Магнитное поле воздушных линий электропередачи в Московском регионе: обобщенные результаты измерений и их оценка

¹Введение. В соответствии с классификацией канцерогенов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 2001 г. магнитное поле промышленной частоты отнесено в группу возможных канцерогенов класса 2В [1]. В 2002 г. Международным агентством по исследованию рака (МАИР) были установлены лимитирующие значения, определяющие корреляцию хронического воздействия магнитным полем промышленной частоты и заболеваемости онкологическими заболеваниями: 0,3–0,4 мкТл [2]. В 2007 г. ВОЗ в своих рекомендациях подтвердила эти значения [3, 4].

На сегодняшний день указанные значения существенно ниже предельно допустимых уровней, установленных в нормативных документах Российской Федерации. Так, для магнитного поля промышленной частоты 50 Гц предельно допустимый уровень, согласно гигиеническому нормативу ГН 2.1.8/2.2.4.2262–07 и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200–03, составляет 5 мкТл (в помещении) и 10 мкТл (на селитебной территории) [5, 6]. Величина 5 мкТл в 17 раз превышает рекомендации ВОЗ и МАИР.

Задача оценки условий и анализа последствий хронического воздействия магнитного поля промышленной частоты с интенсивностью выше 0,3 мкТл рекомендована для научных исследований программой ВОЗ [7]. При прогрессирующей на сегодняшний день тенденции приближения жилой застройки к воздушным линиям электропередачи и изменения трассировки воздушных линий электропередачи в Московском регионе эта задача становится наиболее актуальной.

Цель: изучение фактических значений магнитного поля промышленной частоты на селитебной территории застройки вблизи воздушных линий электропередачи, с последующей оценкой по нормативной документации Российской Федерации и по рекомендованным уровням ВОЗ/МАИР.

Материал и методы. Измерения магнитного поля промышленной частоты проводились вблизи воздушных линий электропередачи с напряжениями 110 кВ, 220 кВ, 500 кВ на территории Московского региона в течение трех лет (с 2011 по 2013 г.). Общее количество точек, в которых проводились измерения, составило 1103.

Измерения магнитного поля промышленной частоты, создаваемого воздушной линией электропередачи с напряжением 110 кВ, проводились на объектах в Рузском, Истринском, Наро-Фоминском и Одинцовском районах Московской области.

Исследование магнитного поля от воздушных линий электропередачи с напряжением 220 кВ было проведено на селитебных территориях, расположен-

ных в г. Одинцове, Троицком, Мытищинском и Красногорском районах Московской области и в г. Москве.

Измерения магнитного поля промышленной частоты, создаваемое воздушной линией электропередачи с напряжением 500 кВ, проводились в Мытищинском, Ленинском, Щёлковском и Красногорском районах Московской области, а также городах Красногорск и Красноармейск.

Дополнительно, для определения фактической границы санитарно-защитной зоны (санитарного разрыва), были проведены измерения электрического поля промышленной частоты в тех же точках, что и для магнитного поля. Критерий определения границы, согласно п. 6.3 СанПиН 1200–03, величина ЭП ПЧ, равная 1,0 кВ/м.

Данные, полученные в результате измерений в точках на трассах, обрабатывались с помощью программного комплекса Statistica 10.0 и Microsoft XL. В результате обработки для линий каждого класса напряжения получены средние значения величин электрического и магнитного полей промышленной частоты с доверительным интервалом (95%) для каждой точки измерения на расстояниях до 40 м от проекции крайнего провода с шагом 5 м.

Результаты. Результаты, полученные по итогам проведения измерений электрического и магнитного поля промышленной частоты вблизи воздушных линий электропередачи с напряжениями 110 кВ, 220 кВ и 500 кВ, включают фактические и средние значения с доверительными интервалами величин электрического и магнитного полей. В каждой из точек измерений (на расстояниях до 40 м) было проведено от 12 до 37 измерений. Полученные распределения значений являются нормальными (p<0.05).

Максимальные значения плотности магнитного потока зафиксированы при расположении датчика под проводом воздушной линии электропередачи напряжением 110 кВ и составили 3,9 мкТл, для 220 кВ — 2,9 мкТл, для 500 кВ — 9,7 мкТл. Значения величины магнитного поля в 5 мкТл наблюдались только вблизи воздушных линий электропередачи напряжением 500 кВ на расстояниях до 10 м от линии. Распределение плотности магнитного потока для линии каждого класса напряжения в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода изображено на рис. 1–4 (средние значения). На графиках, представленных на рис. 1–3, показаны доверительные интервалы (95%) средних значений величины магнитного поля, полученных в результате измерений. На графике (рис. 4) изображены тренды распределения средних значений магнитного поля для трех классов напряжения с указанием уравнений этих трендов.

Рис. 1. Средние значения плотности магнитного потока с доверительными интервалами (95%) для воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода

Для выявления фактической границы санитарной зоны воздушных линий электропередачи, принятого по критерию 1 кВ/м, измерялась напряженность электрического поля. Изменение величины электрического поля для каждого класса напряжения в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода представлено на рис. 5–8 (средние значения). На графиках, представленных на рис. 5–7, показаны доверительные интервалы (95%) средних значений напряжения электрического поля, полученных в результате измерений. На графике (рис. 8) изображены тренды распределения средних значений электрического поля для трех классов напряжения с указанием уравнений этих трендов.

Рис. 2. Средние значения плотности магнитного потока с доверительными интервалами (95%) для воздушных линий электропередачи напряжением 220 кВ в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода

Обсуждение. Цель анализа: дать фактическую характеристику магнитного поля промышленной частоты на существующих селитебных территориях вблизи воздушных линий (ВЛ) электропередачи с применением критериев, основанных на санитарноэпидемиологических нормативах России [5, 6, 8] и рекомендациях ВОЗ [2–4].

Для оценки электромагнитной обстановки по российским нормативам были использованы ГН 2.1.8/2.2.4.2262–07 [5], СанПиН 1200–03 [6] и Сан-ПиН 2971–84 [8]. Согласно СанПиН 2971–84 и Сан-ПиН 1200–03 (в СанПиН 1200–03 — зона санитарного разрыва) «санитарно-защитной зоной воздушной линии электропередачи является территория вдоль трассы ВЛ, в которой напряженность электрического поля превышает 1 кВ/м». На рис. 8 данное значение отмечено горизонтальной линией. Точки пересечения этой линии с линией тренда напряженности электрического поля являются границами санитарно-защитной зоны. Таким образом, для воздушных линий электропередачи с напряжением 110 кВ ширина санитарно-защитной зоны составила меньше 1 м, для 220 кВ — 9 м, для 500 кВ — 28 м. При перенесении этих значений на график изменения величины магнитного поля (рис. 4) получены значения величины магнитного поля промышленной частоты на границах санитарно-защитной зоны. Так, для 110 кВ плотность магнитного потока составила меньше 1,7 мкТл, для 220 кВ на расстоянии 9 м — 0,6 мкТл, для 500 кВ на расстоянии 28 м — 1,1 мкТл. Таким образом, на границах санитарно-защитной зоны по всем классам напряжения значение плотности магнитного потока составило не более 2,0 мкТл. Эти значения не превышают нормы магнитного поля промышленной частоты, установленные в ГН 2.1.8/2.2.4.2262–07 и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200–03 (5 и 10 мкТл), но находятся выше диапазона значений, рекомендованных ВОЗ (0,3–0,4 мкТл).

Рис. 3. Средние значения плотности магнитного потока с доверительными интервалами (95%) для воздушных линий электропередачи напряжением 500 кВ в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода

Рис. 4. Изменение напряженности магнитного поля промышленной частоты в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода

Для анализа данных с использованием критерия, основанного на рекомендациях ВОЗ [3, 4] и МАИР [2], оценивалось расстояние от проекции крайнего провода до области, где значение плотности магнитного потока составляло 0,3 мкТл. Результаты представлены на рис. 7. Максимальное расстояние, на котором фиксировалась плотность магнитного потока 0,3 мкТл для воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ, составило 25 м, для 220 кВ — 35 м, для 500 кВ — 85 м. Минимальные значения распределились следующем образом: для 110 кВ — 10 м, для 220 кВ — 8 м, для 500 кВ — 30 м.

Таким образом, при применении рекомендаций ВОЗ зона неопределенного риска может находиться на расстояниях от 8 до 85 м, в зависимости от класса напряжения воздушных линий электропередачи.

Рис. 5. Средние значения напряженности электрического поля с доверительными интервалами (95%) для воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода

С применением критериев ВОЗ были получены участки селитебной территории с неопределенным риском для здоровья населения, проживающих в этой зоне. Для воздушных линий электропередачи с напряжением 110 кВ расхождение средних значений границ санитарно-защитной зоны и зоны неопределенного риска составляет около 17 м, а максимальные значения границ этих двух зон отличаются на 24 м. Для воздушных линий электропередачи с напряжением 220 кВ разница между средними значениями границ составила 12,5 м, а расхождение максимальных значений 26 м. Для воздушных линий электропередачи с напряжением 500 кВ средние значения границ санитарно-защитной зоны и зоны неопределенного риска отличаются на 27,6 м, а максимальные на 57 м.

Рекомендации ВОЗ и МАИР являются не самыми жесткими. Так, к примеру, в Швеции безопасный уровень магнитного поля промышленной частоты составляет 0,2 мкТл — 50% от уровней, рекомендованных ВОЗ [9]. При использовании этого значения как лимитирующего границы зоны неопределенного риска будут следующие. Для воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ минимальное значение плотности магнитного потока составит 20 м, а максимальное 35 м, для 220 кВ — 15 м и 45 м, для 500 кВ — 30 и 85 м соответственно. Рис. 10 иллюстрирует распределение средних значений расстояний с доверительными интервалами (95%) по классам напряженности, где наблюдалось значение плотности магнитного потока 0,2 мкТл.

Рис. 6. Средние значения напряженности электрического поля с доверительными интервалами (95%) для воздушных линий электропередачи напряжением 220 кВ в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода

Сравнив границы зон неопределенного риска, полученные при оценке магнитного поля с использованием шведских нормативов, с границами санитарно-защитных зон, полученными при использовании российских нормативов, имеем следующие данные. По средним значениям расхождение для воздушных линий электропередачи с напряжением 110 кВ составило около 26 м, для 220 кВ — около 21 м, для 500 кВ — около 33 м. Разница максимальных значений для 110 кВ составила 34 м, для 220 кВ — 36 м, для 500 кВ — 57 м.

Рис. 7. Средние значения напряженности электрического поля с доверительными интервалами (95%) для воздушных линий электропередачи напряжением 500 кВ в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода

Расхождения средних значений границ зоны неопределенного риска, полученных при оценке магнитного поля промышленной частоты по российским нормативам, рекомендациям ВОЗ и МАИР, а также с использованием шведского норматива ADI478, изображены на рис. 11 и представлены в таблице.

Сравнительная таблица значений безопасного расстояния для проживания населения вблизи воздушных линий электропередачи по российским нормативам (1 кВ/м), рекомендациям ВОЗ и МАИР (0,3 мкТл) и шведскому документу ADI 478 (0,2 мкТл)

Минимальные–максимальные значения границ зоны риска, м

	РФ (1 кВ/м)	ВОЗ и МАИР (0,3–0,4 мкТл)	ADI478 (0,2 мкТл)
110 кВ	<1	10–25	20–35
220 кВ	9	8–35	15–45
500 кВ	28	30–85	30–85

При оценке магнитного поля промышленной частоты с использованием дополнительных критериев, в частности рекомендаций ВОЗ и МАИР, следует иметь в виду, что они были предложены на основе эпидемиологических исследований [10–12]. Попадание жилых домов в зону неопределенного риска создает возможность формирования контингентов для проведения эпидемиологических исследований на территории Московского региона.

Рис. 8. Изменение напряженности электрического поля промышленной частоты в зависимости от расстояния от проекции крайнего провода

провода до точек со значениями плотности магнитного поля 0,3 мкТл с доверительным интервалом (95%)

Рис. 10. Среднее значение расстояния от проекции крайнего провода до точек со значениями плотности магнитного поля 0,2 мкТл с доверительным интервалом (95%)

Рис. 11. Сравнение средних значений (доверительный интервал 95%) безопасного расстояния для проживания населения вблизи воздушных линий электропередачи. 1 — по российским нормативам (1 кВ/м); 2 — по рекомендациям ВОЗ и МАИР (0,3 мкТл); 3 — по шведскому документу ADI 478 (0,2 мкТл)

Заключение. Полученные фактические значения плотности магнитного потока на границах всех санитарно-защитных зон воздушных линий электропередачи с напряжениями 110 кВ, 220 кВ и 500 кВ во всех случаях соответствуют российским санитарным нормам (ГН 2.1.8/2.2.4.2262–07, СанПиН 2971–84 и СанПиН 1200–03).

Применение дополнительного критерия безопасности ВОЗ/МАИР по отнесению магнитного поля промышленной частоты к канцерогенам класса 2В требует расширения зоны безопасности в 2–3 раза.

Существуют участки селитебной территории, на которых значения величины магнитного поля промышленной частоты меньше предельно допустимых уровней по ГН 2.1.8/2.2.4.2262–07 и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200–03, но выше уровней, рекомендуемых МАИР и ВОЗ. Это дает основание относить такие территории к зонам неопределенного риска для здоровья. Люди, которые будут жить в домах, расположенных на этих участках селитебной территории, составляют потенциальную когорту для эпидемиологических исследований на предмет наличия заболеваний, которые позволяют классифицировать магнитное поле промышленной частоты как канцероген класса 2В.