Скачиваний:   2
Пользователь:   elenka
Добавлен:   24.10.2014
Размер:   346.5 КБ
СКАЧАТЬ

ГЛАВА 12.

Эколого--медицинская характеристика внутренней среды помещений

12.1. Общие представления

 

Известно, что люди в развитых странах мира проводят 90% времени в закрытых помещениях. Это обстоятельство указывает на то, что внутреннее загрязнение может являться гораздо более существенным источником воздействия на человека, чем наружное.

Фактически только 40% загрязнителей имеет наружное происхождение. С целью экономии энергии и тепла связано строительство относительно герметичных зданий. Недостаточная вентиляционная способность, вместе с применением новых строительных материалов, увеличение числа механизмов и аппаратуры создали проблему воздушного внутреннего загрязнения. ВОЗ отмечает, что примерно 30 процентов новых и отремонтированных зданий во всем мире могут быть источником жалоб на состояние здоровья, связанных с качеством внутренней среды помещений.

Множество факторов влияет на условия проживания или работы людей в помещениях: температура, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха и др. При этом, их сочетание формирует наиболее комфортные условия существования человека (рис. 12.1).

Важнейший элемент - эффективно работающая система вентиляции, характеризующаяся кратностью воздухообмена, т.е. объемом воздуха, обмениваемого за час. В современных помещениях эта величина может достигать 0,1, в то время как в старых, плохо спроектированных домах, она может быть равна 4. Другими факторами могут быть: тип строения, вид фундамента, тип строительных материалов, использованных для внутренней отделки помещений, активность человека в помещениях (приготовление пищи, характер отопления, курение, наличие определенной аппаратуры и приборов, количество проживающих или работающих людей, наличие домашних животных и др.).

Ниже приведены важнейшие факторы, которые способны оказывать воздействие на человека даже в небольших концентрациях.

12.2. Табачный дым

Самый мощный загрязняющий компонент закрытых помещений является табачный дым.

В процессе горения табака возникает около 600 различных химических соединений, которые относятся к гемоглобинсвязывающим, канцерогенным, коканцерогенным, радиоактивным соединениям, промоторам опухолей и др. Сюда относятся: оксид углерода, нитрозамины, альдегиды, никотин, бенз[a]пирен, акролеин, полоний--210 и др.

Курение - причина приблизительно 3 миллионов смертных случаев ежегодно во всем мире. Предсказывается, что к 2020 г. ежегодно от курения будет погибать приблизительно 10 млн жителей. В одних только Соединенных Штатах смертные случаи из--за рака легкого увеличились на 400% в период между 1950 и 1990 гг.

При сгорании табака воздушная среда помещений загрязняется за счет двух механизмов – основного и косвенного. Основной путь попадания продуктов горения связан с затягиванием курильщиком табачного дыма, процесс, который при средней длине сигареты происходит 8-10 раз с продолжительностью приблизительно 2 секунды. Так как в этот момент времени увеличивается приток кислорода, то температура тлеющего табака повышается до 900°С, что способствует более полному процессу сгорания.

Косвенный источник загрязнения воздуха связан с процессом тления сигареты, которое продолжается в среднем 8-10 минут. Температура при этом падает до 600°С. Соответственно этому меняется и набор высвобождаемых продуктов горения. В табл. 12.1 показан химический состав воздуха во время курения, а в табл. 12.2 перечень токсичных соединений, попадающих в легкие активного и пассивного курильщика.

Таблица 12.1.

Химический состав воздуха жилых помещений при различных способах сгорания табака

Показатель

Активное курение

Пассивное курение

Размер аэрозолей (мк)

0,1-1,0

0,01-0,1

Оксид углерода (%)

3-5

~ 1

Диоксид углерода (%)

8-11

~ 2

Кислород (%)

12-16

16-20

 

Таблица 12.2.

Поступление в организм активного и пассивного курильщика основных химических соединений, образующихся при сгорании табака

Соединение

Активное курение (20 сигарет/день)

Пассивное курение (8 час/день)

Оксид углерода

40-400 мг

14,4-96 мг

Никотин

10-40 мг

0,08-0,4 мг

Бензол

0,2-2,0 мкг

0,04-0,32 мкг

Нитрозамины

0,05-1,0 мкг

0,03 нг

Аэрозоли

100-400 мг

0,000024-0,00024 мг

Бензпирен

0,2-1,0 мкг

0,001-0,011 мкг

Кадмий

~ 2 мкг

0,001-0,014 мкг

 

Из этого следует, что активный курильщик, выкуривающий 20 сигарет в день, вдыхает в 4 раза больше оксида углерода, в 100 раз больше никотина и в 20 000 больше связанных с аэрозолями канцерогенных нитрозаминов, чем пассивный курильщик.

Показано, что концентрация аэрозольных частиц в домах, где проживают некурящие люди, в среднем составляет 23 мкг/м3. В помещении с одним курильщиком эта концентрация удваивается, с двумя курильщиками – утраивается. Концентрация оксида углерода в накуренных помещениях колеблется от 12 до 90 ppm. Следует упомянуть, что Агентство по охране окружающей среды США определяет допустимую концентрацию СО в воздухе помещений, при одночасовом воздействии на человека - 35 ppm.

Из перечисленного следует, что и пассивные курильщики также поглощают значительные количества вредных продуктов сгорания табака.

У преобладающего большинства несенсибилизированных, здоровых, некурящих людей табачный дым вызывает раздражение слизистых верхних дыхательных путей и глаз. Более того, различные авторы сообщают, что у хронических пассивных курильщиков обнаруживается сниженная функция легких и увеличение числа онкологических заболеваний. У пациентов с заболеваниями сердца и кровеносных сосудов, обструктивными заболеваниям легких, аллергическими заболеваниями, а также у новорожденных и детей пассивное курение играет значительную роль в индукции острых и обострении хронических болезней (рис. 12.2).

Главный токсичный компонент табачного дыма - никотин (рис. 12.3). Путем освобождения вазопрессина никотин способствует подъему кровяного давления; путем активации симпатической системы ведет к выбросу адреналина и, как следствие этого, к сокращению сосудов, увеличению частоты сердечных сокращений, распаду жира и гликогена, увеличению сенсорной чувствительности, увеличению частоты дыхания.

Ряд других продуктов сгорания табака (формальдегид, бенз[a]пирен, радиоактивные соединения) как уже указывалось выше, обладают канцерогенным действием. Семейство полициклических ароматических углеводородов представлено бенз[а]пиреном, бенз[а]антраценом, 7,12--диметилбенз[а]антраценом и др. (рис. 12.4). Эти соединения обладают выраженным канцерогенным действием, которое реализуется путем встраивания в молекулу ДНК с нарушением, тем самым, генетической информации (рис. 12.5).

Бензол также - компонент табачного дыма, где его концентрация может доходить до 100 мкг/м3.

Другой пример закрытого пространства, содержащего значительные количества этого токсичного соединения - внутреннее пространство автомобилей, куда он попадает при испарении бензина (2-5% топлива составляет бензол).

Этот компонент хорошо проникает в организм при ингаляции. В легких метаболизируется и выводится из организма в виде конъюгатов с глюкуроновой или серной кислотами (рис. 12.6). При хроническом воздействии оказывает влияние на гематопоэтическую систему. Способен индуцировать лейкемию у человека.

На рис. 12.7 показана электронная микрофотография альвеолярных макрофагов хронического курильщика. Клетки содержат большое количество твердых частиц, которые содержатся в табачном дыме. Помимо этого, поверхность макрофагов аномально сглажена, что резко отличает их от нормальных клеток.

Дети более чувствительны к действию продуктов табачного дыма. Употребление никотина матерью во время беременности связывают с синдромом внезапной смерти младенца. У детей в возрасте до трех лет продукты сгорания табака вызывают удвоение числа пневмоний, бронхитов. Неблагоприятные эффекты табачного дыма, особенно у детей, коррелируют с количеством курящих в помещении людей.

12.3. Природный газ и продукты его сгорания

Другой важный источник внутреннего загрязнения, сильный сенсибилизирующий фактор для человека - природный газ и продукты его сгорания. Газ - многокомпонентная система, состоящая из десятков различных соединений, в том числе и специально добавляемых (табл. 12.3).

Имеется прямое доказательство того, что использование приборов, в которых происходит сжигание природного газа (газовые плиты и котлы), оказывает неблагоприятный эффект на человеческое здоровье. Кроме того, индивидуумы с повышенной чувствительностью к факторам окружающей среды реагируют неадекватно на компоненты природного газа и продукты его сгорания.

Природный газ в доме - источник множества различных загрязнителей. Сюда относятся соединения, которые непосредственно присутствуют в газе (одоранты, газообразные углеводороды, ядовитые металлоорганические комплексы и радиоактивный газ радон), продукты неполного сгорания (оксид углерода, диоксид азота, аэрозольные органические частицы, полициклические ароматические углеводороды и небольшое количество летучих органических соединений (ЛОС)). Все перечисленные компоненты могут воздействовать на организм человека как сами по себе, так и в комбинации друг к другу (эффект синергизма).

Таблица 12.3.

Состав газообразного топлива

Компоненты

Содержание, %

Метан

75-99

Этан

0,2-6,0

Пропан

0,1-4,0

Бутан

0,1-2,0

Пентан

До 0,5

Этилен

Содержится в отдельных месторождениях

Пропилен

Бутилен

Бензол

Сернистый газ

Сероводород

Диоксид углерода

0,1-0,7

Оксид углерода

0,001

Водород

До 0,001

 

Одоранты – серосодержащие органические ароматические соединения (меркаптаны, тиоэфиры и тиоароматические соединения). Добавляются к природному газу с целью его обнаружения при утечках. Хотя эти соединения присутствуют в весьма небольших, подпороговых концентрациях, которые не рассматриваются как ядовитые для большинства индивидуумов, их запах может вызывать тошноту и головные боли у здоровых людей.

Клинический опыт и эпидемиологические данные указывают, что химически чувствительные люди реагируют неадекватно на химические соединения, присутствующие даже в подпороговых концентрациях. Индивидуумы, страдающие астмой, часто идентифицируют запах, как промотор (триггер) астматических приступов.

К одорантам относится, к примеру, метантиол. Метантиол, известный также как метилмеркаптан (меркаптометан, тиометилалкоголь), - газообразное соединение, которое обычно используется как ароматическая добавка к природному газу. Неприятный аромат обнаруживается большинством людей в концентрации 1 часть на 140 миллионов, однако это соединение может быть обнаружено при значительно меньших концентрациях высоко чувствительными индивидуумами. Токсикологические исследования на животных показали, что 0,16% метантиола, 3,3% этантиола или 9,6% диметилсульфида способны стимулирировать коматозное состояние у 50% крыс, подвергнутых воздействию этих соединений в течение 15 минут.

Другой меркаптан, используемый тоже как ароматическое соединение, - меркаптоэтанол (C2H6OS), известен также как 2--тиоэтанол, этилмеркаптан. Сильный раздражитель для глаз и кожи, способен оказывать токсический эффект через кожу. Огнеопасен и при нагревании разлагается с образованием высоко ядовитых паров SOX.

Меркаптаны, являясь загрязнителями воздуха помещений, содержат серу и способны захватывать элементарную ртуть. В высоких концентрациях меркаптаны могут вызывать нарушение периферического кровообращения и учащение пульса, способны стимулировать потерю сознания, развитие цианоза или даже смерть.

Аэрозоли. Сгорание природного газа приводит к образованию мелких органических частиц (аэрозолей), включая канцерогенные ароматические углеводороды, а также некоторые летучие органические соединения (ЛОС). ЛОС - предположительно сенсибилизирующие агенты и способны индуцировать совместно с другими компонентами синдром «больного здания», а также множественную химическую чувствительность. Особенно чувствительные к ЛОС некоторые индивидуумы.

К ЛОС относится и формальдегид, образующийся в небольших количествах при сгорании газа. Использование газовых приборов в доме, где проживают чувствительные индивидуумы, увеличивает воздействие к этим раздражителям, впоследствии усиливая признаки болезни и также способствуя дальнейшей сенсибилизации.

Аэрозоли, образованные в процессе сгорания природного газа, могут стать центрами адсорбции для разнообразных химических соединений, присутствующих в воздухе. Таким образом, воздушные загрязнители могут концентрироваться в микрообъемах, реагировать друг с другом, особенно, когда металлы выступают в роли катализаторов реакций. Чем меньше по размеру частица, тем выше концентрационная активность для такого процесса.

Более того, водяные пары, образующиеся при сгорании природного газа - транспортное звено для аэрозольных частиц и загрязнителей при их переносе к легочным альвеолам.

При сгорании природного газа образуются и аэрозоли, содержащие полициклические ароматические углеводороды. Они оказывают неблагоприятный эффект на дыхательную систему и являются известными канцерогенными веществами. Помимо этого, углеводороды способны приводить к хронической интоксикации у восприимчивых людей.

Образование бензола, толуола, этилбензола и ксилола при сжигании природного газа также неблагоприятно для здоровья человека. Бензол, как известно, канцерогенен в дозах, значительно ниже пороговых. Воздействие к бензолу коррелирует с увеличенным риском возникновения рака, особенно лейкемии. Сенсибилизирующие эффекты бензола не известны.

Металлоорганические соединения. Некоторые компоненты природного газа могут содержать высокие концентрации ядовитых тяжелых металлов, включая свинец, медь, ртуть, серебро и мышьяк. По всей вероятности, эти металлы присутствуют в природном газе в форме металлоорганических комплексов, типа триметиларсенита (CH3)3As. Связь с органической матрицей этих токсичных металлов делает их растворимыми в липидах. Это ведет к высокому уровню поглощения и тенденции к биоаккумуляции в жировой ткани человека. Высокая токсичность (CH3)4Pb (тетраметилплюмбита) и метилртути (CH3)2Hg предполагает влияние на здоровье человека, так как метилированные составы этих металлов намного больше ядовиты, чем сами металлы. Особую опасность представляют эти соединения во время лактации у женщин, так как в этом случае происходит миграция липидов из жировых депо организма.

Диметилртуть [(CH3)2Hg] - особенно опасное металлоорганическое соединение из--за его высокой липофильности. Метилртуть может быть инкорпорирована в организм путем ингаляционного поступления, а также путем поступления через кожу. Всасывание этого соединения в желудочно--кишечном трактате равно почти 100%. Ртуть обладает выраженным нейротоксическим эффектом и свойством влиять на репродуктивную функцию у человека. Токсикология не располагает данными о безопасных уровнях ртути для живых организмов.

Органические соединения мышьяка также весьма ядовиты, особенно при их метаболическом разрушении (метаболическая активация), заканчивающимся образованием высоко ядовитых неорганических форм.

Продукты сгорания природного газа. Диоксид азота способен действовать на легочную систему, что облегчает развитие аллергических реакций к другим веществам, уменьшает функцию легкого, восприимчивость к инфекционным заболеваниям легких, потенцирует бронхиальную астму и другие респираторные заболевания. Это особенно выражено у детей.

Имеются доказательства того, что NO2, полученный при сжигании природного газа, может индуцировать следующие заболевания легких:

· воспаление легочной системы и уменьшение жизненной функции легкого;

· увеличивает риск астма--подобных признаков, включая появление хрипов, одышку и приступы заболевания. Это особенно часто проявляется у женщин, приготавливающих еду на газовых плитах, а также у детей;

· уменьшает резистентность к бактериальным заболеваниям легких из--за снижения иммунологических механизмов защиты легкого;

· оказывает неблагоприятные эффекты в целом на иммунную систему организма человека и животных;

· воздействует как адъювант на развитие аллергических реакций к другим компонентам;

· увеличивает чувствительность и усиливает аллергическую ответную реакцию на побочные аллергены.

В продуктах сгорания природного газа присутствует довольно высокая концентрация сероводорода (H2S), который загрязняет окружающую среду. H2S ядовит в концентрациях ниже, чем 50 ppm, а в концентрации 0,1-0,2% смертелен даже при непродолжительной экспозиции. Так как организм имеет механизм для детоксикации этого соединения, токсичность H2S связана больше с его воздействующей концентрацией, чем с продолжительностью экспозиции.

Хотя H2S имеет сильный запах, его непрерывное низко--концентрационное воздействие ведет к утрате чувства запаха. Это делает возможным токсический эффект для людей, которые несознательно могут подвергаться действию опасных уровней этого газа. Незначительные концентрации H2S в воздухе жилых помещений приводят к раздражению глаз, носоглотки. Умеренные уровни вызывают головную боль, головокружение, а также кашель и затруднение дыхания. Высокие уровни ведут к шоку, конвульсиям, коматозному состоянию, заканчивающихся смертью. Оставшиеся в живых после острого токсического воздействия H2S испытывают неврологические дисфункции типа амнезии, тремора, сохранения равновесия, а иногда и более серьезного повреждения головного мозга.

Хотя острая токсичность для относительно высоких концентраций H2S хорошо известна, к сожалению, имеются немного информации по хроническому низкодозовому воздействию этого компонента.

Радон. Радон (222Rn) также присутствует в природном газе и может быть доставлен по трубопроводам и трубам к газовым плитам, которые могут стать источниками загрязнения. Так как радон распадается до свинца (период полураспада 210Pb равен 3,8 дням), это приводит к созданию тонкого слоя радиоактивного свинца (в среднем толщиной 0,01 см), который покрывает внутренние поверхности труб и оборудования. Образование слоя радиоактивного свинца повышает фоновое значение радиоактивности на несколько тысяч распадов в минуту (на площади 100 см2). Удаление его очень сложно и требует замены труб.

Следует учитывать, что простого отключения газового оборудования недостаточно, чтобы снять токсическое воздействие и принести облегчение химически чувствительным пациентам. Газовое оборудование должно быть полностью удалено из помещения, так как даже не работающая газовая плита продолжает выделять ароматические соединения, которые она поглотила за годы использования.

Совокупные эффекты природного газа, влияние ароматических соединений, продуктов сгорания на здоровье человека точно не известны. Предполагается, что воздействие от нескольких соединений может умножаться, при этом реакция от воздействия нескольких загрязнителей может быть большие, чем сумма отдельных эффектов.

Таким образом, характеристиками природного газа, вызывающие беспокойство в отношении здоровья человека и животных являются:

· огнеопасность и взрывчатый характер;

· асфиксические свойства;

· продукты сгорания загрязняют воздушную среду помещений;

· присутствие радиоактивных элементов (радон);

· содержание в продуктах сгорания высоко токсичных соединений;

· присутстве следовые количество ядовитых металлов;

· содержание токсичных ароматических соединений, добавляемых к природному газу, особенно у людей с множественной химической чувствительность;

· способность компонентов газа к сенсибилизации.

12.4. Формальдегид

Формальдегид (HCHO) - наиболее простое соединение из группы альдегидов. Бесцветный газ с порогом запаха около 0,1 мг/м3 или 0,08 ppm. Широко применяется в производстве различных строительных материалов и пластмасс (прессованный картон, древесно--стружечные плиты, изолирующие материалы, карбамид--формальдегидные смолы, клеи, текстильные материалы и др.). Упомянутые материалы широко применяются в строительстве, мебельной промышленности. Путем испарения (эксгаляции) попадает в воздушную среду помещений, особенно в первые месяцы после изготовления этих предметов.

