Электромагнитное воздействие на биосферу

Естественные и техногенные источники создают сложное электромагнитное излучение в околоземном пространстве. Важнейшей составляющей такого излучения является солнечный свет, который оказывает непосредственное влияние на биосферу, обеспечивая условия жизни на нашей планете. Периодические изменения активности Солнца вызывают цикличность в развитии растительного и животного мира. Например, прослеживается зависимость чередования толщины годичных колец деревьев от периодичности солнечной активности. При усилении воздействия солнечного ветра на магнитосферу Земли возникает возмущение магнитного поля Земли, называемое магнитной бурей. Магнитные бури провоцируют свертываемость крови, ослабление сопротивляемости эритроцитов и обострение сердечно-сосудистых заболеваний.

Характер и механизм воздействия электромагнитного излучения на биологические объекты (живые клетки и организм) определяются многими факторами: частотой или длиной волны, интенсивностью, когерентностью, скоростью распространения, поляризацией волны, физическими и биохимическими свойствами облучаемого объекта — диэлектрической проницаемостью, электрической проводимостью, магнитной проницаемостью, глубиной проникновения и коэффициентом отражения.

Живые клетки организма, состоящие из множества молекул, атомов и заряженных частиц, представляют собой внутренний источник электромагнитных волн, которые взаимодействуют с внешними электромагнитными волнами. По пространственному распределению внутренних волн можно судить о состоянии здоровья. Например, по электроэнцефалограмме можно оценить работу головного мозга. Функционирование сердца определяет электрокардиограф, регистрирующий изменение его электрического сопротивления.

По эффективности и силе воздействия все виды электромагнитного излучения, энергия которых недостаточна для ионизации, можно условно разделить на три группы:

  • 1) статические магнитные и электрические поля, переменные и постоянные токи, низкочастотные излучения (до метрового диапазона длин волн);
  • 2) сверхвысокочастотное излучение (длина волны от 1 м до 0,1 мм);
  • 3) миллиметровый и субмиллиметровый диапазоны (длина волны 10—0,1 мм).

Статическое магнитное поле может оказывать ощутимое воздействие на живые организмы. Наблюдения показывают, что при возмущении относительно слабого магнитного поля Земли нарушается работа кровеносной системы. Наша планета — источник не только магнитного, но и электростатического поля, напряженность которого у поверхности Земли составляет 100—130 В/м. На некоторых предметах возможно накапливание электрических зарядов, которые при соприкосновении с незаряженными предметами приводят к разряду, сопровождающемуся искрой и характерным треском. Электростатические разряды могут вызвать испуг, раздражение, ожоги и травмы и стать причиной возникновения пожаров и взрывов. Длительное воздействие электростатического поля напряженностью более 1000 В/м сопровождается ухудшением здоровья человека: появляются головные боли, усталость и нарушается обмен веществ.

Электрические разряды и поражение током происходят при соприкосновении с неизолированными источниками переменного или постоянного тока либо с электрическими проводами, находящимися под напряжением. Даже небольшие токи могут привести к летальному исходу. Поэтому необходимо строго соблюдать правила безопасности при работе со всеми электротехническими приборами, включая бытовую технику. Установлено, что электрический ток, плотность мощности которого превышает 10 мВт/см, опасен для жизни. Такой предельный уровень плотности мощности принят и для электромагнитных волн разных частот.

При переходе к СВЧ-диапазону, миллиметровым и субмиллиметровым волнам уменьшается длина волны и увеличивается частота, а следовательно, возрастает энергия излучения. Однако такой энергии недостаточно для ионизации атомов облучаемого объекта. Поэтому названные виды излучения вместе с низкочастотными волнами принято считать неионизирующими. Ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучения обладают относительно большой энергией (ее хватает для разрыва молекулярных связей и ионизации атомов), поэтому их называют ионизирующими излучениями.

Экспериментальные исследования показывают, что при облучении различных водных растворов электромагнитными волнами миллиметрового диапазона наблюдается избирательный нагрев и изменение их свойств. При облучении кожной ткани (в ее состав входит до 65% воды) избирательному нагреву подвергается поверхностный слой кожи, в котором сосредоточены нервные окончания и кровеносные сосуды, поэтому реакция воздействия излучения посредством нервных волокон распространяется по всему организму, возбуждая иммунную, регуляторную и другие системы.

С целью предотвращения вредного воздействия электромагнитного излучения во многих странах принимаются законы по защите от такого воздействия.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >