Исследовательская работа "Электромагнитные поля и здоровье человека"

Исследовательские работа «Электромагнитные поля и здоровье человека»

Выполнил: учащийся 8а класса

Жданов Андрей.

Руководитель проекта:  учитель физики Дурнева Людмила Алексеевна.

Оглавление  

  Введение.  

I. Электромагнитное поле и здоровье человека  

 1. Электромагнитное поле и его характеристики.    

2. Источники электромагнитного излучения.      

  3. Влияние электромагнитного излучения.    

4. Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм           человека.  

II. Практическая часть

III Заключение.

Список литературы    

       Введение

     В процессе жизнедеятельности человек постоянно находится в зоне действия электромагнитного (ЭМ) поля Земли. Такое поле, называемое фоном, считается нормальным и не наносит здоровью людей никакого вреда. На нынешнем этапе развития научно-технического прогресса человек вносит существенные изменения в естественное магнитное поле, придавая геофизическим факторам новые направления и резко повышая интенсивность своего воздействия. Основные источники этого воздействия – электромагнитные поля от линий электропередачи (ЛЭП) и электромагнитные поля от радиотелевизионных и радиолокационных станций.    

   Разработка и освоение новых технологий, создание приборов радиоэлектроники, оргтехники и бытовой техники и т.д. поражает своим размахом. И, соответственно, применяя все новинки промышленного достижения, мы облегчаем свою жизнь, делаем ее более комфортной, интересной и очень удобной.        Но, с ростом числа людей, пользующихся новинками промышленности, растет и число людей, у которых появились проблемы со здоровьем, связанные с электромагнитными излучениями.      

      Широкие исследования о влиянии электромагнитного излучения на здоровье человека в мире были начаты еще в 60 годы прошлого столетия. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном воздействии магнитных и электромагнитных полей.  Работами ученых в России было установлено, что наиболее чувствительной к воздействию электромагнитных полей является нервная система человека. Результаты проведенных работ были использованы при разработке санитарных нормативных документов в России.    

      В современном мире проблема электромагнитных излучений является одной из самых актуальных и требующей повышенного внимания. Цель моей работы: узнать о механизме и последствиях воздействия электромагнитного излучения. Перед собой я ставил следующие задачи:

•            проанализировать литературу по данной проблеме

•            выявить механизм влияния излучения

•            описать последствия этого воздействия

•            помочь людям сделать осознанный выбор как в вопросе влияния электромагнитного поля различных приборов на здоровье, так и при решении потребительских проблем.        

  Методы исследования:

- интервью с родителями

- анкетирование учеников

- эксперимент по определению влияния электромагнитных излучений мобильных телефонов на растения. Объектом исследования является электромагнитное излучение.                      

  I.Электромагнитное поле и здоровье человека  

1.        Электромагнитное поле и его характеристики

Электромагнитное поле – это особая форма материи, представляющая собой взаимосвязанные электрическое и магнитное поля. На практике для характеристики электромагнитной обстановки используют термины "электрическое поле", "магнитное поле", "электромагнитное поле".  

Электрическое поле создается зарядами, а его величина характеризуется напряженностью (Е, единица измерения В/м).  Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику. Оно характеризуется напряженностью магнитного поля (Н, единица измерения А/м) и магнитной индукцией (В, единица измерения Тл – Тесла).  Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле порождает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле - вихревое электрическое поле: обе компоненты, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга.

   2. Источники электромагнитных излучений

 Основными источниками электромагнитных полей являются:

-   системы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии;    

     -   транспорт на электроприводе: железнодорожный и его инфраструктура; городской

      – метро, троллейбус, трамвай;  

-    функциональные передатчики: радиостанции, телевизионные передатчики, системы сотовой связи, системы мобильной радиосвязи, спутниковая связь, радиорелейная связь, радиолокационные станции  и т.п.;

-          технологическое оборудование различного назначения, использующее сверхвысокочастотное излучение, переменные и импульсные магнитные поля;

-          медицинские терапевтические и диагностические установки;

-          средства визуального отображения информации на электроннолучевых трубках (мониторы, телевизоры);  

-          промышленное оборудование на электропитании;

-          электробытовые приборы.      

