УДК 614. 87
Влияние электромагнитных полей на человека
Лейсан Раисовна Гайнуллина, канд. техн. наук, доцент кафедры «Инженерная экология и безопасность труда», ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет», г. Казань, Российская Федерация,e-mail: gainullina7819@mail.ru
Ольга Сергеевна Колегова, студент, ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет», г. Казань, Российская Федерация,e-mail: kolegova.lelya.00@mail.ru
Исламия Ильфатовна Гараева, студент, ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет», г. Казань, Российская Федерация,e-mail: garaeva_004@mail.ru
Аннотация. В статье рассматривается воздействие электромагнитных полей (далее – ЭМП) на организм человека. Определены источники электромагнитных полей, а также перспективные задачи установления влияния новых технологий, таких как 5G/6G. По российским и зарубежным источникам обоснованы направления для данного исследования, а именно влияние ЭМП на различные ткани человека по их диэлектрической проводимости, определение методов оценки различных частот, особенно для новых технологий. Также предложены методы защиты от негативного воздействия ЭМП.
Ключевые слова: электромагнитное поле; источники ЭМП; электроприборы; защита расстоянием; биологическое воздействие; нормирование
Human exposure to electromagnetic fields
L.R. Gainullina, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Engineering Ecology and Labor Safety, Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russian Federation
O.S. Kolegova, student, Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russian Federation
I.I. Garaeva, student, Kazan State Power Engineering University, Kazan, Russian Federation
Annotation. The article deals with the impact of electromagnetic fields on the human body. The sources of electromagnetic fields are identified, as well as prospective tasks of determining the impact of new technologies such as 5G/6G. According to Russian and foreign sources the directions for this research are established, namely the influence of EMF on various human tissues by their dielectric conductivity, determination of methods of estimation of various frequencies, especially for new technologies. Also methods of protection from negative impact of EMF are given.
Key words: electromagnetic field; EMF sources; electrical appliances; distance protection; biological effects; rationing
В современном мире мы окружены электромагнитными полями, источниками которых являются линии электропередач, сотовая связь, электротранспорт, радиопередающие станции. Даже в быту в результате эксплуатации разнообразных электроприборов, гаджетов, персональных компьютеров человека окружают электромагнитные поля. ЭМП появляются из-за движения электрических зарядов. Повышенные уровни электрических полей наблюдаются только в непосредственной близости от электрооборудования [1].
Одним из основных источников электромагнитных полей в быту являются мобильные телефоны. Исследования показывают, что продолжительное использование гаджета может вызывать некоторые негативные последствия для здоровья, такие как головные боли, нарушения сна и даже вероятность развития опухолей головного мозга. Большинство исследований не дали однозначных результатов, и многие эксперты считают, что воздействие электромагнитного излучения от мобильных телефонов на здоровье человека нуждается в дальнейшем изучении. Ученые сообщают о негативных последствиях использования мобильных телефонов для здоровья, включая изменения в активности мозга, времени реакции и режиме сна. В настоящее время проводится дополнительная работа для подтверждения этих выводов [2; 3].
Некоторые исследования биологического эффекта воздействия ЭМП на человека показывают, что оно провоцирует окислительный стресс в различных тканях, а также вызывает значительные изменения уровня антиоксидантных маркеров в крови. Симптомы, вызываемые ЭМП, – усталость, головная боль, снижение работоспособности и когнитивные нарушения.
Среди всех видов электромагнитного излучения наиболее существенными для организма являются радиочастотные и микроволновые, способные вызвать в зависимости от интенсивности и продолжительности воздействия различные симптомы. По некоторым данным [4], острые симптомы (головные боли, тошнота, повышение температуры, страх и др.) обусловлены тепловым воздействием излучений.
При кратковременном воздействии симптомы обычно исчезают в течение нескольких дней. Однако длительное воздействие высоких температурных уровней электромагнитного излучения может привести к структурным изменениям в органах и тканях человеческого организма [4].
Значение проводимости кожи может оказывать большое влияние на оценку наведенного электрического поля. Точное измерение диэлектрических свойств тканей человека необходимо для оценки напряженности индуцированного поля.В настоящее время ведется исследование влияния ЭМП на 30 различных типов тканей [3].
Электромагнитные поля также присутствуют вокруг нас на рабочих местах. Некоторые профессии, такие как операторы, электрики и работники в области телекоммуникаций, связаны с высоким уровнем экспозиции к электромагнитным полям. В таких случаях соблюдение защитных мер и применение специальной защитной экипировки являются необходимыми для минимизации рисков.
Однако, несмотря на наличие электромагнитных полей в нашей повседневной жизни, многие исследования не обнаружили прямой связи между экспозицией к электромагнитным полям и развитием серьезных заболеваний. Существуют международные стандарты и рекомендации, которые регулируют допустимые уровни экспозиции к электромагнитным полям, обеспечивая безопасность населения. Важно помнить, что неконтролируемое воздействие электромагнитных полей на организм человека может иметь негативные последствия для здоровья, и соблюдать нормы и правила, регламентирующие уровни электромагнитных полей как на рабочих местах, так и в жилых помещениях.
Например, в России действуют СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» и СанПиН 2.2.4-3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах».
Нормы электромагнитной обстановки в жилых помещениях и на рабочих местах определяются в соответствии с рекомендациями международных организаций и нормативными документами.
