CC BY
5
8. Рожнов Г. И., Барам М. Г., Фирсанов В. И. // Медико-биологические и гигиенические аспекты охраны окружающей среды на предприятиях медицинской промышленности. — Купавна, 1991.
9. Рожнов Г. И., Жолдакова 3. И., Пройнова В. Л., Шашки-на Л. Ф. // Оценка фармакологической активности химических соединений: принципы и подходы. — М., 1989. - Ч. 3. - С. 276.
10. Рожнов Г. II., Моисеева М. В., Кричевская И. Е. и др. // Проблемы токсикологии и прикладной экологии. — Л., 1991. - С. 34.
11. Рожнов Г. И., Фирсанов В. И., Барам М. Г. // Медико-биологические и гигиенические аспекты охраны окружающей среды на предприятиях медицинской промышленности. — Купавна, 1991.
12. Рожнов Г. И., Шашкина Л. Ф., Голубева М. И. и др. // Охрана окружающей среды на предприятиях Минмсд-прома СССР. - М., 1990. - Ч. 2. - С. 211-212.
13. Рожнов Г. И., Шашкина Л. Ф., Пройнова В. А. и др. // Экологические аспекты в фармации. — М., 1990. — С. 34.
14. Сидоренко Г. И., Крутько В. Н. // Экологическая альтернатива. - М., 1990. - С. 760-795.
15. Шашкина Л. Ф., Рожнов Г. И., Голубева М. И. и др. // Медицинские аспекты экологической токсикологии. — Ярославль, 1990. — Вып. 2. — С. 167-171.
16. Шашкина Л. Ф., Цариченко Г. В., Голубева М. И. и др. // Оценка фармакологической активности химических соединений: принципы и подходы. — М., 1989. — Ч. 3. — С. 363.
Поступила 31.01.95
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1995 УДК 614.7:613.647)-07
Р. Г. Минуллин, В. И. Назаренко, Е. Ю. Зыков, Н. В. Пигалова, А. А. Антонец, Л. Р. Саляхиев,
А. Г. Ильдерханов
МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОНИТОРИНГА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА
ТЕРРИТОРИИ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
Казанский государственный университет, Казанский центр государственного санэпиднадзора, Центральное территориальное управление Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов Республики Татарстан, Казань
Современный человек постоянно пребывает в поле электромагнитных колебаний, создаваемых радиопередающими и телевизионными станциями, радиолокаторами, станциями спутниковой связи, промышленными и бытовыми высокочастотными генераторами, линиями электропередач, бытовыми электроприборами.
Достоверно установлено, что под влиянием электромагнитных полей (ЭМП) меняются физико-химические характеристики крови, увеличивается вероятность обострения сердечно-сосу-дистых и онкологических заболеваний, заболеваний органов дыхания, нервной системы, снижается половая активность. Постоянное воздействие даже слабых электромагнитных излучений уменьшает быстроту реакции организма человека, снижает умственную способность, повышает утомляемость, увеличивает психологический дискомфорт. Все это ведет к возрастанию вероятности ошибочных решений, к травматизму и авариям.
К сожалению, понимание опасности электромагнитных излучений для здоровья человека пришло только в последнее время. Из-за недооценки особой опасности суммарных ЭМП радиовещательные и телевизионные передатчики, системы спутниковой связи и другие радиопередающие средства оказались размещенными на территории городов и населенных пунктов. И население, проживающее вблизи этих технических средств, постоянно подвергается вредному электромагнитному облучению.
Сейчас широко распространяется радиотелефонная связь, применяемая коммерческими структурами. Нередко радиопередатчики, обеспечивающие эту связь, размещают в жилых домах, облучая соседей и жителей близлежащих домов.
Электромагнитная обстановка весьма динамична. Она зависит от состояния погоды, степени влажности поверхности земли под действием дождя или снега. При этом меняется отражающая поверхность земли, что может приводить к увеличению напряженности ЭМП в точке измерения. Таким образом, уровень ЭМП может меняться в течение суток и года, вызывая изменение границ санитарно-защитных зон.
Кроме того, уровни ЭМП могут меняться и по техническим причинам вследствие замены генераторных ламп, в результате профилактических и ремонтных работ на радиопередатчиках. Многие радиолюбители со временем увеличивают мощность своих передатчиков сверх разрешенного норматива. Иногда по этому пути идут и некоторые ведомства, заменяя устаревшие радиопередатчики на современные и более мощные.
В связи с этим необходим постоянно действующий комплексный мониторинг источников электромагнитных излучений, позволяющий регулярно и оперативно контролировать уровни ЭМП на территории города.
