Slide 1

Report
1
• Tokom evolucije, čovek se prilagodio na određene uslove
životne sredine kojima je izložen, između ostalog na:
• klimu
• optičko zračenje
• jačinu električnog i magnetnog polja
• prirodni fon jonizujućeg zračenja itd...
• Optimalan odnos ovih veličina je osnovni preduslov da se
čovek u ambijentu prirodne sredine dobro oseća.
• Usled tehnološkog razvoja na normalne uslove životne
sredine ne utiču samo prirodni faktori kojima je čovek
prilagođen, već i faktori koji su nastali kao posledica ovog
razvoja.
2
• Zbog toga se uvode kriterijumi za proučavanje i
procenivanje štetnog dejstva i zaštite od električnih i
magnetnih polja, odnosno elektromagnetnog zračenja u
cilju očuvanja normalnih uslova radne i životne sredine.
• Izvori električnog, magnetnog i EM polja su kondenzatori,
kalemovi i oscilatorna kola.
• Ovi elementi su sastavni deo
električnih, elektronskih uređaja
– radio aparata, tv, telefoni,
mobilni telefoni...
3
ELEKTROSTATIČKO POLJE I DEJSTVO
ELEKTRIČNOG PRAŽNJENJA
• Električno polje zemlje je polje sfernog kondenzatora → jedna
ploča - zemljina površina, a druga jonosfera - vazduh je dielektrik;
• Ovo polje se održava stalnim procesom jonizacije koja nastaje
radioaktivnim zračenjem sa zemlje 60% i kosmičim zračenjem
40%.
• Jačina električnog polja se menja u toku dana –
jutarnji minimum iznosi oko 120 V/m, a u popodnevnim
satima dostiže intenzitet od oko 170 V/m.
• U toku godine, takođe, dolazi do varijacija
prirodnog polja, tako da zimi dostiže nivo od 150 - 200 V/m,
dok je u toku leta prosečna jačina polja 100-120 V/m.
• U toku atmosferskih padavina i grmljavina, jačina
električnog polja može da iznosi i 3-20 kV/m.
• Do promena prirodnih polja dolazi u vreme neposredno pre zemljotresa i u
vreme promena na Suncu.
4
• Prirodno magnetno polje potiče prvenstveno od Zemlje kao
velikog magneta i od spoljašnjeg polja, koje nastaje zbog
sunčeve aktivnosti, meteoroloških aktivnosti i drugih procesa.
• Magnetno polje zemlje: na Ekvatoru iznosi oko 28 A/m, a na
magnetnim polovima 48-56 A/m)
• Jačina Zemljinog magnetnog polja se menja u velikim
vremenskim razmacima i opada za 20 nT godišnje.
5
• Prirodna polja predstavljaju kvalitet čovekove okoline, pa je
čovek morao da se prilagodi, zbog čega ona verovatno nemaju
primarno štetno dejstvo.
• Nagle promene i varijacije ovih polja mogu da utiču na zdravlje
čoveka, dovodeći uglavnom do fizioloških promena, dok kod
osoba sa labilnijim nervnim sistemom, hroničnim oboljenjima i
genetskom sklonošću ka nekim bolestima, mogu dovesti do
ozbiljnijih promena zdravstvenog stanja.
• Čovek se oseća prijatnije u prirodi nego u zatvorenom prostoru
gde na njega deluju električna i magnetna polja električnih i
elektronskih uređaja umesto električnog i magnetnog polja zemlje
na koja se tokom evolucije adaptirao.
• Delovanje elektrostatičkog polja se svodi na dejstvo potencijalne
razlike tj. napona koji dovodi do proticanja električne struje kroz
ljudski organizam;
6
• Elektrostatičko polje može da deluje na dva načina:
• Čovek je naelektrisan određenom količinom naelektrisanja
(trenjem, preko sedišta, preko odeće...) i izložen je sopstvenom
električnom polju
• dodirom uzemljenih metalnih delova dolazi do pražnjenja i
neutralisanje sopstvenog naelektrisanja;
• Čovek se nalazi u polju drugog naelektrisanog tela
• dolazi do indukcije, izdvajanja naelektrisanja, pa dodirom
uzemljenih metalnih delova takođe dolazi do pražnjenja;
• Prilikom jakih pražnjenja kroz ljudski organizam protiče velika
struja (nekoliko desetina ampera) za kratko vreme (1ps) – zbog
malog vremena pražnjenja ne nema smrtnog ishoda.
• Ova pražnjenja izazivaju osećaj nelagodnosti i bol, a mogu
dovesti i do promena vegetativnih funkcija, promene u
centralnom nervnom sistemu.
7
• Primer elektrostatičkog pražnjenja
• Ulaskom osobe u elektrostatičko polje sfere, zbog provodnosti, dolazi do
elektrostatičkog pražnjenja i pada potencijala.
• Opasnost zavisi od jačine električne struje.
• Ako neprekodno dovodimo istu količinu naelektrisanja koja se gubi
pražnjenjem stvaramo stacionarno polje koje ima osobine elektrostatičkog
polja.
• Veličina pražnjenja zavisi od:
• Otpora vazduha - Rv,
• Otpora čovekovog organizma - Rč
• Prelaznog otpora čovek –zemlja - Rp
V1  V2
I
Rv  Rč  R p
• Kada je I > 50mA struje pražnjenja (udarne struje) mogu usmrtiti čoveka;
8
STACIONARNA ELEKTRIČNA I MAGNETNA POLJA I
NJIHOVO ŠTETNO DEJSTVO
• Izvori stacionarnog električnog i magnetnog polja su uređaji koji
koriste jednosmerne struje;
• Elektrostatičko i stacionarno električno polje imaju iste osobine ali
razlika je u njihovom održavanju
• Stacionoarno polje – u svim tačkama polja održavati kontantnu
količinu naelektrisanja u jedinici vremena po jedinici površine q(t)=const. – postiže se spoljšnjim izvorom – stalno se dovodi ista
količina naelektrisanja.
• Stacionarna polja mogu izazvati oštećenja nervnog sistema i
poremećaj funkcije nekih organa;
9
• ICNIRP standard
• Međunarodna komisija za zaštitu od nejonizujućih zračenja –
ICNIRP je nezavisna naučna organizacija čiji je zadatak donošenje
propisa o rizicima po zdravlje usled izlaganja nejonizujućem
zračenju. ICNIRP propisi su usvojeni od strane Saveta Evrope kao
važeći standard za sve zemlje članice Evropske unije.
• U okviru ICNIRP standarda definišu se:
• Osnovna ograničenja, koja moraju uvek biti poštovana;
• Referentni nivoi, koji smeju biti prekoračeni ukoliko nisu
prekoračena osnovna ograničenja.
• Osnovna ograničenja se izražavaju u veličinama koje karakterišu pojave
unutar ljudskog tela i ne mogu se direktno meriti, kao npr. SAR (specific
energy absorption rate) izražava se u W/kg i koja karakteriše apsorbciju
energije u tkivu.
• Sa druge strane, referentni nivoi se mogu meriti u odsustvu ljudskih
bića, kao npr. električno polje.
