Мобильный телефон и живые организмы - Ya

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Нижегородский государственный университет
им. Н.И. Лобачевского» (Арзамасский филиал)
Факультет дошкольного и начального образования
Департамент образования администрации г. Саров
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
«Лицей №15» имени академика Юлия Борисовича Харитона
Региональный конкурс
исследовательских и проектных работ детей дошкольного и младшего
школьного возраста «Я - исследователь»
Секция «Естествознание»
ВЛИЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ МОБИЛЬНОГО ТЕЛЕФОНА НА ЗДОРОВЬЕ
ШКОЛЬНИКА
Выполнила
Бугаева Варвара,
ученица 3 Б класса (9 лет)
Руководитель
Азарова Ольга Феликсовна,
учитель начальных классов
Саров
2014-2015
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение……………………………………………………………….... 3
1
Что такое мобильный телефон и как он работает………...………..… 6
1.1
Устройство мобильного телефона………………………….………..... 6
1.2
Работа мобильного телефона в сети…………………………………... 6
1.3
Электромагнитное поле и его излучение……………………………... 7
2
Мобильный телефон и живые организмы…………………………….
8
2.1
Влияние ЭМИ телефона на организм человека………………………
8
2.2
Влияние ЭМИ телефона на организм ребенка……………………….. 8
2.3
Что такое SAR и как его измерить…………………………………….
3
Экспериментальное исследование влияния ЭМИ телефона ………... 9
3.1
Эксперимент №1. Как выспаться с телефоном под подушкой……… 9
3.2
Эксперимент №2. У кого SAR – чемпион и чем это грозит ................ 10
8
Заключение……………………………………………………………... 13
Литература……………………………………………………………… 14
Приложение…………………………………………………………….. 15
2
ВВЕДЕНИЕ
Взрослые часто говорят о вреде каких-либо продуктов или устройств.
Нельзя долго смотреть телевизор, играть на компьютере, пользоваться
микроволновкой, пить кока-колу, есть чипсы и т.п. Нельзя, нельзя, нельзя…
Я всегда думала, что они сильно преувеличивают. А прошлым летом я побывала
во Всероссийском детском центре «Орлёнок». Там есть общее правило –
мобильный телефон выдается всего на 2 часа в день. Не всем ребятам это
нравилось, конечно. И меня заинтересовало, почему пользоваться телефоном
разрешается так недолго? Ведь нельзя ничего запрещать без причины.
Мы живем в веке передовых информационных технологий. Представить
жизнь человека без мобильного телефона и других электронных устройств просто
невозможно. Сегодня мобильный телефон есть у каждого школьника. С его
помощью всегда можно связаться с родителями или друзьями. Быстрая связь
облегчает общение людей во всем мире, и не только. Нам уже кажется
привычным, что такой маленький аппарат способен выполнять столько функций.
Ведь можно не только позвонить и отправить сообщение, но и посмотреть
видеоролик, послушать музыку, поиграть в любимую игру, пользоваться
Интернетом. А утром телефон разбудит вместо будильника. Удобно? Да!
Телефон постоянно находится рядом с нами, лежит в сумке, кармане или
на рабочем столе, даже ложась спать, мы кладём его рядом с подушкой. И если
случайно оставили телефон дома, то чувствуем себя неуверенно. Без него, как без
рук. Однако из информационных источников [1] и [2] мне стало известно, что
мобильные телефоны способны принести вред живым организмам. Дело в том,
что при своей работе мобильный телефон излучает электромагнитные волны. Они
невидимы, без цвета и запаха, человек их не ощущает, и защититься от их
воздействия не может. Электромагнитные волны поглощаются всеми живыми
организмами – растениями, животными, человеком. При длительном воздействии
они нагревают живые клетки наподобие СВЧ-печи, изменяя их структуру. На
здоровье человека, особенно на растущий детский организм, такое воздействие
оказывает неблагоприятное воздействие.
3
Я решила узнать, что думают школьники о влиянии мобильного телефона
на свое здоровье. Для этого я провела анкетирование среди ребят моей команды
из «Орлёнка», одноклассников, учеников школы №10. Всего было опрошено 78
школьников 10-16 лет. Вопросы и результаты анкетирования приведены на
рисунках 1-4.
36
Рис.1 Где ты обычно носишь телефон?
в рюкзаке
в кармане
22
на шее
47
в руках
Рис.2 Как часто ты пользуешься мобильным
телефоном?
27
9
42
15 мин в день
30 мин в день
1 час и более
Рис.3 Где лежит твой телефон ночью?
17
под подушкой
рядом
отдельно
43
8
Рис.4 Считаешь ли ты, что пользование
телефоном вредит здоровью?
56
18
4
4
да
нет
не знаю
Проведенный мной анализ полученных данных показывает, что большая
часть школьников (более 60%) опасается влияния мобильного телефона, носит его
в рюкзаке, старается пользоваться им не более 15 минут в день и не спит с
телефоном «в обнимку». Отмечу при этом, что чаще всего так отвечали старшие
школьники (14 – 16 лет). Эти результаты позволили мне сформулировать
гипотезу, цели, задачи и методы исследований.
Гипотеза:
- так как взрослые ограничивают время пользования мобильным телефоном,
предположим, что мобильный телефон оказывает вредное воздействие на
организм ребенка.
Цель работы:
- изучить механизм воздействия излучения телефона на организм;
- определить правила безопасного использования мобильного телефона.
Задачи:
- изучить устройство мобильного телефона и принцип его работы;
- найти результаты научных исследований влияния излучения телефона на
живые организмы;
- измерить уровень этого излучения;
- выяснить, как уменьшить влияние излучения на здоровье детей.
Методы:
• наблюдение;
• изучение литературных источников;
• социологическое исследование (анкетирование);
• анализ, обобщение результатов исследований.
5
1. Что такое мобильный телефон и как он работает
1.1 Устройство мобильного телефона
Мобильные телефоны
–
переносные средства связи.
Современные
мобильные телефоны предоставляют пользователю самые широкие возможности:
звонки, sms- и mms- сообщения, различные мобильные приложения, выход в
Internet, ГЛОНАСС, фото - и видео - камера, диктофон, калькулятор и т.д.
Мобильный телефон представляет собой сложное электронное устройство,
состоящее из следующих основных частей:

устройства приема-передачи радиосигналов, снабженного антенной,

специального управляющего контроллера,

цветного или монохромного дисплея,

интерфейсных устройств, обеспечивающих взаимодействие всех
элементов телефона,

аккумулятора, служащего для накопления энергии с целью её
последующего использования.
Мобильные телефоны передают и принимают радиосигналы на частотах от
450 до 2700 МГц при значениях мощности от 0,1 до 2 Вт.
1.2 Работа мобильного телефона в сети
Мобильная связь - самая распространенная из всех видов связи. Во всем
мире зарегистрировано 6,9 миллиарда пользователей. Связь по мобильным
телефонам осуществляется с помощью радиоволн, распространяемых через сеть
антенн, называемых базовыми станциями (БС). Мобильный телефон и БС
поддерживают постоянный радиоконтакт. Этот процесс происходит, даже если
телефон находится в режиме ожидания.
При этом они создают непрерывное электромагнитное поле, излучающее
электромагнитные волны. Уровень электромагнитного излучения (ЭМИ) зависит
от уровня приема сигнала от БС. Если сигнал от БС мощный, то уровень ЭМИ
мобильного телефона небольшой, если сигнал слабый или нестабильный –
излучение телефона гораздо выше. C увеличением расстояния между мобильным
телефоном и БС мощность радиосигнала падает, следовательно, уровень ЭМИ
возрастает [3]. Схематично работа телефона в сети показана на рисунке 5.
