ارزیابی چگالی شار مغناطیسی میدان‌های فرکانس بی نهایت پایین(ELF ) در حومه مناطق مسکونی خطوط برق فشار قوی شهر اصفهان

نوع مقاله : مستخرج از پایان نامه

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مدیریت محیط زیست(HSE) دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران.

2 استاد دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.

3 استادیار دانشکده محیط زیست و انرژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران.

4 استاد دانشکده محیط زیست و انرژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران،ایران.

چکیده

زمینه هدف: با ورود خطوط نیرو با ولتاژ­های بالا به حریم زندگی انسان، بررسی آثار سوء میدان­های مغناطیسی بر محیط زیست و انسان، انگیزه تحقیقات گردیده است. تماس با این میدان­ها منجر به اثرات مضر بر روی سلامتی انسان­ها  می گردد از طرفی با توجه به گستردگی این منابع به دلیل غیر­قابل رویت بودن امواج، انتشار از منابع مختلف، پرداختن به آن از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. هدف از این مطالعه ارزیابی چگالی شار مغناطیسی در حومه خطوط فشار قوی و تعیین نقاط بحرانی در GISمی­باشد.
روش بررسی: در این تحقیق میدانی اندازه گیری­ها در منطقه 13 شهر اصفهان با استفاده از دستگاه سنجش امواج HI-3604 و استاندارد IEEE  در 522 نقطه انجام و نتایج حاصل با استفاده از SPSS و GIS  مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: حداقل و حداکثر چگالی شار مغناطیسی 6/4 و 13/0 میکرو­تسلا در فواصل 0و20 متری از دکل بدست آمد که نشان داد با افزایش فاصله ، ارتفاع و کاهش شدت جریان عبوری ، مقادیر اندازه­گیری شده کاهش می­یابد. ارتباط معناداری بین مقادیر چگالی شار مغناطیسی و قاصله ،ارتفاع و شدت جریان وجود دارد. (p value>0/05)
بحث و نتیجه گیری: نتایج نشان داد چگالی شار مغناطیسی در کلیه نقاط نسبت به استاندارد ICNIRP کمتر است، ولیکن با توجه به اثرات یافت شده از این امواج در مقادیر بسیار پایین تر از حدود استاندارد رعایت حریم مناطق مسکونی و به حداقل رساندن مواجهه پیشنهاد می­گردد. در GIS نقاط بحرانی در بلوار شفق در حومه خط 230 و نقاط امن ، محدوده خیابان ولیعصر حومه خط 63 کیلوولت می­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


مقاله مستخرج از پایان ­نامه

 

 

 

 

 

 

 

 

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 61، تابستان 1401 صص 97-109

ارزیابی چگالی شار مغناطیسی میدان‌های فرکانس بی نهایت پایین(ELF ) در حومه مناطق مسکونی خطوط برق فشار قوی شهر اصفهان

 

راضیه سعید[1]

مجید عباسپور طهرانی[2]

سید علیرضا حاجی سید میرزا حسینی[3]*

mirzahosseini@gmail.com

 نبی اله منصوری[4]

تاریخ دریافت: 23/03/98                                                                                                                 تاریخ پذیرش: 05/06/98

چکیده

زمینه هدف: با ورود خطوط نیرو با ولتاژ­های بالا به حریم زندگی انسان، بررسی آثار سوء میدان­های مغناطیسی بر محیط زیست و انسان، انگیزه تحقیقات گردیده است. تماس با این میدان­ها منجر به اثرات مضر بر روی سلامتی انسان­ها  می گردد از طرفی با توجه به گستردگی این منابع به دلیل غیر­قابل رویت بودن امواج، انتشار از منابع مختلف، پرداختن به آن از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. هدف از این مطالعه ارزیابی چگالی شار مغناطیسی در حومه خطوط فشار قوی و تعیین نقاط بحرانی در GISمی­باشد.

روش بررسی: در این تحقیق میدانی اندازه گیری­ها در منطقه 13 شهر اصفهان با استفاده از دستگاه سنجش امواج HI-3604 و استاندارد IEEE  در 522 نقطه انجام و نتایج حاصل با استفاده از SPSS و GIS  مورد بررسی قرار گرفت.

یافته ها: حداقل و حداکثر چگالی شار مغناطیسی 6/4 و 13/0 میکرو­تسلا در فواصل 0و20 متری از دکل بدست آمد که نشان داد با افزایش فاصله ، ارتفاع و کاهش شدت جریان عبوری ، مقادیر اندازه­گیری شده کاهش می­یابد. ارتباط معناداری بین مقادیر چگالی شار مغناطیسی و قاصله ،ارتفاع و شدت جریان وجود دارد. (p value>0/05)

بحث و نتیجه گیری: نتایج نشان داد چگالی شار مغناطیسی در کلیه نقاط نسبت به استاندارد ICNIRP کمتر است، ولیکن با توجه به اثرات یافت شده از این امواج در مقادیر بسیار پایین تر از حدود استاندارد رعایت حریم مناطق مسکونی و به حداقل رساندن مواجهه پیشنهاد می­گردد. در GIS نقاط بحرانی در بلوار شفق در حومه خط 230 و نقاط امن ، محدوده خیابان ولیعصر حومه خط 63 کیلوولت می­باشد.

کلمات کلیدی:چگالی شار مغناطیسی- خطوط فشار قوی- فرکانس بی­نهایت کم

 

 

Human and Environment, No. 61, Summer 2022, pp. 97-109

Investigation of the Rate of Extremely Low Frequency (ELF) Magnetic Flux Density in the Suburbs Residential Areas of High-power Lines in Esfahan

 

Raziye Saeid[5]

Madjid Abbaspour[6]

Seyed Ali Reza Haji Seyed Mirzahosseini*[7]

mirzahosseini@gmail.com

Nabiollah Mansoori[8]

Received: June 13, 2019

  Accepted: August 27, 2019

Abstract:

Purpose History: Emergence of high-voltage power lines in the human life has fueled the investigations on the adverse impacts of magnetic fields on the human and environment. Contact with these fields will adversely affect the human health. On the other hand, extent of these sources due to the waves’ invisibility and propagation from different sources has increased the importance of these studies. The aim of this research is to evaluate the magnetic flux density in the vicinity of the high-voltage power lines and determine the critical points in GIS.

Materials and Methods: In this field research, measurements were conducted in 13 districts of Isfahan using wave-measuring device (HI-3604) according to IEEE standard in 522 points. The results were analyzed by SPSS and GIS.

Findings/Results: Minimum and maximum magnetic flux densities were 0.13 and 4.6 µT measured at 0 and 20 m distances from the high-voltage power line, respectively. This shows that the measured quantitates will be declined by increase of the distance and height and reduction of the current. A significant relationship was observed between the magnetic flux density and distance, height and current (P-value>0.05).

Discussion and Conclution: The results also suggested that the magnetic flux density was lower than the ICNIRP in all the investigated points. However, regarding the consequences of these waves even in far smaller levels (compared to the standard) on the human health, the residential regions should be established in proper distance to these lines to minimize the exposure. In GIS, the critical points were observed in Shafagh Blvd. in vicinity of line 230; while the safe pints were located in Vali-e-Asr St. in vicinity of 63-kV line. 

Key­ words: Magnetic flux density - high power lines - extremely low frequency.

 

 

مقدمه

 

قرار گرفتن در معرض میدان­های الکتریکی و مغناطیس با فرکانس پایین ناشی از تولید، انتقال و توزیع  نیروی برق در همه جا بخشی از زندگی می­باشد. در میان کلیه عوامل زیان آور محیط زیست میدان­های الکترو­مغناطیس یکی از گسترده­ترین عوامل هستند که در همه­جا پراکنده­اند زیرا بسیاری از ابزارهای کاربردی و فناوری جدید که در حال توسعه و تجاری شدن است بر این پایه می­باشد. این میدان ها توسط تجهیزات حامل جریان الکتریکی، سیم­کشی منازل، تجهیزات پزشکی و وسایل الکتریکی نیز تولید می­شوند (1). با ورود خطوط انتقال نیرو با ولتاژ­های بالا به حریم زندگی انسان، بررسی آثار سوء احتمالی میدان­های مغناطیسی بر محیط زیست و انسان، انگیزه تحقیقات در مراکز علمی جهان گردیده است. به طوریکه در سال­های اخیر توجه به این عامل فیزیکی در محیط کار و محیط زیست افزایش یافته است. اثرات ناشی از میدان­های الکتریکی و مغناطیسی بر موجودات زنده در فرکانس­های مختلف تحت بررسی پژوهشگران بوده است و در بسیاری از موارد به دلیل طولانی مدت بودن مطالعات و کندی تاثیر میدان­ها بر فرایند­های چرخه حیات،   اظهار نظر قطعی امکان پذیر نمی­باشد.از طرفی با توجه به گستردگی این منابع به دلیل غیر­قابل مشاهده بودن امواج، انتشار از منابع مختلف و وجود آن در محیط کار و زندگی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است.لذا با توجه به اثرات بالقوه ELF و مطالعاتی که دال بر شواهدی مبنی بر بروز آسیب ها و اختلالات می باشند ضروری ست مطالعانی جهت ارزیابی میدان های الکترومغناطیس در مناطق مختلف انجام و با مقادیر استاندارد مقایسه شود تا در صورت مواجهه با مقادیری  فراتر از استاندارد که به مراتب اثرات مخربتری دارد اقدامات کنترلی متاسب انجام گردد.

میدان ­های الکترومغناطیس با فرکانس بسیار پایین محدوده ای از میدان های الکترومغناطیس هستند که فرکانس های 1 تا 300 هرتز را در بر میگیرند و به وسیله منابع مختلفی از جمله خطوط نیرو نزدیک مناطق شهری، دستگاه های الکتریکی خانگی ،دستگاه های پزشکی و شبکه انتقال نیرو فشار قوی تولید می شود.(2)تماس با این میدان­ها می­تواند منجر به اثرات مضر بر روی سلامتی انسان­ها گردد امروزه مطالعات اپیدمیولوژیک مدعی وجود یک ارتباط آماری بین افزایش ناراحتی­ها و بیماری­ها ...در گروه­های شغلی و ساکنان در معرض خطوط انتقال نیرو شده است. میانگین خروجی میدانهای الکترومغناطیس با فرکانس بسیار پایین در مناطق عمومی شهری بین 05/0 تا 2/0 میکروتسلا می باشد، شدت هایی در حد چند میکروتسلا بالاتر ممکن است در زیر خطوط نیرو با ولتاژ بالا تولید شود و محدوده های باز هم بالاتر به وسیله چندین وسیله الکتریکی خانگی می تواند تولید شود (3)

در بسیاری از نقاط جهان تماس کودکان با ELF[9] به طور معمول پایین تر از حدود 3/0-4/0 میکروتسلا است ولی این نکته حائز اهمیت است که نیمی از کودکانی که در تماس با امواج الکترومغناطیس هستند این امواج را از خطوط بالای سرشان دریافت می کنند (4و5).امروزه مطالعات اپیدمیولوژیک فراوانی وجود یک ارتباط آماری بین افزایش خطر تومورهای مغزی،سرطان مثانه،آلزایمر،سرطان پستان را در گروه های شغلی و ساکنان در معرض خطوط انتقال نیرو و ... نشان می­دهد (6). اثرات بهداشتی که در ارتباط با میدان های الکترومغناطیسی ، با توجه به مطالعات گذشته به اثبات رسیده اند شامل انواعی از سرطان های سرطان خون(7و8) رشد تومور (9و 10)آسیب به پوست، فعالیت غیر عادی سلول با اختلال در عملکرد سلول ،اختلال در ریتم خواب و بیداری، تغییرات در ادراک و حافظه، اثرات نامطلوب ژنتیکی ،اختلال در فرایند تولید و نتظیم هورمون ها ،مشکلات رفتاری و روانی، نقص سیستم ایمنی ، سقط جنین و کشکلات خون و گردش خون، شکست DNA (11) سرطان سینه و پیامدهای تولید مثلی ، بیماری های قلبی عروقی و عصبی می باشند.

آژانس بین­المللی سرطان در گزارش خود میدان­های الکترومغناطیس را در گروه 2B  قرار داده است که ممکن است برای انسان سرطان زا باشد (12).سازمان بهداشت جهانی معتقد است که مطالعات کافی در خصوص اثرات پرتوهای غیر­یونساز وجود ندارد و از این رو استانداردی تعیین نشده است .لذا تنها استاندارد منتشر شده توسط کمیسیون بین­المللی حفاظت از پرتو غیر­یونساز بر اساس اثرات کوتاه مدت این میدان­ها تعیین گردیده است.

 

جدول 1- مقادیر کمیسیون بین المللی حفاظت از پرتو­های غیر یونساز (ICNIRP)[10] برای فرکانس 50-60HZ(13)

Table 1- ICNIRP Values for Frequency (50-60HZ)

نوع تماس

میدان الکتریکی (ولت بر متر)

میدان­ مغناطیسی (میکروتسلا)

اماکن عمومی

 

تا 24 ساعت در روز

چند ساعت در روز

5000

10000

100

1000

 

در مطالعه ای که توسط شامش و همکاران در سال 2018 انجام شد، مقدار امواج ELF از خطوط انتقال فشار قوی –پست برق –لوازم خانگی و ... در محل سکونت افراد مورد بررسی قرار گرفت ،  میدان الکتریکی و مغناطیسی به ترتیب 1/0% و08/0% از استاندارد حدود مواجهه مجاز (PEl) [11]بود، نتایج نشان داد که حدود دریافتی بسیار پایین تر از استاندارد کمیسیون بین المللی حفاظت از پرتوهای غیر یونساز می­ باشد (14).در سال 2017 اثرات بهداشتی ناشی از قرار گرفتن در معرض اشعه های غیر یونیزه ELF از کابل های فشار قوی در کلان شهر کادونا [12]مورد بررسی قرار گرفت.در مجموع 187 نقطه در حومه خطوط 11-33-132-330 کیلوولت اندازه گیری شد.این اندازه­گیری ها در فاصله 1 متر از سطح زمین و در فواصل 10 تا100 متر از دکل ها توسط دستگاه انجام شد.حداکثر مقادیر اندازه­گیری شده برای میدان های مغناطیسی و الکتریکی 07/6 و 27/17 بدست آمد.که نسبت به حدود مقادیر استاندارد به ترتیب 12/12 % 6/3% از استاندارد ICNIRP را تعیین می کند (15). در مطالعه ای که توسط   اووزه و همکاران [13] در شهرهای نیجریه انجام شد حداکثر مقادیر چگالی شار مغناطیسی 45 میلی گوس  در زیر خطوط به دست آمد (16).همچنین در روزهای سرد برفی در کشور نروژ در پیاده روها و خیابان های شهر تراندهیم[14] مقادیر اندازه گیری شده حداقل 9/0 و حداکثر 37 میکرو تسلا ثبت شد که کمتر از حدود استاندارد می باشد (17).مطالعه ای که توسط نصیری و همکاران در پست های فشار قوی 230 کیلو­ولت استان همدان انجام شد،نشان داد که حداکثر مقادیر اندازه گیری شده 4/124 میلی گوس بوده که از حد مجاز کمتر بوده است (18).

مطالعه­ای که توسط کورپینن[15]  و همکاران در یک پست فشار قوی 110 کیلوولت انجام شد نشان داد که ،متوسط میدان مغناطیسی 6/28 میکروتسلا و حداکثر آن 710 میکروتسلا بدست آمد به طوری که مقادیر اندازه گیری شده از حدود مجاز کمتر بود (19).

در این مطالعه به بررسی میزان و  نحوه انتشار چگالی شار مغناطیسی و مقایسه با مقادیر استاندارد پرداخته شده است. و در گام بعدی با بررسی ارتباط بین متغیر فاصله،ارتفاع و شدت جریان عبوری، نقاط امن و بحرانی در محبط [16]GIS منطقه 13 شهر اصفهان مشخص گردید.

 

روش بررسی :

 در این مطالعه توصیفی چگالی شار مغناطیسی در حومه مناطق مسکونی خطوط 63 و 230 کیلو­ولت در منطقه 13 اصفهان توسط دستگاه 3604HI- ساخت شرکت هانوی [17]آمریکا انجام گردید. دستگاه3604HI- دارای دو کلید سنسوری قابل انتخاب جهت اندازه­گیری میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی است. برای اندازه­گیری شدت میدان الکترومغناطیس دستگاه را آماده کرده و آن را روی سه‌ پایه (در ارتفاع 5/1 متری) قرار داده ، اپراتور برای عدم ایجاد تداخل در میدان ها باید تقریبا یک یا دو برابر قد خود از دستگاه دور شود و با استفاده از سیستم کنترل از راه دور مقدار میدان را قرائت نماید. این دستگاه دارای سنسور سه جهته می باشد که میدان مغناطیسی را در تمام جهات کشف و دریافت می کند و بنابراین نیازی به زاویه دهی دستگاه به سمت مورد نظر نمی­

باشد، در نهایت مقادیر قرائت شده برایند میدان ها در هر سه جهت (X,Y,Z)  می باشد.