Помимо этого, формальдегид образуется в процессе сгорания различных материалов (табака, природного газа, при пользовании открытыми отопительными приборами).

Воздействие на человека зависит от его действующей концентрации в воздухе (табл. 12.4).

Таблица 12.4.

Дозозависимые эффекты формальдегида

Эффект

Концентрация формальдегида в ppm

Отсутствие эффекта

0-0,05

Нейрофизиологические эффекты

0,05-1,5

Порог обоняния

0,05-1,0

Слезотечение, головная боль

0,01-2,0

Раздражение верхних отделов дыхательных путей, тошнота

0,1-25

Раздражение нижних отделов дыхательных путей, тошнота, рвота

5-30

Отек легких

50-100

Смерть

>100

 

Допустимые концентрации формальдегида в воздухе помещений в разных странах устанавливаются на уровне 1-3 ppm (при 8--ми часовом воздействии). Концентрация формальдегида в помещениях сильно зависит от степени его меблированности. Показано, что в условиях хорошей вентилируемости в немеблированной комнате концентрация формальдегида составляет 80 мкг/м3 (65 ppb). При установке мебели эта величина возрастает примерно в три раза, в то время как в наружном воздухе она составляет меньше 3 ppb. Наиболее высокие концентрации формальдегида регистрировались в «мобильных домах» (жилых прицепах), где его концентрация, в среднем, может достигать 2,9 мг/м3 (2,4 ppm). Это обусловлено применением пластмасс для внутренней отделки жилого прицепа. Установлено, что низкие концентрации формальдегида обладают сенсибилизирующим действием. Длительная ингаляция может являться причиной рака слизистой оболочки верхних дыхательных путей и других органов.

Согласно рекомендациям ВОЗ концентрация формальдегида не должна превышать 100 мкг/м3 при получасовом воздействии на человека.

12.5. Пентахлорфенол (ПХФ)

ПХФ до конца 70--х гг. находил широкое применение как фунгицид для защиты древесины. Несмотря на запрет его применения, все еще находятся в обиходе обработанные этим соединением предметы (древесина, текстиль, кожа) (рис. 12.8). В силу высокой стойкости значительные концентрации ПХФ в течение многих лет сохраняются в обработанном им материале.

Основной путь поступления в организм - через ЖКТ. В среднем в организм человека ежедневно поступает 0,1-6 мкг ПХФ. ПХФ в противоположность другим хлорорганическим соединениям не проявляет выраженного свойства к накоплению в жировой ткани. В силу этого период полувыведения составляет около 20 дней. Выводится с мочой в свободном виде или в виде глюкуронида.

При хронической экспозиции этим соединением наблюдается раздражение кожи и слизистых, невралгические симптомы, токсический миокардит, нарушение функции печени и почек, лейкоцитоз, эозинофилия.

Наиболее чувствительны к ПХФ восприимчивые индивидуумы и дети, которые могут подвергнуться его воздействию в детских учреждениях.

12.6. Асбест

Асбест - также один из наиболее опасных загрязнителей внутренней среды помещений. Его канцерогенный эффект не является немедленным, а проявляется только через годы или даже десятилетия.

Весьма широко используется в строительстве и других отраслях хозяйства. В 70--е годы мировое производство асбеста составило примерно 5 млн. тонн. В последнее десятилетие эта цифра значительно снизилась.

Используется как огнеупорный материал в нагревательных приборах и устройствах акустической изоляции, в напольных и потолочных покрытиях, а также в покрытиях гладильных досок, бытовых электроприборах и др.

С течением времени асбест распадается или повреждается, и микроскопические волокна попадают в воздух. Особую опасность представляют волокна длиной > 5 мк и диаметром <3 мк (соотношение длины к диаметру 3:1). Эти частицы могут попадать в легкие и в силу того обстоятельства, что асбест это инертный материал, инкапсулируются. В течение десятилетий волокна остаются в легких, приводя к фиброзу легкого (асбестоз), плевральной или перитонеальной мезотелиоме. Данное заболевание встречается с частотой примерно 1-3 случая на млн среди населения, не подвергавшегося воздействию. В развитых странах мира, начиная с 1980 г., в значительной мере произошло увеличение числа индуцированных асбестом заболеваний (рис. 12.9).

Механизм действия асбеста не установлен. Между тем показано, что этот минеральный материал способен вызывать хромосомные аберрации (делеции). Роль синергиста в развитии упомянутой онкопатологии выполняет курение, которое увеличивает риск заболевания в пять раз.

12.7. Биологические факторы

Сюда относится ряд факторов, которые могут загрязнять внутреннее пространство помещений и служить источником патологии у человека. О некоторых из них (микроорганизмах, плесневых грибах) уже шла речь в гл. 5.

Еще один биологический фактор помещений - клещи домашней пыли (например, Dermatophagoides pteryonyssinus) - основная причина аллергических заболеваний (рис. 12.10).

Каждое жилое помещение содержит этих обитателей. Подсчитано, что в каждом грамме домашней пыли можно обнаружить 1500-2000 клещей. Примерно 10-15% людей демонстрируют аллергические реакции на самих клещей, 80% на их фекалии, 20% - на белковые компоненты клещей.

Контакт аллергена с IgE, фиксированным в тканях бронхов, слизистой оболочки носа и конъюнктивы, приводит к освобождению медиаторов аллергического воспаления и вызывает симптомы астмы либо сенной лихорадки.

Известно, что в процессе жизнедеятельности экскременты клещей покрываются белковой оболочкой, которая не растворяется даже после 16 часов нахождения в растворе соли. В силу этого обстоятельства, их аллергическая способность может сохраняться в течение нескольких месяцев.

Самым высоким содержанием клещей характеризуются спальные комнаты. Например, каждый матрац содержит примерно 1-2 миллиона клещей.

Твердые покрытия пола, паркет, линолеум содержат гораздо меньшее количество клещей, чем покрытые коврами полы.

12.8. Ртуть в быту

Главную роль в загрязнении помещений ртутью играет неосторожное обращение с ртутьсодержащими приборами и изделиями.  Большинство этих приборов абсолютно безопасно, пока не нарушена их герметичность. При нарушении последней ртуть начинает испаряться, заполняя помещение высоко токсичным паром, который не имеет ни цвета, ни запаха и может быть обнаружен только с помощью специальных приборов. Пары ртути довольно тяжелые и плохо рассеиваются, зато хорошо переносятся воздушными потоками на довольно большие расстояния в виде устойчивого "облака". Такие "облака" и потоки могут распространяться на несколько этажей и проявляться в самых неожиданных местах. Особенно опасны скрытые источники ртутных паров (капли ртути находящиеся под плинтусами, покрытиями, в мебели и т.д.). Следующие изделия, содержащие ртуть, используются человеком в быту:

· ртутьсодержащие выключатели и переключатели. Используются в различных устройствах, в том числе в некоторых типах бытовых электрических звонков. Могут содержать до нескольких десятков граммов ртути;

· термометры и терморегуляторы. Одни из наиболее распространенных приборов с ртутным заполнением. Общее количество термометров находящихся у потребителей, в том числе на руках у населения, превышает несколько млн штук. Содержание ртути в медицинском термометре составляет около 2 г.  Следует учитывать, что основной источник ртутного загрязнения в быту медицинский термометр. При нарушении его целостности, особенно если при этом ртуть разлетелась на мелкие капли, в помещении в течение нескольких секунд концентрация паров ртути в воздухе начинает превышать ПДК в 10--20 раз;

· люминесцентные лампы. Используются в промышленных и жилых помещениях. Содержание ртути в люминесцентной лампе составляет 20 - 100 мг;

· барометры и манометры. Эти приборы могут содержать до 2 кг ртути.

В данном разделе не будут описываться основные  медицинские последствия отравления ртутью. О них уже шла речь в гл. 11. Следует лишь подробно остановиться на простейших принципах демеркуризации. Следует помнить, что демеркуризацию в полном объеме осуществляют органы Министерства по чрезвычайным ситуациям (МЧС). Однако, маломасштабную процедуру, особенно начальные ее этапы необходимо уметь проводить и самостоятельно.

При попадании любого количества ртути в жилую зону помещения следует выполнить четыре основных мероприятия.

1. Изоляционные мероприятия. На первом этапе необходимо   изолировать местонахождения ртути, а также самого помещения. Для этого следует надеть марлевую повязку и как можно быстрее вывести из помещения всех жильцов. Закрыть место, где находится ртуть мокрыми газетами и открыть окна в помещении. По--возможности постараться собрать в пластиковые мешки загрязненные вещи и предметы, плотно их закрыть и вынести из помещения. Для предотвращения распространение ртутных паров плотно закрыть дверь в помещение. Тщательно оклеить щель по периметру  липкой лентой.

2. Мероприятия по снижению испаряемости ртути. Если есть возможность, то следует снизить температуру в помещении, где была разлита ртуть. В силу того, что медицинские термометры используют, главным образом в холодное время года, то для понижения температуры достаточно открыть окна. Это мероприятие позволит снизить процесс испарения ртути. Другим способом  является прекращение на какое--то время всех действий в данном помещении. Дело в том, что в медицинских приборах используется  чистая ртуть, которая имеет высокую испаряемость. При ее загрязнении, в том числе пылевыми частицами, аэрозолями из воздуха ее способность к испарению резко уменьшится и следовательно, вероятность отравления снижается. Для достижения этого, необходимо изолированное помещение оставить на несколько часов.