Для жилых помещений обычно принимают следующие значения нормирования ЭМП:
– электрическое поле – не более 5 кВ/м на частоте 50 Гц;
– магнитное поле – не более 0,1 мТл на частоте 50 Гц;
– электромагнитные волны – не более 28 Вт/м² на частоте 2,4 ГГц.
На рабочих местах нормы могут быть более строгими и зависят от конкретного вида деятельности. Например, для офисных помещений и промышленных предприятий нормы могут быть следующими:
– электрическое поле – не более 10 кВ/м;
– магнитное поле – не более 0,5 мТл;
– электромагнитные волны – не более 10 Вт/м².
Эти значения ориентировочные и могут различаться в зависимости от страны и законодательства, поэтому перед проведением оценки и контроля уровня ЭМП необходимо ознакомиться с действующими нормативами и рекомендациями.
Более того, новые технологии мобильной беспроводной связи, такие как 5G/6G и другие, разрабатываются постоянно. Их безопасное использование требует не только консервативных краткосрочных и долгосрочных пределов воздействия для новых частот, но и адекватно стандартизированных методов соблюдения. Поэтому для поддержки частот от 100 до 300 ГГц в течение следующих 10 лет необходимы дополнительные соответствующие методы оценки воздействия. Поскольку сложность новых беспроводных технологий с годами существенно возросла, необходимо продолжить разработку и стандартизацию новых и более эффективных методик проверки соответствия требованиям к ЭМП.
Итак, вся бытовая техника является источником электромагнитного излучения (см. таблицу). Сравнительно безвредным считается низкочастотное излучение, распространяющееся от электрической сети в домах. Однако ЭМП некоторое время оказывают влияние на человека даже после отключения источника. Поле расходится от проводов, даже когда цепь разомкнута и электричество по ним не течет, но немалая часть заземляется проводящими материалами, например стенами дома [5; 6].
С целью защиты от электромагнитного излучения в быту следует использовать рациональную планировку. На производстве же для минимизации воздействия электромагнитных полей на организм человека используют экранирование установок, защиту временем и расстоянием.
Таблица
Источники электромагнитного излучения
|
№ |
Название электроприбора |
Показатели излучения, мТл (на расстоянии 30 см) |
Безопасное расстояние, м |
|
1 |
Микроволновая печь |
0,004–0,008 |
1,5 |
|
2 |
Пылесос |
0,002–0,02 |
0,6 |
|
3 |
Электроплита |
0,00015–0,0005 |
0,4 |
|
4 |
Холодильник |
0,00001–0,00025 |
1,5 |
|
5 |
Электрический чайник |
0,0001–0,0005 |
0,25 |
|
6 |
Стиральная машина |
0,00015–0,003 |
0,6 |
|
7 |
Посудомоечная машина |
0,0006–0,003 |
0,4 |
|
8 |
Телевизор |
0,00004–0,002 |
2 |
|
9 |
Электрический утюг |
0,00012–0,0003 |
0,2 |
|
10 |
Кондиционер |
0,0005–0,002 |
1,5 |
|
11 |
Компьютер |
˂ 0,00001 |
0,8 |
|
12 |
Мобильный телефон |
0,0001–0,0005 |
2 |
|
13 |
Ноутбук |
0,0001–0,0005 |
0,7 |
|
14 |
Фен |
0,00001–0,007 |
0,3 |
|
15 |
Wi-Fi-роутер |
0,001 |
0,4 |
|
16 |
Зарядные устройства |
0,0001–0,0005 |
1 |
Рекомендуется проявлять осторожность и минимизировать воздействие полей по времени, особенно в случае близкого контакта с источниками излучения.
Согласно многим исследованиям, для минимизации последствий воздействия ЭМП можно использовать различные антиоксиданты, такие как витамин Е, MEL и FA [2].
Список источников:
1. Куренков, В.А. Влияние электромагнитных волн на здоровье человека / В.А. Куренков, Е.Э. Френкель, О.И. Сапходоева // Материалы X международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум». – URL: https://www.scienceforum.ru/2018/article/2018000564 (дата обращения: 18.04.2024).
2. Kıvrak, E.G., Yurt, K.K., Kaplan, A.A., Alkan, I., Altun, G. (2017), Effects of electromagnetic fields exposure on the antioxidant defense system, J Microsc Ultrastruct, 5 (4), Oct.-Dec., pp. 167–176, DOI: 10.1016/j.jmau.2017.07.003., Epub 2017 Aug 2, PMID: 30023251; PMCID: PMC6025786.
3. Hirata, A. et al. (2021), Assessment of Human Exposure to Electromagnetic Fields: Review and Future Directions, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 63, Oct., no. 5, pp. 1619–1630, DOI: 10.1109/TEMC.2021.3109249.
4. Тряпицина, Е.В. Влияние электромагнитных полей на организм человека / Е.В. Тряпицина // Интерактивная наука. – 2024. – 1 (87). – С. 19–21. DOI:10.21661/r-561562.
5. Электромагнитная обстановка в жилых помещениях. – URL: https://bstudy.net/881468/bzhd/elektromagnitnaya_obstanovka_zhilyh _ pomescheniyah (дата обращения: 17.04.2024).
6. Электромагнитное излучение. Воздействие излучения от электроприборов на человека. – URL: https://powercoup.by/tehnika-bezopasnosti/elektromagnitnoe-izluchenie (дата обращения: 17.04.2024).