Меню
Головна
 
Головна arrow Екологія arrow Теоретичні основи захисту навколишнього середовища
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Електромагнітне забруднення

У процесі еволюції і життєдіяльності людина відчуває вплив природного електромагнітного фону, характеристики якого використовуються як джерело інформації, що забезпечує безперервне взаємодія з мінливими умовами зовнішнього середовища.

Однак внаслідок науково-технічного прогресу електромагнітний фон Землі в даний час не тільки збільшився, але і зазнав якісних змін. З'явилися електромагнітні випромінювання таких довжин хвиль, які мають штучне походження в результаті техногенної діяльності (наприклад, міліметровий діапазон довжин хвиль та ін).

Спектральна інтенсивність деяких техногенних джерел електромагнітного поля (ЕМП) може істотно відрізнятися від еволюційно сформованого природного електромагнітного фону, до якого звикли осіб та інші живі організми біосфери.

Джерела електромагнітних полів

До основних джерел ЕМП антропогенного походження ставляться телевізійні і радіолокаційні станції, потужні радіотехнічні об'єкти, промислове технологічне обладнання, високовольтні лінії електропередач промислової частоти, термічні цехи, плазмові, лазерні та рентгенівські установки, атомні і ядерні реактори і т. п. Слід зазначити техногенні джерела електромагнітних та інших фізичних полів спеціального призначення, що застосовуються у радіоелектронного протидії та розміщуються на стаціонарних і пересувних об'єктах на землі, воді, під водою, в повітрі.

Будь-який технічний пристрій, що використовує або виробляє електричну енергію, є джерелом ЕМП, випромінюваних у зовнішній простір. Особливістю опромінення в міських умовах є вплив на населення як сумарного електромагнітного фону (інтегральний параметр), так і сильних ЕМП від окремих джерел (диференціальний параметр).

Основними джерелами електромагнітних полів (ЕМП) радіочастот є радіотехнічні об'єкти (РТО), телевізійні і радіолокаційні станції (РЛС), термічні цехи і ділянки в зонах, що примикають до підприємств. Вплив ЕМП промислової частоти пов'язано з високовольтними лініями (ПЛ) електропередач, джерелами постійних магнітних полів, що застосовуються на промислових підприємствах. Зони з підвищеними рівнями ЕМП, джерелами яких можуть бути РТЗ і РЛС, що мають розміри до 100...150 м. При цьому всередині будівель, розташованих у цих зонах, щільність потоку енергії, як правило, перевищує допустимі значення.

Спектр електромагнітних випромінювань техносфери

Електромагнітне поле представляє особливу форму матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між електрично зарядженими частинками. Електромагнітне поле у вакуумі характеризується векторами напруженості електричного поля Е і індукції магнітного поля, які визначають сили, що діють на нерухомі і рухомі заряди. У системі одиниць СІ розмірність напруженості електричного поля [Е] = В/м - вольт на метр і розмірність індукції магнітного поля [В] = Тл - тесла. Джерелами електромагнітних полів є заряди і струми, тобто рухомі заряди. Одиниця заряду в СІ називається кулон (Кл), а одиниця струму - ампер (А).

Сили взаємодії електричного поля з зарядами і струмами визначаються наступними формулами:

Fе = qЕ; Fм = [jВ], (5.9)

де Fе - сила, що діє на заряд з боку електричного поля, М; q - величина заряду, Кл; FM - сила, що діє на струм з боку магнітного поля, М; j - вектор густини струму, що вказує напрям струму і рівний по абсолютній величині А/м2.

Прямі дужки у другій формулою (5.9) позначають векторний добуток векторів j і і утворюють новий вектор, модуль якого дорівнює добутку модулів векторів j і, помноженому на синус кута між ними, а напрямок визначається за правилом правого "буравчика", тобто при обертанні вектора до вектора j В по найкоротшій відстані вектор [jВ спрямований перпендикулярно площині векторів - співмножників за поступального руху "буравчика". Напруженість електричного поля визначається законом Кулона, а індукція магнітного поля - законом Біо і Савара.

В електричному і магнітному полі на матеріальну частинку, яка має заряд q, масою m рухається зі швидкістю v, діє сила

F = qЕ + q[vB]. (5.10)

Перший доданок відповідає силі з боку електричного поля напруженістю Е, а друге - магнітній силі в полі з індукцією Ст.

Електрична сила діє у напрямку напруженості електричного поля, а магнітна сила перпендикулярна як швидкості заряду, так і вектора індукції магнітного поля, і її напрямок визначається за правилом правого гвинта.

ЕМП від окремих джерел можуть бути класифіковані за кількома ознаками, найбільш загальний з яких - частота. Неіонізуючі електромагнітні випромінювання займають досить широкий діапазон частот від ультранизкочастотного (УНЧ) інтервалу 0...30 Гц до ультрафіолетової (УФ) області, тобто до частот 3 · 1015 Гц.

Спектр техногенних електромагнітних випромінювань простягається від наддовгих хвиль (кілька тисяч метрів і більш) до короткохвильового γ-випромінювання (з довжиною хвилі менше 10-12 см).

Відомо, що радіохвилі, світло, інфрачервоне і ультрафіолетове випромінювання, рентгенівські промені і γ-випромінювання - все це хвилі однієї електромагнітної природи, що відрізняються довжиною хвилі (табл. 5.4).

Піддіапазони 1...4 відносяться до промислових частот, піддіапазони 5...11 - до радіохвилях. До НВЧ-діапазону віднесені хвилі з частотами 3...30 ГГц. Однак історично склалося так, що під СВЧ діапазоном розуміють коливання хвилі довжиною від 1 м до 1 мм.

Таблиця 5.4. Шкала електромагнітних хвиль

Довжина хвилі λ

Піддіапазони хвиль

Частота коливань v

Діапазон

λ → ∞

-

v → 0

104 м

№ 1...4. Наддовгі хвилі

30 кГц

103 м

№ 5. Кілометрові хвилі (НЧ - низькі частоти)

300 кГц

102 μ

№ 6. Гектометровые хвилі (СЧ - середні частоти)

3 МГц

10 μ

№ 7. Декаметровые хвилі (ВЧ - високі частоти)

30 МГц

Радіохвилі

1 μ

№ 8. Метрові хвилі (ДВЧ - дуже високі частоти)

300 МГц

0,1 μ

№ 9. Дециметрові хвилі (УВЧ - ультравысокие частоти)

3 ГГц

1 см

№ 10. Сантиметрові хвилі (СВЧ - надвисокі частоти)

30 ГГц

1 мм

№ 11. Міліметрові хвилі (міліметровий діапазон)

300 ГГц

0,1 мм (100 мкм)

Субміліметрових хвиль

3000 ГГц

0,76 мкм

Інфрачервоне випромінювання (ІЧ-діапазон)

4,3 · 1014 Гц

Оптичний

діапазон

0,38 мкм

Видимий діапазон

7,5 · 1014 Гц

100 А

Ультрафіолетове випромінювання (УФ-діа - пазон)

3· 1016 Гц

0,1 А

Рентгенівський діапазон

3· 1019 Гц

0,001 А

γ-Випромінювання

3 · 1021 Гц

-

λ→ 0

Космічні промені

V →∞

Під оптичним діапазоном в радіофізиці, оптиці, квантовій електроніці розуміється діапазон довжин хвиль приблизно від субміліметрового до далекого ультрафіолетового випромінювань. До видимого діапазону відносяться коливання довжинами хвиль від 0,76 до 0,38 мкм.

Видимий діапазон становить невелику частину оптичного діапазону. Межі переходів УФ-випромінювання, рентгенівського, гамма-випромінювань точно не фіксовані, але приблизно відповідають зазначеним у табл. 5.4 значень λ і v. Гамма-випромінювання, що володіє значною проникаючою здатністю, переходить у випромінювання дуже великих енергій, зване космічними променями.

В табл. 5.5 наведено деякі техногенні джерела ЕМП, що працюють в різних діапазонах електромагнітного спектру.

Таблиця 5.5. Техногенні джерела ЕМП

Назва

Діапазон частот (довжин хвиль)

Радіотехнічні об'єкти

30 кГц...30 МГц

Радіопередавальні станції

30 кГц...300 МГц

Радіолокаційні та радіонавігаційні станції

СВЧ-діапазон (300 МГц - 300 ГГц)

Телевізійні станції

30 МГц...З ГГц

Плазмові установки

Видимий, ІЧ-, УФ-діапазони

Термічні установки

Видимий, ІЧ-діапазон

Високовольтні лінії електропередач

Промислові частоти, статична електрика

Рентгенівські установки

Жорсткий УФ-, рентгенівський діапазон, видиме світіння

Лазери

Оптичний діапазон

Мазери

СВЧ діапазон

Технологічні установки

ВЧ-, НВЧ-, ІЧ-, УФ-, видимий, рентгенівський діапазони

Ядерні реактори

Рентгенівське иγ-випромінювання, ІНФРАЧЕРВОНЕ, видиме і т. п.

Джерела ЕМП спеціального призначення (наземні, водні, підводні, повітряні), що застосовуються в радіоелектронного протидії

Радіохвилі, оптичний діапазон, акустичні хвилі (комбі нированность дії)

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Захист від електромагнітних полів та випромінювань. Забезпечення безпеки при використанні офісної техніки
Забруднення навколишнього середовища електромагнітними випромінюваннями в результаті насиченості Збройних сил радіотехнічними засобами
ЕНЕРГЕТИЧНЕ ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Захист від електромагнітних полів та випромінювань. Забезпечення безпеки при використанні офісної техніки
ЗАХИСТ ВІД ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ ТА ВИПРОМІНЮВАНЬ
Вплив електромагнітних полів
Захист від електромагнітних полів та випромінювань. Забезпечення безпеки при використанні офісної техніки
Електромагнітні поля та випромінювання
Електромагнітні випромінювання радіочастот (ЕМВ РЧ)
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси