Havai elektrik hatlarından yayılan elektromanyetik alanlar insanları, hayvanları ve bitkileri nasıl etkiler?

Elektrik ve manyetik alanların insan ve hayvan organizması üzerindeki biyolojik etkisi çokça incelenmiştir. Gözlenen etkiler, ortaya çıkarsa, hala net değildir ve tanımlanması zordur, bu nedenle bu konu ilgili olmaya devam etmektedir.

Gezegenimizin manyetik alanlarının ikili bir kaynağı vardır - doğal ve antropojenik. Manyetik fırtınalar olarak adlandırılan doğal manyetik alanlar, Dünya'nın manyetosferinden kaynaklanır. Antropojenik manyetik rahatsızlıklar, doğal olanlardan daha küçük bir alanı kaplar, ancak tezahürleri çok daha yoğundur ve bu nedenle daha somut hasar getirir. Teknik faaliyetin bir sonucu olarak insan, Dünya'nın doğal manyetik alanından yüzlerce kat daha güçlü olan yapay elektromanyetik alanlar yaratır. Antropojenik radyasyon kaynakları şunlardır: güçlü radyo verici cihazlar, elektrikli araçlar, elektrik hatları.

Bazı elektromanyetik radyasyon kaynaklarının frekans aralığı ve dalga boyları

En güçlü patojenlerden biri elektromanyetik dalgalar — endüstriyel frekans akımları (50 Hz).Bu nedenle, elektrik hattının doğrudan altındaki elektrik alanının gücü, toprağın metresi başına birkaç bin volta ulaşabilir, ancak zaten hattan 100 m mesafede topraktan gelen voltajı düşürme özelliği nedeniyle yoğunluk keskin bir şekilde düşer. metre başına birkaç on volta kadar.

Bir elektrik alanının biyolojik etkisi üzerine yapılan araştırmalar, 1 kV / m'lik bir güçte bile insan sinir sistemi üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olduğunu ve bunun da vücuttaki endokrin aparat ve metabolizmanın bozulmasına yol açtığını ortaya koymuştur (bakır , çinko, demir ve kobalt), fizyolojik fonksiyonları bozar: kalp atış hızı, kan basıncı, beyin aktivitesi, metabolik süreçler ve bağışıklık aktivitesi.

1972'den beri, yoğunluğu 10 kV/m'nin üzerinde olan elektrik alanlarının insanlar ve hayvanlar üzerindeki etkisinin değerlendirildiği yayınlar çıkmıştır.

Manyetik alan kuvveti akımla orantılı ve mesafeyle ters orantılı; elektrik alan kuvveti voltaj (yük) ile orantılı ve mesafe ile ters orantılıdır. Bu alanların parametreleri, yüksek gerilim güç hattının gerilim sınıfına, tasarım özelliklerine ve geometrik boyutlarına bağlıdır. Güçlü ve geniş bir elektromanyetik alan kaynağının ortaya çıkışı, ekosistemi oluşturan bu doğal faktörlerde bir değişikliğe yol açar. Elektrik ve manyetik alanlar, insan vücudunda yüzey yüklerini ve akımları indükleyebilir.

Araştırmalar, insan vücudunda bir elektrik alanın neden olduğu maksimum akımın, bir manyetik alanın neden olduğu akımdan çok daha yüksek olduğunu göstermektedir.Bu nedenle, bir manyetik alanın zararlı etkisi, faz hattı tellerinden 1-1,5 m mesafede meydana gelen ve yalnızca gerilim altında çalışırken servis personeli için tehlikeli olan yaklaşık 200 A / m'lik gücünde kendini gösterir. Bu durum, endüstriyel frekanslı manyetik alanların elektrik hatları altındaki insanlar ve hayvanlar üzerinde biyolojik bir etkisinin olmadığı sonucuna varmayı mümkün kılmıştır. Bu nedenle, enerji hatlarının elektrik alanı, çeşitli sucul ve karasal fauna türlerinin hareketine engel olabilen uzun süreli enerji iletimi için biyolojik olarak etkili ana faktördür.

