Основы электромагнитной экологии

Московский государственный технический университет 
имени Н. Э. Баумана 
Калужский филиал 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
В. В. Горбачев, Г. П. Марков 
 
 
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ 
ЭКОЛОГИИ 
 
 
 
Под редакцией доктора технических наук, профессора, 
заведующего кафедрой экологии Калужского филиала 
МГТУ им. Н. Э. Баумана  А. П. Коржавого 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

УДК 574, 577.4 
ББК 28.080.1, 28.081.1 
 
Г51 
 
Рецензенты: 
д-р физ.-мат. наук, проф.  К. Г. Никифоров; 
д-р техн. наук, проф.  С. И. Черняев; 
д-р техн. наук, проф.  Н. П. Есаулов 
 
 
 
Горбачев В. В., Марков Г. П. 
Г51 
 
Основы электромагнитной экологии : монография / Под ред. 
А. П. Коржавого. — М. : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 
2010. — 224 с. 
 
 
ISBN 978-5-7038–3416-9 
 
 
 
Впервые обобщены и систематизированы материалы, относящиеся к кругу 
вопросов, связанных с электромагнитной экологией в области постоянных полей и 
низких частот. В доступной форме приведены общие сведения об электромагнитном поле, дано описание полей естественного и техногенного происхождения, методов их измерения и аппаратуры. С позиции современного естествознания рассмотрены физические аспекты биосферы, её структурная организованность, физические основы экологии и факторы влияния Космоса на земные процессы по концепции Чижевского. Даны представления о физических и информационных полях и 
излучениях функционирующего организма человека, проанализирован механизм 
взаимодействия излучений человека и окружающей среды. Проведен анализ литературных данных о влиянии постоянных и низкочастотных электромагнитных полей на человека и млекопитающих и систематизированы медико-биологические эффекты постоянных и низкочастотных электромагнитных полей в зависимости от типа и параметров воздействующего поля. Рассмотрены основные закономерности и 
некоторые механизмы биологического действия постоянных и низкочастотных 
электромагнитных полей. Дана оценка электромагнитной опасности для населения 
и профессионалов, работающих в условиях воздействия техногенных электромагнитных полей, и рассмотрены способы защиты от электромагнитных полей. 
 
 
Для специалистов, изучающих проблемы электромагнитной безопасности, медико-биологические эффекты электромагнитных полей, работников природоохранных учреждений, аспирантов и студентов экологических специальностей, а также 
для широкого круга читателей, интересующихся современными проблемами экологии и электромагнитобиологии. 
 
УДК 574, 577.4 
ББК 28.080.1, 28.081.1 
 
 
© Горбачев В. В., 
 
 
Марков Г. П., 2010 
 
© Коржавый А. П. (предисловие, 
 
 
введение, заключение), 2010 
 
© Издательство МГТУ 
ISBN 978-5-7038–3416-9 
 
им. Н. Э. Баумана, 2010 

То, что нас не убивает, 
делает нас сильнее 
/Фридрих Ницше/ 

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА 

Наблюдаемое со времени окончания Второй мировой войны 
масштабное воздействие человека на природные процессы неизбежно привело к возникновению экологических кризисов, определяемых ограниченной способностью биосферы к самовосстановлению. Эти кризисы постепенно приобретают глобальный 
(планетарный) характер и затрагивают весь мир в целом. Доминируют природные, природно-антропогенные и всё более — чисто-антропогенные (связанные с человеческой деятельностью) явления. Процесс развития этих явлений определяют как «глобализация». Поэтому на первый план выступают демографическая и 
связанные с ней продовольственная, ресурсная, энергетическая и 
другие проблемы. От их решения и зависит сохранение и развитие человеческой цивилизации. 
В этот же период произошло резкое накопление экологических 
знаний и сформировалось несколько направлений экологических 
дисциплин. Представленная монография «Основы электромагнитной экологии» относится к прикладной экологии. Как известно, 
прикладная экология включает в себя инженерную, сельскохозяйственную, медицинскую, социальную и другие дисциплины, направленные на обеспечение экологической безопасности человека 
и сохранение окружающей его природной среды. 
Сегодня уже всем понятно, что единственным путем развития 
человечества является выход на уровень научно обоснованной 
стратегии отношений «человек–общество–биосфера». Человек, будучи частью природы, существовать без нее не может, а последствия масштабных антропогенных воздействий на окружающую среду еще не известны. 
Предлагаемая монография написана в доступной форме для каждого человека, имеющего среднее образование, и материал её изложен таким образом, чтобы он смог остановить свое внимание на 
существовании электромагнитных полей естественного и техно