3. Механическая демеркуризация.  Для  проведения процедуры необходимо приготовить: стеклянную банку с крышкой для сбора капель ртути, толстую иглу или вязальную спицу, медицинский шприц; кусочки пластыря, лист плотной бумаги, резиновые перчатки; настольную лампу.  Необходимо надеть одежду из синтетических материалов, которая меньше загрязняется парами ртути. Работу следует проводить в резиновых перчатках. Смысл этого этапа состоит в сборе капель ртути в герметичную емкость. Начинать сбор  следует с самых больших капель. Для этого используют лист плотной бумаги, предварительно согнутый с одной стороны. Для закатывания капель на лист бумаги используют вязальную спицу или толстую иглу. Двигая каплю листом бумаги, ее можно соединить с другими каплями и затем одну большую каплю перенести в банку. Чтобы капли были лучше видны, очищаемую поверхность следует подсветить сбоку настольной лампой. Для сбора самых мелких капель можно использовать кусочки пластыря. Удобно доставать ртуть из щелей с помощью медицинского шприца с толстой иглой.

С собранной ртутью следует обращаться аккуратно. Ни в коем случае нельзя выбрасывать ее в канализацию или мусоропровод. Это приведет к новым,  трудно удаляемым загрязнениям. Банку с собранной ртутью необходимо сдать представителям  МЧС. Не рекомендуется пользоваться при механической демеркуризации пылесосом. Во--первых, при сборе ртути пылесосом в помещении резко возрастает концентрация ее паров. Во--вторых обычный пылесос после такой процедуры использовать по прямому назначению больше будет нельзя из--за его сильного загрязнения.

4. Химическая демеркуризация. После того как все видимые капли ртути собраны,  можно приступить к следующей стадии работ - химической демеркуризации. Для этого необходимо приготовить раствор, обладающий окислительными свойствами. Демеркуризационный  раствор готовят путем добавления на литр воды несколько кристаллов "марганцовки" (до темно--бурого цвета), столовой ложки соли и столовой ложки уксусной эссенции или щипотки лимонной кислоты. Следует наносить раствор на те места, где поводился сбор ртути, уделяя особое внимание щелям, куда можно залить небольшое количество раствора. Нанесенный раствор следует оставить на 6--8 часов, периодически, по мере высыхания раствора, смачивая водой обработанную поверхность.

В заключении следует тщательно промыть обработанную поверхность с использованием моющего средства и провести влажную уборку всего помещения.

12.9. Аэроионы

Определенный фактор, влияющий на самочувствие человека и его заболеваемость, - концентрация аэроионов. Обычно их концентрация составляет от сотен до нескольких тысяч на см3 воздуха (табл. 12.5). Аэроионы имеют положительный и отрицательный заряд, и их соотношение составляет 5:4 в пользу первых из них. Положительный физиологический эффект оказывают ионы с негативным зарядом (легкие ионы). Тяжелые ионы – это те же самые молекулы, но осевшие на мельчайших частицах. Они отрицательно действуют на организм человека. Основные отрицательные легкие ионы в атмосфере - ионы озона (О3-), а основные положительные – ионы окиси азота (NO+). Когда мы дышим, часть легких ионов превращается в тяжелые (именно поэтому в многолюдном помещении так трудно дышать – воздух спертый и несвежий). Мало того, легкие ионы поглощаются и поверхностями помещения (материалами и покрытиями, мебелью, одеждой).

Таблица 12.5.

Нормативы содержания легких и тяжелых ионов в воздухе жилых помещений.

Уровни

Число легких ионов в 1 куб.см. воздуха

Положительных ионов

Отрицательных ионов

Минимально необходимый

400

600

Оптимальный

1500-3000

3000-5000

Максимально допустимый

50000

50000

 

В некоторых плохо вентилируемых помещениях концентрация аэроинов с положительным зарядом может возрастать, что нарушает упомянутое соотношение и является одной из причин явления, которое носит название «синдрома больного здания» (СБЗ).

Этот термин появился около 20 лет назад. Согласно определению ВОЗ, СБЗ - синдромокомплекс, касающийся неспецифических ощущений в виде плохого самочувствия, которое связывается с пребыванием в некоторых современных зданиях.

Наиболее распространенные симптомы, относящиеся к СБЗ, - сонливость, ощущение заложенности носа, сухости в горле, головная боль, раздражение или сухость глаз, насморк, боль в спине, шее или плечах, повышенная чувствительность к запахам. Все симптомы неспецифические и могут сильно отличаться для разных помещений.

Причина возникновения перечисленных симптомов не известна. В большинстве случаев признаки недомогания исчезают после отъезда из данного здания. В настоящее время признано, что СБЗ нельзя объяснить действием одного какого--либо фактора. Один из доминирующих факторов - недостаточность вентиляции, химические контаминанты в воздухе (ЛОС, формальдегид, продукты горения), пылевые клещи, пыль, микроорганизмы и недостаток отрицательно заряженных ионов. Большое значение имеет влажность воздуха в помещении. В то время как высокая относительная влажность может вносить вклад распространение и действие проблемы загрязнителя, необычно низкий уровень - ниже 20 или 30% - может усиливать эффекты раздражителей на слизистые и может даже непосредственно действовать раздражающим образом.

Тем не менее, согласно последним данным, синдром больного здания коррелирует, главным образом, с размножением в системах вентиляции, водоснабжения плесневых грибков, вида Penicillium и Stachybotrys. Последний тип грибка производит микотоксин, который оказывает воздействие на функцию центральной нервной системы. Согласно данным ВОЗ примерно 30% от новых и повторно реконструированных зданий во всем мире могут быть причиной жалоб, связанных с внутренним качеством воздушной среды.

12.10. Неионизирующие излучения. Электромагнитные поля. Электросмог

12.10.1. Общие представления

Неионизирующие излучения являются одним из самых мощных экологических факторов, действующего на человека в современном обществе. Это связано со следующими обстоятельствами:

· в силу развития цивилизации, повышения благосостояния интенсивность электромагнитного излучения увеличивается в 10 раз  каждые 15 лет;

· неионизирующие излучения действуют на все слои общества, включая новорожденных детей, беременных женщин, стариков и больных людей;

· электромагнитное воздействие имеет непрерывный характер, т.е. действует на человека фактически круглосуточно.

Последние годы всю совокупность электромагнитных полей именуют электросмогом.

Электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле (Е) порождает магнитное поле (Н), а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП "отрывается" них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне).

Электромагнитные волны характеризуются длиной волны - λ (лямбда), и частотой – f . Международная классификация электромагнитных волн по частотам приведена в таблице 12.6.

Для практических целей выделяют низкочастотный (3 – 3000 Гц), среднечастотный (0,3 – 3 МГц) и высокочастотный диапазоны (> 3 МГц).

Электрическое поле измеряется в В/м (вольт/метр), магнитное в тесла (Т) или производных – мТ (миллитесла, тысячная доля Т), мкТ (микротесла, миллионная доля тесла).

В  странах СНГ на частотах выше 300 МГц принято  измерять плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ), который выражают  в Вт/м2, мВт/cм2, мкВт/см2, соответствующих измерению мощности в  Вт, милливаттах, микроваттах на единицу площади (м2, см2). ППЭ характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

Важная особенность ЭМП - это деление его на так называемую "ближнюю" и "дальнюю" зоны.

В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r < l λ ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату r -2 или кубу r -3 расстояния. В "ближней" зоне излучения электромагнитная волне еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно.

"Дальняя" зона - это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3 λ . В "дальней" зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1.

В "дальней" зоне излучения устанавливается связь между Е и Н:

Е = 377Н,

где 377 - волновое сопротивление вакуума, Ом. Поэтому измеряется, как правило, только Е.

Упомянутые частотные диапазоны ЭМ волн находят применение в различных видах человеческой деятельности. Сверхнизкий частотный диапазон является основой промышленной электросети (50 Гц). ОНЧ и НЧ – рабочие частоты компьютерных мониторов и дисплеев. Диапазон свыше 0,3 ГГц (микроволновый диапазон) используется в радиотелефонии, бесшнуровых телефонах, сотовой связи, в работе микроволновых печей.

Таблица 12.6.

Международная классификация электромагнитных волн по частотам

Частотный диапазон

Границы диапазона

Волновой диапазон

Границы диапазона

Крайние низкие, КНЧ

3-30 Гц

Декамегаметровые

100-10 Мм

Сверхнизкие, СНЧ

30-300 Гц

Мегаметровые

10-1 Мм

Инфранизкие, ИНЧ

0,3-3 кГц

Гектокилометровые

1000-100 км

Очень низкие, ОНЧ

3-30 кГц

Мириаметровые

100-10 км

Низкие частоты, НЧ

30-300 кГц

Километровые

10-1 км

Средние, СЧ

0,3-3 МГц

Гектометровые

1-0,1 км

Высокие частоты, ВЧ

3-30 МГц

Декаметровые

100-10 м

Очень высокие, ОВЧ

30-300 МГц

Метровые

10-1 м

Ультравысокие, УВЧ

0,3-3 ГГц

Дециметровые

1-0,1 м

Сверхвысокие, СВЧ

3-30 ГГц

Сантиметровые

10-1 см

Крайне высокие, КВЧ

30-300 ГГц

Миллиметровые

10-1 мм

Гипервысокие, ГВЧ

300-3000 ГГц

Децимиллиметровые

1-0,1 мм

 

На рис. 12.11 показано применение различных частотных диапазонов в деятельности человека.

 

12.10.2. Биологическое действие электромагнитных полей

Установлено, что электромагнитные волны по--разному взаимодействуют с тканями человеческого организма, что определяет их биологическое действие.

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. 12.12).

Экспериментальные данные свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМ полей во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего поля ведущим является тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне излучения (для радиочастот выше 300 МГц, менее 1 мВт/см2) 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 ЭМ полей:

· интенсивность;

· частота;

· продолжительность облучения;

· модуляция сигнала;

· сочетание частот ЭМ полей,

· периодичность действия.

