Биологическое действие миллиметровых волн сводится к повышению температуры ткани, что при определенных условиях может вызывать ожоги, аномалии внутриутробного развития плода, катаракты. Кроме того, микроволны создают помехи в биотоках живого организма. Поскольку электрические процессы играют фундаментальную роль в управлении мышц и органов, то поступления посторонних сигналов извне могут приводить к роковому искажению информации. Микроволны влияют на рост микроорганизмов, ускоряя или замедляя их размножение. Когда клетки оболочки человеческих эмбрионов облучали микроволнами, то в них возникали повреждения хромосом. Источником микроволн являются микроволновые печи, телевизионные и телефонные сотовые передатчики, радарные установки.
С уменьшением длины волны излучение становится энергонасыщеннее и его воздействие на организм принимает угрожающий характер. Влияние электромагнитного поля на человека усиливается с повышением частоты колебания, т.е. электромагнитные волны высоких и очень высоких частот дают больший биологический эффект, чем низкочастотные. Установлено, что электромагнитные волны миллиметрового частотного диапазона почти полностью поглощаются кожей и действуют на ее рецепторы. Сантиметровые и дециметровые волны незначительно поглощаются кожей, в основном проникают глубже и могут воздействовать непосредственно на структуры различных тканей, в частности, мозга. Самыми опасными являются волны сверхвысокой частоты.
Глубина воздействия электромагнитного излучения зависит от напряженности, продолжительности действия и частоты колебания волн. Кроме того, важную роль играют состав тканей и форма организма, так как тело и органы животных и человека функционируют наподобие антенны. Причем, малые организмы лучше воспринимают волны меньшей длины, а крупные являются хорошими приемниками для более длинных волн.
В последнее время появились сообщения о возможности развития злокачественных новообразований под воздействием электромагнитных излучений, а также сообщения о наличии связи между детскими онкологическими заболеваниями и электромагнитными полями, возникающими в районах городской застройки за счет паразитных токов в подземных коммуникациях.
Основными источниками излучения энергии электромагнитного поля в городе Калуге являются антенные устройства различного типа, которые осуществляют направленное излучение за счет концентрации энергии, высокочастотные установки промышленного и исследовательского назначения, воздушные высоковольтные линии электропередач. В последнее время наблюдается тенденция к увеличению количества излучающих средств за счет освоения новых частотных диапазонов, расширения сети радиовещания и телевидения. Одновременно увеличивается энергетический потенциал средств радиосвязи, радиовещания и телевидения.
Кровь также обладает выраженными электромагнитными свойствами, что является дополнительным условием ее циркуляции и снижает нагрузку на сердце. Кроме того, благодаря наличию солей, кровь, а, следовательно, и вся кровеносная система является проводником электрического тока. При изменении внешнего магнитного поля в организме возникают дополнительные электрические токи, изменяющие деятельность всего организма. Поэтому во время магнитных бурь у пожилых людей и больных с нарушениями нервной и сердечно-сосудистой системы учащается пульс, повышается артериальное давление, увеличивается число гипертонических кризов и инфарктов миокарда, наблюдаются приступы головных болей, обостряются хронические заболевания. Мужчины более подвержены влиянию магнитных бурь, чем женщины. Эффект влияния магнитных бурь более выражен в условиях города, чем в сельской местности, что связано со снижением общей сопротивляемости организма под влиянием городского образа жизни.
Источником искусственных магнитных полей в Калуге являются телерадиопередающие установки, линии электротранспорта и электропередач, различные бытовые устройства. Практически любой бытовой электроприбор образует вокруг себя электромагнитное поле, причем его мощность может в течение короткого промежутка времени во много превышать допустимые гигиенические значения от воздействия линий электропередач (1000 мГс). Исследования американских ученых показали, что рак мозга в 13 раз чаще встречается у электриков, чем у специалистов других профессий.
Потенциальным источником электромагнитного излучения являются дисплеи персональных компьютеров с электронно-лучевыми трубками. Имеются данные о том, что последствиями работы с такими дисплеями могут быть заболевания органов зрения, сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, кожные заболевания, возникновение различных опухолей.
Имеются данные о том, что электромагнитные излучения в городских условиях могут формироваться и за счет автомобильного транспорта. Электромагнитные волны, возникающие при движении транспорта, создают помехи теле - и радиоприему и могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека. Однако эти данные еще недостаточно экспериментально обоснованы. В городе Калуге уровень электромагнитного излучения значительно ниже допустимого и не представляет опасности для жителей.
Влияние шума на организм человека замечено врачами давно. Установлено, что шум отрицательно воздействует не только на отдельные физиологические функции организма, но и на общее состояние здоровья населения. Австрийские ученые подсчитали, что длительное воздействие шума повышенной интенсивности может сокращать жизнь человека на 7 - 12 лет. Умственная работоспособность явно снижается при шуме 80 дБ. Показатели физиологических функций сердечно-сосудистой системы при уровнях шума 60 - 70 дБ меняются несущественно, но при уровне шума 80 дБ возникают колебания артериального давления до 20 - 30 мм рт. ст., наблюдается тенденция к повышению артериального давления. Шум интенсивностью 80 дБ и более оказывает негативное воздействие на деятельность желез внутренней секреции, желудка и кишечника, способствует обострению язвенной болезни.
При интенсивности шума 90 дБ и более возникает перевозбуждение вестибулярного анализатора, в результате чего появляется головокружение, нарушается координация движений. Шум высокой интенсивности отрицательно влияет на зрительный анализатор и чем больше его интенсивность, тем хуже человек видит и реагирует на происходящее. Многие автомобильные катастрофы происходят по той причине, что водитель длительное время находится на шумной магистрали, где уровень шума достигает 95 - 100 дБ. Установлено, что зрительная реакция при шуме в 90 дБ уменьшает зрение на 25%.
Шум в 130 дБ вызывает у человека болевое ощущение, достигнув 150 дБ, становится для него непереносимым. Звук в 180 дБ приводит к усталости металла, став громче на 10 единиц, разрывает конструкции.
Очень чувствительны к шуму больные люди, особенно с заболеваниями нервной и сердечно-сосудистой систем, а также больные в послеоперационный период.
Наиболее восприимчивы к шуму дети - они реагируют на него в полтора раза острее, чем взрослые. Более того, под воздействием шума дети приходят в возбуждение, сами начинают шуметь, кричать, в конце концов, переутомляются, плохо воспринимают замечания взрослых и вообще окружающий мир. Под воздействием шума дети становятся капризными и неадекватно реагируют на замечания родителей. Установлено, что под влиянием шума интенсивностью 45 дБ и более у школьников понижается слуховая чувствительность, снижается умственная работоспособность, снижается уровень сахара в крови и повышается количество адреналина.
У детей, рожденных и проживающих в шумной среде, наблюдается замедление физического и умственного развития, а также пониженная концентрация внимания во время учебы в школе. Таким детям чаще сопутствуют травматизм и несчастные случаи. У ребенка, подверженного постоянному воздействию шума, нарушаются иммунобиологические процессы и снижается сопротивляемость к различным заболеваниям, которые протекают в более тяжелой форме.
Установлено, что уменьшение шума всего на 10 дБ повышает производительность на 12 - 15%. Отрицательное воздействие шума отражается и на структуре общей заболеваемости населения города.
Влияние вибрации на здоровье человека носит фазный характер. При непродолжительном действии вибрации (1,5 года) на первый план выступают функциональные нарушения центральной нервной системы в виде астенического, астеновегетативного синдрома и неврастении. В группе населения с более длительным сроком воздействия вибрации (7 лет) чаще регистрируются нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы.
Вибрация больших частот воспринимается подобно ультразвуковым колебаниям, вызывая тепловое ощущение. Вибрация от транспорта, проникающая в жилые помещения, в результате круглосуточного длительного воздействия также оказывает неблагоприятное влияние на жителей городов. Замечено, что вибрационный фон растущих городов каждые 10 лет повышается в среднем на 10 дБ.
Во многих западных странах существует система постоянного физико-химического и микробиологического контроля атмосферного воздуха, что позволяет оценить некоторые закономерности миграции воздушных загрязнений, изменения видового и количественного состава микрофлоры воздуха, предупредить негативное влияние аэрогенной химической и микробной контаминации на человека и окружающую среду. Например, в ходе такого мониторинга в Швеции было отмечено резкое увеличение числа споровых палочек, обусловленное переносом жизнеспособных бактериальных спор пылевыми бурями с северного побережья Черного моря, что позволило специалистам принять необходимые и своевременные меры (Bovalius, Bucht, Roffey, Anas, 1978).