Современное состояние проблемы воздействия излучения мобильных телефонов на организм человека

Введение

Основными элементами системы сотовой связи являются базовые станции (БС) и мобильные телефоны. Базовые станции поддерживают радиосвязь с мобильными телефонами и являются источниками электромагнитного излучения в УВЧ - диапазоне. В зависимости от стандарта, БС излучают электромагнитную энергию в диапазоне частот от 463 до 1880 МГц. Принцип действия сотовых телефонов основан на излучении энергии низкой интенсивности на радиочастотах.

Сила излучения от мобильного телефона зависит от удаленности пользователя от базовой станции. Чем ближе последняя, тем меньше излучение, поскольку аппарату требуется меньше усилий на ее поиск. Максимальную силу излучения мобильный телефон имеет, в момент вызова. Когда телефон находится в режиме ожидания, он тоже окружен электромагнитным излучением. Оно, во много раз меньше, чем во время разговора по телефону, но оно присутствует.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Нормативные требования  к уровню ЭМ излучения мобильных  телефонов

В настоящее время в основу решения проблемы биологической безопасности мобильных телефонов для их пользователей положен так называемый коэффициент удельного поглощения (англ. Specific Absorption Rate - SAR), измеряемый в Вт/кг или мВт/г, - это производная по времени от энергии электромагнитного поля, поглощаемой единицей массы (или рассеиваемой в ней) в объеме ткани тела заданной формы и плотности за 1 с. Коэффициент удельного поглощения SAR определяется формулой:

 

SAR   = сj (dT/dt), где

1. сj - теплоемкость тканей человека в Дж/ (кг-К),
2. Т - температура в К

 

Данным коэффициентом измеряют величину вредного биологического воздействия мобильных телефонов на человека. В Европе допустимое значение излучения составляет 2 Вт/кг для 10 граммов тканей; в США допустимые нормы более жесткие: сертифицируются только те мобильные телефоны, SAR которых не превышает 1,6 Вт/кг для 1 г тканей.

Точно определить SAR для человеческого тела достаточно сложно, а по сути, практически невозможно. Поэтому в практике международной электросвязи его оценивают приближенно на основе результатов исследований, выполняемых на математических и физических моделях, которые приближенно воспроизводят тело человека с учетом его мышц, костей, мозга, крови, печени и т.п. и основных электромагнитных характеристик (диэлектрической проницаемости, удельной проводимости) отдельных его частей. Так, с помощью математических моделей, воспроизводящих в натуральную величину тело человека и его отдельных частей, удалось получить картину пространственного распределения SAR, а также определить отдельные участки тела человека с максимальными и средними значениями SAR, и SAR для всего тела человека в целом. При проведении этих исследований SAR определялся по результатам прямых измерений напряженности электрического поля в малой полости, создаваемой в выбранном месте физической модели тела человека, в которую помещали датчик измерительного прибора или мобильный телефон, находившийся в нужном ракурсе непосредственно возле уха модели.

Проведенные исследования показали, что результаты, получаемые на математических и физических моделях, хорошо согласуются между собой.

Значения SAR, полученные еще в первой половине 70-х годов прошлого века на физических моделях головы человека, дали результаты, приведенные в табл.1.

Таблица 1

Частота, при которой проводилось испытание, МГц	Область модели тела человека с максимальным значением SAR	Значение SAR в области модели тела человека, мВт/г
815 - 855	Мозг	1,0 - 2,1
900	Мозг	3,6
835	Мозг	0,4 - 0,8
835	Ухо	1,1 - 1,8

 

Значения SAR, полученные с помощью математической модели всего тела человека и физической модели его головы (частота 835 МГц; испытано три модели аппаратов; выходная мощность 6ОО мВт), показаны на рис.1, где обозначено:

SAR - в среднем для всей модели тела человека (а);

SAR - в области пространственного максимума (б);

1 - допустимые нормы излучения по стандарту США;

2 - экспериментальные результаты  определения SAR для мобильных телефонов.

 

                    рис. 1

 

Международные директивы для радиочастотных устройств, в том числе и для мобильных телефонов, устанавливают предельное значение SAR = 2,0 Вт/кг; около уха SARmax = 0,79 Вт/кг (при обычно принимаемом усреднении по 10 г. ткани тела человека). Измерения коэффициента SAR принято выполнять в стандартном рабочем положении мобильного телефона в режиме максимальной мощности передатчика во всех диапазонах рабочих частот. Поскольку фактическое значение уровня SAR для работающего мобильного телефона, как правило, в 3-5 раз меньше максимальной мощности передатчика (так как конструкция телефона позволяет ему работать на мощностях, меньших максимальной), и абонент, как правило, разговаривает по мобильному телефону не непрерывно, а ограниченное время, то, по заключению экспертов, имеет место более чем 10-кратный запас по SAR по сравнению с приведенными выше результатами опытов.

