Новости
10 апреля 2024 г.
Практические аспекты разработки программ обучения требованиям охраны труда
5 апреля 2024 года состоялся бесплатный вебинар по теме «Практические аспекты разработки программ обучения требованиям охраны труда». Мероприятие провела заместитель директора Департамента образования КИОУТ...
Публикации
24 апреля 2024 г.
Памятка для работника: обеспечение средствами индивидуальной защиты
Работники должны обеспечиваться СИЗ на работах: с вредными и (или) опасными условиями труда; выполняемых в особых температурных условиях; связанных с загрязнением. Различают индивидуальные средства...
Законодательство
1 сентября 2023 г.
1 сентября 2023 года вступают в силу важные изменения законодательства по охране труда
С развитием цифровизации у ряда работодателей, использующих систему электронного документооборота, возникает потребность использовать современные технологии при оформлении результатов проведения специальной оценки условий труда в...
Статистика
21 июля 2023 г.
Цифра недели: опрос «Работы России» показал, как россияне определили секрет успеха в профессии
Большинство опрошенных россиян (86%) убеждены, что реализация в профессии важна. Об этом свидетельствуют данные опроса, который проводился на портале «Работа России» в октябре этого...
Вредное воздействие электромагнитных излучений и полей радиочастот на здоровье работников
30 июля 2021 г.
Основными источниками электромагнитной энергии радиочастотного диапазона в производственных помещениях являются неэкранированные ВЧ-блоки установок (генераторные шкафы, конденсаторы, ВЧ-трансформаторы. магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, волноводные тракты и др.). Основными источниками излучения электромагнитной энергии РЧ в окружающую среду служат антенные системы радиолокационных станций (PЛC), радио- и телерадиостанций, в том числе систем мобильной радиосвязи, воздушные линии электропередачи и пр. Современный этап характеризуется увеличением мощностей источников ЭМИ РЧ, что при определенных условиях может приводить к ухудшению электромагнитной обстановки в окружающей среде и оказывать неблагоприятное влияние на организм человека.
Вредное воздействие электромагнитных излучений и полей радиочастот
на здоровье работников
Основными источниками электромагнитной энергии радиочастотного диапазона в производственных помещениях являются неэкранированные ВЧ-блоки установок (генераторные шкафы, конденсаторы, ВЧ-трансформаторы. магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, волноводные тракты и др.). Основными источниками излучения электромагнитной энергии РЧ в окружающую среду служат антенные системы радиолокационных станций (PЛC), радио- и телерадиостанций, в том числе систем мобильной радиосвязи, воздушные линии электропередачи и пр. Современный этап характеризуется увеличением мощностей источников ЭМИ РЧ, что при определенных условиях может приводить к ухудшению электромагнитной обстановки в окружающей среде и оказывать неблагоприятное влияние на организм человека.
Взаимодействие внешних электромагнитных полей с биологическими объектами осуществляется путем наведения внутренних полей и электрических токов, величина и распределение которых в теле человека и животных зависят от целого ряда параметров, таких как размер, форма, анатомическое строение тела, электрические и магнитные свойства тканей (электрическая/магнитная проницаемость и электрическая/магнитная проводимость), ориентация объекта относительно поляризации тела, а также от характеристик ЭМП (частота, интенсивность, модуляция и др.). Поглощение энергии ЭМП в тканях определяется главным образом двумя процессами: колебанием свободных зарядов и колебанием дипольных моментов с частотой воздействующего поля.
Первый эффект приводит к возникновению токов проводимости и связанным с электрическим сопротивлением среды потерям энергии (потери ионной проводимости), тогда как второй процесс приводит к потерям энергии за счет трения дипольных молекул в вязкой среде (диэлектрические потери). На низких частотах основной вклад в поглощение энергии ЭМИ вносят потери, связанные с ионной проводимостью.
Ионная проводимость возрастает с ростом частоты поля до 106-107 Гц в связи с уменьшением емкостного сопротивления мембран и со все большим участием внутриклеточной среды в общей проводимости, что ведет к увеличению поглощения энергии. При дальнейшем увеличении частоты ионная проводимость среды остается практически постоянной, а поглощение энергии продолжает увеличиваться за счет потерь на вращение дипольных молекул среды, главным образом молекул воды и белков [Bernhardt J.H., 1979, 1984].
Поглощение и распределение поглощенной энергии внутри тела существенно зависят также от формы и размеров облучаемого объекта, от соотношения этих размеров с длиной волны излучения. С этих позиций в спектре ЭМИ РЧ можно выделить 3 области: ЭМП с частотой до 30 МГц, ЭМП с частотой более 10 ГГц и ЭМИ с частотой 30 МГц-10 ГГц. Для первой области характерно быстрое падение величины поглощения с уменьшением частоты (приблизительно пропорционально квадрату частоты). Отличительной особенностью второй является очень быстрое затухание энергии ЭМИ при проникновении внутрь ткани: практически вся энергия поглощается в поверхностных слоях биоструктур.
Для третьей, промежуточной по частоте области характерно наличие ряда максимумов поглощения, при которых тело как бы втягивает в себя поле и поглощает энергии больше, чем приходится на его поперечное сечение. В этом случае резко проявляются интерференционные явления, приводящие к возникновению локальных максимумов поглощения, так называемых «горячих пятен». Для человека условия возникновения локальных максимумов поглощения в голове имеют место на частотах 750-2500 МГц, а максимум, обусловленный резонансом с общим размером тела, лежит в диапазоне частот 50-300 МГц [Савин Б.М., 1978].
Первичные механизмы действия поглощенной энергии на микро-молекулярном, субклеточном, клеточном уровнях изучены слабо. И.Г. Акоевым и соавт. (1986) описаны имеющиеся данные по влиянию ЭМИ на клеточные мембраны, структуру некоторых белков, электрическую активность нейронов. Отмеченные эффекты не всегда могли быть интерпретированы как чисто тепловые. Таким образом, точка в многолетней дискуссии о тепловом и специфическом действии ЭМИ еще не поставлена. В последнее десятилетие получила дальнейшее развитие информационная теория воздействия ЭМИ, основанная на концепции взаимодействия внешних полей с внутренними полями организма.
Организм животных и человека весьма чувствителен к воздействию ЭМИ РЧ. Биологическому действию ЭМИ посвящены тысячи работ отечественных и зарубежных авторов. Наиболее полное представление о влиянии ЭМИ на биообъекты дают монографии и обзоры [Гордон З.В., 1966; тематические сборники НИИ ГТ и ПЗ АМН СССР 1960, 1964, 1968, 1972 гг.). Поскольку подробное рассмотрение имеющихся данных не представляется возможным, основное внимание будет уделено установленным закономерностям биологического действия фактора.
К критическим органам и системам относят центральную нервную систему, глаза, гонады. Некоторые авторы к числу критических относят кроветворную систему [Антипов В.В. и др., 1980]. Описаны эффекты со стороны сердечно-сосудистой и нейроэндокринной системы, иммунитета, обменных процессов. В последние годы появились данные об индуцирующем влиянии ЭМИ на процессы канцерогенеза [Szmigielski S., Pool R., 1990].
Биологическое действие ЭМИ зависит от длины волны (или частоты излучения), режима генерации (непрерывный, импульсный), условий воздействия на организм (постоянное, прерывистое; общее, местное; интенсивность; длительность).
Отмечено, что биологическая активность ЭМИ убывает с увеличением длины волны (или снижением частоты) излучения. В свете сказанного понятно, что наиболее активными являются санти-, деци- и метровый диапазоны радиоволн.
По данным ряда авторов, ЭМИ импульсной генерации обладают большей биологической активностью, чем непрерывной. При сравнительной оценке ЭМИ непрерывной и импульсной генерации с частотой следования импульсов в сотни герц по ряду показателей также отмечена большая выраженность биоэффектов при действии импульсного излучения. Однако в процессе хронического облучения эти различия нивелировались, что явилось основанием для установления единых значений ПДУ для ЭМИ непрерывной и импульсной генерации. H.P.Schwan (1971), анализируя скорости реакции систем на эффекты сил, вызванных полем, пришел к выводу, что импульсное поле со средней плотностью мощности, равной ППЭ непрерывного, не может быть более эффективным. По-видимому, это мнение справедливо для импульсных воздействий с достаточно высокой частотой следования импульсов, но не может быть распространено на случаи воздействия мощных одиночных или редко повторяющихся импульсов.
На практике люди часто подвергаются прерывистым воздействиям ЭМИ от устройств с перемещающейся диаграммой излучения (радиолокационные станции с вращающимися или сканирующими антеннами). Экспериментальными работами было показано, что при одинаковых интенсивностно-временных параметрах прерывистые воздействия обладают меньшей биологической активностью по сравнению с непрерывными, что объясняется различиями в количестве падающей и поглощенной энергии.
Отмечено, что при скважностях воздействия (Q) от > 2 до 20-30 наблюдается энергетическая обусловленность биологических эффектов. Так, не отмечено существенных различий в биоэффектах непрерывных воздействий при ППЭ = 10 мВт/см2 и прерывистых с Q = 5 при ППЭ = 50 мВт/см2 и с Q = 10 при ППЭ = 100 мВт/см2. Наблюдаемое в ряде случаев на определенных, как правило, ранних, стадиях развития усиление биоэффектов за счет фактора прерывистости в условиях длительного хронического опыта нивелируется в силу развития адаптационных процессов. Динамика зависимости биоэффектов от скважности позволяет полагать, что при дальнейшем увеличении Q (> 20-30) эффекты прерывистых воздействий будут менее выражены, чем непрерывных равных энергетических характеристик. Это связано с удлинением пауз и более эффективным протеканием восстановительных процессов.
