Paano nakakaapekto ang mga electromagnetic field mula sa mga linya ng kuryente sa mga tao, hayop at halaman

Ang biological na impluwensya ng mga electric at magnetic field sa organismo ng mga tao at hayop ay maraming pinag-aralan. Ang mga naobserbahang epekto, kung mangyari ang mga ito, ay hindi pa rin malinaw at mahirap tukuyin, kaya nananatiling may kaugnayan ang paksang ito.

Ang mga magnetic field ng ating planeta ay may dalawahang pinagmulan - natural at anthropogenic. Ang mga likas na magnetic field, tinatawag na magnetic storm, ay nagmula sa magnetosphere ng Earth. Ang mga antropogenikong magnetic disturbance ay sumasaklaw sa isang mas maliit na teritoryo kaysa sa mga natural, ngunit ang kanilang pagpapakita ay mas matindi at samakatuwid ay nagdudulot ng mas nakikitang pinsala. Bilang resulta ng teknikal na aktibidad, lumilikha ang tao ng mga artipisyal na electromagnetic field na daan-daang beses na mas malakas kaysa sa natural na magnetic field ng Earth. Ang mga pinagmumulan ng anthropogenic radiation ay: malalakas na radio transmitting device, electric vehicles, power lines.

Saklaw ng dalas at mga wavelength ng ilang pinagmumulan ng electromagnetic radiation

Isa sa mga pinaka-makapangyarihang pathogens mga electromagnetic wave — pang-industriya na dalas ng mga alon (50 Hz).Kaya ang lakas ng electric field nang direkta sa ilalim ng linya ng kuryente ay maaaring umabot ng ilang libong bolta bawat metro ng lupa, bagaman dahil sa pag-aari ng pagbawas ng boltahe mula sa lupa, nasa layo na ng 100 m mula sa linya, ang intensity ay bumaba nang husto. sa ilang sampu-sampung volts bawat metro.

Ang mga pag-aaral ng biological na epekto ng isang electric field ay itinatag na kahit na sa lakas na 1 kV / m, ito ay may masamang epekto sa sistema ng nerbiyos ng tao, na humahantong sa pagkagambala ng endocrine apparatus at metabolismo sa katawan (tanso , zinc, iron at cobalt), nakakagambala sa mga physiological function: heart rate, presyon ng dugo, aktibidad ng utak, metabolic process at immune activity.

Mula noong 1972, lumitaw ang mga publikasyon kung saan ang epekto sa mga tao at hayop ng mga electric field na may intensity na higit sa 10 kV / m ay isinasaalang-alang.

Lakas ng magnetic field proporsyonal sa kasalukuyan at baligtad na proporsyonal sa distansya; Ang lakas ng electric field ay proporsyonal sa boltahe (charge) at inversely proportional sa distansya. Ang mga parameter ng mga patlang na ito ay nakasalalay sa klase ng boltahe, mga tampok ng disenyo at mga geometric na sukat ng mataas na boltahe na linya ng kuryente. Ang hitsura ng isang malakas at pinahabang pinagmumulan ng electromagnetic field ay humahantong sa isang pagbabago sa mga likas na salik na iyon na bumuo sa ecosystem. Ang mga electric at magnetic field ay maaaring mag-udyok ng mga singil sa ibabaw at mga alon sa katawan ng tao.

Ipinakikita ng mga pag-aaral na ang pinakamataas na kasalukuyang sa katawan ng tao na sapilitan ng isang electric field ay mas mataas kaysa sa kasalukuyang dulot ng isang magnetic field.Kaya, ang nakakapinsalang epekto ng isang magnetic field ay nagpapakita lamang ng sarili nito sa lakas nito na halos 200 A / m, na nangyayari sa layo na 1-1.5 m mula sa mga wire ng phase line at mapanganib lamang para sa mga tauhan ng serbisyo kapag nagtatrabaho sa ilalim ng boltahe. Ang sitwasyong ito ay naging posible upang tapusin na walang biological na epekto ng pang-industriyang frequency magnetic field sa mga tao at hayop sa ilalim ng mga linya ng kuryente. Kaya, ang electric field ng mga linya ng kuryente ay ang pangunahing biologically effective na kadahilanan para sa pinalawig na paghahatid ng enerhiya, na maaaring maging hadlang sa paggalaw ng iba't ibang species ng aquatic at terrestrial fauna.

Mga linya ng kuryente ng mga electric at magnetic field na nakakaapekto sa isang taong nakatayo sa ilalim ng overhead na linya ng kuryente

Batay sa mga tampok ng disenyo ng paghahatid ng kuryente (conductor sag), ang pinakamalaking impluwensya ng field ay nangyayari sa gitna ng seksyon, kung saan ang boltahe para sa mga linya ng super-at ultra-high boltahe sa taas ng isang tao ay 5 — 20 kV / m at mas mataas, depende sa klase ng boltahe at disenyo ng linya.

Sa mga suporta, kung saan ang taas ng suspensyon ng mga wire ay ang pinakamalaki at ang shielding effect ng mga suporta ay nakakaapekto, ang lakas ng field ay ang pinakamaliit. Dahil ang mga tao, hayop, transportasyon ay maaaring nasa ilalim ng mga wire ng mga linya ng kuryente, kinakailangan upang suriin ang mga posibleng kahihinatnan ng mahaba at panandaliang pananatili ng mga nabubuhay na nilalang sa isang electric field na may iba't ibang lakas.

Ang pinakasensitibo sa mga electric field ay ang mga ungulate at mga taong nasa sapatos na naghihiwalay sa kanila sa lupa. Ang mga kuko ng hayop ay mahusay din na mga insulator.Sa kasong ito, ang sapilitan na potensyal ay maaaring umabot sa 10 kV, at ang kasalukuyang pulso sa pamamagitan ng katawan kapag hinawakan ang isang grounded object (bush branch, blade of grass) ay 100-200 μA. Ang ganitong mga kasalukuyang pulso ay ligtas para sa katawan, ngunit ang kakulangan sa ginhawa ay ginagawang maiwasan ng mga ungulate ang mga linya ng kuryente na may mataas na boltahe sa tag-araw.

Sa pagkilos ng isang electric field sa isang tao, ang mga alon na dumadaloy sa kanyang katawan ay gumaganap ng isang nangingibabaw na papel. Ito ay tinutukoy ng mataas na kondaktibiti ng katawan ng tao, kung saan nangingibabaw ang mga organo na may dugo at lymph na nagpapalipat-lipat sa kanila.

Sa kasalukuyan, ang mga eksperimento sa mga hayop at mga boluntaryo ng tao ay itinatag na ang kasalukuyang density na may conductivity na 0.1 μA / cm at mas mababa ay hindi nakakaapekto sa gawain ng utak, dahil ang pulsed biocurrents, na karaniwang dumadaloy sa utak, ay makabuluhang lumampas sa density ng tulad ng isang kasalukuyang ng kondaktibiti.

Sa kasalukuyang density ng 1 μA / cm, ang pagkutitap ng mga bilog na ilaw ay sinusunod sa mga mata ng isang tao, ang mas mataas na kasalukuyang density ay nakukuha na ang mga halaga ng threshold ng pagpapasigla ng mga sensory receptor, pati na rin ang mga nerve at muscle cells, na humahantong sa takot at hindi sinasadyang mga reaksyon ng motor.

Kung ang isang tao ay humipo ng mga bagay na nakahiwalay sa lupa sa lugar ng isang electric field na may makabuluhang intensity, ang kasalukuyang density sa lugar ng puso ay lubos na nakasalalay sa estado ng mga pangunahing kondisyon (uri ng sapatos, kalagayan ng lupa, atbp.), ngunit maaari na nitong maabot ang mga halagang ito.

Sa pinakamataas na kasalukuyang naaayon sa Emax == 15 kV / m (6.225 mA), isang tiyak na bahagi ng kasalukuyang dumadaloy sa lugar ng ulo (mga 1/3), at ang lugar ng ulo (mga 100 cm), ang kasalukuyang density< 0.1 μA / cm, na nagpapatunay sa pagtanggap ng tinatanggap na lakas ng 15 kV / m sa ilalim ng mga konduktor ng overhead line.

Para sa kalusugan ng tao, ang problema ay upang matukoy ang kaugnayan sa pagitan ng kasalukuyang density na sapilitan sa mga tisyu at ang magnetic induction ng panlabas na field, V. Pagkalkula ng kasalukuyang density

ito ay kumplikado sa pamamagitan ng katotohanan na ang eksaktong landas nito ay nakasalalay sa pamamahagi ng conductance y sa mga tisyu ng katawan.

Kaya ang tiyak na conductance ng utak ay tinutukoy sa=0.2 cm / m, at ang kalamnan ng puso sa=0.25 cm / m. Kung ang radius ng ulo ay 7.5 cm, at ang radius ng puso ay 6 cm, kung gayon ang produkto Ang yR ay lumabas na pareho sa parehong mga kaso. Samakatuwid, ang isang representasyon ng kasalukuyang density sa paligid ng puso at utak ay maaaring ibigay.

Natukoy na ang magnetic induction na ligtas para sa kalusugan ay humigit-kumulang 0.4 mT sa dalas ng 50 o 60 Hz. Sa mga magnetic field (mula 3 hanggang 10 mTl, f = 10 — 60 Hz), ang hitsura ng mga bahagyang oscillations, katulad ng mga nangyayari kapag pinindot ang eyeball, ay sinusunod.

Ang kasalukuyang density na sapilitan sa katawan ng tao ng isang electric field ng intensity value E ay kinakalkula bilang mga sumusunod:

° Na may iba't ibang k coefficient para sa mga rehiyon ng utak at puso.

Ang halaga ng k =3-10-3 cm / Hzm.

Ayon sa mga siyentipikong Aleman, ang lakas ng field kung saan ang panginginig ng boses ng buhok ay nararamdaman ng 5% ng mga nasubok na lalaki ay 3 kV / m, at para sa 50% ng mga nasubok na lalaki ito ay 20 kV / m. Sa kasalukuyan ay walang katibayan na ang mga sensasyon na dulot ng pagkilos ng field ay lumikha ng anumang masamang epekto. Tungkol sa kaugnayan sa pagitan ng kasalukuyang density at biological na impluwensya, apat na mga lugar ang maaaring makilala, na ipinakita sa talahanayan.

J, μA / cm Mga naobserbahang epekto 0.1 Hindi 1.0 Kumakalat na mga bilog na liwanag sa mata 10-50 Talamak na mga sintomas ng neuralgic na katulad ng sanhi ng electric shock ng higit sa 100 Tumaas na posibilidad ng ventricular fibrillation, pag-aresto sa puso, matagal na spasm ng mga kalamnan sa paghinga, matinding pagkasunog

Ang huling rehiyon ng kasalukuyang halaga ng density ay tumutukoy sa mga oras ng pagkakalantad sa pagkakasunud-sunod ng isang ikot ng puso, i.e. humigit-kumulang 1 s bawat tao. Para sa mas maiikling exposure, mas mataas ang mga halaga ng threshold. Upang matukoy ang halaga ng threshold ng lakas ng field, ang mga pag-aaral ng physiological ay isinasagawa sa mga tao sa mga kondisyon ng laboratoryo sa lakas na 10 hanggang 32 kV / m. Napag-alaman na sa boltahe na 5 kV / m, 80% ng mga tao ay hindi nakakaramdam ng sakit sa panahon ng paglabas kapag hinawakan ang mga bagay na pinagbabatayan. Ito ang halagang ito na tinatanggap bilang normatibo kapag nagtatrabaho sa mga de-koryenteng pag-install nang hindi gumagamit ng mga proteksiyon na paraan.

Ang pagdepende sa pinahihintulutang oras ng pananatili ng isang tao sa isang electric field na may intensity E na mas malaki kaysa sa threshold ay tinatantya ng equation

Ang pagganap ng estado na ito ay nagsisiguro sa sarili na pagpapanumbalik ng physiological na estado ng katawan sa araw na walang natitirang mga reaksyon at functional o pathological na mga pagbabago.

Kilalanin natin ang mga pangunahing resulta ng pananaliksik sa mga biological na epekto ng mga electric at magnetic field na isinagawa ng mga siyentipiko ng Sobyet at dayuhang.

Mga epekto ng mga electric field sa mga tauhan

Sa panahon ng mga pag-aaral, ang isang integrating dosimeter ay nakakabit sa itaas na bisig ng bawat manggagawa.Ang average na pang-araw-araw na pagkakalantad para sa mga manggagawa sa mga linya ng mataas na boltahe ay natagpuan na mula sa 1.5 kV/(m-h) hanggang 24 kV/(m-h). Ang pinakamataas na halaga ay nabanggit sa napakabihirang mga kaso. Mula sa datos na nakuha mula sa pag-aaral, mahihinuha na walang nakikitang kaugnayan sa pagitan ng pagkakalantad sa larangan at ng pangkalahatang kalagayan ng kalusugan ng tao.

Mga linya ng kuryente sa itaas at kanser sa pagkabata

Sa lugar ng tirahan magnetic field ay maaaring likhain ng mga kagamitang elektrikal at mga kable sa bahay, mga panlabas na kable sa ilalim ng lupa, at mga linya ng kuryente sa itaas. Ang mga site ng pag-aaral at kontrol ay pinagsama-sama sa 25 m na pagitan sa tabi ng overhead na linya ng kuryente, na may antas ng panganib sa layo na higit sa 100 m mula sa linya na kinuha bilang pagkakaisa.

Ang mga resultang ito ay hindi sumusuporta sa hypothesis na ang dalas ng kapangyarihan ng mga magnetic field ay nakakaimpluwensya sa paglitaw ng kanser sa mga bata.

Electrostatic effect sa buhok ng tao at hayop

Ang pag-aaral ay isinagawa kaugnay ng hypothesis na ang impluwensya ng field na nararamdaman ng ibabaw ng balat ay sanhi ng pagkilos ng electrostatic forces sa buhok. Bilang isang resulta, natagpuan na sa lakas ng field na 50 kV / m, ang paksa ay nakaramdam ng pangangati na nauugnay sa mga vibrations ng buhok, na naitala gamit ang mga espesyal na aparato.

Epekto ng electric field sa mga halaman

Ang mga eksperimento ay isinagawa sa isang espesyal na silid sa isang undistorted field na may intensity na 0 hanggang 50 kV / m. Ang bahagyang pinsala sa tissue ng dahon ay natagpuan sa mga exposure na 20 hanggang 50 kV/m, depende sa configuration ng halaman at paunang moisture content. Ang tissue necrosis ay naobserbahan sa mga bahagi ng halaman na may matalim na mga gilid.Ang mga makapal na halaman na may makinis na bilugan na ibabaw ay hindi nasira sa boltahe na 50 kV / m. Ang pinsala ay resulta ng korona sa mga nakausling bahagi ng halaman. Sa pinakamahina na halaman, ang pinsala ay sinusunod 1-2 oras pagkatapos ng pagkakalantad. Mahalaga, sa mga punla ng trigo na may napakatulis na dulo, ang korona at pinsala ay kapansin-pansin sa medyo mababang boltahe na 20 kV/m. Ito ang pinakamababang threshold para sa kapansanan sa pag-aaral.

Ang pinaka-malamang na mekanismo ng pinsala sa tissue ng halaman ay thermal. Ang pagkasira ng tissue ay nangyayari kapag ang lakas ng field ay naging sapat na mataas upang maging sanhi ng corona, at ang isang high-density na corona current ay dumadaan sa dulo ng dahon. Ang init na inilabas sa kasong ito sa kabuuan ng resistensya ng tissue ng dahon ay nagreresulta sa pagkamatay ng isang makitid na layer ng mga selula, na medyo mabilis na nawawalan ng tubig, natutuyo at lumiliit. Gayunpaman, ang prosesong ito ay may limitasyon at ang porsyento ng pinatuyong ibabaw ng halaman ay maliit.

Ang epekto ng electric field sa mga hayop

Ang pananaliksik ay isinagawa sa dalawang direksyon: pananaliksik sa antas ng biosystem at pagsasaliksik ng mga threshold ng mga nakitang impluwensya. Sa mga manok na inilagay sa isang patlang na may boltahe na 80 kV / m, ang pagtaas ng timbang, posibilidad na mabuhay at mababang dami ng namamatay ay nabanggit. Sinukat ang threshold ng field perception sa mga homing pigeon. Ang mga kalapati ay ipinakita na may ilang mekanismo para sa pag-detect ng mga low-intensity electric field. Walang mga pagbabagong genetic ang naobserbahan. Nabanggit na ang mga hayop na naninirahan sa isang high-intensity electric field ay maaaring makaranas ng mini-shock dahil sa mga panlabas na kadahilanan, depende sa mga kondisyon ng eksperimento, na maaaring humantong sa ilang pagkabalisa at kaguluhan ng nasubok.

Ang ilang mga bansa ay may mga regulasyon na naglilimita sa mga limitasyon ng lakas ng field sa lugar ng mga overhead transmission lines. Ang maximum na boltahe na 20 kV/m ay inirerekomenda sa Spain, at ang parehong halaga ay kasalukuyang itinuturing na limitasyon sa Germany.

Ang kamalayan ng publiko sa epekto ng electromagnetic field sa mga buhay na organismo ay patuloy na lumalaki, at ang ilang interes at pag-aalala tungkol sa epektong ito ay hahantong sa patuloy na nauugnay na medikal na pananaliksik, lalo na sa mga taong nakatira malapit sa mga linya ng kuryente sa itaas.

Higit pang impormasyon sa paksang ito:

V.I. Chekhov "Mga Aspeto sa Kapaligiran ng Paghahatid ng Elektrisidad" (para mag-download ng libro — Zip, DjVu)

Ang aklat ay nagbibigay ng pangkalahatang paglalarawan ng epekto sa kapaligiran ng mga linya ng kuryente sa itaas. Ang mga isyu ng pagkalkula ng maximum na lakas ng electric field sa ilalim ng alternating kasalukuyang linya at mga pamamaraan ng pagbabawas nito, pagtanggi sa mga lupain sa ilalim ng linya ng ruta, ang epekto ng electromagnetic field sa mga tao, flora at fauna mula sa hitsura ng radyo at acoustic noise ay isinasaalang-alang. Isinasaalang-alang ang mga tampok ng epekto sa kapaligiran ng mga direktang kasalukuyang linya at mga extra high voltage cable lines.

Tingnan din ang paksang ito: Proteksyon ng isang tao mula sa pagkakalantad sa electromagnetic radiation