Стоит ли опасаться техногенных электромагнитных полей?

Жизнь современного человека всё теснее переплетается с электрическими системами, электронными устройствами и, следовательно, с излучаемыми ими электромагнитными полями. Ещё в 1995 г. Всемирная организация здравоохранения официально ввела термин «глобальное электромагнитное загрязнение окружающей среды», включив его в перечень приоритетных проблем человечества. Каким образом техногенные источники электромагнитных волн влияют на физическое пространство вокруг нас и, самое главное, на здоровье человека?

Следует отметить, что жизнь на Земле сформировалась под влиянием природных источников электромагнитного излучения, образующих естественный электромагнитный фон Земли.

В широком спектре естественных электромагнитных полей можно условно выделить несколько составляющих: постоянное магнитное поле Земли (геомагнитное поле), электростатическое поле и переменные электромагнитные поля в диапазоне частот от 10-3 до 1012 Гц, возникающие в атмосфере в результате солнечной активности и гроз.

Учёные уделяют особое внимание геомагнитному полю как одному из важнейших факторов окружающей среды. Его существование объясняется физическими процессами в жидком металлическом ядре планеты, а ориентация задаётся магнитными полюсами, которые не совпадают с географическими. Величина геомагнитного поля на поверхности Земли непостоянна. Его напряжённость, в среднем около 0,5 Э (40 А/м), сильно зависит от географического положения. На магнитном экваторе она равна около 0,34 Э, у магнитных полюсов - около 0,66 Э. В некоторых местах (в районах магнитных аномалий) напряжённость резко возрастает. Так, в районе Курской магнитной аномалии она достигает 2 Э.

Естественное электромагнитное поле Земли постоянно меняется, следуя циклам с разной периодичностью. Есть колебания с периодом в десятые доли секунды, а есть и такие, период которых составляет сотни лет - вековые вариации. Быстрые колебания обычно связаны с солнечной активностью, медленные, - с процессами, происходящими внутри Земли.

Изменение геомагнитного поля Земли значимо коррелирует с годовым приростом деревьев, урожаем сельхозкультур, статистикой психических, сердечно-сосудистых заболеваний, дорожных катастроф. Это неудивительно, ведь живые организмы постоянно находятся под влиянием геомагнитного поля. Считается, что низкочастотные вариации магнитного поля Земли постоянно взаимодействуют с биополем человека, не только благоприятно действуя на организм, но и задавая необходимые условия для его существования и развития.

Развитие технологий и повсеместное распространение электрических систем привели к тому, что сложившийся тысячелетиями естественный баланс нарушается, нас окружают техногенные электромагнитные поля, к которым человеческий организм изначально не приспособлен.

Техногенные электромагнитные поля по своим энергетическим характеристикам (напряжённости электрической и магнитной составляющих, плотности потока энергии), частотным и временным параметрам существенно отличаются от естественного фона. Суммарная напряжённость электромагнитного поля во многих местах на земной поверхности превысила естественный фон на 2-5 порядков.

В соответствии с международной классификацией антропогенные источники электромагнитных полей подразделяют на две группы в зависимости от диапазонов частот:

К первой группе относят системы производства, передачи и распределения электроэнергии, включая линии электропередачи, электростанции, распределительные и трансформаторные подстанции, системы электропроводки жилых и общественных зданий, телефонные кабельные системы, кабельные системы заземления и другие устройства, использующие электроэнергию промышленных частот (50-60 Гц). К ним же относят электробытовую и офисную технику, а также электротранспорт.

Вторая группа антропогенных источников электромагнитного поля включает частотные генераторы и средства передачи/обработки информации (радиостанции, РЛС, радио- и телепередатчики, телевизоры, компьютерные мониторы, микроволновые печи), а также медицинское и диагностическое оборудование. В большинстве случаев они работают на частотах от 20 МГц до 3 ГГц, т. е. в ультракоротковолновом и микроволновом диапазонах.

Человеческий организм всегда как-то реагирует на сильное техногенное электромагнитное поле, например, повышенной утомляемостью, ухудшением самочувствия и т. д. Однако для того чтобы его реакция переросла в патологию, необходимо выполнение ряда условий, в том числе достаточно высокие уровень поля и продолжительность облучения.

Эффекты от многолетнего воздействия мощного электромагнитного облучения накапливаются; в результате со временем в организме могут проявиться такие критические последствия, как дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.

Особенно важно это знать людям, занятым на производствах с сильными электромагнитными полями. Токи высокой частоты (3-30 МГц) применяют, например, для плавления металлов, термической обработки материалов, в научных исследованиях. В медицинских исследованиях применяют токи сверхвысокой частоты (0,3-3 ГГц), в радиотехнике - сигналы в очень широком диапазоне частот (300 кГц - 300 ГГц).

На таких производствах работодатели обязаны принять особые меры, чтобы обеспечить безопасные условия труда. В их распоряжении имеются следующие способы защиты работников: использование согласованных нагрузок и поглотителей мощности, экранировка рабочего места и источника излучения, увеличение расстояния между ними, подбор рациональных режимов работы оборудования и режима труда персонала, применение средств предупредительной защиты, делителей мощности, волноводных аттенюаторов, спецодежды.

При малых частотах, в том числе при промышленной частоте тока 50 Гц, влияние электрического и магнитного полей рассматривают отдельно. Установлено, что при работе на электроустановках промышленной частоты поглощённая телом человека энергия магнитного поля оказывается примерно в 50 раз меньше поглощённой энергии электрического поля. Поэтому для большинства случаев вредные последствия возникают от воздействия электрических полей, для которых установлены предельно допустимые уровни напряжённости.

На практике наибольшие значения напряжённости регистрируются под проводами воздушных линий электропередачи в местах наибольшего их провисания (т.е. в центре пролёта). При удалении от источника излучения уровни электромагнитных полей быстро уменьшаются, уже на расстоянии нескольких десятков метров от высоковольтных линий они, как правило, не превышают предельно допустимых значений. Поэтому основное защитное мероприятие для случая высоковольтных линий - это создание санитарно-защитных зон.

Учёные, рассматривающие эволюционные процессы на Земле, пока не могут достоверно предсказать долгосрочные последствия от техногенного скачка уровня электромагнитных полей. Одни исследователи относят электромагнитные поля к числу сильнодействующих экологических факторов, опасаясь катастрофических последствий для всего живого. Другие считают электромагнитные поля мягкодействующими факторами, которые можно нивелировать путём рационального эколого-гигиенического нормирования.

Сегодня во всех странах государственные службы устанавливают санитарные правила и предельно допустимые уровни (ПДУ) электромагнитного излучения. Каждая страна имеет свои национальные стандарты, методики и правила по нормированию воздействия электромагнитных полей. Большинство национальных стандартов основаны на нормах, предложенных Международной комиссией по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP).

Система отечественных стандартов по электромагнитной безопасности складывается из Государственных стандартов (ГОСТ) и Санитарных правил и норм (СанПиН). В отличие от зарубежных стандартов, где при определении безопасного уровня исходят из значений интенсивности электромагнитного поля, при превышении которых возникают доказуемо опасные последствия, в России в качестве основного критерия нормирования принято положение о том, что «безопасным для человека считается электромагнитное поле такой интенсивности, которое не приводит к даже временному нарушению гомеостаза (включая репродуктивную функцию), а также к напряжению защитных и адаптационно-компенсаторных механизмов ни в ближайшем, ни в отдаленном периоде времени». Неудивительно, что при таком подходе российские стандарты - одни из самых строгих в мире.

Интересно, что самые жёсткие ПДУ электромагнитного излучения установлены для Москвы. Для сравнения: в США ПДУ, в зависимости от частоты излучения, составляет 300-1000 мкВт/см2, общероссийские нормы предусматривают предельно допустимый уровень 10 мкВт/см2, а московские городские нормы - только 2 мкВт/см2.