Kā elektromagnētiskie lauki no gaisvadu elektropārvades līnijām ietekmē cilvēkus, dzīvniekus un augus

Daudz pētīta elektrisko un magnētisko lauku bioloģiskā ietekme uz cilvēku un dzīvnieku organismu. Novērotās sekas, ja tādas rodas, joprojām ir neskaidras un grūti definējamas, tāpēc šī tēma joprojām ir aktuāla.

Mūsu planētas magnētiskajiem laukiem ir divējāda izcelsme - dabiska un antropogēna. Dabiskie magnētiskie lauki, tā sauktās magnētiskās vētras, rodas Zemes magnetosfērā. Antropogēnie magnētiskie traucējumi aptver mazāku teritoriju nekā dabiskie, taču to izpausme ir daudz intensīvāka un līdz ar to nes taustāmākus postījumus. Tehniskās darbības rezultātā cilvēks rada mākslīgus elektromagnētiskos laukus, kas ir simtiem reižu spēcīgāki par Zemes dabisko magnētisko lauku. Antropogēnā starojuma avoti ir: jaudīgas radio raidīšanas ierīces, elektrificēti transportlīdzekļi, elektropārvades līnijas.

Dažu elektromagnētiskā starojuma avotu frekvenču diapazons un viļņu garumi

Viens no spēcīgākajiem patogēniem elektromagnētiskie viļņi — rūpnieciskās frekvences strāvas (50 Hz).Tātad elektriskā lauka stiprums tieši zem elektropārvades līnijas var sasniegt vairākus tūkstošus voltu uz augsnes metru, lai gan, pateicoties īpašībai samazināt spriegumu no augsnes, jau 100 m attālumā no līnijas intensitāte strauji samazinās. līdz vairākiem desmitiem voltu uz metru.

Elektriskā lauka bioloģiskās iedarbības pētījumos konstatēts, ka jau pie 1 kV/m stipruma tas nelabvēlīgi ietekmē cilvēka nervu sistēmu, kas savukārt izraisa endokrīnās aparāta un vielmaiņas traucējumus organismā (vara , cinks, dzelzs un kobalts), izjauc fizioloģiskās funkcijas: sirdsdarbību, asinsspiedienu, smadzeņu darbību, vielmaiņas procesus un imūno darbību.

Kopš 1972. gada ir iznākušas publikācijas, kurās aplūkota elektrisko lauku ar intensitāti virs 10 kV/m ietekme uz cilvēkiem un dzīvniekiem.

Magnētiskā lauka stiprums proporcionāls strāvai un apgriezti proporcionāls attālumam; elektriskā lauka stiprums ir proporcionāls spriegumam (lādiņam) un apgriezti proporcionāls attālumam. Šo lauku parametri ir atkarīgi no augstsprieguma elektropārvades līnijas sprieguma klases, konstrukcijas īpatnībām un ģeometriskajiem izmēriem. Spēcīga un paplašināta elektromagnētiskā lauka avota parādīšanās noved pie izmaiņām dabiskajos faktoros, kas veidoja ekosistēmu. Elektriskie un magnētiskie lauki cilvēka ķermenī var izraisīt virsmas lādiņus un strāvas.

Pētījumi liecina, ka elektriskā lauka izraisītā maksimālā strāva cilvēka ķermenī ir daudz lielāka nekā magnētiskā lauka radītā strāva.Tādējādi magnētiskā lauka kaitīgā ietekme izpaužas tikai pie tā stipruma aptuveni 200 A / m, kas notiek 1-1,5 m attālumā no fāzes līnijas vadiem un ir bīstams tikai apkalpojošajam personālam, strādājot zem sprieguma. Šis apstāklis ​​ļāva secināt, ka rūpnieciskās frekvences magnētisko lauku bioloģiskās ietekmes uz cilvēkiem un dzīvniekiem zem elektropārvades līnijām nav. Tādējādi elektropārvades līniju elektriskais lauks ir galvenais bioloģiski efektīvais faktors pagarinātai enerģijas pārvadei, kas var kļūt par šķērsli dažādu ūdens un sauszemes faunas sugu kustībai.

Elektrisko un magnētisko lauku elektropārvades līnijas, kas ietekmē cilvēku, kas stāv zem gaisvadu maiņstrāvas līnijas

Balstoties uz jaudas pārvades konstrukcijas īpatnībām (vadītāja sagāšanās), vislielākā lauka ietekme rodas posma vidū, kur spriegums super- un ultraaugstsprieguma līnijām cilvēka augstumā ir 5 — 20 kV. / m un augstāks, atkarībā no sprieguma klases un līnijas konstrukcijas.

Pie balstiem, kur vadu piekares augstums ir vislielākais un ietekmē balstu ekranēšanas efekts, lauka intensitāte ir vismazākā. Tā kā zem elektrolīniju vadiem var atrasties cilvēki, dzīvnieki, transports, rodas nepieciešamība izvērtēt iespējamās sekas, kas radušās dzīvo būtņu ilgstošai un īslaicīgai uzturēšanās dažāda stipruma elektriskajā laukā.

Visjutīgākie pret elektriskajiem laukiem ir nagaiņi un cilvēki apavos, kas tos izolē no zemes. Dzīvnieku nagi ir arī labi izolatori.Šajā gadījumā inducētais potenciāls var sasniegt 10 kV, un strāvas impulss caur ķermeni, pieskaroties iezemētam objektam (krūma zaram, zāles stiebram), ir 100-200 μA. Šādi strāvas impulsi ir droši organismam, taču diskomforts liek nagaiņiem vasarā izvairīties no augstsprieguma elektrolīnijām.

Elektriskā lauka iedarbībā uz cilvēku dominējoša loma ir strāvām, kas plūst caur viņa ķermeni. To nosaka cilvēka ķermeņa augstā vadītspēja, kur dominē orgāni, kuros tajos cirkulē asinis un limfa.

Pašlaik eksperimentos ar dzīvniekiem un brīvprātīgajiem ir konstatēts, ka strāvas blīvums ar vadītspēju 0,1 μA / cm un mazāk neietekmē smadzeņu darbu, jo impulsa biostrāvas, kas parasti plūst smadzenēs, ievērojami pārsniedz blīvumu tāda vadītspējas strāva.

Pie strāvas blīvuma 1 μA / cm cilvēka acīs tiek novērota gaismas apļu mirgošana, lielāks strāvas blīvums jau uztver sensoro receptoru, kā arī nervu un muskuļu šūnu stimulācijas sliekšņa vērtības, kas noved pie bailes un patvaļīgas motoriskas reakcijas.

Gadījumā, ja cilvēks pieskaras objektiem, kas izolēti no zemes ievērojamas intensitātes elektriskā lauka zonā, strāvas blīvums sirds rajonā ir ļoti atkarīgs no pamatnosacījumu stāvokļa (apavu veids, augsnes stāvoklis utt.), bet tas jau var sasniegt šīs vērtības.

Pie maksimālās strāvas, kas atbilst Emax == 15 kV / m (6,225 mA), noteikta daļa šīs strāvas plūst caur galvas laukumu (apmēram 1/3) un galvas laukumu (apmēram 100 cm), strāvas blīvums< 0,1 μA / cm, kas apstiprina pieļaujamās 15 kV / m stiprības pieļaujamību zem gaisvadu līnijas vadītājiem.

Cilvēka veselībai problēma ir noteikt saistību starp audos inducēto strāvas blīvumu un ārējā lauka magnētisko indukciju, V. Strāvas blīvuma aprēķināšana.

to sarežģī fakts, ka tā precīzs ceļš ir atkarīgs no vadītspējas y sadalījuma ķermeņa audos.

Tātad smadzeņu īpatnējo vadītspēju nosaka = 0,2 cm / m, bet sirds muskuļa - 0,25 cm / m. Ja galvas rādiuss ir 7,5 cm un sirds rādiuss ir 6 cm, tad reizinājums yR izrādās vienāds abos gadījumos. Tāpēc var sniegt vienu strāvas blīvuma attēlojumu sirds un smadzeņu perifērijā.

Noteikts, ka veselībai drošā magnētiskā indukcija ir aptuveni 0,4 mT 50 vai 60 Hz frekvencē. Magnētiskajos laukos (no 3 līdz 10 mTl, f = 10 - 60 Hz) tiek novērotas nelielas svārstības, līdzīgas tām, kas rodas, nospiežot acs ābolu.

