Электрические и магнитные поля образуются под воздействием таких явлений, как магнитное поле Земли, грозы и использование электричества. Если эти поля не меняются со временем, их называют статическими. Частота таких полей равна 0 Гц.
В атмосфере статические электрические поля (их также называют электростатическими полями) возникают естественным путем в ясную по-году и, особенно, под грозовыми тучами. Трение также способствует разде-лению положительных и отрицательных зарядов и образованию мощных статических электрических полей. Их мощность измеряется в вольтах на метр (В/м) или киловольтах на метр (кВ/м). В повседневной жизни можно ощутить электрический разряд при касании заземленных предметов или по-чувствовать, как «встают дыбом» волосы в результате трения, например, при ходьбе по ковру. Использование электричества ПТ является еще одним источником статических электрических полей. Примерами таких источников могут быть железнодорожные системы, работающие на ПТ, а также телевизоры и компьютерные дисплеи с электронно-лучевыми трубками.
Статическое магнитное поле измеряется в амперах на метр (А/м), но, как правило, выражается в единицах соответствующей магнитной индукции, измеряемой в теслах (Т) или миллитеслах (мТ). Активность естественного геомагнитного поля над поверхностью Земли изменяется в пределах 0,035 — 0,07 мТ.
В отношении статических магнитных полей, сильное воздействие про-исходит лишь в случае совершения движений в пределах поля, таких как передвижения человека или движения внутри организма человека (например, кровоток или сердцебиение). Человек, двигающийся в поле мощностью свыше 2Т, может испытывать головокружение и тошноту, а иногда металлический привкус во рту и ощущение вспышек света. Это может оказывать воздействие (правда, только временное) на безопасность при выполнении некоторых точных действий (например, при проведении хирургических операций с использованием магнитно-резонансных приборов).
Статические магнитные поля влияют на движение заряженных частиц в крови, таких как ионов, создавая электрические поля и токи вокруг сердца и основных кровяных сосудов, которые могут слегка затруднять поток крови. Возможные последствия варьируются от незначительных изменений в сердцебиении до возрастания риска появления патологического сердечного ритма (аритмии), который может угрожать жизни человека (например, фибрилляция желудочков). Однако сильные воздействия такого типа возможны только в пределах полей, мощность которых превышает 8 Т.
Невозможно определить, существуют ли какие-либо долгосрочные последствия воздействия магнитных полей для здоровья (даже при мощности, измеряемой в миллитеслах), так как на сегодняшний день не проводятся надлежащие эпидемиологические исследования или долгосрочные исследования на животных. Поэтому, в настоящее время классификация канцерогенных воздействий статических магнитных полей на людей невозможна.
Действие на организм человека электромагнитных полей определяется частотой излучения, его интенсивностью, продолжительностью и характером действия, индивидуальными особенностями организма. Спектр электромагнитных полей включает низкие частоты до 3 Гц, промышленные частоты – от 3 Гц до 300 Гц, радиочастоты – от 30 Гц до 300 МГц, а также относящиеся к радиочастотам ультравысокие частоты (УВЧ) – от 300 МГц до 300 ГГц.
Электромагнитное излучение радиочастот широко используется в свя-зи, телерадиовещании, в медицине, радиолокации, радионавигации и т.д.
Электромагнитные поля оказывают на организм человека тепловое и биологическое воздействие. Переменное электрическое поле вызывает на-грев диэлектриков (хрящей, сухожилий и др.) за счет токов проводимости и за счет переменной поляризации. Выделение теплоты может приводить к перегреванию, особенно тех органов и тканей, которые недостаточно хорошо снабжены кровеносными сосудами (хрусталик глаза, желчный пузырь, мочевой пузырь). Наиболее чувствительны к биологическому воздействию радиоволн центральная нервная и сердечно – сосудистая системы. При длительном действии радиоволн не слишком большой интенсивности (порядка 10 Вт/м2) появляются головные боли, быстрая утомляемость, изменение давления и пульса, нервно-психические расстройства. Может наблюдаться похудение, выпадение волос, изменение в составе крови.
Воздействие СВЧ — излучения интенсивностью более 100 Вт/м2 может привести к помутнению хрусталика глаза и потере зрения, тот же результат может дать длительное облучение умеренной интенсивности (порядка 10 Вт/м2), при этом возможны нарушения со стороны эндокринной системы, изменения углеводного и жирового обмена, сопровождающиеся похудени-ем, повышение возбудимости, изменение ритма сердечной деятельности, изменения в крови (уменьшение количества лейкоцитов).
Действию электромагнитных полей промышленной частоты человек подвергается в производственной, городской и бытовой зонах. Санитарными нормами установлены предельно допустимые уровни напряженности электрического поля внутри жилых зданий, на территории жилой зоны. Люди, страдающие от нарушений сна и головных болей, должны перед сном убирать или отключать электрические приборы, генерирующие электрические поля.
Воздействие электромагнитных полей может быть изолированным – от одного источника, сочетанным – от двух и более источников одного частотного диапазона, смешанным – от двух и более источников электромагнитных полей различных частотных диапазонов, и комбинированным – в случае одновременного действия какого-либо другого неблагоприятного фактора.
Воздействие может быть постоянным или прерывистым, общим (облучается все тело) или местным (облучается часть тела). В зависимости от места нахождения человека относительно источника излучения он может подвергаться воздействию электрической или магнитной составляющих поля или их сочетанию, а в случае пребывания в волновой зоне – воздействию сформированной электромагнитной волны. Контроль уровней электрического поля осуществляется по значению напряженности электрического поля, выраженной в В/м. Контроль уровней магнитного поля осуществляется по значению напряженности магнитного поля, выраженной в А/м.
Энергетическим показателем для волновой зоны излучения является плотность потока энергии, или интенсивность, – энергия, проходящая через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению, распространения электромагнитной волны за одну секунду. Измеряется в Вт/м2. Нормирова-ние уровней в соответствии с ГОСТ 12.1.006-84.
Длительное действие электрических полей может вызывать головную боль в височной и затылочной области, ощущение вялости, расстройство сна, ухудшение памяти, депрессию, апатию, раздражительность, боли в области сердца. Для персонала ограничивается время пребывания в электрическом поле в зависимости от напряженности поля (180 минут в сутки при напряженности 10 кВ/м, 10 минут в сутки при напряженности 20 кВ/м).