6
Рис. 5 – Схема работы мобильной связи
Пользователи мобильных телефонов, население, живущее вблизи объектов
мобильной связи, а также растения и животные постоянно находятся под
воздействием электромагнитного излучения. Рассмотрим действие ЭМИ на
здоровье человека.
1.3 Электромагнитное поле и его излучение
Электромагнитное поле – это особое физическое поле, взаимодействующее
с электрически заряженными телами. Оно представляет собой совокупность
электрического и магнитного полей. Электромагнитное излучение (ЭМИ) –
распространяющееся в пространстве возмущение электрических и магнитных
полей.
Существуют электромагнитные поля естественного и искусственного
происхождения. Земля имеет своё постоянное электромагнитное поле, в зоне
которого каждый из нас находится всю жизнь. Это – нормальный природный фон,
который не оказывает на организм человека негативного воздействия. Линии
электропередач, устройства передачи радиосигналов имеют электромагнитное
поле, которое в несколько сотен раз превышает электромагнитный уровень Земли.
Чрезмерное электромагнитное излучение планеты стало одним из видов её
загрязнения и внесено в список самых актуальных проблем человечества [4].
Приборы для измерения уровня ЭМИ представлены на рисунке 6.
Рис.6 – Приборы для измерения уровня ЭМИ
7
2. Мобильный телефон и живые организмы
Из литературных источников [5] и [6] я узнала, что опасное влияние ЭМИ
на живые организмы доказано многочисленными исследованиями ученых стран
всего мира. Опыты с различными представителями флоры и фауны (культурными
и
дикорастущими
растениями,
дождевыми
червями,
лягушками,
млекопитающими) показали, что ЭМИ вызывает необратимые изменения живых
клеток.
2.1 Влияние ЭМИ телефона на организм человека
Влияние электромагнитного поля на человеческий организм зависит от его
частоты; расстояния и от времени воздействия.
На частотах, используемых мобильными телефонами, основная часть ЭМИ
поглощается кожей и другими поверхностными тканями, что оказывает влияние
на мозговую деятельность, слух, зрение, работу центральной нервной, сердечно сосудистой, а также эндокринной систем. Ученые доказали, что, проникая в
ткани, электромагнитные волны вызывают их нагревание, что неблагоприятно
сказывается на работе всего организма и в некоторых случаях приводит к
серьезным заболеваниям [7].
2.2 Влияние ЭМИ телефона на организм ребенка
Исследования показали, что излучение телефона оказывает на организм
ребенка большее воздействие, чем на взрослого человека. Детский мозг
поглощает на 50-70% больше энергии излучения мобильного телефона из-за
меньших размеров черепной коробки, более тонких костей черепа. В результате
длительного воздействия излучения разрушаются клетки коры головного мозга,
нарушается кровообращение. Это приводит к ослаблению памяти, снижению
внимания, головным болям, снижению познавательных способностей, нарушению
сна, внезапным приступам усталости, т.е. к проблемам в учебе [8].
2.3 Что такое SAR и как его измерить
Все мобильные телефоны облучают нас ЭМИ, вредное воздействие на
организм человека зависит от его уровня. Величина воздействия этого излучения
на организм зависит от модели мобильного устройства и во всем мире
8
определяется величиной SAR - максимальной мощностью излучения, при которой
оно сертифицировано.
SAR
(Specific
Absorption
Rates)
–
это
количество
энергии
электромагнитного поля, которое поглощается одним килограммом тканей тела
человека за одну секунду. Чем меньше значение SAR, тем менее опасно
мобильное устройство. Максимальное значение SAR не должно быть больше
2 Вт/кг [7]. SAR можно измерить:
с помощью роботов, макетов человеческого тела и специального оборудования,
с помощью математического моделирования
с помощью мобильных приложений (моим способом)
3. Экспериментальное исследование влияния ЭМИ телефона
Для исследования влияния ЭМИ мобильных телефонов на здоровье детей
школьного возраста я воспользовалась такими методами исследования, как
анкетирование, теоретический анализ, математический и статистический методы.
3.1 Эксперимент №1. Как выспаться с телефоном под подушкой
Для проведения этого эксперимента администрация «Орлёнка» дала
разрешение оставить мобильные телефоны ребятам нашей команды на одну ночь.
Цель опыта – изучить влияние излучения телефона на состояние здоровья
школьников (26 человек, 8-11 лет) в ночное время, при нахождении аппарата в
непосредственной близости от спального места. По условиям опыта телефон
находился в режиме ожидания, одна половина команды спала со своими
телефонами под подушкой, у другой они находились в шкафчиках у кроватей.
Время сна – с 2200 до 730. На следующее утро мной был проведен мониторинг
самочувствия участников эксперимента.
9
Результаты опроса представлены в таблице 1.
Таблица 1
Состояние школьника
Местоположение
телефона
Под подушкой
(13 чел.)
В шкафчике
(13 чел.)
нормальное
усталость
визуальные симптомы/чел.
нарушение
головная
сонливость
сна
боль
5
2
2
3
1
12
0
0
1
0
Из таблицы 1 следует, что вторая половина участников опыта после сна
чувствовала себя гораздо лучше первой. Таким образом, анализ результатов
эксперимента №1 подтверждает гипотезу о неблагоприятном влиянии излучения
телефона на состояние здоровья школьников.
3.2 Эксперимент №2. У кого SAR – чемпион и чем это грозит
Так как приборов для измерения ЭМИ в школе ВДЦ «Орлёнок» мне найти
не удалось, измерить SAR я решила с помощью мобильных Android-приложений
Tawkon и EMF Sensor Free. В Сарове я продолжала измерения таким же способом.
В ходе эксперимента протестировано 30 мобильных устройств, исследования
проводились методом сравнительного анализа паспортного и измеренного
значений SAR.
Рис.7 - Скриншоты Android-приложения Tawkon и EMF Sensor Free
Для этого применялась следующая методика:
10
1) исследуемые устройства были разделены на две группы – телефоны и
смартфоны,
2) определено значение SAR для каждого исследуемого мобильного устройства
по его паспорту,
3) на исследуемые смартфоны установлено мобильное приложение Tawkon, с
помощью которого зарегистрирована мощность излучения каждого из них при
соединении,
4) зарегистрированы величины ЭМИ телефонов в момент соединения при
помощи Android-приложения EMF Sensor Free. По принятым средним значениям
массы школьника и плотности человеческих тканей приложением проведены
приближенные расчеты SAR.
Для установления зависимости состояния здоровья от уровня
ЭМИ при помощи тонометра измерены артериальное давление и
пульс
каждого
владельца
мобильного
устройства
после
10-минутного разговора. Результаты измерений заносились в
таблицу 2.
Таблица 2
№
Владелец
п/п
Модель
паспортное
значение
SAR, Вт/кг
Измеренное
значение
SAR, Вт/кг
Артериальное
давление,
мм рт. ст.
Пульс,
уд/мин
Самочувствие
94
головная боль
1
Варвара
Nokia N8-00
1,02
0,98
125/80
2
Никита
Nokia 800 Lumia
0,9
0,94
110/75
удовл.
………………………….
15
Ярослав
Samsung SGH-E380
0,91
0,96
100/60
86
удовл.
…………………………
29
Игорь
30
Яна
Apple iPhone 4G
1,00
0,9
130/70
105
быстрая
утомляемость
Samsung GT-S5530
0,61
0,63
120/70
85
головокружение
Проведен сравнительный анализ результатов эксперимента. Построена
зависимость артериального давления от измеренного значения SAR (рис. 8). Из
рисунка видно, что с повышением SAR величина артериального давления
возрастает.
11
130
122
117
120
110
110
100
систолическое
давление
90
80
73
71
диастолическое
давление
64
70
60
50
40
SAR 0,4-0,71
SAR 0,95-1,5
SAR 0,72-0,94
Рис. 8- Влияние уровня SAR на артериальное давление
1.45
1.25
1.05
Удовл.
0.85
Повышенная утомляемость,
головная боль
0.65
0.45
0.25
80
85
90
95
100
105
110
Рис. 9- Влияние уровня SAR на самочувствие
Выявлена зависимость самочувствия школьников от измеренного значения
SAR (рис. 9). Из рисунка видно, что с увеличением значения SAR самочувствие
ухудшается.
12
Заключение
• Экспериментально показано, что мобильные телефоны облучают нас
электромагнитными волнами различной мощности.
• Экспериментально измеренные величины SAR находятся в диапазоне 0,41,5 Вт/кг, что ниже максимально допустимого значения 2,0 Вт/кг.
• Артериальное давление владельцев телефонов зависит от уровня ЭМИ
мобильного
устройства.
Повышенное
артериальное
давление
свидетельствует о негативном воздействии на сердечно - сосудистую
систему владельцев некоторых телефонов.
• Длительное пользование мобильным телефоном вызывает повышенную
утомляемость, головную боль.
Следовательно, моя гипотеза подтвердилась. Мобильный телефон оказывает
вредное воздействие на организм ребенка. Однако уровень этого воздействия
ниже максимально допустимого. Тем не менее, для снижения риска вредного
воздействия
я
предлагаю
соблюдать
мобильным телефоном (см. приложение).
13
правила
безопасного
пользования
Литература
Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика.// Леонович А.А. Москва,
1.
1998
2. Волков А. Б. Стоит ли покупать мобильный телефон? // «Знание – сила».
№ 12, 2003
Григорьев О.А., Меркулов А.В., Григорьев К.А. Электромагнитные поля
3.
базовых станций подвижной радиосвязи и экология. // Радиоэкология №6, 2005.
4. Г.А. Крылов. Великие открытия и изобретения. Школьный путеводитель.
Санкт-Петербург, «БКК», 2008.
Бузук С. Опасный звоночек // Основы безопасности жизнедеятельности №9,
5.
2011.
6. Песня Д.С., Романовский А.В., Прохорова И.М. Разработка методики оценки
влияния сотовых телефонов и других приборов с ЭМИ РЧ на организмы in vivo //
Ярославский педагогический вестник. Серия «Естественные науки», 2010.
Усманов А.С. Электромагнитное излучение и человек: учебное пособие.
7.
Москва, «Лидер-М», 2009.
Хорсева
8.
Н.И.,
Григорьев
Ю.Г.,
Горбунова
Н.В.
Предварительные
результаты мониторинга психофизиологических показателей детей-пользователей
мобильной связью// Человек и электромагнитные поля: сборник докладов III
международной конференции, Саров, 24-27 мая 2010. - Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ,
2010.
9.
Ресурсы Интернет
14
Приложение
Правила безопасного
пользования мобильным
телефоном
1. Используйте мобильный телефон с низким уровнем излучения (SAR). Чем
он ниже, тем лучше.
2. Старайтесь прикладывать телефон к уху только после соединения, так как
при соединении излучение телефона максимально.
3. Не разговаривайте дольше 3 минут, во время разговора пользуйтесь
наушниками или громкой связью. Вместо звонков лучше отправлять
смс-сообщения.
4. Не носите телефон в карманах, а держите на столе или в сумке, чтобы
избежать облучения жизненно важных органов.
5. При разговоре по телефону снимайте очки с металлической оправой, так
как излучение электромагнитного поля при отражении от нее может
увеличиваться.
6. Не разговаривайте по мобильному телефону в машине, автобусе, поезде,
лифте, так как электромагнитные волны, отражаясь от металлического
кузова, усиливаются в несколько раз.
7. Во время сна выключайте телефон, убирайте его подальше от кровати, так
как электромагнитное излучение проникает в организм спящего, вызывает
головные боли и не дает хорошо отдохнуть.
БЕРЕГИТЕ СВОЕ ЗДОРОВЬЕ!
15