Сотовая связь: оценка электромагнитной нагрузки (стр. 1 из 4)
СОТОВАЯ СВЯЗЬ: ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ НАГРУЗКИ
Курсовая работа
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ
1.1ИСТОЧНИКИ ЭМП
1.2 ВЛИЯНИЕ ЭМП НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ
1.3 ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЭМП СВЧ ДИАПАЗОНА
1.4 ИНСТРУМЕНТАЛЬРЫЙ КОНТРОЛЬ УРОВНЕЙ ЭМП РАДИОСРЕДСТВ
2.МЕТОДИКА РАСЧЕТНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭМН
2.1 МЕТОД ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЭМН
2.2МЕТОД ОЦЕНКИ КОЛЛЕКТИВНОЙ ЭМН
3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА ЭМН, СОЗДАВАЕМОЙ МОБИЛЬНЫМИ СРЕДСТВАМИ СВЯЗИ
3.1ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ
3.2ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛЛЕКТИВНОЙ НАГРУЗКИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Отличительной особенностью современного этапа развития человечества является переход комплекса опасностей, имевших место в техносфере, в гео- и биосферу. Если буквально 20 - 25 лет назад воздействию значимых уровней электромагнитного излучения (ЭМИ) подвергался ограниченный круг людей-профессионалов, то в настоящее время можно говорить об угрозе воздействия ЭМИ на все население. Многочисленные радиовещательные и телевизионные станции, системы спутниковой и сотовой связи, навигационные системы оказались размещенными на территориях города и оказывают непосредственное воздействие на здоровье населения.
В настоящее время в связи с хозяйственной деятельностью человека уровень ЭМИ антропогенного происхождения в десятки тысяч раз превысил естественный электромагнитный фон. Масштабы электромагнитного загрязнения стали столь существенными, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в 1992г. включила эту проблему в число актуальных проблем человечества [1]. По мнению ее экспертов, уровень электромагнитного загрязнения окружающей среды уже сравним с уровнем загрязнения среды вредными химическими веществами и в самое ближайшее время может превзойти его. Таким образом, сформировался новый существенный фактор окружающей среды - ЭМИ антропогенного происхождения. Особенность ситуации заключается в том, что природные электромагнитные поля – фактор поддержания жизни на Земле, а вызванное деятельностью человека искусственное электромагнитное загрязнение отрицательно влияет на все живое и является причиной многих заболеваний.
Актуальность и важность проблемы для России была определена Постановлением Президиума РАМН еще в 1994г. В решении Межведомственной Комиссии Совета Безопасности Российской Федерации по экологической безопасности №2-2 от 20.02.96г. указано, что "неблагоприятное воздействие на человека и окружающую среду электромагнитных излучений принимает опасные размеры" [2].
В последнее десятилетие сотовая связь стала приоритетным направлением в развитии телекоммуникационного рынка России и многих развитых стран. В основе данной технологии лежат электромагнитные поля сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, создаваемые передающими и принимающими аппаратами. На первый взгляд, уровни ЭМИ невысоки, но каков результат из воздействия на живой организм в хроническом многолетнем режиме, до сих пор не известно. Учеными разных стран проводились многочисленные исследования по влиянию электромагнитных полей сотовых телефонов (ЭМП СТ) на пользователей. Были получены неоднозначные выводы, требующие дополнительного углубленного изучения на большей статистической выборке.
В настоящее время под эгидой ВОЗ проводится программа медико-биологических исследований по определению приемлемого риска воздействия ЭМИ СТ, в которой участвуют ученые более 40 стран. Окончательные результаты исследований будут получены не ранее 2008 года. Однако уже сейчас на основе предварительных результатов исследований ВОЗ сформулировала ряд рекомендаций ограничительного характера. Данная позиция была полностью поддержана Российским национальным комитетом по защите от неионизирующих излучений и Минздравом России [3].
В настоящей работе в качестве ознакомления рассмотрены источники электромагнитного загрязнения, приведены данные о действии электромагнитных полей на биологические объекты (в частности, данные о влиянии ЭМП СВЧ диапазона на здоровье человека), а также методы оценки электромагнитной нагрузки (ЭМН).
Целью работы явилась оценка ЭМН, создаваемой сотовыми телефонами (СТ) в связи с характерным ростом числа пользователей сотовой связи.
1. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОНИТОРИНГ
Электромагнитные поля (ЭМП) окружают нас всегда.
Источники ЭМП делят на природные и антропогенные.К природным источникам ЭМП относят постоянные электрическое и магнитное поля Земли, а также радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики и пр.) или при некоторых процессах, происходящих в атмосфере Земли (например, разряды молнии).
В соответствии с международной классификацией антропогенные источники электромагнитных полей (ЭМП) делятся на две группы (приложение 1):
группа 1- источники, генерирующие так называемые крайне низкие и сверхнизкие частоты от 0 Гц до 3 кГц;
группа 2- источники, генерирующие излучение в радиочастотном диапазоне от 30 кГц до 300 ГГЦ, включая микроволны (СВЧ- излучение) в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц
К первой группе относят все системы производства, передачи и распределения электроэнергии (ЛЭП, трансформаторные подстанции, электростанции, системы электропроводки, различные кабельные системы); домашняя и офисная электро- и электронная техника; транспорт на электроприводе: ж/д транспорт и его инфраструктура; городской транспорт- метро, троллейбусы, трамваи.
Для данной работы представляет интерес вторая группа источников, которая отличается гораздо большим разнообразием как по назначению, так и по режимам излучения. Основную массу составляют так называемые функциональные передатчики - это источники ЭМП в целях передачи или получения информации, излучающие ее контролируемым образом в окружающую среду. Кроме них во вторую группу входят различное технологическое оборудование (50Гц-1МГц), медицинские терапевтические и диагностические установки (20МГц-3ГГц), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы ПК, телевизоры и др.). Характерные параметры источников ЭМП этой группы приведены в приложении 2.
В последние годы в нашу жизнь устойчиво вошли мобильные телефоны. Если в 1997г. число пользователей сотовой связью в России составляло около 150 тыс. человек, то в настоящее время эта цифра уже составляет более 3 млн. абонентов. Сотовая связь состоит из сети базовых станций (БС) и ручных персональных радиотелефонов. БС расположены на расстоянии от 1 до 15 км друг от друга, образуя между собой так называемые "соты". Обмен информацией между ними осуществляется посредством радиорелейной связи. БС обеспечивают связь с персональными ручными радиотелефонами (мобильными телефонами) на частотах 450-1800 МГц. Частота и вид модуляции зависит от типа сотовой связи. На сегодняшний день основные системы сотовой связи в России- NMT-450, GSM-900/1800. Ручные телефоны сотовой связи имеют мощность от 0,2 до 7 Вт. Выходная мощность коррелирует с частотой, на которой он работает. Чем выше частота, тем ниже выходная мощность [2]. Диапазон частот и излучаемая мощность сотовых телефонов приведены в приложении 3.
1.2 ВЛИЯНИЕ ЭМП НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ
С гигиенической точки зрения ЭМИ не являются чуждым организму фактором. Электромагнитная среда нашей планеты определяется в основном электрическим и магнитным квазистатическими полями Земли, атмосферным электричеством, радиоизлучением Солнца и Галактик, а также полем искусственных источников. По-видимому, полное отсутствие электромагнитного поля так же нецелесообразно, как и его "излишек" [4].
Приведем очень интересные данные о неблагоприятном действии гипомагнитной среды (в условиях полного экранирования геомагнитного поля). При длительном пребывании в экспериментальных условиях у животных регистрируется преждевременная смерть на фоне резких нарушений физиологических и биохимических процессов, наблюдается атипический рост клеток и тканей, нарушение морфологии и функционирования внутренних органов. Так, у мышей была зарегистрирована структурная реорганизация миокарда, проявляющаяся в уменьшении объемного соотношения капилляров и кардиомиоцитов, что приводило к развитию гемодинамических нарушений. У микроорганизмов в гипомагнитных условиях проявляются мутантные формы клеток. Таким образом, полное отсутствие воздействия рассматриваемого фактора также может вызвать негативные биологические изменения, что лишний раз свидетельствует о важной роли воздействия ЭМП.
Особенностью воздействия ЭМП на живые организмы является его "резонансный характер". То есть, существенное значение имеют не только интенсивность ЭМИ, но и частотные характеристики, т.к. в случае совпадения частот внешних ЭМП с собственными колебаниями биомолекул клеточных мембран может происходить многократное усиление биологического действия. В этом же контексте можно рассматривать и исключительно высокую биологическую активность модулированных ЭМП. При этом модуляция (частота подачи импульсов) резко увеличивает эффективность воздействия ЭМП независимо от основной (несущей) частоты, если синхронизирована с собственными ритмами биологической системы. Установленная зависимость биологического эффекта ЭМП от их частотных характеристик позволяет объяснить тот факт, что переменное МП промышленных частот (50-60 Гц) оказывает выраженное воздействие на человека уже при величине индукции всего 0,2-0,4 мкТл, в то время как магнитное поле Земли (50-70 мкТл) не оказывает негативного влияния на биологические объекты и относится к естественным факторам окружающей среды (по частотным характеристикам оно относится к статическим полям) [5].