สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายไฟเหนือศีรษะมีผลกระทบต่อคน สัตว์ และพืชอย่างไร

มีการศึกษาอิทธิพลทางชีวภาพของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กต่อสิ่งมีชีวิตของมนุษย์และสัตว์มากมาย ผลกระทบที่สังเกตได้ หากเกิดขึ้น ยังไม่ชัดเจนและยากที่จะให้คำจำกัดความ ดังนั้นหัวข้อนี้จึงยังคงมีความเกี่ยวข้อง

สนามแม่เหล็กของโลกของเรามีจุดกำเนิดสองทาง คือ ธรรมชาติและมนุษย์ สนามแม่เหล็กธรรมชาติที่เรียกว่า พายุแม่เหล็ก เกิดจากแมกนีโตสเฟียร์ของโลก การรบกวนทางสนามแม่เหล็กของมนุษย์ครอบคลุมอาณาเขตที่เล็กกว่าธรรมชาติ แต่การแสดงออกของพวกมันนั้นรุนแรงกว่ามาก ดังนั้นจึงนำมาซึ่งความเสียหายที่จับต้องได้มากกว่า ผลจากกิจกรรมทางเทคนิค มนุษย์สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเทียมที่แรงกว่าสนามแม่เหล็กธรรมชาติของโลกหลายร้อยเท่า แหล่งที่มาของการแผ่รังสีของมนุษย์คือ: อุปกรณ์ส่งสัญญาณวิทยุที่มีประสิทธิภาพ ยานพาหนะไฟฟ้า สายไฟ

ช่วงความถี่และความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าบางแหล่ง

หนึ่งในเชื้อโรคที่ทรงพลังที่สุด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า — กระแสความถี่อุตสาหกรรม (50 Hz)ดังนั้นความแรงของสนามไฟฟ้าโดยตรงภายใต้สายไฟสามารถเข้าถึงดินได้หลายพันโวลต์ต่อเมตรแม้ว่าจะมีคุณสมบัติในการลดแรงดันไฟฟ้าจากดินซึ่งอยู่ห่างจากเส้น 100 เมตรแล้วความเข้มจะลดลงอย่างรวดเร็ว ถึงหลายสิบโวลต์ต่อเมตร

การศึกษาผลกระทบทางชีวภาพของสนามไฟฟ้าได้พิสูจน์แล้วว่าแม้ที่ความแรง 1 kV / m แต่ก็มีผลเสียต่อระบบประสาทของมนุษย์ ซึ่งจะนำไปสู่การหยุดชะงักของอุปกรณ์ต่อมไร้ท่อและเมแทบอลิซึมในร่างกาย (ทองแดง , สังกะสี เหล็ก และโคบอลต์) ขัดขวางการทำงานทางสรีรวิทยา: อัตราการเต้นของหัวใจ ความดันโลหิต การทำงานของสมอง กระบวนการเมแทบอลิซึม และกิจกรรมของภูมิคุ้มกัน

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2515 เป็นต้นมาสิ่งพิมพ์ได้พิจารณาถึงผลกระทบต่อมนุษย์และสัตว์ของสนามไฟฟ้าที่มีความเข้มสูงกว่า 10 kV / m

ความแรงของสนามแม่เหล็ก แปรผันตามกระแสและแปรผกผันกับระยะทาง ความแรงของสนามไฟฟ้าแปรผันตามแรงดัน (ประจุ) และแปรผกผันกับระยะทาง พารามิเตอร์ของฟิลด์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า คุณลักษณะการออกแบบ และมิติทางเรขาคณิตของสายไฟแรงสูง การปรากฏตัวของแหล่งกำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลังและขยายออกไปนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในปัจจัยทางธรรมชาติเหล่านั้นที่ก่อตัวเป็นระบบนิเวศ สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กสามารถทำให้เกิดประจุและกระแสที่พื้นผิวในร่างกายมนุษย์ได้

การศึกษาแสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดในร่างกายมนุษย์ที่เกิดจากสนามไฟฟ้านั้นสูงกว่ากระแสไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กมากดังนั้นผลกระทบที่เป็นอันตรายของสนามแม่เหล็กจะปรากฏตัวเฉพาะที่ความแรงประมาณ 200 A / m ซึ่งเกิดขึ้นที่ระยะ 1-1.5 ม. จากสายเฟสและเป็นอันตรายต่อเจ้าหน้าที่บริการเมื่อทำงานภายใต้แรงดันไฟฟ้าเท่านั้น สถานการณ์นี้ทำให้สรุปได้ว่าไม่มีผลกระทบทางชีวภาพของสนามแม่เหล็กความถี่อุตสาหกรรมต่อคนและสัตว์ใต้สายไฟ ดังนั้น สนามไฟฟ้าของสายส่งไฟฟ้าจึงเป็นปัจจัยหลักที่มีประสิทธิภาพทางชีวภาพสำหรับการส่งพลังงานที่ขยายออกไป ซึ่งอาจกลายเป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของสัตว์น้ำและสัตว์บนบกชนิดต่างๆ

สายไฟฟ้าของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กกระทบต่อบุคคลที่ยืนอยู่ใต้สายไฟฟ้ากระแสสลับเหนือศีรษะ

ตามคุณสมบัติการออกแบบของการส่งกำลัง (การลดลงของตัวนำ) อิทธิพลที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของสนามเกิดขึ้นที่ตรงกลางของส่วนซึ่งแรงดันไฟฟ้าสำหรับสายไฟฟ้าแรงสูงและสูงพิเศษที่ความสูงของบุคคลคือ 5 — 20 kV / ม. และสูงกว่า ขึ้นอยู่กับคลาสแรงดันไฟและการออกแบบสายไฟฟ้า

ที่ส่วนรองรับซึ่งความสูงของการระงับของสายไฟนั้นยิ่งใหญ่ที่สุดและเอฟเฟกต์การป้องกันของส่วนรองรับนั้นส่งผลต่อความแรงของสนามที่เล็กที่สุด เนื่องจากคน สัตว์ การขนส่งสามารถอยู่ใต้สายไฟฟ้าได้ จึงจำเป็นต้องประเมินผลกระทบที่เป็นไปได้ของการอยู่ระยะยาวและระยะสั้นของสิ่งมีชีวิตในสนามไฟฟ้าที่มีความแรงต่างกัน

สิ่งที่ไวต่อสนามไฟฟ้าที่สุดคือสัตว์กีบเท้าและคนที่สวมรองเท้าที่แยกพวกมันออกจากพื้น กีบสัตว์ยังเป็นฉนวนที่ดีอีกด้วยในกรณีนี้ ศักย์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำสามารถสูงถึง 10 kV และกระแสพัลส์ผ่านร่างกายเมื่อสัมผัสวัตถุที่ต่อสายดิน (กิ่งพุ่มไม้ ใบหญ้า) คือ 100-200 μA กระแสไฟฟ้าดังกล่าวมีความปลอดภัยต่อร่างกาย แต่ความไม่สบายตัวทำให้สัตว์กีบเท้าหลีกเลี่ยงสายไฟฟ้าแรงสูงในฤดูร้อน

ในการกระทำของสนามไฟฟ้ากับบุคคล กระแสที่ไหลผ่านร่างกายของเขามีบทบาทสำคัญ สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยการนำไฟฟ้าที่สูงของร่างกายมนุษย์ซึ่งอวัยวะที่มีเลือดและน้ำเหลืองไหลเวียนอยู่ในนั้นมีอำนาจเหนือกว่า

ในปัจจุบัน การทดลองในสัตว์และอาสาสมัครของมนุษย์ได้พิสูจน์แล้วว่าความหนาแน่นกระแสที่มีค่าการนำไฟฟ้า 0.1 μA / cm และต่ำกว่าไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของสมอง เนื่องจากกระแสชีวภาพแบบพัลซิ่งซึ่งปกติจะไหลในสมองนั้นมีค่ามากกว่าความหนาแน่นของ กระแสการนำไฟฟ้าดังกล่าว

ที่ความหนาแน่นกระแส 1 μA / cm จะสังเกตเห็นการกะพริบของวงกลมแสงในสายตาของบุคคลความหนาแน่นของกระแสที่สูงขึ้นได้จับค่าเกณฑ์ของการกระตุ้นตัวรับประสาทสัมผัสเช่นเดียวกับเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อซึ่งนำไปสู่ ความกลัวและปฏิกิริยาของมอเตอร์โดยไม่สมัครใจ

ในกรณีที่บุคคลสัมผัสวัตถุที่แยกได้จากพื้นดินในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าที่มีความเข้มมากความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าในพื้นที่ของหัวใจจะขึ้นอยู่กับสถานะของเงื่อนไขพื้นฐาน (ประเภทของรองเท้า สภาพดินเป็นต้น) แต่ก็สามารถถึงค่าดังกล่าวได้แล้ว

ที่กระแสสูงสุดที่สอดคล้องกับ Emax == 15 kV / m (6.225 mA) ส่วนหนึ่งของกระแสนี้ไหลผ่านบริเวณส่วนหัว (ประมาณ 1/3) และบริเวณส่วนหัว (ประมาณ 100 ซม.) ความหนาแน่นกระแส< 0.1 μA / cm ซึ่งเป็นการยืนยันการยอมรับของความแข็งแรงที่ยอมรับได้ 15 kV / m ภายใต้ตัวนำสายเหนือศีรษะ

สำหรับสุขภาพของมนุษย์ ปัญหาคือการกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นกระแสที่เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อและการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามภายนอก V. การคำนวณความหนาแน่นกระแส

มันซับซ้อนเนื่องจากความจริงที่ว่าเส้นทางที่แน่นอนนั้นขึ้นอยู่กับการกระจายของสื่อนำไฟฟ้า y ในเนื้อเยื่อของร่างกาย

ดังนั้นค่าการนำไฟฟ้าเฉพาะของสมองถูกกำหนดเป็น=0.2 ซม. / ม. และกล้ามเนื้อหัวใจใน=0.25 ซม. / ม. ถ้ารัศมีของศีรษะคือ 7.5 ซม. และรัศมีของหัวใจคือ 6 ซม. ดังนั้นผลิตภัณฑ์ yR จะเหมือนกันในทั้งสองกรณี ดังนั้นจึงสามารถเป็นตัวแทนของความหนาแน่นกระแสในบริเวณรอบนอกของหัวใจและสมองได้

มีการระบุว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ปลอดภัยต่อสุขภาพคือประมาณ 0.4 mT ที่ความถี่ 50 หรือ 60 Hz ในสนามแม่เหล็ก (ตั้งแต่ 3 ถึง 10 mTl, f = 10 — 60 Hz) จะสังเกตเห็นการสั่นเล็กน้อยคล้ายกับที่เกิดขึ้นเมื่อลูกตาถูกกด

ความหนาแน่นกระแสเหนี่ยวนำในร่างกายมนุษย์โดยสนามไฟฟ้าของค่าความเข้ม E คำนวณได้ดังนี้:

° ด้วยค่าสัมประสิทธิ์ k ที่แตกต่างกันสำหรับบริเวณสมองและหัวใจ

ค่า k = 3-10-3 cm / Hzm.

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันระบุว่าความแรงของสนามที่รู้สึกถึงการสั่นสะเทือนของเส้นผมโดย 5% ของผู้ชายที่ทำการทดสอบคือ 3 kV / m และสำหรับ 50% ของผู้ชายที่ทำการทดสอบคือ 20 kV / m ขณะนี้ยังไม่มีหลักฐานว่าความรู้สึกที่เกิดจากการกระทำของสนามสร้างผลกระทบใด ๆ เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นกระแสและอิทธิพลทางชีวภาพ สี่ด้านสามารถแยกแยะได้ดังแสดงในตาราง

J, μA / cm ผลที่สังเกตได้ 0.1 ไม่มี 1.0 วงกลมแสงกะพริบในดวงตา 10-50 มีอาการทางประสาทเฉียบพลันคล้ายกับที่เกิดจากไฟฟ้าช็อตมากกว่า 100 มีโอกาสเกิด ventricular fibrillation เพิ่มขึ้น, หัวใจหยุดเต้น, กล้ามเนื้อหายใจกระตุกเป็นเวลานาน, แผลไหม้รุนแรง

ส่วนหลังของค่าความหนาแน่นกระแสหมายถึงเวลาเปิดรับตามลำดับของวงจรหัวใจหนึ่งรอบ เช่น ประมาณ 1 วินาทีต่อคน สำหรับการเปิดรับแสงที่สั้นกว่า ค่าเกณฑ์จะสูงกว่า เพื่อกำหนดค่าเกณฑ์ของความแรงของสนาม การศึกษาทางสรีรวิทยาได้ดำเนินการกับคนในห้องปฏิบัติการที่ความแรง 10 ถึง 32 kV / m พบว่าที่แรงดันไฟฟ้า 5 kV / m คน 80% ไม่รู้สึกเจ็บปวดเมื่อสัมผัสวัตถุที่มีสายดิน เป็นค่าที่ได้รับการยอมรับว่าเป็นบรรทัดฐานเมื่อทำงานในการติดตั้งระบบไฟฟ้าโดยไม่ต้องใช้วิธีป้องกัน

การขึ้นอยู่กับเวลาที่อนุญาตของบุคคลที่อยู่ในสนามไฟฟ้าที่มีความเข้ม E มากกว่าเกณฑ์จะประมาณโดยสมการ

ประสิทธิภาพของสถานะนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการฟื้นฟูสถานะทางสรีรวิทยาของร่างกายในระหว่างวันโดยไม่มีปฏิกิริยาตกค้างและการเปลี่ยนแปลงการทำงานหรือพยาธิสภาพ

มาทำความรู้จักกับผลการวิจัยหลักเกี่ยวกับผลกระทบทางชีวภาพของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียตและต่างประเทศ

ผลกระทบของสนามไฟฟ้าต่อบุคลากร

ในระหว่างการศึกษา มีการติดเครื่องวัดปริมาณรังสีรวมไว้ที่ปลายแขนท่อนบนของคนงานแต่ละคนค่าสัมผัสเฉลี่ยต่อวันสำหรับผู้ปฏิบัติงานบนสายไฟฟ้าแรงสูงพบว่าอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1.5 kV/(m-h) ถึง 24 kV/(m-h) ค่าสูงสุดจะถูกบันทึกไว้ในกรณีที่หายากมาก จากข้อมูลที่ได้รับจากการศึกษา สรุปได้ว่าไม่มีความสัมพันธ์ที่มองเห็นได้ระหว่างการเปิดรับภาคสนามกับสภาวะทั่วไปของสุขภาพของมนุษย์

สายไฟเหนือศีรษะและมะเร็งในเด็ก

ในสถานที่อยู่อาศัย สนามแม่เหล็ก สามารถสร้างได้โดยอุปกรณ์และสายไฟในครัวเรือน สายเคเบิลใต้ดินภายนอกอาคาร และสายไฟเหนือศีรษะ พื้นที่ศึกษาและควบคุมถูกรวมกลุ่มกันที่ระยะ 25 ม. ถัดจากสายไฟเหนือศีรษะ โดยมีระดับความเสี่ยงที่ระยะมากกว่า 100 ม. จากแนวที่ถือว่าเป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน

ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่สนับสนุนสมมติฐานที่ว่าสนามแม่เหล็กความถี่ไฟฟ้ามีอิทธิพลต่อการเกิดมะเร็งในเด็ก

ผลกระทบของไฟฟ้าสถิตต่อเส้นผมของมนุษย์และสัตว์

การศึกษาดำเนินการโดยเชื่อมโยงกับสมมติฐานที่ว่าอิทธิพลของสนามที่สัมผัสได้จากพื้นผิวของผิวหนังเกิดจากการกระทำของแรงไฟฟ้าสถิตบนเส้นผม ผลที่ได้คือพบว่าที่ความแรงของสนาม 50 kV / m ผู้ทดลองรู้สึกคันที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของเส้นผมซึ่งบันทึกด้วยอุปกรณ์พิเศษ

ผลของสนามไฟฟ้าต่อพืช

การทดลองดำเนินการในห้องพิเศษในสนามที่ไม่ถูกบิดเบือนซึ่งมีความเข้ม 0 ถึง 50 กิโลโวลต์/เมตร พบความเสียหายเล็กน้อยต่อเนื้อเยื่อใบที่ระดับแสง 20 ถึง 50 กิโลโวลต์/เมตร ขึ้นอยู่กับลักษณะของพืชและปริมาณความชื้นเริ่มต้น พบเนื้อตายของเนื้อเยื่อในส่วนของพืชที่มีขอบคมพืชหนาที่มีพื้นผิวเรียบมนจะไม่เสียหายที่แรงดันไฟฟ้า 50 kV / m ความเสียหายเป็นผลมาจากมงกุฎบนส่วนที่ยื่นออกมาของพืช ในพืชที่อ่อนแอที่สุด ความเสียหายจะเกิดขึ้นหลังจากได้รับแสง 1-2 ชั่วโมง ที่สำคัญ ในต้นอ่อนข้าวสาลีที่มีปลายแหลมมาก จะสังเกตเห็นยอดและความเสียหายได้ที่แรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างต่ำที่ 20 kV/m นี่คือเกณฑ์ขั้นต่ำสำหรับการด้อยค่าในการศึกษา

กลไกการทำลายเนื้อเยื่อพืชที่เป็นไปได้มากที่สุดคือความร้อน ความเสียหายของเนื้อเยื่อเกิดขึ้นเมื่อความแรงของสนามสูงพอที่จะทำให้เกิดโคโรนาและกระแสโคโรนาความหนาแน่นสูงไหลผ่านปลายใบ ในกรณีนี้ ความร้อนที่ปล่อยออกมาผ่านความต้านทานของเนื้อเยื่อใบส่งผลให้ชั้นแคบตาย ของเซลล์ซึ่งสูญเสียน้ำอย่างรวดเร็ว แห้งและหดตัว อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้มีข้อ จำกัด และเปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวแห้งของพืชมีน้อย

ผลของสนามไฟฟ้าต่อสัตว์

การวิจัยดำเนินการในสองทิศทาง: การวิจัยในระดับระบบชีวภาพและการวิจัยเกณฑ์ของอิทธิพลที่ตรวจพบ ในบรรดาไก่ที่อยู่ในทุ่งที่มีแรงดันไฟฟ้า 80 kV / m พบว่ามีการเพิ่มน้ำหนักความมีชีวิตและอัตราการตายต่ำ เกณฑ์การรับรู้ภาคสนามวัดจากนกพิราบบ้าน นกพิราบแสดงให้เห็นว่ามีกลไกบางอย่างในการตรวจจับสนามไฟฟ้าความเข้มต่ำ ไม่พบการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม มีข้อสังเกตว่า สัตว์ที่อาศัยอยู่ในสนามไฟฟ้าความเข้มสูงอาจประสบกับอาการช็อกเล็กน้อยเนื่องจากปัจจัยภายนอก ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการทดลอง ซึ่งอาจนำไปสู่ความวิตกกังวลและความตื่นเต้นในการทดสอบ

หลายประเทศมีข้อบังคับที่จำกัดขีดจำกัดความแรงของสนามในพื้นที่ของสายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะ แนะนำให้ใช้แรงดันไฟฟ้าสูงสุด 20 kV/m ในสเปน และค่าเดียวกันนี้ถือเป็นขีดจำกัดในเยอรมนีในปัจจุบัน

ความตระหนักของสาธารณะเกี่ยวกับผลกระทบของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าต่อสิ่งมีชีวิตยังคงเพิ่มขึ้น และความสนใจและความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบนี้จะนำไปสู่การวิจัยทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ที่อาศัยอยู่ใกล้สายไฟเหนือศีรษะ

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้:

V.I. Chekhov "ด้านสิ่งแวดล้อมของการส่งไฟฟ้า" (เพื่อดาวน์โหลดหนังสือ — Zip, DjVu)

หนังสือเล่มนี้ให้คำอธิบายทั่วไปเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของสายไฟเหนือศีรษะ ประเด็นการคำนวณความแรงสูงสุดของสนามไฟฟ้าใต้สายไฟฟ้ากระแสสลับและวิธีการลด การปฏิเสธที่ดินใต้แนวเส้นทาง ผลกระทบของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าต่อคน พืช และสัตว์จากลักษณะของคลื่นวิทยุและเสียงรบกวน ได้รับการพิจารณา โดยคำนึงถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของสายไฟฟ้ากระแสตรงและสายไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ

ดูเพิ่มเติมในหัวข้อนี้: การป้องกันบุคคลจากการสัมผัสกับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า