Naše prebivalstvo je v zadnjih nekaj letih postalo zelo zaskrbljeno zaradi elektromagnetnega onesnaževanja. Obstaja resnično vprašanje, kako elektromagnetna polja (EMF) vplivajo na zdravje ljudi. Trenutno so glavni razlog za zaskrbljenost glede EMF posledice mobilnih telefonov, zlasti razvoj celičnih stolpov v bližini stanovanjskih območij.
V svetu znanosti obstaja veliko nesoglasij o tem, kako elektromagnetno sevanje nizke ravni vpliva na ljudi. Zdi se, da obstajajo znanstvene študije, ki kažejo na možnost zdravstvenih posledic za ljudi zaradi reakcije telesa na elektromagnetne valove, medtem ko druge študije te podatke zavračajo in pravijo, da so začetne študije pristranske in jih ni mogoče ponoviti. Cilj tega članka ni zagotoviti znanstvenih podatkov v prid kateri koli trditvi, temveč skuša hitro 'artikulirati' obe stališči in pomagati bralcem pri določanju najverjetnejših virov EMF v zaprtih prostorih.
Učinki EMF na zdravje
Raziskave, ki povezujejo posledice elektromagnetnih polj na zdravje ljudi, temeljijo na ustvarjanju majhnih tokov, ki spremenijo normalno ionsko ravnovesje v telesu. Raziskovalci na primer trdijo, da električno polje 2,5 kV/m, ki deluje pri 60 Hz, ustvari približno milijardo ampera na kvadratni centimeter.
Ta raven toka je nižja od praga človeškega zaznavanja, ki velja za najmanjšo količino toka, ki ga ljudje lahko doživijo, da teče skozi njihova telesa. Kljub temu mnogi strokovnjaki verjamejo, da imajo ti neverjetno majhni tokovi potencial za interakcijo s človeškimi celicami, spreminjanje njihove normalne sinteze beljakovin in s tem povečanje tveganja za nastanek številnih bolezni.
Po drugi strani pa mnogi raziskovalci trdijo, da je sklep popolnoma neutemeljen, ker rezultati niso bili preverjeni z laboratorijskimi preiskavami, kot zahteva znanost. Slednji znanstveniki menijo, da ni razloga za skrb, ker ni nobene verjetne in preverljive teorije o tem, kako elektromagnetno sevanje nizke ravni vpliva na človeške celice (v znanstveni literaturi imenovano biološki učinki).
V obeh scenarijih različne raziskovalne organizacije verjamejo, da je priporočljivo, da se elektromagnetnim poljem, kjer je to potrebno, izogibamo, tudi če ni znanstvenih dokazov, ki bi nizko stopnjo EMF povezovali z vplivi na zdravje.
O čem bomo razpravljali
V tej objavi bomo razpravljali o EMF nizke ravni v nasprotju z EMF višje ravni, ki lahko povzroči dobro znane posledice, kot je električni udar, ko se dotaknete električnega priključka pod napetostjo. Dodatno si bomo ogledali najbolj tipične vire EMF in navedli nekaj približnih vrednosti EMF, ki jih lahko srečamo v vsakdanjem življenju. Ključnega pomena je vedeti, da je jakost polja, zaznana v tipičnem ameriškem domu, znatno pod varnostnim standardom, ki ga določajo številne organizacije.
Če pa se zavemo 'vročih točk' v domu, lahko preoblikujemo prostor, da bo manj ranljiv.
Električne in magnetne poljske jakosti, ki so prikazane v tem članku, so bile izmerjene z merilnikom TriField, ki analizira tudi radijska in mikrovalovna puščanja ter posamezne električne in magnetne poljske jakosti.
Ključnega pomena je vedeti, da je merilnik TriField osnovna, poceni naprava, ki najverjetneje ne bi izpolnjevala zahtev, ki so jih določili regulativni organi glede sprejemljivih mejnih vrednosti izpostavljenosti EMF. Kljub temu orodje služi našim potrebam veliko nad pričakovanji.
Tehnične informacije o EMF
Kadarkoli obstaja napetostna razlika med dvema prevodnikoma, nastanejo električna polja. Nasprotno, ko se količina električnega toka poveča, nastanejo večja magnetna polja s prehodom elektronov, ki nastanejo v električnem toku.
Ker želimo izmeriti poljske jakosti tik okoli virov EMF (kot je gospodinjski aparat), smo v območju, ki se imenuje 'bližnje polje'. Električno in magnetno polje se razlikujeta in delujeta neodvisno v 'bližnjem polju' (kar pomeni, da lahko obstaja magnetno polje v odsotnosti električnega polja ali električno polje v odsotnosti magnetnega polja). Za razliko od bližnjega polja sta električna in magnetna polja v daljnem polju med seboj povezana.
Električna polja je mogoče učinkovito izolirati s prevodnim materialom ali celo s človeškim telesom. Magnetna polja pa lahko prodrejo v človeško telo in zgradbe.
V primerjavi z električnimi polji je pred magnetnimi polji težje zaščititi, zato je potrebna uporaba dragih feromagnetnih materialov, ki se večinoma ne uporabljajo v gradbeništvu ali vsakodnevni uporabi.
Magnetna polja se najpogosteje pojavljajo v domovih zaradi težav z zaščito in dejstva, da jih proizvaja oprema, ki porablja velik tok.
Enoti za merjenje električnih polj sta kV/m ali kV/cm (1 kV/cm = 100 kV/m). Teslas (T) ali Gauss (G) se uporabljajo za merjenje magnetnih polj. Naslednja enačba predstavlja njuno razmerje.
1T = 10.000 G
Zaradi relativno majhne magnitude so magnetna polja v stanovanjskih območjih izračunana v miligaussih (mG). Ko elektromagnetna polja, ki jih povzročajo napetosti in tokovi, pridejo v stik s prevodnimi materiali, se razširijo podobno kot radijski valovi in povzročijo pretok tokov. Glede na značilnosti valovne dolžine lahko elektromagnetna polja na splošno razdelimo v naslednje kategorije.
DC statična polja
Statični magneti ali magnetno polje Zemlje, na primer, lahko povzročijo statična polja. Njihova povezava s človeškim telesom naj bi bila varna pri srednjih in celo zmernih jakostnih ravneh, saj so enosmerni in delujejo na ničelni frekvenci ter zato ne silijo električnega toka v telo.
Primeri teh polj vključujejo zemeljsko magnetno polje, ki ima jakost 500 mG; industrijska magnetna polja, kjer so lahko nekateri delavci dlje časa brez škode izpostavljeni sevanju do 500 G; in slikanje z magnetno resonanco (MRI), kjer so bolniki lahko izpostavljeni poljem do 40.000 G brez škode, čeprav v kratkih časovnih intervalih.
Elektromagnetna polja z nizko frekvenco
EMF s frekvenčnimi ravnmi, nižjimi od 3 kHz, se štejejo za nizkofrekvenčna polja. Električno distribucijsko omrežje, ki proizvaja polja pri 60 Hz kot tudi harmonike pri 120 Hz, 180 Hz itd., je glavni vir teh polj v stanovanjskih in industrijskih lokacijah. To so elektromagnetna polja, ki jih spremljamo v hiši.
EMF polja z visoko frekvenco
Visokofrekvenčna elektromagnetna polja so tista, ki imajo frekvence nad 3 kHz. Ti so večinoma proizvedeni z oddajanjem v vseh spektralnih pasovih, vključno z dvosmernim radiom, komercialnimi radijskimi signali AM in FM itd.
Učinki fluorescenčne razsvetljave v kleti
Blatna soba, ki jo pogosto najdemo v kleti, ima veliko električnih predmetov in je ogromna, zaradi česar je mesto z največjimi magnetnimi polji. V višini ramen operaterja v kleti je bila jakost okoliškega magnetnega polja določena na 2 mG, v višini glave operaterja pa 3 mG (z vsemi izklopljenimi napravami).
Razporeditev električne napeljave v našem domu, ki povezuje strop kleti z zgornjim nadstropjem, je dejansko tista, ki je omogočila rast magnetnega polja, ko je bil detektor dvignjen višje proti stropu.
Fluorescentna razsvetljava, ki jo pogosto najdemo v pralnicah, kleteh in garažah, je močan generator tako električnih kot magnetnih polj. Po vklopu fluorescentnih luči je bilo pregledano magnetno polje ozadja v istem prostoru in ugotovljeno je bilo 2 mG v višini prsnega koša (enaka vrednost kot, ko so bile luči ugasnjene) in 5 mG v višini glave.
Dodaten pretok toka v fluorescentnih sijalkah je morda povzročil skok pri drugi meritvi. Magnetno polje je bistveno močnejše na razdalji 6 palcev od svetlobnega sistema, kljub le rahlemu povečanju ozadja, kot je prikazano na sliki 1 spodaj.
Moč električnega in magnetnega polja v 55-palčni fluorescenčni cevi je prikazana v tabeli 1 spodaj. Koncentracija EMF, ki jo proizvajajo fluorescentne sijalke, je očitno zelo nesorazmerna, če primerjamo številke v tabeli 1 s tistimi, prikazanimi na grafu na sliki 1. Vendar pa imajo območja z večjimi magnetnimi polji tudi močna električna polja.
Ugotovljeno je bilo, da je območje z največjim električnim poljem 10 palcev od konca napeljave. Graf na sliki 2 prikazuje, kako električna polja slabijo, ko se oddaljujemo od vira.
Napravo EMF smo premaknili stran od fluorescenčne sijalke, potem ko smo ohranili dosledno razdaljo 10 palcev od konca, ki je ustvaril največje električno polje za meritve ravni EMF, prikazane na sliki 2. Ugotovljeno je bilo, da ko se detektor oddalji od vira , začetni odčitek poljske jakosti dramatično pade.
