CC BY
6
данных проведены биолого-гигиенические эксперименты по определению безопасных для организма уровней электромагнитных излучений радиолокационных систем. Эти уровни в качестве предельно допустимых вошли в указанный документ и представлены в таблице, из которой следует, что в основу разработанных гигиенических нормативов положен принцип дифференцированного нормирования, обоснованный и подробно изложенный в ряде публикаций [1, 3].
Как было показано ранее, наряду с мощными радиолокационными системами современный аэропорт обладает набором средств радиосвязи. Установленные во «Временных санитарных нормах» предельно допустимые уровни напряженности ЭМП в СЧ-, ВЧ- и ОВЧ-диапазонах не в полной мере отражают реальную картину электромагнитного загрязнения, создаваемого средствами радиосвязи аэропортов, поскольку не учитывают сеансность работы источников и то обстоятельство, что они дислоцированы на едином передающем центре аэропорта.
В связи с этим были проведены биолого-гигиенические эксперименты по определению функционального состояния организма в зависимости от уровня и времени воздействия электромагнитных излучений средств радиосвязи гражданской авиации. В экспериментах моделировали наиболее характерный режим воздействия фактора как в сеансном режиме, так и при непрерывном облучении. В результате было установлено, что предельно допустимые уровни напряженности ЭМП в СЧ-, ВЧ- и ОВЧ-диапазонах составляют соответственно 14, 12 и 4 В/м для условий населенных мест, прилегающих к аэропортам.
Осуществляемый в настоящее время санитарно-эпидемиологической службой предупредительный и текущий надзор за источниками шумового и электромагнитного загрязнений населенных пунктов базируются на применении указанных регламентов. Однако такой подход, очевидно, правомерен при изолированном действии факторов, что в условиях населенных пунктов явление крайне редкое. Поэтому возник вопрос о разработке гигиенических нормативов, учитывающих
комбинированное действие на организм электромагнитных полей и шума. Кроме того, расположение аэропортов в различных климатогеогра-фических зонах привносит в это сочетание еще и температурные условия окружающей среды. В связи с этим предприняты биолого-гигиениче-ские эксперименты по определению модифицирующего действия шума и температуры при реагировании организма на воздействие электромагнитных излучений. Результаты таких экспериментов позволят научно обосновать гигиенические регламенты ЭМП, излучаемых радиотехническими средствами аэропортов, с учетом их действия в сочетании с шумом и температурой, что повысит надежность существующих гигиенических нормативов и даст возможность разработать конкретные мероприятия по ограничению неблагоприятного действия на окружающую среду предприятий гражданской авиации.
Литература
1. Думанский Ю. Д., Иванов Д. С., Никитина Н. Г^ и др.//Гиг. и сан. — 1984. — № 7. — С. 38—42.
2. Думанский Ю. Д., Иванов Д. С., Никитина Н. Г., То-машевская Л. А. //Там же. — № 9,—С. 37—40.
3. Думанский Ю. Д., Иванов Д. С. // Гигиена населенных мест.— Киев, 1985, —Вып. 24. — С. 23—27.
4. Игнатов В. А.. Паук С. М., Шлагрит М. С. Повышение эффективности УКВ радиосвязи. — М., 1977.
5. Рекомендации по установлению зон ограничения жилой застройки в окрестностях аэропортов гражданской авиации из условий шума. — М., 1987.
6. Шандала М. Г. // Советско-американское совещание по проблеме «Изучение биологического действия физических факторов окружающей среды», 5-е: Материалы. — Киев, 1987, —С. 3—17.
Поступила 04.10.88
Summary. The study was designed to analyze the hygienic characteristics of civil aircraft institutions (airports,« facilities for air traffic safety control, meteorological service) as the main sources of electromagnetic energy and noise at the adjacent residential territory. The problems of hygienic standardization of electromagnetic emission in the radio frequency range of 4-9 produced by various radio engineering airport devices were studied together with other physical environmental factors (noise, temperature). Methodological approaches to the regulation of the above factors on the basis of hygienic standards were proposed.
УДК 613.647+613.167/. 168] :621.397.13
И. И. Карачев
ПРОБЛЕМЫ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ РЕГЛАМЕНТАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, СОЗДАВАЕМЫХ ТЕЛЕПЕРЕДАЮЩИМИ ОБЪЕКТАМИ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзсева
Развитие средств телевидения и радиовещания приобретает все большие масштабы, с каждым годом расширяется сеть телевизионных, ретрансляционных радиовещательных станций.
Работа указанных средств связана с излучением в пространство электромагнитной энергии. Поэтому развитие их неизбежно ведет к возра-
станию уровней напряженности электромагнитных полей (ЭМП) на территории населенных мест.
