架空送電線からの電磁場が人、動物、植物にどのような影響を与えるか
人間や動物の生体に対する電場と磁場の生物学的影響については、多くの研究が行われています。観察された影響は、たとえ発生したとしてもまだ不明確で定義が難しいため、このトピックは引き続き重要です。
私たちの惑星の磁場には、自然と人為による 2 つの起源があります。自然磁場、いわゆる磁気嵐は地球の磁気圏で発生します。人為的磁気擾乱は自然磁擾よりも狭い領域をカバーしますが、その発現ははるかに強力であるため、より具体的な被害をもたらします。技術活動の結果、人間は地球の自然磁場の数百倍も強い人工電磁場を作り出します。人為的放射線源には、強力な無線送信装置、電動車両、送電線などがあります。
一部の電磁放射線源の周波数範囲と波長
最も強力な病原体の一つ 電磁波 — 工業用周波数電流 (50 Hz)。したがって、送電線の直下の電場の強度は土壌1メートルあたり数千ボルトに達する可能性がありますが、土壌からの電圧を低下させる性質により、すでに送電線から100メートルの距離では強度は急激に低下します。 1メートルあたり数十ボルトまで。
電場の生物学的影響に関する研究では、1 kV / mの強さであっても人間の神経系に悪影響を及ぼし、その結果、体内の内分泌装置や代謝（銅）の破壊につながることが証明されています。 、亜鉛、鉄、コバルト）は、心拍数、血圧、脳活動、代謝プロセス、免疫活動などの生理学的機能を混乱させます。
1972 年以来、10 kV/m を超える強度の電界が人間や動物に及ぼす影響を考慮した出版物が発表されました。
磁場の強さ 電流に比例し、距離に反比例します。電界の強さは電圧（電荷）に比例し、距離に反比例します。これらのフィールドのパラメータは、電圧クラス、設計上の特徴、および高電圧送電線の幾何学的寸法によって異なります。強力かつ広範囲にわたる電磁場の発生源の出現は、生態系を形成する自然要因に変化をもたらします。電場と磁場は人体の表面電荷と電流を誘発する可能性があります。
研究によると、電場によって人体に生じる最大電流は、磁場によって生じる電流よりもはるかに大きいことがわかっています。したがって、磁界の有害な影響は、その強度が約200 A / mの場合にのみ現れます。これは、相線から1〜1.5 mの距離で発生し、電圧下で作業するサービス担当者にのみ危険です。この状況により、送電線の下では人や動物に対する工業用周波数の磁場の生物学的影響はないと結論付けることができました。したがって、送電線の電場は、広範囲のエネルギー伝送にとって生物学的に有効な主な要因であり、さまざまな種の水生動物および陸生動物の移動に対する障壁になる可能性があります。
架空の AC 送電線の下に立っている人に影響を与える電界と磁界の送電線
送電の設計上の特徴（導体のたるみ）に基づくと、電界の影響が最も大きくなるのはセクションの中央であり、人の高さでの超高圧および超高圧線の電圧は 5 ～ 20 kV です。 / m 以上、電圧クラスとライン設計に応じて異なります。
ワイヤの吊り下げ高さが最も大きく、サポートのシールド効果が影響するサポートでは、電界強度が最も小さくなります。人、動物、交通機関が送電線の下に存在する可能性があるため、異なる強さの電界に生物が長期および短期滞在した場合に起こり得る影響を評価することが必要になります。
電界に最も敏感なのは、有蹄動物と、地面から隔離された靴を履いている人々です。動物の蹄も優れた断熱材です。この場合、誘導電位は10 kVに達する可能性があり、接地した物体（茂みの枝、草の葉）に触れたときに体を流れる電流パルスは100〜200μAです。このような電流パルスは身体には安全ですが、不快感のため有蹄類は夏に高圧電線を避けます。
人に対する電場の作用においては、身体を流れる電流が支配的な役割を果たします。これは、血液とリンパが循環する臓器が優勢である人体の高い伝導率によって決定されます。
現在、動物と人間のボランティアを対象とした実験により、通常脳内を流れるパルス状の生体電流が電流密度を大幅に超えるため、0.1μA/cm以下の導電率の電流密度は脳の働きに影響を与えないことが証明されています。そのような導電性の電流。
1μA / cmの電流密度では、人の目に光の円のちらつきが観察され、より高い電流密度はすでに感覚受容体、神経および筋肉細胞の刺激の閾値を捕捉しており、これが原因となります。恐怖と不随意運動反応。
人がかなりの強度の電場の領域で地面から隔離された物体に触れた場合、心臓の領域の電流密度は基本的な状態（靴の種類、靴の種類、土壌の状態など）、すでにこれらの値に達している可能性があります。
Emax == 15 kV/m (6.225 mA) に相当する最大電流では、この電流の一定の部分 (約 1/3) とヘッド領域 (約 100 cm) が流れ、電流密度< 0.1 μA / cm。これは、架空線導体の下で許容される強度 15 kV / m の許容性を確認します。
人間の健康にとって、問題は、組織内に誘導される電流密度と外部磁場の磁気誘導 V との関係を決定することです。 電流密度の計算
その正確な経路が身体組織内のコンダクタンス y の分布に依存するという事実により、それは複雑になります。
したがって、脳の比コンダクタンスはin=0.2 cm / m、心筋の比コンダクタンスはin=0.25 cm / mと決定されます。頭の半径が7.5 cm、心臓の半径が6 cmの場合、積はyR はどちらの場合でも同じであることがわかります。したがって、心臓と脳の周辺部の電流密度を 1 つ表すことができます。
健康にとって安全な磁気誘導は、周波数 50 または 60 Hz で約 0.4 mT であることが確認されています。磁場 (3 ～ 10 mTl、f = 10 ～ 60 Hz) では、眼球が押されたときに発生するものと同様のわずかな振動が観察されます。
