CC BY
97
А.А. Абакумов1, С.В. Новиков2, В.К. Новиков3, Н.В. Александрова3
Биологическое воздействие электромагнитных полей на экипажи судов водного транспорта и возможные пути
его снижения
1 Федеральное медико-биологическое агентство, г. Москва 2 ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт биологического
приборостроения», г. Москва 3 Московская государственная академия водного транспорта — филиал ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота им. адм. С.О. Макарова»,
г. Москва
А.А. Abakumov1, S.V. Novikov2, V.K. Novikov3, N.V. Aleksandrova3
What biological impact electromagnetic radiation has on waterways transport crew and ways to reduce the exposure
1 FMBA of Russia
2 FSUE SSRIBE
3 MSAWT — branch of FSEI HE Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping
Ключевые слова: электромагнитное поле, биологическое воздействие, экипаж, судно, водный транспорт.
В статье на основе анализа данных в области биологического воздействия электромагнитных полей на человека, данных об источниках электромагнитных полей на судах водного транспорта, организации контроля и защиты экипажей судов от их воздействия предложен перечень организационных и научно-методических мероприятий повышения защищенности экипажей судов от воздействия электромагнитных полей.
В середине прошлого столетия возник и сформировался новый значимый фактор окружающей среды — электромагнитные поля (ЭМП) антропогенного происхождения. В результате суммарная интенсивность ЭМП в различных точках земной поверхности значительно увеличилась по сравнению с естественным электромагнитным фоном.
Проблема усложняется взаимодействием естественного ЭМП и антропогенного электромагнитного загрязнения. Сущность ее заключается в том, что природные ЭМП — фактор поддержания жизни на
Keywords: electromagnetic field, biological impact, crews, vessel, waterways transport.
The article proposed a number of organizational and scientific methodological activities to increase the level of crews' safety from the electromagnetic field. The suggestion is based on data analysis of the biological impact electromagnetic field have on humans; information about the sources of electromagnetic field on waterways transport; organization, control and protection of waterways transport crews from the impact of the field.
Земле, а вызванное деятельностью человека искусственное электромагнитное загрязнение, интенсивность которого во многих случаях превышает естественный фон, угрожает всему живому.
Эта опасность, подобно радиационной опасности, бестелесна, не имеет вкуса, цвета или запаха. Она весьма сложна по структуре, электромагнитное загрязнение происходит в большом диапазоне частот и интен-сивностей.
Искусственные (техногенные) ЭМП, вызывающие электромагнитное загрязне-
ние окружающей среды, в соответствии с классификацией генерирующих их источников (технических средств) условно разделяют на две большие группы, различающиеся по частоте:
1) постоянные электрические и магнитные поля и их инфранизкочастотные (0,001— 3 кГц) вариации;
2) радиочастотные поля и излучения (от 3 кГц до 1000 ГГц).
Аномалии постоянных электрических и магнитных полей и их пространственные градиенты создаются в любом жилом и производственном помещении, где широко применены стальная арматура, сетевые и водопроводные коммуникации, синтетические отделочные материалы и т.п.
Техногенные источники ЭМП радиочастотного диапазона весьма разнообразны, и их численность в последние годы возрастает с угрожающим ускорением. Соответственно растет и уровень искусственно создаваемых ЭМП. Основные источники искусственных ЭМП радиочастотного диапазона и их характерные параметры приведены в таблице.
Варианты воздействия ЭМП на биоэкосистемы, включая человека, разнообразны: непрерывное и прерывистое, общее и местное, сочетанное от нескольких источников и
комбинированное с другими неблагоприятными факторами среды и т.д.
На биологическую реакцию влияют следующие параметры ЭМП: интенсивность (напряженность) ЭМП, частота излучения, продолжительность облучения, модуляция сигнала, сочетание полей (постоянное и переменное) и частот ЭМП, периодичность действия. Сочетание перечисленных параметров и варианты воздействия могут вызывать раз личные реакции облучаемого биологического объекта, в том числе человека [3].
Исследованиями в области биологического действия ЭМП определено, что наиболее чувствительными системами организма человека являются [4]: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Биологический эффект от длительного многолетнего воздействия ЭМП накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови, опухоли мозга, гормональные заболевания.
В последние годы накапливается все больше данных о развитии отдаленных последствий длительного хронического воздействия ЭМП (лейкозы, опухоли мозга и молочных желез, а также нейродегенеративные заболевания) [7].
Техногенные источники ЭМП радиочастотного диапазона и их параметры [2]
Источник ЭМП Частота Мощность Величина ЭМП Расстояние от антенны
излучения источника (Е, Н, ППЭ) до точки измерения
Радиостанции: длинные волны (ДВ) средние волны (СВ) короткие волны (КВ) ультракороткие волны (УКВ), (FM) 30-300 кГц 300-3000 кГц 3-30 МГц 87,5-108 МГц 1,8 МВт 1,8 МВт 750 кВт 100 кВт 90 В/м 450 В/м 120 В/м 50 мВт/м2 300 м 50 м 50 м 1,5 км
Телевизионные передатчики 47-890 МГц 1 МВт 5—20 мВт/м2 15 В/м 1,5 км 1 км
Мобильные телефоны:
автомобильные 20 МГц - 2 ГГц 2,5 Вт 145 В/м, 0,5 мкТл, 0,6 мВт/см2 10 см
ручные: GSM - 900 МГц 0,2-7 Вт 48 мкВт/см2 1 см
Motorola 25 мкВт/см2
Sony 75 мкВт/см2
Nokia 109 мкВт/см2
Ericsson 136 мкВт/см2
СВЧ-печи 2,45 ГГц — 10—50 Вт/м2 < 0,25 мВт/м2 5 см 1 м
Радиолокационные станции 0,5-15 ГГц 0,2-20 кВт 0,1 — 10 Вт/м2 0,1 — 1 км
A.A. Абакумов, С.В. Новиков, В.К. Новиков, Н.В. Александрова
Имеющиеся результаты исследований [1; 8; 9] свидетельствуют о возможной модификации биоэффектов ЭМП как тепловой, так и нетепловой интенсивности под влиянием ряда факторов как физической, так и химической природы. Условия комбинированного действия ЭМП и других факторов позволили выявить значительное влияние ЭМП сверхмалых интенсивностей на реакцию организма, а при некоторых сочетаниях может развиться ярко выраженная патологическая реакция центральной нервной и сердечнососудистой систем.
Такая ситуация облучения ЭМП является специфической как в плане механизмов реализации биоэффектов, так и в плане накопления и увеличения среднего уровня ЭМП в окружающей среде, сопряженного с непрерывным усложнением его структуры. Следовательно, этот вид воздействия принципиально отличается от иных факторов физической и химической природы техногенного происхождения.
На судах водного транспорта наибольшее влияние на человека оказывают ЭМП радиочастотного диапазона. Источниками таких полей являются: радиорубки и средства радиосвязи, радиолокационное и радионавигационное оборудование, необходимое для управления движением судна и наблюдения за метеорологической обстановкой, радио, телевидение и сотовые телефоны [6].
Нормативным документом, устанавливающим требования к ЭМП на плавательных средствах и морских сооружениях, являются СанПиН 2.5.2/2.2.4.198906 «Электромагнитные поля на плавательных средствах и морских сооружениях. Гигиенические требования безопасности». Данные санитарные правила устанавливают предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия на людей ЭМП в целях снижения риска нарушения здоровья, создания благоприятных условий труда и быта работаю -щих на плавательных средствах и морских сооружениях, среды обитания во внутренних помещениях и на открытых палубах объектов, а также в зонах отдыха работающих и пассажиров.
Оценка воздействия ЭМП радиочастотного диапазона на экипажи определяется по
энергетической экспозиции, которая обусловливается интенсивностью и временем воздействия на человека.
В диапазоне частот 30 кГц — 300 МГц интенсивность ЭМП оценивается значениями напряженности электрического поля (Е, В/м) и напряженности магнитного поля (Н, А/м). В диапазоне частот 300 МГц — 300 ГГц интенсивность ЭМП оценивается значениями плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м2, мкВт/см2).
Энергетическая экспозиция в диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц (ЭЭЕ, (В/м)2ч, ЭЭН, (А/м)2ч) определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля соответственно на время воздействия на человека, а в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц (ЭЭППЕ, (мкВт/см2)ч) — произведением ППЭ на время воздействия.
В диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц уровни напряженности и максимально допустимые уровни напряженности электрического и магнитного полей в рабочих зонах и на верхних палубах, ПДУ энергетической экспозиции за рабочее время зависят от частоты ЭМП.
В диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц уровень плотности потока энергии не должен превышать 18 мкВт/см2 (0,18 Вт/м2). Максимально допустимый уровень ППЭПДУ в местах пребывания людей без использования средств индивидуальной защиты не должен превышать 1000 мкВт/см2 (10 Вт/м2).
При установлении нормирующих значений (ЕПДУ, НПдУ, ППЭПдУ) во время проведения работ по оценке ЭМП радиочастотного диапазона на судах значение времени облучения принимается:
• для помещений — по максимальной продолжительности работы радиотехнических устройств, которая устанавливается по записям в вахтенном журнале или путем опроса персонала;
• для открытых палуб — по возможному нахождению членов экипажа в районах расположения антенн радиолокационных станций (РЛС) и радиопередающих устройств (РПУ), которые устанавливаются путем наблюдения и опроса экипажа.
Для обеспечения защиты экипажей судов от ЭМП при проектировании судов необходимо предусматривать средства защиты от ЭМП, которые должны обеспечивать нормируемые значения напряженности электрического поля, напряженности магнитного поля и плотности потока энергии.
Определено, что на судах измерения должны производиться на рабочих местах: в радиорубках, рулевой рубке, а также на открытых площадках палуб в местах, находящихся вблизи РПУ и РЛС, где персонал может находиться даже эпизодически при выполнении судовых работ.
Мероприятия по защите членов экипажа от ЭМП для конкретных видов судов представлены в СанПиН 2.5.2-703-98 «Суда внутреннего и смешанного (река—море) плавания». Необходимо отметить, что отдельные гигиенические нормативы ЭМП, представленные в указанных санитарных правилах, устарели [5] и не соответствуют положениям СанПиН 2.5.2/2.2.4.198906 «Электромагнитные поля на плавательных средствах и морских сооружениях. Гигиенические требования безопасности» и СанПиН 2.2.43359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах».
Так, в соответствии с СанПиН 2.5.2703-98 «Суда внутреннего и смешанного (река—море) плавания» для таких судов предусмотрен санитарный надзор (контроль) при их эксплуатации (плановый и неплановый текущий контроль, плановый и неплановый целевой контроль), осуществляемый региональными (зональными) органами Роспотребнадзора, в зоне действия которых расположен пункт приписки судна.
Плановый текущий контроль — обследование судна осуществляется один раз в год после зимнего отстоя и ремонта. Суда смешанного плавания, работающие круглый год, подвергаются плановому текущему контролю один раз в 2 года.
Целевой контроль — обследование судна в условиях эксплуатации с проведением инструментальных замеров всех или части вредных факторов судовой среды обитания. Должен осуществляться по выбору органа Роспотребнадзора совместно с
судовладельцем при наличии жалоб экипажа на повышенное значение какого-либо фактора судовой среды. Имеется в виду, что на судах есть приборы для контроля факторов судовой среды и обученный персонал для работы с ними, что на самом деле далеко не так.
Таким образом, задача защиты экипажа от воздействия ЭМП может решаться в определенной степени на стадии проектирования и изготовления судов различного класса. Однако что касается важнейшего этапа жизненного цикла судна — этапа эксплуатации, т.е. когда как раз проявляется факт воздействия ЭМП на экипаж, то нельзя однозначно констатировать, что он будет надежно защищен. Так, в СанПиН 2.5.2-703-98 «Суда внутреннего и смешанного (река—море) плавания» записано: если при испытаниях головного судна при включении РЛС на верхней палубе возникнут опасные зоны, где плотность потока энергии превышает нормируемые значения, то должно быть установлено допустимое время пребывания в них персонала. При этом кто и как осуществляет этот контроль, не определено.
Вывод: в целях повышения защищенности экипажей судов водного транспорта от воздействия ЭМП необходимо осуществить следующий перечень мероприятий организационного и научно-технического характера:
• провести обобщение и анализ исходных данных об источниках ЭМП на судах различного класса;
• разработать модели распространения ЭМП по всему расположению судна;
• получить экспериментальные данные по распространению ЭМП в реальной судовой обстановке;
• усовершенствовать методы контроля ЭМП;
• разработать практические рекомендации по обеспечению защиты экипажей от возможного воздействия ЭМП;
• разработать рекомендации по внесению изменений в нормативные документы для устранения несоответствий.
Практическое решение перечисленных мероприятий возможно только в ходе специ-
А.А. Абакумов, С.В. Новиков, В.К. Новиков, Н.В. Александрова
альных самостоятельных научных исследований с участием соответствующих специалистов в области ЭМП, работников водного транспорта.
Литература
1. Беляев И.Я. Исследование механизмов биологического действия слабых электромагнитных полей. Отчет о НИР/НИОКР № 95-04-12038. РФФИ: 95-04-12038-а.1995.
2. Грачев Н.Н., Мырова Л.О. Защита человека от опасных излучений. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009.
3. Григорьев Ю.Г, Григорьев O.A., Степанов B.C., Пальцев Ю.П. Электромагнитное загрязнение окружающей среды и здоровье населения России. М., 1997.
4. Лысков Е.Б., Медведев С.В., Алекса -нян З.А. и др. Антропогенные ультранизкочастотные магнитные поля и процесс формирования навыка. Возможное негативное влияние // Физиология человека. 1994. № 6. С. 28-33.
5. Никитина В.Н., Ляшко Г.Г., Калинина Н.И. Современное состояние нормативного и методического обеспечения электромагнитной безопасности на объектах морского транспорта // Морская медицина. 2015. № 1 (4). С. 45-50.
6. Никитина В.Н., Ляшко Г.Г., Нечепорен-ко Э.Ю., Калинина Н.И. Электромагнит-
ная обстановка на судах при эксплуатации современных средств морской радиоэлектроники и судовых энергетических установок // Актуальные проблемы транспортной медицины. 2010. № 3 (21). С. 28-32.
7. Шафиркин А.В., Григорьев Ю.Г., Никитина В.Н. Риск отдаленных последствий хронического воздействия ионизирующей и неионизирующей радиации применительно к гигиеническому нормированию // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2004. Т. 38. № 1. С. 56-62.
8. Ahlbom A., Feychting M. Electromagnetic radiation: Environmental pollution and health // British Medical Bulletin. 2003. Vol. 68. Iss. 1. P. 157-165.
9. Redlarski G. et al. The influence of electromagnetic pollution on living organisms: Historical trends and forecasting changes // BioMed Research International. 2015. Article ID 234098. P. 18.
Контакты:
Новиков Сергей Васильевич
заместитель директора по научной работе ФГУП «ГосНИИБП»,
доктор химических наук, доцент. Тел. раб.: (495) 491 80 12. E-mail: [email protected]
