Электромагнитное загрязнение окружающей среды (стр. 11 из 11)
Расчет проведен по методике, предложенной Для базовых станций (БС) ССС нормируются два значения плотности потока энергии (ППЭ)[ ]
– ППЭ1 для воздействия на производственный персонал
– ППЭ2 для воздействия на население.
Уровень ППЭ1 определяется как ППЭ1 = 200/Т, мкВт/см2; где Т – время воздействия ЭМИ, ч. При 8- часовом рабочем дне ППЭ1 = 25 мкВт/ см2. Для населения ППЭ1 = 10 мкВт/см2 .
Схема расположения излучателя А базовой станции и типичных точек измерения ППЭ в зоне обслуживания М1 … M4 показана па рис. 1. Точка М1 на высоте h1 = 2 м соответствует границе R1санитарно-защитной зоны, определяемой согласно СапПиН 2.2.4/2.18.055-96 (Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона) [ ]. Точка М2 па высоте h2 Точка М3 соответствует зоне ограничения застройки на высоте h3, соизмеримой с высотой Н4 расположения излучателя А над поверхностью почвы [4]. Наконец, точка М4 на высоте h4 ,НА рассматривается, если определяют уровни ППЭ1 для производственного персонала. Из рис. 1 следует, что при известных НА , hi, Ri, где i - номер точки [1, 4], легко вычислить расстояние r , необходимое для определения уровня ППЭ в любой точке М:
ППЭ = (30РАGAηФk2П/r2ZC)F2(Δ;φ), (1)
где РА– мощность сигнала, излучаемого А;
GA- коэффициент усиления А относительно изотропного излучателя;
ηФ – КПД антенно-фидерного тракта;
kП – интерференционный множитель, учитывающий влияние подстилающей поверхности; ZC – волновое сопротивление окружающей среды;
F2(Δ;φ) – значение характеристики направленности А по ППЭ для точки М с угловыми координатами Δ, φ в системе сферических координат с центром, совмещенным с серединой А.
Для типовых станций BTS-902F стандарта GSM РА = 20 Вт;
GA = 65 (для антенны ETEL) и 13 (для штыревой антенны);
ηФ = 0,25; кроме того, kП = 1,15...1,3 (принимается равным 1,2);
ZC = 377 Ом (для свободного пространства).
Тогда, допуская, что максимальный уровень бокового излучения А (с учетом затенения и взаимного влияния излучателей) не превышает –30 дБ, получаем из (1) координату зоны ограничения застройки на высоте h3 = HA
R0 = (30РАGAηФ/ППЭ2ZC)1/2kП (2)
R0 = 19,З м и 8,6 м
соответственно для антенны ETEL и штыревой антенны. Санитарно-защитная зона на высоте h1 = 2 м в этом случае отсутствует: ограничение по R начинается с высоты
hm = HA – (30РАGAηФ/ППЭ2ZC)1/2kПFm ≈ HA ,
поскольку с учетом изложенного уровень бокового излучения АFm<<1.
Рисунок 4 . Схема расположения излучателя А базовой станции сотовой связи и типичных точек измерения ППЭ в зоне обслуживания
Рисунок 5. Ограничение застройки вокруг антенны базовой станции сотовой связи.
Из рисунка 5 видно,что рациональнее размещать антенны базовых станций на более высоких зданиях, так как ограничение застройки начинается с высоты, на которой расположена антенна.
В дипломной работе проведен анализ существующих данных о воздействии электромагнитного излучения на окружающую среду. В результате:
1) Произведен обзор существующих источников электромагнитного излучения. Источники электромагнитного излучения подразделяются на естественные и антропогенные. К естественным источникам относятся: атмосферное электричество, радиоизлучение Солнца и галактик (реликтовое излучение, равномерно распространенное во Вселенной), электрическое и магнитное поля Земли. К антропогенным источникам относятся:системы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии постоянного и переменного тока (электростанции, линии электропередачи , трансформаторные подстанции, системы электроснабжения, бытовые приборы), транспорт на электроприводе (железнодорожный транспорт и его инфраструктура, городской транспорт - метрополитен, троллейбусы, трамваи), 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 )
2) Проанализированы возможные механизмы биологического действия электромагнитного излучения. Выяснено, что существует два вида воздействия электромагнитных полей на биологические объекты: тепловое и информационное. Выяснено, что биологическая активность электромагнитных излучений возрастает с уменьшением длины волны, что приводит к большей "агрессивности" действия полей радиочастот по сравнению с полями промышленной частоты.