В настоящее время выделяют три механизма  действия ЭМП:

· мелатониновый;

· туннелирующий;

· резонансный.

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 поле обладает способностью подавлять выработку эпифизом мелатонина. Это будет влиять на функционирование эндокринной системы организма, а через нее на другие органы и системы, что при длительном воздействии может вести к  заболеванию.  

Согласно недавним исследованиям модулированное СВЧ ЭМП обладает "тунелирующим" эффектом на   клетки  головного мозга и тем самым открывает доступ для поступления через мембраны в мозг различных токсинов, в том числе тяжелых металлов. «Туннелирующий» эффект связан с образованием в мембранах клетки пор или каналов, через которые может происходить движение ионов, которое сопровождается изменением  ионного гомеостаза и функции клетки. В этом отношении особенно активно микроволновое излучение.

Помимо всего прочего, человеческий организм состоит из токопроводящих тканей (напр. нервная) и  жидкостей (кровь, лимфа, межклеточная жидкость). В силу этого обстоятельства тело человека в целом, а также его отдельные части представляют из себя резонаторы, т.е. антенны. Из--за колебательного характера электромагнитного излучения  резонансные отношения могут иметь место определенных длин волн, а также с их кратными частями – 1/2, 1/4 и 1/16 длиной волны. Резонансная частота человеческого организма или его частей для целой длины волны может быть рассчитана по следующей формуле:

F (МГц) = С / L /1000000,

где С – скорость свете в вакууме 2,99792456 * 108 м/с;

L – длина тела человека или его частей, м.

Таким образом, при росте человека 1,7 м все тело является резонатором для длин волн с частотами  180, 45 и 11  МГц.

Электрическая составляющая электромагнитного поля формирует на поверхности тела человека и его внутренних органах  определенный потенциал (от нескольких сот милливольт до десятков вольт). Этот потенциал взаимодействует с собственными биоэлектрическими импульсами органов человека, величина которых составляет всего несколько милливольт и тем самым искажает функцию определенных органов и систем организма (нервная, сердечно--сосудистая системы).

В качестве примера можно привести следующее. Диаметр головы взрослого мужчины или женщины, в среднем, равен 17--19 см, у ребенка 5 лет -- 16 см.  Из--за этих причин голова взрослого и особенно ребенка  является прекрасной антенной для  частот 450 МГц, и 900 МГц, применяемых  в технологиях сотовой связи NMT--450  и  GSM--900 соответственно.

Низкочастотное электромагнитное поле может переносить свою тактовую частоту на биологические структуры (например нервные, мышечные волокна) и тем самым дискоординировать их функции. Следствием этого могут быть нарушения функции коры головного мозга, ритма сердечных сокращения, а также другие проявления.

В подавляющем большинстве случаев облучение происходит полями относительно низких уровней. На современном этапе определены наиболее чувствительные системы организма человека. К ним относятся: нервная, иммунная, эндокринная и половая системы. При этом их относят к критическим. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМ полей на население.

Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы в центральной нервной системе, лейкозы, опухоли мозга, гормональные заболевания.

Особо опасны ЭМ излучения для детей, беременных, людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной и сердечно--сосудистой систем, с аллергическими проявлениями, с ослабленным иммунитетом.

Нервная система. Является одной из наиболее чувствительных систем в организме человека к воздействию ЭМ полей. На уровне нервной клетки, структурных образований, участвующих в передаче нервных импульсов, на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения при воздействии ЭМ излучения малой интенсивности. Изменяется нервная высшая деятельность, память. Определенные структуры головного мозга имеют повышенную чувствительность к ЭМ полям. Особенно высокую чувствительность к ЭМП проявляет нервная система эмбриона.

Иммунная система. В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние ЭМ излучений на иммунологическую реактивность организма. Необходимо упомянуть нарушения процессов иммуногенеза, чаще в сторону угнетения. Возникновение аутоиммунных реакций связывают не столько с изменением антигенной структуры тканей, сколько с патологией самой 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 ЭМ полей высоких интенсивностей на иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на Т--систему клеточного иммунитета.

Эндокринная система и нейрогуморальная реакция. При данной ответной реакции ведущее место отводится изменениям в гипофиз--надпочечниковой системе. Исследования показали, что при действии ЭМ полей, как правило, происходила стимуляция гипофизарно--адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналина в крови.

Половая и репродуктивная системы. Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем. ЭМ поля могут, например, вызывать уродства, воздействуя на эмбрион в различные стадии беременности. Наиболее уязвимые периоды - обычно ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего органогенеза. Отмечена более высокая чувствительность к воздействию ЭМ полей яичников, нежели семенников.

Результаты проведенных эпидемиологических исследований позволяют 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. С начала 60--х гг. в СССР были проведены широкие исследования по изучению здоровья людей, имеющих контакт с ЭМП на производстве. Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с ЭМ полями в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний, клиническую картину которых определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечно--сосудистой систем. Было предложено выделить даже самостоятельное заболевание - радиоволновая болезнь. Это заболевание, по мнению авторов, может иметь, по мере усиления тяжести клинических проявлений, три синдрома:

· астенический синдром;

· астено--вегетативный синдром;

· гипоталамический синдром.

Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия ЭМ--излучения на человека (радиоволновая болезнь) являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся, прежде всего, в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время находившиеся в зоне действия 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), болями в области сердца и др. Отмечаются также фазовые изменения состава периферической крови (лабильность показателей) с последующим развитием умеренной лейкопении, нейтропении, эритроцитопении. Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц, по роду своей работы постоянно находящихся под действием ЭМ излучения с достаточно большой интенсивностью. Работающие с МП и ЭМ полями, а также население, живущее в зоне действия ЭМ полей, жалуются на раздражительность, неопределенную симптоматику. Через 1-3 г. у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на плохой сон, утомляемость.

Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых уровней ЭМ излучения (особенно в дециметровом диапазоне волн) может повести к психическим расстройствам.

12.10.3. Медицинские аспекты действия ЭМП

Первичным проявлением действия ЭМП на организм человека является электрочувствительность. 

          Это новый термин, который недавно вошел в терминологию специалистов, занимающихся проблемами экологической медицины. Обозначает повышенную чувствительность к компонентам электросмога, т.е. электромагнитным  полям различных частот, начиная  со статического электричества и кончая СВЧ диапазоном. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения имеется около 5% электрочувствительных индивидуумов.

          Наиболее часто электрочувствительность встречается у жителей средней полосы (сюда следует отнести и Беларусь), а также в северных странах. В станах средиземноморья такая патология не встречается. Женщины менее чувствительны с электросмогу, чем мужчины. Наиболее выражен этом сиптомокомплекс у "сов" и меньше у "жаворонков".  Эти изменения обусловлены особенностями строения Х хромосомы человека. Более чувствительны метеозависимые люди и индивидуумы, реагирующие на геомагнитные явления (магнитные бури). Имеют значения ранее перенесенные заболевания, никотиновая  и алкогольная  зависимости.   Степень проявления электрочувствительности строго индивидуальна.

          В основном, преобладают неопределенные жалобы, которые возникают у человека в результате пребывания его в помещениях (на работе, в домашней обстановке). Выделяют три группы симптомов.

Общие симптомы:

· нарушение концентрации внимания;

· головные боли;

· общая слабость, потеря сил;

· потеря работоспособности;

· непреходящая усталость;

· приступы головокружения;

· плохой, поверхностный сон;

· снижение потенции;

· состояние внутреннего опустошения;

· нестабильность температуры тела;

· аллергические реакции.

Симптомы со стороны нервной системы:

· функциональные нарушения центральной и вегетативной нервной систем;

· изменения электроэнцефалограммы;

· неврастенические проявления;

· склонность к потению;

· легкое дрожание  пальцев.

Симтомы со стороны сердечно--сосудистой системы:

· кардиоваскулярные нарушения;

· ваготонические нарушения сердечно--сосудистой системы;

· Нестабильность пульса и артериального давления.

          Наибольшее совпадение чувствительности для сердечно--сосудистой, дыхательной и нервной систем наблюдается в области частоты 50 Гц (рис.12.13). Следовательно, организм реагирует на электросмог преимущественно на той частоте, с которой наиболее часто сталкиваются как дома, так и на работе. На человека эта частота действует, в том числе и ночью, когда организм расслаблен и отдыхает. Вот почему так важно знать распределение электросмога в области нашего спального места и  почему так важно первым его санировать.

Для большинства врачей люди, страдающие от электросмога  не совсем желательные пациенты. Чаще всего им приписывают диагноз астено--вегетативный или астенический синдром.

12.10.4. Основные источники электромагнитных полей

В связи с повышением благосостояния общества, появлением новых технологий разнообразие источников ЭМП весьма высоко. Необходимо рассмотреть главные из них.

Электропроводка. Наибольший вклад в электромагнитную обстановку жилых помещений в диапазоне промышленной частоты 50 Гц вносит электротехническое оборудование здания, а именно: кабельные линии, подводящие электричество ко всем квартирам и другим потребителям системы жизнеобеспечения здания, а также распределительные щиты и трансформаторы, различного рода удлинители, бытовые приборы. Большую роль в возникновение электросмога может вносить неправильно сделанная проводка. В помещениях, смежных с этими источниками, обычно повышен уровень магнитного поля промышленной частоты, вызываемый протекающим электротоком.

На рис. 12.14 показан пример воздействия на человека различных составляющих ЭМП. При этом магнитная компонента (H1) образуется из--за работы расположенного в соседней комнате компьютера. Электрические составляющие формируются за счет напряжения, подводимого к осветительной лампе над изголовьем кровати (E1), люстры в нижнем помещении (Е2) и удлинителя, находящегося под кроватью спящего (Е3).

