Б) Техногенные источники электромагнитного поля

Техногенные источники ЭМП по их предназначению можно разделить на источники технологического характера, используемые в различных сферах экономики и побочно создающие негативный фактор воздействия ЭМП на население, и источники военного характера, специально генерирующие ЭМП как для вывода из строя электронных объектов инфраструктуры, так и для нанесения поражения населению.

Технологические источники ЭМП подразделяются на группы по критерию частоты излучения: 1 группа – источники, генерирующие излучения в диапазоне от 0 Гц до 3 кГц; 2 группа – источники, генерирующие излучения в диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц.

К первой группе технологических источников относятся:

1) системы производства, передачи и распределения электроэнергии (электростанции, трансформаторные подстанции, системы и линии электропередач).

Напряженность ЭМП, создаваемого ЛЭП, зависит от величины напряжения ЛЭП (в России от 330 до 1150 кВ), нагрузки, высоты подвески проводов, расстояния между ними. Напряженность ЭМП непосредственно под проводами и в определенной зоне вдоль трассы ЛЭП может значительно превышать ПДУ электромагнитной безопасности населения, особенно по магнитной составляющей ЭМП ЛЭП.

Протяженность линий электропередач в нашей стране очень велика (сети с напряжением 6-1150 кВ составляют свыше 4,5 млн км). По мнению российских ученых, все ЛЭПы класса 35-1150 кВ (протяженность которых – 640 тыс км) представляют потенциальную опасность, особенно расположенные в кварталах крупных и мелких городов;

2) офисная и домашняя электро- и электронная техника, электросети жилых и административных зданий.

К таким источникам относятся утюги, холодильники, электрические стиральные машины, дрели, пылесосы, миксеры, ксероксы, факсы, а также системы электропроводки помещений. В зависимости от конструкции, технологии изготовления и характера эксплуатации они могут создавать ЭМП, по своим критериям превышающие ПДУ электромагнитной безопасности населения.

Электрическое поле в жилых домах находится в пределах 1-10 В/м. Негативное влияние электрических сетей в жилых и административных зданиях обусловлено тем, что человек постоянно находится в помещении вблизи электропроводки, в том числе и проложенной не экранированно. Кроме этого, наличие железосодержащих конструкций и коммуникаций в большинстве жилых зданий создает эффект «экранированной комнаты», что усиливает электромагнитный эффект при расположении в них большого количества различных источников излучения, в том числе и сетей электропроводки;

3) транспорт на электроприводе и его инфраструктура.

Электротранспорт является мощным источником электромагнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. Максимальные значения в пригородном электротранспорте достигают 75 мкТл, средние значения – около 20 мкТл. Средние значения на транспорте с приводом от постоянного тока зафиксированы на уровне 29 мкТл. Среднее значение магнитной составляющей ЭМП электропоездов может достигать до 200 мкТл (ПДУ=0,2 мкТл).

Немалые неприятности происходят и с автомобильным транспортом. Большое значение проблема совместимости приобрела с быстрым развитием автотранспорта. Уже сегодня электромагнитное поле на 18-32 процентах территории городов формируется в результате автомобильного движения. Электромагнитные волны, возникающие при движении транспорта, создают помехи теле- и радиоприему. А также могут оказывать вредное воздействие на организм человека.

Ко второй группе технологических источников относятся:

1) функциональные передающие источники ЭМП, используемые в целях передачи и получения информации (теле- и радиопередающие Центры, системы сотовой и спутниковой связи, релейные станции), навигационные системы, РЛС различных видов и назначений.

На территории России размещается значительное количество передающих теле- и радиоцентров НЧ, СЧ и ВЧ-диапазонов различной принадлежности, ЭМП которых в определенных зонах могут оказывать неблагоприятное воздействие на население.

К примеру, только Министерству связи РФ принадлежит более 100 передающих радиоцентров (а ведь под них отводится большая площадь – до 1000 га). Телевизионные передатчики расположены почти всегда в городах. Их антенны обычно размещены на высоте 110 м на расстоянии 1 км, типичные значения напряженности электрического поля достигают 15 В/м от передатчика мощностью 1 МВт.

Наиболее высокий уровень облучения людей наблюдается в районах размещения радиопередающих центров старой постройки с высотой антенны не более 180 м. Телевизионные передающие центры могут создавать достаточно сильные ЭМП на расстоянии от десяти метров до нескольких километров от места своего расположения.

В работе систем сотовой связи применяется принцип деления определенной территории на зоны (так называемые «соты») радиусом 0,5-2 км, в центре которых располагаются базовые станции (БС), обслуживающие мобильные (на автомобилях) и ручные радиотелефоны. Мощность передатчиков базовых станций находится в диапазоне от 2,5 Вт до 320 Вт, но наиболее часты передатчики мощностью в 40 Вт. Антенны базовых станций устанавливаются на высоте 15-50 м от поверхности Земли (иногда на крышах зданий) и могут создавать опасные уровни напряженности в радиусе 50 м. Поэтому требуется обязательный контроль электромагнитной обстановки.

Уровни ЭМП автомобильных антенн также могут быть повышенными.

Мобильные радиотелефоны как элемент системы сотовой связи представляют определенную опасность для пользователей, так как создают при работе сильные ЭМП и тепловой поток, воздействующие на голову человека. Этотвид излучения превышает ПДУ, установленный в РФ.

Системы спутниковой связисостоят из приемопередающих станций на Земле и спутников, находящихся на орбите. Антенны систем спутниковой связи могут создавать ЭМП, по своим показателям значительно превышающие ПДУ электромагнитной безопасности на большом удалении.

Вводимая в настоящее время в эксплуатацию система глобальной спутниковой персональной связи ведет к дальнейшему увеличению числа наземных систем этого вида источников ЭМП.

Радиолокационные станции (РЛС) оснащены, как правило, антеннами зеркального типа, имеющими узконаправленную диаграмму излучения в виде луча. Работа РЛС носит пространственно-временной характер, создавая ЭМП высокой напряженности, превышающей на определенном расстоянии от РЛС ПДУ электромагнитной безопасности населения. РЛС, используемые для управления воздушным движением в аэропортах, имеющие остронаправленные антенны кругового обзора, работают круглосуточно и создают ЭМП значительной интенсивности, что неблагоприятно сказывается на населении, проживающем в районах, прилегающих к аэропортам. Наиболее неблагоприятные условия отмечаются в жилых районах городов, в черте которых размещаются аэропорты  Иркутска, Сочи, Сыктывкара, Ростова-на-Дону и др.;

2) технологическое оборудование предприятий, использующих СВЧ-излучение;

3) СВЧ-печи.

Излучение данным источником электромагнитной энергии в окружающее пространство обусловливается, главным образом, технологическими неисправностями и нарушениями в эксплуатации (неплотно закрыты дверцы и т. п.), что может привести к значительному превышению ПДУ электромагнитной безопасности пользователя;

4) медицинские терапевтические и диагностические установки;

5) видеодисплейные терминалы (ВДТ) ЭВМ.

ВДТ на основе электронно-лучевых трубок являются источниками ЭМИ весьма широкого диапазона частот. Порождаемое ВДТ рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, низкочастотное, средних частот и высокочастотное излучение создает ЭМИ достаточно высокой интенсивности, оказывающее негативные последствия для пользователя.

Основными источниками ЭМП ВДТ являются: экран монитора, питающие провода и системный блок (50 Гц) системами строчной и кадровой развертки. Наиболее сильные уровни излучения наблюдаются от верхней и боковых стенок монитора, причем зона превышения генерирующих стандартов (ПДУ) может достигать 2,5 м. В первую очередь ЭМП, распространяющееся от монитора, влияет на голову, грудь и руки, находящиеся на оптимальном (60-70 см) расстоянии перед экраном пользователя. Видеодисплейные терминалы создают вокруг себя ЭМП как низкой, так и высокой частоты, что способствует появлению электростатического поля и ведет к деионизации воздуха вокруг монитора, негативно сказывающееся на здоровье человека. Ситуация усугубляется тем, что ЭВМ широко используются не только как средство труда, но и для учебы и досуга, в том числе детьми и подростками.

К источникам ЭМИ военного характера относятся различные виды «электромагнитного оружия»: радиочастотное, микроволновое и лазерное оружие. В войнах будущего наряду с ядерным оружием и другими средствами массового поражения, применение которых в силу ряда международных договоров маловероятно, широкое применение будут иметь различные виды оружия на новых физических принципах (НФП), в том числе, радиочастотное, микроволновое и лазерное, основой которых является создание ЭМИ различной интенсивности, диапазона частот и характера в целях поражения элементов объектов так называемых «критических инфраструктур». Под «критическими инфраструктурами» понимаются инфраструктуры, от функционирования которых зависит национальная безопасность государства(терминология США). Данный вид оружия может использоваться также для поражения населения без разрушения при этом объектов инфраструктуры.

Так, например, НАТО в военном конфликте в Югославии в 1999 г. использовали опытные образцы электромагнитного оружия («i-бомбы»), которые мощным электромагнитным импульсом выводили из строя компьютеры, радиостанции и другие электронные и электрические приборы на определенных объектах, имеющих стратегическое значение для страны. Электромагнитные бомбы использовались также ВС США при ведении боевых действий в Ираке.

В целом все источники ЭМИ как природного, так и техногенного характера комплексно создают электромагнитный фон региона (района, города и т. д.).

Интенсивность электромагнитного фона зависит от следующих причин: состояния ионосферы; характера излучения Солнца и галактики; количества, характера и местонахождения техногенных источников ЭМП в городе, районе и т. д.; графика работы радио- и телецентров; характера работы объектов энергоснабжения; близости к электроэнергетическим источникам. Интенсивность электромагнитного фона на частоте 50 Гц (промышленная частота), например, в центре Санкт-Петербурга составляет 1,5 мкТл (ПДУ=0,2 мкТл), на расстоянии 80 км от центра – 0,5 мкТл. В Москве уровень электромагнитного загрязнения за последние годы возрос примерно в 30 раз, а в отдельных промышленно развитых регионах России напряженность электромагнитных полей возросла в тысячи раз и соответствует ситуации, аналогичной "магнитной буре".

Электромагнитный фон в городских условиях имеет, как правило, временной максимум примерно от 10 до 22 часов, причем в суточном динамическом распределении наибольший динамический диапазон изменения электромагнитного фона приходится на зимнее время, а наименьший – на лето.