Bir havai AC güç hattının altında duran bir kişiyi etkileyen elektrik ve manyetik alanların güç hatları

Güç aktarımının (iletken sarkması) tasarım özelliklerine bağlı olarak, alanın en büyük etkisi, bir kişinin yüksekliğindeki süper ve ultra yüksek gerilim hatları için voltajın 5 - 20 kV olduğu bölümün ortasında meydana gelir. / m ve üzeri, gerilim sınıfına ve hat tasarımına bağlı olarak.

Tellerin askı yüksekliğinin en fazla olduğu ve mesnetlerin ekranlama etkisinin etkilediği mesnetlerde alan şiddeti en azdır. İnsanlar, hayvanlar, ulaşım elektrik hatlarının telleri altında olabileceğinden, canlıların farklı güçteki bir elektrik alanında uzun ve kısa süreli kalmalarının olası sonuçlarını değerlendirmek gerekli hale gelir.

Elektrik alanlarına en duyarlı olanlar toynaklılar ve onları yerden izole eden ayakkabılı insanlardır. Hayvan toynakları da iyi yalıtkanlardır.Bu durumda, indüklenen potansiyel 10 kV'a ulaşabilir ve topraklanmış bir nesneye (çalı dalı, çim bıçağı) dokunulduğunda vücuttan geçen akım darbesi 100-200 μA'dır. Bu tür akım darbeleri vücut için güvenlidir, ancak rahatsızlık, toynaklıların yazın yüksek voltajlı elektrik hatlarından kaçınmasına neden olur.

Bir elektrik alanın bir kişi üzerindeki etkisinde, vücudundan geçen akımlar baskın bir rol oynar. Bu, içinde kan ve lenf dolaşan organların baskın olduğu insan vücudunun yüksek iletkenliği ile belirlenir.

Şu anda, hayvanlar ve gönüllü insanlar üzerinde yapılan deneyler, 0.1 μA / cm ve daha düşük iletkenliğe sahip akım yoğunluğunun beynin çalışmasını etkilemediğini, çünkü normalde beyinde akan darbeli biyoakımların yoğunluğunu önemli ölçüde aştığını ortaya koymuştur. böyle bir iletkenlik akımı.

1 μA / cm akım yoğunluğunda, bir kişinin gözünde ışık halkalarının titremesi gözlenir, daha yüksek akım yoğunlukları zaten duyu reseptörlerinin yanı sıra sinir ve kas hücrelerinin uyarılmasının eşik değerlerini yakalar, bu da korku ve istemsiz motor reaksiyonlar.

Bir kişinin önemli yoğunlukta bir elektrik alanı alanında yerden izole edilmiş nesnelere dokunması durumunda, kalp bölgesindeki akım yoğunluğu büyük ölçüde temel koşulların durumuna (ayakkabı tipi, toprağın durumu vb.), ancak bu değerlere zaten ulaşabilir.

Emax == 15 kV / m'ye (6.225 mA) karşılık gelen maksimum akımda, bu akımın belirli bir kısmı kafa bölgesinden (yaklaşık 1/3) ve baş bölgesinden (yaklaşık 100 cm) akar, akım yoğunluğu< Havai hat iletkenleri altında kabul edilen 15 kV / m'lik gücün kabul edilebilirliğini doğrulayan 0,1 μA / cm.

İnsan sağlığı için problem, dokularda indüklenen akım yoğunluğu ile dış alanın manyetik indüksiyonu arasındaki ilişkinin belirlenmesidir, V. Akım yoğunluğunun hesaplanması

kesin yolunun vücut dokularındaki iletkenlik y dağılımına bağlı olması nedeniyle karmaşıktır.

Böylece beynin özgül iletkenliği = 0,2 cm / m ve kalp kası = 0,25 cm / m olarak belirlenir. Başın yarıçapı 7,5 cm ve kalbin yarıçapı 6 cm ise, çarpım yR her iki durumda da aynı çıkıyor. Bu nedenle, kalp ve beyin çevresindeki akım yoğunluğunun bir temsili verilebilir.

Sağlık için güvenli manyetik indüksiyonun 50 veya 60 Hz frekansta yaklaşık 0,4 mT olduğu belirlenmiştir. Manyetik alanlarda (3 ila 10 mTl, f = 10 - 60 Hz), göz küresine basıldığında meydana gelenlere benzer hafif salınımların görünümü gözlenir.

İnsan vücudunda yoğunluk değeri E olan bir elektrik alanı tarafından indüklenen akım yoğunluğu aşağıdaki gibi hesaplanır:

° Beyin ve kalp bölgeleri için farklı k katsayıları ile.

k değeri =3-10-3 cm / Hzm.

Alman bilim adamlarına göre, test edilen erkeklerin %5'inin saçlarının titreşimini hissettiği alan gücü 3 kV/m ve test edilen erkeklerin %50'si için 20 kV/m'dir. Şu anda, alanın hareketinin neden olduğu duyumların herhangi bir olumsuz etki yarattığına dair bir kanıt yoktur. Akım yoğunluğu ve biyolojik etki arasındaki ilişki ile ilgili olarak, tabloda sunulan dört alan ayırt edilebilir.

J, μA / cm Gözlenen etkiler 0,1 Hayır 1,0 Gözlerde yanıp sönen ışık halkaları 10-50 Elektrik çarpmasına benzer akut nevraljik semptomlar 100'den fazla Artmış ventriküler fibrilasyon, kalp durması, solunum kaslarında uzun süreli spazm, ciddi yanıklar

Mevcut yoğunluk değerinin ikinci bölgesi, bir kardiyak döngü sırasında maruz kalma sürelerini ifade eder, örn. kişi başı yaklaşık 1 sn. Daha kısa pozlamalar için eşik değerler daha yüksektir. Alan kuvvetinin eşik değerini belirlemek için laboratuvar koşullarında 10 ila 32 kV/m kuvvetinde kişiler üzerinde fizyolojik çalışmalar yapılmıştır. 5 kV/m voltajda insanların %80'inin topraklanmış nesnelere dokunurken deşarjlar sırasında ağrı hissetmediği tespit edilmiştir. Koruyucu araçlar kullanılmadan elektrik tesisatlarında çalışırken normatif olarak kabul edilen bu değerdir.

Bir kişinin eşikten daha büyük bir E yoğunluğuna sahip bir elektrik alanında kalmasına izin verilen sürenin bağımlılığı, denklemle yaklaşık olarak hesaplanır.

Bu durumun performansı, artık reaksiyonlar ve fonksiyonel veya patolojik değişiklikler olmadan gün boyunca vücudun fizyolojik durumunun kendi kendine restorasyonunu sağlar.

Sovyet ve yabancı bilim adamları tarafından yürütülen elektrik ve manyetik alanların biyolojik etkilerine ilişkin araştırmanın ana sonuçlarını tanıyalım.

Elektrik alanlarının personel üzerindeki etkileri

Çalışmalar sırasında, her işçinin ön kolunun üst kısmına entegre bir dozimetre takıldı.Yüksek gerilim hatlarındaki işçiler için ortalama günlük maruz kalmanın 1,5 kV/(m-h) ile 24 kV/(m-h) arasında değiştiği bulunmuştur. Çok nadir durumlarda maksimum değerler not edilir. Çalışmadan elde edilen verilerden, saha maruziyeti ile insan sağlığının genel durumu arasında fark edilebilir bir ilişki olmadığı sonucuna varılabilir.

Havai elektrik hatları ve çocukluk çağı kanseri

Konut binalarında manyetik alan ev tipi elektrikli ekipman ve kablolama, dış mekan yer altı kabloları ve havai elektrik hatları tarafından oluşturulabilir. Çalışma ve kontrol alanları, havai enerji hattının yanında 25 m aralıklarla kümelenmiş, hattan 100 m'den daha uzak mesafedeki risk derecesi bir bütün olarak alınmıştır.

Bu sonuçlar, güç frekansı manyetik alanlarının çocuklarda kanser oluşumunu etkilediği hipotezini desteklememektedir.

İnsan ve hayvan kılı üzerinde elektrostatik etki

Çalışma, deri yüzeyi tarafından hissedilen alanın etkisinin, saç üzerindeki elektrostatik kuvvetlerin etkisinden kaynaklandığı hipotezi ile bağlantılı olarak yürütülmüştür. Sonuç olarak, 50 kV/m alan kuvvetinde deneğin, özel cihazlarla kaydedilen saç titreşimlerine bağlı kaşıntı hissettiği tespit edildi.

Bitkilerde elektrik alan etkisi

Deneyler, 0 ila 50 kV/m yoğunlukta bozulmamış bir alanda özel bir odada gerçekleştirildi. Bitki konfigürasyonuna ve ilk nem içeriğine bağlı olarak 20 ila 50 kV/m maruz kalmalarda yaprak dokusunda hafif hasar bulundu. Keskin kenarlı bitki kısımlarında doku nekrozu gözlendi.Pürüzsüz yuvarlak bir yüzeye sahip kalın bitkiler 50 kV / m'lik bir voltajda zarar görmez. Hasar, bitkinin çıkıntılı kısımlarındaki tacın sonucudur. En zayıf bitkilerde ise zarar maruziyetten 1-2 saat sonra görülür. Daha da önemlisi, çok keskin uçlu buğday fidelerinde, 20 kV/m'lik nispeten düşük bir voltajda taç ve hasar fark edildi. Bu, çalışmalarda bozulma için en düşük eşiktir.

Bitki doku hasarının en olası mekanizması termaldir. Alan kuvveti koronaya neden olacak kadar yükseldiğinde ve yaprağın ucundan yüksek yoğunluklu bir korona akımı geçtiğinde doku hasarı meydana gelir.Bu durumda yaprak dokusunun direnci boyunca açığa çıkan ısı, dar bir tabakanın ölümüyle sonuçlanır. Nispeten hızlı su kaybeden hücreler kurur ve küçülür. Ancak bu işlemin bir sınırlaması vardır ve bitkinin kuruyan yüzeyinin yüzdesi küçüktür.

Elektrik alanın hayvanlar üzerindeki etkisi

Araştırma iki yönde gerçekleştirildi: biyosistem düzeyinde araştırma ve tespit edilen etkilerin eşiklerinin araştırılması. 80 kV/m voltajlı bir tarlaya yerleştirilen tavuklarda ağırlık artışı, canlılık ve düşük ölüm oranı kaydedildi. Alan algılama eşiği posta güvercinlerinde ölçülmüştür. Güvercinlerin düşük yoğunluklu elektrik alanlarını tespit etmek için bazı mekanizmaları olduğu gösterilmiştir. Hiçbir genetik değişiklik gözlenmedi. Yüksek yoğunluklu bir elektrik alanında yaşayan hayvanların, deneyin koşullarına bağlı olarak dış etkenlerden dolayı mini şok yaşayabileceği ve bunun da deney yapılan kişinin bir miktar kaygı ve heyecan duymasına yol açabileceği belirtilmektedir.

Bazı ülkelerde, havai iletim hatları alanında alan gücü sınırlarını sınırlayan düzenlemeler vardır. İspanya'da maksimum 20 kV/m voltaj önerilir ve aynı değer şu anda Almanya'da sınır olarak kabul edilir.

Elektromanyetik alanın canlı organizmalar üzerindeki etkisine ilişkin kamuoyu bilinci artmaya devam ediyor ve bu etkiyle ilgili bazı ilgi ve endişeler, özellikle havai elektrik hatlarının yakınında yaşayan insanlarda ilgili tıbbi araştırmaların devam etmesine yol açacaktır.

Bu konu hakkında daha fazla bilgi:

V.I. Çehov "Elektrik İletiminin Çevresel Yönleri" (kitabı indirmek için — Zip, DjVu)

Kitap, havai elektrik hatlarının çevresel etkisinin genel bir tanımını sağlar. Alternatif akım hattı altındaki elektrik alanının maksimum gücünü hesaplama konuları ve azaltma yöntemleri, güzergah hattı altındaki arazilerin reddedilmesi, elektromanyetik alanın radyo ve akustik gürültünün görünümünden insanlar, flora ve fauna üzerindeki etkisi dikkate alındı. Doğru akım hatları ve ekstra yüksek gerilim kablo hatlarının çevresel etki özellikleri dikkate alınmıştır.

Bu konuda ayrıca bakınız: Bir kişinin elektromanyetik radyasyona maruz kalmasından korunması