограничен и где могут размещаться различные жилые постройки, в этом случае возникает угроза облучения населения, находящегося в этой части зоны.

Расположение ПРЦ может быть различным, например в Самаре характерно размещение в непосредственной близости или среди жилой застройки.

Читайте также: