CC BY
4
УДК 613.167/.168:6Н.4
Н. Р. Никитина, Д. С. Иванов
РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, СОЗДАВАЕМЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМИ РАДИОЛОКАТОРАМИ
В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
Республиканский научный гигиенический центр Минздрава Украинской ССР, Киев
Реальность опасности для здоровья человека, которая может возникнуть под воздействием электромагнитного поля (ЭМП), в настоящее время не вызывает сомнений. Как у нас в стране, так и за рубежом в последние годы получены данные, свидетельствующие о неблагоприятном прогнозе состояния здоровья людей, продолжительно облучаемых электромагнитной энергией. Сегодня в поле внимания исследователей попадают не только диапазоны радиочастот, но и низкие частоты промышленной электросети и др. Вопрос защиты населения обостряется тем, что количество радиотехнических устройств, излучающих электромагнитную энергию в окружающую среду, с каждым годом увеличивается. С увеличением источников растет уровень ЭМП. Если идти традиционным путем регламентирования вредности, то с возрастанием числа источников будет неизбежно увеличиваться уровень поля, а следовательно будет возрастать опасность для здоровья населения. Чтобы противодействовать этой тенденции, необходимо дополнить принцип нормирования ЭМП новыми положениями. Сущность нового подхода должна состоять в следующем: вновь вводимое радиотехническое устройство, решая те же задачи, не должно увеличивать уровень облучения человека.
Эта проблема в радиотехнике может достигаться различными путями, например путем уменьшения мощности излучения с одновременным повышением чувствительности приема сигнала, созданием антенны с меньшим боковым излучением, сокращением времени работы на излучение и т. д.
Другое важное направление нормирования — введение понятия риска. Риск определяется вероятностью наступления нежелательного события. Таким событием может быть заболевание с восстанавливаемым здоровьем, неизлечимое заболевание, инвалидность и т. п. вплоть до смертельного исхода. Эти события с достаточной достоверностью могут быть выявлены по статистическим данным. Значение такой вероятности должно быть малым.
Приведенный подход, по нашему мнению, необходимо распространить и на регламентацию других вредностей, имеющихся в окружающей среде. Только в этом случае может быть достигнут желаемый результат по оценке в целом реальной нагрузки среды на человека, в том числе и ЭМП.
Конечно, в ряде случаев абсолютная безопас-
ность вообще недоступна, так как не существует столь малых уровней вредности, чтобы ее можно было считать абсолютно безопасной. Но во всех случаях можно получить оценку степени риска и задать такой нормативный уровень, который бы гарантировал риск не больше установленной (низкой) вероятности.
Вопрос о том, какую вероятность и какие отклонения в состоянии организма человека можно принять в качестве допустимых, не является простым. Обычно его решают, исходя из социально-экономических соображений и общественной полезности; часто значение вероятности пр^ нимают по рекомендации экспертов. Так, с* гласно рекомендациям МКРЗ, вероятность вредного действия устанавливается равной 50— 100 случаев в год на 106 работающих, а для населения эта вероятность в 3 раза меньше [4].
Если вероятность на 1 год для населения устанавливается равной Р1, то на период облучения в п лет она будет равна:
рп = п-Р= 2,5-10-?. (1)
Из (1) следует, что с течением времени риск возрастает пропорционально продолжительности облучения. Поэтому при установлении значения риска на год следует учитывать срок воздействия [2].
Определение уровня ЭМП, соответствующего заданному риску ир при нормальном законе рас* пределения, может быть проведено по формуле:
ир = 0 — КрОи,
где II — средний эффективный уровень ЭМП; КР — вероятностный коэффициент на заданную вероятность; ои — среднеквадратичное отклонение уровня.
Значение коэффициента КР определяется из уравнения
Р.-.-^-ФСКр)],
где ф (г) == у2— ехр — -4т] Л —интеграл веро-31 о -
ятности. "
Величины КР для значений вероятности Рп, равных 0,02275, 0,0122, 1,5-10~3, 3,35~10~4, 3- Ю-5, соответственно равны 2, 2,5, 3, 3,4 и 4.
Таким образом, при регламентации ЭМП необходимо исходить из следующего положения: ввод в действие нового радиотехнического объекта ( радиостанции, радиолокатора и т. п.) на
прилегающей к нему территории должен уменьшать риск (вероятность неблагоприятного проявления); вносимый новым оборудованием риск может считаться социально приемлемым, если суммарный риск за счет замены старого оборудования будет снижен и не будет превышать допустимого.
Следует отметить, что установление риска да-^ет возможность перейти к количественной оцен-' ке неблагоприятного воздействия ЭМП на популяции. В среднем этот результат получают умножением вероятности риска на множество облучаемого населения.
Однако после введения риска остается неосвещенной важная сторона нормирования, которая заключается в переносе данных эксперимента, полученных на животных, к аналогичным проявлениям у человека. В [5] сделана одна из наиболее удачных, по нашему мнению, попыток решения этой проблемы. На основе представленных в [5] зависимостей нами было получено выражение для коэффициента, учитывающего экспозицию в эксперименте на животных (мышь, собака, крыса) и срок облучения человека. Это выражение названо нами коэффициентом соотношения «животное — человек» (/(ж/ч):
/6
К
а-С
ж/ч *
(2)
где t4 — продолжительность облучения человека в течение жизни (в днях); ¿эксп.ж — экспозиция облучения животных в эксперименте (в днях); а, b — коэффициенты, полученные опытным путем [5] (для крыс а = 0,4; ¿? = 0,78).
В итоге недействующий уровень, рекомендуемый в качестве предельно допустимого, может быть рассчитан по формуле:
% Up = (U — Кро)/Кж/ч. (3
Особой стороной регламентации ЭМП является нормирование многочастотных полей [3]. Одним из частных случаев таких полей являются двухчастотные поля, создаваемые двухканальны-ми метеорологическими радиолокационными комплексами. Рассматриваемые двухчастотные поля характеризуются постоянством отношения энергетических потенциалов q:
Pep iGi^iOs.ifi to Q~ PcP 2<Vf#3.2F22 (e) '
где PCpi(2) — средняя мощность 1-го (2-го) канала; Gi(2) — коэффициент усиления антенны 1-го Д2-го) канала; тщг) — потери в антенно-фидер-ном тракте 1-го (2-го) канала на передачу; Фз. кг) — множитель, учитывающий влияние земли; F](e), /"2(e)—диаграмма направленности антенны (ДНА) 1-го (2-го) канала.
При анализе двухчастотных полей излучение можно считать исходящим из одной точки на существенно разнесенных частотах. ДНА могут
Рис. 1. Диаграмма направленности двухканального радиолокатора.
По оси абсцисс — горизонтальная дальность; по оси ординат — высота над уровнем земли; — высота антенны радиолокатора. 0 — угол, образованный направлением максимума излучения и направлением на расчетную точку; 6 — точка пересечения широкой диаграммы направленности с линией визирования; в — точка пересечения узкой диаграммы направленности с линией визирования.
совпадать в пространстве или не совпадать. Размер ДНА может меняться в зависимости от решаемой задачи. С гигиенической точки зрения должен выбираться более «опасный» режим и для этого режима прежде всего устанавливаются нормативы.
Комбинированное двухчастотное ЭМП в каждой точке пространства регламентируется 2 предельно допустимыми значениями по одному на каждой из частот; при этом каждое значение предельно допустимого уровня (ПДУ) предполагает наличие излучения на другой сопутствую-
щей частоте, что записывается как:
ПДУ,
или ПДУ/,//,. В случае совпадающих ДНА соотношение уровней поля в каждой точке пространства равно q (4) и может отличаться только из-за различий свойств отражающей поверхности на каждой из частот.
В случае несовпадающих ДНА соотношение уровней поля в каждой точке зависит от угла отклонения от направления максимума излучения (рис. 1), ширины ДНА каждого из каналов и отражающих свойств земли.
При совпадающих в пространстве ДНА, т. е. при их наложении, значение ^ на диаграммах будет характеризоваться точкой а. Любое перемещение в пространстве точки а не изменяет соотношения (4). В том случае если диаграммы в пространстве н<р совпадают, то г] (е) Ф («) как при £1 = 62, так и при е1=т^е2. Этому соответствует положение на рис. 1, характеризуемое точкой а для широкой ДНА и точкой б для узкой ДНА.
Если в варианте совпадающих диаграмм нормирование полей двухчастотного радиолокатора с <7 = сопз1 может быть вполне достаточным с помощью указания 2 чисел, то в варианте несовпадающих ДНА принципиально необходимо получение зависимости между предельно допустимыми значениями на обеих частотах. Для получения такой зависимости нужно располагать минимум 3 точками. Следовательно, должно
Рис. 2. Зависимость ПДУ двухчастотного ЭМП. По оси абсцисс — ППЭ/ : по оси ординат — ППЭ; ; а — угол, определяемый соотношением уровней излучения обоих каналов; В—точка пересечения луча, проведенного под углом а. с прямой соединяющей точки ПДУ/, с ПДУ/?; ПДУ^ — предельно допустимый уровень ЭМП на частоте Л: ПДУ« — предельно допустимый уровень ЭМП на частоте ft.
быть проведено не менее 3 отдельных медико-биологических экспериментов.
Для сокращения затрат были использованы в качестве крайних точек зависимости ПДУ так называемого «изолированного», или автономного, действия; зависимость строилась в координатах плотность потока энергии (ППЭ) на частоте fi (ППЭ^) в функции ППЭ на частоте /2(ППЭ/г). На осях откладываются пДу/, и ПДУ^ и соединяются прямой. Затем из начала координат проводят луч под углом а = arc tg q. На этом луче отмечается точка ПДУ/,//., ПДУ/,//., (рис. 2).
Проведем кривую, проходящую через точки ПДУ,- , ПДУ/„, которая и будет представлять искомую зависимость:
ПДУ^-ФЛПДУм>) или ПДУ/!/?1 = ф.,(ПДУ/1/ь).
Эти зависимости служат для определения нормативных значений полей при изменении положения контролируемой точки в пространстве (см. рис. 1). Эти же зависимости используются для расчета санитарпо-защитной зоны и зоны ограничения застройки двухканальных радиолокаторов [1].
УДК
В решении проблемы защиты окружающей среды все большее значение приобретает предотвращение неблагоприятных последствий для здоровья населения воздействия ряда физических
Прямая, соединяющая точки ПДУ/, и ПДУ,-г, является границей вида взаимодействия полей на уровнях, близких к ПДУ. Если точка b окажется выше указанной прямой, то эффект сложения воздействий на человека проявляется слабее, чем суммирования эффектов; если точка b окажется ниже этой прямой, то эффект в результате сложения излучения усиливается; если же точка b окажется на прямой, то воздействие является | аддитивным.
Изучение вариантов комбинированного воздействия полей в вариантах (10+3); (10 + 0,8) и (17+3) см показывает, что на уровнях ПДУ названные комбинации обладают аддитивным эффектом действия.
Изложенные новые подходы регламентации ЭМП, а также результаты анализа двухчастот-ных полей нашли применение при разработке нормативов и вошли в готовящиеся методические указания при освещении вопросов санитарного надзора за электромагнитными излучениями, создаваемыми двухканальными метеорологическими радиолокационными комплексами. "Л
Литература
1. Думанский Ю. Д., Иванов Д. С., Никитина Н. Г. // Гиг. и сан. — 1982. — № 5. — С. 31—33.
2. Думанский Ю. Д., Иванов Д. С., Карачев И. И. //Там же,—1986, —№ 12, —С. 15—17.
3. Методические указания по определению и нормализации электромагнитной обстановки в местах размещения метеорологических радиолокаторов. — М., 1985.
4. Сидоренко Г. И. // Всесоюзное совещание по гигиене окружающей среды и гигиене труда, 1-е: Материалы.— М„ 1977, —Ч. 1, —С. 13—37.
5. Тяжелова В. Г., Тяжелое В. В., Акоев И. Г. // Изв. АН СССР: Сер. биол. — 1984. — № 3. — С. 418—426.
Поступила 10.02.89
Summary. An analysis of some traditional techniqu^P for the determination of the non-working level of electromagnetic radiation of meteorological radars is provided. New approaches with higher strictness of definition and formalism are proposed.
t
факторов, возникающих при эксплуатации линий электропередачи постоянного тока (ЛЭППТ) сверхвысокого напряжения. На человека в зоне ЛЭП действует комплекс
Методы »исследования
613.647+613:167) :621.3131-07:612.0.05
В. Я. Акименко, Л. В. Неумержицкая
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАК КРИТЕРИИ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ДЕЙСТВИЯ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И ИОННЫХ ТОКОВ
Киевский НИИ обшей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
