Πώς επηρεάζουν τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία από τα εναέρια καλώδια ρεύματος τους ανθρώπους, τα ζώα και τα φυτά

Η βιολογική επίδραση των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων στον οργανισμό των ανθρώπων και των ζώων έχει μελετηθεί πολύ. Τα παρατηρούμενα αποτελέσματα, εάν εμφανιστούν, είναι ακόμα ασαφή και δύσκολο να καθοριστούν, επομένως αυτό το θέμα παραμένει σχετικό.

Τα μαγνητικά πεδία του πλανήτη μας έχουν διπλή προέλευση — φυσικό και ανθρωπογενές. Τα φυσικά μαγνητικά πεδία, οι λεγόμενες μαγνητικές καταιγίδες, προέρχονται από τη μαγνητόσφαιρα της Γης. Οι ανθρωπογενείς μαγνητικές διαταραχές καλύπτουν μικρότερο έδαφος από τις φυσικές, αλλά η εκδήλωσή τους είναι πολύ πιο έντονη και ως εκ τούτου επιφέρει πιο απτές ζημιές. Ως αποτέλεσμα της τεχνικής δραστηριότητας, ο άνθρωπος δημιουργεί τεχνητά ηλεκτρομαγνητικά πεδία που είναι εκατοντάδες φορές ισχυρότερα από το φυσικό μαγνητικό πεδίο της Γης. Πηγές ανθρωπογενούς ακτινοβολίας είναι: ισχυρές συσκευές εκπομπής ραδιοφώνου, ηλεκτρικά οχήματα, καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος.

Εύρος συχνοτήτων και μήκη κύματος ορισμένων πηγών ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

Ένα από τα πιο ισχυρά παθογόνα Ηλεκτρομαγνητικά κύματα — βιομηχανικά ρεύματα συχνότητας (50 Hz).Έτσι, η ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου απευθείας κάτω από τη γραμμή ισχύος μπορεί να φτάσει αρκετές χιλιάδες βολτ ανά μέτρο εδάφους, αν και λόγω της ιδιότητας της μείωσης της τάσης από το έδαφος, ήδη σε απόσταση 100 m από τη γραμμή, η ένταση πέφτει απότομα σε αρκετές δεκάδες βολτ ανά μέτρο.

Μελέτες για τη βιολογική επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου έχουν αποδείξει ότι ακόμη και σε ισχύ 1 kV / m, έχει δυσμενή επίδραση στο ανθρώπινο νευρικό σύστημα, το οποίο με τη σειρά του οδηγεί σε διαταραχή της ενδοκρινικής συσκευής και του μεταβολισμού στο σώμα (χαλκός , ψευδάργυρος, σίδηρος και κοβάλτιο), διαταράσσει τις φυσιολογικές λειτουργίες: καρδιακό ρυθμό, αρτηριακή πίεση, εγκεφαλική δραστηριότητα, μεταβολικές διεργασίες και ανοσοποιητική δραστηριότητα.

Από το 1972, έχουν εμφανιστεί δημοσιεύσεις στις οποίες εξετάζεται η επίδραση σε ανθρώπους και ζώα ηλεκτρικών πεδίων με ένταση άνω των 10 kV / m.

Ισχύς μαγνητικού πεδίου ανάλογο του ρεύματος και αντιστρόφως ανάλογο με την απόσταση. Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι ανάλογη της τάσης (φόρτιση) και αντιστρόφως ανάλογη της απόστασης. Οι παράμετροι αυτών των πεδίων εξαρτώνται από την κατηγορία τάσης, τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και τις γεωμετρικές διαστάσεις της γραμμής ισχύος υψηλής τάσης. Η εμφάνιση μιας ισχυρής και εκτεταμένης πηγής ηλεκτρομαγνητικού πεδίου οδηγεί σε αλλαγή των φυσικών παραγόντων που διαμόρφωσαν το οικοσύστημα. Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία μπορούν να προκαλέσουν επιφανειακά φορτία και ρεύματα στο ανθρώπινο σώμα.

Μελέτες δείχνουν ότι το μέγιστο ρεύμα στο ανθρώπινο σώμα που προκαλείται από ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι πολύ υψηλότερο από το ρεύμα που προκαλείται από ένα μαγνητικό πεδίο.Έτσι, η επιβλαβής επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου εκδηλώνεται μόνο στην ισχύ του περίπου 200 A / m, η οποία εμφανίζεται σε απόσταση 1-1,5 m από τα καλώδια της γραμμής φάσης και είναι επικίνδυνη μόνο για το προσωπικό σέρβις όταν εργάζεται υπό τάση. Αυτή η συγκυρία κατέστησε δυνατό να συναχθεί το συμπέρασμα ότι δεν υπάρχει βιολογική επίδραση των μαγνητικών πεδίων βιομηχανικής συχνότητας σε ανθρώπους και ζώα κάτω από ηλεκτρικά καλώδια. Έτσι, το ηλεκτρικό πεδίο των γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας είναι ο κύριος βιολογικά αποτελεσματικός παράγοντας εκτεταμένης μετάδοσης ενέργειας, που μπορεί να αποτελέσει εμπόδιο στην κίνηση διαφόρων ειδών υδρόβιας και χερσαίας πανίδας.

Ηλεκτρικές γραμμές ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που επηρεάζουν ένα άτομο που στέκεται κάτω από μια εναέρια γραμμή εναλλασσόμενου ρεύματος

Βάσει των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών της μετάδοσης ισχύος (αγωγός πτώσης), η μεγαλύτερη επιρροή του πεδίου εμφανίζεται στο μέσο του τμήματος, όπου η τάση για γραμμές υπερ-και υπερυψηλής τάσης στο ύψος ενός ατόμου είναι 5-20 kV / m και υψηλότερη, ανάλογα με την κατηγορία τάσης και τη σχεδίαση γραμμής.

Στα στηρίγματα, όπου το ύψος της ανάρτησης των συρμάτων είναι το μεγαλύτερο και επηρεάζει η θωράκιση των στηρίξεων, η ένταση πεδίου είναι η μικρότερη. Δεδομένου ότι οι άνθρωποι, τα ζώα, οι μεταφορές μπορούν να βρίσκονται κάτω από τα καλώδια των ηλεκτρικών γραμμών, καθίσταται απαραίτητο να αξιολογηθούν οι πιθανές συνέπειες της μακροχρόνιας και βραχυπρόθεσμης παραμονής των ζωντανών όντων σε ένα ηλεκτρικό πεδίο διαφορετικής ισχύος.

Τα πιο ευαίσθητα στα ηλεκτρικά πεδία είναι τα οπληφόρα και τα άτομα με παπούτσια που τους απομονώνουν από το έδαφος. Οι οπλές των ζώων είναι επίσης καλοί μονωτές.Σε αυτήν την περίπτωση, το επαγόμενο δυναμικό μπορεί να φτάσει τα 10 kV και ο παλμός ρεύματος μέσω του σώματος όταν αγγίζετε ένα γειωμένο αντικείμενο (κλαδί θάμνου, λεπίδα γρασιδιού) είναι 100-200 μA. Τέτοιοι παλμοί ρεύματος είναι ασφαλείς για το σώμα, αλλά η ταλαιπωρία κάνει τα οπληφόρα να αποφεύγουν καλώδια ρεύματος υψηλής τάσης το καλοκαίρι.

Στη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου σε ένα άτομο, τα ρεύματα που διαρρέουν το σώμα του παίζουν κυρίαρχο ρόλο. Αυτό καθορίζεται από την υψηλή αγωγιμότητα του ανθρώπινου σώματος, όπου κυριαρχούν όργανα με αίμα και λέμφο που κυκλοφορούν σε αυτά.

Επί του παρόντος, πειράματα σε ζώα και ανθρώπους εθελοντές έχουν αποδείξει ότι η πυκνότητα ρεύματος με αγωγιμότητα 0,1 μA / cm και χαμηλότερη δεν επηρεάζει την εργασία του εγκεφάλου, καθώς τα παλμικά βιορεύματα, που ρέουν κανονικά στον εγκέφαλο, υπερβαίνουν σημαντικά την πυκνότητα του ένα τέτοιο ρεύμα αγωγιμότητας.

Σε πυκνότητα ρεύματος 1 μA / cm, παρατηρείται τρεμόπαιγμα φωτεινών κύκλων στα μάτια ενός ατόμου, υψηλότερες πυκνότητες ρεύματος καταγράφουν ήδη τις τιμές κατωφλίου διέγερσης των αισθητήριων υποδοχέων, καθώς και των νευρικών και μυϊκών κυττάρων, γεγονός που οδηγεί σε φόβος και ακούσιες κινητικές αντιδράσεις.