Мониторинг ЭМП включает в себя теорети-чески-расчетные и измерительные методы, а также контрольно-наблюдательные средства и нормативные документы. К сожалению, проблема мониторинга ЭМП из-за своей сложности и многофункциональности нигде в мире пока не решена. Об этом убедительно свидетельствовали Всероссийская конференция "Электромагнитное загрязнение окружающей среды" (С.-Петербург, 1993 г.), Международный симпозиум по электромагнитной совместимости (С.-Петербург, 1993 г.), межвузовская научно-практическая конференция "Конверсия вузов — защите окружающей среды" (Екатеринбург, 1994 г.), Международный конгресс "Развитие мониторинга и оздо-
ровленис окружающей среды" (Казань, 1994 г.). XII Международный Вроцлавский симпозиум по электромагнитной совместимости (1994 г.). В связи с этим методические и организационные вопросы до сих пор не разработаны и оперативный мониторинг ЭМП ни в одной стране не реализован, хотя важность и необходимость его все признают безоговорочно.
При создании мониторинга ЭМП необходимо:
1) выполнить сертификацию излучателей электромагнитных волн с определением их технических параметров и пунктов размещения;
2) выполнить разработку карты напряженнос-тей ЭМП на территории города путем расчета и контрольных измерений;
3) организовать оперативный периодический контроль аппаратурными средствами напряжен-ностей ЭМП, создаваемых излучателями, размешенными на городской территории;
4) разработать систему принятия административных и других мер при выявлении превышения разрешенных нормативных уровней излучения для конкретного технического средства.
Поскольку задача создания полноценного мониторинга всех источников ЭМП, перечисленных в начале статьи, весьма сложна, то на первом этапе следует организовать мониторинг излучений радиоисточников. Наибольшее количество радиопередатчиков находится в УКВ-диапа-юне (30-1000 МГц), поэтому этот диапазон частот необходимо исследовать в первую очередь.
Сертификация радиоисточников осуществляется главным образом административным путем на основе данных, которые имеются в региональных отделениях Государственной инспекции радиосвязи, так как все радиосредства должны проходить там регистрацию и получать разрешение на выход в эфир. Однако в последнее время появилось большое количество закупаемых за рубежом радиотелефонных установок, которые функционируют без регистрации, причем в частотных диапазонах, выделенных для других целей. К сожалению, существующее законодательство не позволяет эффективно пресекать подобные нарушения. Поэтому для учета таких передатчиков применяются методы радиоразведки. Для этого используются измерители помех: селективный микровольтметр БМВ-8 (производство ГДР), поисковый приемник А11-3000 А (производство Японии) шш измерители напряженности поля ПЗ-16 (ПЗ-15, ПЗ-17).
В результате сертификации становятся известными технические параметры радиопередатчиков: рабочая частота, мощность излучения, тип антенны, вид модуляции, место и условия расположения на территории города. На основе этих данных рассчитываются распределения ЭМП на территории города вокруг радиоисточников.
Расчеты можно выполнить, используя "Методические указания по определению уровней электромагнитного поля и границ санитарно-за-щитной зоны и зоны ограничения застройки в местах размещения средств телевидения и ЧМ-
радиовещания (приложение к Временным санитарным нормам и правилам защиты населения от воздействия электромагнитных полей, создаваемых радиотехническими обьектами "СН 2963-84"). Однако данная методика, как показал анализ [2], не совсем корректна и дает недостоверные результаты при определении уровней ЭМП в ближней и дальней зонах в диапазоне СВЧ (УКВ). Поэтому мы предложили другую методику, расчеты по которой хорошо совпадают с соответствующими им измерениями напряженное-тей ЭМП, как было показано в |4|.
Рабочая формула по методике |2| выглядит следующим образом:
Е = 346 • Kí ■ к2 ■ G(<x)Jl'D/r2 + (Л, - h2) sin (л • Дг/2).
где К\ = 1,11-1,3 — учитывает увеличение напряженности электрического поля из-за прихода в точку приема дополнительных лучей, отраженных в условиях города от соседних зданий; К2 = 1,26-1,41 — учитывает неравномерность диаграммы направленности передающей антенны в горизонтальной плоскости; (7(a) — коэффициент ослабления, определяемый диаграммой направленности антенны .в вертикальной плоскости пол углом а, отсчитываемым вниз от горизонтальной плоскости на уровне излучателя; Р — мощность передатчика, кВт; D — коэффициент усиления передающей антенны; г — расстояние между передающей и приемной антеннами, км; Л[, hj — высоты подвеса передающей и приемной антенн соответственно, м; X — длина волны, м; Дг — разность расстояний по прямому и отраженному лучам, км.