Существенными различиями в количестве падающей и поглощаемой энергии объясняется меньшая биологическая активность локальных облучений частей тела (за исключением головы) по сравнению с общим воздействием.
Вопросы сочетанного действия ЭМИ с другими факторами среды изучены недостаточно. Большая часть опубликованных работ посвящена сочетанному действию ЭМИ микроволнового диапазона с ионизирующей радиацией и теплом. При этом выводы авторов неоднозначны. Так К.Н. Клячина (1963) отметила, что ЭМИ СВЧ усугубляет течение лучевой болезни по критерию выживаемости экспериментальных животных. Суммационный эффект комбинированного воздействия ЭМИ и рентгеновского излучения по показателям выживаемости, массы тела, количества лейкоцитов и тромбоцитов описан А.Н. Либерманом и соавт. (1972).
В то же время американские авторы [Howland et al., 1962; Michaelson S.M. et al., 1966] получили данные, свидетельствующие об антагонистическом характере биологического действия СВЧ-поля и ионизирующей радиации. Аналогичный результат получен в исследованиях JI.А. Севастьяновой (1969). Данные К.В. Никоновой и соавт. (1968, 1972) свидетельствуют о зависимости характера биоэффектов сочетанного воздействия ЭМИ СВЧ (1, 10, 40 мВт/см2) и мягкого рентгеновского излучения (250 Р и 2500 Р) от уровней воздействия: синергизм на высоких уровнях и независимое действие на низких. В остальных работах приведены данные, свидетельствующие об аддитивном характере биоэффекта при сочетанном действии ЭМИ СВЧ и тепла [Журавлев В.А., 1972; Никонова К.В., 1973].
Клинические проявления неблагоприятного влияния ЭМИ РЧ описаны в основном отечественными авторами [Дрочигина Н.А., Садчикова М.Н., 1964; Кончаловская Н.М. и др., 1964; Соколов В.В. и др., 1964; Белова С.Ф., 1968; Вермель А.Е., Садчикова Н.М., 1983, и др.].
Поражения, вызываемые ЭМИ РЧ, могут быть острыми и хроническими. Острые поражения возникают при действии значительных тепловых интенсивностей ЭМИ. Они встречаются крайне редко – при авариях или грубых нарушениях техники безопасности. В отечественной литературе несколько случаев острых поражений описано военными медиками [Малышев В.М., Колесник Ф.А., 1968; Гембицкий Е.В., 1970]. При этом чаще всего речь идет о пострадавших, работающих в непосредственной близости от излучающих антенн РЛС.
Подобный случай облучения двух авиатехников от радара на Филиппинах описан также R.A. Williams и Th.S. Webb (1980). Авторами указаны интенсивности, воздействию которых подвергались пострадавшие: 379 мВт/см2 в течение 20 мин и 16 Вт/см2 в течение 15-30 с. Острые поражения отличаются полисимптомностью нарушений со стороны различных органов и систем, при этом характерны выраженная астенизация, диэнцефальные расстройства, угнетение функции половых желез.
Пострадавшие отмечают отчетливое ухудшение самочувствия во время работы с РЛС или сразу после ее прекращения, резкую головную боль, головокружение, тошноту, повторные носовые кровотечения, нарушение сна. Эти явления сопровождаются общей слабостью, адинамией, потерей работоспособности, обморочными состояниями, неустойчивостью артериального давления и показателей белой крови; в случаях развития диэнцефальной патологии ― приступами тахикардии, профузной потливости, дрожания тела и др. Нарушения сохраняются до 1,5-2 мес. При воздействии высоких уровней ЭМИ (более 80-100 мВт/см2) на глаза возможно развитие катаракты.
Для профессиональных условий характерны хронические поражения. Они выявляются, как правило, после нескольких лет работы с источниками ЭМИ микроволнового диапазона при уровнях воздействия, составляющих от десятых долей до нескольких мВт/см2 и превышающих периодически 10 мВт/см2. Симптомы и течение хронических форм радиоволновых поражений не имеют строго специфических проявлений. В клинической картине их выделяют три ведущих синдрома: астенический, астеновегетативный (или синдром нейроциркуляторной дистонии) и гипоталамический. Астенический синдром, как правило, наблюдается на начальных стадиях заболевания и проявляется жалобами на головную боль, повышенную утомляемость, раздражительность, периодически возникающие боли в области сердца.
