In che modo i campi elettromagnetici delle linee elettriche aeree influenzano persone, animali e piante

L'influenza biologica dei campi elettrici e magnetici sull'organismo dell'uomo e degli animali è stata molto studiata. Gli effetti osservati, se si verificano, sono ancora poco chiari e difficili da definire, quindi questo argomento rimane rilevante.

I campi magnetici del nostro pianeta hanno una duplice origine: naturale e antropogenica. I campi magnetici naturali, le cosiddette tempeste magnetiche, hanno origine nella magnetosfera terrestre. Le perturbazioni magnetiche antropogeniche coprono un territorio più piccolo di quelle naturali, ma la loro manifestazione è molto più intensa e porta quindi danni più tangibili. Come risultato dell'attività tecnica, l'uomo crea campi elettromagnetici artificiali centinaia di volte più forti del campo magnetico naturale della Terra. Le fonti di radiazioni antropiche sono: potenti dispositivi di trasmissione radio, veicoli elettrificati, linee elettriche.

Gamma di frequenze e lunghezze d'onda di alcune sorgenti di radiazione elettromagnetica

Uno dei patogeni più potenti onde elettromagnetiche — correnti a frequenza industriale (50 Hz).Quindi la forza del campo elettrico direttamente sotto la linea elettrica può raggiungere diverse migliaia di volt per metro di terreno, anche se a causa della proprietà di ridurre la tensione dal suolo, già a una distanza di 100 m dalla linea, l'intensità diminuisce drasticamente a diverse decine di volt per metro.

Gli studi sull'effetto biologico di un campo elettrico hanno stabilito che anche a una forza di 1 kV / m ha un effetto negativo sul sistema nervoso umano, che a sua volta porta all'interruzione dell'apparato endocrino e al metabolismo nel corpo (rame , zinco, ferro e cobalto), interrompe le funzioni fisiologiche: frequenza cardiaca, pressione sanguigna, attività cerebrale, processi metabolici e attività immunitaria.

Dal 1972 sono apparse pubblicazioni in cui si considera l'effetto sull'uomo e sugli animali di campi elettrici con un'intensità superiore a 10 kV / m.

Intensità del campo magnetico proporzionale alla corrente e inversamente proporzionale alla distanza; l'intensità del campo elettrico è proporzionale alla tensione (carica) e inversamente proporzionale alla distanza. I parametri di questi campi dipendono dalla classe di tensione, dalle caratteristiche di progettazione e dalle dimensioni geometriche della linea elettrica ad alta tensione. La comparsa di una fonte potente ed estesa di campo elettromagnetico porta a un cambiamento in quei fattori naturali che hanno formato l'ecosistema. I campi elettrici e magnetici possono indurre cariche superficiali e correnti nel corpo umano.

Gli studi dimostrano che la corrente massima nel corpo umano indotta da un campo elettrico è molto più alta della corrente causata da un campo magnetico.Pertanto, l'effetto dannoso di un campo magnetico si manifesta solo alla sua intensità di circa 200 A / m, che si verifica a una distanza di 1-1,5 m dai fili della linea di fase ed è pericoloso solo per il personale di servizio quando si lavora sotto tensione. Questa circostanza ha permesso di concludere che non vi è alcun effetto biologico dei campi magnetici a frequenza industriale su persone e animali sotto le linee elettriche. Pertanto, il campo elettrico delle linee elettriche è il principale fattore biologicamente efficace per la trasmissione estesa di energia, che può diventare una barriera al movimento di varie specie di fauna acquatica e terrestre.

Linee elettriche di campi elettrici e magnetici che interessano una persona che si trova sotto una linea elettrica CA aerea

Sulla base delle caratteristiche di progettazione della trasmissione di potenza (abbassamento del conduttore), la maggiore influenza del campo si verifica nel mezzo della sezione, dove la tensione per le linee ad altissima e altissima tensione all'altezza di una persona è 5 - 20 kV / m e oltre, a seconda della classe di tensione e del design della linea.

Ai supporti, dove l'altezza della sospensione dei fili è massima e l'effetto schermante dei supporti influisce, l'intensità del campo è minima. Poiché persone, animali, mezzi di trasporto possono trovarsi sotto i fili delle linee elettriche, diventa necessario valutare le possibili conseguenze della permanenza a lungo e breve termine degli esseri viventi in un campo elettrico di diversa intensità.

I più sensibili ai campi elettrici sono gli ungulati e le persone con le scarpe che li isolano dal suolo. Anche gli zoccoli degli animali sono buoni isolanti.In questo caso, il potenziale indotto può raggiungere i 10 kV e l'impulso di corrente attraverso il corpo quando si tocca un oggetto messo a terra (ramo di un cespuglio, filo d'erba) è di 100-200 μA. Tali impulsi di corrente sono sicuri per il corpo, ma il disagio fa sì che gli ungulati evitino le linee elettriche ad alta tensione in estate.

Nell'azione di un campo elettrico su una persona, le correnti che scorrono attraverso il suo corpo giocano un ruolo dominante. Ciò è determinato dall'elevata conduttività del corpo umano, dove predominano gli organi con circolazione sanguigna e linfatica.

Allo stato attuale, esperimenti su animali e volontari umani hanno stabilito che la densità di corrente con una conduttività di 0,1 μA / cm e inferiore non influisce sul lavoro del cervello, poiché le biocorrenti pulsate, che normalmente scorrono nel cervello, superano significativamente la densità di tale corrente di conduttività.

A una densità di corrente di 1 μA / cm, si osserva uno sfarfallio di cerchi luminosi negli occhi di una persona, densità di corrente più elevate catturano già i valori soglia di stimolazione dei recettori sensoriali, nonché delle cellule nervose e muscolari, che porta a paura e reazioni motorie involontarie.

Nel caso in cui una persona tocchi oggetti isolati da terra nell'area di un campo elettrico di notevole intensità, la densità di corrente nell'area del cuore dipende fortemente dallo stato delle condizioni di base (tipo di scarpe, condizioni del suolo, ecc.), ma può già raggiungere questi valori.

Alla corrente massima corrispondente a Emax == 15 kV / m (6,225 mA), una certa parte di questa corrente scorre attraverso l'area della testa (circa 1/3) e l'area della testa (circa 100 cm), la densità di corrente< 0,1 μA / cm, che conferma l'ammissibilità della forza accettata di 15 kV / m sotto i conduttori della linea aerea.

Per la salute umana il problema è determinare la relazione tra la densità di corrente indotta nei tessuti e l'induzione magnetica del campo esterno, V. Calcolo della densità di corrente

è complicato dal fatto che il suo percorso esatto dipende dalla distribuzione della conduttanza y nei tessuti del corpo.

Quindi la conduttanza specifica del cervello è determinata in=0,2 cm / m, e il muscolo cardiaco in=0,25 cm / m Se il raggio della testa è 7,5 cm e il raggio del cuore è 6 cm, allora il prodotto yR risulta essere lo stesso in entrambi i casi. Pertanto, è possibile fornire una rappresentazione della densità di corrente nella periferia del cuore e del cervello.

È stato determinato che l'induzione magnetica sicura per la salute è di circa 0,4 mT a una frequenza di 50 o 60 Hz. Nei campi magnetici (da 3 a 10 mTl, f = 10 — 60 Hz), si osserva la comparsa di lievi oscillazioni, simili a quelle che si verificano quando si preme il bulbo oculare.

La densità di corrente indotta nel corpo umano da un campo elettrico di intensità E si calcola come segue:

° Con coefficienti k diversi per le regioni del cervello e del cuore.

Il valore di k =3-10-3 cm/Hzm.

Secondo gli scienziati tedeschi, l'intensità del campo alla quale la vibrazione dei capelli viene avvertita dal 5% degli uomini testati è di 3 kV / m, e per il 50% degli uomini testati è di 20 kV / m. Al momento non ci sono prove che le sensazioni causate dall'azione del campo creino effetti negativi. Per quanto riguarda la relazione tra densità di corrente e influenza biologica, si possono distinguere quattro aree, presentate nella tabella.

J, μA / cm Effetti osservati 0,1 No 1,0 Cerchi luminosi tremolanti negli occhi 10-50 Sintomi nevralgici acuti simili a quelli causati da una scossa elettrica più di 100 Aumento della probabilità di fibrillazione ventricolare, arresto cardiaco, spasmo prolungato dei muscoli respiratori, gravi ustioni

L'ultima regione del valore di densità di corrente si riferisce a tempi di esposizione dell'ordine di un ciclo cardiaco, cioè circa 1 s per persona. Per esposizioni più brevi, i valori di soglia sono più alti. Per determinare il valore di soglia dell'intensità del campo, sono stati condotti studi fisiologici su persone in condizioni di laboratorio con un'intensità compresa tra 10 e 32 kV / m. È stato riscontrato che a una tensione di 5 kV / m, l'80% delle persone non avverte dolore durante le scariche quando tocca oggetti con messa a terra. È questo valore che è accettato come normativo quando si lavora in impianti elettrici senza l'uso di mezzi di protezione.

La dipendenza del tempo consentito di permanenza di una persona in un campo elettrico con un'intensità E maggiore della soglia è approssimata dall'equazione

L'esecuzione di questo stato garantisce l'auto-ripristino dello stato fisiologico del corpo durante il giorno senza reazioni residue e cambiamenti funzionali o patologici.

Conosciamo i principali risultati della ricerca sugli effetti biologici dei campi elettrici e magnetici condotti da scienziati sovietici e stranieri.

Effetti dei campi elettrici sul personale

Durante gli studi, un dosimetro integratore è stato attaccato all'avambraccio superiore di ciascun lavoratore.L'esposizione giornaliera media per i lavoratori sulle linee ad alta tensione è risultata compresa tra 1,5 kV/(m-h) e 24 kV/(m-h). I valori massimi sono annotati in casi molto rari. Dai dati ottenuti dallo studio si può concludere che non esiste alcuna relazione riconoscibile tra l'esposizione al campo e lo stato generale della salute umana.

Linee elettriche aeree e cancro infantile

In locali residenziali campo magnetico possono essere creati da apparecchiature elettriche domestiche e cablaggi, cavi interrati all'aperto e linee elettriche aeree. I siti di studio e di controllo sono stati raggruppati a intervalli di 25 m accanto alla linea elettrica aerea, con il grado di rischio a una distanza superiore a 100 m dalla linea preso come unità.

Questi risultati non supportano l'ipotesi che i campi magnetici a frequenza industriale influenzino l'insorgenza del cancro nei bambini.

Effetto elettrostatico su peli umani e animali

Lo studio è stato condotto in connessione con l'ipotesi che l'influenza del campo avvertito dalla superficie della pelle sia causata dall'azione delle forze elettrostatiche sui capelli. Di conseguenza, è stato riscontrato che a un'intensità di campo di 50 kV / m, il soggetto avvertiva prurito associato alle vibrazioni dei capelli, che veniva registrato con dispositivi speciali.

Effetto del campo elettrico sulle piante

Gli esperimenti sono stati condotti in una camera speciale in un campo non distorto con un'intensità da 0 a 50 kV/m. Lievi danni al tessuto fogliare sono stati riscontrati a esposizioni da 20 a 50 kV/m, a seconda della configurazione della pianta e del contenuto di umidità iniziale. La necrosi tissutale è stata osservata nelle parti della pianta con spigoli vivi.Le piante spesse con una superficie liscia e arrotondata non vengono danneggiate a una tensione di 50 kV / m. Il danno è il risultato della chioma sulle parti sporgenti della pianta. Nelle piante più deboli il danno si osserva 1-2 ore dopo l'esposizione. È importante sottolineare che, nelle piantine di grano con estremità molto affilate, la corona e il danno erano evidenti a una tensione relativamente bassa di 20 kV/m. Questa è la soglia più bassa per la compromissione negli studi.

Il meccanismo più probabile di danno ai tessuti vegetali è termico. Il danno tissutale si verifica quando l'intensità del campo diventa sufficientemente elevata da causare la corona e una corrente corona ad alta densità passa attraverso la punta della foglia.Il calore rilasciato in questo caso attraverso la resistenza del tessuto fogliare provoca la morte di uno strato stretto di cellule, che perdono acqua in tempi relativamente brevi, si seccano e si restringono. Tuttavia, questo processo ha un limite e la percentuale della superficie essiccata della pianta è piccola.

L'effetto del campo elettrico sugli animali

La ricerca è stata condotta in due direzioni: ricerca a livello di biosistema e ricerca delle soglie delle influenze rilevate. Tra i polli posti in un campo con una tensione di 80 kV / m, sono stati rilevati aumento di peso, vitalità e bassa mortalità. La soglia di percezione del campo è stata misurata sui piccioni viaggiatori. È stato dimostrato che i piccioni hanno un meccanismo per rilevare campi elettrici a bassa intensità. Non sono state osservate alterazioni genetiche. Si noti che gli animali che vivono in un campo elettrico ad alta intensità possono subire un mini-shock dovuto a fattori esterni, a seconda delle condizioni dell'esperimento, che possono portare a una certa ansia ed eccitazione del testato.

Un certo numero di paesi ha regolamenti che limitano i limiti di intensità di campo nell'area delle linee di trasmissione aeree. In Spagna è raccomandata una tensione massima di 20 kV/m, e lo stesso valore è attualmente considerato il limite in Germania.

La consapevolezza pubblica dell'effetto del campo elettromagnetico sugli organismi viventi continua a crescere e un certo interesse e preoccupazione per questo effetto porteranno a continuare la ricerca medica pertinente, specialmente nelle persone che vivono vicino alle linee elettriche aeree.

Ulteriori informazioni su questo argomento:

VI Cechov "Aspetti ambientali della trasmissione di elettricità" (per scaricare il libro — Zip, DjVu)

Il libro fornisce una descrizione generale dell'impatto ambientale delle linee elettriche aeree. I problemi di calcolo della forza massima del campo elettrico sotto la linea di corrente alternata e i metodi della sua riduzione, il rifiuto delle terre sotto la linea del percorso, l'impatto del campo elettromagnetico su persone, flora e fauna dall'aspetto del rumore radio e acustico sono considerati. Vengono considerate le caratteristiche dell'impatto ambientale delle linee in corrente continua e delle linee in cavo ad altissima tensione.

Vedi anche su questo argomento: Protezione di una persona dall'esposizione a radiazioni elettromagnetiche