10
• Detalji vezani za ICNIRP standarde za statičko električno i
magnetno polje dati su na linkovima:
• http://www.icnirp.org/en/frequencies/static-electric-
fields-0-hz/index.html
• http://www.icnirp.org/en/frequencies/static-magneticfields-0-hz/index.html
11
IZVORI ELEKTROMAGNETNIH TALASA
• EM talasi nastaju svuda gde postoji usmereno i ubrzano
kretanje naelektrisanja tj. naizmenična struja;
• EM polja nastaju od električnih, elektronski uređaja i
prenosnih sistema koji koriste naimeničnu struju i napone
(uređaji u domaćinstvu, u industriju, uređaji za radio,
televizijske i radarske prenose);
12
• Prema frekvenciji mogu da se podele na EM polja:
• Ekstremno niskih frekvencija (ELF) –0- do 3 kHz;
• Vrlo niske frekvencija (VLF)– od 3 do 30 kHz;
• Niske frekvence (LF) - od 30kHz do 300 kHz
• Srednjih frekvencija (MF)– od 300 kHz do 3 MHz
• Visokih frekvencija (HF) – od 3MHz do 30MHz
• Vrlo visokih frekvencija (VHF)- od 30MHz do 300MHz
• Ultravisokih frekvencija (UHF)– od 300 MHz do 3GHz
• Supervisokih frekvencija (SHF)– od 3GHz do 30GHz
• Ekstremno visokih frekvencija (EHF) - od 30GHz do 300GHz
13
14
•
Oblast ekstremno niskih frekvencija (0- do 3 kHz)
deli se na:
•
•
ELF1 (SELF) –od 0 do 3 Hz – polja električnih olujnih pražnjenja i
magnetnih pulsacija, geomagnetno polje zemlje, dnevne i godišnjre
promene zemljinog električnog i magnetnog polja..
ELF 2 – od 3 Hz do 30 kHz - uređaji za prenos i distribuciju električne
energije, uređaji u domaćinstvu;
Vrlo niske frekvencije (od 3 do 30 kHz;) – uređaji za
indukciono zagrevanje i termičku obradu metala.
Radionavigacija i radiotelegrafski uredjaji.
• Niske frekvence (od 30kHz do 300 kHz) - uređaji za
zagrevanje, topljenje i kaljenje metala, dielektrika, uređaji za
radio prenose, radionavigacione sisteme.
• Srednjih frekvencija (od 300 kHz do 3 MHz) - radio
predajnici dugih, srednjih i kratkih radiotalasa; uredjaji za
termičku obradu metala.
•
15
• Visokih frekvencija ( od 3MHz do 30MHz )– uređaji za
dielektrično zagrevanje –sušenje drveta, tekstila, namirnica, radio
predajnici , u radio astronomiji.
• Vrlo visokih frekvencija (od 30MHz do 300MHz) – VHF
televiziji, vazdušna kontrola saobraćaja, medicinska dijagnostika –
MR, radionavigacija.
• Ultravisokih frekvencija (od 300 MHz do 3GHz )– UHF
televiziji, telekomunikacije, radionavigacija, mobilna telefonija,
mikrotalasnim pećima, radarima.
• Supervisokih frekvencija (od 3GHz do 30GHz ) – satelitska
komunikacija, mobilna telefonija, transmisija TV signala.
• Ekstremno visokih frekvencija (od 30GHz do 300GHz) –
satelitska komunikacija, za istraživanje u kosmosu, nuklearnoj
fizici.
• Oblast preko 0,3 GHz je oblast Hiperfrekvencija.
16
ELEMENTARNI IZVOR (DIPOL)
• EM talasi nastaju svuda gde postoji usmereno i ubrzano kretanje
•
•
•
•
•
naelektrisanja tj. naizmenična struja;
Osnovni izvor EM talasa – Svaki LC sistem promenljive struje –
nalektrisanja koja zrače - antena.
Svaka antena može biti i prijemna i predajna – emisiona.
Najjednostavniji oblik – Herzov dipol.
Prav, kratak provodnik dužine
koji je na krajevima završen
malim provodnim sferama.
Sfere igraju ulogu
kondenzatora, a dužina
provodnika ostvaruje
induktivnost.
17
• Nastalo EM polje oko dipol antene može da se podeli u tri zone
•
•
•
•
•
u zavisnosti od rastojanja i frekvencije polja:
• zona indukcije (r  /2);
• prelazna zona (/2  r  2);
• zona zračenja (r  2);
Za lica koja rade sa na uredjajima koji zrače EM zračenjima u
zavisnosti od frekvencije polja, mogu da se nadju u nekoj od
ovih zona, zbog čega se u praksi se najčešće vrši merenje
komponenata električnog i magnetnog polja u ovim zonama;
U zavisnosti od intenziteta i frekvencije ova polja mogu štetno
da deluju na ljudski organizam;
d
Snaga dipol antene: P  40 I   
Ako dipol antentu tretiramo kao tačkasti izvor koji emituje
P
zračenje u svim pravcima: Pzr  I zr 4r 2
I zr  zr 2
4r
Za antene usmerene u jednom pravcu:
FPzr gde je Ω – prostorni ugao, F - faktor usmerenosti
I zr 
r 2
antene
antene, za tačkaste antene F=1.
2
2
2
zr
18
ELEKTROMAGNETNA ZRAČENJA ELEKTRIČNIH
UREĐAJA
• U svakodnevnom životu čovek može biti izolovan od
zemljinog električnog i magnetnog polja ili da bude izložen
povećanom dejstvu električnog, magnetnog i EM polja
električnih uređaja;
• Izvori polja u kući su uređaji koje koritistmo u
domaćinstvu.
• Izvori ovih polja u industiji: transformatori, prekidači,
kondenzatori, induktivni kalemovi...
• Svi ovi uređaji pretstavljaju složene sprege otvorenih i
zatvorenih oscilatornih kola;
19
• Opšta populacija je u najvećoj meri izložena EM poljima
•
•
•
•
mrežne frekvencije (50-60 Hz);
Poljima koja potiču od sredstava masovnih komunikacija
(RTV predajnici 100-500 MHz) i mobilnih
komunikacija (800-900 MHz i 1800-2200 MHz).
Ljudi su izloženi ovim poljima u kući, na poslu, u školi i
transportnim sredstvima na električni pogon (voz,
trolejbus, tramvaj, metro).
Zbog složenosti geometrijskih konfiguracija ovih polja
otežana je egzaktna matematička analiza;
U praksi se najčešće mere komponene ovih polja.
20
IZVORI EM POLJA U KUĆI
• Merenja intenziteta magnetnih polja u kućnim uslovima su
pokazala da ona prosečno iznose oko 0.1 μT i da je najduža
ekspozicija u spavaćim sobama.
• Tipične jačine električnog polja su 1-15 V/m ili prosečno 4,8 V/m.
• Najčešći izvori zračenja u kući su : električna ćebad, električna
grejna tela, električno grejani vodeni kreveti, električni satovi
(digitalni i sa brojčanikom), mikrotalasne peći, radio i TV uređaji ,
frižideri, fenovi za kosu, video terminali, monitori, električni
kotlovi za grejanje, električno podno grejanje, zamrzivači,
električni uvijači kose, uređaji za video igre, kompjuteri, električni
šporet, električna mašina za brijanje, električna pegla i električni
radijatori.
• Ovi izvori mogu stalno da generišu polja zračenja koje se menja
pri nagloj promeni opterećenja ili prekida u električnoj mreži.
21
• Tipični intenziteti oko električnih uređaja u
stanu na udaljenju od 30 cm od izvora su sledeći:
električna sijalica
2V/m
električni sat
15 V/m
usisivač
16 V/m
fen za kosu
40 V/m
električni mikser
50 V/m
frižider
60 V/m
električni pokrivač
250 V/m
video terminali
74 V/m
kolor televizor
30 V/m
22
• Prosečna snaga magnetnog polja u blizini najčešće
korišenih izvora (za kućne aparate na udaljenosti od 30
cm):
frižider
0.25μT
električni šporet
4.0μT
fen za kosu
7.0μT
električna pegla
1-10μT
električni mikser
10μT
usisivač
20μT
električna peć
17μT
električni pokrivač
1.3 - 3.3μT
električni brijač (na 3 cm od izvora)
1500μT
video terminali
0.13 - 0.3μT
kolor televizor
0.1 - 0.5μT
23
UTICAJ EM ZRAČENJA NA BIOLOŠKE SISTEME
24
• Ne postoji prostor u kojem čovek radi, živi ili spava, a u
kojem nema štetnih zračenja.
• Duga izloženost kompleksnom uticaju štetnih zračenja
isključivo remeti energetsku strukturu bioloških sistema, a to
se odražava tako što dolazi do pojave raznih oboljenja, kako
psiho-mentalnih tako i fizičkih.
• Najopasnija mesta su ona na kojima se čovek najduže
zadržava, a to su krevet ili radno mesto.
• Uticaj makroskopskih EM polja na biološke strukture
odredjuju tri osnovne elektromagnetne konstante:
• σ – električna provodnost
• ε – dielektrična provodnost
• μ – magnetna provodnost
Spergnute Maksvelovim jednačinama ove veličine
objedinjuju vektore E i B.
25
MEHANIZAM DELOVANJA EM POLJA
• Za biološku sredinu važe isti zakoni prostiranja EM talasa kao i
za bilo koju drugu sredinu.
• U organizmu čoveka koji boravi u promenljivom EM polju
indukuju se struje, pri čemu E polje indukuje struju znatno jačeg
intenziteta od magnetnog.
• Ljudski organizam,odnosno ćelijska struktura reaguje na EM
zračenje kao električni kolo sa spregnutim kondenzatorima,
kalemovima i otpornicima.
• Pod uticajem ovog polja nastaje oscilovanje slobodnih jona i
rotacija dipolnih molekula u frekvenciji polja koji se nalaze u
biološkim strukturama.
26
• Utvrđeno je da elektromagnetna zračenja mogu dvostruko da
utiču na živi organizam:
• Prvo, ova zračenja mogu da deluju kao regulatori fizioloških
procesa u organizmu - dejstvo prirodnih EM polja;
• drugo, ona mogu da naruše te procese.
• Primer, regulišućeg uticaja elektromagnetnih zračenja jeste
njihov uticaj na održavanje biološkog ritma u organizmu.
• Međutim, pri povremenoj povećanoj aktivnosti
elektromagnetnih zračenja, odnosno pri povećanju intenziteta
polja zračenja, može doći do značajnih poremećaja funkcija
organizma ili do stimulacije patoloških poremećaja koji su bili u
toku.
• Delovanjem na periferni ili centralni nervni sistem regulišu
ili remete fiziološke procese koji su pod kontrolom ovih
sistema.
27
• Dosadašnja ispitivanja nesumnjivo potvrdjuju da usled dejstva
•
•
•
•
•
elektromagnetnog zračenja postoji
• termički efekat - Posledica su pretvaranja EM u toplotu.
• i netermički efekat.
Usled termičkog efekta, dolazi do povišenja temperature, a koja
dovodi do povećanja bazalnog metabolizma.
Dalje povećanje temperature u znatnoj meri povlači povećanje
potrebe tkiva za kiseonikom i smanjenje sposobnosti
hemoglobina za vezivanje kiseonika.
Netermički efekat podrazumeva sve promene u biološkoj sredini
čiji uzrok nije temički efekat.
Manje je proučavan, ali se u poslednje vreme njemu sve više
posvećuje pažnja.
Ogleda se pre svega u poremećajima proteinskih molekula.
28
• Stepen oštećenja bioloških struktura kao posledica EM
zračenja zavisi od:
• intenziteta primljene zračene energije,
• trajanja izlaganja organizma zračenju
• i od frekvencije izvora zračenja.
• Eksperimentima na životinjama, dopunjenim rezultatima
istraživanja zdravstvenog stanja ljudi zaposlenih u zoni
elektromagnetnog zračenja, dokazano je da izlaganje živog
organizma elektromagnetnom zračenju dovodi do bioloških
oštećenja organizma pa i do smrti.
• Oštećenja mogu biti akutna i hronična.