В свою очередь:
д/- = + (Л, +h2)2-Jr2+(h[-h2y.
Поскольку в любой точке города действуют ЭМП, создаваемые несколькими источниками, то происходит их квадратичное суммирование:
f7^ ^обш - I X ^ '
Но слагающие напряженности полей меняются -со временем, как указывалось выше, поэтому общая картина распределения ЭМП весьма сложна и динамична. И только пользуясь современными техническими средствами, эту проблему можно решить. Для этого применяют персональные компьютеры с соответствующим программным обеспечением. В используемых алгоритмах учитываются сезонно-суточная динамика и пространственное распределение ЭМП по отношению к источнику. Это позволяет для любой точки города в любое заданное время определять уровни ЭМП и сравнивать их с санитарно-гигиеническими нормами |1].
Таким образом формируется картографическое представление уровней ЭМП на территории города. Это открывает в свою очередь большие
возможности . для поиска корреляционных связей с распределением ЭМП и заболеваемостью населения города. Огромный статистический материал, имеющийся в лечебных учреждениях города, может быть проанализирован с применением математических методов обработки при использовании персональных компьютеров. По результатам таких исследований могут быть приняты соответствующие меры по закрытию или переносу излучателей из жилой зоны города в более безопасные места.
Используя расчетные методы, можно заранее прогнозировать уровни ЭМП, которые могут создаваться вновь монтируемыми излучателями, и найти оптимальные условия их размещения на территории города.
Особенностью ЭМП СВЧ (УКВ)-диапазона является то, что их средний уровень уменьшается пропорционально квадрату расстояния. Поэтому при наличии картографического распределения ЭМП на территории города, измерив напряженность ЭМП в одном определенном пункте, можно получить сиюминутное значение ЭМП в любой точке города. Это условие значительно облегчает организацию оперативного мониторинга ЭМП и позволяет контролировать уровни ЭМП из одного пункта, который желательно расположить в центре города, установив антенны на достаточно большой высоте и обеспечив им таким образом прямую видимость со всеми городскими излучателями.
Подобный контроль радиодиапазона может осуществляться с помощью селективных микровольтметров и измерителей помех, которые упоминались выше, путем почастотного просмотра с соответствующим определением уровня излучения ЭМП. Хотя эти технические средства преце-зионны и дают объективную информацию, но на сегодняшний день они уже устарели.
Сейчас имеются устройства "Циклон" (3], которые действуют совместно с персональными компьютерами и позволяют автоматизировать процесс измерения уровней ЭМП. Возможны режимы, когда просматривается весь радиодиапазон или периодически исследуется узкий
участок этого частотного диапазона. Процесс измерения при однократном просмотре составляет 2 с. При этом в памяти персонального компьютера фиксируются частота излучателя и уровень его ЭМП. По окончании измерения результаты регистрации выводятся на экран дисплея или на принтер с указанием времени измерения. Полученная таким образом документация результатов исследования передается в административные органы города для текущего анализа и принятия необходимых мер в случае обнаружения нарушения режимов излучения конкретными владельцами сертифицированных технических средств.
Мониторинг ЭМП является комплексной программой, поэтому значительный и существенный прогресс в этой области возможен только при тесном сотрудничестве врачей-гигиенистов, экологов и физиков, специализирующихся в вопросах распространения радиоволн.
Опробование описанной методики и организация мониторинга ЭМП на территории Казани ведутся сейчас сотрудниками Казанского центра государственного санэпиднадзора. Казанского государственного университета и Центрального территориального управления Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов Республики Татарстан.
Рассмотренная методика универсальна и может быть применена в любых регионах Российской Федерации, а также за ее пределами.
Литература
1. Временные санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электромагнитных полей, создаваемых радиотехническими объектами, — М., 1984.
2. Минуллин Р. Г. // Гиг. и сан. — 1994. — № 9. — С. 46-48.
3. Цифровой ионосферный комплекс "Циклон-9" / Минуллин Р. Г., Шестрюков О. Н.. Сапаев А. Л. и др. — Казань, 1994. (Деп. в ВИНИТИ. № 151S-B94).
4. Minullin R. G., Nazarenko V. I., Zykov E. Y. et al. // International Wroclaw Symposium on Electromagnetic Compatibility, 12-th. — Wroclaw, 1994. — P. 406-409.
Поступила 09.12.94
