Электромагнитные поля и их воздействие на окружающую среду

Введение

Интенсивное использование электромагнитной и электрической энергии в современном информационном обществе привело к тому, что в последней трети XX века возник и сформировался новый значимый фактор загрязнения окружающей среды - электромагнитный. К его появлению привело развитие современных технологий передачи информации и энергии, дистанционного контроля и наблюдения, некот

орых видов транспорта, а также развитие ряда технологических процессов. В настоящее время мировой общественностью признано, что электромагнитное поле (ЭМП) искусственного происхождения является важным значимым экологическим фактором с высокой биологической активностью.

Анализ планов отраслей связи, передачи и обработки информации, транспорта и ряда современных технологий показывает, что в ближайшем будущем будет нарастать использование технических средств, генерирующих электромагнитную энергию в окружающую среду.

С начала 90-х годов произошли изменения в структуре источников ЭМП, связанные с возникновением их новых видов (сотовой и других видов персональной и мобильной коммуникации), освоением новых частотных диапазонов теле- и радиовещания, развитием средств дистанционного наблюдения и контроля и т.д. Особенностью этих источников является создание равномерной зоны "радиопокрытия", что является ничем иным, как увеличением электромагнитного фона в окружающей среде.

Термин "глобальное электромагнитное загрязнение окружающей среды" официально введен в 1995 году Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ), включившей эту проблему в перечень приоритетных для человечества. В числе немногих всемирных проектов ВОЗ реализует Международный электромагнитный проект (WHO International EMF Project ), что подчеркивает актуальность и значение, придаваемое международной общественностью этой теме. В свою очередь практически все технически и культурно развитые страны реализуют свои национальные программы исследования биологического действия ЭМП и обеспечения безопасности человека и экосистем в условиях нового глобального фактора загрязнения окружающей среды.

Живые организмы в процессе эволюции приспособились к определенному уровню ЭМП, однако, резкое значительное повышение (в историческом аспекте) уровня ЭМП вызывает напряжение адаптационно-компенсаторных возможностей организма, долговременное действие этого фактора может привести к их истощению, что повлечет необратимые последствия на системном уровне.

1. Возможные последствия воздействия низкоэнергетического электромагнитного излучения на генетический аппарат живой клетки

Текущий этап развития общества характеризуется тем, что многие традиционные ресурсы человеческого прогресса утрачивают свое первоначальное значение. Наряду с этим все большее значение приобретает информация. Информация становится главным ресурсом научно-технического и социально-экономического развития мирового сообщества. Этот факт приводит к повсеместному развитию технологий и средств связи. Сегодня уже недостаточно наличия простого телефона или телеграфа. Ценность информации заключена в оперативности ее доведения. Сегодня важно, чтобы любой потенциальный потребитель мог получить требующуюся ему информацию в любой желаемый момент времени, в необходимой форме и в предпочтительной для него точке физического пространства. Такой подход к обеспечению доступа к информационным ресурсам в последнее время привел к всплеску активности в области создания всевозможных систем связи и, прежде всего, систем космической связи, которые обладают требуемыми характеристиками по оперативности и глобальности доведения информации.

Создаваемые системы связи будут работать в СВЧ- и КВЧ-диапазонах электромагнитных излучателей и, по оценкам, могут создавать на поверхности Земли плотности мощности облучения 10-6 .10-7 Вт/см2 и в специально модулированных режимах - 10-2 .10-3 Вт/см2.

Однако, создавая все новые средства связи, основанные на передаче модулированных электромагнитных колебаний, человечество в недостаточной степени заботится о безопасности биосферы, не учитывает, что бурное и глобальное вторжение в окружающую среду воздействия столь неоднозначного фактора, как электромагнитное излучение, может привести к далеко идущим негативным последствиям. Далее в этой статье мы попытаемся дать краткое описание тех последствий, которые могут возникнуть в результате воздействия на биологические объекты электромагнитных излучений малой мощности.

Человек представляет собой сложную систему, состоящую из многих органов и подсистем, которые реагируют на изменения внутренних и внешних условий. Многочисленными исследованиями доказано, что основным носителем информации как внутри биологического объекта, так и между отдельными биологическими объектами, в том числе и между людьми, является электромагнитное излучение. При этом циркуляция огромного потока информации в процессе жизнедеятельности человека возможна только при использовании сигналов малой мощности. Затраты энергии на формирование этих сигналов определяются энергетическими возможностями человека. По оценкам специалистов, суммарная мощность информационных сигналов не превышает 1 .10 мВт или 10-3 .10-4 тепловой мощности, излучаемой организмом, а мощность КВЧ-излучения клетки составляет Ркл=10-23 Вт.

Исследования, проведенные отечественными и зарубежными учеными, привели к открытию эффекта сверхмалых доз. Уровень биологической организации, на которой обнаружено действие сверхмалых доз, весьма разнообразен - от клетки, макромолекул, органов и тканей до животных, растительных организмов и целых популяций.

Общие закономерности влияния сверхмалых доз биологически активных веществ (БАВ) наиболее ярко проявляются при изучении дозовых зависимостей. В некоторых случаях эта зависимость бимодальная: эффект возрастает при сверхмалых дозах препаратов, затем, по мере увеличения дозы, уменьшается, сменяется так называемой "мертвой зоной", где он не заметен, и вновь усиливается (рис. 1, кривая 1). Иногда в дозовой зависимости обнаруживается стадия эффекта "перемены знака". Например, если в области сверхмалых доз отмечалась ингибирующая активность, то по мере роста концентрации она сменялась стимулирующей, а затем вновь ингибирующей (рис. 1, кривая 2). В ряде случаев эффект в очень большом диапазоне концентрации почти не зависит от дозы (рис. 1, кривая 3).

Рис. 1. Типы кривых зависимости "доза-эффект"

Обобщение экспериментальных данных, полученных на различных животных и людях, свидетельствует, что воздействие излучений и препаратов может вызывать одинаковую реакцию испытуемых при дозах, отличающихся на 5-10 порядков. Наиболее ярким примером такого воздействия является применение гомеопатических препаратов.

Похожие зависимости наблюдаются и при воздействии сверхвысокочастотных излучений (СВЧ-излучений). Так, на кривой зависимости величины физиологического эффекта от плотности мощности облучения, наблюдаются два максимума (рис. 2). Эти максимумы также разделены "мертвой зоной", наличие которой объясняется как результат включения в работу активных барьерных механизмов и компенсирующих систем организма. Когда эти силы перестают справляться, наблюдается тотальное возбуждение, завершающееся срывом и гибелью организма.

 Скачать реферат