генного происхождения и прежде всего на пагубном воздействии 
излучений на млекопитающих и человека. 
Основной же целью монографии является систематизация и 
анализ известных к настоящему времени материалов, относящихся 
к сфере электромагнитной экологии в области постоянных полей и 
низких частот. 
Если по общим вопросам инженерной экологии в настоящее 
время издано достаточное количество монографий, учебников и 
учебных пособий*, то в сфере электромагнитной экологии такой 
книги нет. Близкие по тематике издания** касаются некоторых аспектов проблемы, изложенной в данной монографии. 
В процессе редактирования материал монографии формировался таким образом, чтобы данная книга служила студентам и аспирантам учебником, а специалистам, занимающимся проблемами 
электромагнитной безопасности, и работникам природоохранных 
служб — реальным техническим подспорьем. 
Во введении сформулированы основные цели монографии с поглавным их кратким анализом. Проблемы естествознания с позиций концепций В. И. Вернадского и А. А. Чижевского, а также и 
современных учений о биологических структурах изложены в главах 1 и 2. Главы 3-5 целиком посвящены вопросам природы электромагнитных полей, рассмотрению механизмов взаимодействия 
                                                      
* Реймерс Н. Ф. Экология / Теория, законы, принципы, гипотеза. М.: Россия 
молодая, 1994; Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. М.: Мир, 1997; Охрана 
окружающей среды: Учебник / Под ред. С. В. Белова. М.: Высшая школа, 1993; 
Экология: Учебное пособие / Под ред. С. В. Белова. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007; Луканин В. Н., Трофименко Ю. В. Промышленно-транспортная экология: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2001; Глухов В. В., Лисичкина Т. В., 
Некрасова Т. П. Экономические основы экологии: Учебник. СПб.: Специальная 
литература, 1997; Основы ведения сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения: Учебное пособие / Под ред. А. П. Коржавого. М.: Изд-во МГТУ 
им. Н. Э. Баумана, 2004; Винокуров А. Ю. Экологическое право: Краткий курс 
лекций. М.: Юрайт-Издат, 2004; Квашнин М. И. Промышленные выбросы в атмосферу. М.: АБОК-ПРЕСС, 2005 и др. 
** Куклев Ю. И. Физическая экология: Учебное пособие. М.: Высшая школа, 
2008; Вяйзенен Г. Н., Варданян С. К., Вяйзенен Г. А. Новое в магнито-лазерной технологии. Великий Новгород: Изд-во НовГУ им. Ярослава Мудрого, 2001; Сидоренко Г. И., Можаев Е. А. Санитарное состояние окружающей среды и здоровье 
населения. М.: Медицина, 1987; Рузавин Г. И. Концепции современного естествознания: Учебник. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1999. 

излучений с живыми организмами и излучений человека с окружающей средой. Детально проанализированы работы по технологическим электромагнитным полям всех известных видов. Отдельно рассмотрены способы измерения электромагнитных полей и все 
необходимые для этих целей приборы (глава 6). Биологическому 
действию слабых и низкочастотных электромагнитных полей, анализу и предполагаемых механизмов электромагнитного воздействия на живые организмы посвящены главы 7 и 8 данной книги. 
Последняя, 9-я, глава посвящена анализу принципов и способов 
защиты человека от воздействия электромагнитных полей различных видов. В заключении показана важность развития электромагнитной экологии. 
Популярное изложение поглавного содержания книги, несколько отличающееся от того, как это написано во введении, связано 
лишь с тем, о чем было написано выше — с привлечением широкого круга читателей к осмыслению важности знаний по электромагнитной безопасности. 
 
А. П. Коржавый 

ВВЕДЕНИЕ 

Сегодня редко можно встретить человека, которого бы не интересовали экологические проблемы, и в первую очередь проблемы 
катастрофически возрастающего загрязнения окружающей среды, 
обусловленного научно-техническим прогрессом (НТР). В последние десятилетия дополнительно к уже привычным для нас разнообразным «вещественным» загрязнениям окружающей среды (радиоактивному, химическому, биологическому, пылевому, пароводному и пр.) появилось еще одно — электромагнитное загрязнение, которое обычно связывают с массовым применением электро- и радиотехнических средств. 
В последние годы в научной литературе и в средствах массовой 
информации (СМИ) появились новые направления и проблемы, 
указывающие на опасность электромагнитного загрязнения: «электромагнитная погода», «электромагнитный смог», «магнитная 
паутина», «электромагнитные опухоли», «электромагнитная катаракта» и т.д. Недавно Всемирной организацией здравоохранения 
(ВОЗ) введен термин «энергомагнитное загрязнение среды», подчеркивающий особую экологическую роль магнитного поля. В обосновании Международной научной программы ВОЗ по биологическому действию электромагнитных полей (1996-2005 гг.) сказано, что 
заболевания раком, изменения в поведении, потеря памяти, болезни 
Паркинсона и Альцгеймера, СПИД, детский синдром внезапной 
смерти и др. могут являться результатом воздействия электромагнитных полей. Все это отражает новую, тревожную ситуацию, сложившуюся в мире в результате воздействия электромагнитных полей и 
излучений на население и на все другие элементы биосферы (биоту). 
Несмотря на специфический раздел экологии, связанный с электромагнитным загрязнением, которому и посвящена данная монография , авторы считают полезным в начале (главы 1 и 2) дать общие представления о биосфере и экологии на основе современного 
естествознания. Это обусловлено еще и тем, что при изучении любого воздействия, в том числе и электромагнитного, надо представлять себе и объект этого влияния, т. е. живую природу, включая и человека как биологический объект. 

В начале ХХ в. в науках об окружающей среде формируется холистический, т. е. целостный подход к изучению природы, что отразилось и в появлении такой научной дисциплины, как экология, 
соединяющей биологию с другими естественными науками. 
Экологию можно определить как науку об отношениях сообществ, образуемых живыми системами между собой и с окружающей средой. Одно из основных понятий экологии — это экосистема, т. е. единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания. 
Основная задача экологии — познание закономерностей, связанных с воспроизводством, гибелью и миграцией живых организмов, и выработка методов управления этими процессами в условиях возрастающего влияния человека на окружающую среду. 
Современные комплексные проблемы экологии: исследование 
адаптивных возможностей человека в изменяющейся среде обитания и выработка принципов рационального природопользования и 
охраны природы. 
Все тела на Земле, включая и человека, находятся в непрерывном взаимодействии с естественными и искусственными электромагнитными полями (ЭМП) широкого диапазона частот и амплитуд. Естественный электромагнитный фон на Земле является важным и необходимым условием для нормальной жизнедеятельности 
организмов. Электромагнитное загрязнение окружающей среды 
(искусственные ЭМП) может по-разному влиять на живые организмы. В некоторых случаях влияние искусственных ЭМП благоприятно (электро- и магнитотерапия, предпосевная электрообработка семян и пр.), в других — напротив, служит источником различных психофизиологических нарушений и заболеваний. 
Что же такое ЭМП для человека — яд или лекарство? В зависимости от параметров ЭМП и индивидуальных особенностей человека к восприятию ЭМП (возраст, патологические нарушения, соматические и психические заболевания, повреждения мозга и других органов, адаптационные возможности, генетические факторы), 
оно проявляет себя как то, так и другое. Влияние ЭМП на человека 
зависит также от воздействия других физических или химических 
факторов (радиация, свет, звук, температура, химические вещества, 
фармацевтические химические препараты, рацион питания и др.). 

Кроме того, поскольку человек — открытая система, обменивающаяся с внешней средой не только веществом, энергией и информацией, то при определении влияния ЭМП на человека необходимо учитывать параметры электромагнитного фона и его искажений во время и в месте проведения электромагнитобиологического эксперимента и источники функционирования ЭМП. 
В связи с растущим техногенным электромагнитным загрязнением окружающей среды воздействие ЭМП на живые организмы и 
человека превращается в важную экологическую проблему. Не менее быстро растет и количество научных публикаций по данной 
проблеме, которое в настоящее время уже достигло пятизначной 
цифры. Электромагнитная биология (или электромагнитобиология), изучающая влияние искусственных ЭМП на биообъекты, и 
метеофизиология как часть электромагнитобиологии, изучающая 
влияние природных ЭМП на человека, становятся самостоятельными научными дисциплинами. 
Поскольку частотный спектр ЭМП необычайно широк (от постоянных электрического и магнитного полей до гамма-излучения), 
а биологическое действие различных частотных диапазонов ЭМП 
весьма различно, представляется целесообразным всю электромагнитную экологию разделить на части, соответствующие разным 
частотным диапазонам ЭМП. 
Исходя из биофизики электромагнитных воздействий разных 
диапазонов частот ЭМП, можно предложить, например, следующие разделы общей электромагнитной экологии: 
1) низкие частоты (от постоянных полей до 1–10 кГц); 
2) высокие частоты (от десятков кГц до инфракрасного (ИК) 
излучения); 
3) оптический диапазон (от ИК до ультрафиолетового (УФ) излучения); 
4) ионизирующие излучения (рентгеновское и гамма-излучение). 
В настоящей работе рассмотрен первый из вышеприведенных 
разделов общей электромагнитной экологии — низкочастотная 
электромагнитная экология. 
Низкочастотная электромагнитная экология — это раздел физической экологии, исследующий низкочастотное электромагнитное загрязнение окружающей среды (включая аномалии естествен

ных низкочастотных ЭМП, постоянные и ослабленные поля, их 
пространственные градиенты), его влияние на здоровье человека и 
состояние биоты и способы защиты от воздействия низкочастотных ЭМП. 
Согласно такому определению электромагнитная экология вообще и низкочастотная электромагнитная экология в частности 
должны представлять собой смежные дисциплины, находящиеся 
на стыке физики (электромагнетизм, атомная и ядерная физика), 
геофизики (атмосферное электричество, геоэлектричество, геомагнетизм, космическое излучение), техноэлектромагнетизма (техногенные поля и излучения), биофизики (электромагнитобиология, 
биоэлектромагнетизм, радиобиология) и медицины (рис. В.1). 

Электромагнетизм,
атомная и ядерная 
физика

Электромагнитная
экология

Атмосферное
электричество.
Геоэлектричество
(ЭМП геосфер).
Геомагнетизм.
Естественные ЭМП
и излучения.
Техногенные ЭМП
и излучения

Мониторинг ЭМП.
Методы измерения
и аппартатура

Медицина.
Защита от ЭМП.
Нормирование ЭМП

Электромагнитобиология.
Биоэлектромагнетизм.
Радиобиология

(Стрелки на этой схеме указывают на тесную взаимосвязь всех составляющих 
электромагнитной экологии).
 

Рис. В.1. Структурная схема электромагнитной экологии 

Почему следует выделять именно низкочастотную область 
ЭМП из общей электромагнитной экологии и даже из области неионизирующих электромагнитных излучений? В настоящее время 
воздействие высокочастотных составляющих ЭМП (СВЧ, свет, 
рентгеновское и гамма-излучения) на живые организмы изучено 
достаточно глубоко, и по этой тематике опубликовано большое 
количество статей, монографий, учебников, введены обоснованные 
нормативы. Действие же низкочастотных и слабых ЭМП на живые 
организмы до сих пор не изучено полностью, особенно в плане фи

зического объяснения этого явления, хотя высокая чувствительность биообъектов к низкочастотным ЭМП известна давно. По 
мнению многих исследователей [41], именно НЧ ЭМП являются 
связующим звеном между процессами в ближайшем Космосе и 
явлениями в биосфере. 
Несмотря на большое количество публикаций в этой области, 
до сих пор нет обобщающей работы, в которой были бы освещены 
все вопросы, относящиеся к области низкочастотной электромагнитной экологии. Возможно, в этом кроется причина непонимания 
многими людьми электромагнитной опасности, особенно в области 
слабых и низкочастотных полей (в отличие от радиационной опасности, относительно которой в обществе уже сложилась довольно 
зловещая репутация). 
Кроме того, в низкочастотном диапазоне магнитное поле, практически не затухая, проникает внутрь живого организма. При этом 
оно действует на все заряженные частицы в органах и тканях организма, которые передают первичные сигналы внешнего магнитного поля на более высокие уровни организации живых организмов. 
В данной работе сделана попытка обобщить все вопросы, относящиеся к области низкочастотной электромагнитной экологии, а именно: 
♦ на базе физических понятий средней школы раскрыта сущность электромагнитного поля; 
♦ рассмотрены источники природных и техногенных ЭМП и 
их основные характеристики; 
♦ рассмотрены методы измерения низкочастотных ЭМП и измерительная аппаратура; 
♦ обобщены и систематизированы накопленные экспериментальные материалы по влиянию постоянных и низкочастотных ЭМП на млекопитающих и человека; 
♦ рассмотрены некоторые механизмы влияния слабых и НЧ 
ЭМП на живые организмы; 
♦ дана оценка электромагнитной опасности и рассмотрены способы защиты от ЭМП и проблемы нормирования ЭМП. 
Структура изложения материала в настоящей работе в целом 
соответствует приведенной выше «структурной схеме» электромагнитной экологии (для диапазона низких частот). Основной материал изложен в 9 главах.