Σε περίπτωση που ένα άτομο αγγίξει αντικείμενα που έχουν απομονωθεί από το έδαφος στην περιοχή ενός ηλεκτρικού πεδίου σημαντικής έντασης, η πυκνότητα ρεύματος στην περιοχή της καρδιάς εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κατάσταση των βασικών συνθηκών (τύπος παπουτσιών, κατάσταση του εδάφους, κ.λπ.), αλλά μπορεί ήδη να φτάσει αυτές τις τιμές.

Στο μέγιστο ρεύμα που αντιστοιχεί σε Emax == 15 kV / m (6.225 mA), ένα ορισμένο μέρος αυτού του ρεύματος που διαρρέει την περιοχή της κεφαλής (περίπου 1/3) και την περιοχή της κεφαλής (περίπου 100 cm), η πυκνότητα ρεύματος< 0,1 μA / cm, το οποίο επιβεβαιώνει το παραδεκτό της αποδεκτής ισχύος 15 kV / m κάτω από τους αγωγούς εναέριας γραμμής.

Για την ανθρώπινη υγεία, το πρόβλημα είναι να προσδιοριστεί η σχέση μεταξύ της πυκνότητας ρεύματος που προκαλείται στους ιστούς και της μαγνητικής επαγωγής του εξωτερικού πεδίου, V. Υπολογισμός της πυκνότητας ρεύματος

περιπλέκεται από το γεγονός ότι η ακριβής διαδρομή του εξαρτάται από την κατανομή της αγωγιμότητας y στους ιστούς του σώματος.

Άρα η ειδική αγωγιμότητα του εγκεφάλου προσδιορίζεται σε=0,2 cm/m, και ο καρδιακός μυς σε=0,25 cm/m. Αν η ακτίνα του κεφαλιού είναι 7,5 cm και η ακτίνα της καρδιάς είναι 6 cm, τότε το γινόμενο Το yR αποδεικνύεται ότι είναι το ίδιο και στις δύο περιπτώσεις. Επομένως, μπορεί να δοθεί μία αναπαράσταση της πυκνότητας ρεύματος στην περιφέρεια της καρδιάς και του εγκεφάλου.

Έχει προσδιοριστεί ότι η ασφαλής για την υγεία μαγνητική επαγωγή είναι περίπου 0,4 mT σε συχνότητα 50 ή 60 Hz. Σε μαγνητικά πεδία (από 3 έως 10 mTl, f = 10 — 60 Hz), παρατηρείται η εμφάνιση ελαφρών ταλαντώσεων, παρόμοιων με αυτές που συμβαίνουν όταν πιέζεται ο βολβός του ματιού.

Η πυκνότητα ρεύματος που προκαλείται στο ανθρώπινο σώμα από ένα ηλεκτρικό πεδίο με τιμή έντασης Ε υπολογίζεται ως εξής:

° Με διαφορετικούς συντελεστές k για τις περιοχές του εγκεφάλου και της καρδιάς.

Η τιμή του k =3-10-3 cm / Hzm.

Σύμφωνα με Γερμανούς επιστήμονες, η ένταση πεδίου στην οποία η δόνηση των μαλλιών γίνεται αισθητή από το 5% των ανδρών που δοκιμάστηκαν είναι 3 kV / m και για το 50% των ανδρών που δοκιμάστηκαν είναι 20 kV / m. Προς το παρόν δεν υπάρχουν στοιχεία που να αποδεικνύουν ότι οι αισθήσεις που προκαλούνται από τη δράση του γηπέδου δημιουργούν αρνητικές επιπτώσεις. Όσον αφορά τη σχέση μεταξύ πυκνότητας ρεύματος και βιολογικής επιρροής, διακρίνονται τέσσερις περιοχές που παρουσιάζονται στον πίνακα.

J, μA / cm Παρατηρούμενες επιδράσεις 0,1 Όχι 1,0 Φωτεινός κύκλος που τρεμοπαίζει στα μάτια 10-50 Οξεία νευραλγικά συμπτώματα παρόμοια με αυτά που προκαλούνται από ηλεκτροπληξία πάνω από 100 Αυξημένη πιθανότητα κοιλιακής μαρμαρυγής, καρδιακή ανακοπή, παρατεταμένος σπασμός των αναπνευστικών μυών, σοβαρά εγκαύματα

