Kako elektromagnetska polja nadzemnih dalekovoda utječu na ljude, životinje i biljke

Biološki utjecaj električnih i magnetskih polja na organizam ljudi i životinja dosta je proučavan. Opaženi učinci, ako do njih dođe, još uvijek su nejasni i teško ih je definirati, stoga ova tema ostaje aktualna.

Magnetska polja našeg planeta imaju dvojako podrijetlo — prirodno i antropogeno. Prirodna magnetska polja, takozvane magnetske oluje, nastaju u Zemljinoj magnetosferi. Antropogeni magnetski poremećaji pokrivaju manji teritorij od prirodnih, ali je njihova manifestacija puno intenzivnija i stoga donosi opipljiviju štetu. Kao rezultat tehničke djelatnosti, čovjek stvara umjetna elektromagnetska polja koja su stotinama puta jača od prirodnog magnetskog polja Zemlje. Izvori antropogenog zračenja su: snažni radiopredajnici, elektrificirana vozila, dalekovodi.

Frekvencijski raspon i valne duljine pojedinih izvora elektromagnetskog zračenja

Jedan od najjačih patogena Elektromagnetski valovi — struje industrijske frekvencije (50 Hz).Dakle, jakost električnog polja neposredno ispod dalekovoda može doseći nekoliko tisuća volti po metru tla, iako zbog svojstva smanjenja napona iz tla, već na udaljenosti od 100 m od voda, intenzitet naglo opada. do nekoliko desetaka volti po metru.

Istraživanja biološkog učinka električnog polja pokazala su da čak i pri jačini od 1 kV / m ono ima negativan učinak na ljudski živčani sustav, što zauzvrat dovodi do poremećaja endokrinog aparata i metabolizma u tijelu (bakar , cink, željezo i kobalt), remeti fiziološke funkcije: otkucaje srca, krvni tlak, aktivnost mozga, metaboličke procese i imunološku aktivnost.

Od 1972. godine pojavljuju se publikacije u kojima se razmatra učinak električnih polja intenziteta iznad 10 kV/m na ljude i životinje.

Jakost magnetskog polja proporcionalno struji i obrnuto proporcionalno udaljenosti; jakost električnog polja proporcionalna je naponu (naboju) i obrnuto proporcionalna udaljenosti. Parametri ovih polja ovise o naponskoj klasi, konstrukcijskim značajkama i geometrijskim dimenzijama dalekovoda visokog napona. Pojava snažnog i proširenog izvora elektromagnetskog polja dovodi do promjene onih prirodnih čimbenika koji su formirali ekosustav. Električna i magnetska polja mogu inducirati površinske naboje i struje u ljudskom tijelu.

Studije pokazuju da je maksimalna struja u ljudskom tijelu inducirana električnim poljem puno veća od struje uzrokovane magnetskim poljem.Dakle, štetni učinak magnetskog polja očituje se samo pri njegovoj snazi ​​od oko 200 A / m, što se događa na udaljenosti od 1-1,5 m od žica fazne linije i opasno je samo za servisno osoblje kada radi pod naponom. Ova okolnost omogućila je zaključak da ne postoji biološki učinak magnetskih polja industrijske frekvencije na ljude i životinje ispod dalekovoda. Dakle, električno polje dalekovoda je glavni biološki učinkovit čimbenik za produženi prijenos energije, što može postati prepreka kretanju raznih vrsta vodene i kopnene faune.

Električni vodovi električnih i magnetskih polja koji utječu na osobu koja stoji ispod nadzemnog dalekovoda izmjenične struje

Na temelju konstrukcijskih značajki prijenosa električne energije (progib vodiča), najveći utjecaj polja javlja se u sredini dionice, gdje je napon za vodove super i ultra visokog napona na visini osobe 5 - 20 kV. / m i više, ovisno o klasi napona i dizajnu voda.

Na osloncima, gdje je visina ovjesa žica najveća i djeluje zaštitni učinak oslonaca, jakost polja je najmanja. Budući da se ispod žica dalekovoda mogu naći ljudi, životinje, prijevoz, potrebno je procijeniti moguće posljedice dugotrajnog i kratkotrajnog boravka živih bića u električnom polju različite jakosti.

Najosjetljiviji na električna polja su kopitari i ljudi u cipelama koje ih izoliraju od tla. Životinjska kopita također su dobri izolatori.U tom slučaju inducirani potencijal može doseći 10 kV, a strujni impuls kroz tijelo pri dodiru uzemljenog predmeta (grana grma, vlat trave) iznosi 100-200 μA. Takvi strujni impulsi sigurni su za tijelo, ali zbog nelagode kopitari ljeti izbjegavaju visokonaponske vodove.

U djelovanju električnog polja na čovjeka dominantnu ulogu imaju struje koje teku njegovim tijelom. To je određeno visokom vodljivošću ljudskog tijela, gdje prevladavaju organi u kojima cirkulira krv i limfa.