Многие эксперты, и все без исключения производители мобильных телефонов, убеждены, что излучаемое мобильными телефонами электромагнитное поле не оказывает влияния на здоровье человека во всех тех случаях, когда значения SAR, полученные на моделях человека (а не на людях, что категорически запрещено), меньше допустимых норм электромагнитного излучения, установленных действующими стандартами, то есть меньше 2,0 - для тела человека, и меньше 0,79 Вт/кг - возле его уха. Тем самым они признают корректность переноса результатов исследований SAR, полученных на физических и математических моделях тела человека, на реальных пользователей мобильных телефонов. Однако корректность переноса результатов исследований SAR, полученных на моделях, на реальных пользователей мобильных телефонов никто не доказал (прямые доказательства невозможны, так как на людях такие эксперименты запрещены, а косвенные доказательства (эксперименты на живых существах) в большинстве случаев дают не положительные, а отрицательные результаты).

Таким образом, официальный вывод о безопасности мобильных телефонов таков: безопасными являются те мобильные телефоны, у которых SAR меньше норм электромагнитного излучения, допускаемых соответствующими стандартами. Поэтому многие пользователи мобильных телефонов, свято поверившие в достоверность этих выводов, ориентируются на общепринятую градацию величин SAR для мобильных телефонов, приведенную в табл.2, и стремятся приобрести телефон с как можно меньшим значением SAR.

 

Таблица 2

Наименование облучающей способности мобильного телефона	Значение облучающей способности мобильного телефона, SAR, Вт/кг
Очень низкая	Меньше 0,2
Низкая	0,2 - 0,5
Средняя	0,5 - 1,0
Высокая	Больше 1,0

 

При этом ряд организаций активно помогают таким пользователям в поиске мобильных телефонов с минимально достигнутым к настоящему времени значением SAR. Так, американская ассоциация CTIA (Cellular Telecommunications Industry Association) так же, как и ряд других организаций, проводит тестирование уровня излучения мобильных телефонов и результаты тестирования регулярно размещают в Интернете с целью облегчить поиск популярных брендов телефонов с минимальным значением SAR. Результаты одного из таких тестирований, проведенных американской ассоциацией CTIA, приведены в табл.3, где  приведен список мобильных телефонов с самым высоким  уровнем излучения и с самым низким.

Ознакомившись с приведенными в этих таблицах значениями SAR, можно утверждать, что все мобильные телефоны с самым высоким значением SAR = 1,51.1,58 Вт/кг (табл.3) не угрожают здоровью пользователей, так как уровень их электромагнитного излучения меньше допустимых норм на излучение, принятых в США и Европе.

Таблица 3

Модель телефона	SAR, Вт/ кг
Motorola SIvr L6	1,58
Motorola V 1 20c	1,55
Motorola V70	1,5 - 4
Motorola C290	1,53
Motorola PS767	1,53
Motorola ST7868	1,53
Motorola ST786 8W	1,53
Motorola A845	1,5 1
Falm Treo 650 GSM	1,51
Panasonic Allure	1,51
Audiovox РРС66001	О, 12
Motorola MPx200	0,2
T-Mobile Sidekick	0,276
Samsung SGH-S1 OO	0,296
Samsung SGH-S1 05	0,296
Mitsubishi G360	0,32
Siemens S4Q	0,33

 

Далеко не так обстоит дело с безопасностью излучения, поскольку результаты определения SAR, полученные на физических и математических моделях тела человека, нельзя безоговорочно переносить на людей, пользующихся мобильными телефонами. При таком чисто механическом переносе результатов на реальных людей, пользующихся мобильной электросвязью, не учитывается возраст человека, его психическое состояние, нахождение мобильного телефона при разговоре всего лишь в нескольких сантиметрах от головного мозга и целый ряд других не менее важных факторов.

 

 

 

 

 

 

 

2. Влияние мобильного телефона на работу органов и систем органов человека

2.1.  Головной мозг

Процессы в головном мозге при его облучении мобильным телефоном происходят на электрохимическом уровне, и при этом кора головного мозга, тонко реагирующая на электромагнитное излучение (подобно реакции глаз человека на свет или его ушей на звук), как будто получает удар "электромагнитной дубиной". И адекватно реагирует на этот удар: оказывает сопротивление - включает механизм компенсации и т.д.

 

      рис. 2

Однако в какой-то момент времени мозг может не выдержать, и тогда наступает сбой в его роботе, проявляющийся в виде головной боли, ухудшения памяти, ззамедлении реакции, снижения внимания (рис.2) и т.д., что в дальнейшем может привести к развитию опухоли слухового нерва, заболеванию уха и даже вызвать опухоль головного мозга. При этом согласно проведенных исследований, опубликованных в, наблюдается увеличение риска возникновения опухоли головного мозга у более молодых людей по сравнению со взрослыми и пожилыми людьми (рис.3).

 

 

рис. 3                                          рис.4

Особенно опасно влияние излучения мобильного телефона на детей, намного более чувствительных к его действию, чем взрослые. Причем, чем меньше ребенок, - тем выше опасность. Это наглядно показывает рис.4, на котором представлены результаты проникновения электромагнитной волны, излучаемой одним и тем же мобильным телефоном, в голову пятилетнего (а), десятилетнего (б) ребенка и взрослого человека (в). Соответственно и голова ребенка намного сильнее поглощает электромагнитную энергию, по сравнению со взрослым человеком, поскольку у ребенка меньше размер головы, более тонкие кости черепа и мозг имеет большую проводимость. Поэтому чем меньше возраст ребенка, тем выше риск развития опухоли мозга: у детей в возрасте до 5 лет он возрастает на 356%.

Поэтому нет ничего удивительного в том, что председатель Национального совета Великобритании по защите от излучений профессор Вильям Стюарт, в течение многих лет возглавлявший экспертную группу "Мобильная связь и здоровье" (Великобритания), неоднократно предупреждал родителей о реальном вреде для здоровья детей мобильных телефонов. Его вывод таков: детям до 8 лет лучше всего вообще не пользоваться мобильными телефонами (особенно устаревших, конструкций), а детям от 8 до 14 лет стоит звонить лишь в случае крайней необходимости.

Эксперты ВОЗ, которые совсем недавно, осенью 2009 г. опубликовали результаты своих широкомасштабных исследований вредного влияния электромагнитного излучения на 12800 владельцев мобильных телефонов разных возрастных групп из 13 стран мира, пользовавшихся услугами мобильной электросвязи в течение 10 лет. Тщательно проанализировав образ жизни этих людей, состояние их здоровья и частоту разговоров по мобильному телефону, эксперты ВОЗ пришли к следующему выводу:

1. Риск заболевания опухолью  головного мозга (глиомой) повышается  на 39%.

2. Вероятность заболеть опухолью слюнной железы повышается на 50%.

3. Шансы заболеть опухолью нерва, соединяющего ухо и мозг (неврилеммой), возрастают в 3,9 раза.

2.2.  Глаза и семенники

Глаза и семенники – органы, бедные кровеносными сосудами. Следовательно, они сильнее нагреваются под действием ЭМП, чем органы, в которых возможен интенсивный отвод тепла за счёт усиления кровотока.

Семенники

Мужские половые органы очень чувствительны к тепловому воздействию и, следовательно, особенно уязвимы при облучении. Имре Фейес из Университета Сегеда обследовал 221 добровольца на протяжении 13 месяцев. Оказалось, что число сперматозоидов в сперме тех, кто пользовался телефоном, было в среднем на 30 процентов ниже. Кроме того, отмечался и больший процент поврежденных сперматозоидов. Из этого был сделан вывод, что в результате облучения семенников может наступить временное или постоянное бесплодие. Генетики считают, что небольшие дозы облучения, не приводящие к каким-либо физиологическим нарушениям, в то же время могут вызвать мутации генов, которые остаются скрытыми в течение нескольких поколений.

Зрение

По количеству экранного излучения мобильные телефоны стоят на последнем месте в рейтинге видеотехнических приборов. В случае с мобильными телефонами все дело в маленьких размерах экрана. Наш глаз устроен таким образом, что ему чрезвычайно сложно фокусировать свой взгляд на минимальном по размерам объекте. Последние исследования по этому поводу показали, что достаточно двухчасового использования (подряд) в день мобильного телефона, чтобы через год зрение упало на 12-14%.

2.3.  Иммунная система

Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяется характер инфекционного процесса — течение инфекционного процесса отягощается. Возникновение аутоиммунитета связывают с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов.