Защита от електромагнитни полета

С навлизането в нашия живот на безжичните технологии все по-често се разгарят спорове за тяхното въздействие върху организма и здравето на хората. Спорът за или против безжичните технологии, за ползата или вредата от тях се води от няколко години с променлив успех и ще продължи още дълго време. Може би защото има заинтересована страна, която да инвестира в неговото решение. От една страна са фирмите, които печелят от безжичните комуникации и от производството на устройства за тях, от другата страна са случайни изследователи и учени. Присъда в посока за вредност на безжичните комуникации означава милиарди загуби за технологичните компании и нарушаване на удобството, с което сме свикнали, използвайки ежедневно безжични средства за комуникации. Ако се замислим май не сме много сигурни искаме ли да знаем дали безжичните устройства са вредни, защото това ще означава тотална промяна на начина ни на живот. От друга страна не е добре ако развием рак на 25 или 30 години в резултат на облъчване с електромагнитни вълни и за това е добре някой да проведе изследвания и да ни информира.

Дали влиянието на безжичните средства за връзка е полезно или вредно всъщност не е толкова важно, защото това е частен случай. Около нас има много други източници на електромагнитни полета. Това са електрозахранващите кабели в дома ни, кварталния трансформатор, далекопроводите, всички електродомакински уреди, радиостанциите, телевизионните станции, компютрите, двигателите на автомобилите, медицинската апаратура, микровълновите печки, детекторите за автоматично отваряне на вратите на магазините и бензиностанциите, безжичните тонколони и хиляди други източници. Всеки от тези източници излъчва електромагнитни вълни в различен честотен диапазон и с различна мощност и създава електромагнитен смог или електромагнитно замърсяване.  Част от източниците на електромагнитни вълни са извън дома ни, част от тях са вътре, а някой от тях носим в джоба си, в чантата или на ухото си. Фактът, че последните години се заговори за излъчванията от базовите станции на GSM и от самите GSM апарати е в резултат на рязкото нарастване на броя на тези устройства и на мощността, с която излъчват. Преди 15 години беше екзотика някой да носи със себе си радиостанция или радио излъчващо устройство. Сега е нормално да носим около 10 такива близо до нас. Всеки модерен GSM апарат има в себе си поне три такива модула, лаптопа също, Bluetooth hands free слушалката на ухото ни също е мини радиостанция, и като помислим, че много хора носят със себе си повече от един GSM плюс разни таблети и други комуникационни устройства, бройката става сериозна.

Няма спор относно това дали електромагнитните вълни влияят на  живите организми и в частност на човешкия. Въпросът е как и кога. Без да навлизаме в научни и технически термини нека разгледаме един прост пример. Какво представлява микровълновата печка в кухнята? Нищо повече от мощен излъчвател на електромагнитни вълни. Микровълновата печка е открита след като инженер от радиолокационен пост през втората световна война забравя яйце в обхвата на антената и вижда какво се случва с яйцето. В микровълновата печка се използва магнетронен генератор за произвеждане на микровълни с честота около 2,45 GHz с цел готвене на храна. Микровълните печки готвят храната като карат молекулите на водата в продуктите да вибрират. Вибрацията произвежда топлина, която затопля храната. Като вземем предвид, че органичната материя е съставена главно от вода то всички електромагнитни вълни и въздействат по подобен начин. Който се интересува от техника вероятно е забелязал диапазона на работа на микровълновите печки – 2,45Ghz. На абсолютно същия диапазон работят Bluetooth  устройствата, WiFi  и други подобни устройства за пренос на данни. На близки честоти работят GSM апаратите в 3G диапазона. Каква е разликата между тези устройства и микровълновата печка? Принципно няма разлика. Разликата е, че изброените  комуникационни устройства излъчват с мощности до 2W и в сектор от 360 градуса, докато микровълновата печка работи с минимум 500W излъчвани в сектор от 90 градуса. От друга страна когато говорите през Bluetooth главата ви се намира между два излъчвателя. Този на ухото ви и този в GSM апарата. Сигурно влияят по някакъв начин. Със сигурност предизвикват загряване. Такъв е и принципа на работа на медицинските апарати за нагревки в центровете за физиотерапия. Близки честоти и мощности, излъчвани насочено към нагряваното място от тялото.

Допълнителни доказателства за влиянието на електромагнитните вълни могат да се намерят в близост до далекопроводите, пред антените на радиорелейните и радиолокационни станции. Не случайно персонала на много от тях работи с предпазни дрехи.  В крайна сметка факт е, че в България има нормативен документ по въпроса, който още със заглавието си казва много. Това е НАРЕДБА № 9 ОТ 1991 Г. ЗА ПРЕДЕЛНО ДОПУСТИМИ НИВА НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ ПОЛЕТА В НАСЕЛЕНИ ТЕРИТОРИИ И ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ХИГИЕННО-ЗАЩИТНИ ЗОНИ ОКОЛО ИЗЛЪЧВАЩИ ОБЕКТИ. Терминът е „хигиенно защитни зони”, което означава  противодействие на  замърсяване и вреда. Колко голямо може да е замърсяването с електромагнитни вълни. Наредбата третира замърсяването от всички видове източници. В таблицата по-долу са  дадени пределно допустими нива на напрегнатостта и на плътността на енергийния поток на ЕМП в населена територия.
№ по    Честотен обхват, в който работи    Пределно допустимо ниво
ред    излъчвателят
1.    от 30 до 300 kHz    25 V/m
2.    от 0,3 до 3 MHz    15 V/m
3.    от 3 до 30 MHz    10 V/m
4.    от 30  до 300 MHz    3 V/m
5.    от 0,3 до 30 GHz    10 µW/кв.cm

Най-разпространените безжични устройства, които излъчват със сравнително висока мощност са GSM апаратите и техните базови станции. В София тези станции са 899 общо за трите мобилни оператора. При монтажа на всяка станция се извършва замерване на силата на излъчване и сравняване с допустимите норми, записани в горната таблица. Това е част от процедурата по сертификация. Проблема е, че всеки мери сам за себе си и само конкретната  базова станция. Няма да коментираме начина на измерване и верността на представените протоколи. Това е друга тема. Например, измерванията се правят за носеща честота от 900 Mhz и само в обкръжението от няколко метра от клетката. Веднага се виждат проблемите – 900 Mhz е само част от грамадния диапазон на излъчваните електромагнитни вълни. Това означава, че в дома или в офиса ни, се натрупват излъчвания от базовите станции на няколко оператора, както и от всички други излъчватели на електромагнитни вълни в района и това, че дадена базова станция отговаря на изисквания няма никакво значение относно крайния резултат в точката където се намираме ние. За това измерванията за праговите стойности на ЕМП се правят с апаратура, която прихваща и сумира всички електромагнитни излъчвания в целия честотен спектър и показва  каква е плътността на енергийния поток на ЕМП на мястото, където живеем или работим и дали превишава нормите и изискванията за защита на населението от вредното въздействие на електромагнитни полета (ЕМП) в честотния обхват от 30 kHz до 30 GHz.

Целта на тази статия не е разглеждане на медицинския аспект за влиянието на ЕМП. Това е лично решение на всеки. Целта на статията е да покаже как технологии, разработени за целите на сигурността могат да помогнат на тези, които искат да се опитат да намалят по някакъв начин въздействието на ЕМП върху себе си или върху близките си.

Очевидно е, че докато работим и живеем в съвременен град няма как да избягаме от влиянието на ЕМП. Можем обаче да се опитаме да намалим силата, с която ни въздействат и времето, през което се случва това.
Възможна мярка е премахването на основните замърсители от дома или офиса. На първо място това е микровълновата печка. Ако не искате да се лишите от нея уверете се, че е в изправност и не излъчва. Направените измервания показват, че често печки, произведени от известни производители имат по-голямо ниво на вредно излъчване в радиус от 50 см – 100 см., отколкото разни китайски и други продукти на неизвестни производители. Марката не е гаранция за липса на излъчване.

Премахване на безжичния рутер. Освен че намалява облъчването, тази мярка води до рязко повишаване на сигурността на данните на вашия компютър или мрежа.
Премахване на безжичните и DECT телефони. Ефекта се изразява в намаляване на облъчването и повишаване сигурността на обмена на информация.
Смяна на наличното окабеляване с кабели, разклонители и розетки с намалени електромагнитни излъчвания.

Проблемът е с GSM апаратите. Те излъчват с най-висока мощност при включване, изключване и провеждане на разговор. През останалото време при положение, че е включен GSM апарата периодично осъществява връзка с базовите станции. Логично е да потърсим апарат с по-ниско ниво на излъчване, за тази цел се ползва мярката SAR:
SAR – (от англ. Specific Absorption Rate) е мярка за количеството радиочестотна енергия (радиация), на която човешкото тяло се излага при използване на радиопредавателно устройство като мобилен телефон; приети са международни граници за допустимо излагане на радиочестотна енергия; производителите на клетъчни телефони са задължени да гарантират, че апаратите им се съгласуват с тези ограничения; допустимото ниво на SAR е 1.6 вата на килограм човешка тъкан (1.6 W/kg); ограничението за Европа и някои други държави е 2 W/кг; всеки апарат, който отговаря на тези ограничения, се счита за безопасен; апаратите работят на максималното SAR ниво само в крайни случаи; типичната радиация обикновено е само част от максималната и дори още по-малко на места с добро покритие (в близост до базова станция/клетка); максималното ниво на SAR за всеки специфичен апарат може да бъде открито в неговото упътване.

На второ място е добре да отдалечим максимално от себе си апарата при неговото включване и изключване и при провеждане на разговор. От гледна точка на последното, използването на HANDS FREE устройство върши добра работа. Нека не се подлъгваме по „вълшебните” лепенки и аксесоари за GSM, рекламирани като устройства, които „изсмукват” радиовълните и предпазват от облъчване. Всеки, който се е занимавал с разпространение на радио вълни и с екраниране на същите разбира, че това няма как да стане. Можем да намалим времето на провежданите разговори, чрез по кратки обаждания или отказване на несъществените.
Не лоша работа вършат наличните на пазара пликчета за изолиране на GSM. Пликчетата са от изкуствена кожа и имат две отделения. Едното е направено от метализирана тъкан и при поставяне на апарата в него блокира плътно достъпа до радио вълни, чрез което блокира работата на апарата. Апарата на практика изчезва за мрежата и се възприема като попаднал в зона без покритие или изключен. Това отделение се използва за защита от подслушване чрез GSM апарат.
При поставяне на GSM апарат в предното отделение, което в задната си част е от изолиращ радиовълните материал, а в предната от изкуствена кожа, се получава ефект на екраниране и намаляване силата на излъчване по посока на частта с изолиращия материал. Тоест ако носим апарата в някой от джобовете си, пъхнат в пликчето и с радио изолиращата част обърната към тялото, ще намалим няколкократно силата на облъчване от собствения си телефон. Единствения проблем е че може да се намали чувствителността на апарата в зони със слаб сигнал.

Премахването на радио излъчващите устройства или редуциране на излъчванията им по различен начин решава частично проблема със защита от ЕМП. Така или иначе сме изложени на тяхното влияние в офиса в жилището и автомобила. Това са ЕМП от външни източници. Могат да бъдат GSM базови станции, радиорелейни станции, ретранслатори, точки за безжичен пренос на данни, радиостанции, телевизионни станции и всякакви други източници на ЕМП. Изхода за намаляване на тяхното влияние е в екраниране на част от помещението или на цялото помещение, в което пребивавате най-дълго време. Екраниране звучи като нещо сложно и скъпо. Това е така, когато трябва да се постигнат стандарти по отношение на информационната сигурност. Екранирането на едно сървърно помещение или помещение за провеждане на конфиденциални разговори е изключително сложно в инженерно отношение и изключително скъпо във финансово отношение. Истината е, че не всяко помещение може да бъде екранирано и това зависи от неговото разположение, от конструкцията на сградата и от наличната инфраструктура. Проблема е, че в тези случай трябва да се постигне затихване на ЕМП в размер на няколко стотин хиляди пъти.

При екраниране на помещение, с цел намаляване вредното влияние на ЕМП върху хората, често е достатъчно да се постигне затихване на ЕМП от порядъка на 2-3 пъти. Решаването на тази задача позволява използването на материали, разработени за целите на сигурността, но с по-ниски технически параметри и без прилагането на всички инженерни мероприятия. Например не е необходимо качествено заземяване или въобще не е необходимо такова. Това дава възможност за снижаване на цената на екранировката до приемливи граници.

Няма стандартно типово решение за екраниране на ЕМП. Всичко зависи от силата на полето в точката, която трябва да се защити и от още редица фактори. За това са необходими измервания и адекватно инженерингово решение. Естествено необходимо е и повторно измерване с оглед, приключване на строително монтажните дейности, с цел отчитане на реално постигнатия резултат.
В последно време в медиите излезе информация за подготовката на „ЗАКОН ЗА ЗАЩИТА НА ЧОВЕКА ОТ ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ ЛЪЧЕНИЯ”. Да се надяваме, че този закон ако бъде приет ще внесе яснота по темата и правила при работа. До тогава желаещите защита от ЕМП могат да ползват изброените до тук или други средства за намаляване влиянието на ЕМП.

инж. Николай Цапрев, бр. 8, списание Professional