Strāvas blīvumu, ko cilvēka ķermenī inducē elektriskais lauks ar intensitātes vērtību E, aprēķina šādi:

° Ar dažādiem k koeficientiem smadzeņu un sirds reģioniem.

Vērtība k =3-10-3 cm / Hzm.

Pēc vācu zinātnieku domām, lauka stiprums, pie kura matu vibrāciju izjūt 5% pārbaudīto vīriešu, ir 3 kV/m, bet 50% pārbaudīto vīriešu – 20 kV/m. Pašlaik nav pierādījumu, ka lauka darbības radītās sajūtas radītu kādu nelabvēlīgu ietekmi. Attiecībā uz saistību starp strāvas blīvumu un bioloģisko ietekmi var izdalīt četras jomas, kas parādītas tabulā.

J, μA / cm Novērots efekts 0,1 Nē 1,0 Mirgojoši gaismas loki acīs 10-50 Akūti neiralģiski simptomi, kas līdzīgi tiem, ko izraisa elektrošoks vairāk nekā 100 Palielināta sirds kambaru fibrilācijas iespējamība, sirds apstāšanās, ilgstošas ​​elpošanas muskuļu spazmas, smagi apdegumi

Pēdējais pašreizējās blīvuma vērtības apgabals attiecas uz ekspozīcijas laikiem viena sirds cikla secībā, t.i. aptuveni 1 s vienai personai. Īsākām ekspozīcijām sliekšņa vērtības ir augstākas. Lai noteiktu lauka intensitātes sliekšņa vērtību, tika veikti fizioloģiskie pētījumi cilvēkiem laboratorijas apstākļos ar stiprumu no 10 līdz 32 kV / m. Tika konstatēts, ka pie sprieguma 5 kV / m 80% cilvēku nejūt sāpes izlādes laikā, pieskaroties iezemētiem priekšmetiem. Tieši šī vērtība tiek pieņemta kā normatīva, strādājot elektroinstalācijās, neizmantojot aizsarglīdzekļus.

Cilvēka pieļaujamā uzturēšanās laika atkarība elektriskajā laukā ar intensitāti E, kas lielāka par slieksni, tiek tuvināta ar vienādojumu

Šī stāvokļa izpilde nodrošina organisma fizioloģiskā stāvokļa pašatjaunošanos dienas laikā bez paliekošām reakcijām un funkcionālām vai patoloģiskām izmaiņām.

Iepazīsimies ar padomju un ārvalstu zinātnieku veikto elektrisko un magnētisko lauku bioloģiskās ietekmes pētījumu galvenajiem rezultātiem.

Elektrisko lauku ietekme uz personālu

Pētījumu laikā katram darbiniekam pie augšdelma tika piestiprināts integrējošs dozimetrs.Tika konstatēts, ka vidējā dienas iedarbība uz strādniekiem augstsprieguma līnijās ir robežās no 1,5 kV/(m-h) līdz 24 kV/(m-h). Maksimālās vērtības tiek norādītas ļoti retos gadījumos. No pētījumā iegūtajiem datiem var secināt, ka nav saskatāmas attiecības starp ekspozīciju uz lauka un vispārējo cilvēka veselības stāvokli.

Gaisvadu elektropārvades līnijas un bērnu vēzis

Dzīvojamās telpās magnētiskais lauks var radīt sadzīves elektroiekārtas un elektroinstalācijas, āra pazemes kabeļi un gaisvadu elektrolīnijas. Izpētes un kontroles vietas tika sagrupētas ar 25 m intervālu blakus gaisvadu elektrolīnijai, riska pakāpi vairāk nekā 100 m attālumā no līnijas uzskatot par vienotu.

Šie rezultāti neapstiprina hipotēzi, ka jaudas frekvences magnētiskie lauki ietekmē vēža rašanos bērniem.

Elektrostatiskā iedarbība uz cilvēku un dzīvnieku matiem

Pētījums tika veikts saistībā ar hipotēzi, ka lauka ietekmi, ko izjūt ādas virsma, rada elektrostatisko spēku iedarbība uz matiem. Rezultātā tika konstatēts, ka pie lauka intensitātes 50 kV / m subjekts juta niezi, kas saistīta ar matu vibrācijām, kas tika reģistrēta ar īpašām ierīcēm.

Elektriskā lauka ietekme uz augiem

Eksperimenti tika veikti īpašā kamerā neizkropļotā laukā ar intensitāti no 0 līdz 50 kV/m. Nelieli lapu audu bojājumi tika konstatēti pie ekspozīcijas no 20 līdz 50 kV/m atkarībā no auga konfigurācijas un sākotnējā mitruma satura. Audu nekrozi novēroja augu daļās ar asām malām.Biezi augi ar gludu noapaļotu virsmu netiek bojāti pie sprieguma 50 kV / m. Bojājums ir vainaga rezultāts uz izvirzītajām auga daļām. Vājākajos augos bojājumus novēro 1-2 stundas pēc iedarbības. Būtiski, ka kviešu stādiem ar ļoti asiem galiem vainags un bojājumi bija manāmi pie salīdzinoši zema sprieguma 20kV/m. Tas ir zemākais traucējumu slieksnis pētījumos.

Visticamākais augu audu bojājumu mehānisms ir termisks. Audu bojājumi rodas, ja lauka intensitāte kļūst pietiekami augsta, lai izraisītu vainagu, un augsta blīvuma koronastrāva iet caur lapas galu. Siltums, kas šajā gadījumā izdalās pāri lapas audu pretestībai, izraisa šaura slāņa nāvi. šūnu, kas salīdzinoši ātri zaudē ūdeni, izžūst un saraujas. Tomēr šim procesam ir ierobežojumi, un auga žāvētās virsmas procentuālais daudzums ir neliels.

Elektriskā lauka ietekme uz dzīvniekiem

Pētījums tika veikts divos virzienos: pētījumi biosistēmas līmenī un konstatēto ietekmju sliekšņu izpēte. Starp cāļiem, kas novietoti laukā ar spriegumu 80 kV / m, tika novērots svara pieaugums, dzīvotspēja un zema mirstība. Lauka uztveres slieksnis tika mērīts mājas baložiem. Ir pierādīts, ka baložiem ir kāds mehānisms zemas intensitātes elektrisko lauku noteikšanai. Ģenētiskas izmaiņas netika novērotas. Tiek atzīmēts, ka dzīvnieki, kas dzīvo augstas intensitātes elektriskajā laukā, atkarībā no eksperimenta apstākļiem var piedzīvot minišoku ārējo faktoru ietekmē, kas var izraisīt pārbaudāmo zināmu trauksmi un satraukumu.

Vairākās valstīs ir noteikumi, kas ierobežo lauka intensitātes ierobežojumus gaisvadu elektropārvades līniju jomā. Spānijā ieteicamais maksimālais spriegums ir 20 kV/m, un tāda pati vērtība pašlaik tiek uzskatīta par robežvērtību Vācijā.

Sabiedrības informētība par elektromagnētiskā lauka ietekmi uz dzīviem organismiem turpina pieaugt, un zināma interese un bažas par šo efektu izraisīs atbilstošu medicīnisko pētījumu turpināšanu, īpaši cilvēkiem, kas dzīvo gaisvadu elektropārvades līniju tuvumā.

Vairāk informācijas par šo tēmu:

V.I. Čehovs "Elektroenerģijas pārvades vides aspekti" (lai lejupielādētu grāmatu — Zip, DjVu)

Grāmatā sniegts vispārīgs apraksts par gaisvadu elektrolīniju ietekmi uz vidi. Jautājumi par elektriskā lauka maksimālā stipruma aprēķinu zem maiņstrāvas līnijas un tā samazināšanas metodēm, zem maršruta līnijas esošo zemju noraidīšanu, elektromagnētiskā lauka ietekmi uz cilvēkiem, floru un faunu no radio un akustiskā trokšņa parādīšanās. ir apsvērti. Tiek aplūkotas līdzstrāvas līniju un īpaši augsta sprieguma kabeļu līniju ietekmes uz vidi pazīmes.

Skatīt arī par šo tēmu: Personas aizsardzība no elektromagnētiskā starojuma iedarbības