III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ НА ЧЕЛОВЕКА.
Князева А.А.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Актуальность.

Интенсивное использование электромагнитной и электрической энергии в современном обществе привело к формированию нового не мало важного фактора загрязнения окружающей среды - электромагнитного. В настоящее время мировой общественностью признано, что электромагнитное поле искусственного происхождения является значимым экологическим фактором с высокой биологической активностью.

Цель работы: выявить возможное отрицательное воздействие электрических приборов на здоровье учащихся.

Для достижения поставленной цели, были сформулированы следующие задачи:

  • изучить различные теоретические источники по теме исследования;

  • провести опрос учащихся с целью выявления частоты использования ими сотового телефона, компьютера в течение дня;

  • провести тестирование учащихся с целью определения их слуховой и зрительной памяти;

  • произвести замеры электромагнитного поля в классах школы;

  • составить памятку для учащихся по безопасному пользованию сотовым телефоном, компьютером.

Предмет исследования: электромагнитное поле электрических приборов.

Объект исследования: здоровье учащихся.

Гипотеза: предположим, что электромагнитные волны от компьютера и сотовых телефонов негативно влияют на школьников.

Методы исследования: исследования публицистических и научных источников, наблюдение, измерения, анкетирование, тестирование, анализ.

Глава I. Теоретическая часть.

I. 1 Электромагнитное загрязнение.

Электромагнитные поля давно стали неотъемлемой частью нашей жизни. Они создаются электрическим и магнитным полями, которые «порождают» друг друга при взаимодействии электрически заряженных тел. Результатом их взаимодействия является электромагнитное излучение, которое не всегда оказывается безопасным для человека.

Электромагнитный фон неотъемлемое условие существования всего живого на Земле. Ранее, живым организмам не было необходимости особым образом реагировать на него и приспосабливаться. Он был обычен и привычен. Влияние естественных электромагнитных полей, волн и излучений человек испытывал на всех этапах и во всех сферах своей жизнедеятельности. Такое свойство приписывали камням. Драгоценные и полудрагоценные, они имели положительное или отрицательное воздействие на здоровье и судьбу человека, их носившего.

В настоящее время электромагнитное влияние на людей и окружающую среду превратилось из «вероятностного» в реальное. И произошло это с внедрением в промышленное производство изобретений в области электромагнитных полей, в том числе и Николы Тесла. Появились такие источники излучения, длины волн которых в природной среде не существовали.

Любое устройство, которое вырабатывает или использует электрическую энергию, является источником электромагнитного излучения. Это телевизионные и радиолокационные станции, высоковольтные линии электропередач промышленной частоты, рентгеновские, плазменные и лазерные установки, атомные и ядерные реакторы, термические промышленные цеха и многое другое. Для человека мощным источником излучений стала мобильная связь.

Все, что неестественно, стало источником загрязнения, а вместе с этим появилось понятие – «электромагнитное загрязнение окружающей среды». Появилось даже понятие «электромагнитный смог». Это отрицательное воздействие на живые организмы низкочастотного и сверх низкочастотного излучения от устройств производящих, передающих или использующих электромагнитную энергию. Этот смог бывает на открытой местности, в помещении или от мобильных устройств. Для него характерно воздействие нескольких источников одновременно.

I. 2 Вредное воздействие излучения на живые организмы

Точный механизм воздействия этого вида излучений на живой организм неизвестен. В первую очередь его влиянию подвержена мембранная структура клеток. Электромагнитное загрязнение окружающей среды начинается с общего для всего живого компонента – воды. Воздействие на нее имеет определяющее значение. Под воздействием поля меняются свойство воды, что сказывается на скорости реакций, проходящих в организме.

На клеточном уровне, самой чувствительной к различным физическим и химическим раздражителям и воздействиям является мембрана. Даже незначительное электромагнитное облучение влечет за собой морфологические и функциональные нарушения в ней. Энергия поля клетки в результате этого преобразуется в другие виды, а клетка может увеличиться в размерах.

Микроорганизмы очень чувствительны к даже слабым электромагнитным полям. При воздействии на них полем, это проявляется в снижении двигательной активности, способности к выживанию и, соответственно, повышенной смертностью. Более того, облучение может вызывать мутации.

Растения реагируют на воздействие слабых и сильных полей. Как правило, эта реакция отражается на росте и функции размножения. Отмечены изменения в форме и размерах листьев, цветков и стеблей растений, произрастающих под линиями электропередач, а также на прирост деревьев, произрастающих вблизи. Сверхвысокочастотное излучение на картофель и пшеницу потерь урожая у них не вызывало. Различное влияние на растительный мир, как на основной источник кислорода и питания на Земле, это уже сильный аргумент, чтобы начать более многосторонние исследования.

Живущие в растительном мире насекомые, по-своему реагируют на воздействие излучений. Некоторые виды, в зависимости от строения тела и способа жизни, замедляют свое развитие и рост, может быть потеря ориентации или повышенная агрессивность. Но основная реакция – это стремление избежать воздействия поля линий электропередач. Если же речь идет о воздействии СВЧ-излучения, то это, как правило, вызывает летальный исход, что говорит о меньшей устойчивости насекомых к этому виду излучения, чем растений.

Установлено, что под воздействием электромагнитного поля, страдает, прежде всего, центральная нервная система птиц и животных. У крыс вызывает изменение общего состояния, нарушение обмена веществ, внутриутробного и постнатального развития плода у самок, а у самцов проявляется бесплодием. У других видов млекопитающих аналогичных последствий не наблюдается. Таких как овец. Если у свиней, подвергавшимся облучению, появлялось беспокойство и дискомфорт во время сна, то у коров повышалась смертность у телят или они рождались с аномалиями.

Характерно, что птица не гнездиться возле радиолокационных станций.

Воздействие на разные виды животных не носит одинакового характера и может сказаться на соотношении видов в рамках одной экосистемы. А это обязательно приведет к дисбалансу и нарушению ее устойчивости, а затем, возможно, ее изменению и исчезновению.

В наше время невозможно представить жизнь без электроприборов, особенно компьютера и мобильного телефона. Использование компьютеров во всех сферах жизни становится все шире и потому все больше людей вынуждены проводить целые дни у мониторов компьютеров. Основные вредные факторы влияющие на состояние здоровья людей, работающих за компьютером: сидячее положение в течение длительного времени; воздействие электромагнитного излучения монитора; утомление глаз, нагрузка на зрение; перегрузка суставов кистей; стресс при потере информации.

Излучение мобильных телефонов повреждает области мозга связанные с обучением, памятью и передвижением.

Наш глаз устроен таким образом, что ему чрезвычайно сложно фокусировать свой взгляд на минимальном по размерам объекте. Глазной мышце приходится прилагать нечеловеческие усилия, чтобы передавать в наш мозг чёткую картинку, достаточно двухчасового общения (подряд) в день с вашим мобильным другом, чтобы через год ваше зрение упало на 12-14%.

Человек, который несколько лет пользуется наушниками регулярно, ускоряет процесс старения слуха в два-три раза. Появляется эффект ложных сигналов.

Результаты бактериологических исследований доказывают, что на корпусе мобильного телефона больше бактерий, чем на дверных ручках, клавиатурах, подошвах обуви.

I. 3 Нормативное регулирование.

Существует правовое понятие электромагнитного загрязнения. Оно касается использования радиоволн вне разрешенных диапазонов или с превышением их уровня. Контроль за этим ведут международные структуры, такие как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), и национальные государственные институты и контролирующие органы.

Российское законодательство в сфере электромагнитных излучений основывается на следующих нормативно-правовых документах:

- Конституция РФ. Статья 42. Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду;

- Федеральный закон «Об охране окружающей среды»;

- Федеральный закон «О санитарном – эпидемиологическом благополучии населения».

Жилые помещения по уровням неионизирующих излучений должны соответствовать санитарным правилам в целях обеспечения безопасных и безвредных условий проживания независимо от его срока;

- Федеральный закон «О государственном регулировании в области обеспечения электромагнитной совместимости технических средств»;

- Федеральный закон «О связи» (регулирование использования радиочастотного спектра, о распределении радиочастотного спектра, о выделении полос радиочастот и присвоении (назначении) радиочастот или радиочастотных каналов, а также о контроле за излучениями радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств);

- Национальная система стандартов (ГОСТ, СанПиН).

Несмотря на то, что магнитное поле во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в России не нормируется. Причина - нет денег для исследований и разработки норм. Большая часть ЛЭП строилась без учета этой опасности.

На основании массовых эпидемиологических обследований населения, проживающего в условиях облучения магнитными полями ЛЭП как безопасный или "нормальный" уровень для условий продолжительного облучения, не приводящий к онкологическим заболеваниям, независимо друг от друга шведскими и американскими специалистами рекомендована величина плотности потока магнитной индукции 0,2 - 0,3 мкТл.

Глава II. Практическая часть

Участники исследования: подростки 14-17 лет (8, 11 классы) в количестве 105 человек (41 мальчик, 64 девочки).

Для проведения исследования нами была разработана анкета «Сотовый телефон и компьютер кто они - друзья или враги?», проведены тест «Слух» и тест «Зрительная память» (Приложение 1)

Обработка полученных результатов проводилась по каждой вопросу отдельно для всех участников, а так же отдельно для девочек и для мальчиков. Результат по каждой из групп вычислен в процентах.

Для получения общей картины, результаты сведены в таблицы:

II.1 Результаты опроса учащихся«Сотовый телефон и компьютер кто они - друзья или враги?».

Вопрос

Ответ

1

Какое количество электрических приборов имеется в вашей квартире (число)?

От 10-30 приборов

2

Есть ли в твоей спальне телевизор и компьютер?

Да - 52%, нет – 18%, компьютер - 30%

3

Есть ли у тебя компьютер (ноутбук)?

Да – 99%, нет – 1%

4

Есть ли у тебя сотовый телефон?

Да – 100%

5

Где ты носишь сотовый телефон?

Карман – 65%, сумка – 31%, в руке – 4%

6

Как ты думаешь, сотовый телефон и компьютер наносят вред здоровью? Если «да», то какой вред?

Да – 70%, нет – 30%. Симптомы: частые головные боли, понижается зрение, становишься агрессивным, появляется зависимость, нарушается осанка, ухудшается память, получаешь излучение.

7

Соблюдаете ли вы меры предосторожности при пользовании телефоном и компьютером?

Да – 62%, нет – 38%

8

Для чего тебе нужен телефон?

Звонить родителям и общаться в соцсетях с друзьями – 87%, для информации – 8%, для учебы – 5%

9

Сколько времени в сутки ты проводишь с телефоном?

30 мин – 7%, 2-4 ч – 35%, 12-15 ч – 53%, много – 5%

10

Сколько времени ты сможешь прожить без телефона?

Не знаю – 13%, 1 день -14%, 1 неделю – 17%, сколько нужно – 57%

11

Сколько раз в день ты звонишь по телефону? Как долго длится твой разговор?

1-10 раз по 2-10 мин – 72%, много – 14%, по-разному – 14%

12

Сколько лет ты им пользуешься?

3-7 лет – 62%, 8-10 лет – 38%

13

Как часто ты пользуешься компьютером?

Не пользуюсь – 5%,редко – 33%, 2 ч в день – 13%, каждый день – 49%

14

Для чего используете компьютер?

Для учебы – 53%, общение – 12%, просмотр фильмов – 21%, для игр – 16%

15

Испытываешь ли ты чувство усталости после долгой работы за компьютером?

Нет – 55%, да – 45%

16

У тебя хорошее зрение?

Нет – 27%, да – 70%, не знаю – 3%

17

Испытываешь ли ты стресс при потере информации?

Нет – 58%, да – 42%

Вывод.

С уверенностью можно сказать, что каждый ребенок подвергает себя вредному влиянию магнитного поля (вопрос 1,3,6), причем понимая это. Если сравнивать результаты по возрастной категории, то учащиеся 8 классов более зависимы от общения по телефону, чем 11 классы (вопрос 8,9,12). Сравнивая, категорию мальчиков и девочек пришла к выводу, что мальчики чаще и дольше проводят времени за компьютером или ноутбуком, играя в игры (13,14,17).

II.2 Результаты тестирования учащихся.

Задание 1. Запомни предметы, разложенные на столе ( бумага, стакан с водой, чашка, ложка, картон, ножницы, книга, вилка). Повернись к столу спиной. Внимательно слушай и, не глядя, рассказывай о том, что я буду делать.

Тест «Слух»

Действие

Результат

1

Мять бумагу

90%

2

Переливать воду

94%

3

Стучать ложкой по чашке

79%

4

Резать картон ножницами

56%

5

Стучать ложкой о вилку

73%

6

Рвать бумагу

96%

Задание 2. Послушай и повтори ритм, который я буду отхлопывать. Повторяй за мной не глядя, только по слуху.

Ритмический рисунок (Х – хлопок)

Х _ Х

ХХ _ Х

Х _ ХХ

ХХ _ ХХ

ХХХ _ ХХ

ХХ _ ХХХ

Х _ ХХ _ ХХ

ХХ _ Х _ ХХ

Вывод. В основном все ребята справились с обоими заданиями. В задании 1 затруднение вызвали те упражнения, в которых необходимо было уточнить материал предмета. Во втором задании % точности снижался с усложнением комбинации (выполнено 90%). Слух в пределах нормы, но необходимо тренировать.

Тест «Зрительная память»

С помощью данного теста можно исследовать особенности зрительной памяти ребенка.

На 5 слайдах представлено несколько картинок. Не торопясь посмотрите на картинку (по 5-6 секунд) и постарайтесь запомнить предметы, цвета, расположения. Перечислите (зарисуйте) предметы, которые запомнили. Порядок и цвет воспроизведения имеет значение.

№ слайда

Результат

1 слайд

67%, ошибки в расположении

2 слайд

28%, ошибки с формой фигур и гаммой цветов

3 слайд

70%

4 слайд

83%

5 слайд

94%

Оценка:

  • хороший результат - 1 ошибка

  • удовлетворительный результат - 2-3 ошибки

  • неудовлетворительный результат - меньше половины картинок.

Результаты тестирования даны в % от общего числа.

Вывод. Почти все учащиеся справились с данным заданием, кроме упражнения на слайде 2 и 1. В данных упражнениях необходимо было запомнить геометрические фигуры, их цвета, расположение. Несмотря на то, что данный тест рассчитан на детей 6-7 лет, % процент выполнения мне кажется низким, и это обусловлено как раз влиянием электромагнитных полей на область головы, зрительный нерв, память. Причем из данных опроса примерно 25% учащихся имеют слабое зрение.

II.3 Измерение ЭМП в кабинетах

При использовании оборудования из цифровой лаборатории einsteina мы провели измерения ЭМП в кабинетах физики, информатики, спортивного зала, столовой, библиотеке.

Кабинет физики – от -2,6 мТл до 1мТл (через стенку с кабинетом информатики),

спортивный зал – от -2,4 мкТл до 1,2 мкТл,

библиотека – от -2,4 мкТл до 1 мкТл,

столовая – от -1,8 мкТл до 1,2 мкТл (приложение 2 рис. 1).

Кабинет информатики – от -3 мТл до 1мТл при включенных компьютерах (приложение 2 рис. 2).

Измерили ЭМП от сотовых телефонов, пройдя по ряду – от -9 мкТл до 4мкТл (приложение 2 рис. 3).

Телефоны вместе:

- во время звонка - от – 0,08 Тл до о,24 Тл,

- во время разговора - от - 0,12 мТл до 0,2 мТл (приложение 2 рис. 4).

Вывод. На основании проведённого измерения было установлено, что в целом по школе электромагнитное поле соответствует нормам СанПиНа – 2мкТл – 3мкТл. В кабинетах, имеющих компьютеры, данные значения возрастают при работе в несколько раз. Измерения магнитного поля телефонов показало, что показатели во время звонка во много раз превосходят показатели в состоянии ожидания и даже разговора.

Заключение

На основании проведённого исследования было выявлено, что действительно электромагнитное поле, в том числе от сотового телефона и компьютера, оказывает негативное влияние на здоровье школьника, его работоспособность. Высказанная нами гипотеза в начале работы нашла свое подтверждение. Так же было установлено резкое возрастание магнитного поля при работающих приборах.

Не стоит забывать и о пользе магнитных полей. Но в лечебных целях используется не любое, а направленное магнитное поле. То есть специально приспособленное для лечения. Магнитное поле индукцией в 1 мТл вызывает пороговые изменения в тканях, способствует начальному терапевтическому действию.

Потребность человека в большем объеме энергии влечет за собой увеличение производства ее источников. Развиваются технологии, увеличивается производство техники, которой все больше заполняются места проживания людей. По данным ВОЗ электромагнитное загрязнение окружающей среды по уровню, на сегодняшний день приближается к загрязнению химическими веществами.

Мероприятия по снижению влияния ЭМП на человека

Правило защиты 1

Уменьшите подверженность ЭМИ, увеличивая Ваше расстояние до излучения.

  • 30 см от Вашего компьютерного монитора.

  • 5 см от электрических часов рядом с Вашей подушкой.

  • 2,5 см от сотового телефона.

Правило защиты 2

Если вы не можете избежать воздействия ЭМИ, попытайтесь его максимально ограничить. Ограничьте пребывание с работающей офисной техникой, работающей микроволновкой или другими бытовыми приборами.

Правило защиты 3

Если нет действительной необходимости во включении прибора – выключите его (или не включайте). ЭМИ исходит из многих устройств, которые люди неразумно оставляют работающими, например зарядные устройства (для батарей, сотовых телефонов, ноутбуки и т.д.), а также компьютеры, работающие в спящем режиме и принтеры.

Правило защиты 4

Не прикладывайте телефон к уху в то время, когда идёт набор, а только после соединения, так как во время набора телефон выделяет большое количество излучений. А во время самого разговора пользуйтесь наушниками или громкой связью.

Правило защиты 5

Не разговаривайте по сотовому телефону в машине или в автобусе, так как электромагнитные волны, отражаясь от металлического кузова, усиливаются в несколько раз.

Список использованных источников и литературы

  1. Ваш мобильный телефон / Популярный самоучитель. - М. 2005. -120с.

  2. Радиосвязь / Под ред. проф. О.В.Головина.

  3. Рыженков А. П. Физика. Человек. Окружающая среда. – М.: Просвещение, 2000 г. – 152 с.

  4. Физика. Большой энциклопедический словарь/Гл. ред. А. М. Прохоров. — 4-е изд. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. — С. 874—876.

  5. Экология и безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие для вузов/ Д.А.Кривошеин, Л.А.Муравей, Н.Н. Роева и др.; Под ред. Л.А.Муравья. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. – 447с.

  6. Энциклопедия «Всё обо всём». – М. 2001. – 447 с.

Интернет-ресурсы

  1. http://www.elsmog.ru/index.php/vliaynieemi/emp.html

  2. http://www.vokrugsveta.ru/news/

  3. http://www.allwomens.ru/

  4. http://forum.comp-doctor.ru/

  5. http://it-med.ru/library/ie/el_magn_field.htm

Приложение 1

Приложение 2 рис.3,4.

Приложение 2 рис. 1,2.