Здоровье и излучение

Здоровье и излучение
Георгий Константинович Остроумов

Рассматривается влияние на здоровье различных антропогенных неионизирующих электромагнитных полей (ЭМП), которые уже признаны возможными канцерогенами. Здесь даны рекомендации (в основном малоизвестные или новые) по эффективному снижению риска вреда для здоровья от ряда устройств. Особое внимание уделено вопросам безопасного использования смартфонов. Компетенция автора подтверждена 40-летним опытом работы, его диссертацией и десятками публикаций, связанными с тематикой книги.Книга предназначена для широкого круга читателей, желающих получить неангажированную информацию по вопросам сохранения здоровья, в условиях неизбежного присутствия ЭМП. Вместе с тем в ней содержится немало новых сведений, несомненно, представляющих интерес для специалистов различных отраслей, связанных с использованием ЭМП.

Георгий Остроумов

Здоровье и излучение

От автора

Книга предназначена для широкого круга читателей, желающих получить неангажированную информацию по вопросам сохранения здоровья в условиях неизбежного присутствия антропогенных неионизирующих электромагнитных полей (ЭМП), которые уже признаны возможными канцерогенами. Вместе с тем в ней содержится немало новых сведений, несомненно, представляющих интерес для специалистов различных отраслей (экология, связь, медицина, охрана труда, образование, транспорт), связанных с использованием ЭМП.

Читатель получит рекомендации (в основном малоизвестные или новые) по эффективному снижению риска вреда для здоровья от ряда средств и устройств (смартфон, роутер, планшет, автомобиль, наушники, зарядное устройство, фен, индукционная печь, радионяня и так далее).

Впервые анализируется возможность фатального сценария при использовании мобильных устройств сотовой связи.

Описывается новая методика приближенной оценки сокращения продолжительности жизни в зависимости от уровня хронических радиочастотных ЭМП в окружающей человека среде.

Даются советы по нормированию ЭМП, а также по рациональному размещению пользовательских беспроводных излучающих устройств.

Операторам телевидения, базовых станций и погодных радаров, а также производителям некоторых излучающих изделий предлагаются решения, направленные на снижение риска вреда для здоровья людей.

Для систем мобильной связи, телевидения и освещения предлагаются способы уменьшения их негативного влияния на здоровье населения при снижении потребления энергии.

Представленные в книге материалы никоим образом не могут служить заменой квалифицированной помощи специалистов по электромагнитной безопасности и профессиональных электриков. Напротив, предполагается, что представленная в книге информация поможет специалистам выполнить их работу наилучшим образом.

Положение независимого исследователя позволяет не замалчивать важные факты и не вводить читателя в заблуждение. Вместе с тем автор не берет на себя смелость рекомендовать использование каких-либо якобы защитных устройств с неясными физическими принципами и/или давать медицинские рекомендации (с целью возможного снижения последствий от воздействия ЭМП). Намерение автора заключается в том, чтобы, опираясь на самые последние исследования в области защиты от ЭМП и смежных областях, изложить свои взгляды на проблему.

Необязательно читать книгу от начала и до конца. Можете начать с той главы, которая кажется наиболее полезной. При необходимости в конце книги найдется словарь, содержащий используемые в книге сокращения и обозначения.

Все содержащиеся в книге сведения не подразумевают никаких гарантий со стороны автора, издателя, их агентов или сотрудников.

Введение

Одним из основных факторов прогресса современной цивилизации является использование антропогенных неионизирующих ЭМП.

Ученые и инженеры Российской империи, а затем и Советского Союза внесли значительный вклад практически во все связанные с ЭМП области науки, техники и медицины. Можно вспомнить одного из основателей беспроводной радиосвязи А. С. Попова и основоположника современного телевидения В. К. Зворыкина. Нелишне напомнить и о достижениях Советского Союза в области микроволновой терапии. Стоит также отметить: именно в Советском Союзе были установлены наиболее жесткие нормы для ЭМП, направленные на сохранение здоровья. Кстати, многие постсоветские страны не отказались от этих норм.

Примерно с 90-х годов 20 века прогресс в технологиях, достижения в военной сфере, появление интернета и геополитические изменения привели к повсеместному лавинообразному увеличению числа различных радиосредств и электроприборов, что вызвало и продолжает вызывать соответствующее возрастание антропогенных неионизирующих ЭМП в окружающем нас пространстве. И не удивительно: по оценкам ряда исследователей, уже в 2020 году около половины всех людей могут в той или иной степени страдать от ЭМП.

В России обеспокоенность возможной опасностью от возрастания ЭМП неоднократно выражали Роспотребнадзор и Российский национальный комитет по защите от неионизирующих излучений (РНКЗНИ).

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ, англ. World Health Organization, WHO) и Парламентская ассамблея Совета Европы (ПАСЕ, англ. Parliamentary Assembly of the Council of Europe, PACE) тоже озабочены этой ситуацией. Например, Международное агентство по изучению рака (МАИР, англ. International Agency for Research on Cancer, IARC), которое является специализированным учреждением ВОЗ, уже классифицировало некоторые ЭМП как возможные канцерогены. В свою очередь, ПАСЕ приняла резолюцию, в которой есть рекомендация всем государствам-членам ПАСЕ: установить для ЭМП гораздо более жесткие нормы, чем те, которые законодательно утверждены в любой из стран-участниц.

К сожалению, даже российские довольно жесткие нормы для ЭМП далеки от рекомендаций ВОЗ (МАИР) и ПАСЕ. В результате значительная часть населения живет при таких воздействиях ЭМП, которые могут причинить вред здоровью. Разумно ли обществу игнорировать рекомендации ВОЗ и ПАСЕ?

Чтобы обезопасить себя в этих условиях, человеку нужны сведения: о возможном вреде ЭМП для здоровья, об источниках ЭМП и об эффективных способах снижения воздействия ЭМП на человека.

Следует заметить, что увеличение числа и номенклатуры радиоэлектронных приборов не обязательно должно вести к росту воздействия ЭМП. Известны примеры, когда использование новых приборов позволяет даже радикально снизить уровень ЭМП. Именно поэтому в книге основной акцент делается на вопросах снижения воздействия ЭМП на человека без существенных ограничений в использовании электрических приборов, радиосредств и радиосистем.

Предлагаемые альтернативные решения ни в коей мере не направлены на торможение технического прогресса. Наоборот, они могут привести к ускорению прогресса при сокращении затрат и экономии энергии.

Представленная информация и рекомендации по снижению степени воздействия антропогенных неионизирующих ЭМП на человека основаны на профессиональных знаниях, личном опыте и более чем 40-летних исследованиях автора в областях, связанных с использованием ЭМП.

Высшая цель книги – это сохранение здоровья человека при разумном использовании ЭМП.

Глава 1. Сведения о электромагнитном поле

Обычно рассматриваются два разных типа ЭМП: ионизирующее ЭМП и неионизирующее ЭМП.

Ионизирующее ЭМП является электромагнитным полем с очень высокой частотой. Его минимальная частота начинается в области высоких частот ультрафиолетового излучения. Ионизирующее ЭМП может быть очень опасным для человека: оно ионизирует атомы и молекулы тела человека, что может быстро привести к значительному ухудшению здоровья и даже к смерти. Механизм этого влияния к настоящему времени достаточно хорошо изучен.

Уже по названию видно, что неионизирующее ЭМП не может ионизировать атомы и молекулы тела человека, потому что его частота сравнительно низкая, то есть энергии фотона ЭМП недостаточно для ионизации. Обычно у большей части населения (исключение составляют люди с повышенной чувствительностью к ЭМП) неионизирующее ЭМП не приводит к быстрому значительному ухудшению здоровья. Но статистические данные, в том числе лежащие в основе классификаций ВОЗ, показывают: длительное воздействие ЭМП с интенсивностями ниже самых жестких национальных предельно допустимых уровней (ПДУ) может вызвать серьезные заболевания.

В этой книге в основном рассматриваются антропогенные неионизирующие ЭМП, которые влияют практически на все население. Вопросы специального применения антропогенных неионизирующих ЭМП (медицина, промышленность), а также вопросы влияния природных неионизирующих ЭМП, будут затронуты очень кратко.

Необходимо отметить, что ЭМП – это общее понятие, которое довольно часто подменяется более частным понятием – электромагнитное излучение (ЭМИ). Такая подмена некорректна, ведь определение названия ЭМИ предполагает, что электромагнитное излучение – это только часть электромагнитных полей, которая способна передавать энергию в форме волн через пространство и/или через материальную среду. Например, в современной квартире ЭМИ промышленной частоты 50 Гц практически всегда отсутствует, тогда как ЭМП частоты 50 Гц, в той или иной степени, всегда присутствует.

Интересно, что в названии РНКЗНИ и в названии Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (МКЗНИ, англ. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP) также указывается на более узкую сферу деятельности, чем в действительности занимаются обе организации: защитой от неионизирующего ЭМП. Возможно, таким образом названия получаются более краткими и узнаваемыми. Кстати, большое число публикаций также содержит термин ЭМИ, хотя иногда из текста следует, что речь идет именно о ЭМП.

Весьма приближенно можно представлять простой синусоидальный волновой электромагнитный процесс в виде череды регулярно повторяющихся волн высокой скорости, равной скорости света. Одна из основных характеристик синусоидального волнового электромагнитного процесса – это его частота (или период, или длина волны). Частота – это показатель, который указывает число циклов (волн) синусоидального волнового процесса в единицу времени. Длина волны и частота тесно взаимосвязаны: чем выше частота, тем короче длина волны. Другие характеристики простого синусоидального волнового процесса: амплитуда и фаза.

Довольно часто говорится, что у электромагнитного сигнала есть начальная (нижняя) и конечная (верхняя) частота. Также можно сказать, что у сигнала есть центральная частота и полоса частот. Нужно иметь в виду, что в современных системах радиосвязи незначительная часть мощности сигнала может распространяться и вне полосы частот, а это может создать помехи для других систем и устройств.

Полезно знать, что практически любой сложный периодический электромагнитный сигнал можно представить в виде суммы простых синусоидальных волновых электромагнитных процессов с соответствующими частотами, амплитудами и фазами.

В книге рассматриваются в основном наиболее распространенные антропогенные неионизирующие ЭМП:

– низкочастотные электрические поля (1 Гц – 100 кГц)

– низкочастотные магнитные поля (1 Гц – 100 кГц)

– радиочастотные электромагнитные поля (100 кГц – 300 ГГц).

Такое разделение сделано в соответствии с рекомендациями МКЗНИ [1,2] по классификации ЭМП, и его можно считать оправданным.

Другое дело, что целью МКЗНИ является разработка рекомендаций по нормированию ЭМП, а вот здесь предлагаемые рекомендации МКЗНИ существенно отличаются от рекомендаций ВОЗ и ПАСЕ, хотя МКЗНИ официально сотрудничает с ВОЗ, Международной Организацией Труда и Европейской Комиссией. Как будет показано далее, отличие это настолько существенное, что из полного названия комиссии впору убрать предлог «от», при этом сокращенное название не изменилось бы, а смысл полного нового названия (Международная комиссия по защите неионизирующего излучения) стал бы соответствовать предлагаемым МКЗНИ уровням ЭМП.

Низкочастотные электрическое поле (ЭП) и магнитное поле (МП) в основном возбуждают в теле человека электрический ток, который может негативно влиять на здоровье. Радиочастотное ЭМП в основном нагревает тело человека, что может нанести вред здоровью. В диапазоне частот 100 кГц – 10 МГц, помимо нагревания, нужно учитывать возбуждаемый электрический ток.

Особое внимание уделяется МП крайне низкой частоты (КНЧ, англ. Extremely Low Frequency, ELF), потому что оно классифицировано ВОЗ как возможный канцероген [3]. Согласно ВОЗ, КНЧ – это частота из диапазона частот 3–300 Гц или даже из диапазона частот 3–3000 Гц. Именно диапазон частот 3–3000 Гц в дальнейшем тексте книги будет обозначаться КНЧ (ELF), когда речь пойдет о канцерогенности МП. В любом случае МП промышленной частоты 50 Гц является возможным канцерогеном. Необходимо подчеркнуть: важен именно частотный диапазон, а не его название, потому что можно встретить, например, такую классификацию:

Как видите, иногда название может ввести в заблуждение: можно сделать ложный вывод о том, что МП промышленной частоты 50 Гц не является возможным канцерогеном. С другой стороны, название СНЧ при поиске информации о канцерогенности МП может показаться бесполезным, тогда как МП именно этого диапазона частот также будут возможными канцерогенами.

Низкочастотное электрическое поле

Низкочастотное ЭП образуется при наличии заряда, величина которого изменяется со временем. Присутствие низкочастотного электрического тока не является необходимым условием для наличия низкочастотного ЭП. Например, около розетки с напряжением, которая предназначена для подключения электроприборов (220 В и 50 Гц), будет низкочастотное (50 Гц) ЭП даже в том случае, если электроприборы не подключены. Если есть розетка с постоянным напряжением, то около нее будет статическое ЭП.

Наиболее сильными являются низкочастотные ЭП в непосредственной близости от источников (розетки, линии электропередачи и так далее). По мере удаления от источника, сила ЭП быстро уменьшается. Сила ЭП характеризуется напряженностью (E) ЭП, которая измеряется в вольтах на метр (В/м). Низкочастотные ЭП влияют на распределение электрических зарядов на поверхности тела человека и вызывают наличие в организме электрических токов.