29
• Sa stanovišta biološkog dejstva elektromagnetnog zračenja u
zavisnosti od njegove frekvence treba reći da talase:
• milimetarskog opsega apsorbuju površinski slojevi kože,
• centimetarskog koža i potkožno tkivo,
• a decimetarskog unutrašnji organi jer prodiru u dubinu 10 -15
cm.
30
REZULTATI KLINIČKIH ISPITIVANJA – J. Jovanović at all
- ŠTETNI EFEKTI ELEKTROMAGNETNIH POLJA
EKSTREMNO NISKIH FREKFENCIJA - Acta Medica
Medianae 2010,Vol.49(1)
• Pojava "hipersenzitivnosti na elektricitet" i određene neurastenične
manifestacije kod osoba koje rade sa video terminalima ili se nalaze u
blizini linija električne struje, elektromotora, električnih aparata u
domaćinstvima i fluorescentnih lampi.
• Promene su na koži u vidu rumenila, crvenila ili ružičaste boje lica,
osećaja toplote, vibriranja kose i dlaka, svraba ili osećaja kao da koža
lica bridi.
• Smetnje nespecifične prirode slične neurasteničnim manifestovale su
se u obliku glavobolje, vrtoglavice, zujanja u ušima, umora, slabosti,
osećaja mravinjanja i bridenja na koži ekstremiteta, nedostatka
vazduha, mučnina, poremećaja probave, pojačanog znojenja,
razdražljivosti, nesanice, emocionalne nestabilnosti, smanjene
intelektualne sposobnosti, depresije, osećaja svetložutog svetlucanja u
očima i teškog pamćenja.
31
• Vršena su ispitivanja uticaja EM polja na pojavu malignih bolesti
•
•
•
•
izloženih osoba.
Nađena je povećana smrtnost od svih oblika leukemije i akutne
leukemije kod odraslih hronično izloženih EM polju preko 0,3 μT.
Utvrđena je veća pojava karcinoma (preovladavaju tumori pluća,
faringsa, digestivnogtrakta, respiratornih sinusa, tiroidne žlezde,
tumori nervnog sistema, limfomi i melanomi očiju i kože) kod radnika
čije je zanimanje vezano za rad sa električnom strujom.
Utvrđena je dva do tri puta veća incidenca malignih bolesti kod dece
koja su stanovala ukućama u blizini linija sila koje vode neposredno
iz transformatora. Naročito je utvrđena ćešča pojava leukemije,
tumora mozga i Hodgin-ove bolesti kod dece, hronično izložene EM
polju u stanu, pri čemu su naročito osetljiva deca sa Down-ovim
sindromom.
Pretpostavlja se da je uzrok povećane incidence malignih oboljenja
kod dece promenljivo magnetno polje u blizini provodnika, koji vode
direktno iz transformatora i kućne električne instalacije.
32
• Od mogućih mehanizama kancerogenog dejstva, istraživano je i
dokazano dejstvo EM polja u pravcu uticaja na ćelijsku membranu i
transport kalcijuma kroz membranu, na prekidanje komunikacije
među ćelijama, promene u rastu ćelija, na transkripciju RNK, na
promena na hromozomima, na reparaciju DNK itd.. .
• Utvrđena je korelacija između jačine EM polja i mesta samoubistva,
značajno povećan broj samoubistava u području jakih EM polja, kao i
značajno češća pojava depresivnog sindroma u populaciji izloženoj
ovom zračenju .
• Ispitivanje uticaja ovih polja na kardiovaskularni sistem ukazala su na
češću pojavu ventrikularnih ekstrasistola, ventrikularne
fibrilacije,poremećaja regulacije krvnog pritiska i cirkulacije, Snažno
elektromagnetno polje može uticati na rad Pace-maker-a.
• Utvrđen je značajno veći rizik od pojave spontanih pobačaja i rađanja
dece sa kongenitalnim malformacijama kod žena koje su u vreme rane
trudnoće koristile električne pokrivače i spavale u električno grejanim
vodenim krevetima.
33

similar documents