Электромагнитное загрязнение окружающей среды - Дипломная работа

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, некоторых видов транспорта, а также развитие ряда технологических процессов. Проблема электромагнитной безопасности и защиты окружающей природной среды от воздействия ЭМП приобрела большую актуальность и социальную значимость, в том числе на международном уровне. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач: 1) Произвести обзор существующих источников электромагнитного излучения. 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.В последние годы на Земле сложились новые экологические условия, характеризующиеся термином "электромагнитное загрязнение среды", введенным в обиход Всемирной Организацией Здравоохранения.Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) - распространяющееся в пространстве возмущение электрических и магнитных полей. Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту и длину волны. Длина волны зависит от скорости распространения излучения. Электромагнитные волны - это поперечные волны (волны сдвига), в которых вектора напряженностей электрического и магнитного полей колеблются перпендикулярно направлению распространения волны, но они существенно отличаются от волн на воде и от звука тем, что их можно передать от источника к приемнику, в том числе и через вакуум.[5]Изза больших значений ? распространение радиоволн можно рассматривать без учета атомистического строения среды. Исключение составляют только самые короткие радиоволны, примыкающие к инфракрасному участку спектра.Видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение составляет так называемую оптическую область спектра в широком смысле этого слова. Выделение такой области обусловлено не только близостью соответствующих участков спектра, но и сходством приборов, применяющихся для ее исследования и разработанных исторически главным образом при изучении видимого света (линзы и зеркала для фокусирования излучения, призмы, дифракционные решетки, интерференционные приборы для исследования спектрального состава излучения и пр.). Излучение оптического диапазона возникает при нагревании тел (инфракрасное излучение называют также тепловым) изза теплового движения атомов и молекул. Чем сильнее нагрето тело, тем выше частота его излучения.Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых заряженных частиц (электронов, протонов и пр.), а также в результате процессов, происходящих внутри электронных оболочек атомов.На протяжении всей эпохи эволюции живых организмов электромагнитные излучения существуют в среде их обитания - биосфере. Основные естественные источники ЭМП : 1) атмосферное электричество; 2) радиоизлучение Солнца и галактик (реликтовое излучение, равномерно распространенное во Вселенной); 3) Электрическое и магнитное поля Земли (грозы - испускание низких ЭМИ). В районах, близких к местам грозовых разрядов, напряженности электрической составляющей ЭМП атмосфериков - порядка десятков, сотен и даже тысяч В/м на частотах, близких к 10 КГЦ.Интенсивность солнечного радиоизлучения напрямую связано с солнечной активностью.Земля обладает магнитным полем, неоднородным по своей структуре и динамическим свойствам. По классификации Б.М.Яновского[1], геомагнитное поле является суммой нескольких полей: - Поля, создаваемого однородной намагниченностью земного шара. Поля, создаваемого неоднородностью глубоких слоев земного шара, материкового поля. Поля, источник которого находится вне Земли, внешнего поля. Поля вариаций, вызванного причинами, лежащими вне Земли.В атмосфере Земли существует электрическое поле (ЕЗ), направленное вертикально к земной поверхности так, что эта поверхность заряжена отрицательно, а верхние слои атмосферы - положительно. Напряженность этого поля зависит от географической широты: она максимальна в средних широтах, а к экватору и полюсам убывает.Антропогенные источники ЭМП можно разделить на следующие группы: - системы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии постоянного и переменного тока (0-3 КГЦ): электростанции, линии электропередачи (ВЛ), трансформаторные подстанции, системы электроснабжения, бытовые приборыПровода работающей линии электропередачи (ЛЭП) создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты. Расстояние, на которое распространяются эти поля от проводов линии, достигает десятков метров. Дальность распространение электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии - н

Содержание

Реферат

Введение

1. Современное состояние проблемы электромагнитного загрязнения окружающей среды

1.1 Электромагнитное излучение

1.1.1 Радиоволны

1.1.2 Оптическое излучение

1.1.3 Жесткое излучение

1.2 Характеристика естественных источников ЭМП

1.2.1 Радиоизлучения Солнца и галактик

1.2.2 Геомагнитное поле

1.2.3 Электрическое поле Земли

1.3 Характеристика антропогенных источников ЭМП

1.3.1 Системы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии постоянного и переменного тока

1.3.2 Функциональные передатчики

1.4 Гипомагнитное поле

1.5 Биологические эффекты электромагнитного загрязнения окружающей среды

1.5.1 Электромагнитный смог

1.5.2 Возможные механизмы биологического действия

1.5.2.1 Воздействие электромагнитного излучения на химические реакции

1.5.2.2 Воздействие электромагнитного поля на клетку

1.5.2.3 Воздействие электромагнитного поля на ткани

1.5.2.4 Воздействие электромагнитного поля на микроорганизмы

1.5.2.5 Воздействие электромагнитного поля на растения

1.5.2.6 Воздействие электромагнитного поля на насекомых

1.5.2.7 Воздействие электромагнитного поля на птиц и млекопитающих

1.5.2.8 Воздействие электромагнитного поля на человека

1.5.3 Воздействие электромагнитного поля на водные экосистемы

1.5.4 Воздействие электромагнитного поля на почвенные экосистемы

2. Правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства в области электромагнитного загрязнения

2.1 Зарубежный и российский опыт правового регулирования уровней электромагнитного излучения

2.1.1 Критерии экологического нормирования

2.1.2 Концепции экологического нормирования электромагнитного излучения

2.2. Основные нормативно-правовые документы, регулирующие нормирование ЭМП в России

3. Расчет зоны ограничения застройки вокруг базовой станции сотовых средств связи

Выводы

Список использованной литературы

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, некоторых видов транспорта, а также развитие ряда технологических процессов. В настоящее время мировой общественностью признано, что электромагнитное поле искусственного происхождения является важным значимым экологическим фактором с высокой биологической активностью.[14]

Проблема электромагнитной безопасности и защиты окружающей природной среды от воздействия ЭМП приобрела большую актуальность и социальную значимость, в том числе на международном уровне. Целью данной дипломной работы является изучение воздействия электромагнитного излучения на окружающую среду. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач: 1) Произвести обзор существующих источников электромагнитного излучения.

2) Проанализировать биологические эффекты действия электромагнитного загрязнения на живые организмы и экосистемы.

3) Изучить зарубежный и российский опыт нормирования электромагнитного излучения.

4) Произвести расчет зоны ограничения застройки вокруг базовой станции сотовых средств связи.

Экономические аспекты. Новые промышленные технологии привели к созданию и повсеместному распространению источников электромагнитного излучения. Применение радиотехнических приборов и систем, новых технологических процессов приводит к излучению электромагнитной энергии в окружающую среду . В основном повышение уровня ЭМИ связано с ускоряющими темпами развития средств связи и информатизации, без которых дальнейший научно-технический прогресс стал невозможен.

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.

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.

В условиях перехода к рыночной экономике крайне необходимо введение экономических механизмов регулирования ЭМИ Введение экологического налога за воздействие ЭМИ предусмотрено проектом соответствующей главы Налогового кодекса РФ.[13]

Экологические аспекты. Технологическое развитие информационного общества привело к тому, что в условиях постоянного воздействия ЭМП находится значительная часть экосистем, особенно в условиях городов, на прилегающих к городам территориях, а также локально в практически незаселенных условиях. Анализ опубликованных данных показывает наличие высоких уровней ЭМП, в том числе тепловых значений, в местах недоступных для человека, но заселенных представителями флоры и фауны. Однако нормирование ЭМП как физического фактора внешней среды проводится только с целью его санитарно-гигиенической оценки для человека, а экологические нормативы для источников ЭМП в нашей стране отсутствуют.[1] Проведенный анализ экспериментальных работ показывают, что ЭМП является весьма чувствительным фактором для всех элементов экосистем от человека до простейших.

Социально- политические аспекты. ХХІ век характеризуется ведущей ролью научно-технического прогресса и интеллектуализацией всего процесса промышленного развития.

Загрязнение окружающей среды электромагнитным излучением приняло угрожающий характер и практически выходит изпод контроля. Если раньше воздействию гигиенически значимых уровней электромагнитного излучения подвергался ограниченный круг людей и это было в основном связано с их профессиональной деятельностью, то в настоящее время можно говорить о воздействии ЭМИ на все население. Возникла актуальная проблема определения оптимальных соотношений между последствиями научно-технического прогресса и правами человека на благоприятную окружающую среду. Действующие в России нормативные документы, регламентирующие воздействие ЭМИ различных источников, неадекватно отражают сущность произошедших перемен, являются по ряду вопросов спорными и противоречивыми.

Учитывая сказанное, одной из важнейших задач Правительства России на ближайшие годы должна быть разработка новых Санитарных норм и правил, регламентирующих воздействие ЭМИ. [20]