3) Проанализированы биологические эффекты действия электромагнитного загрязнения на живые организмы и экосистемы. Выяснено, что электромагнитное излучение оказывает воздействие на рост, развитие и размножение живых организмов.
4) Изучен зарубежный и российский опыт нормирования электромагнитного излучения. Выяснено, что в России установлены самые жесткие в мире предельно допустимые уровни облучения населения электромагнитными полями
5) Рассчитана зона ограничения застройки вокруг базовой станции сотовых средств связи с двумя типами антенн – ETEL и штыревая антенна. Расчет показал: радиус зоны ограничения застройки на высоте антенны составляет 19,З м и 8,6 м соответственно для антенны ETEL и штыревой антенны.
Список использованной литературы
1. Антипов В.В, Давыдов Б.И., Тихончук В.С. Биологическое действие, нормирование и защита от электромагнитных излучений. М.: Энергоатомиздат, 2002. - 177 с.
2. Госьков П.И Информационно-энергетическое воздействие токов промышленной частоты на здоровье человека /П.И. Госьков, В.Н. Беккер, Ю.А. Шамов. http://astu.secna.ru/~sua/goskov.htm
3. Грачев Н.Н. Средства и методы защиты от электромагнитных и ионизирующих излучений.М., изд-во МИЭМ, 2005.– 215 с.
4. Григорьев Ю.Г. Человек в электромагнитном поле (существующая ситуация, ожидаемые биоэффекты и оценки опасности). // Радиационная биология. Радиоэкология. 1997. T37. No.4. С.690 - 702.
5. Дубров А.П. Геомагнитное поле и жизнь. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 175 с.
6. Кленов Г.Е., Ломов О.П., Бубнов В.А., Свядощ Е.А. Электромагнитная экологическая обстановка крупного промышленного города // Конференция "Электомагнитное загрязнение окружающей среды" (Санкт-Петербург, 21-25 июня 1993 г.). Тезисы докладов. Санкт-Петербург: Ленинградский союз специалистов по безопасности деятельности человека, 1993. С.7 - 8.
7. Конституция Российской Федерации
8. Копанев В.И., Шакула А.В. Влияние гипогеомагнитного поля на биологические объекты. М.: Наука, 1995. 73 с.
9. Леднев В.В. Биоэффекты слабых комбинированных, постоянных и переменных магнитных полей. Биофизика. М: Наука, 1996, Т.41, Вып.1. С.224.
10. Любимов В.В. Искусственные и естественные электромагнитные поля в окружающей человека среде и приборы для их обнаружения и фиксации. Препринт No.11 (1127) Троицк: ИЗМИРАН, 1999. - 28 с.
11. Любимов В.В. Биотропность естественных и искусственно созданных электромагнитных полей. Аналитический обзор. Препринт No.7 (1103) М.: ИЗМИРАН, 1997. - 85 с.
12. Постановление Правительства Москвы от 1 апреля 1997 г. № 244
13. Пресман А.С. Электромагнитная сигнализация в живой природе. М.:Наука, 2004. – 143 с.
14. Пресман А.С. Электромагнитное поле и жизнь. М.: Наука 2003. - 215 с.
15. Современные проблемы изучения и сохранения биосферы. Свойства биосферы и ее внешние связи. – С.-Пб: Гидрометеоиздат. 1992. Т.1. 288 с.
16. Сомов А.Ю., Макаров В.З., Пролеткин И.В., Чумаченко А.Н.. Проблемы электромагнитного загрязнения окружающей среды // http://www.sgu.ru/ogis/gis_otd/publ54.htm
17. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. Пособие для вузов. – 7-е изд., стер.- М.: Высш. Шк., 2003.- 541 с.
18. Федеральный закон " Об охране окружающей среды" от 19 декабря 1991 г. № 2060-1.
19. Федеральный закон "О государственном регулировании в области обеспечения электромагнитной совместимости технических средств"
20. Федеральный закон "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения"от 30 марта 1999 года N 52-ФЗ
21. Федеральный закон "О связи".
22. Электромагнитные поля и здоровье // http://www.pole.com.
23. Электромагнитные поля радиочастот // http://www.vrednost.ru/
24. Электромагнитное загрязнение атмосферы // http://ecoera.ucoz.ua/publ/5