Министерство образования и науки Российской Федерации
Международный конкурс «Первые шаги в науку»
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 5 им. »
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА
Предметная область: Экология
Выполнил:
Научный руководитель:
,
учитель биологии
МБОУ СОШ № 5 им.
Брянск 2013
Введение
Актуальность проекта. Длительное повторное воздействие предельно-допустимых доз излучения, в особенности на растущий организм, может привести к существенным изменениям биоэлектрической активности различных структур мозга и расстройствам его функций (например, состояния кратковременной и долговременной памяти, изменение поведения в условно-рефлекторной деятельности), гормонального статуса организма и т. д. (Беляев, 1998; Усманов, 2001; Трушкина и др., 2006). При этом подавляющее число школьников среднего и старшего звена используют мобильные телефоны, не зная об их влиянии на здоровье или не принимая их всерьез. Дети – целевая маркетинговая группа для рынка мобильной связи, приносящая основную долю прибыли корпорациям связи (Бабина, 1999; Пивоваров, 2002). Но нельзя игнорировать появление возможных долгосрочных затрат, связанных с нарушением нормального развития детского и юношеского организма, как сегодняшнего, так и будущего.
Цель работы – проанализировать электромагнитное излучение (ЭМИ) радиочастотного диапазона сотовых телефонов с помощью прибора ИПМ-101М.
В ходе достижения цели решались следующие задачи:
1. Изучить историю мобильной связи и привести примеры научных исследований влияния сотовой связи на организм человека.
2. Изучить ЭМИ сотовых телефонов при различных параметрах их работы и выяснить данные о ЭМИ радиочастотного диапазона в зависимости от марки телефона.
3. Выяснить и рассмотреть вопросы популярности мобильной связи среди школьников и дать рекомендации по использованию мобильного телефона.
Объект исследования: электромагнитное излучение радиочастотного диапазона мобильных телефонов.
Предмет исследования: влияние ЭМИ радиочастотного диапазона на показатели биосистем.
Гипотеза исследований: проявление ЭМИ радиочастотного диапазона у аппаратов мобильной связи зависит от ряда внешних факторов.
Методы исследования: наблюдение, поисковый, исследования публицистических и научных источников работа с литературой, анкетирование, анализ, обобщение, метод физического мониторинга с помощью прибора измерителя напряженности магнитного поля ИПМ-101М.
Мы выражаем благодарность кафедре экологии и рационального природопользования Брянского госуниверситета за предоставленный прибор для измерения напряженности ЭМП, а также сотрудникам кафедры за помощь в обработке материала.
1 Методика исследований
В работе использовался метод анкетирования учащихся различных возрастных групп с целью установления имеющихся знаний о влиянии ЭМИ на здоровье человека, использовании сотовой связи, разработки рекомендаций, направленных на устранение негативного влияния ЭМИ на организм человека.
Вопросы, заданные учащимся при анкетировании
1. Слышали ли Вы о влиянии телефона на организм человека?
2. Какой вред может принести телефон?
3. Какие возможности телефона Вы чаще всего используете?
4. Как вы держите телефон во время разговора?
5. Где хранится ваш телефон?
6. Есть ли выход в интернет в вашем телефоне (подключена ли эта услуга для вашей sim-карты, или есть ли на вашем телефоне WiFi-модуль)?
7. Если да, то сколько времени за сутки вы находитесь в сети интернет (мин.)?
8. Сколько примерно времени (мин.) у вас уходит на один телефонный разговор?
9. Сколько примерно времени (в минутах) в сутки вы общаетесь по телефону?
10. Как вы оцениваете свое самочувствие по пятибалльной шкале после применения мобильного телефона незапланированно долгое время? (0 – очень плохо; 1 – плохо; 2,3 – удовлетворительно; 4 – хорошо; 5 – отлично)
В лабораторных условиях моделировались различные ситуации с использованием разных моделей сотовых телефонов, как источников ЭМП радиочастотного диапазона (900 МГц). Исследование напряженности переменного электромагнитного поля проводили с помощью измерителя напряженности поля ИПМ-101М (В/м2) по стандартной методике, которая приложена в инструкции к прибору (Руководство по эксплуатации …, 2006). Прибор изображен ниже.
Рисунок – Внешний вид прибора
В эксперименте исследованы уровни излучения сотовых телефонов нескольких моделей в различных режимах работы: 1. неактивный; 2. «разговор»; 3. набор SMS сообщений; 4. «дозвон»; 5. подключение к сети Internet; 6. обмен информацией в сети Internet; 7. излучение около органа слуха при использовании гарнитуры (наушников); 8. излучение на расстоянии 30 см в режиме «громкая связь».
2 Результаты исследований
2.1 Изучение электромагнитного поля телефонами различных марок и при различных режимах работы
Данные, полученные в ходе образцов различных марок телефонов исследования некоторых образцов представлены в таблице в таблице 1.
Таблица 1 – Показатели напряженности ЭМП для различных моделей мобильных телефонов
Марка телефона | ЭМИ в состоянии покоя, В/м | ЭМИ при входящем вызове, В/м | ЭМИ при исходящем вызове, В/м |
Motorola | 1,2 | 3 | 3,2 |
Nokia | 1 | 2 | 2,44 |
Nokia | 3,69 | 4,77 | 7,98 |
Nokia | 2,52 | 4,73 | 4,31 |
Nokia | 0,54 | 11 | 3,47 |
Nokia | 0,554 | 8,4 | 14 |
Nokia | 1,1 | 3,014 | 1,91 |
0,44 | 1,98 | 2,2 | |
Samsung | 1,12 | 1,07 | 1,77 |
Samsung | 0,292 | 1,08 | 2,65 |
Samsung | 0,198 | 3,98 | 4,76 |
Samsung | 0,187 | 3,24 | 7,29 |
Samsung | 0,214 | 3,01 | 3,21 |
Alcatel | 0,98 | 0,864 | 1,24 |
Наименьшее напряжение ЭМП телефона зарегистрирована у марки Alcatel, Samsung, наибольшая – у марок Nokia.
В эксперименте исследованы уровни излучения сотовых телефонов нескольких моделей в различных режимах работы: 1. неактивный; 2. «разговор»; 3. набор SMS сообщений; 4. «дозвон»; 5. подключение к сети Internet; 6. обмен информацией в сети Internet; 7. излучение около органа слуха при использовании гарнитуры (наушников); 8. излучение на расстоянии 30 см в режиме «громкая связь».
Результаты исследований занесены в таблицу 2. Максимальное излучение (5…16 В/м2) от разных моделей сотового телефона отмечено в режиме «дозвон», а в режимах «громкая связь» и «неактивный» излучение ЭМП около органа слуха не зафиксировано (0 В/м2).
Таблица 2 – Значения уровня напряженности электромагнитного поля от разных моделей сотовых телефонов, В/м2 (2012г.)
Модель | Излучение сотового телефона | |||||||
В неактивном режиме, В/м2 | В режиме «разговор», В/м2 | В режиме набор sms | В режиме подключения к сети Internet; мВ/м2 | В режиме обмен | В режиме «дозвон», | около органа слуха при использовании | около органа слуха в режиме «громкая связь», В/м2 | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Motorola | 0 | 2,5…5 | 200…300 | 0...100 | 1,5…2,5 | 7...10 | 1,3…2,5 | 0 |
Nokia | 0 | 6,5…8 | 500…700 | 0...100 | 3,5…4 | 13...16 | 3,2…4,0 | 0 |
Samsung | 0 | 5…6,5 | 200…300 | 0...100 | 2,5…3,5 | 10...13 | 2,5…3,3 | 0 |
0 | 2,5..3,5 | 100…200 | 0...100 | 1,5…2,0 | 5…7 | 1,3…1,8 | 0 |
Во время использования режима «разговор» излучение ЭМП уменьшается в 2…3 раза по сравнению с режимом «дозвон». Использование гарнитуры (наушников) около органа слуха уменьшает уровень излучения ЭМП в 1,9…2,0 раза. В режиме «набор SMS сообщений» уровень излучения уменьшается в 12,5…25 раз по сравнению с режимом «разговор». Отмечено увеличение излучения ЭМП в 15…40 раз в случае использования режима «обмен информацией в сети Internet» в сравнении с «подключение к сети Internet».
Результаты исследования показали, что разные модели сотовых телефонов излучают разный уровень ЭМП. Однако значения уровня напряженности ЭМП у разных моделей телефонов различаются между собой примерно в 2…3 раза.
Таким образом, анализ полученных результатов показал, что значения уровня излучения ЭМП телефонами Motorola, Nokia, Samsung, Siemens усиливается в режимах: «дозвон», «разговор», «обмен информацией в сети Internet». В связи с этим можно разработаны общие рекомендации по уменьшению степени воздействия ЭМП на организм человека, часть из которых приведена в выводах и рекомендациях к работе.
2.2 Результаты анкетирования учащихся
Анкетирование учащихся проводилось с целью выяснения уровня знаний учащихся о влиянии сотовых телефонов и на здоровье, о правилах хранения и пользования сотовой связью. Анкетирование охватывало учащихся 5, 10 и 11 классов как наиболее активных пользователей мобильной связью.
Опрос учащихся 5-х классов показал, что представители данной группы опрошенных слышали о вреде мобильных телефонов в основном от родственников, которые сообщали о правилах пользования телефоном и знакомили респондентов с неблагоприятным воздействием сотовой связи.
Пятиклассники используют возможности мультимедиа сотовой связи и выход в сеть интернет. Большая часть респондентов осведомлена о правилах пользования телефонов и держит аппарат при разговоре на расстоянии от органа слуха. Также большая часть опрошенных хранит телефон правильно – на большом расстоянии от кровати. Практически у всех младших школьников есть выход в интернет, но большая часть учеников не выходит в сеть. Хотя небольшая часть опрошенных проводит в интернете до 1 часа. Учащиеся тратят на 1 телефонный разговор в среднем от 1 до 5 минут, что ниже среднего по зарегистрированным данным. В среднем за сутки пятиклассники разговаривают по мобильному телефону от 10 до 60 минут.
Так как респонденты соблюдают правила обращения с мобильным телефоном, то свое самочувствие они оценивают как хорошее или отличное.
Учащиеся 10-х классов черпают знания о сотовой связи и марках телефонов из средств массовой информации, очень редко – от родственников. Поэтому только средствам массовой информации принадлежит первичная роль в формировании знаний о неблагоприятным воздействии сотовой связи.
Учащиеся 10-го класса используют возможности мультимедиа сотовой связи и выход в сеть интернет. Большая часть респондентов осведомлена о правилах пользования телефонов и держит аппарат при разговоре на расстоянии от органа слуха. Однако, зная о неблагоприятном воздействии ЭМИ телефонов, школьники хранят средство мобильной связи рядом с кроватью или на столе, пренебрегая правилами безопасности. У большей части опрошенных есть устройство в мобильном телефоне, позволяющее выходить в интернет, но большая часть учеников не выходит в сеть. Учащиеся тратят на 1 телефонный разговор в среднем от 1 до 5 минут, что ниже среднего по зарегистрированным данным. В среднем за сутки десятиклассники разговаривают по мобильному телефону от 10 до 60 минут.
О своем самочувствии при длительном обращении с мобильным телефоном респонденты 10 класса говорят как об удовлетворительном.
Учащиеся 11-х классов, также как и 10-х черпают знания о сотовой связи и марках телефонов из средств массовой информации, очень редко – от родственников.
Учащиеся 11-го класса используют возможности мультимедиа сотовой связи и вычислительные возможности телефонов, а затем выход в сеть интернет. Большая часть респондентов осведомлена о правилах пользования телефонов и держит аппарат при разговоре на расстоянии от органа слуха. Учащиеся 11-х классов хранят средство мобильной связи рядом с кроватью, пренебрегая правилами безопасности пользования мобильной связью. У большей части опрошенных есть устройство в мобильном телефоне, позволяющее выходить в интернет и проводят в сети более 20 минут, а некоторые более часа. Учащиеся тратят на 1 телефонный разговор в среднем более 10 минут, что выше среднего по зарегистрированным данным. В среднем за сутки учащиеся 11-го класса разговаривают по мобильному телефону более 60 минут.
О своем самочувствии при длительном обращении с мобильным телефоном респонденты 11 класса говорят как о хорошем.
Однако, в целом, следует учитывать, что в условиях экранирования (автомобиль, железобетонные здания) плотность потока электромагнитного излучения, действующего на человека многократно усиливается (Трушкина и др., 2006).