Trenutačno je pokusima na životinjama i ljudskim dobrovoljcima utvrđeno da gustoća struje s vodljivošću od 0,1 μA / cm i niža ne utječe na rad mozga, budući da pulsne biostruje, koje normalno teku u mozgu, znatno premašuju gustoću takva struja vodljivosti.

Pri gustoći struje od 1 μA / cm opaža se treperenje svjetlosnih krugova u očima osobe, veće gustoće struje već hvataju vrijednosti praga stimulacije senzornih receptora, kao i živčanih i mišićnih stanica, što dovodi do strah i nevoljne motoričke reakcije.

U slučaju da osoba dodiruje predmete izolirane od tla u području električnog polja značajnog intenziteta, gustoća struje u području srca jako ovisi o stanju osnovnih uvjeta (vrsta obuće, stanje tla itd.), ali već sada može dostići te vrijednosti.

Pri maksimalnoj struji koja odgovara Emax == 15 kV / m (6,225 mA), određeni dio ove struje teče kroz područje glave (oko 1/3) i područje glave (oko 100 cm), gustoća struje< 0,1 μA / cm, što potvrđuje prihvatljivost prihvaćene čvrstoće od 15 kV / m ispod vodiča nadzemnog voda.

Za ljudsko zdravlje problem je odrediti odnos između gustoće struje inducirane u tkivima i magnetske indukcije vanjskog polja, V. Izračunavanje gustoće struje

komplicirana je činjenicom da njezin točan put ovisi o raspodjeli vodljivosti y u tjelesnim tkivima.

Dakle, specifična vodljivost mozga određena je u = 0,2 cm / m, a srčanog mišića u = 0,25 cm / m. Ako je polumjer glave 7,5 cm, a polumjer srca 6 cm, tada je umnožak Ispada da je yR isti u oba slučaja. Stoga se može dati jedan prikaz gustoće struje na periferiji srca i mozga.

Utvrđeno je da je za zdravlje sigurna magnetska indukcija oko 0,4 mT na frekvenciji od 50 ili 60 Hz. U magnetskim poljima (od 3 do 10 mTl, f = 10 — 60 Hz) uočava se pojava blagih oscilacija, sličnih onima koje se javljaju kada se očna jabučica pritisne.

Gustoća struje izazvana u ljudskom tijelu električnim poljem vrijednosti E izračunava se na sljedeći način:

° S različitim k koeficijentima za regije mozga i srca.

Vrijednost k =3-10-3 cm / Hzm.

Prema njemačkim znanstvenicima, jačina polja pri kojoj vibraciju kose osjeća 5% testiranih muškaraca iznosi 3 kV/m, a za 50% testiranih muškaraca 20 kV/m. Trenutačno nema dokaza da osjećaji uzrokovani djelovanjem polja stvaraju bilo kakav negativan učinak. Što se tiče odnosa između gustoće struje i biološkog utjecaja, mogu se razlikovati četiri područja prikazana u tablici.

J, μA / cm Uočeni učinci 0,1 Ne 1,0 Treperavi svjetlosni krugovi u očima 10-50 Akutni neuralgični simptomi slični onima izazvanim električnim udarom više od 100 Povećana vjerojatnost ventrikularne fibrilacije, srčanog zastoja, produljenog spazma dišnih mišića, teških opeklina

Potonje područje vrijednosti trenutne gustoće odnosi se na vremena izloženosti reda veličine jednog srčanog ciklusa, tj. otprilike 1 s po osobi. Za kraće ekspozicije, vrijednosti praga su veće. Kako bi se odredila granična vrijednost jakosti polja, provedena su fiziološka ispitivanja na ljudima u laboratorijskim uvjetima pri jačini od 10 do 32 kV/m. Utvrđeno je da pri naponu od 5 kV / m 80% ljudi ne osjeća bol tijekom pražnjenja kada dodiruje uzemljene predmete. Upravo je ta vrijednost prihvaćena kao normativna pri radu u električnim instalacijama bez upotrebe zaštitnih sredstava.

Ovisnost dopuštenog vremena boravka osobe u električnom polju intenziteta E većeg od praga aproksimira se jednadžbom

Izvedba ovog stanja osigurava samoobnavljanje fiziološkog stanja tijela tijekom dana bez zaostalih reakcija i funkcionalnih ili patoloških promjena.

Upoznajmo se s glavnim rezultatima istraživanja bioloških učinaka električnih i magnetskih polja koje su proveli sovjetski i strani znanstvenici.

Učinci električnih polja na osoblje

Tijekom istraživanja, integrirajući dozimetar bio je pričvršćen na gornju podlakticu svakog radnika.Utvrđeno je da se prosječna dnevna izloženost radnika na visokonaponskim vodovima kreće od 1,5 kV/(m-h) do 24 kV/(m-h). Maksimalne vrijednosti zabilježene su u vrlo rijetkim slučajevima. Iz podataka dobivenih istraživanjem može se zaključiti da ne postoji uočljiv odnos između izloženosti na terenu i općeg zdravstvenog stanja ljudi.

Nadzemni dalekovodi i rak u djetinjstvu

U stambenim prostorijama magnetsko polje mogu stvoriti kućanska električna oprema i ožičenje, vanjski podzemni kabeli i nadzemni električni vodovi. Ispitivana i kontrolna mjesta grupirana su u razmacima od 25 m uz nadzemni dalekovod, pri čemu je stupanj rizika na udaljenosti većoj od 100 m od vodova uzet kao jedinstven.

Ovi rezultati ne podupiru hipotezu da magnetska polja strujne frekvencije utječu na pojavu raka kod djece.

Elektrostatički učinak na ljudsku i životinjsku dlaku

Istraživanje je provedeno u vezi s hipotezom da je utjecaj polja koje osjeća površina kože uzrokovan djelovanjem elektrostatskih sila na kosu. Kao rezultat toga, utvrđeno je da je pri jačini polja od 50 kV / m ispitanik osjećao svrbež povezan s vibracijama kose, što je zabilježeno posebnim uređajima.

Djelovanje električnog polja na biljke

Pokusi su provedeni u posebnoj komori u neiskrivljenom polju intenziteta od 0 do 50 kV/m. Lagana oštećenja lisnog tkiva utvrđena su pri izlaganjima od 20 do 50 kV/m, ovisno o konfiguraciji biljke i početnoj vlažnosti. U dijelovima biljke s oštrim rubovima uočena je nekroza tkiva.Debele biljke s glatkom zaobljenom površinom ne oštećuju se pri naponu od 50 kV / m. Oštećenja su posljedica krošnje na izbočenim dijelovima biljke. Kod najslabijih biljaka oštećenja se uočavaju 1-2 sata nakon izlaganja. Ono što je važno, kod klijanaca pšenice s vrlo oštrim krajevima, kruna i oštećenja su bili vidljivi pri relativno niskom naponu od 20 kV/m. Ovo je najniži prag za oštećenje u studijama.

Najvjerojatniji mehanizam oštećenja biljnog tkiva je toplinski. Oštećenje tkiva nastaje kada jakost polja postane dovoljno visoka da uzrokuje koronu, a struja korone visoke gustoće prolazi kroz vrh lista. Toplina koja se u ovom slučaju oslobađa preko otpora tkiva lista dovodi do smrti uskog sloja stanica koje relativno brzo gube vodu, suše se i skupljaju. Međutim, ovaj proces ima ograničenje i postotak osušene površine biljke je mali.

Djelovanje električnog polja na životinje

Istraživanje je provedeno u dva smjera: istraživanje na razini biosustava i istraživanje pragova detektiranih utjecaja. Među pilićima smještenim u polju s naponom od 80 kV / m, zabilježen je porast težine, održivost i niska smrtnost. Prag percepcije polja mjeren je na golubovima pismonošama. Pokazalo se da golubovi imaju neki mehanizam za otkrivanje električnih polja niskog intenziteta. Nisu uočene genetske promjene. Napominje se da životinje koje žive u električnom polju visokog intenziteta mogu doživjeti mini-šok zbog vanjskih čimbenika, ovisno o uvjetima eksperimenta, što može dovesti do određene tjeskobe i uzbuđenja testiranih.

Brojne zemlje imaju propise koji ograničavaju granice jakosti polja u području nadzemnih dalekovoda. U Španjolskoj se preporučuje maksimalni napon od 20 kV/m, a ista vrijednost trenutno se smatra ograničenjem u Njemačkoj.

Javna svijest o učinku elektromagnetskog polja na žive organizme nastavlja rasti, a određeno zanimanje i zabrinutost oko ovog učinka dovest će do nastavka relevantnih medicinskih istraživanja, posebno kod ljudi koji žive u blizini dalekovoda.

Više informacija o ovoj temi:

V. I. Čehov "Ekološki aspekti prijenosa električne energije" (za preuzimanje knjige — Zip, DjVu)

Knjiga daje opći opis utjecaja nadzemnih elektroenergetskih vodova na okoliš. Pitanja izračuna maksimalne jakosti električnog polja ispod linije izmjenične struje i metode njezina smanjenja, odbacivanje zemljišta ispod linije trase, utjecaj elektromagnetskog polja na ljude, floru i faunu od pojave radio i akustične buke. smatraju se. Razmatraju se značajke utjecaja vodova istosmjerne struje i kabelskih vodova ekstra visokog napona na okoliš.

Vidi također o ovoj temi: Zaštita osobe od izlaganja elektromagnetskom zračenju