На рис. 12.15 показано распределение магнитного поля в жилом помещении, рядом с которым находится распределительный щит электропитания. Наибольшую опасность это имеет для спальных комнат, а также мест проведения наибольшего времени в квартире, т.к. в них человек проводит до 50% времени.

В настоящее время многие специалисты считают предельно допустимой величину магнитной индукции равной 0,05-0,2 мкТл. При этом считается, что развитие заболеваний - прежде всего лейкемии - очень вероятно при продолжительном облучении человека полями более высоких уровней (несколько часов в день, особенно в ночные часы, в течение года). ПДУ воздействия электрического поля промышленной частоты для населения не должен превышать 500 В/м. Основными мерами защиты от ЭМП промышленной частоты являются:

· исключение продолжительного пребывание (несколько часов в день) в местах повышенного уровня магнитного поля промышленной частоты;

· максимальное удаление от источников облучения спальных мест. Расстояние до распределительных щитов, силовых электрокабелей должно быть не менее 2,5-3 метров.

Бытовые электроприборы. Все бытовые приборы, работающие с использованием электрического тока, являются источниками электромагнитных полей. Наиболее мощными следует признать: СВЧ--печи, аэрогрили, холодильники с системой «без инея», кухонные вытяжки, электроплиты, телевизоры. Реально создаваемое ЭМП в зависимости от конкретной модели и режима работы может сильно различаться среди оборудования одного типа (рис. 12.16). Значения магнитного поля тесно связаны с мощностью прибора, чем она выше, тем выше магнитное поле при его работе. Источник ЭМП в них - промышленная электросеть, а также другие, более высокие частоты, которые излучаются различными блоками аппарата.

С увеличением расстояния от прибора магнитное поле уменьшается (рис. 12.17), что может быть одним из способов защиты от этого вида воздействия. Значения ЭМП от различных бытовых приборов нормируются согласно межгосударственным (российско--белорусским) санитарным нормам (табл. 12.7).

 

 

Таблица 12.7.

Предельно допустимые уровни электромагнитного поля для потребительской продукции, являющейся источником ЭМП

Источник

Диапазон

Значение ПДУ

Примечание

 

1

2

3

4

Индукционные печи

20-22 кГц

500 В/м

4 А/м

Условия измерения:

расстояние 0,3 м от корпуса

СВЧ печи

2,45 ГГц

10 мкВт/см2

Условия измерения:

расстояние 0,50 ± 0,05 м от любой точки, при нагрузке 1 литр воды

Видеодисплейный терминал ПЭВМ

5 Гц - 2 кГц

Епду = 25 В/м

Впду = 250 нТл

Условия измерения:

расстояние 0,5 м вокруг монитора ПЭВМ

2-400 кГц

Епду = 2,5 В/м

Впду = 25 нТл

50 Гц

Е = 500 В/м

Условия измерения:

расстояние 0,5 м от корпуса изделия

Прочая продукция

0,3-300 кГц

Е = 25 В/м

 

0,3-3 МГц

Е = 15 В/м

3-30 МГц

Е = 10 В/м

30-300 МГц

Е = 3 В/м

0,3-30 ГГц

ППЭ = 10 мкВт/см2

 

Допустимые уровни (ДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой радиосвязи (непрофессиональное воздействие)

Таблица 12.10.

Категория облучения

Величина ВДУ ЭМИ

Облучение населения, проживающего на прилегающей селитебной территории, от антенн базовых станций

ДУ = 10 мкВт/см2

Облучение пользователей радиотелефонов

ДУ = 100 мкВт/см2

 

Теле-- и радиостанции. Передающие радиоцентры (ПРЦ) обычно размещаются в специально отведенных для них зонах и могут занимать довольно большие территории (до 1000 га). Зону возможного неблагоприятного действия ЭМП, создаваемых ПРЦ, можно условно разделить на две части. Первая часть зоны - это собственно территория ПРЦ, где размещены все службы, обеспечивающие работу станции. Эта территория охраняется и на нее допускаются только лица, профессионально связанные с обслуживанием передатчиков, коммутаторов и другого оборудования. 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. Широко распространенными источниками ЭМП в населенных местах в настоящее время являются радиотехнические передающие центры (РТПЦ), излучающие в окружающую среду ультракороткие волны ОВЧ и УВЧ--диапазонов. Сравнительный анализ санитарно--защитных зон (СЗЗ) и зон ограничения застройки в зоне действия таких объектов показал, что наибольшие уровни облучения людей и окружающей среды наблюдаются в районе размещения РТПЦ «старой постройки» с высотой антенной опоры не более 180 м.

Радиостанции ДВ (частоты 30-300 кГц). В этом диапазоне длина волн относительно большая (например, 2 км для частоты 150 кГц). На расстоянии одной длины волны или меньше от антенны поле может быть достаточно большим, например, на расстоянии 30 м от антенны передатчика мощностью 500 кВт, работающего на частоте 145 кГц, электрическое поле может быть выше 630 В/м, а магнитное - выше 1,2 А/м.

Радиостанции СВ (частоты 300 кГц - 3 МГц). Данные для радиостанций этого типа свидетельствуют о том, что напряженность электрического поля на расстоянии 200 м может достигать 10 В/м, на расстоянии 100 м - 25 В/м, на расстоянии 30 м - 275 В/м (приведены данные для передатчика мощностью 50 кВт).

Радиостанции КВ (частоты 3-30 МГц). Передатчики радиостанций КВ имеют обычно меньшую мощность. Однако они чаще размещаются в городах, могут быть размещены даже на крышах жилых зданий на высоте 10-100 м. Передатчик мощностью 100 кВт на расстоянии 100 м может создавать напряженность электрического поля 44 В/м и магнитного поля 0,12 А/м.

Телевизионные передатчики. Телевизионные передатчики располагаются, как правило, в городах. Передающие антенны размещаются обычно на высоте выше 110 м. С точки зрения оценки влияния на здоровье интерес представляют уровни поля на расстоянии от нескольких десятков метров до нескольких километров. Типичные значения напряженности электрического поля могут достигать 15 В/м на расстоянии 1 км от передатчика мощностью 1 МВт.

Основной принцип обеспечения безопасности - соблюдение установленных санитарными нормами ПДУ ЭМП. Каждый радиопередающий объект имеет санитарный паспорт, в котором определены границы санитарно--защитной зоны. Только при наличии этого документа территориальные органы Госсанэпиднадзора разрешают эксплуатировать радиопередающие объекты. Периодически они производят инструментальный контроль электромагнитной обстановки на предмет её соответствия установленным ПДУ (табл. 12.8).

Таблица 12.8.

Предельно допустимые уровни воздействия ЭМП, создаваемых радиотехническими объектами для основного населения

Источник

Диапазон частот

Значение ПДУ

Примечание

Радиотехнические объекты

30-300 кГц

25 В/м

Для всех случаев облучения

0,3-3 МГц

15 В/м

3-30 МГц

10 В/м

30-300 МГц

3 В/м

300 МГц - 300 ГГц

10 мкВт/см2

 

Линии электропередач (ЛЭП). Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии достигает десятков метров.

Дальность распространения электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии ЛЭП - например, ЛЭП 220 кВ). Чем выше напряжение, тем больше зона повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоны не изменяются во время работы ЛЭП.

Дальность распространения магнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течение суток, так и с изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.

ЛЭП - наиболее сильные факторы влияния на биологические объекты. Например, в районе действия электрического поля ЛЭП у насекомых проявляются изменения в поведении: у пчел фиксируется повышенная агрессивность, беспокойство, снижение работоспособности и продуктивности, склонность к потере маток; у жуков, комаров, бабочек и других летающих насекомых наблюдается изменение поведенческих реакций, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля.

У растений распространены аномалии развития: часто меняются формы и размеры цветков, листьев, стеблей, появляются лишние лепестки.

Здоровый человек страдает от относительно длительного пребывания в поле ЛЭП. Кратковременное облучение в течение нескольких минут способно привести к негативной реакции только у гиперчувствительных людей.

При продолжительном пребывании (месяцы-годы) людей в электромагнитном поле ЛЭП могут развиваться заболевания сердечно--сосудистой и нервной систем организма человека. В последние годы к числу отдаленных последствий относят стохастический эффект в виде развития онкологических заболеваний.

Основной принцип защиты здоровья населения от электромагнитного поля ЛЭП состоит в установлении санитарно--защитных зон для линий электропередачи, нормировании и снижении напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов.

Границы санитарно--защитных зон на действующих линиях определяются по критерию напряженности электрического поля - 1 кВ/м (табл. 12.9).

Таблица 12.9.

Допустимые уровни воздействия ЭП ПЧ на население от ЛЭП

ПДУ ЭП ПЧ, кВ/м

Условия облучения

0,5

внутри жилых зданий

1,0

на территории зоны жилой застройки

5,0

в населенной местности вне зоны жилой застройки (земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа в пределах поселковой черты и сельских населенных пунктов в пределах черты этих пунктов), а также на территории огородов и садов;

10,0

на участках пересечения воздушных линий электропередачи с автомобильными дорогами I–IV категорий;

15,0

в ненаселенной местности (незастроенные местности, хотя бы и часто посещаемые людьми, доступные для транспорта, и сельскохозяйственные угодья);

20,0

в труднодоступной местности (недоступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения.

