Неіонізуючі випромінювання Електромагнітне забруднення біосфери небезпека оцінка технічні засоби

- частота электромагнитных колебаний. , Де с - швидкість поширення хвилі, f - частота електромагнітних коливань. «Дальня» зона, або зона поширення знаходиться на відстані .

У зоні індукції ще не сформувалася хвиля, що біжить, внаслідок чого Е і Н не залежать один від одного, тому нормування в цій зоні ведеться як по електричній, так і з магнітної складової поля. Це характерно для ВЧ-діапазону. У зоні випромінювання ЕМП характеризується електромагнітної хвилею, найбільш важливим параметром якої є щільність потоку потужності.

У «далекої» зоні випромінювання приймається Е = 377Н, де 377 - хвильовий опір вакууму, Ом. , Вт/м ² . У російській практиці санітарно-гігієнічного нагляду на частотах вище 300 МГц у «далекої» зоні випромінювання зазвичай вимірюється щільність потоку електромагнітної енергії або щільність потоку потужності - S, Вт / м ^2. За кордоном ППЕ зазвичай вимірюється для частот вище 1 ГГц. ППЕ характеризує величину енергії, що втрачається системою за одиницю часу внаслідок випромінювання електромагнітних хвиль.

2. Природні джерела ЕМП

Природні джерела ЕМП діляться на 2 групи. Перша - поле Землі: постійне магнітне поле. Процеси в магнітосфері викликають коливання геомагнітного поля в широкому діапазоні частот: від 10 ^"5 до 10 ² Гц, амплітуда може досягати сотих часток А / м. Друга - радіохвилі, що генеруються космічними джерелами. Через відносно низького рівня випромінювання від космічних радіоджерел і нерегулярного характеру впливу їх сумарний ефект ураження біооб'єктів незначний.

Людське тіло також випромінює ЕМП з частотою вище 300 ГГц з щільністю потоку енергії близько 0,003 Вт / м ^2. Якщо загальна площа поверхні середнього людського тіла 1,8 м ^2, то загальна випромінювана енергія складає приблизно 0,0054 Вт

3. Антропогенні джерела ЕМП

Антропогенні джерела ЕМП у відповідності з міжнародною класифікацією також діляться на 2 групи. Перша - джерела, що генерують щие вкрай низькі і наднизькі частоти від 0 Гц до 3 кГц. Друга - джерела, що генерують від 3 кГц до 300 ГГц, включаючи мікрохвилі в діапазоні від 300 МГц до 300 ГГц.

До першої групи належать в першу чергу всі системи виробництва, передачі і розподілу електроенергії.

Джерелом електричних полів промислової частоти є, наприклад, струмоведучі частини діючих електроустановок: лінії електропередач, трансформаторні підстанції, електростанції, індуктори, конденсатори термічних установок, фідерні лінії, генератори, трансформатори, електромагніти, соленоїди, електро-та кабельна проводки, металокерамічні магніти, офісна електро - і електронна техніка, транспорт на електроприводі та ін У різних технологіях електромагнітна енергія високочастотного і надвисокочастотного діапазонів в основному використовується для процесів електротермії, тобто для нагрівання матеріалу в самому ЕМП. Даний напрямок є перспективним, так як воно забезпечує великі швидкості і якість обробки матеріалів, екологічно і економічно ефективно. Це пояснюється тим, що в ЕМП розігрів матеріалу на атомному та молекулярному рівнях відбувається у всьому об'ємі відразу за рахунок електричних втрат, в той час як температура навколишнього середовища залишається практично без зміни.

Другу групу складають функціональні передавачі, різне технологічне устаткування, що використовує СВЧ-випромінювання, змінні і імпульсні магнітні поля, медичні терапевтичні і діагностичні установки, побутове обладнання, засоби візуального відображення інформації на електронно-променевих трубках.