Результаты проведенных в конце 60-х годов экспериментальных исследований [2, 8], положенные в основу гигиенических нормативов для ЭМП диапазона частот телевизионного вещания,
требуют в настоящее время уточнения. Одной из основных причин этого является то, что предельно допустимый уровень ЭМП был обоснован только для одной частоты (50 МГц). В настоящее л<е время для телевизионного вещания отведен диапазон частот от 48 до 960 МГц. Кроме того, параметры электромагнитной энергии в ранее проведенных исследованиях также не соответствовали их истинным значениям по полосе занимаемых частот, модуляции, ширине спектра сигнала и т. д.
Таким образом, в настоящее время применительно к диапазону ЭМП, излучаемого телепе-редающими объектами, крайне актуальными и требующими безотлагательного решения являются следующие аспекты:
— изучение основных закономерностей пространственно-временного распределения уровней ЭМП в местах размещения данных объектов;
^ — разработка и совершенствование существующих методов измерения и методов расчета 'уровней ЭМП, создаваемого телевизионными станциями и радиостанциями, работающими в диапазоне ультравысоких частот (УВЧ-диапазон) ;
— разработка гигиенических регламентов для населения ЭМП диапазонов очень высоких частот (ОВЧ) и УВЧ.
Целью настоящих исследований являлось определение степени биологической значимости ЭМП ОВЧ- и УВЧ-диапазонов в экспериментальных условиях, моделирующих реальное воздействие электромагнитного фактора на население, и обоснование гигиенических регламентов для окружающей среды.
В экспериментальных исследованиях были использованы специально разработанные совместно с Куйбышевским отделением НИИ радиооб-лучающие системы [5, 6]. В качестве биологической модели служили белые беспородные крысы. Биологическое действие ЭМП оценивали по комплексу показателей, характеризующих функциональное состояние организма животных: физиологических (динамика массы тела, порог чувствительности к электрокожному раздражению, состояние безусловных поведенческих реакций в тесте «лабиринт»); биохимических (активность церулоплазмина и трансферрина, содержание гликогена в печени и головном мозге, активность цитохромоксидазы и сукцинатдегидрогена-зы в митохондриях печени и головного мозга); гематологических (уровень гемоглобина, количество эритроцитов и лейкоцитов, формула белой крови); иммунологических (титр лизоцима и комплементарная активность сыворотки крови, образование бляшек аутоиммунного гемолиза в периферической крови и динамика дегрануляции базофилов в сыворотке периферической крови); цитогенетических (анателофазный метод). Одновременно изучали генеративную функцию живот-
ных (количество желтых тел, уровни эмбриональной смертности, плодовитость самок).
Исследования всех перечисленных показателей функционального состояния организма проводили до облучения (фон), в период облучения и на 30-й и 60-й дни после облучения.
При математическом планировании эксперимента был использован рототабельный план двухфакторного эксперимента. Согласно указанному плану, уровни ЭМП в эксперименте были следующие: 14, 48, 82 и 96 В/м.. Изучено действие ЭМП ОВЧ- (80 и 202 МГц) и УВЧ-диапазона (546 МГц). Продолжительность облучения ЭМП животных в эксперименте составляла 120 сут по 14 ч ежедневно.
Проведенные исследования показали, что степень выраженности биологических эффектов при воздействии ЭМП зависит от интенсивности, продолжительности облучения и частоты ЭМП.
Активация или угнетение физиологических показателей состояния нервной системы отмечены на 2—4-м месяце воздействия ЭМП напряженностью 48, 82 и 96 В/м.
ЭМП частотой 80, 202 и 546 МГц вызывает повышение эмбриональной смертности и снижение плодовитости и способности к зачатию у животных. Степень выраженности изменения показателей репродуктивной функции животных зависит от уровня и частоты ЭМП. Наиболее выраженные изменения выявлены при облучении животных ЭМП частотой 546 МГц и уровнем напряженности 96 В/м.
Цитогенетические эффекты воздействия ЭМП частотой 546 МГц проявляются в виде повышения (в 1,2 раза) количества аберрантных клеток в печени по сравнению с контролем. При напряженности ЭМП 48 В/м данный показатель был в 1,5 раза ниже, чем в контроле. Наблюдающееся снижение показателя при воздействии ЭМП напряженностью 15 В/м в дальнейшем сменяется ускоренным накоплением аберрантных гепатоцитов, что свидетельствует об ограничении резервных возможностей репарации хромосом.
Для установления максимального недействующего уровня (МНДУ) фактора необходимо определить наименьший (из всех используемых тестов) уровень, не дающий изменений показателя в конечной точке эксперимента.
Математически это условие формулируется следующим образом:
У = ь0 + 6 1*1 + Ь2Х 2 +612*1*2 +611*? + Ь22х2< (О
где х( — уровень напряженности ЭМП, В/м; Х2 — время воздействия ЭМП, сут; у — соотношение между исследуемыми показателями в опыте и контроле (у—уоп/ук)-
Если Х2 примет в начале эксперимента значение, равное —1,414, а в конце--¡-1,414, тоурав-
Уравнения регрессии и МИДУ, рассчитанные по изменению функциональных тестов при воздействии ЭМП ОВЧ- и
УВЧ-диапазонов
Показатель
Расчет значения // по уравнению регрессии
МИДУ,
В/м
Активность нитохромоксидазы в митохондриях печени
Дегрануляция базофилов
Порог чувствительности к электрокожному раздражению
ЭМП ОВЧ-диапазона (80 МГц)
0.964 — 0,28*1 — 0,017д:2 — 0,02*,*2 —0,007*? —0,002*5 1,33 + 0,234*, +0,126*2 + 0,166*,*2 — 0,004*? —0,113*!;
Двигательная активность за 2 мин Двигательная активность за 4 мин
Активность цитохромоксидазы: в митохондриях печени
1.06 + 0,06*, +0,047*2 +0,092*,*2 — 0,013*? — 0,036*| 0,953 —0,58*, —0,116*2 —0,116*,*2 +0,031*? +0,111*5 0,804—0,069*, —0,006*2 —0,097*, *2 +0,072*| + 0,114*| ЭМП ОВЧ-диапазона (202 МГц)
в митохондриях головного мозга Дегрануляция базофилов
Образование бляшек аутоиммунного гемолиза Комплементарная активность сыворотки крови
ЭМП УВЧ-диапазона (546 МГц)
Активность сукцинатдегидрогеназы в митохондриях печени Активность цитохромоксидазы: в митохондриях печени
в митохондриях головного мозга
Дегрануляция базофилов
Образование бляшек аутоиммунного гемолиза
Комплементарная активность сыворотки крови Порог чувствительности к электрокожному раздражению
Содержание гликогена в печени
0.958 —0,035*, —0,026*2 —0,021*,*2 —0,004*? —0,004*$ 0.974 —0,022*, —0,014*2 —0,013*,*2 —0,006*? +0,002*$ 1,418 + 0,206*, +0,122*2 +0,115*,*2 — 0,026*? — 0,102*$ 1.042 + 0,125*, +0,047*2 + 1 +0.065*? + 0,014*2 0,991 +0,047*, +0,028*2 +0,034*,*2 +0,032*? +0,007*$
20,8 22,9 ,
31,0 30,5 45,7
8,4
13,7 0 13,2 4 34,0 21,2
0.987 — 0,036*, — 0,008*о — 0,013*1*2 -0,025*? - -0,009*; 3,3
0.953—0,045*, — 0,02*2 - -0,017*,*2 - -0,013*? + 0,008*2 7,9
0,974 — 0,032*, — 0,019*2 — 0,014*,*2 -0,007*? - -0,003*.; 2,5
1,205 + 0,078*, + 0,136*2 + 0,116*|*2 + 0,006*? — 0,01*2 9,3
1,014+0,108*, + 0,051*2 + 0,052*,*2 + 0,052*? 1-0,018*; 15,8
1,017 + 0,038*, + 0,014*2 + 0,012*,*2 + 0,026*? — 0,003*1 10,3
1 ,081 +0,056*, + 0,054*2 + 0,091Х,*2 + 0,007*? — 0,016*5 28,2
0,866 — 0,065*, — 0,042*2 — 0,039*1*2 + 0,029*? + 0,035*5 12,7
нение (1) будет иметь следующий вид:
ь2 . — ~ >
МИДУ = 48 + 34
Ьг \ ¡>12 )'
(2) (3)
Так как для определения МНДУ используется выражение (2), в которое входят преобразованные переменные — опыт/контроль (преобразование проводится для выравнивания линии контроля), то для определения дисперсии отношения (2) и нахождения ошибки применяемого метода мы воспользовались методикой оценки дисперсии для отношения двух средних, изложенной в [1].
Результаты исследований представлены в таб-
лице. Анализ полученных данных показал, что наименьшим МНДУ для ЭМП частотой 80 МГц является 20,8 В/м (активность цитохромоксидазы в митохондриях печени); для ЭМП частотой 202 МГц — 8,4 В/м (активность цитохромоксидазы в митохондриях печени), а для ЭМП частотой 546 МГц — 2,5 В/м (активность цитохромоксидазы в митохондриях головного мозга).
Из всех используемых нами в исследования^ тестов только по двум оказалось возможным получить значения МНДУ во всех трех частотных диапазонах ЭМП. Это активность цитохромоксидазы в митохондриях печени крыс (МНДУ для ЭМП частотой 546, 202 и 80 МГц соответственно равны 7,9, 8,4 и 20,8 В/м) и показатель дегрануляция базофилов в сыворотке периферической крови крыс (МНДУ для ЭМП
указанных частот составляют соответственно 9,3, 13,2 и 22,9 В/м).