Η τελευταία περιοχή της τρέχουσας τιμής πυκνότητας αναφέρεται σε χρόνους έκθεσης της τάξης ενός καρδιακού κύκλου, δηλ. περίπου 1 δευτερόλεπτο ανά άτομο. Για μικρότερες εκθέσεις, οι τιμές κατωφλίου είναι υψηλότερες. Προκειμένου να προσδιοριστεί η τιμή κατωφλίου της ισχύος πεδίου, πραγματοποιήθηκαν φυσιολογικές μελέτες σε άτομα σε εργαστηριακές συνθήκες σε ισχύ από 10 έως 32 kV / m. Διαπιστώθηκε ότι σε τάση 5 kV / m, το 80% των ανθρώπων δεν αισθάνονται πόνο κατά τις εκκενώσεις όταν αγγίζουν γειωμένα αντικείμενα. Είναι αυτή η τιμή που γίνεται αποδεκτή ως κανονιστική όταν εργάζεστε σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις χωρίς τη χρήση προστατευτικών μέσων.

Η εξάρτηση του επιτρεπτού χρόνου παραμονής ενός ατόμου σε ηλεκτρικό πεδίο με ένταση Ε μεγαλύτερη από το όριο προσεγγίζεται από την εξίσωση

Η απόδοση αυτής της κατάστασης εξασφαλίζει την αυτο-αποκατάσταση της φυσιολογικής κατάστασης του σώματος κατά τη διάρκεια της ημέρας χωρίς υπολειμματικές αντιδράσεις και λειτουργικές ή παθολογικές αλλαγές.

Ας γνωρίσουμε τα κύρια αποτελέσματα της έρευνας για τις βιολογικές επιδράσεις των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που διεξάγονται από Σοβιετικούς και ξένους επιστήμονες.

Επιπτώσεις ηλεκτρικών πεδίων στο προσωπικό

Κατά τη διάρκεια των μελετών, ένα ενσωματωμένο δοσίμετρο προσαρτήθηκε στον άνω βραχίονα κάθε εργαζόμενου.Η μέση ημερήσια έκθεση για τους εργαζόμενους σε γραμμές υψηλής τάσης βρέθηκε να κυμαίνεται από 1,5 kV/(m-h) έως 24 kV/(m-h). Οι μέγιστες τιμές σημειώνονται σε πολύ σπάνιες περιπτώσεις. Από τα δεδομένα που προέκυψαν από τη μελέτη, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι δεν υπάρχει σαφής σχέση μεταξύ της έκθεσης στο πεδίο και της γενικής κατάστασης της ανθρώπινης υγείας.

Εναέρια καλώδια ρεύματος και παιδικός καρκίνος

Σε οικιστικούς χώρους μαγνητικό πεδίο μπορεί να δημιουργηθεί από οικιακό ηλεκτρικό εξοπλισμό και καλωδιώσεις, υπαίθρια υπόγεια καλώδια και εναέρια καλώδια ρεύματος. Οι χώροι μελέτης και ελέγχου συγκεντρώθηκαν σε διαστήματα 25 m δίπλα στην εναέρια γραμμή ηλεκτρικής ενέργειας, με τον βαθμό κινδύνου σε απόσταση μεγαλύτερη από 100 m από τη γραμμή να θεωρείται ως ενότητα.

Αυτά τα αποτελέσματα δεν υποστηρίζουν την υπόθεση ότι τα μαγνητικά πεδία συχνότητας ισχύος επηρεάζουν την εμφάνιση καρκίνου στα παιδιά.

Ηλεκτροστατική επίδραση σε τρίχες ανθρώπων και ζώων

Η μελέτη διεξήχθη σε σχέση με την υπόθεση ότι η επίδραση του πεδίου που γίνεται αισθητό από την επιφάνεια του δέρματος προκαλείται από τη δράση ηλεκτροστατικών δυνάμεων στα μαλλιά. Ως αποτέλεσμα, διαπιστώθηκε ότι σε ένταση πεδίου 50 kV / m, το υποκείμενο ένιωσε φαγούρα που σχετίζεται με δονήσεις μαλλιών, η οποία καταγράφηκε με ειδικές συσκευές.

Επίδραση ηλεκτρικού πεδίου στα φυτά

Τα πειράματα διεξήχθησαν σε ειδικό θάλαμο σε μη παραμορφωμένο πεδίο με ένταση από 0 έως 50 kV/m. Ελαφρά ζημιά στον ιστό των φύλλων βρέθηκε σε εκθέσεις από 20 έως 50 kV/m, ανάλογα με τη διαμόρφωση του φυτού και την αρχική περιεκτικότητα σε υγρασία. Νέκρωση ιστού παρατηρήθηκε σε μέρη φυτών με αιχμηρές άκρες.Τα παχιά φυτά με λεία στρογγυλεμένη επιφάνεια δεν καταστρέφονται σε τάση 50 kV / m. Η ζημιά είναι αποτέλεσμα της κορώνας στα προεξέχοντα μέρη του φυτού. Στα πιο αδύναμα φυτά η ζημιά παρατηρείται 1-2 ώρες μετά την έκθεση. Σημαντικό είναι ότι σε σπορόφυτα σιταριού με πολύ αιχμηρά άκρα, η κόμη και η ζημιά ήταν αισθητές σε σχετικά χαμηλή τάση 20 kV/m. Αυτό είναι το χαμηλότερο όριο για έκπτωση στις μελέτες.

Ο πιο πιθανός μηχανισμός βλάβης των φυτικών ιστών είναι ο θερμικός. Η βλάβη του ιστού συμβαίνει όταν η ένταση του πεδίου γίνεται αρκετά υψηλή για να προκαλέσει κορώνα και ένα ρεύμα κορώνας υψηλής πυκνότητας διέρχεται από την άκρη του φύλλου. των κυττάρων, τα οποία χάνουν σχετικά γρήγορα νερό, στεγνώνουν και συρρικνώνονται. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία έχει έναν περιορισμό και το ποσοστό της αποξηραμένης επιφάνειας του φυτού είναι μικρό.

Η επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου στα ζώα

Η έρευνα διεξήχθη σε δύο κατευθύνσεις: έρευνα σε επίπεδο βιοσυστήματος και έρευνα των ορίων των ανιχνευόμενων επιρροών. Μεταξύ των κοτόπουλων που τοποθετήθηκαν σε χωράφι με τάση 80 kV / m, σημειώθηκε αύξηση βάρους, βιωσιμότητα και χαμηλή θνησιμότητα. Το κατώφλι αντίληψης πεδίου μετρήθηκε σε περιστέρια οικισμού. Τα περιστέρια έχουν αποδειχθεί ότι έχουν κάποιο μηχανισμό για την ανίχνευση ηλεκτρικών πεδίων χαμηλής έντασης. Δεν παρατηρήθηκαν γενετικές αλλαγές. Σημειώνεται ότι τα ζώα που ζουν σε ηλεκτρικό πεδίο υψηλής έντασης μπορεί να υποστούν ένα μίνι σοκ λόγω εξωτερικών παραγόντων, ανάλογα με τις συνθήκες του πειράματος, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε κάποιο άγχος και ενθουσιασμό των ελεγχόμενων.

Ορισμένες χώρες έχουν κανονισμούς που περιορίζουν τα όρια ισχύος πεδίου στην περιοχή των εναέριων γραμμών μεταφοράς. Στην Ισπανία συνιστάται μέγιστη τάση 20 kV/m και η ίδια τιμή θεωρείται επί του παρόντος το όριο στη Γερμανία.

Η ευαισθητοποίηση του κοινού για την επίδραση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου στους ζωντανούς οργανισμούς συνεχίζει να αυξάνεται, και κάποιο ενδιαφέρον και ανησυχία για αυτή την επίδραση θα οδηγήσει σε συνεχή σχετική ιατρική έρευνα, ειδικά σε άτομα που ζουν κοντά σε εναέριες γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας.

Περισσότερες πληροφορίες για αυτό το θέμα:

V.I. Chekhov "Περιβαλλοντικές πτυχές της μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας" (για λήψη βιβλίου — Zip, DjVu)

Το βιβλίο παρέχει μια γενική περιγραφή των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των εναέριων γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας. Τα θέματα υπολογισμού της μέγιστης ισχύος του ηλεκτρικού πεδίου κάτω από τη γραμμή εναλλασσόμενου ρεύματος και οι μέθοδοι μείωσής του, η απόρριψη εδαφών κάτω από τη γραμμή διαδρομής, η επίδραση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου στους ανθρώπους, τη χλωρίδα και την πανίδα από την εμφάνιση ραδιοφώνου και ακουστικού θορύβου θεωρούνται. Εξετάζονται τα χαρακτηριστικά των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των γραμμών συνεχούς ρεύματος και των καλωδιακών γραμμών επιπλέον υψηλής τάσης.

Δείτε επίσης για αυτό το θέμα: Προστασία ατόμου από έκθεση σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία