Bagaimana medan elektromagnetik dari saluran listrik overhead memengaruhi manusia, hewan, dan tumbuhan

Pengaruh biologis medan listrik dan magnet pada organisme manusia dan hewan telah banyak dipelajari. Efek yang diamati, jika terjadi, masih belum jelas dan sulit untuk didefinisikan, sehingga topik ini tetap relevan.

Medan magnet planet kita memiliki asal ganda - alami dan antropogenik. Medan magnet alami, yang disebut badai magnet, berasal dari magnetosfer Bumi. Gangguan magnetik antropogenik mencakup wilayah yang lebih kecil daripada yang alami, tetapi manifestasinya jauh lebih intens dan oleh karena itu membawa kerusakan yang lebih nyata. Sebagai hasil dari aktivitas teknis, manusia menciptakan medan elektromagnetik buatan yang ratusan kali lebih kuat dari medan magnet alami Bumi. Sumber radiasi antropogenik adalah: perangkat pemancar radio yang kuat, kendaraan listrik, saluran listrik.

Rentang frekuensi dan panjang gelombang dari beberapa sumber radiasi elektromagnetik

Salah satu patogen paling kuat gelombang elektromagnetik — arus frekuensi industri (50 Hz).Jadi kekuatan medan listrik langsung di bawah saluran listrik bisa mencapai beberapa ribu volt per meter tanah, meskipun karena sifat mengurangi tegangan dari tanah, sudah pada jarak 100 m dari saluran, intensitasnya turun tajam. beberapa puluh volt per meter.

Studi tentang efek biologis dari medan listrik telah menetapkan bahwa bahkan pada kekuatan 1 kV / m, ia memiliki efek buruk pada sistem saraf manusia, yang pada gilirannya menyebabkan gangguan pada peralatan endokrin dan metabolisme dalam tubuh (tembaga , seng, besi dan kobalt), mengganggu fungsi fisiologis: detak jantung, tekanan darah, aktivitas otak, proses metabolisme, dan aktivitas kekebalan tubuh.

Sejak 1972, publikasi telah muncul di mana pengaruh medan listrik pada manusia dan hewan dengan intensitas di atas 10 kV / m dipertimbangkan.

Kekuatan medan magnet sebanding dengan arus dan berbanding terbalik dengan jarak; kuat medan listrik berbanding lurus dengan tegangan (muatan) dan berbanding terbalik dengan jarak. Parameter bidang ini bergantung pada kelas tegangan, fitur desain, dan dimensi geometris saluran listrik tegangan tinggi. Munculnya sumber medan elektromagnetik yang kuat dan meluas menyebabkan perubahan faktor alam yang membentuk ekosistem. Medan listrik dan magnet dapat menginduksi muatan permukaan dan arus dalam tubuh manusia.

Studi menunjukkan bahwa arus maksimum dalam tubuh manusia yang diinduksi oleh medan listrik jauh lebih tinggi daripada arus yang disebabkan oleh medan magnet.Dengan demikian, efek berbahaya dari medan magnet memanifestasikan dirinya hanya pada kekuatannya sekitar 200 A / m, yang terjadi pada jarak 1-1,5 m dari kabel saluran fase dan hanya berbahaya bagi personel servis saat bekerja di bawah tegangan. Keadaan ini memungkinkan untuk menyimpulkan bahwa tidak ada efek biologis dari medan magnet frekuensi industri pada manusia dan hewan di bawah kabel listrik. Dengan demikian, medan listrik saluran listrik merupakan faktor biologis utama yang efektif untuk transmisi energi yang diperpanjang, yang dapat menjadi penghalang pergerakan berbagai spesies fauna air dan darat.

Saluran listrik medan listrik dan magnet mempengaruhi seseorang yang berdiri di bawah saluran listrik AC di atas kepala

Berdasarkan fitur desain transmisi daya (conductor sag), pengaruh medan terbesar terjadi di bagian tengah, di mana tegangan untuk saluran tegangan super dan ultra tinggi pada ketinggian seseorang adalah 5 — 20 kV / m dan lebih tinggi, tergantung pada kelas tegangan dan desain saluran.

Pada penyangga, di mana ketinggian suspensi kabel adalah yang terbesar dan efek pelindung dari penyangga mempengaruhi, kekuatan medan adalah yang terkecil. Karena manusia, hewan, transportasi dapat berada di bawah kabel kabel listrik, menjadi perlu untuk mengevaluasi kemungkinan konsekuensi dari tinggal jangka pendek dan panjang makhluk hidup dalam medan listrik dengan kekuatan berbeda.

Yang paling sensitif terhadap medan listrik adalah hewan berkuku dan manusia bersepatu yang mengisolasi mereka dari tanah. Kuku hewan juga merupakan isolator yang baik.Dalam hal ini, potensi yang diinduksi dapat mencapai 10 kV, dan arus pulsa melalui tubuh saat menyentuh benda yang dibumikan (cabang semak, helai rumput) adalah 100-200 μA. Denyut arus seperti itu aman untuk tubuh, tetapi ketidaknyamanan membuat hewan berkuku menghindari saluran listrik bertegangan tinggi di musim panas.

Dalam aksi medan listrik pada seseorang, arus yang mengalir melalui tubuhnya memainkan peran yang dominan. Ini ditentukan oleh konduktivitas tubuh manusia yang tinggi, di mana organ dengan darah dan getah bening yang bersirkulasi di dalamnya mendominasi.

Saat ini, percobaan pada hewan dan sukarelawan manusia telah menetapkan bahwa kerapatan arus dengan konduktivitas 0,1 μA / cm dan lebih rendah tidak memengaruhi kerja otak, karena arus bio yang berdenyut, yang biasanya mengalir di otak, secara signifikan melebihi kerapatan arus. arus konduktivitas seperti itu.

Pada kerapatan arus 1 μA / cm, kelap-kelip lingkaran cahaya diamati di mata seseorang, kerapatan arus yang lebih tinggi sudah menangkap nilai ambang stimulasi reseptor sensorik, serta sel saraf dan otot, yang mengarah ke ketakutan dan reaksi motorik yang tidak disengaja.

Jika seseorang menyentuh benda yang diisolasi dari tanah di area medan listrik dengan intensitas yang signifikan, kerapatan arus di area jantung sangat bergantung pada keadaan kondisi dasar (jenis sepatu, kondisi tanah, dll), tetapi sudah dapat mencapai nilai tersebut.

Pada arus maksimum yang sesuai dengan Emax == 15 kV / m (6,225 mA), bagian tertentu dari arus ini mengalir melalui area kepala (sekitar 1/3), dan area kepala (sekitar 100 cm), kerapatan arus< 0,1 μA / cm, yang menegaskan penerimaan kekuatan yang diterima 15 kV / m di bawah konduktor saluran udara.

Untuk kesehatan manusia, masalahnya adalah menentukan hubungan antara kerapatan arus yang diinduksi dalam jaringan dan induksi magnetik medan luar, V. Menghitung kerapatan arus

ini diperumit oleh fakta bahwa jalur pastinya bergantung pada distribusi konduktansi y di jaringan tubuh.

Jadi konduktansi spesifik otak ditentukan dalam=0,2 cm / m, dan otot jantung dalam=0,25 cm / m Jika jari-jari kepala 7,5 cm, dan jari-jari jantung 6 cm, maka produknya yR ternyata sama dalam kedua kasus. Oleh karena itu, satu representasi kepadatan arus di pinggiran jantung dan otak dapat diberikan.

Telah ditentukan bahwa induksi magnet yang aman bagi kesehatan adalah sekitar 0,4 mT pada frekuensi 50 atau 60 Hz. Dalam medan magnet (dari 3 hingga 10 mTl, f = 10 — 60 Hz), terlihat sedikit osilasi, mirip dengan yang terjadi saat bola mata ditekan.

Kepadatan arus yang diinduksi dalam tubuh manusia oleh medan listrik dengan nilai intensitas E dihitung sebagai berikut:

° Dengan koefisien k yang berbeda untuk daerah otak dan jantung.

Nilai k =3-10-3 cm/Hzm.

Menurut ilmuwan Jerman, kekuatan medan di mana getaran rambut dirasakan oleh 5% pria yang diuji adalah 3 kV / m, dan untuk 50% pria yang diuji adalah 20 kV / m. Saat ini tidak ada bukti bahwa sensasi yang disebabkan oleh aksi medan menimbulkan efek merugikan. Mengenai hubungan antara kerapatan arus dan pengaruh biologis, empat bidang dapat dibedakan, disajikan dalam tabel.

J, μA / cm Efek yang diamati 0,1 Tidak 1,0 Lingkaran cahaya yang berkedip-kedip di mata 10-50 Gejala neuralgik akut serupa dengan yang disebabkan oleh sengatan listrik lebih dari 100 Peningkatan kemungkinan fibrilasi ventrikel, henti jantung, kejang otot pernapasan yang berkepanjangan, luka bakar parah

Wilayah terakhir dari nilai kerapatan arus mengacu pada waktu pemaparan pada urutan satu siklus jantung, yaitu sekitar 1 detik per orang. Untuk eksposur yang lebih pendek, nilai ambang lebih tinggi. Untuk menentukan nilai ambang kekuatan medan, studi fisiologis dilakukan pada orang-orang dalam kondisi laboratorium dengan kekuatan 10 hingga 32 kV / m. Ditemukan bahwa pada tegangan 5 kV / m, 80% orang tidak merasakan sakit saat pelepasan saat menyentuh benda yang diarde. Nilai inilah yang diterima sebagai normatif saat bekerja di instalasi listrik tanpa menggunakan alat pelindung.

Ketergantungan waktu yang diizinkan seseorang tinggal di medan listrik dengan intensitas E lebih besar dari ambang batas diperkirakan dengan persamaan

Kinerja keadaan ini memastikan pemulihan diri dari keadaan fisiologis tubuh pada siang hari tanpa reaksi sisa dan perubahan fungsional atau patologis.

Mari berkenalan dengan hasil utama penelitian tentang efek biologis medan listrik dan magnet yang dilakukan oleh ilmuwan Soviet dan asing.

Pengaruh medan listrik pada personil

Selama penelitian, dosimeter terintegrasi dipasang di lengan atas setiap pekerja.Paparan harian rata-rata untuk pekerja di jalur tegangan tinggi ditemukan berkisar antara 1,5 kV/(m-h) hingga 24 kV/(m-h). Nilai maksimum dicatat dalam kasus yang sangat jarang. Dari data yang diperoleh dari penelitian, dapat disimpulkan bahwa tidak ada hubungan yang terlihat antara paparan lapangan dan keadaan kesehatan manusia secara umum.

Saluran listrik overhead dan kanker masa kanak-kanak

Di tempat tinggal Medan gaya dapat dibuat oleh peralatan dan kabel listrik rumah tangga, kabel bawah tanah luar ruangan, dan saluran listrik di atas kepala. Lokasi penelitian dan kontrol dikelompokkan pada interval 25 m di sebelah saluran listrik di atas kepala, dengan tingkat risiko pada jarak lebih dari 100 m dari saluran yang diambil sebagai satu kesatuan.

Hasil ini tidak mendukung hipotesis bahwa medan magnet frekuensi daya mempengaruhi terjadinya kanker pada anak.

Efek elektrostatik pada rambut manusia dan hewan

Penelitian dilakukan sehubungan dengan hipotesis bahwa pengaruh medan yang dirasakan oleh permukaan kulit disebabkan oleh aksi gaya elektrostatik pada rambut. Hasilnya, ditemukan bahwa pada kekuatan medan 50 kV / m, subjek merasa gatal terkait dengan getaran rambut yang direkam dengan alat khusus.

Efek medan listrik pada tanaman

Eksperimen dilakukan di ruang khusus di medan yang tidak terdistorsi dengan intensitas 0 hingga 50 kV/m. Kerusakan ringan pada jaringan daun ditemukan pada paparan 20 hingga 50 kV/m, tergantung pada konfigurasi tanaman dan kadar air awal. Nekrosis jaringan diamati pada bagian tanaman dengan tepi tajam.Tumbuhan tebal dengan permukaan bulat halus tidak rusak pada tegangan 50 kV / m. Kerusakan tersebut akibat tajuk pada bagian tanaman yang menonjol. Pada tanaman terlemah, kerusakan diamati 1-2 jam setelah pemaparan. Yang penting, pada bibit gandum dengan ujung yang sangat tajam, tajuk dan kerusakan terlihat pada tegangan yang relatif rendah yaitu 20 kV/m. Ini adalah ambang terendah untuk gangguan dalam studi.

Mekanisme kerusakan jaringan tanaman yang paling mungkin adalah termal. Kerusakan jaringan terjadi ketika kekuatan medan menjadi cukup tinggi untuk menyebabkan korona, dan arus korona berdensitas tinggi melewati ujung daun.Panas yang dilepaskan dalam hal ini melintasi resistansi jaringan daun mengakibatkan matinya lapisan tipis sel , yang relatif cepat kehilangan air, mengering dan menyusut. Namun, proses ini memiliki keterbatasan dan persentase permukaan tanaman yang kering kecil.

Efek medan listrik pada hewan

Penelitian dilakukan dalam dua arah: penelitian di tingkat biosistem dan penelitian ambang pengaruh yang terdeteksi. Di antara ayam yang ditempatkan di lapangan dengan tegangan 80 kV / m, tercatat pertambahan berat badan, viabilitas dan kematian yang rendah. Ambang batas persepsi lapangan diukur pada merpati pos. Merpati telah terbukti memiliki beberapa mekanisme untuk mendeteksi medan listrik intensitas rendah. Tidak ada perubahan genetik yang diamati. Tercatat bahwa hewan yang hidup di medan listrik berintensitas tinggi dapat mengalami kejutan kecil karena faktor eksternal, tergantung pada kondisi percobaan, yang dapat menyebabkan kecemasan dan kegembiraan pada hewan yang diuji.

Sejumlah negara memiliki peraturan yang membatasi batas kekuatan medan di area saluran transmisi udara. Tegangan maksimum 20 kV/m direkomendasikan di Spanyol, dan nilai yang sama saat ini dianggap sebagai batas di Jerman.

Kesadaran publik tentang efek medan elektromagnetik pada organisme hidup terus tumbuh, dan beberapa minat dan perhatian tentang efek ini akan mengarah pada penelitian medis yang relevan, terutama pada orang yang tinggal di dekat kabel listrik.

Informasi lebih lanjut tentang topik ini:

V.I. Chekhov "Aspek Lingkungan Transmisi Listrik" (untuk mengunduh buku — Zip, DjVu)

Buku ini memberikan gambaran umum tentang dampak lingkungan dari saluran listrik overhead. Masalah perhitungan kekuatan maksimum medan listrik di bawah jalur arus bolak-balik dan metode pengurangannya, penolakan tanah di bawah jalur rute, dampak medan elektromagnetik pada manusia, flora dan fauna dari munculnya kebisingan radio dan akustik dipertimbangkan. Fitur dampak lingkungan dari jalur arus searah dan jalur kabel tegangan ekstra tinggi dipertimbangkan.

Lihat juga di topik ini: Perlindungan seseorang dari paparan radiasi elektromagnetik