強度値 E の電場によって人体に誘導される電流密度は、次のように計算されます。
° 脳と心臓の領域に異なる k 係数を使用します。
k の値は 3-10-3 cm / Hzm です。
ドイツの科学者によると、テストを受けた男性の5%が髪の振動を感じる電界強度は3 kV / m、テストされた男性の50%では20 kV / mです。現時点では、フィールドの動作によって引き起こされる感覚が悪影響を引き起こすという証拠はありません。電流密度と生物学的影響の関係に関しては、表に示す 4 つの領域を区別できます。
J、μA / cm 観察された影響 0.1 いいえ 1.0 目にちらつく光の輪 10-50 電気ショックによって引き起こされるものと同様の急性神経痛症状 100 以上 心室細動、心停止、呼吸筋の長期けいれん、重度の火傷の可能性が増加
電流密度値の後者の領域は、1 心周期程度の曝露時間を指します。 1人あたり約1秒。露出が短い場合、しきい値は高くなります。電界強度の閾値を決定するために、実験室環境で 10 ～ 32 kV/m の強度で人々を対象に生理学的研究が実施されました。 5 kV / mの電圧では、接地された物体に触れたときの放電中に80％の人が痛みを感じないことがわかりました。保護手段を使用せずに電気設備で作業する場合、この値が標準として受け入れられます。
閾値を超える強度 E の電界に人が滞在する許容時間の依存性は、次の方程式で近似されます。
この状態が維持されると、残留反応や機能的または病理学的変化が生じることなく、日中の体の生理学的状態が確実に自己回復します。
ソビエトと外国の科学者によって行われた、電場と磁場の生物学的影響に関する主な研究結果を見てみましょう。
人体に対する電界の影響
研究中、各作業員の上腕部に積算線量計が取り付けられました。高圧線の作業員の 1 日あたりの平均被ばく量は、1.5 kV/(m-h) から 24 kV/(m-h) の範囲であることが判明しました。非常にまれに最大値が記載されます。研究から得られたデータから、野外曝露と人間の一般的な健康状態の間には識別可能な関係はないと結論付けることができます。
架空送電線と小児がん
住宅の敷地内 磁場 家庭用の電気機器や配線、屋外の地下ケーブル、架空送電線などによって発生する可能性があります。調査サイトと対照サイトは、架空送電線の隣に 25 m 間隔で集中し、送電線から 100 m 以上の距離での危険度を 1 としてみなしました。
これらの結果は、電力周波数磁場が小児の癌の発生に影響を与えるという仮説を裏付けるものではありません。
人毛や動物の毛に対する静電気の影響
この研究は、皮膚の表面が感じる場の影響は髪に対する静電力の作用によって引き起こされるという仮説に関連して行われました。その結果、電界強度50kV/mで被験者は毛髪の振動に伴うかゆみを感じ、それを特殊な装置で記録したことが判明した。
植物に対する電場の影響
実験は、強度が 0 ～ 50 kV/m の歪みのない磁場の特別なチャンバー内で行われました。植物の構成と初期水分含有量に応じて、20 ～ 50 kV/m の曝露で葉組織への軽度の損傷が見つかりました。鋭いエッジを持つ植物部分では組織壊死が観察されました。滑らかな丸みを帯びた表面を持つ太い植物は、50 kV / mの電圧でも損傷しません。損傷は、植物の突き出た部分の王冠の結果です。最も弱い植物では、暴露後 1 ～ 2 時間で被害が観察されます。重要なのは、端が非常に鋭い小麦苗では、20 kV/m という比較的低い電圧でも樹冠と損傷が目立ちました。これは、研究における障害の最低閾値です。
植物組織の損傷の最も可能性の高いメカニズムは熱です。組織の損傷は、場の強さがコロナを発生させるのに十分に強くなり、高密度のコロナ電流が葉の先端を通過するときに発生します。この場合、葉の組織の抵抗を横切って放出される熱により、狭い層が破壊されます。細胞の数は比較的早く水分を失い、乾燥して収縮します。しかし、このプロセスには限界があり、植物の表面が乾燥する割合は小さいです。
動物に対する電場の影響
この研究は、生物系レベルでの研究と、検出された影響の閾値の研究という 2 つの方向で実施されました。 80 kV / mの電圧が印加された畑に置かれたニワトリでは、体重増加、生存率、および死亡率の低さが認められました。伝書バトの野外知覚閾値を測定した。ハトには、低強度の電場を感知する何らかの機構があることが示されています。遺伝的変化は観察されませんでした。高強度の電場に住んでいる動物は、実験条件によっては外部要因により小さなショックを経験する可能性があり、実験対象者に不安や興奮を引き起こす可能性があることに注意してください。
多くの国では、架空送電線の分野で電界強度の制限を制限する規制を設けています。スペインでは最大電圧 20 kV/m が推奨されており、現在ドイツでは同じ値が制限値と考えられています。
生体に対する電磁場の影響についての一般の認識は高まり続けており、特に架空送電線の近くに住んでいる人々において、この影響に関するある程度の関心と懸念は、関連する医学研究の継続につながるでしょう。
このトピックの詳細情報:
V.I.チェーホフ「送電の環境的側面」（本をダウンロードするには — Zip、DjVu)
この本では、架空送電線が環境に与える影響について一般的に説明しています。交流線路下の電界の最大強度の計算とその低減方法、路線線下の土地の排除、電波や音響ノイズの発生による人、動植物への電磁場の影響考えられています。直流線路と特別高圧ケーブル線路の環境影響の特徴を考察します。
このトピックについては、以下も参照してください。 電磁放射線への曝露から人を保護する