جامعه مورد بررسی مناطق مسکونی در حومه خطوط برق فشار قوی در منطقه 13 شهر اصفهان با توجه به تراکم جمعیت می­باشد. نمونه گیری سر­تا­­سر مسیر در دو بازه زمانی صبح و ظهر با حداقل و حداکثر شدت جریان عبوری انجام شد. ایستگاه­بندی از طریق
 استاندارد 1994IEEE 644- 1 در 4 فاصله (0-5-10-20متری) از خطوط 63 و 230 کیلوولت، در37  نقطه حومه خطوط 63 کیلوولت و 14 نقطه حومه خطوط 230 کیلوولت انجام گردید، مجموع نقاط برداشت شده 522 نقطه شد. به منظور به حداقل رساندن اثر شرایط آب و هوایی از قبیل (رطوبت نسبی، حرارت، باد، بارش و ...) همه اندازه­گیری ها در روزهای آفتابی با حداقل تغییرات آب و هوایی انجام پذیرفت پس از نمونه­برداری به منظور آنالیز آماری از نرم­افزار SPSS25 و برای بررسی توزیع چگالی شار مغناطیسی از نرم­افزار Arc GIS استفاده گردید.

 

یافته­ها:

در این قسمت نتایج اندازه­گیری چگالی شار مغناطیسی  به صورت مقادیر میانگین ،انحراف معیار و .. در جداول ذیل آورده شده است.

 

 

جدول 2 -آماره های توصیفی شار مغناطیسی

Table 2-Descriptive Statictics of Magnetic Flux

 

خط انتقال در حومه مناطق مسکونی

تعداد

میانگین

(میکرو تسلا)

انحراف معیار

انحراف استاندارد

مینیمم

ماکزیمم

ICNIRP%

63 کیلو­ولت (زمان عادی)

186

717/0

049/0

675/0

13/0

9/3

717/0%

زمان پیک شدت جریان عبوری (خط 63 کیلو­ولت)

186

982/0

052/0

719/0

13/0

9/3

982/0%

230 کیلو­ولت (زمان عادی)

75

229/2

995/0

114/0

23/0

4/4

229/2 %

زمان پیک شدت جریان عبوری (خط 230 کیلو­ولت)

75

526/2

12/0

047/1

23/0

6/4

528/2 %



 

 

مقادیر نشان داد که حداکثر میانگین بدست آمده 526/2 % استاندارد ICNIRP که مربوط به خط 230 کیلوولت در شدت جریان بالا و حداقل آن با 717/0% استاندارد  ICNIRPمربوط به خط 63 کیلوولت جریان پایین می­باشد و در کل کلیه مقادیر از حدود استاندارد در نظر گرفته شده پایین­تر است.

 

 

 

1- The Institute Of Electrical And Electronic Engineers

 

جدول3- آماره­های توصیفی شار مغناطیسی بر حسب فاصله

Table 3- Descriptive Statictics of Magnetic Flux by Distance

خط انتقال در حومه منطقه مسکونی

فاصله

(متر)

میانگین

(میکرو تسلا)

انحراف معیار

خط انتقال در حومه منطقه مسکونی

فاصله

(متر)

میانگین

(میکرو تسلا)

انحراف معیار

                                          خط 63 کیلو­ولت

 

D

968/0

767/0

                                       زمان پیک شدت جریان عبوری (خط 63 کیلو­ولت)

D

31/1

756/0

5D

712/0

563/

5D

047/1

6/0

10D

59/0

562/0

10D

827/0

509/0

20D

401/0

422/0

20D

616/0

46/0

B

33/1

933/0

B

968/1

794/0

5B

091/1

56/0

5B

431/1

394/0

10B

67/0

429/0

10B

005/1

316/0

20B

487/0

444/0

20B

792/0

376/0

                                        خط 230 کیلو­ولت

 

D

722/2

651/0

                                                        زمان پیک شدت جریان عبوری (خط 230 کیلو­ولت)

D

3

525/0

5D

418/2

59/0

5D

816/2

6/0

10D

004/2

548/0

10D

337/2

456/0

20D

66/1

469/0

20D

043/2

4/0

B

7150/3

5375/0

B

0433/4

5001/0

5B

3950/3

4435/0

5B

5967/3

3979/0

10B

8583/2

6622/0

10B

3167/3

5653/0

20B

3867/2

1743/0

20B

7083/2

5809/0

D

فاصله

B

ارتفاع

 

 

بررسی مقادیر چگالی شار مغناطیسی در فواصل مختلف نشان داد که این مقادیر با افزایش فاصله نسبت عکس دارند همچنین بررسی مقادیر با ارتفاع که در جدول فوق با مشخصه B نمایش داده شده است نشان می­دهد با افزایش ارتفاع مقادیر کاهش می­یابد.

به منظور بررسی مقادیر بدست آمده در شدت جریان­های مختلف در حومه مناطق مسکونی از آزمون تی­استیودنت جفتی استفاده می­گردد که نتایج به شرح ذیل بدست آمده است.

 

 

 

 

 

جدول4- بررسی چگالی شار مغناطیسی با آزمون تی­استیودنت جفتی در شدت جریان­های مختلف

Table 4- Investigation Of Magnetic Flux Density BY T-Student Paired In Different Flow Rates

مقادیر شار مغناطیسی در حومه مناطق مسکونی با شدت جریان عبوری مختلف

میانگین

(میکرو تسلا)

انحراف معیار

t

درجه آزادی

سطح معناداری

شار مغناطیسی در حومه خطوط 63 کیلو­ولت در زمان پیک شدت جریان عبوری و زمان عادی

265/0

266/0

562/13

185

000/0

شار مغناطیسی در حومه خطوط 230 کیلو­ولت در زمان پیک شدت جریان عبوری و زمان عادی

2977/0

4796/0

377/5

74

000/0

 (p value>0/05)

 

 

 

با توجه به سطح معناداری بدست آمده(000/0) که کمتر از 05/0 است می توان نتیجه گرفت که تفاوت میانگین بدست آمده در شار­مغناطیسی 63 معنادار و برابر 265/0 است. به عبارتی مقادیر بدست آمده در دو خط یکسان با شدت جریان عبوری متفاوت در حومه مناطق مسکونی، اختلاف معنادار دارد. در دو نمودار زیر چگالی شار مغناطیسی در محدوده خطوط 63 و 230 کیلو ولت با توجه به فواصل و شدت جریان مختلف نمایش داده شده است.

 

 

شار  مغناطیسی (میکروتسلا)

(متر)

 

 

نمودار 1-نمودار میله‌ای میانگین شار مغناطیسی بر حسب فاصله در خطوط63 کیلوولت

Chart1-The Bar Graph of Mean Magnetic Flux of Distance in Lines 63 kv

 

 

شار  مغناطیسی (میکروتسلا)

(متر)

 

نمودار2-نمودار میله‌ای میانگین شار مغناطیسی بر حسب فاصله در خطوط 230

Chart 2-The Bar Graph Of Mean Magnetic Flux Of Distance in Lines 230 kv

 

 

با توجه به بررسی نحوه انتشار چگالی شار معناطیسی در محیط GIS ، نتایج به شرح ذیل بدست آمده است. در این نقشه نمای کلی از نحوه انتشار چگالی شار مغناطیسی در حومه خط 230 در منطقه 13 شهر اصفهان به صورت کلی نمایش داده شده است که حداقل  مقادیر در نقاط برداشت شده در رنج 07/1-2/0 با رنگ سبز و حداکثر مقادیر آن در رنج 46/4-6/3 با رنگ قرمز به نمایش در آمده است. حداکثر نقاط در مراکز دکل­ها و حداقل­ها در فواصل دورتر اندازه­گیری شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 1-    نمای کلی از انتشار چگالی شار مغناطیسی در حومه خطوط 230کیلوولت(میکروتسلا)

Figure 1 -General View Of The Emission Magnetic Flux Density The Suburbs Of 230 kv Lines(µT)

 

 

 

در این نقشه حداقل میزان چگالی شار مغناطیسی برداشت شده با رنگ سبز در رنج 7/0-0 و حداکثر آن با رنج87/3-09/3 با رنگ قرمز در منطقه شفق و بلوار نیروگاه  به نمایش در آمده است. حداکثر نقاط در مراکز دکل ها و حداقل ها در فواصل دورتر اندازه گیری شده است.

 

 

 

 

 

 

 شکل 2-    نمای کلی نحوه انتشار چگالی شار مغناطیسی در حومه خط 63 کیلو­ولت(میکروتسلا)

Figure 2-General View Of The Emission Magnetic Flux Density The Suburbs Of 63 kv Lines(µT)

 

 

 

بحث و نتیجه گیری:

 

اثرات ناشی از میدان های الکتریکی و مغناطیسی بر موجودات زنده در فرکانس های مختلف مدتهاست که تحت بررسی پژوهشگران بوده است و در بسیاری از موارد به دلیل دراز مدت بودن مطالعات و کندی تاثیر میدان ها بر فرایندهای چرخه حیات ،اظهار نظر قطعی امکان پذیر نمی باشد لیکن موضوعی که مورد تایید همه پژوهشگران است زیان بار بودن مواجهه با این میدان هاست.در اغلب کشورها ، به دلیل وجود خطوط  انتقال برق با فرکانس 50 هرتز ، مردم در معرض میدان های مغناطیسی می باشند .افرادی که نزدیکی تاسیسات ولتاژ بالا زندگی می کنند 10-20 برابر بالاتر از میانگین در معرض این میدان های می باشند(20)

نتایج کلی در 522 نقطه مورد سنجش نشان داد حداقل و حداکثر چگالی شار مغناطیسی به ترتیب  13/0و 6/4 میکرو تسلا در اطراف خطوط فشار قوی می باشد. مقایسه با استانداردICNIRP  حاکی از آن است حداقل چگالی شار مغناطیسی 71/0 % و حداکثر آن 5/2 % از مقادیر استاندارد بدست آمد که همگی پایین تر از حدود مواجهه مجاز است.. در این مطالعه به بررسی متغیر ولتاژ و شدت جریان پرداخته شد و نتایج نشان داد که با افزایش شدت جریان عبوری و ولتاژ خطوط مقادیر چگالی شار افزایش می یابد.بر اساس نتایج با افزایش فاصله ، میانگین چگالی شار مغناطیسی در هر دو خط 63 و 230 کیلوولت کاهش یافت. حداکثر چگالی شار مغناطیسی در فاصله صفر (زیر دکل) از خطوط انتقال و کمترین میانگین چگالی شار مغناطیسی در فاصله 20 متری از خطوط انتقال بدست آمد. همچنین در نقشه های GIS نقاط بحرانی در مجاورت خطوط 230 کیلو ولت با فاصله صفر(زیر دکل) و ارتفاع کم انتشار یافته است. یافته ها حاکی از این است که ارتباط معنادار بین ولتاژ عبوری و چگالی شار مغناطیسی است یعنی با افزایش ولتاژ عبوری مقادیر بیشتری از چگالی شار مغناطیسی اندازه گیری شده است. نتایج بدست آمده از این تحقیق  با یافته های شامش و همکاران   (2018) ؛ در خصوص اندازه گیری میدان های  الکتریکی و مغناطیسی در محل سکونت افراد در مجاورت لوازم خانگی و ارتباط مسقیم بین ولتاز عبوری و چگالی شار مغناطیسی همسو می باشد. زازولی و همکاران[18] (91) مقادیر حداقل و حداکثر چگالی شار مغناطیسی در غرب تهران را اندازه گیری کردند که میانگین نقاط برداشت شده پایین تر از حدود استاندارد بدست آمد و  اینکه با افزایش شدت جریان چگالی شار معناطیسی افزایش می یابد که با تحقیق ما همسو می باشد.  در مطالعه احمدی و همکاران (2010) اطراف خطوط 63-230-400 کیلوولت ارتباط معناداری بین مقادیر ولتاژ و چگالی یافت که با نتایج این تحقیق ناهمسو می باشد(14,21,22) . لازم به ذکر است اختلاف بدست آمده در مقادیر اندازه گیری شده در حومه خطوط در مناطق مختلف به عواملی همچون شرایط جوی(دما، باد، رطوبت نسبی....)، زمان اندازه گیری ،شدت جریان عبوری،ولتاژ،فاصله و ... بستگی دارد با مقایسه میانگین چگالی شار مغناطیسی در شدت جریان های مختلف، حداکثر مقادیر مربوط به خط 230 کیلوولت جریان بالا برابر با 52/2 % استانداردICNIRP   و حداقل آن با 717/0%استاندارد  ICNIRPمربوط به خط 63 کیلوولت جریان پایین می­باشد که در کل کلیه مقادیر از حدود استاندارد در نظر گرفته شده پایین­تر است.نتایج حاصل با تحقیق انوک و همکاران[19] (2017) که مقادیر بدست آمده به ترتیب 12/12 % و 6/3% از استاندارد ICNIRP را تعیین می کند ، اووزه و همکاران[20](2012) که حداکثر مقادیر چگالی شار مغناطیسی 45 میلی گوس  در زیر خطوط را بدست آورد همسو می­باشد. استرامه و همکاران[21] (2008) مقادیر اندازه گیری شده را حداقل 9/0 و حداکثر 37 میکرو تسلا ثبت کردند،همچنین نصیری و همکاران (2002) حداکثر مقادیر اندازه گیری شده 4/124 میلی گوس  و کورپینن و همکاران[22] (2011) که متوسط میدان مغناطیسی 6/28 میکروتسلا و حداکثر آن 710 میکروتسلا  را بدست آورد که همه نتایج با این مطالعه همسو می­باشد (19، 18، 17، 16، 15).

