9

Охарактеризованы источники естественного и техногенного излучений с акцентированием влияния на новых источниках электромагнитного загрязнения, в частности, на мобильной связи. Рассмотрены наиболее характерные биологические эффекты и медицинские последствия кратковременного или хронического воздействия ЭМИ, проанализированы основные закономерности и существующие механизмы биологического действия, указаны физиологические системы организмов, критичные к неблагоприятному влиянию.

Для ясного понимания существующей системы мер снижения неблагоприятного влияния ЭМИ на людей и живую природу в учебном пособии представлена информация о гигиеническом нормировании данного фактора: история, принципы нормирования, нормативные документы. Рассмотрены вопросы дозиметрии, инструментальном контроле электромагнитной обстановки, биоиндикации и системе мер электромагнитной безопасности. Рассмотрены проблемы электромагнитной экологии. Хорошие знания электромагнитной экологии позволят специалистам-экологам эффективно решать проблемы современной антропогенной экологии.

Оглавление

10

Часть 1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ЭКОЛОГИЯ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ.

Глава I. ФИЗИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕКСИЕ АСПЕКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭМИ С БИОСИСТЕМАМИ.

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ.

Электромагнитная среда современной биосферы включает три основных экологически значимые компоненты: естественные ЭМП Земли, флуктуации естественных полей; вызванные солнечной активностью и другими космическими вариациями; техногенные ЭМП. Необходимо отметить, что

11

эволюция живых организмов на протяжении многих миллионов лет протекала и адаптировалась в низкочастотном диапазоне естественных флуктуаций. Значительное, в несколько десятков тысяч раз, повышение электромагнитной составляющей высокочастотного спектра за последние 70 лет в результате человеческой деятельности, привело к относительно быстрой, в эволюционном отношении, трансформации электромагнитной среды биосферы.

Следует подчеркнуть, что новая техногенная электромагнитная компонента появилась не в характерном для развития жизни, высокочастотном диапазоне,. Глобально распространенна по всей биосфере, обладает высокой степенью гетерогенности, превышает естественные уровни

втысячи раз и возникла в относительно короткий промежуток времени.

Взависимости от природы происхождения все ЭМП подразделяются на поля естественного и техногенного происхождения.

Электромагнитные факторы – инструментально дифференцируемые ЭПМ по их физическим характеристикам и оказывающие на биосистемы положительное или отрицательное влияние.

Например: постоянное магнитное поле может быть инструментально измерено в каждой точке пространства и оказывать непосредственное влияние на биосистемы.

Всвязи с тем, что ЭМП варьирует по интенсивности частоты, пространственной ориентации, модуляции и т.д., число комбинаций ЭМП достаточно велико, то на первый план выступает характер биологического влияния. В настоящее время, в качестве экологических факторов, рассматривают постоянные магнитные (ПМП) и электронные (ПЭП) поля. В том случае, если длина волны много больше биологического объекта и воздействия, осуществляется в ближней зоне не сформировавшейся волны, то говорят о влиянии переменных магнитных полей (ПеМП) или переменных электрических полях (ПеЭП) в диапазоне от 0.00001 Гц до 1 МГц. В более высокомагнитном диапазоне используются не дифференцированные

12

показатели электрической и магнитной составляющей, а значения падающей

ипоглощенной мощности ЭМП.

Взависимости от конкретных задач исследования ли от технических показателей излучающей установки, выясняется биологическая эффективность различных типов модуляции, типы пульсации, скважность и т.д.

Следовательно, электромагнитные факторы формируют электромагнитную среду: естественного и техногенного происхождения, которая взаимодействует с биосферой, экосистемами, популяциями и каждым организмом.

Таким образом, в электромагнитной экологии выделяются два основных раздела: электромагнитная экология низкочастотных ЭМП и электромагнитная экология радиочастотной области.

Электрическое поле возникает вокруг любого заряженного тела, является векторной величиной и характеризуется напряженностью. Напряженность электрического поля (Е) называют физическую величину, равной силе, с которой поле действует на единичный положительный заряд, помещенный в рассматриваемую точку пространства:

где E – напряженность поля; k – коэффициент, зависящий от системы единиц; q0 – величина заряда, образующего поле; r – расстояние от заряда до данной точки.

Помимо этого, каждая пространственная точка электрического поля характеризуется энергетической величиной – потенциалом (П), который эквивалентен работе (А), которую необходимо совершить для перемещения заряда q одноименного знака из бесконечности в данную точку. Тогда потенциал каждой точки электрического поля

П =Aq .

13

В практических расчетах, как правило, оперируют значениями напряжения (V), которое определяется как разность потенциалов между двумя точками поля:

V =П 1 -П 2 =E × r .

Тогда E =−П /r , или E =−V/r , т.е. напряженность электрического поля численно равна разности потенциалов, деленной на расстояние между ними, и имеет размерность вольт на метр (В/м). Равномерность напряженности поля в пространстве характеризуется градиентом:

gradE = Er .

В биологических и экологических исследованиях, как правило, величину электрического поля определяют по расчетным значениям напряженности E=V/d В/м и градиенту поля с учетом диэлектрической проницаемости среды или коэффициента уменьшения, который для воздуха близок к единице, а для водных растворов – в пределах 80.

Электрические свойства среды характеризуются диэлектрической проницаемостью и удельной электрической проводимостью.

Диэлектрическая проницаемость вещества относительно вакуума ε′ = ε/ε0, где ε – абсолютное значение диэлектрической проницаемости; ε0 – 8.854·10–12 ф/м (фарада/метр) – абсолютное значение проницаемости для вакуума.

Удельная электрическая проводимость измеряется в сименсах на метр (сим/м).

Магнитное поле возникает вокруг движущегося в пространстве заряда или при изменении напряженности электрического поля и действует только на движущиеся заряды, т. к. только движущиеся заряды имеют свое магнитное поле.

Для определения интенсивности магнитного поля (МП) используется магнитная индукция – В, равная силе, с которой поле действует на