Компьютер как источник ЭМИ. Опасность воздействия на организм человека

Введение

В процессе жизнедеятельности человек постоянно находится в зоне действия электромагнитного поля (ЭМП) Земли. Такое поле, называемое фоном, имеет определенный уровень на каждой частоте, который не наносит вреда здоровью человека, и считается нормальным. Природный ЭМ спектр охватывает волны частотой от сотых и десятых долей Герца до тысяч ГигаГерц. C 60-х годов прошлого века началась научно-техническая революция. Именно в то время были изобретены первые компьютеры, радиотелефоны (первые мобильные телефоны весили около 50 кг и возились в машинах), была разработана и запущена первая спутниковая связь. Параллельно с этими нововведениями увеличилось количество обычных на то время источников электромагнитного излучения: радиоло- ационные станции, радиорелейные станции, телевизионные вышки. Примерно в это же время передовые промышленные страны начали интересоваться влиянием электромагнитного излучения на здоровье человека. В то время, правда, речь шла об ЭМП от промышленных источников, и никто не задумывался, что наиболее опасны для человека поля высоких частот.
Сегодня важнейшей особенностью современного общества является бурное развитие информационных технологий и компьютеризация многих сфер жизни человека. С точки зрения гигиены труда, развитие компьютерной техники привело к увеличению числа специалистов, для которых персональный компьютер (ПК) становится основным рабочим инструментом.
Новые технологии резко изменили биотехнологическую среду, приблизив к человеку источники ЭМП (персональные компьютеры, ноутбуки, планшеты, WI-FI технологии, мобильные телефоны и др.) Компьютеризация охватила практически все население. Электромагнитные поля в зоне пользователей ПК характеризуются сложной структурой. На человека одновременно воздействуют электростатическое поле и ЭМП широкого диапазона частот. Техногенная зона оператора персонального компьютера характеризуется дискомфортным для зрительных функций оптическим излучением монитора, выполнением точных зрительных работ на светящемся экране в условиях перепада яркостей в поле зрения [4, с. 6].
Актуальность темы работы состоит в том, что широкое применение компьютеров, являющихся потенциальными источниками мягкого рентгеновского, ультрафиолетового, инфракрасного, видимого, радиочастотного, высоко- и низкочастотного электромагнитного излучения и постоянных электромагнитных полей, обусловило необходимость изучения влияния ЭМП на человек
Цель работы – всесторонне охарактеризовать компьютер как источник ЭМИ, а также опасность его воздействия на организм человека.
Цель работы достигается благодаря выполнению следующих задач:
Объект работы – персональный компьютер.
Предмет работы – опасность электромагнитного излучения компьютера.
Структура работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключение и списка использованных источников и литературы.


1 Общая характеристика промышленных источников ЭМИ

Технологический прорыв последних десятилетий привёл к тому, что сегодня мы живём в сплошном электромагнитном поле.
На сегодняшний день в повседневной жизни наблюдается тенденция постоянного увеличения, как количества источников электромагнитных излучений (ЭМИ), так и их уровней. К основным источникам электромагнитного излучения относятся:
линии электропередач (городского освещения, высоковольтные,);
электротранспорт (трамваи, троллейбусы, метро);
электропроводка (внутри зданий, телекомуникации);
теле- и радиостанции (транслирующие антенны);
спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны), радары;
бытовые электроприборы;
персональные компьютеры.
То, что электромагнитное излучение (ЭМИ) негативно воздействует на здоровье человека - факт известный и доказанный, ведь именно поэтому существуют санитарные зоны поблизости всех мощных источников ЭМИ. По данным исследований, проведенных в ряде стран, результатом продолжительного влияния электромагнитных полей, даже относительно слабого уровня, могут быть: раковые заболевания, изменение поведения, потеря памяти, болезни Паркинсона и Альцгеймера, синдром внезапной смерти внешне здорового человека, угнетение половой функции, рост числа самоубийств в крупных городах и многие другие негативные состояния. Наиболее опасным признано влияние электромагнитных полей для развивающегося организма в утробе матери, детей, а также людей, подверженных аллергическим заболеваниям. Однако, влияние электромагнитных волн на организм человека сегодня - предмет жарких споров.
2 Электромагнитные излучения персонального компьютера

Рассматривая электромагнитную обстановку в жилых помещениях, необходимо выделить электромагнитные излучения от ПЭВМ. Как известно, основными составляющими частями ПЭВМ являются системный блок и разнообразные устройства ввода/вывода информации: клавиатура, дисковые накопители, принтер, сканер, источник бесперебойного питания и другое вспомогательное оборудование, а также – монитор (электронно-лучевая трубка или ЖК) (рис.1.1.)

Рис.1.1. Основные излучающие элементы персонального компьютера [6, с.11].

Все элементы ПЭВМ являются источниками электромагнитных излучений, которые характеризуются широким диапазоном частот (от 50 Гц до 1000 МГц).
Все эти элементы при работе формируют сложную электромагнитную обстановку на рабочем месте пользователя (табл. 1).
Необходимо отметить, что в настоящее время все больше используются мониторы на основе жидких кристаллов (ЖК-мониторы), которые не генерируют вредных излучений, присущих мониторам с электронно-лучевой трубкой.
Таблица 1
Источники электромагнитного излучения ПЭВМ [7, с. 45]
Источник Диапазон частот
Монитор сетевой,
трансформатор блока питания 50 Гц
Статический преобразователь напряжения в импульсном блоке питания 20 - 100 кГц
Блок кадровой развертки и синхронизации 48 - 160 Гц
Блок строчной развертки и синхронизации 15 -110 кГц
Ускоряющее анодное напряжение
монитора (только для мониторов с ЭЛТ) 0 Гц (электростатика)
Системный блок (процессор) 50 Гц - 1000 МГц
Устройства ввода/вывода информации 0 Гц, 50 Гц
Источники бесперебойного питания 50 Гц, 20 - 100 кГц

Электростатическое поле и рентгеновское излучение действительно отсутствуют у ЖК-мониторов

. Так, например, пользователи компьютеров типа Notebook уверены в электромагнитной безопасности, однако электроннолучевая трубка не единственный источник излучения. ЭМП генерирует преобразователь напряжения питания (при работе от сети), схемы управления и формирования информации на дискретных ЖК-мониторах и другие элементы.
В режиме питания от аккумулятора излучения, естественно, меньше, но присутствуют излучения частотой 1000 МГц (процессор). В режиме питания от сети портативный компьютер излучает электрическую составляющую переменного ЭМП, сравнимую с излучениями ПЭВМ с электронно-лучевой трубкой. А если учесть, что портативный компьютер располагается ближе к пользователю, то интенсивность часто превышает экологические нормативы.
Электромагнитные излучения ПЭВМ имеют сложнейший волновой и спектральный состав и довольно трудно поддаются измерению и количественной оценке. Эти излучения имеют магнитную, электростатическую и лучевую составляющие (в частности электростатический потенциал сидящего перед монитором человека может колебаться от -3 до +5 В).
Из анализа спектральной характеристики излучений ПЭВМ (рис. 1.2) следует, что интенсивность излучений наибольшая в низкочастотной области электромагнитного спектра (до 1000 Гц).

Рис. 1.2. Спектральная характеристика ЭМИ ПЭВМ [3, с.75]

Электромагнитные излучения ПЭВМ вызывают патологические реакции организма, обусловленные, вероятно, воздействием электромагнитного излучения крайне низкой частоты. Эти излучения не настолько энергетически сильны, чтобы изменить или разрушить связи в клетках на молекулярном уровне, но, по-видимому, имитируют электрические изменения, которые обычно происходят в клетках организма.
Эта имитация обычных внутриклеточных процессов может лежать в основе потенциальной способности низкочастотных полей ускорять рост раковых опухолей. Некоторые ученые отмечают, что участки мембраны, на которые воздействовало электромагнитное излучение низкой частоты, ведут себя как рецептор для химических веществ, ускоряющих рост раковых клеток. Кроме того, низкочастотные поля разрушают функции соединения клеток организма, что также крайне негативно сказывается на общем состоянии здоровья.
Некоторые эксперименты обнаружили существование так называемых оконных эффектов, т.е. некоторые биологические эффекты проявлялись только при определенной напряженности ЭМП низкой частоты и не проявлялись при большей или меньшей напряженности. Эти проявления, по-видимому, зависели от наличия и ориентации статических полей, таких как магнитное поле Земли. Необходимо отметить, что биологическое воздействие низкочастотных электромагнитных полей зависит от вида модуляции. Наиболее активными считаются импульсные излучения с пилообразной характеристикой, которые генерируются видеодисплейными терминалами на основе электронно-лучевой трубки. Пользователям ПЭВМ не рекомендуется работать в вечернее и ночное время, так как интенсивный свет действует на эпифиз, вследствие этого угнетается синтез мелатонина (гормона эпифиза), что может повлечь за собой различные заболевания. Свет угнетает синтез мелатонина, поэтому его концентрация максимальна ночью, а утром и днем – минимальная. Интенсивное облучение электромагнитным полем низкой частоты с другими отрицательными факторами могут инициировать злокачественные новообразования. Длительная работа за компьютером приводит к снижению внимания, ухудшению восприятия и переработки информации, возникновению негативно-эмоциональных состояний, депрессий.
С учетом указанных негативных воздействий на организм человека можно сформулировать следующие основные рекомендации по снижению электромагнитных излучений от ПЭВМ:
- обязательно выполнить заземляющий контур в помещении и на рабочем месте пользователя ПЭВМ;
- рекомендуемый объем, приходящийся на одно рабочее место пользователя ПЭВМ, должен составлять не менее 20 м3;
- исключить вариант одной линии электропитания, обходящей помещение по всему периметру помещения с ПЭВМ;
- места группового подключения ПЭВМ оборудовать экранированными щитками, обеспеченными достаточным количеством розеток и размещенными с учетом возможной наибольшей удаленности их от рабочих мест пользователей ПЭВМ и других сотрудников, постоянно работающих в этом помещении;
- провода электропитания в помещениях с высоким уровнем электромагнитных излучений промышленной частоты проложить в заземленных экранирующих металлических оболочках или в трубах;
- с целью предотвращения накопления статических зарядов и аэроионов рекомендуется увлажнять воздух в помещениях с ПЭВМ; - если на окнах помещений имеются металлические решетки, то они должны быть заземлены; - групповые рабочие места желательно размещать на нижних этажах зданий, что значительно снижает общий электромагнитный фон за счет снижения значений сопротивления заземления и протяженности силовых кабелей [3, с.77].


3 ОПАСНОЕ ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

В настоящее время нет необходимости доказывать целесообразность использования компьютерной техники в системах управления технологическими процессами, проектирования, научных исследований, административного управления, в учебном процессе, банковских расчетах, здравоохранении, сфере обслуживания и т