Влияние электромагнитных волн заключается не только в их тепловом воздействии. Микропроцессы под действием полей заключаются в поляризации макромолекул тканей и ориентации их параллельно электрическим силовым линиям, что может приводить к изменению их свойств.
Отрицательное воздействие электромагнитных полей вызывает обратимые, а также необратимые изменения в организме: торможение рефлексов, понижение кровяного давления, замедление сокращений сердца, изменение состава крови в сторону увеличения числа лейкоцитов и уменьшения числа эритроцитов, помутнение хрусталика глаза.
Степень безопасности пользователя цифровой техникой регулируется множеством различных международных стандартов, которые год от года становятся все строже и строже [15].
Функциональные нарушения, вызванные биологическим действием электромагнитных полей, способны в организме кумулироваться (накапливаться), но являются обратимыми, если исключить воздействие излучения и улучшить условия труда.
В ходе автоматизации системы отопления использовались различные электротехнические устройства (такие как термоэлектрические сопротивления, электрические насосы, электронные расходомеры, электронные исполнительные механизмы и т.д.), что обусловило интенсивное «электромагнитное загрязнение» среды обитания человека.
Оборудование подключается к электрической сети промышленной частоты 50 Гц и напряжением ~220 В. Как известно, электротехническое оборудование является источниками электромагнитного поля, влияющего на окружающую среду, и может отрицательно воздействовать на здоровье рабочего персонала и других близ расположенных людей. В связи с этим рассмотрим вопросы влияния электромагнитных полей на человека, а также методов защиты от вредного воздействия их на здоровье.
Электромагнитные поля характеризуются длиной волны λ. Источник, генерирующий излучение, т. е. создающий электромагнитные колебания, характеризуется частотой f. По характеру взаимодействия с веществом ЭМВ подразделяют на ионизирующие (рентгеновское и гамма-излучение) и неионизирующее (волны меньших частот). Значения диапазона волн и частот электромагнитного спектра приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Электромагнитный спектр
| Электромагнитные волны | Диапазон длин волн, см. | Диапазон частот, Гц |
| Радиоволны | λ > 10 – 2 | f < 3 ∙ 10 12 |
| Инфракрасное излучение | λ ≈ 5∙10 – 2 – 7,4∙10 – 5 | f ≈ 6∙10 11 – 4∙10 14 |
| Видимый свет | λ ≈ 7,4∙10 – 5 – 4∙10 – 5 | f ≈ 4∙10 14 – 7,5∙10 14 |
| Ультрафиолетовое излучение | λ ≈ 4∙10 – 5 – 10 – 7 | f ≈ 7,5∙10 14 – 3∙10 17 |
| Рентгеновское излучение | λ ≈ 2∙10 – 5 – 6∙10 – 12 | f ≈ 1,5∙10 15 – 5∙10 21 |
| Гамма-излучение | λ < 2∙10 – 8 | f > 1,5 ∙ 10 18 |
Степень и характер воздействия ЭМИ на организм определяются плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывный, прерывистый, импульсный), размером облучаемой поверхности, индивидуальными особенностями организма, а также наличием сопутствующих факторов (повышенная температура воздуха, наличие рентгеновского излучения и др.). Наиболее биологически активен диапазон СВЧ, менее активен УВЧ и затем диапазон ВЧ. При этом уровень опасности резко возрастает при воздействии ЭМП на организм, ослабленный в результате ранее перенесенной болезни или находящийся в болезненном состоянии.
Характер воздействия ЭМП на человека определяется дозовыми критериями. К ним относится удельная поглощенная мощность (УПМ) – поглощенная единицей массы организма человека часть энергии ЭМП (единицы измерения Вт/кг или мВт/кг).
Эффекты от воздействия электромагнитного излучения могут проявляться в различной форме: от незначительных функциональных сдвигов до нарушений, свидетельствующих о развитии явной патологии. Следствием поглощения биологической тканью энергии ЭМП является тепловой эффект. Как известно, избыточная теплота, выделяющаяся в организме человека, отводится путем увеличения нагрузки на систему терморегуляции тела человека. Однако, начиная с определенного предела, организм не справляется с отводом теплоты от отдельных органов, и температура последних повышается, достигая подчас опасных значений.
При длительном постоянном воздействии ЭМП радиочастотного (РЧ) диапазона на организм человека происходят нарушения сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем, что проявляется в постоянных головных болях, повышении утомляемости, слабости, нарушении сна, повышенной раздражительности, ухудшении памяти, дрожании и рук, и век, потливости, непостоянстве температуры тела и др. [15].
Воздействие ЭМП на иммунную систему сопровождается нарушением белкового обмена, изменением состава крови, в организме могут появиться антитела, способствующие разрушению собственных тканей.
ЭМП может нанести удар и по эндокринной системе, как следствие активируется процесс свертывания крови, организм теряет устойчивость к действию высоких температур, развивается гипоксия и т.д.
Получены подтверждения относительно вредного влияния ЭМП на репродуктивную (воспроизводительную) функцию человека. При этом установлено, что эмбрион намного чувствительнее организма матери к действию ЭМП. Беременная женщина должна знать о том, что ЭМП даже низкой интенсивности оказывает отрицательное воздействие на ее организм, оно может вызвать преждевременные роды, а также патологию у ребенка. Сказанное относится, прежде всего, к тем женщинам, которые работают на ЭВМ с нарушением норм безопасности.
Защита людей от воздействия ЭМИ осуществляется посредством: правовых, организационных, инженерно-технических и лечебно-профилактических мероприятий. К правовым мероприятиям относятся разработка и принятие правовых и нормативно-технических документов, таких как: системы государственных стандартов (ГОСТов), санитарных правил и норм (СанПиН) и предельно допустимых уровней (ПДУ) ЭМП. ПДУ ЭМП – такие его значения, которые при ежедневном облучении в соответствующем для данного источника режиме не вызывают у человека (независимо от возраста и пола) заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.
ГОСТ 12.1.006-84 - Система стандартов безопасности труда устанавливает допустимые уровни ЭМП на рабочих местах персонала, осуществляющего работы с источниками ЭМП, и требования к проведению контроля. Настоящий стандарт распространяется на электромагнитные поля (ЭМП) диапазона частот 60 кГц - 300 ГГц.
Для электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) предельно допустимый уровень напряженности электрического поля в жилых помещениях составляет 500 В/м.
В диапазоне 30 кГц – 300 МГц вредное воздействие и интенсивность ЭМИ радиочастот (РЧ) оценивается значением напряженности электрической составляющей поля (E, В/м), магнитная составляющая действующими санитарными правилами для населения не нормируется. В диапазоне 300 МГц – 300 ГГц вредное воздействие ЭМИ РЧ оценивается значением плотности потока энергии – S (Вт/м 2). В таблице 5.2 приведены предельно допустимые уровни электромагнитного излучения радиочастот для населения.
Таблица 5.2 – Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ для населения
| Диапазон частот | E, В/м, ≤ | H, А/м, ≤ | S, Вт/м 2 |
| 30–300 кГц | 25 | – | – |
| 300–3000 кГц | 15 | – | – |
| 3–30 МГц | 10 | – | – |
| 30–300 МГц | 3 | – | – |
| 60 кГц – 1,5 МГц | – | 5 | – |
| 30–50 МГц | – | 0,3 | – |
| 300 МГц – 300 ГГц | – | – | 0,1 |
Организационные мероприятия включают выбор рациональных режимов работы оборудования, ограничения места и времени нахождения персонала в зоне действия ЭМИ РЧ (защита расстоянием и временем), периодический контроль облучаемости и т. д.
Защита расстоянием (наиболее эффективный метод) используется в случае невозможности ослабить интенсивность облучения сокращением времени пребывания человека в опасной зоне.
Защита временем очень проста, она предусматривает максимально возможное ограничение времени пребывания человека в электромагнитном поле. Рекомендуется выводить служащий персонал несколько раз в рабочий день из рабочего места.
К инженерно-техническим мероприятиям относятся:
- рациональное размещение оборудования;
- использование средств, которые ограничивают поступление электромагнитного излучения на рабочие места (поглотители мощности, экранирование; использование минимальной мощности генератора и т. п.).