3. Влияние электромагнитного излучения.

Ученые многих стран (США, Австралии, Германии, России и др.) установили, что на человеческий организм отрицательно влияют не только мощные ЭМИ от таких источников, как линии электропередач, мощные электро- и радиоустановки и др., но и слабые излучения электронных приборов.

    Все мы окружены приборами бытовой электронной техники ( телевизоры, компьютеры, печи СВЧ и, конечно же, аппараты сотовой связи) и подвержены отрицательному влиянию т.н. техногенных (рукотворных) электромагнитных полей (ЭМП), излучаемых этими приборам, со всеми вытекающими отсюда последствиями. В результате многочисленных исследований в области биологического действия электромагнитных излучений, было установлено:

- что они обладают свойством со временем накапливаться в организме человека, нарушая при этом его биоэнергетическое равновесие и, в первую очередь, структуру т.н. энергоинформационного обмена (ЭНИО), обеспечивающую нормальное функционирование информационно-обменных процессов между всеми органами и системами, на всех уровнях организации человеческого организма, включая также таковые между организмом и внешней средой.  

- Наиболее чувствительными системами человеческого организма являются нервная, иммунная, эндокринная и репродуктивная (половая).         -Биологический эффект ЭМП в условиях длительного, многолетнего воздействия, может привести к развитию отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания и др.  

 - Особую опасность ЭМП представляют для детей и беременных женщин, так как еще не сформировавшийся детский организм обладает повышенной чувствительностью к воздействию таких полей.

  - Весьма чувствительными к действию ЭМП являются также люди с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергики и люди с ослабленным иммунитетом.

     4. Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека.

Сотовая связь прочно вошла в нашу жизнь. Сегодня мы не можем себя представить без мобильника, ни дома, ни на работе. По данным нью-йоркской компании Fast Track Wireless , исследовавшей рынок сотовой связи, в 2002г. в мире насчитывалось уже 1.132 млрд абонентов сотовой связи, что составляет 19% населения Земли. При этом их число продолжает расти быстрыми темпами. Это значит, что сегодня каждый пятый житель планеты является обладателем этого маленького чуда). Этим можно было бы гордиться, если бы пользователи мобильных телефонов были защищены от вредного влияния их электромагнитных излучений (ЭМИ).  Что же представляет собой сотовый телефонный аппарат? Это мобильное приемо-передающее устройство, работающее на сверхвысокой частоте (СВЧ) диапазона электромагнитных волн, отличающейся по своему воздействию на человека от более низких диапазонов радиочастот тем, что такие излучения обладают свойством непосредственного нагрева тканей организма. Различные стандарты сотовой связи имеют различную способность к нагреву организма. Телефон стандарта GSM 900/1800, работающий на частотах 900-1800 МГц опаснее, чем телефон стандарта NMT 450, работающий на частоте 450 МГц, поскольку у первого частота излучения выше. Однако, в NMT 450 используются большие мощности, что играет важнейшую роль во взаимодействии ЭМИ с организмом человека.    

   По сравнению с другими бытовыми электронными приборами (напр., телевизорами и компьютерами), аппараты сотовой связи генерируют ЭМИ, максимальная мощность которых на несколько порядков выше. И если интенсивности излучения телевизора или компьютера мы относим к категории нетепловых, т.е. не вызывающих нагрева внутренних тканей организма, то об интенсивности СВЧ излучений мобильника этого сказать нельзя... Другим отличием мобильников является тот факт, что они наносят нашему организму "тройной удар". Здесь имеется в виду три источника излучения СВЧ полей, находящихся в одном аппарате и генерирующих различные ЭМП, в различных режимах его работы.          1) Первым из них является антенна мобильника, излучающая ЭМП, мощность которого определяется единицами ватт.  

2) Это излучение осуществляется в режиме передачи, причем, значительная часть ЭМИ, частично ослабляясь черепной коробкой, проникает в наш мозг. В режиме ожидания мобильник уподобляется другим электронным приборам и излучает слабые поля нетепловой интенсивности, которые, накапливаясь в организме, могут привести к негативным последствиям.      

3) В режиме приема СВЧ излучения через слуховой проход проникают непосредственно в мозг.

  Австралийские ученые, изучавшие эту проблему, считают, что именно это излучение, проникающее в мозг через слуховой канал, наносит нашему здоровью особый вред. По их мнению, эти излучения, влияя на протекающие в организме биохимические процессы, приводят к образованию т.н. "стрессовых" белков, которые обычно выделяются в организме при высокой температуре, во время болезни. Стрессовые белки увеличивают скорость реакций мозга, что является отклонением от нормы. О реальной излучаемой мощности мобильного телефона информации крайне мало, но существует стандарт, согласно которому эта мощность ограничена значением 2 ватт (или 2 000 000 микроватт). Для более удобной оценки влияния ЭМИ мобильников на здоровье человека, в США и Европе используют параметр SAR (Specific absorption rates), представляющий собой удельную мощность энергии в ваттах, приходящуюся на один килограмм мозга (Вт/кг). Согласно The Cellular Telecommunications Industry Association, предельно допустимым является значение SAR, равное 1,6 Вт/кг. Исследования шведских ученых показали, что пользователи сотовых телефонов (особенно владельцы старых аналоговых моделей) подвергаются риску возникновения новообразований в области мозга. Опухоль чаще всего появляется на той стороне головы, куда говорящий прикладывает трубку. Именно эта часть подвергается наиболее интенсивному воздействию телефонных микроволн.

  13 обследованных пациентов, страдавших злокачественными или доброкачественными опухолями мозга (за исключением одного), долгое время подвергались воздействию микроволн, излучаемых телефонами. Причем все они использовали старые аналоговые мобильные аппараты, имеющие более мощный выходной сигнал по сравнению с новыми моделями.

  Исследования ученых показали, что даже люди, которые использовали телефон менее 2 минут в день, жаловались на дискомфорт и сторонние эффекты. Проблемы со здоровьем возрастают, если пользоваться телефоном дольше. Те, кто пользуется телефоном около 30 минут ежедневно, повышают вероятность потери памяти почти в 2 раза, по сравнению с теми, кто ограничивается 2 минутами в день.                    

III. Практическая часть

1. Я проводил интервью с родителями о вреде мобильного телефона. Из интервью сделал вывод, что наши родители не могут однозначно сказать, вредит ли телефон здоровью ребенка. Но они убедились, что телефон очень удобен как средство связи и поэтому покупают их своим детям, хотя это и дорогое удовольствие.

2. Я решил проверить, как действует излучение мобильного телефона на прорастание семян пшеницы. Взял два одноразовых стаканчика, насыпал в оба одинаковое количество семян, залил водой.  В качестве излучателя вместо телефона использовал  Мегафоновский модем. Работают они на одной и той же частоте, да и мощность примерно одинаковая. Один стаканчик я поставил на этот модем, другой поставил в метре от него. Утром я подключал модем к  ноутбуку, вечером отключал. Так продолжалось три дня: среда, четверг, пятница. К вечеру пятницы семена проросли, и было видно, что в облученном стакане они прорастают значительно хуже. В воскресенье  в необлученном стаканчике стоял ровный ряд зеленых ростков. В облученном торчали редкие стебельки!? Облученные семена гораздо хуже прорастают. Разница видна невооруженным глазом.

  3. На примере нашей школы я проанализировал опрос учащихся 8 класса:

Были опрошены 50 человек.

1. Пользуетесь ли вы  мобильными телефонами?                    

     87% - да

2. Как вы думаете, в чем преимущества сотовой связи?      

     98% - удобно

3. Знаете ли вы  о влиянии  электромагнитных полей на организм человека?  

     25%  -  нет

4. Соблюдаете ли вы меры  предосторожности при пользовании телефоном?            

     75%  -  нет

•            Какой средний возраст детей из числа опрошенных, когда у них впервые появился сотовый телефон?

•            Сколько примерно времени в сутки они  тратят на разговоры по сотовому телефону?

•            Сколько в среднем длится один разговор?