نتایج حاصل از نقشه­های GIS بیان می­کند نقاط بحرانی در محدوده بلوار شفق در مجاورت نیروگاه شهید عباسپور و خط 230 کیلو ولت می باشد که این مقادیر اندازه گیری شده در حدود 6/3-46/4 با رنگ قرمز و  نقاط امن در محدوده خیابان ولیعصر در مجاورت خط 63 کیلوولت با مقادیر 7/0 میکروتسلا به رنگ سبز در محیط GIS به نمایش گذاشته شده است.با توجه به ارتباط مستقیم بین ولتاژ و چگالی شار مغناطیسی در اطراف خطوط 230 کیلوولت نقاط بیشتری با رنگ قرمز مشخص شده­اند.

لازم به ذکر است با توجه به بافت قدیمی و سکونت طولانی مدت افراد در این منطقه که به طور میانگین از 10-25 سال می باشد و مواجهه در بیشتر ساعات از روز اهمیت این موضوع دو چندان می باشد مطالعات گذشته نشان داده است،  موارد نظیر لوسمی و برخی از عوارض بهداشتی دیگر حتی در مواجهات کمتر از حدود استاندارد  قابل مشاهده است در برخی مطالعات حدود استاندارد در بررسی های اپیدمیولوژیک 2/0 میکروتسلا تعیین گردیده است استاندارد مورد استفاده در این تحقیق استاندارد ICNIRP  می باشد ولی با این حال استناد به مقادیر استاندارد کافی نمی باشد و میانگین حدود مواجهه کمتر از حد استاندارد به منزله در خطر نبودن افراد از اثرات احتمالی نیست.لذا ضروری است اندازه گیری ها در مناطق مختلف با شرایط آب و هوایی خاص انجام گردد و در راستای تکمیل نتایج  بدست آمده مطالعات گسترده تری در خصوص وجود اثرات بهداشتی و فیزیولوژیکی در ساکنین این گونه مناطق انجام شود .در حال حاضر استفاده از  راهکارهای حفاظتی برای کاهش مواجهه با این امواج امری ضروری است.

 در بسیاری از موارد، برای کاهش میادین الکتریکی استفاده از جسم فلزی متصل به زمین بین فرد و منبع میدان الکتریکی پیشنهاد می گردد.به طور مثال استفاده از توری یا صفحات نازک فلزی نقش موثری در کاهش مواجهه دارد. همچنین استفاده از محفظه ای با جنس مواد مغناطیسی به دلیل القای مغناطیسی در حلقه جریان مطابق با قانون لنزدر  کاهش میدان های مغناطیسی موثر است. به عنوان یک قانون کلی، با افزایش فواصل مقادیر امواج دریافتی به حداقل کاهش می یابد. رعایت حریم های استاندارد مصوب وزارت نیرو به این نکته اشاره دارد. آموزش به افراد درباره اثرات زیان آور مواجهه با میدان های الکترومغناطیسی می تواند یکی دیگر از اقدامات پیشگیرانه در این زمینه باشد. به حداقل رساندن زمان مواجهه در مجاورت با این منابع در زمان های پیک مصرف که شدت جریان عبوری حداکثر است تا میزان قابل توجهی باعث کاهش مقادیر دریافتی میگردد.

 

تشکر و قدردانی:

در این بخش از جناب آقای مهندس حمیدرضا پورصفاری در شهرداری منطقه 13 شهر اصفهان، خانم مهندس جلوانی مسئول واحد مرکز بهداشت شماره 2 اصفهان و کلیه عزیزانی که بنده را در تهیه این مقاله یاری کردند قدردانی می گردد.

 

Refrence:

  • 1- Knave, B.,2001. Electromagnetic Fields and Health Outcomes. Ann Acad Med Singapore. ,vol.30,No1, pp.489-493.
  • 2- Legros , A., Modolo, J., Brown, S., et al.,2015. Effects of a 60 Hz Magnetic Field Exposure Up to 3000 μT on Human Brain Activation as Measured by Functional Magnetic Resonance Imaging. ,Vol.10,No.7,pp. 1-27
  • 3- Gajšek, P., Ravazzani, P., Grellier, J., et al.,2016. Review of Studies Concerning Electromagnetic Field (EMF) Exposure Assessment in Europe: Low Frequency Fields (50 Hz–100 kHz). International Journal of Environmental Research and Public Health. ,Vol.13,No.9,pp.875-891
  • 4- Draper ,G., Vincent ,T., Kroll ,ME., Swanson ,J.,2005 .childhood cancer in relation to distance from high voltage power lines in England and Wales: a case – control study,Vol. 330,No.75 ,PP.1290-1294.
  • 5- Ahlbom , A., Bridges, J., Deseza ,R., Hillert, L., 2008. Possible effects of electromagnetic fields (EMF) on human health-opinion of the scientific committee on emerging and newly identified health risks ,Vol.3,No.2,pp.248- 250
  • 6- Eslamian Pirayesh, J., Hosseinpoor Feizi, MA., Akbari Kamranvar , S., Ehrabian , G.,.2003 . Effects of 2 mT magnetic fields with a frequency 3 Hz on chromosomes of human peripheral blood lymphocytesin in vitro and mouse (rat) in vivo. J kerman Univ Med Scie,Vol.2,No.10, PP. 211-218.
  • 7- Rifai , AB., Hakami , MA.,2014. Health hazards ofelectromagnetic radiation. Journal of Biosciences and Medicines,2, No.8, pp. 1-12.
  • 8- Ross ,C.,2016. Mechanisms of extra low frequencyelectromagnetic field (ELF-EMF) on humanbone marrow stem/stromal cell (hHM-MSC) , Vol.3, No.2, pp. 10-55
  • 9- Dib , D., Mordjaoui, M.,2014. Study of the influence high-voltage power lines on environment and human health (case study: The electromagnetic pollution in Tebessa city, Algeria, Vol.2, No.1, pp. 1-8.
  • 10- Belyaev, I., Dean, A., Eger, H., Hubmann ,G., et al,.2016. EUROPAEM EMF Guideline 2016 for the prevention, diagnosis and treatment of EMF-related health problems and illnesses. Rev Environ Health.Vol.31, No.3, pp. 363-397.
  • 11- Balaji ,A.,2015. Effect of High Voltage Transmission Lines on Human Health, Plant Life, and Animal Activity. Int J Res Eng Technol.Vol.2, No.3, pp. 441-446.
  • 12- Husni ,NA., Islam, MT.,2013. Faruque MRI., Misran N.,2013. Effects ofelectromagnetic absorption towards human head due tovariation its dielectric properties at 900, 1800 and 1900MHz with different antenna substrates.Vol.13, No.8, pp.367–388.
  • 13- American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH).,2005. Threshold limit value for chemical substances and physical agents and biological exposure indices.
  • 14- shamesh, r., partha, s., roha, T., 2018. Residential exposure from extremely low frequency electromagnetic radiation. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering.Vol.3, No.5, PP.298-308
  • 15- Nwoke,j.,Onimisi, M., Jonah, S., Tafida, R., 2017.Measurement and Analysis Of Health Effects Due to Exposure To Non-Ionizing Radiation From High Tention Cables Around Kaduna Metropolis, North West, Nigeria, American Journal of condensed matter physics.Vol.7, No.3,pp. 73-80
  • 16- Ovezehe ,A., Maina,I., Hamdallah, A.,2012.Analysis of electromagnetic pollution due to high voltage transmission lines. Vol.2, No.7, pp.1-10.
  • 17- Straume, A., Johnsson, A., Oftedal, G.,2008. ELFmagneticflux densities measured in a cityenvironment in summer and winter.Bioelectromagnetics.Vol.29, No.1. pp.20-28.
  • 18- Nasiri,parvin., Atari, sogol., Investigating the electromagnetic waves of high voltage power station in hamedan province ,international energy systems conference,Tehran power  research institute,iran  (in Persian)
  • 19- Korpinen, L., Kuisti, H., Paakkonen, R., Vanhala, P., Elovaara, J.,2011. Occupational exposure to electric and magnetic fields while working at switching and transforming stations of 110 kv. The Annals of Occupational Hygiene.Vol.55, No.5, pp. 526-536.
  • 20- Olsen, JH., Nielsen, A., Schulgen, G.,1993. Residence near high voltage facilities and risk of cancerin children. BMJ.Vol.307, No.6909,pp. 891-895.
  • 21- zazouli,mohammad.,monazam,mohammadreza.,yazdanicharati,javad., hosseinzade,fatemeh. 'Evaluation of Exposure to low frequency electromagnetic fields in Tehran in 2011'mazandaran university of medical sciences,2011,vol.23,no. 2.pp.146-151(in Persian)
  • 22- Shaygani akrami, ali., Power transmission lines of electromagnetic fields,problems and solution ,iran health school,vol.2,no.7,pp. 181-188(in Persian)

 

 

 

[1]- کارشناس ارشد مدیریت محیط زیست(HSE)  دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران.

[2]- استاد دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.

[3]- استادیار دانشکده محیط زیست و انرژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران. .(مسئول مکاتبات)

[4]- استاد دانشکده محیط زیست و انرژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران،ایران.

1- MSc in HSE Management, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Faculty of Natural Resources and Environment, Tehran, Iran.

2-Prof. of Faculty of Mechanics, school of Mechanical Engineering,  Sharif University of Technology Tehran, Iran

3-Assistant Professor, Faculty of  Natural Resources and Environment , Science and Research Branch,  Islamic Azad University, Tehran, Iran. (Corresponding Author)

4- Professor, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Faculty of Natural Resources and Environment, Tehran, Iran.

[9]-Extremly Low Frequency

[10]-International Commission On Non-Ionizing Radiation Protection

[11]- Permissible Exposure Limit

[12]- Cadona

[13]- ovezehe & et al

[14]- Trondheim

[15]- Korpinen & et al

[16]- Geographic Information System

8- Honoy

1-Zazoli & et al

[19]-Nwoke & et al

[20]-Ovezehe & et al

[21]-Straume & et al

[22]-Corpinen & et al

  • 1- Knave, B.,2001. Electromagnetic Fields and Health Outcomes. Ann Acad Med Singapore. ,vol.30,No1, pp.489-493.
  • 2- Legros , A., Modolo, J., Brown, S., et al.,2015. Effects of a 60 Hz Magnetic Field Exposure Up to 3000 μT on Human Brain Activation as Measured by Functional Magnetic Resonance Imaging. ,Vol.10,No.7,pp. 1-27
  • 3- Gajšek, P., Ravazzani, P., Grellier, J., et al.,2016. Review of Studies Concerning Electromagnetic Field (EMF) Exposure Assessment in Europe: Low Frequency Fields (50 Hz–100 kHz). International Journal of Environmental Research and Public Health. ,Vol.13,No.9,pp.875-891
  • 4- Draper ,G., Vincent ,T., Kroll ,ME., Swanson ,J.,2005 .childhood cancer in relation to distance from high voltage power lines in England and Wales: a case – control study,Vol. 330,No.75 ,PP.1290-1294.
  • 5- Ahlbom , A., Bridges, J., Deseza ,R., Hillert, L., 2008. Possible effects of electromagnetic fields (EMF) on human health-opinion of the scientific committee on emerging and newly identified health risks ,Vol.3,No.2,pp.248- 250
  • 6- Eslamian Pirayesh, J., Hosseinpoor Feizi, MA., Akbari Kamranvar , S., Ehrabian , G.,.2003 . Effects of 2 mT magnetic fields with a frequency 3 Hz on chromosomes of human peripheral blood lymphocytesin in vitro and mouse (rat) in vivo. J kerman Univ Med Scie,Vol.2,No.10, PP. 211-218.
  • 7- Rifai , AB., Hakami , MA.,2014. Health hazards ofelectromagnetic radiation. Journal of Biosciences and Medicines,2, No.8, pp. 1-12.
  • 8- Ross ,C.,2016. Mechanisms of extra low frequencyelectromagnetic field (ELF-EMF) on humanbone marrow stem/stromal cell (hHM-MSC) , Vol.3, No.2, pp. 10-55
  • 9- Dib , D., Mordjaoui, M.,2014. Study of the influence high-voltage power lines on environment and human health (case study: The electromagnetic pollution in Tebessa city, Algeria, Vol.2, No.1, pp. 1-8.
  • 10- Belyaev, I., Dean, A., Eger, H., Hubmann ,G., et al,.2016. EUROPAEM EMF Guideline 2016 for the prevention, diagnosis and treatment of EMF-related health problems and illnesses. Rev Environ Health.Vol.31, No.3, pp. 363-397.
  • 11- Balaji ,A.,2015. Effect of High Voltage Transmission Lines on Human Health, Plant Life, and Animal Activity. Int J Res Eng Technol.Vol.2, No.3, pp. 441-446.
  • 12- Husni ,NA., Islam, MT.,2013. Faruque MRI., Misran N.,2013. Effects ofelectromagnetic absorption towards human head due tovariation its dielectric properties at 900, 1800 and 1900MHz with different antenna substrates.Vol.13, No.8, pp.367–388.
  • 13- American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH).,2005. Threshold limit value for chemical substances and physical agents and biological exposure indices.
  • 14- shamesh, r., partha, s., roha, T., 2018. Residential exposure from extremely low frequency electromagnetic radiation. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering.Vol.3, No.5, PP.298-308
  • 15- Nwoke,j.,Onimisi, M., Jonah, S., Tafida, R., 2017.Measurement and Analysis Of Health Effects Due to Exposure To Non-Ionizing Radiation From High Tention Cables Around Kaduna Metropolis, North West, Nigeria, American Journal of condensed matter physics.Vol.7, No.3,pp. 73-80
  • 16- Ovezehe ,A., Maina,I., Hamdallah, A.,2012.Analysis of electromagnetic pollution due to high voltage transmission lines. Vol.2, No.7, pp.1-10.
  • 17- Straume, A., Johnsson, A., Oftedal, G.,2008. ELFmagneticflux densities measured in a cityenvironment in summer and winter.Bioelectromagnetics.Vol.29, No.1. pp.20-28.
  • 18- Nasiri,parvin., Atari, sogol., Investigating the electromagnetic waves of high voltage power station in hamedan province ,international energy systems conference,Tehran power  research institute,iran  (in Persian)
  • 19- Korpinen, L., Kuisti, H., Paakkonen, R., Vanhala, P., Elovaara, J.,2011. Occupational exposure to electric and magnetic fields while working at switching and transforming stations of 110 kv. The Annals of Occupational Hygiene.Vol.55, No.5, pp. 526-536.
  • 20- Olsen, JH., Nielsen, A., Schulgen, G.,1993. Residence near high voltage facilities and risk of cancerin children. BMJ.Vol.307, No.6909,pp. 891-895.
  • 21- zazouli,mohammad.,monazam,mohammadreza.,yazdanicharati,javad., hosseinzade,fatemeh. 'Evaluation of Exposure to low frequency electromagnetic fields in Tehran in 2011'mazandaran university of medical sciences,2011,vol.23,no. 2.pp.146-151(in Persian)
  • 22- Shaygani akrami, ali., Power transmission lines of electromagnetic fields,problems and solution ,iran health school,vol.2,no.7,pp. 181-188(in Persian)