EMF sevanja velikih naprav
Kot smo že omenili, je bilo magnetno polje, izmerjeno na višini ramen v kleti, ne glede na to, ali so bile fluorescentne luči prižgane ali ugasnjene, 2 mG. Pralni in sušilni stroj sta bila izklopljena, medtem ko so bile meritve zbrane na mestu poleg njiju. V višini ramen, 2 metra stran od pralnega stroja, ko je bil pralni stroj vklopljen, je bilo magnetno polje 3 mG.
Sušilnik za lase (in druga podobna oprema) ima magnetno polje, ki je močnejše na mestu, kjer napajalni kabel vstopi v napravo. Ugotovljeno je bilo, da je to 15 mG za pralni stroj. Vendar pa je zaradi namestitve motorja z visoko porabo toka dno aparata imelo največje izmerjeno magnetno polje.
Tabela 2 prikazuje jakost magnetnega polja, izmerjeno nekje na sprednji strani pralnega stroja na različnih višinah nad dnom.
Ker je moč magnetnega polja popolnoma odvisna od delovanja stroja, so prve največje številke, kar pomeni najmočnejša opažena magnetna polja. V vsakem primeru dokazuje, da so magnetna polja, ki jih proizvajajo pralni stroji, močna. Ko je bil električni sušilni stroj vklopljen, sta lokacija, kjer napajalni kabel vstopa v napravo, in sam napajalni kabel proizvajala najmočnejša magnetna polja, oba sta merila 100 mG.
Magnetna polja, ki jih proizvaja električni sušilni stroj, so v nasprotju s pralnim strojem ostala nespremenjena, ko je bil testni instrument spuščen proti tlom. Razumno je verjeti, da je velikost EMF enaka vsoti posameznih prispevkov, kadar sta dve ali več naprav vklopljeni hkrati.
Učinki sevanja iz malih aparatov
Močnih magnetnih polj ne proizvaja samo velika električna oprema. Tudi majhne, prenosne električne naprave lahko sproščajo elektromagnetna polja v velikostih, podobnih tistim od pralnega stroja. Parni likalnik proizvaja magnetno polje 40 mG okoli napajalnega kabla in okoli ročaja.
Kot je razvidno iz slike 3, so najmočnejša polja na stranskih stenah, kjer lahko dosežejo vrednosti do 100 mG, preden oslabijo, ko se odmikamo od železa. Ugotovljeno je bilo, da je bistvena jakost magnetnega polja, ki jo ustvari električni zatemnilnik svetlobe, 20 mG, z vrhovi, ki lahko dosežejo višje od 100 mG, odvisno od njegove usmerjenosti.
EMF iz računalnikov in televizorjev
Drugi možni povzročitelji tako električnih kot magnetnih polj so televizorji in računalniki. Izmerjeno je bilo električno polje 5 kV/m, magnetno polje pa 15 mG na razdalji 2 čevljev od običajnega TV sprejemnika. Polja so padla za do 5 mG in 1 kV/m na razdalji 3 čevljev.
Intenzivnost magnetnega polja, izmerjena na razdalji 20 palcev od računalniškega monitorja, kar je standard za večino potrošnikov, je bila 35 mG. Ob različnih komponentah računalnika, vključno s CPE, tipkovnico, zvočniki itd., je bilo ugotovljeno, da je magnetno polje ostalo precej dosledno.
EMF zunaj hiše?
V nasprotju s splošnim mnenjem visokonapetostni transformatorji na drogu kljub ogromni količini toka, ki ga lahko prenesejo, proizvajajo zelo šibko magnetno polje. Ugotovljeno je bilo, da je jakost magnetnega polja le 3 mG blizu transformatorja.
Ti transformatorji so še posebej dobro zaščiteni za zmanjšanje izgub energije, saj sevanje elektromagnetnih polj pomeni zapravljanje energije za elektroenergetska podjetja.
Tako transformatorji zelo malo prispevajo k elektromagnetnemu onesnaženju v stanovanju zaradi nizkih koncentracij EMF in njihove lege. Na ohišju zunanjega električnega števca je glavna električna napeljava inducirala magnetna polja 100 mG. Zaznal je magnetno polje 100 mG na razdalji 3 palcev od merilnika, električnega polja pa ne.
Nekaj zaključnih pripomb
Kot smo že omenili, je bil cilj tega članka zagotoviti povzetek, kako in zakaj nastajajo elektromagnetna polja, ter zagotoviti relativno meritev jakosti polja, ki ga proizvaja več tipičnih gospodinjskih naprav.
Pri vgradnji opreme v hišo je treba upoštevati, kako hitro električna in magnetna polja slabijo, ko se odmikamo od teh virov. Gledalcem priporočamo, da sami presojajo in se razsvetlijo z branjem najnovejših raziskav in znanstvenih rezultatov na tem spornem področju, saj korelacija med EMF in posledicami za zdravje v znanstveni skupnosti ni potrjena.