В связи с вышеизложенным и результатами анкетирования учащихся нами сформулированы рекомендации при пользовании мобильными телефонами. Рекомендации доведены до сведения всех респондентов и школьников на уроках биологии и экологии.
Выводы и практические рекомендации
На сегодняшний день нельзя точно сказать, вредно или безопасно использование мобильного телефона ввиду неоднозначности результатов проводимых исследований. Пока можно сделать лишь общие выводы, сравнивая стандарты и телефоны между собой. Чем дороже телефон, тем больше вероятность того, что он оказывает меньше воздействие на организм человека. Большая чувствительность приемника в телефоне не только увеличивает расстояние сотовой связи, но и позволяет использовать передатчик меньшей мощности на базовой станции. Возможно, что на здоровье оказывает влияние не только излучение сотовых телефонов, но и совокупность факторов. Например, излучение или нездоровый образ жизни.
В целом по результатам наших исследований общие выводы следующие.
1. Результаты исследования напряженности ЭМП мобильных телефонов показали, что:
1.1 разные модели сотовых телефонов излучают разный уровень ЭМП. Однако значения уровня напряженности ЭМП у разных моделей телефонов различаются между собой примерно в 2…3 раза.
1.2 использование гарнитуры (наушников) около органа слуха уменьшает уровень излучения ЭМП в 1,9…2,0 раза. В режиме «набор SMS сообщений» уровень излучения уменьшается в 12,5…25 раз по сравнению с режимом «разговор».
1.3 отмечено увеличение излучения ЭМП в 15…40 раз в случае использования режима «обмен информацией в сети Internet» в сравнении с «подключение к сети Internet».
1.4 Марка телефонов с наибольшим напряжением ЭМП – Nokia.
2 Зная о неблагоприятном воздействии сотовых телефонов на здоровье человека и правилах обращения с аппаратами, школьники игнорируют все предупреждения медиков, хранят телефоны в недопустимой близости от себя и своих близких, ведут один разговор большое число времени. Таким образом, учащиеся сознательно подвергают себя опасности воздействия ЭМИ сотовых телефонов.
Общие рекомендации
По уменьшению степени воздействия ЭМП на организм человека, использующего мобильные телефоны:
1. При разговоре с абонентом использовать поочередно левую и правую сторону органа слуха для равномерного распределения воздействия ЭМП от сотового телефона.
2. Уменьшить продолжительность разговора по сотовому телефону с целью сокращения времени воздействия ЭМП.
3. Для связи с абонентом чаще использовать SMS сообщения, так как излучение уменьшается в 12,5…25 раз.
4. Использование гарнитуры (наушников) при разговоре с абонентом уменьшает воздействие ЭМП в 1,9…2,0 раза.
5. Не использовать сразу мобильный телефон в режиме «дозвон» около органа слуха в связи с максимальным уровнем излучения.
6. При разговоре с абонентом чаще использовать сотовый телефон в режиме «громкая связь».
7. В виду максимального уровня излучения ЭМП, возникающего при активации любой модели мобильного телефона не рекомендуется постоянно носить телефон около какого-либо органа человека.
Список используемой литературы
1. Бабина излучения: будем ли мы платить за их вредные воздействия? // Экосинформ. 1999. № 12. – С. 34-51.
2. Беляев эффект и мобильные коммуникации. – М.: Мысль, 19с.
3. , , Темников электромагнитной обстановки в районах размещения базовых станций сотовой связи // Экофакторы и их возд. на организм человека. М: МГПУ, 2000. – С. 67-73.
4. Майер связь и ее воздействие. – СПб.: Знание, 1999.
5. Ратынский сотовой связи – М.: Радио и связь, 2000. – 248 с.
6. , , Зиневич и основы экологии человека. //Учебное пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2002. - С.
7. Руководство по эксплуатации МГФК.411153.002 РЭ: Измеритель напряженности поля малогабаритный микропроцессорный ИПМ-101М.- М.:НПП»Доза», 2006.- с.44.
8. , , Демьянова и экология человека: учебн. пособие. – М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006.- С 175-177.
9. Усманов : Справочные материалы.- М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2001.- С.70-81.
10. Интернет сайты:
http://www. *****/news/top/index. shtml
http://www. *****/
www. *****
http://www. *****/Articles/284/Vstrechayut_po_dizainuIstoriya_dizaina_sotovyh_telefonov. htm