 

Сотовая связь. Принципы мобильной телефонии. Одним из основных источников электромагнитного излучения современного человека является мобильная телефония. Уровни облучения за счет этих источников весьма высоки и в дальнейшем, за счет появления новых технологий следует ожидать дальнейшего увеличения интенсивности излучения. При этом, новые устройства будут использовать все более высокие частоты. Примером может являться недавно появившаяся технология безкабельного соединения электронных устройств Bluetоoth, использующая принцип радиосвязи.

В Республике Беларусь в качестве несущей частоты используются  диапазоны 450 МГц  (длина волны 67 см) и 900 МГц ( длина волны 33 см). Первая из частот используется в стандартах NMT и CDMA--2000 (оператор сотовой связи Белсел), вторая в стандарте GSM (Globale System for Mobile Communication)  операторы Velcom, МТС, БеСТ.

Таблица 12.10.

Краткие технические характеристики стандартов систем сотовой радиосвязи

Наименование стандарта

Диапазон рабочих частот БС

Диапазон рабочих частот МРТ

Максимальная излучаемая мощность БС

Максимальная излучаемая мощность МРТ

Радиус «соты»

NMT--450

аналоговый

463–467,5 МГц

453–457,5 МГц

100 Вт

1 Вт

1–40 км

GSM--900

цифровой

925–965 МГц

890–915 МГц

40 Вт

0,25 Вт

0,5–35 км

 

 

                Для передачи информации (речь, компьютерные данные) несущую частоту необходимо определенным образом изменять, т.е модулировать. Это может быть сделано путем изменения амплитуды волн, частоты или фазы.

          Более подробно следует остановиться на  технических и медико--биологических аспектах стандарта GSM, как одной из базовых технологий второго поколения сотовой связи. Основой любой сотовой связи является деление территории охвата на определенные ячейки или соты (рис.12.18). Электромагнитные модулированные сигналы передаются в пределах  ближайшей соты от мобильного аппарата на базовую станцию и обратно. Далее они могут быть переданы по кабельному соединению или  радиосигналом в зоне прямой видимости с одной соты к другой на частоте (13, 23 или 38 ГГц).

Электромагнитные волны длиной  33--67 см могут легко огибать препятствия (неровности местности, здания), отражаться  и преломляться,  однако, их  распространение  лимитировано. По технологии стандарта GSM такое расстояние ограничивается на открытой местности 35 км. В этом случае, идеальная сотовая сеть будет состоять из шестиугольных ячеек, имеющих базовую станцию в центре. Однако практически их размер из--за особенностей местности и имеющихся строений будет меньше указанной величины. В крупных городах базовые станции часто строятся на расстоянии нескольких сот метров друг от друга. Такие структуры носят название «макроячеек». Меньшие по мощности и, следовательно, по покрытию базовые станции могут устанавливаться в местах большого скопления пользователей, например на вокзалах, в метро («микроячейки»). И уж совсем маломощные станции могут быть устроены в больших зданиях для обслуживания офисов («пикоячейки»). Принципы сотовой связи подразумевает передачу сигнала при перемещении пользователя от одной ячейки к другой, обеспечивая его мобильность.

          Часто для обслуживания соты разбиваются во избежание помех на сектора по 120о с различными частотами для каждого канала.

          Для увеличения числа пользователей в системе GSM используется технология  множественно, время--разделенного доступа - TDMA (Time Division Multiple Access), который позволяет один канал использовать нескольким абонентам. Этого достигают сжатием определенного объема информации каждые 4,6 мс (миллисекунды – тысячная доля секунды) для передачи ее в виде одиночного импульса продолжительностью 0,58 мс.  Восемь таких импульсов объединены в пачку и, следовательно, восемь абонентом одновременно могут использовать этот канал связи. Этим достигается увеличение числа абонентов. Таким образом, формируя импульсы длительностью 0,58 мс через каждые   4,6 мс, сотовые телефоны  пульсируют с частотой 217 Гц (1 с=1000 мс/4,6 мс=217,4 или 217).

          По техническим причинам происходит дальнейшее сжатие информации, которое ведет к объединению упомянутых «пачек» из 8 сигналов в  импульс, состоящий  из 26 «пачек». Это ведет к появлению  пульсации электромагнитного поля с частотой 8,34 Гц (217 Гц/26=8,34 Гц).

          Максимальная допустимая выходная мощность телефона стандарта GSM не должна превышать 2 Вт. При этом из--за применения технологии TDMA она не будет превышать 0,25 Вт (2 Вт/8=0,25 Вт), а в силу так называемого адаптивного управления мощностью аппарата, заключающегося в уменьшении до минимума выходной мощности сотового телефона, она может уменьшаться в тысячи раз (например, вблизи базовой станции).

          Имеет место  еще одна частота пульсации сотового аппарата. В некоторых из них используется  технология DTX (Discontinuous Transmission Mode), заключающаяся в резком уменьшении выходной мощности при паузах  и ее восстановлении при возобновлении  разговора. Это является причиной появления еще одной частоты пульсации аппарата мобильной связи равной 2 Гц.

          Резюмируя сказанное можно заключить, что наибольшей выходной мощностью обладает аппарат при максимальном удалении от базовой станции или при уменьшении сигнала за счет эффекта экранирования (например, во время разговора в тоннеле, железном гараже или железобетонном здании) или за счет уменьшения эффективности антенны (касание во время разговора самой антенны или верхней части аппарата).

                Третьим поколением системы сотовой связи является система IMT--2000 (International Mobile Telecommunications – 2000), известная в Европе как UMTS (Universal Mode Telecommunications System), реализованная в настоящее время в стандарте CDMA--2000(Code Division Multiple Access). В зависимости от условий использования каналов связи частота пульсации аппарата мобильной связи может составлять 1600 Гц или лежать в диапазоне 100--800 Гц. Следовательно, источником пульсирующего излучения компоненты этой системы не обладают.

Излучение от сотовых телефонов.        При работе мобильного телефона стандарта GSM и выходной мощностью 2 Вт вблизи антенны создается электрическое поле с напряженностью 100 В/м. По действующим в Беларуси нормативным документам плотность потока от аппарата мобильной связи не должна превышать 100 мкВт/см2.

Излучение от базовых станций. Базовые станции устанавливают на автономных мачтах высотой 10--30 м или на коротких опорах на крышах зданий. К выбору места размещения антенн  с точки зрения санитарно--гигиенического надзора не предъявляется никаких иных требований, кроме соответствия интенсивности электромагнитного излучения значениям предельно допустимых уровней, установленных действующими Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4/2.1.8.9--36--2002 "Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)" в местах, определенных этими Санитарными правилами и нормами. Обычно мачта имеет трехлепестковую антенну, каждый лепесток которой охватывает угол в 120о. Основная доля мощности содержится в главном луче  (более 90%) и незначительная в нескольких других, называемых лепестковыми. Главный луч имеет наклон к поверхности земли приблизительно 6о и, следовательно, излучение от него имеет наибольшее значение на расстоянии примерно 50--200 м.  Мощность, испускаемая каждым из лепестков, может достигать 60--120 Вт. Согласно расчетам,  максимальная плотность потока в  120о секторе на расстоянии 50 м от мачты, высотой 10 м  составит 100 мВт/м2. В реальной же обстановке упомянутые плотности потока могут быть в 10--1000 раз меньше. Согласно существующим в Беларуси нормам плотность потока от базовых станций сотовой связи в места проживания населения  не должна превышать 10 мкВт/см2.

Дозимерия электромагнитного излучения аппаратов сотовой связи.

Для характеристики значения электромагнитного поля, взаимодействующего с телом человека, используют значение поглощенной дозы, т.е. того значения энергии поля, которое поглощается единицей массы ткани. Величину выражают в Вт/кг и ее обозначают  как SAR (Specific Absorption Rate). До недавнего времени верхней границей значения SAR в Европе считалась величина 2 Вт/кг. Общепринята следующая градация величин SAR для мобильных телефонов:

Очень низкая облучающая способность

SAR < 0,2 Вт/кг

Низкая облучающая способность

SAR от 0,2 до 0,5 Вт/кг

Средняя облучающая способность

SAR от 0,5 до 1,0 Вт/кг

Высокая облучающая способность

SAR > 1.0 Вт/кг

                С 2001 года был введен новый стандарт на излучающую мощность сотовых телефонов – ТСО’01. Согласно этому для аппаратов мобильной связи устанавливается более низкое значение SAR равное 0,8 Вт/кг, показателя которого должны придерживаться все производителям сотовых телефонов. В настоящее время эту величину требуется указывать в инструкции к аппарату. Кроме того, данные по определения этого показателя, сделанные в независимых институтах, можно найти на сайте: http://www.electrosmog.boom.ru.

          Величину SAR измерить весьма сложно. Требуется специальное дорогостоящее оборудование и фантомы, т.е. имитаторы тканей человеческого организма. Более того, не существует в мире и единой методики измерения SAR. Поэтому данные этого показателя, измеряемые обычно в независимых центрах, могут разниться  в несколько раз. Наиболее реальным является измерение плотности потока электромагнитного излучения сотового телефона.

          Как указывалось выше, согласно существующим нормам для нашей Республики величина плотности потока от сотового телефона в нескольких сантиметрах от его антенны не должна превышать 100 мкВт/см2.

Биологические и медицинские эффекты воздействия микроволнового излучения. Выделяют два механизма действия микроволнового излучения сотовых телефонов на ткани  человеческого организма: термическое и нетермическое (информационное). Термический эффект вызывается повышением температуры и обусловлен более интенсивным движением или колебанием частиц, молекул и атомов вследствие поглощения энергии электромагнитного поля. В тканях организма этот процесс уравновешивается функционированием системы кровообращения, которая уносит выделяющееся тепло. Между тем, в теле человека, особенно в области преимущественного воздействия излучения мобильных телефонов имеются ткани, которые плохо кровоснабжаются в силу того обстоятельства, что не имеют сосудов. К ним относится ткань хрусталика глаза, тепловое воздействие на которую может провести к развитию катаракты (помутнению хрусталика). Из всех тканей кости черепа наиболее интенсивно поглощают электромагнитное излучение. У детей они тоньше, мозг имеет меньшую массу и, следовательно, у них формируется большая поглощенная доза.