•            Где обычно носят подростки свои сотовые телефоны?

 Итак, по диаграммам видно:

1)      что средний возраст ребят колеблется  от  11 до 16 лет;

2)      в сутки они тратят на разговоры разное количество времени (от 40 до 90 минут);

3)      один разговор в среднем может длиться от 2 до 10 минут;

4)      самое популярное место ношения телефонов – карманы брюк, жакетов; некоторые носят телефоны в сумках; часть детей предпочитает носить сотовый телефон на шее.

Выводы:

1.Необходимо вести разъяснительную работу с учащимися и ввести какие-то правила безопасного пользования телефоном для организма ребенка.

2. Несмотря на обилие статей в отечественных и зарубежных изданиях, посвященных проблеме воздействия микроволнового излучения сотового телефона, ни одна из них не дает конкретного и четкого ответа на вопрос – вредно или безвредно это излучение для человека и каковы критерии «безвредности»? Поэтому, по моему мнению, необходимо выяснить, какие телефоны считаются опасными, и не пользоваться ими. Хотя производители мобильных телефонов утверждают, что каждый телефон соответствует Госстандарту. Так какие же критерии вредности существуют? (см. приложение 4) Безопасными телефонами также признаны мобильники последней серии Nokia модели 7360,7370 и 7380, - их излучение составляет менее 1 Вт/кг. Безбоязненно можно пользоваться и таким недешевым аппаратом, как Nokia 8800 – 0,46 Вт/кг Наша школа не стала исключением и среди учащихся широко используются сотовые телефоны таких популярных  марок, как Samsung, Siemens, Nokia, Motorola, Sony Ericsson, LG.  Среди них нет марок телефонов, которые считаются опасными для здоровья человека

3. Очень настораживает такой факт, что при ответе учащихся на вопрос: « На что вы обращаете при покупке телефона?» Наиболее частые ответы были: на дизайн, на функции телефона, на цену, на марку производителя телефона. И никто из опрошенных не обращает внимания на безопасность телефона, т.е. на его Specific Absorption Rate (SAR). Мною в ходе решения поставленных задач была проделана работа с разными СМИ и проанализирована литература по проблеме влияния электромагнитных излучений на здоровье человека. Я узнал, что механизм воздействия электромагнитного излучения заключается в том, что ткани организма поглощают энергию и, под воздействием высокочастотных электромагнитных полей, в тканях возникают высокочастотные токи. Они способны  приводить молекулы в тепловое движение,  ионизировать атомы и молекулы в соматических клетках – и, таким образом, нарушать идущие в них процессы. Я описал последствия воздействия искусственных электромагнитных полей. Они сводятся к тому, что физические процессы, протекающие в геопатогенных (и техногенных) зонах, во многом связаны с формированием в них специфических автоволн, которые оказывают негативное воздействие на процессы управления и регуляции в организме человека, сбивая собственные биоритмы. При длительном воздействии все это приводит  к истощению иммунной системы, психовегетативным и психоэмоциональным нарушениям, изменениям сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. Кроме того, у человека возможно развитие опухолевых процессов, включая злокачественные, заболеваний бронхолегочной системы, суставов, сахарного диабета и др.   При относительно низком уровне облучающего электромагнитного поля принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены. Поэтому проблема электромагнитных излучений является одной из самой актуальной и требующей повышенного внимания. В своей работе я особое внимание уделил ЭМ излучениям сотовых телефонов. В литературе встречаются противоречивые мнения о вредном влиянии сотовых телефонов на организм. На основании результатов опыта, проведенного мною с зернами пшеницы, я считаю, что излучение мобильного телефона вредно воздействует на всё живое. С целью помочь людям сделать осознанный выбор как в вопросе влияния электромагнитного поля различных приборов на здоровье, так и при решении потребительских проблем мною был проведен интервью с родителями, опрос и анкетирование учащихся. Интервью показал, что многие родители не могут сказать, вредит ли сотовый телефон здоровью ребенка.     Анкетирование и опрос учащихся показал следующее:

1) при покупке телефонов никто из них не обращает внимания на безопасность телефонов;

2) среднее время одного разговора превышает норму у учащихся, Опираясь на приведенные факты, можно составить простые правила пользования сотовым телефоном.

•         Не вешайте телефон ребенку на шею, положите его в сумку, да и свой телефон не держите во внутреннем кармане или в кармане брюк.

•         Детям и подросткам нужно ограничить время пользования телефонами, поскольку их мозг и нервная система все еще находятся в процессе формирования.

•         Сократите до минимума разговоры в местах с плохой связью.  Если связь плохая, то сотовый телефон увеличивает мощность сигнала и наоборот.

•         Используйте гарнитуры. Любая гарнитура  снижает облучение мозга.

•         Помните, что максимальная мощность излучается сотовым телефоном во время установления связи.

•         При покупке телефона будьте внимательны и обращайте внимание не только на свои финансовые возможности и дизайн телефона. Но и на значение SAR, которое должно быть указано в инструкции, оно должно быть в пределах от 0,28 до 1,5 Вт/кг. Чем меньше SAR, тем безопаснее телефон для человека Заключение Электромагнитные поля – это особая форма существования материи, характеризующаяся совокупностью электрических и магнитных свойств. Основными параметрами, характеризующими электромагнитное поле, являются частота, длина волны и скорость распространения. Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, режима его генерации (импульсное, непрерывное), длительности воздействия. Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Чем короче длина волны, тем большей энергией она обладает. Люди, работающие под чрезмерным электромагнитным излучением, обычно быстро утомляются, жалуются на головные боли, общую слабость, боли в области сердца. У них увеличивается потливость, повышается раздражительность, становится тревожным сон. У отдельных лиц при длительном облучении появляются судороги, наблюдается снижение памяти, отмечаются трофические явления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. д.). Если облучение людей превышает указанные предельно допустимые уровни, то необходимо применять защитные средства. Защита  человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществляется рядом способов, основными из которых являются: уменьшение излучения непосредственно от самого источника, экранирование источника излучения, экранирование рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, применение индивидуальных средств защиты, организационные меры защиты. Накопленный опыт и многочисленные исследования ученых в разных странах показывают, что за удобства, приносимые научно-техническим прогрессом, приходится расплачиваться здоровьем  не только пользователю сотового телефона, но и людям, находящимся в непосредственной близости от него. Все это говорит о том, что разработка эффективных способов защиты от негативного влияния тонкополевого излучения электронных средств, использующих современные микросхемы, является одной из важнейших задач профилактической медицины.

                                              Библиографический список

Гурский И.П. Элементарная физика. – М.: Наука, 1973

Колтун Марк Мир физики. – М.: Детская литература, 1987

Сайты всемирной сети Internet Экология и безопасность жизнедеятельности: учеб. Пособие для вузов/ Д.А.Кривошеин, Л.А.Муравей, Н.Н.Роева и др.; Под ред. Л.А.Муравья. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. – 447с.

Хван Т.А.,.Хван П.А. Основы экологии. Серия «Учебники и учебные пособия». Ростов н/Д: «Феникс», 2003. – 256с.

   .    

Самые опасные телефоны:  

Марка телефона SAR  

Motorola Slvr L6 1,58 Вт/кг

Motorola V120c 1,55 Вт/кг

Motorola V265 1,55 Вт/кг

Motorola V70 1,54 Вт/кг

Motorola V70 C290 1,53 Вт/кг

Motorola ST7868W 1,53 Вт/кг

Motorola A845 1,51 Вт/кг Palm Treo 650 GSM 1,51 Вт/кг

Panasonic Allure 1,51 Вт/кг  

Самые безопасные телефоны  

Марка телефона SAR

Motorola PPC66001 0,12 Вт/кг

Motorola MPx200 0,2 Вт/кг

Motorola Timeport L7089 0,22 Вт/кг

Qualcomm pdQ-1900 0,2634 Вт/кг

T-Mobile Sidekick 0,276 Вт/кг

Samsung SGH-S100 0,296 Вт/кг

Samsung SGH-S105 0,296 Вт/кг

Siemens S40 0,33 Вт/кг