Исследование влияния электромагнитного излучения на живые организмы

23

Областная научно-практическая конференция  научного общества учащихся учреждений начального и среднего профессионального образования

«НОУ-2011»

Министерство образования и науки Челябинской области

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Политехнический колледж»

Естественнонаучное направление

Исследование влияния электромагнитного излучения

на живые организмы

Автор:

обучающаяся ГОУ СПО (ССУЗ) «ПК» г. Магнитогорска

Ковалькова Дарья Владимировна, гр. АК9-10

                                                                                                                              Руководитель:

преподаватель физики

Кольцова Евгения Владимировна

Научный консультант:

начальник Агаповского м.р. отд. ФГУ

«Россельхозцентр» по Челябинской области                                            

                                                                                 Мироненко Михаил Михайлович

Магнитогорск  2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение                                                                                                                                                                     3

1. Влияние электромагнитного излучения на живые организмы

    и экосистемы                                                                                                         6

   1.1Обзор исследований по существующим источникам

        электромагнитного излучения                                                                       6

   1.2Биологические эффекты действия электромагнитного загрязнения

        на живые организмы и экосистем                                                                7

        1.2.1 Воздействие на среду обитания                                                            7                                          

         1.2.2 Воздействие на человека                                                                     8

        1.2.3 Воздействие на растения                                                                      13

  1.3 Рекомендации по защите от электромагнитного излучения                    14

Выводы по первой главе                                                                                        18

2. Эксперимент по выявлению влияния электромагнитного

   излучения на проращивание семян                                                                   19                                                      

Выводы по второй главе                                                                                         22

Заключение                                                                                                             23                                                                                                     Список использованной литературы                                                                         24 Приложения                                                                                                            26                                                                                               

ВВЕДЕНИЕ

          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. В настоящее время мировой общественностью признано, что электромагнитное поле искусственного происхождения является важным значимым экологическим фактором с высокой биологической активностью. [13] 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. С начала 90-х годов произошли изменения в структуре источников электромагнитного поля, связанные с возникновением 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. Термин "глобальное электромагнитное загрязнение окружающей среды" официально введен в 1995 году Всемирной Организацией Здравоохранения, включившей эту проблему в перечень приоритетных для человечества. Что бы мы ни делали, мы делаем это  с помощью электроприборов:  работаем, отдыхаем,  путешествуем,  учимся. Электричество проникло во все сферы нашей жизни, без него невозможным кажется само существование человека и человечества. Перечислив все возможные источники электромагнитных излучений, которые могут подстерегать нас в доме, квартире, офисе,  на этом мы, кажется, можем остановиться. Но нет, не стоит забывать об опасности, ожидающей нас на открытой местности и в транспортных средствах. Линии электропередач, трамваи, троллейбусы  и другой транспорт на электрической тяге являются источником электромагнитных излучений, зачастую превышающих допустимые нормы. Достаточно актуальным является вопрос биологической безопасности сотовой связи. Учеными доказано, что организм человека «откликается» на наличие излучения сотового телефона. В условиях перехода к рыночной экономике крайне необходимо введение экономических механизмов регулирования электромагнитного излучения. Введение экологического налога за воздействие электромагнитным излучением предусмотрено проектом соответствующей главы Налогового кодекса РФ.[14] Технологическое развитие информационного общества привело к тому, что в условиях постоянного воздействия электромагнитным полем 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 электромагнитных полей, в том числе тепловых значений, в местах недоступных для человека, но заселенных представителями флоры и фауны. Однако нормирование электромагнитного поля как физического фактора внешней среды проводится только с целью его санитарно-гигиенической оценки для человека, а экологические нормативы для источников электромагнитного  поля в нашей стране отсутствуют.[2] Проведенный анализ экспериментальных работ показывает, что электромагнитное поле является весьма чувствительным фактором для всех элементов экосистем от человека до простейших.

Цель нашей  работы - определить степень влияния излучения бытовых приборов на живые организмы.

Для достижения поставленной цели были выдвинуты следующие задачи:

1.      Изучить источники информации по данной теме.

2.      Провести обзор исследований по существующим источникам электромагнитного излучения.

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

4.      Разработать рекомендации по правильному использованию электромагнитного излучения.

5.      На основе изученных методик провести эксперимент по выявлению влияния электромагнитного излучения на проращивание семян и обработать полученные результаты.

Объектом исследования является электромагнитное излучение.

Предмет исследования – влияние электромагнитного излучения на живые организмы.

Методы исследования: теоретические (анализ действия излучения на живые организмы).

Эмпирические: (проведение эксперимента, представление результатов исследования).

Практическая значимость заключается в применении результатов исследования  в сельском хозяйстве

1. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ И ЭКОСИСТЕМЫ

1.1Обзор исследований по существующим источникам

электромагнитного излучения.

          Проблема влияния электромагнитного излучения изучалась и изучается на протяжении длительного времени различными учёными. Электромагнитное излучение (электромагнитные  волны) – это распространяющееся в пространстве возмущение электрических и магнитных полей. Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту и длину волны. [5]   На протяжении всей эпохи эволюции живых организмов электромагнитные излучения существуют в среде их обитания – биосфере.      

Основные естественные источники электромагнитного поля:

1) атмосферное электричество;

2) радиоизлучение Солнца и галактик (реликтовое излучение, равномерно распространенное во Вселенной);

3) электрическое и магнитное поля Земли (грозы - испускание низких электромагнитных излучений). [12]

Существуют также антропогенные источники электромагнитных полей, их можно разделить на следующие группы:

– системы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии постоянного и переменного тока (0-3 кГц): электростанции, линии электропередачи, трансформаторные подстанции, системы электроснабжения, бытовые приборы

– транспорт на электроприводе (0-3 кГц): железнодорожный транспорт и его инфраструктура, городской транспорт - метрополитен, троллейбусы, трамваи и т. п. – является относительно мощным источником магнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. Максимальные значения плотности потока магнитной индукции В в пригородных "электричках" достигают 75 мкТл при среднем значении 20 мкТл.

– функциональные передатчики: радиовещательные станции низких частот (30 - 300 кГц), средних частот (0,3 - 3 МГц), высоких частот (3 - 30 МГц) и сверхвысоких частот (30 - 300 МГц); телевизионные передатчики; базовые станции систем подвижной (в т. ч. сотовой) радиосвязи; наземные станции космической связи; радиорелейные станции; радиолокационные станции и т. п. [5]

          Вопросы влияния электромагнитного излучения на живые организмы рассматривались в работах Клёнова Г.Е.[7],  Пресмана А.С.[13], Сомова А.Ю.[15].

1.2 Биологические эффекты действия электромагнитного загрязнения на живые организмы и экосистемы

1.2.1 Воздействие на среду обитания

        Электромагнитное загрязнение – это разновидность антропогенного или природного физического загрязнения, возникающего при модификации электромагнитных свойств среды (под действием линий электропередач высокого напряжения, работы некоторых промышленных установок, природных явлений – магнитных бурь и других источников электромагнитного излучения). В результате многочисленных исследований выявлено, что электромагнитные волны оказывают существенное воздействие на биологические объекты. Электромагнитные излучения техногенного происхождения являются источниками физического загрязнения окружающей среды. Возрастание уровня электромагнитного загрязнения в последнее время говорит об электромагнитном смоге (по аналогии с химическим смогом). Электромагнитное загрязнение окружающей среды и химическое загрязнение имеют общие черты: и тот и другой вид предполагает более или менее постоянные уровни, и оба смога могут оказать неблагоприятное влияние на людей, животный и растительный мир. Электромагнитный смог - это загрязнение среды обитания человека неионизирующими излучениями от устройств использующих, передающих и генерирующих электромагнитную энергию, и возникает излучение из-за несовершенства техники и/или нерационального ее применения.[4]

Электромагнитный смог можно классифицировать на три вида:

– смог открытой местности (уличный),

– смог в помещениях (от осветительной системы),

– смог от устройств мобильной связи.

1.2.2 Воздействие на человека

         Проблема биологического действия электромагнитного поля, оценки опасности для человека и окружающей среды занимают важное место как в деятельности важнейших международных организаций, так и в работе соответствующих государственных органов промышленно развитых стран. Исследователи США и Швеции установили факт возникновения опухолей у детей при воздействии на них магнитных полей частоты 60 Гц и напряженностью 2-3 мГс в течение нескольких дней или даже часов. Такие поля излучаются телевизором, ЭВМ. Наблюдения за людьми, которые регулярно пользовались электродрелями, показали неблагоприятное для здоровья действие низкочастотных электромагнитных полей частотой 50 - 60 Гц: ночью у большинства испытуемых повышался в крови уровень мелатонина - гормона щитовидной железы, или эпифиза. Эпифиз играет роль основного "ритмоводителя" функций организма Нарушение этого ритма может повлечь за собой серьёзные заболевания, в частности, образование опухоли. В конце 1995 года было опубликовано 14 работ по исследованию возможного развития рака молочной железы у лиц, имеющих контакт с электромагнитным полем в производственных условиях или в быту. В Варшаве проводилось исследование, которое показало, что у лиц, облучавшихся электромагнитным полем, вероятность развития рака лимфатической системы и кроветворных органов была больше в 6,7 раза, рака щитовидной железы - в 4,3 раза, наиболее обычен рак легкого при действии микроволнового излучения. [16]. Научные исследования о воздействии излучений на организм человека уже исчисляются сотнями. Ученые бьют в колокола, однако мало кто их слышит. В заключительном исследовании для Европарламента, проведенном немецкими и английскими учеными, говорится: "Созданный человеком "электросмог" - это главная современная угроза здоровью общества. Это неионизирующее электромагнитное загрязнение техногенного происхождения чрезвычайно коварное, так как оно остается незамеченным органами чувств, - обстоятельство, которое способствует беспечному отношению к индивидуальной защите". В одной из американских лабораторий специально поместили обычный телевизор, и, хотя крысы находились через стенку, в соседнем помещении, тем не менее они резко снизили темпы размножения. Если без телевизора самка приносила в среднем  12 крысят, то при включенном аппарате появлялось только два крысенка, да и те, как правило, погибали. [4].

        Ученые установили, что мобильная связь, как и любой другой источник вредного электромагнитного излучения (компьютер, телевизор, микроволновая печь или радиотелефон), является биологически активной, т.е. влияет на здоровье человека. Причем, по мнению медиков, это влияние имеет “отрицательную направленность”. Но, в отличие от других приборов, мобильный телефон в момент работы находится в непосредственной близости от мозга и глаз. Кроме того, среди технических средств (например, компьютер, телевизор или радиотелефон) нет таких, которые могли бы сравниться с вредом мобильного телефона по уровню воздействующего на человека электромагнитного излучения. Волны радиочастотного диапазона, которые генерирует трубка, поглощаются тканями головы, в частности, тканями мозга, сетчаткой глаза, структурами зрительного, вестибулярного и слухового анализаторов, причем излучение действует как непосредственно на отдельные органы и структуры, так и опосредованно, через проводник, на нервную систему». Ученые доказали, что, проникая в ткани, электромагнитные волны, вызывают их нагревание. Со временем это неблагоприятно сказывается на функционировании всего организма, в частности, на работе нервной, сердечнососудистой, а также эндокринной систем.