какие виды лучистой энергии относятся к неионизирующим излучениям
К проблеме неионизирующих электромагнитных излучений
Последние десятилетия ХХ и начало XXIвеков знаменуются интенсификацией исследований в области точных наук и широким внедрением в практику новых технологий, в том числе с использо-ванием неионизирующих электромагнитных излучений (ЭМИ) диапазона радиоволн.
Наиболее часто встречающиеся источники ЭМИ: воздушные линии электропередачи и подстанции сверхвысокого напряжения, генераторные шкафы, ВЧ-трансформаторы, волноводные тракты, бытовое электрооборудование (компьютеры, телевизоры, печи СВЧ и т.д.). ЭМИ применяются для передачи информации на расстояние (радиовещательные, радиотелефонная связь, телевидение, радиолокация, радиометеорология и др.) Одним наиболее известных источников ЭМИ в последние годы стала мобильная радиосвязь, которая вносит весомый вклад в электромагнитный фон (WIFI, GPRS, 3G, WIMAX, LTE).
Среди антропогенных источников ЭМИ особое место занимает мобильный радиотелефон, или сотовый телефон. Фактическое число пользователей сотовой связью в мире в 2011 году составило около 4,1 млрд. человек (Ericsson Annual Report, 2012). В нашей стране за последние 20 лет сотовые системы мобильной радиосвязи (сотовые СМРС, или сотовая связь) распространились от единичных случаев практически до поголовногоиспользования, включая школьников первых классов. Так, в Российской Федерации в 2010 году на 1000 жителей число активных абонентов составило 742 человека, и этот показатель с каждым годом возрастает (http://www.tasstelecom.ru).
В Краснодарском крае с населением 5 млн. человек с учетом всех операторов зарегистрировано более 9,6 млн. абонентов (активных sim-карт) (http://www.tasstelecom.ru/ratings/one/6).
В крае идет подготовка к Олимпийским играм в Сочи 2014 г. Это также накладывает свой отпечаток на развитие инфраструктуры сотовой связи. По данным только одного из ведущих операторов сотовой связи – ОАО «МегаФон» (операторы «Большой тройки»), в последние 3 года количество базовых станций г. Сочи опережает Краснодар (в 2011 г. опережение составило 33%). Уже сегодня более 20% краевых базовых станций сотовой связи сосредоточено в г. Сочи (с населением менее 10% от краевого), и по количеству базовых станций город Олимпиады-2014 вышел на первое место среди всех городов края, хотя еще в 2007 г. Краснодар – как краевой центр – являлся бесспорным лидером. Аналогичная тенденция наблюдается и у других операторов «Большой тройки».
Все вышесказанное делает проблему санитарно-гигиенического надзора за объектами системы сотовой связи особенно актуальной и социально значимой.
Вместе с тем, исследований ЭМИ систем мобильной связи на здоровье и качество жизни в регионе не проводилось. В связи с этим представляется важным выявить взаимосвязь между ЭМИ систем сотовой связи и здоровьем, а также качеством жизни населения Краснодарского края.
Основу сотовой связи составляет электромагнитное излучение (ЭМИ), которым она и обеспечивается. ЭМИ сотовой связи в настоящее время относят к группе факторов, которые не проявляются сразу и в явной форме заболевания, а причисляют к категории «факторов с окончательно не установленным риском». Однако, не оставляет без опасений тот факт, что если нормативы (СанПиН 2.2.4.1190-03) по ЭМИ большинства различных частотных диапазонов (в том числе и промышленных) выше природного фона до тысяч раз, то превышение мощности в диапазоне сотовой связи доходит до миллиарда раз выше уровня естественного ЭМИ того же частотного диапазона.
В составляющие обеспечения сотовой связью, кроме самих мобильных телефонов, входят так назы-ваемые базовые станции – мощные источники электромагнитного излучения, обеспечивающие взаимо-действие мобильных радиотелефонов друг с другом, и, как следствие, значительное электромагнитное загрязнение окружающей среды. Учитывая, что каждый оператор сотовой связи (в Краснодарском крае – МТС, Мегафон, Билайн, Теле2, СкайЛинк) имеет свои базовые станции, их совместное электромагнитное излучение возрастает.
C 90-х гг. XX века начались исследования воздействия излучения телефонов сотовой связи на здоровье. Выявлена восприимчивость человеческого организма даже к самым слабым электрическим и магнитным полям, не говоря уже о более мощных излучениях, исходящих от мобильного радио-телефона.
На сегодняшний день имеет место постоянное увеличение количества объектов-источников ЭМИ, ихприближение к местам пребывания человека, хроническое воздействие на экосистемы и население, что составляют потенциальную угрозу здоровью.
Вопрос о механизмах действия электромагнитных полей на биологические объекты до конца не исследован. Вместе с тем, в настоящее время нет сомнений – биологически значимыми являются не только уровни ЭМП, приводящие к нагреву тканей. Электромагнитные воздействия низких интенсивностей также способны заметно влиять на состояние и поведение живых организмов. В связи с этим выделяются два эффекта воздействия ЭМИ на биологические объекты – термическое (тепловое) и нетермическое (информационное).
Известно, что лишь часть излучения радиотелефона служит для установления связи с базовой стан-цией соты, в то время как от 30 до 70% энергии ЭМИ поглощается телом человека.
Биологическое действие ЭМИ зависит от длины волны излучения (частоты излучения), а также ин-тенсивности, длительности излучения и мощности. Организм человека весьма чувствителен к воздействию ЭМИ, при этом к критическим органам и системам относят центральную нервную, кроветворную, сердечнососудистую и нейроэндокринную, иммунную системы, обменные процессы. Биологические эффекты ЭМИ могут проявляться в самой различной форме, начиная от едва заметных функциональных сдвигов и заканчивая ярко выраженными нарушениями. Они могут проявляться раздражительностью, повышенной, утомляемостью, снижением работоспособности и концентрации внимания, нарушением памяти, сна и др.
Анализ парной корреляционной взаимосвязи между суммарным показателем электромагнитной нагрузки окружающей среды с показателями здоровья населения подтвердил гипотетические предположения причинно-следственных связей в системе «здоровье населения – окружающая среда». Установлена корреляционная связь интенсивности электромагнитного излучения радиочастотного диапазона среды обитания с уровнями распространенности болезней системы кровообращения среди взрослого населения (г=0,91) и болезней органов пищеварения среди подростков (г=0,69).
Поэтому разработка средств, позволяющих ослабить интенсивность ЭМИ или уменьшить его воздействие на человека, продолжается.
Широкое использование сотовой связи приблизило источник излучения к человеку, что чрезвычайно осложнило регламентирование электромагнитной нагрузки на область головы. Установленные временные ПДУ (100 мкВт/см 2 ) не имеют научного обоснования и осуществлять их контроль технически затруднено. Кроме того, механизм действия неионизирующих ЭМИ изучен не до конца и это не позволяет в настоящее время обеспечить надежность гигиенических регламентов.
Научно обоснованный подход по оценке влияния ЭМИ на человека, учитывающий как характерис-тики падающей волны, так и особенности поглощения энергии поля, не может быть построен на измерении напряженности только электрического поля на частотах выше 300 МГц, создаваемых беспроводными технологиями передачи данных (портативные радиостанции, беспроводные локальные сети, мобильный телефон). Оценка уровней электромагнитных полей по магнитной составляющей позволяет более корректно проводить измерения в ближней зоне источника ЭМИ. Разработанная методика оценки ЭМИ, создаваемых беспроводными технологиями передачи данных, удовлетворяет и международным рекомендациям, и учитывает методику российского подхода гигиенического норми-рования, которая позволяет создать адекватную оценку ПДУ в ближней зоне источника излучения с позиций гигиенического нормирования и сохранения здоровья населений.
Наличие недоработанных санитарно-эпидемиологических правил и норм, устанавливающих крите-рии безопасности по неионизирующим излучениям, только потенцирует проблему. Современные действующие отечественные нормативные документы в области высокочастотных электромагнитных полей (ЭМП), создаваемых элементами системы сотовой связи, не в полной мере согласованы друг с другом. Нормы в отношении электромагнитной безопасности населения разработаны без учёта наи-более чувствительных к действию вредных факторов окружающей среды контингентов (беременные и т.д.). В настоящее время возникла необходимость пересмотра нормативной базы и согласования отдельных документов друг с другом для устранения противоречий.
Кроме того, обращает на себя внимание тот факт, что число обращений в адрес Роспотребнадзора по Краснодарскому краю о возможном вредном воздействии электромагнитного излучения на здоровье населения за последние три года выросло в два раза.
Среди приоритетных причин, явившихся основанием для обращений с жалобами, связанными с проблемой ЭМИ, в Управление Роспотребнадзора по Краснодарскому краю, как правило, были уста-новка на жилых домах и общественных зданиях передающих устройств (антенн) без согласия лиц, находящихся в этих помещениях, а также порчей кровли и других конструкций зданий в процессе монтажных работ при установке этого оборудования.
Таким образом, динамичное развитие информационных технологий последних лет в Российской Федерации сопровождается широким распространением беспроводных технологий голосовой связи и передачи данных. В этой связи, высокую гигиеническую значимость имеет расширение сетей базовых станций сотовой связи (БС) и передающих радиотехнических объектов, так как производимое ими электромагнитное излучение может оказывать негативное влияние на здоровье людей. При этом одновременное воздействие на здоровье электромагнитного излучения различных частот остается недостаточно изученным.
В последние годы приняты основополагающие федеральные законы о санитарно-эпидемиологи-ческом благополучии населения. В развитие этих законов принят ряд государственных санитарно-эпидемиологических правил и норм, устанавливающих критерии безопасности, здоровья и работо-способности человека. Вместе с тем, необходимо отметить наличие недоработок санитарно-эпидемио-логических правил и норм, устанавливающих критерии безопасности по неионизирующим излучениям. На сегодняшний день актуальность проблемы ЭМИ определяется постоянным увеличением количества объектов-источников ЭМП, их приближением к местам пребывания человека, хроническим воздейст-вием на экосистемы и человека, а также потенциальной угрозой здоровью населения.
Управлением Роспотребнадзора принимаются меры по созданию централизованной базы данных источников ЭМИ, с учетом источников излучения всех организаций, осуществляющих их эксплуатацию на территории Краснодарского края, нанесение объектов на картографический материал, с указанием санитарно-защитных зон источников ЭМИ и зон ограничения застройки. Такой материал должен использоваться при разработке и утверждении генеральных планов территорий населенных пунктов.
Контроль за соблюдением санитарного законодательства при размещении и эксплуатации базовых станций сотовой связи продолжает оставаться одним из приоритетных направлений деятельности Управления Роспотребнадзора по Краснодарскому краю.
Неионизирующие поля и излучения
Вы будете перенаправлены на Автор24
Понятие «неионизирующие излучения»
Из курса физики хорошо известно, что распространение энергии происходит в виде мелких частиц и волн, процесс испускания и распространения которой называется излучением.
Различают 2 основных вида излучения по воздействию на предметы и живые ткани:
Неионизирующее излучение в отличие от первого, не разрывает связи между молекулами вещества, на которое воздействует. Но, надо сказать, что здесь есть свои исключения, например, УФ-лучи могут ионизировать вещество. К электромагнитным относятся высокочастотные рентгеновские и гамма лучи, только они более жесткие и ионизируют вещество.
Остальные электромагнитные излучения являются неионизирующими и вмешаться в структуру материи не могут, потому что их энергии для этого не хватает. Видимое световое и уф-излучения тоже неионизирующие, а световое излучение называют часто оптическим. Образуется оно при нагревании тел и своим спектром близко к инфракрасным лучам.
Инфракрасное излучение широко применяется в медицинской практике. Его используют для улучшения метаболизма, стимуляции кровообращения, дезинфекции продуктов питания. Однако, излишний нагрев приводит к иссушению слизистой оболочки глаза, а максимальная мощность излучения способна разрушить молекулу ДНК.
Способностью к ионизации может обладать ультрафиолетовое излучение, приближенное к рентгеновскому. Уф-лучи способны вызвать различные мутации, ожоги кожи, роговицы глаз. Медицина с помощью УФ-лучей синтезирует в коже витамин D3. C их помощью обеззараживают воду, воздух, стерилизуют оборудование.
Неионизирующие электромагнитные излучения бывают природного и искусственного происхождения. Природным источником является Солнце, посылающее все виды излучения. В полном объеме до поверхности планеты они не доходят. Благодаря атмосфере Земли, слою озона, влажности, углекислому газу их вредное воздействие смягчается. Молния, космические объекты могут стать естественными источниками для радиоволн. Любое тело, нагретое до нужной температуры, способно испускать тепловые инфракрасные лучи, несмотря на то, что основное излучение исходит от искусственных объектов. В данном случае к основным источникам можно отнести обогреватели, горелки, имеющиеся в каждом доме лампы накаливания.
Готовые работы на аналогичную тему
Поскольку радиоволны передаются по любым электрическим проводникам, то все электроприборы становятся искусственными источниками.
Сила воздействия электромагнитного излучения зависит от длины волны, частоты и поляризации. Волны большой длины на объект переносят меньше энергии, поэтому являются менее вредными.
Воздействие электромагнитных полей на человека
Электромагнитные поля, так или иначе, оказывают свое воздействие на человека.
Это воздействие связано с:
Усугубляет опасность воздействия излучения тот факт, что органы чувств человека его не могут обнаружить. На человека электростатическое поле (ЭСП) воздействует в виде прохождения через него слабого, в несколько микроампер, тока, без наблюдения электротравм. Но, у людей может быть рефлекторная реакция на электрический ток, в этом случае возможна механическая травма, например, можно удариться об элементы конструкции, расположенной рядом. Достаточно чувствительны к электростатическим полям центральная нервная система, анализаторы, сердечнососудистая система. Раздражительность, головная боль, нарушения сна – это те проявления, которые наблюдаются у людей, работающих в зоне воздействия ЭСП.
Магнитные поля (МП) могут действовать непрерывно и прерывисто, степень воздействия которых зависит от того, насколько сильно напряжено поле в пространстве вблизи магнитного устройства. От того, где расположен человек по отношению к МП и режим его труда, зависит получаемая доза. Зрительные ощущения отмечаются при действии переменного магнитного поля, но, с прекращением воздействия эти ощущения исчезают. Серьезные нарушения происходят в условиях хронического воздействия МП, превышающих предельно допустимые уровни. В этом случае наблюдаются нарушение функций ЦНС, сердечнососудистой и дыхательной системы, пищеварительного тракта, происходят изменения в крови. Нарушается ритм и замедляется частота сердечных сокращений при постоянном воздействии ЭМП промышленной частоты.
Тело человека, состоящее из атомов и молекул, под воздействием ЭМП радиочастотного диапазона, поляризуется, происходит следующее:
Следствием поглощения энергии электромагнитного поля является тепловой эффект. При нарастающей напряженности и времени воздействия указанные эффекты проявляются сильнее.
Неионизирующие электромагнитные поля
Заряженные частицы характеризуются электромагнитным взаимодействием. Энергия между этими частицами передается фотонами электромагнитного поля.
В воздухе длина электромагнитной волны λ(м) связана с её частотой ƒ(Гц) соотношением λƒ = с,,где с – скорость света, м/с.
Неионизирующие электромагнитные поля, имеющие естественное происхождение, являются постоянно действующим фактором. Их источники – атмосферное электричество, солнечное и галактическое радиоизлучение, электрическое и магнитное поля планеты.
Есть и техногенные источники электрических и магнитных полей и излучений. Радиотехнические объекты, теле- и радиолокационные станции, примыкающие к предприятиям термические цехи и участки – это основные источники электромагнитных полей радиочастот.
С такими источниками как высоковольтные линии электропередач, использующимися на промышленных предприятиях источниками магнитных полей чаще всего связаны электромагнитные поля промышленной частоты.
В зонах, близко расположенных к электрифицированным железным дорогам, возникающие магнитные поля представляют значительную опасность. Даже в зданиях, расположенных недалеко от этих зон, обнаруживаются магнитные поля высокой интенсивности.
СОДЕРЖАНИЕ
Механизмы взаимодействия с веществом, в том числе с живой тканью
Возникновение ионизации зависит от энергии отдельных частиц или волн, а не от их количества. Интенсивный поток частиц или волн не вызовет ионизацию, если эти частицы или волны не несут достаточно энергии для ионизации, если только они не поднимут температуру тела до точки, достаточно высокой для ионизации небольших фракций атомов или молекул в процессе ионизации. термоионизация. В таких случаях даже «неионизирующее излучение» способно вызвать термическую ионизацию, если оно выделяет достаточно тепла для повышения температуры до энергии ионизации. Эти реакции происходят при гораздо более высоких энергиях, чем при ионизирующем излучении, для ионизации которого требуется только одна частица. Известным примером термической ионизации является ионизация пламенем при обычном огне и реакции потемнения в обычных пищевых продуктах, вызванные инфракрасным излучением, во время приготовления на гриле.
Энергия частиц неионизирующего излучения мала, и вместо того, чтобы производить заряженные ионы при прохождении через вещество, неионизирующее электромагнитное излучение имеет достаточно энергии только для изменения вращательной, колебательной или электронной валентной конфигурации молекул и атомов. Это вызывает тепловые эффекты. Возможные нетепловые эффекты неионизирующих форм излучения на живые ткани были изучены совсем недавно. Большая часть текущих споров связана с относительно низкими уровнями воздействия радиочастотного (РЧ) излучения мобильных телефонов и базовых станций, вызывающих «нетепловые» эффекты. Некоторые эксперименты предполагают, что могут иметь место биологические эффекты при нетепловых уровнях воздействия, но доказательства возникновения опасности для здоровья противоречивы и бездоказательны. Научное сообщество и международные организации признают, что необходимы дальнейшие исследования для улучшения нашего понимания в некоторых областях. Между тем, все согласны с тем, что нет последовательных и убедительных научных доказательств неблагоприятных последствий для здоровья, вызванных радиочастотным излучением при достаточно низких мощностях, при которых не возникает теплового воздействия на здоровье.
Риск для здоровья
Верхние частоты
Более низкие частоты
В дополнение к хорошо известному эффекту неионизирующего ультрафиолетового излучения, вызывающего рак кожи, неионизирующее излучение может вызывать немутагенные эффекты, такие как возбуждение тепловой энергии в биологической ткани, что может привести к ожогам. В 2011 году Международное агентство по изучению рака (IARC) Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) опубликовало заявление, в котором добавлены радиочастотные электромагнитные поля (включая микроволновые и миллиметровые волны) в свой список вещей, которые могут быть канцерогенными для человека.
С точки зрения потенциальных биологических эффектов неионизирующая часть спектра может быть подразделена на:
Вышеупомянутые эффекты, как было показано, связаны только с эффектами нагрева. На низких уровнях мощности, где отсутствует эффект нагрева, риск рака незначителен.
Ближнее ультрафиолетовое излучение
Ультрафиолетовый свет может вызвать ожоги кожи и катаракту глаз. Ультрафиолет классифицируется на ближний, средний и дальний УФ в соответствии с энергией, где ближний и средний ультрафиолет технически неионизируют, но где все длины волн УФ могут вызывать фотохимические реакции, которые в некоторой степени имитируют ионизацию (включая повреждение ДНК и канцерогенез). УФ-излучение выше 10 эВ (длина волны короче 125 нм) считается ионизирующим. Однако остальная часть УФ-спектра от 3,1 эВ (400 нм) до 10 эВ, хотя технически не ионизируется, может вызывать фотохимические реакции, которые повреждают молекулы, за счет иных средств, кроме простого нагрева. Поскольку эти реакции часто очень похожи на реакции, вызываемые ионизирующим излучением, часто весь УФ-спектр считается эквивалентным ионизирующему излучению при его взаимодействии со многими системами (включая биологические системы).
Видимый свет
Инфракрасный
Радиоволны
Очень низкая частота (VLF)
Чрезвычайно низкая частота (ELF)
3 Гц) считаются находящимися в УНЧ диапазоне, который, таким образом, также определяется иначе, чем радиодиапазоны МСЭ.
Тепловое излучение
Как отмечалось выше, даже низкочастотное тепловое излучение может вызвать температурную ионизацию всякий раз, когда оно выделяет достаточно тепловой энергии для повышения температуры до достаточно высокого уровня. Распространенными примерами этого являются ионизация (плазма), наблюдаемая в обычном пламени, и молекулярные изменения, вызванные « потемнением » при приготовлении пищи, что представляет собой химический процесс, который начинается с большой составляющей ионизации.
Излучение черного тела
Ионизирующее излучение: виды характеристики, биологическое действие, нормирование, измерение, защита. Различия ионизирующего и неионизирующего излучений.
Ионизирующими излучениями называются такие виды лучистой энергии, которые, попадая в определенные среды или проникая через них, производят в них ионизацию. Такими свойствами обладают радиоактивные излучения, излучения высоких энергий, рентгеновские лучи и др.
Широкое использование атомной энергии в мирных целях, разнообразных ускорительных установок и рентгеновских аппаратов различного назначения обусловило распространенность ионизирующих излучений в народном хозяйстве и огромные, все возрастающие контингенты лиц, работающих в этой области.
Наиболее разнообразны по видам ионизирующих излучений так называемые радиоактивные излучения, образующиеся в результате самопроизвольного радиоактивного распада атомных ядер элементов с изменением физических и химических свойств последних. Элементы, обладающие способностью радиоактивного распада, называются радиоактивными; они могут быть естественными, такие, как уран, радий, торий и др. (всего около 50 элементов), и искусственными, для которых радиоактивные свойства получены искусственным путем (более 700 элементов).
Альфа-частица — это положительно заряженные ионы гелия, образующиеся при распаде ядер, как правило, тяжелых естественных элементов (радия, тория и др.). Эти лучи не проникают глубоко в твердые или жидкие среды, поэтому для защиты от внешнего воздействия достаточно защититься любым тонким слоем, даже листком бумаги.
Бета-излучение представляет собой поток электронов, образующихся при распаде ядер как естественных, так и искусственных радиоактивных элементов. Бета-излучения обладают большей проникающей способностью по сравнению с альфа-лучами, поэтому и для защиты от них требуются более плотные и толстые экраны. Разновидностью бета-излучений, образующихся при распаде некоторых искусственных радиоактивных элементов, являются. позитроны. Они отличаются от электронов лишь положительным зарядом, поэтому при воздействии на поток лучей магнитным полем они отклоняются в противоположную сторону.
Гамма-излучение, или кванты энергии (фотоны), представляют собой жесткие электромагнитные колебания, образующиеся при распаде ядер многих радиоактивных элементов. Эти лучи обладают гораздо большей проникающей способностью. Поэтому для экранирования от них необходимы специальные устройства из материалов, способных хорошо задерживать эги лучи (свинец, бетон, вода). Ионизирующий эффект действия гамма-излучения обусловлен в основном как непосредственным расходованием собственной энергии, так и ионизирующим действием электронов, выбиваемых из облучаемого вещества.
Рентгеновское излучение образуется при работе рентгеновских трубок, а также сложных электронных установок (бетатронов и т. п.). По характеру рентгеновские лучи во многом сходны с гамма-лучами и отличаются от них происхождением и иногда длиной волны: рентгеновские лучи, как правило, имеют большую длину волны и более низкие частоты, чем гамма-лучи. Ионизация вследствие воздействия рентгеновских лучей происходит в большей степени за счет выбиваемых ими электронов и лишь незначительно за счет непосредственной траты собственной энергии. Эти лучи (особенно жесткие) также обладают значительной проникающей способностью.
Нейтронное излучение представляет собой поток нейтральных, то есть незаряженных частиц нейтронов (n) являющихся составной частью всех ядер, за исключением атома водорода. Они не обладают зарядами, поэтому сами не оказывают ионизирующего действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходят за счет взаимодействия нейтронов с ядрами облучаемых веществ. Облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть получать так — называемую наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение образуется при работе ускорителей элементарных частиц, ядерных реакторов и т. д. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью. Задерживаются нейтроны веществами, содержащими в своей молекуле водород (вода, парафин и др.).
Все виды ионизирующих излучений отличаются друг от друга различными зарядами, массой и энергией. Различия имеются и внутри каждого вида ионизирующих излучений, обусловливая большую или меньшую проникающую и ионизирующую способность и другие их особенности. Интенсивность всех видов радиоактивного облучения, как и при других видах лучистой энергии, обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника излучения, то есть при увеличении расстояния вдвое или втрое интенсивность облучения уменьшается соответственно в 4 и 9 раз.
Радиоактивные элементы могут присутствовать в виде твердых тел, жидкостей и газов, поэтому, помимо своего специфического свойства излучения, они обладают соответствующими свойствами этих трех состояний; они могут образовывать аэрозоли, пары, распространяться в воздушной среде, загрязнять окружающие поверхности, включая оборудование, спецодежду, кожный покров рабочих и т. д., проникать в пищеварительный тракт и органы дыхания.
В организме радиоактивные вещества, как и все остальные продукты, разносятся кровотоком по всем органам и системам, после чего частично выводятся из организма через выделительные системы (желудочно-кишечный тракт, почки, потовые и молочные железы и др.), а некоторая их часть отлагается в определенных органах и системах, оказывая на них преимущественное, более выраженное действие. Некоторые же радиоактивные ве- щества (например, натрий — Na 24 ) распределяются по всему организму относительно равномерно. Преимущественное отложение различных веществ в тех или иных органах и системах определяется их физико-химическими свойствами и функциями этих органов и систем.
Комплекс стойких изменений в организме под воздействием ионизирующих излучений называется лучевой болезнью. Лучевая болезнь может развиться как вследствие хронического воздействия ионизирующих излучений, так и при кратковременном облучении значительными дозами. Она характеризуется главным образом изменениями со стороны центральной нервной системы (подавленное состояние, головокружение, тошнота, общая слабость и др.), крови и кроветворных органов, кровеносных сосудов (кровоподтеки вследствие ломкости сосудов), желез внутренней секреции.
В результате длительных воздействий значительных доз ионизирующего излучения могут развиваться злокачественные новообразования различных органов и тканей, которые: являются отдаленными последствиями этого воздействия. К числу последних можно отнести также понижение сопротивляемости организма различным инфекционным и другим заболеваниям, неблагоприятное влияние на детородную функцию и др.
Предельно допустимая доза ПДД — годовой уровень облучения персонала, не вызывающий при равномерном накоплении дозы в течение 50 лет обнаруживаемых современными методами неблагоприятных изменений в состоянии здоровья самого облучаемого и его потомства.
Исходя из возможных последствий влияния ионизирующих излучений на организм устанавливаются следующие категории облучаемых лиц: категория А — персонал; категория Б — отдельные лица из населения; категория В — население в целом (при оценке генетически значимой дозы облучения).
Предельно допустимые дозы ПДД внешнего и внутреннего облучения (табл. 12) устанавливаются для четырех групп критических органов или тканей: I — все тело, гонады, красный костный мозг; II — мышцы, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением тех, которые относятся к группам I, III, IV; III — костная ткань, щитовидная железа и кожный покров (кроме кожи кистей, предплечий, лодыжек и стоп); IV — кисти, предплечия, лодыжки и стопы.
Среднегодовая допустимая концентрация радиоактивных веществ в организме, воде и воздухе (СДК) — это предельно допустимое количество (активность) радиоактивного изотопа в единице объема или массы, поступление которого в организм естественными путями (с суточным потреблением воды или воздуха) не создает в критических органах и в организме в целом доз облучения, превышающих предельно допустимые.
При постоянной концентрации радиоактивного изотопа в воздухе между ПДП и СДК для лиц категории А существует следующая зависимость:
ПДП (мкКи/год) = 106 СДК (Ки/л) • Q (л/год),
где для воздуха Q = 2,5*106 л/год.
Неионизирующее излучение объединяет все излучения и поля электромагнитного спектра, у которых не хватает энергии для ионизации материи. Строгое научное определение неионизирующих излучений определяет их как излучения с длиной волны более 1000 нм и энергией меньше 10 кэВ, заведомо недостаточной, чтобы ионизировать вещество. Заметим, что с этих позиций ультрафиолетовое излучение не всегда является «неионизирующим», поскольку в отдельных случаях оно может ионизировать вещество.
К неионизирующим излучениям принадлежит тепловое (инфракрасное) излучение и резонансное, возникающее в объекте (тело человека), помещенном в стабильное магнитное поле, под действием высокочастотных электромагнитных импульсов. Кроме того, к неионизирующим излучениям условно относят ультразвуковые волны, представляющие собой упругие колебания среды.
43. Электромагнитные поля и излучения: источники, классификация, воздействия на организм человека, нормирование, методы и средства защиты.
Влияние физических, особенно электромагнитных, полей на биосферу разнообразно и многогранно. В результате антропогенной деятельности увеличивается общий электромагнитный фон окружающей природной среды не только в количественном, но и в качественном отношении.
В отличие от механических колебаний электромагнитные волны могут распространяться и в вакууме, т.е. в пространстве, не содержащем атомов, но они ведут себя подобно механическим волнам, в частности, имеют конечную скорость и переносят энергию. Наибольшая скорость электромагнитных волн характерна для вакуума (скорость света 300 тыс. км/с). Энергия электромагнитного поля (ЭМП) пропорциональна четвертой степени частоты его колебаний.
Защита от электромагнитных полей
Принято нормировать электромагнитные поля отдельно для производственного персонала и населения, т.е. людей профессионально связанных и несвязанных с производством и работой в электромагнитных полях. При этом учитывается, что облучение населения может производиться круглосуточно, а производственный персонал попадает в поле действия электромагнитных полей только на производстве. В связи с этим предельно допустимые уровни для производственного персонала в 2. 3 раза выше, чем для населения.
Таблица 20.1. Санитарно-гигиенические нормативы воздействия электромагнитных полей
В производственных и бытовых условиях на человека оказывает воздействие широкий спектр электромагнитных полей и излучений (ЭМП и ЭМИ).
В качестве предельно допустимого уровня (ПДУ) облучения населения принимаются такие значения электромагнитных полей, которые при ежедневном облучении в свойственных для данного источника излучения режимах не вызывают у населения без ограничения пола и возраста заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.
обнаруживаемых современными методами исследования в период облучения или в отдаленные сроки после его прекращения.
Методы и средства защиты от ЭМП. В связи с загрязнением окружающей среды такими физическими полями, как электромагнитные излучения, необходима и защита от них. Для правильного выбора оптимальных средств защиты от электромагнитных полей необходимо определить основные характеристики источников ЭМП: диапазон частот, энергия и мощность излучения, режим работы, диаграмма направленности, особенности распространения в атмосфере, биологическое действие, тип поляризации, их назначение и т.п.
В зависимости от частоты источника ЭМП, его мощности и режима работы выбирают те или иные средства защиты от воздействия электромагнитных колебаний на человеческий организм.
Мероприятия по защите биологических объектов от ЭМП подразделяют на организационные, инженерно-технические, медицинско-профилактические и лечебные.
Основные организационные мероприятия включают: инормирование параметров электромагнитных воздействий; периодический контроль облучаемости;
рациональное размещение источников и приемников излучения (территориальный разнос);
ограничение времени пребывания в ЭМП; предупредительные надписи и знаки.
Основными инженерно-техническими мероприятиями являются уменьшение мощности излучения непосредственно в источнике и электромагнитное экранирование.
Постоянное и низкочастотное магнитное поле. Защита от воздействия магнитного поля сводится к защите расстоянием и экранированием. При работе с постоянными магнитами, магнитными дефектоскопами, станками с магнитным креплением обрабатываемых деталей защита сводится к выведению работающего из зоны повышенного уровня магнитного поля. Установки намагничивания и размагничивания при внесении в них деталей следует обесточивать.
Электростатические поля. Методы, исключающие или снижающие интенсивность генерации зарядов:
увлажнение воздуха до относительной влажности 65. 75%; химическая обработка поверхности электропроводными покрытиями;
нанесение на поверхность антистатических веществ; нейтрализация зарядов с применением индукционных, высоковольтных, высокочастотных, радиоактивных нейтрализаторов.
очистка жидкостей от нерастворимых твердых и жидких примесей;
уменьшение скоростей обработки, транспортирования и слива; Методы, устраняющие образующиеся заряды: заземление электропроводных частей оборудования с сопротивлением заземления не более 100 Ом;
применение средств индивидуальной защиты (электростатические халаты и обувь, антистатические браслеты);
изготовление полов во взрывоопасных помещениях электропроводными с удельным электрическим сопротивлением не более 106 Ом · м.
Для защиты от атмосферного статического электричества, достигающего потенциала в несколько миллионов вольт и силы тока в разряде молнии 10 000 А, применяются одиночные или групповые заземленные молниеотводы.
Бытовые электроприборы и персональные компьютеры. Электромагнитная безопасность электробытовых приборов и компьютеров (ПК) должна быть подтверждена гигиеническим сертификатом. Требования безопасности при работе на персональных электронно-вычислительных машинах сформулированы в СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».
Защита от воздействия ЭМИ РЧ. При размещении радиотехнических сооружений и объектов (РТО) на селитебной территории с целью получения уровней воздействия ЭМП, не превышающих ПДУ, учитывают:
мощность и диапазон частот источника ЭМП; конструктивные особенности, характеристику направленности и высоту размещения антенны излучателя;
оптимальный режим работы источника ЭМП; рельеф местности;
функциональное значение прилегающих территорий; этажность и особенность застройки и т.п.
Для защиты населения от воздействия ЭМ П при сооружении РТО в случае необходимости создают санитарно-защитную зону и зону ограничения застройки.
В санитарно-защитной зоне и зоне ограничений запрещается строительство жилых зданий всех видов, стационарных лечебно-профилактических и санаторно-курортных учреждений, детских дошкольных учреждений, средних учебных заведений всех видов, интернатов всех видов и других зданий, предназначенных для круглосуточного пребывания людей.
Источники ЭМИ РЧ должны размешаться в производственных помещениях с учетом недопустимости повышенного электромагнитного воздействия на соседние рабочие места, помещения, здания и прилегающие территории. Допускается размещать антенны на крышах жилых, общественных и других зданий, если при этом внутри зданий и на прилегающей территории интенсивность ЭМИ РЧ не превышает предельно допустимых значений.
Проводить защиту людей от внутренних источников излучений наиболее целесообразно непосредственно в месте проникновения электромагнитной энергии из экранирующих кожухов, улучшая методы радиогерметизации стыков и сочленений.
При защите помещений от внешних излучений с успехом применяют оклеивание стен специальными металлизированными обоями, засетчивание окон, специальные металлизированные шторы и т.п.
К «активным» методам защиты человека от воздействия электромагнитных полей следует отнести методы измерения энергетических параметров технических средств радиосвязи, радиовещания и телевидения. Применение этих методов включает управление мощностью передатчиков, изменение характеристик направленности антенн на более «экологически чистые». Суть метода заключается в изменении диаграммы направленности антенн в вертикальной плоскости путем изменения расстояния между этажами антенны.
Проектирование любой системы защиты начинается со сравнения допустимого уровня электромагнитного поля, определяемого в соответствии с принятыми нормативами ПДУ, с уровнями, полученными методами прогноза или измерения. В результате такого сравнения получают величину необходимого ослабления уровня электромагнитного поля (электромагнитной энергии).
Наиболее эффективным способом снижения интенсивности ЭМП является экранирование. Этот способ зашиты от электромагнитных излучений заключается в отражении и поглощении электромагнитных волн.
Экранирование источников ЭМИ РЧ или рабочих мест осуществляется при помощи отражающих или поглощающих экранов (стационарных или переносных). Отражающие экраны выполняют из металлических листов, сетки, ткани с микропроводом и др. В поглощающих экранах используют специальные материалы, обеспечивающие поглощение излучения соответствующей длины волны. В зависимости от излучаемой мощности и взаимного расположения источника и рабочих мест конструктивное решение экрана может быть различным (замкнутая камера, щит, чехол, штора и т. д.).
Общее свойство патогенных микробов, классификация и характеристика основных групп патогенных микробов. Рост, размножение и устойчивость микробов к воздействию факторов внешней среды.
Существенно различаясь строением, влиянием на организм, устойчивостью к факторам внешней среды, микробы имеют много общего.
Общие свойства патогенных микробов:
1.Патогенность – способность вызывать инфекционную болезнь различной тяжести.
2.Вирулентность– сумма агрессивных свойств микробов по отношению к организму человека и животного. Мерой ее является количество живых микроорганизмов, способных вызвать смертельное заболевание. Вирулентность – это мера патогенности, она различна у разных микробов.
3.Специфичность – способность микробов данного вида вызывать определенный вид заболевания.
4.Токсичность– способность вырабатывать токсин.
Попадая во внутреннюю среду, микроорганизмы в процессе своего размножения и жизнедеятельности выделяют ядовитые (токсические) отравляющие вещества. Именно они и определяют характер поражения организма и признаки инфекционного заболевания.
Различают экзотоксины и эндотоксины. Экзотоксин выделяется при жизни микробной клетки (бактерий столбняка, дифтерии, ботулизма). Экзотоксины поражают только строго определенные, чувствительные к данному токсину ткани. Так, столбнячный токсин действует на центральную нервную систему, ботулинистический – на ядра черепно-мозговых нервов; дифтерийный – на сердечно-сосудистую систему, почки. Экзотоксины обладают антигенностью. Эндотоксин выделяется при разрушении микробной клетки, вызывает общую интоксикацию и не обладает антигенным свойством.