Электромагнитное поле, его виды и классификация

     2.2.1 Базовые станции  

     Базовые станции поддерживают связь с  находящимися в их зоне действия мобильными радиотелефонами и работают в  режиме приема и передачи сигнала. В зависимости от стандарта, БС излучают электромагнитную энергию в диапазоне частот от 463 до 1880 МГц. Антенны БС устанавливаются на высоте 15–100 метров от поверхности земли на уже существующих постройках (общественных, служебных, производственных и жилых зданиях, дымовых трубах промышленных предприятий и т. д.) или на специально сооруженных мачтах.  Исходя из технологических требований построения системы сотовой связи, диаграмма направленности антенн в вертикальной плоскости рассчитана таким образом, что основная энергия излучения (более 90 %) сосредоточена в довольно узком «луче». Он всегда направлен в сторону от сооружений, на которых находятся антенны БС, и выше прилегающих построек, что является необходимым условием для нормального функционирования системы.

       БС являются видом передающих  радиотехнических объектов, мощность  излучения которых (загрузка) не  является постоянной 24 часа в  сутки. Загрузка определяется  наличием владельцев сотовых  телефонов в зоне обслуживания  конкретной базовой станции и  их желанием воспользоваться  телефоном для разговора, что,  в свою очередь, коренным образом  зависит от времени суток, места  расположения БС, дня недели и  др. В ночные часы загрузка  БС практически равна нулю, т.  е. станции в основном «молчат».  

     2.2.2 Мобильные радиотелефоны 

       Мобильный радиотелефон (МРТ) представляет  собой малогабаритный приемопередатчик. В зависимости от стандарта  телефона, передача ведется в  диапазоне частот 453 – 1785 МГц.  Мощность излучения МРТ является  величиной переменной, в значительной  степени зависящей от состояния канала связи «мобильный радиотелефон – базовая станция», т. е. чем выше уровень сигнала БС в месте приема, тем меньше мощность излучения МРТ. Максимальная мощность находится в границах 0,125–1 Вт, однако в реальной обстановке она обычно не превышает 0,05 – 0,2 Вт. Вопрос о воздействии излучения МРТ на организм пользователя до сих пор остается открытым. Многочисленные исследования, проведенные учеными разных стран, включая Россию, на биологических объектах (в том числе, на добровольцах), привели к неоднозначным, иногда противоречащим друг другу, результатам. Неоспоримым остается лишь тот факт, что организм человека «откликается» на наличие излучения сотового телефона. Поэтому владельцам МРТ рекомендуется соблюдать некоторые меры предосторожности:

• не пользоваться сотовым телефоном без необходимости;
• разговаривать непрерывно не боле 3 – 4 минут;
• не допускать, чтобы МРТ пользовались дети;
• при покупке выбирать сотовый телефон с меньшей максимальной мощностью излучения;
• в автомобиле использовать МРТ совместно с системой громкоговорящей связи «hands-free» с внешней антенной, которую лучше всего располагать в геометрическом центре крыши.
• для людей, окружающих человека, разговаривающего по мобильному радиотелефону, электромагнитное поле, создаваемое МРТ не представляет никакой опасности.

       При работе мобильного телефона  электромагнитное излучение воспринимается  не только приемником базовой  станции, но и телом пользователя, и в первую очередь его головой.  Что при этом происходит в  организме человека, насколько это  воздействие опасно для здоровья? Однозначного ответа на этот  вопрос до сих пор не существует. Однако эксперимент российских  ученых показал, что мозг человека  не только ощущает излучение  сотового телефона, но и различает  стандарты сотовой связи.

     Часто приходится слышать аргументы: «В наших домах сегодня столько техники, что телефоном больше, телефоном меньше – существенной роли не играет». На самом же деле, если признать, что электромагнитное излучение все-таки опасно, то источником максимальной опасности будет именно телефон. Ведь не прикладывают подолгу к голове ни микроволновую печь, ни телевизор. Именно поэтому данные приборы вполне могут излучать гораздо сильнее мобильных телефонов, но уже на расстоянии метра излучение рассеивается. В случае с телефонами излучение не только воздействует непосредственно на мозг во время разговора, но и облучает пользователя, когда аппарат находится в режиме ожидания, в непосредственной близости к телу – например, в кармане.

     Именно  поэтому замеры излучения мобильных  телефонов были проделаны несколько  раз – в режиме ожидания (включенный телефон лежит на столе), в режиме разговора, а также в режиме дозвона, когда теоретически аппарат излучает сильнее всего. Для более точной выборки было взято два мобильных  телефона наиболее распространенного  стандарта GSM – Nokia 6300 и Nokia 6303, а также два СDMA-телефона: cтаренькая Nokia 6225 и популярная Nokia 1508.

     Значение  колебалось  от 3 мВт/м² до 800 мВт/м2. При этом пиковые значения достигались в момент дозвона и установления соединения.В эти несколько секунд держать телефон близко к голове не рекомендуется. Удивительной оказалась разница в показателях телефонов разных стандартов. Так,  если значения для GSM-телефона находились в диапазоне 40 мВт/м² – 800 мВт/м², то для CDMA-аппарата аналогичный показатель составлял 3 мВт/м² – 150 мВт/м². Если бы в наличии оказался домашний проводной телефон, возможно, показатели были бы еще меньшими. Это показывает, что в телефонах различных стандартах, уровень излучения может отличаться в десятки раз. 

     2.3 Персональные компьютеры 

     Персональные  компьютеры  используют  в  процессе повседневной деятельности миллионы людей  во всем мире. Компьютеризация  в  нашей стране принимает широкий  размах, и многие сотни тысяч  людей  проводят большую часть  рабочего  дня и свободного времени  перед  экраном  дисплея.

     Основным  источником неблагоприятного воздействия  на здоровье пользователя компьютера является средство визуального отображения  информации на электронно-лучевой трубке, узлы разверток, импульсный источник питания, видеоусилитель. При соударении электронов с передней стенкой электронно-лучевой трубки (экрана) в результате торможения электронов возникают различные излучения. Кроме этого, для разгона электронов используется высокое — порядка десятков киловольт — напряжение, и вокруг монитора присутствует электростатическое поле, наиболее активное за его корпусом и по бокам.

     Компьютер как источник переменного электромагнитного  поля. Основными составляющими частями персонального компьютера (ПК) являются: системный блок (процессор) и разнообразные устройства ввода/вывода информации: клавиатура, дисковые накопители, принтер, сканер, и т. п. Каждый персональный компьютер включает средство визуального отображения информации называемое по-разному - монитор, дисплей. Как правило, в его основе - устройство на основе электронно-лучевой трубки. ПК часто оснащают сетевыми фильтрами (например, типа «Pilot»), источниками бесперебойного питания и другим вспомогательным электрооборудованием.

     Электромагнитное  излучение, создаваемое персональным компьютером, имеет сложный спектральный состав в диапазоне частот от 0 Гц до 1000 МГц: электрическую (Е) и магнитную (Н) составляющие, и их оценка производится раздельно. Пример спектральной характеристики излучений ПК в диапазоне 10 Гц — 400 кГц приведен на диагр. 1. 

       В основном из средств защиты  предлагаются защитные фильтры  для экранов мониторов. Они  используется для ограничения  действия на пользователя вредных  факторов со стороны экрана  монитора, улучшает эргономические  параметры экрана монитора и  снижает излучение монитора в  направлении пользователя.

     Излучение монитора (с электронно-лучевой трубкой):

     Монитор, особенно его боковые и задние стенки, является очень мощным источником ЭМИ. И хотя с каждым годом принимаются  все более жесткие нормы, ограничивающие мощность излучения монитора, это  приводит лишь к нанесению более  качественного защитного покрытия на лицевую часть экрана, а боковые  и задняя панели все также остаются мощными источниками излучения. Согласно последним исследованиям человеческий организм наиболее чувствителен к электромагнитному полю, находящемуся на частотах 40 – 70 ГГц, так как длины волн на этих частотах соизмеримы с размерами клеток и достаточно незначительного уровня электромагнитного поля, чтоб нанести существенный урон здоровью человека. 

Таблица 2 Частотные характеристики электромагнитного  излучения ПК

     Отличительной же особенностью современных компьютеров  является увеличение рабочих частот центрального процессора и периферийных устройств, а также повышение  потребляемой мощности до 400 – 500Вт. В результате этого уровень излучения системного блока на частотах 40 – 70 ГГц за последние 2 – 3 года увеличился в тысячи раз и стал намного более серьезной проблемой, чем излучение монитора.

     Излучение ноутбука (портативного компьютера) и  жидкокристаллических мониторов:

     Считается, что в ноутбуках используются экраны на основе жидких кристаллов, которые  не генерируют всего «букета» вредных  электромагнитных излучений, присущих обычным мониторам с электронно-лучевой  трубкой. Результаты исследований показали, что электромагнитное излучение  портативных компьютеров типа Notebook значительно превышает экологические нормативы.

     Электронно-лучевая  трубка не единственный источник излучения  электромагнитных полей. Генерировать поля может преобразователь напряжения питания (при работе от электросети), схемы управления и формирования информации на дискретных ЖК-экранах и другие элементы аппаратуры.

     Повышенный  электромагнитный фон в значительной степени обеспечивает воздействие  компьютера на здоровье людей.

     В результате продолжительной работы за компьютером в течение нескольких дней человек чувствует себя уставшим, становится крайне раздражительным, часто  отвечает на вопросы однозначными ответами, ему хочется прилечь. Такое явление  в современном обществе получило название синдром хронической усталости  и согласно сведениям официальной  медицины не поддается лечению.

     По  обобщенным данным, у работающих за монитором от 2 до 6 часов в сутки  функциональные нарушения центральной  нервной системы происходят в  среднем в 4,6 раза чаще, чем в контрольных  группах, болезни сердечно-сосудистой системы - в 2 раза чаще, болезни верхних  дыхательных путей - в 1,9 раза чаще, болезни  опорно-двигательного аппарата - в 3,1 раза чаще.

       Исследования функционального состояния  пользователя компьютера, проведенные  в 1996 году в Центром электромагнитной безопасности, показали, что даже при кратковременной работе (45 минут) в организме пользователя под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга.

     Особенно  ярко и устойчиво эти эффекты  проявляются у женщин. Замечено, что у групп лиц (в данном случае это составило 20%) отрицательная  реакция функционального состояния  организма не проявляется при  работе с ПК менее 1 часа. Исходя из анализа полученных результатов сделан вывод о возможности формирования специальных критериев профессионального отбора для персонала, использующего компьютер в процессе работы.

     В качестве технических стандартов безопасности мониторов широко известны шведские ТСО92/95/98 и MPR II. Эти документы определяют требования к монитору персонального компьютера по параметрам, способным оказывать влияние на здоровье пользователя. Наиболее жесткие требования к монитору предъявляет ТСО 95. Он ограничивает параметры излучения монитора, потребления электроэнергии, визуальные параметры, так что делает монитор наиболее лояльным к здоровью пользователя. В части излучательных параметров ему соответствует и ТСО 92. Разработан стандарт Шведской конфедерацией профсоюзов.  

       Таблица 3 – Жалобы пользователей персонального компьютера возможные причины их происхождения.