4. Нормування ЕМП

Застосування нових технологічних процесів і радіоелектронних систем і пристроїв, що випромінюють електромагнітну енергію в навколишнє середовище, створює і ряд труднощів, пов'язаних з негативним впливом ЕМВ на організм людини. Встановлено, що цей вид енергії впливає на весь організм в цілому, викликаючи його перегрів під впливом змінного поля, а також негативно впливає і на окремі системи організму. Дані про умови опромінення на робочих місцях деяких спеціальностей наведено в табл. 2.

Таблиця 2. Інтенсивність ЕМІ на робочих місцях ряду спеціальностей

Виробничий процес	Основні джерела випромінювання	Інтенсивність опромінення персоналу, мкВт/см2
Регулювання, настройка і випробування комплексу РЛС у випускних цехах заводів і ремонтних майстерень	Антенні системи	1000 і більше
Регулювання, настройка і випробування комплексу РЛС в умовах полігону	Антенні системи	500 і більше
Регулювання, настройка і випробування окремих НВЧ-вузлів, блоків і приладів	Катодні висновки магнетрона, хвилеводи-коак-сіальние переходи і ін	до 1000
Науково-дослідні роботи	Антенні пристрої, генераторні блоки, НВЧ-прилади та ін	до 1000
Експлуатація РЛС на аеродромах цивільної авіації	Антенні системи	100-1000
Експлуатація НВЧ-апарат-ратов в деяких галузях народного господарства, у тому числі фізіотерапевтичні кабінети	Різні антенні системи, генераторні блоки, випромінювачі та ін	1-2000
Контрольно-вимірювальні роботи в екранованих приміщеннях	Генераторні блоки, різні антенні системи	5-50 (складні ЕМП)

Нормування ЕМІ проводиться відповідно до нормативних документів і довідковими даними. У табл. 3 наведені значення допустимої напруженості Е і Н і енергетичного навантаження електромагнітного поля на робочих місцях і в місцях можливого перебування персоналу, пов'язаного професійне впливом ЕМП. Зазначені значення не повинні перевищуватися протягом робочого дня.

= 30-300 МГц; по магнитной составляющей предельная напряженность Н _пред = 5 А/м при f = 100 кГц - 1,5 МГц. Так, напруженість ЕМП радіочастот на робочих місцях не повинна перевищувати по електричної складової 20 В / м в діапазоні частот 100 кГц - 30 МГц і при f = 30-300 МГц; за магнітною складовою гранична напруженість Н _перед = 5 А / м при f = 100 кГц - 1,5 МГц. = 300-300000 МГц допустимая плотность потока мощности при длительности облучения т ₀ бл в течение всего рабочего дня составляет 10 мкВт/см ² ; при 5 ₀ бл = 2 ч - 100 мкВт/см ² ; при т ₀ бл = 15-20 мин - 1000 мкВт/см ² . У діапазоні НВЧ f = 300-300000 МГц допустима щільність потоку потужності при тривалості опромінення т ₀ бл протягом усього робочого дня становить 10 мкВт / см ^2; при 5 ₀ бл = 2 год - 100 мкВт / см ^2; при т ₀ бл = 15-20 хв - 1000 мкВт / см ^2.

Таблиця 3. т неграничних допустимі рівні напруженості та енергетичної нафузки ЕМП, мкВт/см2

Діапазон частот, МГц	Допустима напруженість поля		Нормативна енергетична навантаження, Втч/м2 (мкВтч/см2)	Додатки
	електрична, Вт / м	магнітна, А / м
6х10'2-3 3-30 30-50 50-300 6х10 "2-1,5 30-50	50 20 10 5	5 0,3	-	Допускається перевищення рівнів у два рази при часі дії не більше 0,5 робочого дня
			2 (200)	Крім випадків опромінення від обертових і скануючих антен.
300-3x1 О5			20 (2000)	Опромінення від обертових і скануючих антен з частотою 1 Гц і скважностью не менше 50.
			20 (2000)	Послідовне або одночасне опромінення в безперервному або переривистому (від обертових і скануючих антен) режимах.

В інший робочий час інтенсивність опромінення не повинна перевищувати 10 мк Вт/см2.

У разі безперервного опромінення від обертових і скануючих антен ПДУ опромінення становить 100 мкВт/см2 при дії протягом 8 годин і 1000 мкВт/см2 при опроміненні до 2 год / добу.

Для осіб, професійно не пов'язаних з опроміненням, і для населення в цілому ППМ не повинен перевищувати 1 мкВт/см2.

5. Основні види засобів колективного та індивідуального захисту від ЕМП

Залежно від умов впливу ЕМП, характеру і місцезнаходження джерела випромінювання можуть бути використані наступні способи і методи захисту: захист часом і відстанню, зниження інтенсивності випромінювання джерела, екранування джерела, захист робочого місця від випромінювання, застосування засобів індивідуального захисту.

Захист часом

Спосіб застосовується у тих випадках, коли відсутня можливість зменшити напруженість ЕМП до ПДУ. Допустимий час визначається як

^1,2 де th ^1,2 - Гіперболічний тангенс.

Захист відстанню. Спосіб використовується, якщо не можна знизити інтенсивність опромінення іншими методами. Є найбільш ефективним.

и УКВ расстояние определяется как Для діапазону ДВ, СВ, KB і УКХ відстань визначається як

- коэффициент направленности антенны; Е _доп ,_ допустимая напряженность электрического поля, В/м. де р - середня вихідна потужність, Вт; G - коефіцієнт спрямованості антени; Е _дод, _ допустима напруженість електричного поля, В / м.

Для діапазону НВЧ

Метод зменшення потужності випромінювання

Здійснюється безпосередній регулюванням передавача; його заміною на менш потужний застосуванням спеціальних пристроїв - атенюаторів, які поглинають, відбивають або послаблюють передану енергію на шляху від генератора до антени.

Способи екранування джерела

Основними видами засобів колективного захисту є екрануючі пристрої - складові частини електричної установки, призначені для захисту персоналу у відкритих розподільних пристроях та повітряних лініях електропередач.

Конструктивно екрануючі пристрої оформляються у вигляді козирків, навісів чи перегородок з металевих канатів, прутків, сіток або пластин з гуми. Екранувальні пристрої повинні мати антикорозійне покриття і бути заземлені.

Екрани бувають поглинають або відображають електромагнітну енергію. Вибір конструкції екранів залежить від характеру технологічного процесу, потужності джерела і діапазону хвиль. Коефіцієнт екранування дорівнює

де або - Ефективність екранування; Е і Н - без крану; Е _е. ІН _е-з екраном.

Поряд із стаціонарними і переносними екрануючими пристроями застосовують індивідуальні екрануючі комплекти. До складу екрануючих комплектів входять: спецодяг з металізованої тканини, засоби захисту голови, рук та обличчя.

6. Безпека лазерного випромінювання

Особливе місце серед джерел ЕМВ займають лазерні установки. У промисловості застосовуються лазерні установки, що працюють в діапазонах довжин хвиль від ІК до рентгенівського. Лазерна технологія, наприклад, обробка матеріалів лазерним випромінюванням, дозволяє здійснювати зварювання матеріалів, свердління, різання і т.д.

Завдяки своїм унікальним властивостям, ці пристрої також широко використовуються в наукових дослідженнях: у фізиці, хімії, біології та ін і в практичній медицині: хірургія, офтальмологія та ін

Лазер - це генератор електромагнітного випромінювання оптичного діапазону, заснований на використанні змушеного випромінювання. У ньому відбувається перетворення різних видів енергії в енергію лазерного випромінювання. Щільність потужності випромінювання лазерних установок досягає ¹⁰ Листопада -10 ¹⁴ Вт / см ^2, а для випаровування більшості матеріалів достатньо 10 ^е. Вт / см ^2. Для порівняння: щільність сонячного випромінювання 0,15-0,25 Вт / см ^2. Тому серйозну небезпеку представляє не тільки пряме, а й дифузійно відбите лазерне випромінювання. Виявляються і супутні фактори: ЕМП, висока напруга, аерозолі від возгона речовин в зоні дії променя.

Існують газові лазери, рідинні і твердотільні, які в свою чергу діляться на безперервного та імпульсного дії. Класифікація лазерів за ступенем небезпеки генерованого випромінювання, вимоги до конструкції лазерних установок та технологічних процесів з використанням таких установок наведені в.

В основу класифікації лазерів покладено ступінь небезпеки лазерного випромінювання для обслуговуючого персоналу:

клас I - вихідний випромінювання небезпечно для очей;

клас II - небезпечно для очей пряме або дзеркально відбите випромінювання;

- опасно для глаз прямое, зеркально, а также диффузионно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и для кожи прямое или зеркально отраженное излучение; клас III - небезпечно для очей пряме, дзеркально, а також дифузійно відбите випромінювання на відстані 10 см від поверхні, що відбиває і для шкіри пряме або дзеркально відбите випромінювання;

клас IV - небезпечно для шкіри дифузійно відбите випромінювання на відстані 10 см від поверхні, що відбиває.

Біологічні ефекти від дії променя лазера на живі тканини полягають у термічному, енергетичному, фотохімічному і механічному впливі, а також електрострикції та освіті в межах клітини мікрохвильового ЕМП. Ці дії порушують життєдіяльність як окремих органів, так і організму в цілому. Виділяють два механізми: первинний і вторинний. Первинний механізм проявляється у вигляді органічних змін в опромінюваних тканинах. Вторинний механізм проявляється як реакція організму на опромінення.

В якості пріоритетних критеріїв при оцінці ступеня небезпеки генерованого лазерного випромінювання прийнято: енергія або потужність випромінювання, щільність енергії випромінювання, тривалість впливу випромінювання і довжина хвилі.

Гранично допустимі рівні, вимоги до пристрою, розміщення та безпечної експлуатації лазерів дозволяють розробляти заходи щодо забезпечення безпечних умов праці при роботі з ними. Санітарні норми і правила визначають величини ПДУ для кожного режиму роботи, ділянки оптичного діапазону за спеціальними формулами і таблицями.

Таблиця 4. А ПДУ лазерного випромінювання [6]

Довжина хвилі, мкм	ПДУ, Дж-см "2
0,200-0,210	1х108
0,210-0,215	1х10 * 7
0,215-0,290	1х10 "6
0,290-0,300	1x10 "5
0,300-0,370	1x10 ^
Св. 0,370	2x10 "3

Нормується енергетична експозиція опромінюваних тканин.

Наприклад, значення ПДУ енергетичної експозиції при опроміненні ультрафіолетової областю спектра наводяться в та б л. 4.

Попередження поразок лазерним випромінюванням включає систему заходів інженерно-технічного, планувального, організаційного та санітарно-гігієнічного характеру.

При використанні лазерів 11-111 класів з метою виключення опромінення персоналу необхідно огорожу лазерної зони або екранування пучка випромінювання. Екрани й огородження повинні бути вогнестійкими, не виділяти токсичних речовин при нагріванні і виготовлені з матеріалів з ​​найменшим коефіцієнтом відбиття. Лазери IV класу небезпеки розміщуються в окремих ізольованих приміщеннях і забезпечуються дистанційним управлінням. При розміщенні в одному приміщенні декількох лазерів слід виключити можливість взаємного опромінення операторів, що працюють на аналогічних установках.

Для видалення можливих токсичних газів, парів і пилу обладнується припливно-витяжна вентиляція. Для захисту від шуму застосовується звукоізоляція установок, звукопоглинання і ін

Як індивідуальні засоби захисту використовують окуляри зі спеціальними стеклами - фільтрами, щитки, маски, халати світло-зеленого або блакитного кольорів.

Контроль рівнів лазерного випромінювання проводиться в основному фотоелектричними приладами, наприклад, «Вимірювач-1» і ІЛД-2.