Вегетативные сдвиги обычно характеризуются ваготонической направленностью реакций (гипотония, брадикардия и др.). В умеренно выраженных и выраженных стадиях заболевания часто диагностируется астеновегетативный синдром, или синдром нейроциркуляторной дистонии гипертонического типа. В клинической картине на фоне усугубления астенических проявлений основное значение приобретают вегетативные нарушения, связанные с преобладанием тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, проявляющиеся сосудистой неустойчивостью с гипертензивными и ангиоспастическими реакциями. В отдельных выраженных случаях заболевания развивается гипоталамический синдром, характеризующийся пароксизмальными состояниями в виде симпатоадреналовых кризов. В период кризов возможны приступы пароксизмальной мерцательной аритмии, желудочковой экстрасистолии. Больные повышенно возбудимы, эмоционально лабильны. В отдельных случаях обнаруживаются признаки раннего атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни.
При более низких уровнях и в более низкочастотных диапазонах (< 30 МГц) выраженных заболеваний не описано. В отдельных случаях могут отмечаться определенные функциональные сдвиги, отражающие чувствительность организма к ЭМИ. Высокую частоту функциональных изменений нервной и сердечно-сосудистой систем у работающих в условиях воздействия ЭМИ (около 60 %) отмечали польские авторы [Siekierzynski Х.М., Czerski P. et al., 1974]. При этом различий в состоянии здоровья двух больших групп, подвергавшихся воздействию при ППЭ до 0,2 мВт/см2 и при ППЭ > 0,2-6 мВт/см2, не выявлено.
Следует отметить, что в западной литературе фактически нет описания вредных для здоровья человека эффектов при ППЭ излучения ниже 10 мВт/см2 [Michaelson S.M., 1980, 1991]. По мнению Solon L.R. (1979), верхняя граница безопасного уровня лежит между 1 и 10 мВт/см2.
Экспертами ВОЗ (WHO/VER/IRPA, Document 16, 1990) на основании анализа 10 работ западных авторов, изучавших состояние здоровья работающих при уровнях ЭМИ, не превышающих, как правило, 5 мВт/см2, сделан вывод об отсутствии отчетливых доказательств неблагоприятного влияния на человека этих воздействий. Эксперты полагают, что патология возникает при более высоких уровнях. Нельзя, однако, не обратить внимания на приведенные в том же документе сведения о большей по сравнению с контролем частоте изменений в хрусталике глаз у военных, связанных с обслуживанием радаров, у работающих с источниками микроволн в условиях производства, а также у специалистов, обслуживающих радио- и телерадиоаппаратуру 558 кГц - 527 МГц.
S. Hamburger с соавт. (1983) сообщили о несколько большей частоте сердечных заболеваний (нарушение внутрисердечной проводимости, ритма, ишемия) у мужчин-физиотерапевтов, работающих с коротковолновой аппаратурой (27 МГц), по сравнению с другими специалистами данной области.
Шведскими учеными [Kallen В. et al., 1982] выявлено несколько большее число случаев аномалий развития у детей, матери которых ― физиотерапевты ― в период беременности подвергались воздействию ЭМИ коротковолнового (27 МГц) и микроволнового диапазонов. Увеличение числа выкидышей Oullet-Hellstron и W.F. Stewart (1993) отметили у женщин-физиотерапевтов, подвергающихся микроволновому воздействию (в коротковолновом диапазоне эффект отсутствовал).
К сожалению, в литературе нет описания эффектов длительного воздействия ЭМИ низких интенсивностей. Следует полагать, что такие уровни не могут вызывать чисто радиочастотных поражений [Давыдов Б.И., 1984]. Однако высокая частота неврологических нарушений у работающих в сочетании с вегетативной дистонией в виде изменения регуляции сосудистого тонуса и функциональных экстракардиальных расстройств, вызывает необходимость тщательного исследования прогностической значимости указанных нарушений и их роди в происхождении некоторых общесоматических заболеваний, прежде всего гипертонической болезни и хронической ишемической болезни сердца, а также влияния длительного воздействия ЭМИ на развитие некоторых инволютивных процессов, в том числе на катарактогенез.
Как указывалось выше, в последние годы появились данные о связи ЭМИ с онкологической заболеваемостью, причем это касается как микроволнового, так и сверхдлинного диапазонов. S. Szmigielski с соавт. (1987) обнаружили более высокую частоту онкологических заболеваний (в первую очередь лейкемией) у военнослужащих польской армии, обслуживающих радары. В литературе активно обсуждается вопрос о роли ЭМИ в развитии лейкемий у детей и некоторых профессиональных контингентов. Результаты ряда работ обобщены в обзоре J.R. Goldsmith (1995). Приведенные данные свидетельствуют о необходимости проведения серьезных эпидемиологических исследований по данному вопросу.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ИСТОЧНИК
Публикация подготовлена по материалам издания: Измеров Н.Ф., Суворов Г.А. «Физические факторы производственной и природной среды. Гигиеническая оценка и контроль». ― М.: Медицина, 2003.