После введения соответствующих поправочных коэффициентов [4, 9—12], учитывающих вероятностную оценку надежности недействующего уровня, полученного в эксперименте на лабораторных животных, одинаковую удельную погло-^рценную мощность для крысы и человека и биологически эквивалентное время, были получены дифференцированные по частоте предельно допустимые для нанесения уровни ЭМП.
Согласно полученным данным, предельно допустимые значения напряженности ЭМП в диапазоне от 48,4 до 300 МГц в зоне размещения телепередающих объектов составляют:
£пду = 21-/-°-37, (4)
где £пду — предельно допустимый уровень на-
?ряженности ЭМП, В/м; / — нормируемая часто-а ЭМП, МГц. Например, для ЭМП частотой 48,4 МГц ПДУ равен 5 В/м, частотой 88,4 МГц — 4 В/м, 192 МГц —3 В/м к 300 МГц — 2,5 В/м.
Для ЭМП УВЧ-диапазона или дециметровых волн с учетом биофизических принципов поглощения энергии телом человека и животного допустимая плотность потока энергии будет составлять 10 мкВт/см2.
С целью нормализации электромагнитной обстановки в местах размещения телевизионных станций для радиотехнических объектов устанавливаются санитарно-защитные зоны и зоны ограничения застройки [3, 7], для определения
«оторых могут использоваться разработанные ифференцированные по частоте ПДУ. Перспективы развития телевидения в нашей стране и за рубежом требуют проведения исследований по обоснованию гигиенических регламентов ЭМП, дифференцированных по времени воздействия.
Актуальной является также сравнительная оценка биологического действия ЭМП не только с горизонтальной поляризацией полей, но и с вертикальной, так как этот вид поляризации, хотя и реже, также применяется в телевидении. Целесообразно определить и биологическую значимость разных видов модуляции (амплитудной
ч
и частотной), оценить ширину спектра телевизионного сигнала.
В дальнейшем после решения вопроса о технической возможности одновременного облучения экспериментальных животных ЭМП двух частотных диапазонов (ОВЧ и УВЧ) можно бу-дует перейти и к обоснованию гигиенических регламентов суммарного воздействия ЭМП разных частотных диапазонов. Такие исследования имеют важное значение в связи с тем, что население одномоментно облучается ЭМП, создаваемым несколькими телевизионными станциями.
Л итература
1. Вентцель Е. Е. Теория вероятностей. — М., 1962. , 2. Думанский Ю. Д., Сердюк А. М., Лось И. П. Влияние электромагнитных полей радиочастот на население.— Киев, 1975.
3. Думанский Ю. Д., Иванов Д. С., Карачев И. И. // Гиг. и сан. — 1984. — № 8. — С. 62—65.
4. Думанский Ю. Д., Иванов Д. С., Карачев И. И. //Там же.— 1986, — № 12, — С. 15—17.
5. Думанский Ю. Д., Романов В. А., Карачев И. И. // Там же. — 1987. — № 4. — С. 64—66.
• 6. Иванов Д. С., Биткин С. В., Карачев И. И.. Романов В. А. // Советско-американское рабочее совещание по проблеме «Изучение биологического действия физических факторов окружающей среды», 5-е: Материалы. — Киев, 1987. —С. 57—61.
7. Методические указания по определению уровней электромагнитного поля и границ санитарно-защитной зоны ограничения застройки в местах размещения средств телевидения и ЧМ-радновещания, № 3860. — М., 1985.
8. Сердюк А. М. Гигиеническая оценка малоинтенсивных ультравысокочастотных электромагнитных полей, из-лучаемв!х телецентрами в условиях населенных мест: Автореф. дне. ... канд. мед. наук.— Киев, 1969.
9. Тяжелова В. Р., Тяжелое В. В., Акоев И. Г. // Изв. АН СССР: Сер. биол. — 1984. — № 3. — С. 418—426.
10. Biological effects and exposure criteria for radiofreqnen-cy electromagnetic fields: NCRP Report N 86. — Bethe-sda, 1986.
11. Dumey С. H„ Massonili N.. Iskander M. F. Radiofre-quency radiation dosimetry handbook: Final Report for Period I July 1984 — 31 December 1985.— Salt Lake City: Electrical Enginelring Department, The University of Utah. — Utha. ^1986.
12. Louis A'., Heynick M. S. Critique of the literature on bioeffects of radiation: a comprehensive review pertinent to air force operations: Final Report for Period June 1982 —October 1986. — Menlo Park: SRI International, 1987.
Поступила 04.10.SS
Summary. Maximum allowable electromagnetic field levels produced by teletransinitting stations and differentiated by frequency have been described. The prospects of further studies on the improvement of hygienic standardization of electromagnetic fields have been set forth.