          Подсчитано, что величина SAR=4 Вт/кг в течение 30 минут может привести к нагреву тела здорового, взрослого человека примерно на 1о С. При этом, исследования на животных показывают, что их поведенческие и физиологические функции могут сильно изменяться уже при повышении температуры тела в пределах десятых долей градуса. При этом необходимо отметить, что нормирование этого вида излучения во всем мире осуществляют только на основе термического воздействия электромагнитных полей.

Электромагнитное излучение, испускаемое  системами мобильной связи, относится к разряду неионизирующего (в отличие от рентгеновского или гамма--излучения). Квант излучения с частотой 900 МГц имеет энергию всего 4 мкеV (микроэлектрон--вольт), что в тысячу раз меньше энергии, необходимой для акта ионизации атома или молекулы (> 1 еV). В этой связи в специальной литературе очень широко дискутируется вопрос о конкретном механизме действия микроволнового излучения на биологические структуры. Выдвигаются разные схемы, часть из которых подтверждается, а другие не находят своих доказательств. Одной из наиболее аргументированных теорий является релаксационный механизм воздействия микроволнового излучения, связанный с увеличением колебательного и вращательного момента биологических молекул, которые имеют большие размеры (напр. ДНК), разрушение их гидратной оболочки, повышения реакционной способности экспонированных на поверхности радикалов. Этот может вести к изменению химической структуры макромолекул, гибели клеток, а также к явлению мутации и  фрагментации молекул. На рис.12.19 показаны данные по изучению целостности молекул ДНК при различных видах воздействий. Так же, как и ионизирующее излучение, микроволновое электромагнитное поле способно фрагментировать ДНК.

Между тем, очень мало уделяется внимания возможности резонансного влияния электромагнитного излучения, которое может иметь место на уровне клеток, тканей и всего организма в целом (так называемое информационное воздействие). Дело в том, и об этом уже шла речь выше, излучение большинства систем мобильной связи имеет выраженную частотную пульсацию. Человеческий организм является электрохимической системой, в котором многие процессы, функции имеют циклический характер, т.е. работают с определенной частотой. Частоты могут совпасть, приводя к явлению резонанса, и функция органов, систем будет нарушена. Явление резонанса хорошо известно в технике и является основой радиоприема.

          При этом следует учитывать, что информационное воздействие не имеет такой линейной зависимости, как в случае термического: низкая интенсивность может вызвать непропорционально сильный ответ в виде измененной функции. Типичным примером пульсирующего воздействия является стимуляция припадков мигающим светом, частотой 15 Гц  лиц, страдающих фоточувствительной эпилепсией.

          Низкочастотная пульсация мобильного аппарата с частотой  8 и 2 Гц  соответствует частоте электрической активности коры головного мозга человека (так называемые альфа и дельта ритмы соответственно). Исследователям удалось установить следующую этапность воздействия микроволнового излучения сотового телефона стандарта GSM на электроэнцефалографическую  (ЭЭГ) активность мозга. В первые 10--15 сек посла начала разговора ничего не происходит, затем, через 20--40 сек в областях, обращенных к антенне телефона возникает медленно--волновая активность (рис.12.20), которая периодически повторяется. Интересно, что возбужденные участки головного мозга остаются активными еще продолжительный период времени (около 30 мин)  Изменения касаются и детей, у которых  описанные феномены возникают раньше и являются более выраженными. Следует указать, что систематические воздействия на одни и те же отделы мозга являются нежелательными, так как именно с ними  может быть связано развитие патологии.

В целом показано, что микроволновое электромагнитное излучение способно вызывать гибель клеток (рис.12.21). На рисунке хорошо видно, что даже нормируемые гигиенические величины не являются безопасными. Микроволновое излучение с интенсивностью 0,1 мВт/см2 (100 мкВт/см2) в течение 30 минут вызывает гибель 15% клеток.

Последствия этого хорошо демонстрируются срезами мозга крысы, на которых просматриваются участки с измененной тканью, возникшие после  воздействия излучения сотового телефона (рис.12.22).

Отдаленные последствия воздействия этого фактора внешней среды изучены недостаточно в силу того обстоятельства, что время, прошедшее с момента введения  мобильной телефонии еще невелико. А эта патология, как показывает опыт, требует латентного периода (10 и более лет). Между тем, накапливаются данные о том, что длительное воздействие микроволнового излучения связано с повышенным риском возникновения злокачественных опухолей мозга и лейкозами (рис.12.23). Так, указывается на то, что частота возникновения нейроэпителиальных опухолей головного мозга может увеличиваться в два раза.

          Имеются данные об увеличенном риске заболеваемости нейродегенеративными заболеваниями при действии электромагнитного излучения.

Электромагнитная совместимость. Способность электронных систем работать без нарушений и помех в электромагнитной окружающей среде обозначается как электромагнитная совместимость. Аппараты мобильной связи являются источниками  электромагнитных полей, которые могут нарушать устойчивость работы других устройств. Наибольшую опасность они представляют в отделениях больниц, особенно реанимационных, которые насыщены электронной аппаратурой, сбои которой представляют опасность для жизни человека. В это  связи Агентство по медицинской технике в 1997 году выпустило рекомендации и, большинство клиник за рубежом ввело строгие ограничения на пользование аппаратами мобильной связи (рис.12.24).

          Представляют опасность сотовые телефоны и для больных с кардиостимуляторами – искусственными водителями сердечного ритма.

          По тем же причинам введен запрет на пользование сотовыми телефонами на борту самолетов.

Для уменьшения воздействия на организм человека пульсирующего микроволнового излучения следует пользоваться следующими рекомендациями:

· приобретать аппараты у официальных дилеров;

· не  пользоваться сотовым телефоном без необходимости. Дома и в офисе  разговаривать по обычным проводным телефонам;

· научить пользоваться сотовыми телефонами детей и подростков в случае крайней необходимости;

· не следует пользоваться сотовым телефоном беременным, начиная с момента установления факта беременности и в течение всего периода беременности;

· не следует использовать сотовые телефоны лицам, страдающим заболеваниями: неврологического характера, включая неврастению, психопатию, психостению, неврозами, клиника которых характеризуется астеническими, навязчивыми, истерическими расстройствами, а также снижением умственной и физической работоспособности, снижением памяти, расстройствами сна, эпилепсией и эпилептическим синдромом,  эпилептической  предрасположенностью;

· при использовании сотового телефона принимать меры по ограничению воздействия электромагнитного поля, а именно:  ограничить продолжительность разговоров (продолжительность однократного разговора - до 3 мин.),  максимально увеличивать период между двумя разговорами (минимально рекомендованный - 15 мин.), использовать сотовые телефоны с гарнитурами и системами "свободные руки" ("hands free"), а также по возможности пользоваться громкой связью;

· чаще пользоваться услугами SMS;

· не  разговаривать в автомашине по сотовому телефону. Металлический корпус автомобиля действует как «экран», ухудшается радиосвязь. В ответ на это мобильный аппарат увеличивает свою мощность, что приводит к большему облучению абонента. В автомобиле используйте сотовый телефон с внешней антенной, которую лучше всего располагать в геометрическом центре крыши;

· по этой же причине не пользоваться  сотовыми телефонами в металлических  гаражах. При проживании в зданиях из железобетонных конструкций разговор по аппарату мобильной связи следует вести около большого окна, на лоджии или балконе;

· во время разговора держать аппарат обязательно за нижнюю часть. Если держать телефон в «кулаке» мощность аппарата увеличивается примерно на 70% и тем самым усиливается облучение;

· изменять положение трубки в процессе разговора (слева и справа).

Радиотелефония.         Безшнуровые телефоны широко используются в быту. Различают два типа  аппаратов: аналоговые и цифровые (DECT). Первых из них отличает повышенная мощность излучения. В основе технологии DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) лежит принцип упомянутого выше  принципа множественного, временного, разделенного доступа  (TDMA), т.е. такой же, как и в системе GSM. Отличием является несущая частота 1,9 ГГц и частота низкочастотной пульсации 100 Гц. Следовательно, этой системе присущи все недостатки, в отношении воздействия на организм человека описанной выше технологии мобильной связи.

Технология Bluetooth. Bluetooth (Блютуз), в дословном переводе  с анлийского «синий зуб», названная в честь предводителя викингов, короля Гарольда Блютуза (Harald Bluetooth), объединившего скандинавские земли. Является  международным стандартом для беспроводных коммуникаций малого радиуса действия. Например,  Bluetooth, встроенная и в сотовый телефон  и в компьютер, заменяет кабель, используемый в настоящее время для взаимодействия  друг с другом. Принтеры, персональные компьютеры, факсы, клавиатуры, джойстики и практически любые другие цифровые устройства могут быть частью системы Bluetooth.

В технологии используется принцип радиосвязи. При этом, система работает на  частоте 2,4 ГГц и  позволяет в зависимости от степени мощности устанавливать связь в пределах 10 или 100 метров. В системе используется пакетный способ передачи информации.  В зависимости от мощности различают 3 класса устройств. К примеру, третий класс Bluetooth на расстоянии 1 м создает ЭМП плотностью 0,8 мкВт/см2. Это небольшая по значению величина, тем не менее, она превышает естественный уровень облучения. Следовательно, в пределах замкнутых пространств, какими являются помещения, квартиры и офисы, Bluetooth  является еще одним источником электромагнитного облучения человека.

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика