CC BY
19ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND ENVIRONMENT PROTECTION
Оригинальная статья / Original article УДК 504.75.05
DOI: http://dx.d0i.0rg/l0.21285/1814-3520-2018-3-93-97
О ПРОБЛЕМЕ САМООЧИЩЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ КРУПНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ
© О.И. Багаева1, В.А. Рогов2
Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева, 660037, Российская Федерация, г. Красноярск, пр. им. газ. «Красноярский рабочий», 31.
ЦЕЛЬ. Во всем мире с увеличением площади городов растет и концентрация электромагнитного излучения техногенного характера, источниками которого служат низкочастотные электромагнитные излучения систем производства, передачи и перераспределения электроэнергии, бытовой электрической и электронной техники, электротранспорта и его инфраструктуры, и т.д. В работе исследован вопрос влияния электромагнитного излучения на состояние природных экосистем и, как следствие, на здоровье человека. МЕТОДЫ. Проведен мониторинг и выполнен сравнительный анализ состояния природных и селитебных экосистем в зависимости от плотности потока электромагнитной энергии (ППЭ) в г. Красноярске. РЕЗУЛЬТАТЫ. Рассмотрены результаты сравнительного изучения данных по влиянию электромагнитного излучения на природные и селитебные экосистемы г. Красноярска. В селитебных зонах максимальные значения плотности потока электромагнитной энергии наблюдаются на высоте 15 и 30 м от уровня земли в центре, а также на центральных магистралях других административных районов города. Искусственно созданные скверы и парки внутри селитебных зон с повышенным электромагнитным загрязнением на высоте 15 и 30 м от поверхности имеют тоже значительную величину ППЭ, что является следствием малой площади этих агроландшафтов и, возможно, отсутствием в них растений, в должной мере выделяющих в окружающую среду летучие терпеноиды. ВЫВОДЫ. Предлагается проводить мероприятия по сохранению природных экосистем в г. Красноярске путем создания зон с воздушной средой, близкой к курортным зонам в селитебных ландшафтах, за счет высаживания древовидных растений с максимальным выделением тер-пеноидов, совместно с использованием ионно-электронных методов очистки воздушной среды. Это позволит снизить концентрацию положительных ионов в воздухе городской среды путем его самоочищения и, как следствие, повысит концентрацию отрицательных аэроионов, позитивно влияющих на всю экосистему в целом. Ключевые слова: отрицательные ионы, электромагнитные излучения, селитебные экосистем, летучие терпеноиды.
Информация о статье. Дата поступления 20 июня 2018 г.; дата принятия к печати 20 августа 2018 г.; дата он-лайн-размещения 28 сентября 2018 г.
Формат цитирования. Багаева О.И., Рогов В.А. О проблеме самоочищения воздушной среды от электромагнитных излучений крупных промышленных городов // XXI век. Техносферная безопасность. 2018. Т. 3. № 3. С. 93-97. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-3-93-97
ON SELF-PURIFICATION OF AIR FROM ELECTROMAGNETIC RADIATION OF LARGE INDUSTRIAL CITIES Oksana I. Bagaeva, Oksana I. Bagaeva
1
Багаева Оксана Игоревна, аспирант, e-mail: [email protected] Oksana I. Bagaeva, Graduate Student, e-mail: [email protected]
2Рогов Вадим Алексеевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой безопасности жизнедеятельности, e-mail: [email protected]
Vadim A. Rogov, Doctor of Engineering, Professor, Head of Department of Health and Safety, e-mail: [email protected]
Том 3, № 3 2018 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 3, no. 3 2018 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND ENVIRONMENT PROTECTION
Siberian State University of Science and Technology n.a. academician M.F. Reshetnev, 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, Russian Federation, 660037
PURPOSE. Around the world, an increase in urban areas increases concentration of technogenic electromagnetic radiation whose sources are low-frequency electromagnetic radiation of energy production, transfer and redistribution systems, household appliances, electric transport and its infrastructure. The article studies the influence of electromagnetic radiation on natural ecosystems and human health. METHODS. Monitoring and comparative analysis of natural and residential ecosystems depending on the density of electromagnetic energy flow (EEF) in Krasnoyarsk are carried out. RESULTS. The results of comparative analysis of data on the influence of electromagnetic radiation on the natural and residential ecosystems of Krasnoyarsk are described. In residential zones, maximum values of the EEF density are observed at the height of 15 and 30 m from the earth level in the city center and on central highways of other administrative areas of the city. Artificially created squares and parks in residential zones with increased electromagnetic pollution at the height of 15 and 30 m from the earth level have a considerable EEF value due to small areas of these agrolandscapes and lacking plants emitting flying terpenoida to the environment. CONCLUSIONS. Measures for preserving natural ecosystems in Krasnoyarsk by creating zones with the air environment similar to the one in resort areas in residential landscapes are suggested. It is suggested to plant trees which emit a maximum amount of terpenoida and use ion-electronic methods of air purification. It will reduce concentration of positive ions by self-purification of the air environment and increase concentration of negative aero-ions which have a positive influence on the ecosystem. Keywords: negative ions, electromagnetic radiations, residential ecosystems, flying terpenoida
Information about the article. Received on June 20, 2018; accepted for publication on August 20, 2018; available online on September 28, 2018.
For citation. Bagaeva O.I., Rogov V.A. On self-purification of air from electromagnetic radiation of large industrial cities. XXI vek. Tekhnosfernaya bezopasnost' = XXI century. Technosphere Safety, 2018, vol. 3, no. 3, pp. 93-97. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-3-93-97. (In Russian).
Введение
Атмосфера обладает способностью к самоочищению, однако в современных условиях возможности природных процессов серьезно подорваны, поскольку развитие крупных городов оказывает существенное негативное воздействие на окружающую среду, и в первую очередь на атмосферный воздух. А требования к качеству воздушной среды отличаются от экологических требований к другим составляющим биосферы.
Воздух природной среды - это важнейший компонент и неотъемлемая ее часть, от его качества зависят условия существования человека, животных и растений.
Во всем мире с увеличением площади городов растет и концентрация электромагнитного излучения техногенного характера, источниками которого служат низкочастотные электромагнитные излучения (частота 0-3 кГц) систем производства, пе-
редачи и перераспределения электроэнергии, бытовой электрической и электронной техники, электротранспорта и его инфраструктуры, и т.д.
К высокочастотным электромагнитным излучателям можно отнести (частота 3-300 кГц): радиовещательные и телевизионные передаточные информационные устройства; средства направленной радиосвязи, навигации и радиолокации; технологическое СВЧ-оборудование; конструкции для использования ионосферы и развития противовоздушной и противоракетной обороны.
Системы из многочисленных антенн предназначены для исследования высокочастотных активных атмосферных явлений, физических и электрических свойств ионосферы, влияющих на военные и гражданские комплексы связи и навигации, условия осуществления противовоздушной и противоракетной обороны. Такие системы дают
Том 3, № 3 2018 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 3, no. 3 2018 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND ENVIRONMENT PROTECTION
высокочастотное излучение, которое может изменять свойства верхних слоев атмосферы, прерывать связь, нарушать работу энергетических объектов, вызывать опасные проявления электромагнитных воздействий на человека и биосферу.
Многочисленные научные исследования свидетельствует, что населенные
человеком пространства - города и поселения, а также территории экосистем - могут быть подвержены воздействию электромагнитных излучений, исходящих из разнообразных источников и при определенных обстоятельствах образующих среду высокой степени опасности [1].
Разработка темы
Проведен мониторинг и выполнен сравнительный анализ состояния природных и селитебных экосистем в зависимости от плотности потока электромагнитной энергии (ППЭ) в г. Красноярске. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-013-00699.
о
В нормальных условиях в 1 см3 воздуха содержится около 750 положительных и 650 отрицательных ионов. Их радиус не превышает 6,6 * 10-10 м, а средняя продолжительность активного состояния 10-20 мин. Ионизация воздуха обычно повышена на склонах высоких гор, в долинах, у водо-
падов, на берегах горных рек, морей и океанов, у фонтанов и т.д. Электромагнитный фон способствует возникновению в атмосфере городов большой концентрации положительных ионов, отрицательно влияющих на здоровье человека и биоэкосистему [2, 3].
В г. Красноярске был проведен мониторинг состояния природных и селитебных экосистем в зависимости от плотности потока электромагнитной энергии. Изучался уровень плотности потока электромагнитной энергии на высоте 15 и 30 м от поверхности земли. Полученные результаты отражены на рисунке.
■ Уровень плотности потока электромагнитной энергии, мкВт/см2 15 м от уровня земли
Состояние уровня плотности потока электромагнитной энергии природных и селитебных экосистем г. Красноярска EEF density level for natural and residential ecosystems of Krasnoyarsk
Том 3, № 3 2018 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 3, no. 3 2018 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND ENVIRONMENT PROTECTION
Согласно диаграмме, в селитебных зонах административных округов г. Красноярска максимальные значения ППЭ наблюдаются на высоте 15 и 30 м от поверхности в центре города (ул. Ленина, просп. Мира), а также на центральных магистралях (просп. Металлургов, Красноярский рабочий, ул. Копылова и др.) всех административных образований.
В других селитебных зонах административных районов г. Красноярска отмечается снижение уровня плотности потока электромагнитной энергии в два раза и более, а концентрация положительных аэроионов в воздухе может достигать 2000 на 1 см3 [4].
Искусственно созданные скверы и парки города Красноярска внутри селитебных зон с повышенным электромагнитным загрязнением на высоте 15 и 30 м от поверхности имеют тоже значительный уровень ППЭ, что является следствием малой площади этих агроландшафтов и, возможно, результатом отсутствия или малого количества на данных территориях растений, которые в должной мере выделяют в окружающую среду летучие терпеноиды.
Летучие терпеноиды (т.н. эфирные масла) играют важную роль в жизнедеятельности растений и создании фитоорга-нического фона атмосферы, к которому в течение тысячелетий адаптировался орга-
Предлагается проводить мероприятия по сохранению природных экосистем в городе Красноярске путем создания зон с воздушной средой, близкой к курортным зонам в селитебных ландшафтах, за счет высаживания древовидных растений с максимальным выделением терпеноидов (по итогам проведенных исследований, сосняки - наилучший вариант), совместно с использованием ионно-электронных методов
низм человека. Они участвуют в синтезе хлорофилла, каротиноидов и других жизненно важных компонентов. Существенна значимость терпеноидов в средообразова-нии и эволюции атмосферы. Наибольший интерес в этом отношении вызывают сосняки [5].
Как отмечается в работе, летучие терпеноиды поступают в атмосферу в основном из охвоенных побегов сосны. Их вклад в органическую фракцию воздуха из других органов растения менее значителен. Так, в 10-15-летних сосняках ствол, сучья и корни экскретируют лишь до 10% суммарных терпеноидов.
Исследованиями показано, что характер сезонного варьирования концентрации терпеноидов в атмосфере существенно отличается от ее изменчивости в биомассе. Максимальное содержание этих соединений отмечается в конце июня - начале июля. Затем их количество постоянно снижается к концу августа, несколько повышается в первой половине сентября и резко уменьшается в его третьей декаде, когда концентрация веществ в 7-10 раз ниже июльского уровня.
Что немаловажно для суровых сибирских условий, выделение терпеноидов соснами наблюдается и в более поздние сроки, о чем свидетельствует их обнаружение в лежащем на ветках снеге.
очистки воздушной среды. Это позволит снизить концентрацию положительных ионов в воздухе городской среды путем его самоочищения и, как следствие, повысит концентрацию отрицательных аэроионов, положительно влияющих на всю экосистему в целом.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-013-00699.
Том 3, № 3 2018 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 3, no. 3 2018 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND ENVIRONMENT PROTECTION
Библиографический список
1. Слукин В.М. Техногенные электромагнитные излучения как фактор экологии населенных пространств // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2010. № 4. С. 120-124.
2. Рогов В.А. Влияние отрицательных ионов и летучих терпеноидов на очистку воздушной среды производственных помещений деревообрабатывающих предприятий. М.: Издательство Московского государственного университета леса, 2002. 222 с.
3. Цугленок Н.В., Демиденко Г.А., Фомина Н.В. [и др.]. Оценка влияния электромагнитного излучения на природные и селитебные экосистемы //
Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2014. № 6. С. 170-175.
4. Ставникова Л.В., Рогов А.В., Рогов В.А. [и др.]. Оздоровление городской воздушной среды летучими выделениями сосны // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2011. № 8. С. 145-148.
5. Степень Р.А. Экологическая и ресурсная значимость летучих терпеноидов сосняков средней Сибири // Химия растительного сырья. 1999. № 2. С. 125-129.
1. Slukin V.M. Tekhnogennye ehlektromagnitnye izlu-cheniya kak faktor ehkologii naselennyh prostranstv [Technogenic electromagnetic radiations as a factor of ecology of the inhabited spaces]. Akademicheskij vest-nik UralNIIproekt RAASN [Academic messenger Ural-niiproyekt of RAASN]. 2010, no. 4, pp. 120-124. (In Russian).
2. Rogov V.A. Vliyanie otricatel'nyh ionov i letuchih ter-penoidov na ochistku vozdushnoj sredy proizvodstven-nyh pomeshchenij derevoobrabatyvayushchih predpri-yatij [Influence of negative ions and flying terpenoid on cleaning of the air environment of production premises of the woodworking enterprises]. Moscow, Izdatel'stvo Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa Publ., 2002, 222 p. (In Russian).
3. Cuglenok N.V., Demidenko G.A., Fomina N.V. Ocenka vliyaniya ehlektromagnitnogo izlucheniya na prirodnye i selitebnye ehkosistemy [Assessment of in-
Критерий авторства
Багаева О.И., Рогов В.А. имеют на статью равные авторские права и несут ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в этой работе.
fluence of electromagnetic radiation on natural and residential ecosystems]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Krasnoyarsk state agricultural university]. 2014, no. 6, pp. 170-175. (In Russian).
4. Stavnikova L.V., Rogov A.V., Rogov V.A. Ozdo-rovlenie gorodskoj vozdushnoj sredy letuchimi vydele-niyami sosny [Improvement of urban air environment flying allocations of a pine]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Krasnoyarsk state agricultural university]. 2011, no. 8, pp. 145-148. (In Russian).
5. Stepen' R.A. Ehkologicheskaya i resursnaya znachimost' letuchih terpenoidov sosnyakov srednej Sibiri [Ecological and resource importance of flying terpenoid of pine forests of Middle Siberia]. Himiya ras-titel'nogo syr'ya [Chemistry of vegetable raw materials]. 1999, no. 2, pp. 25-129. (In Russian).
Contribution
Bagaeva O.I., Rogov V.A. have author's rights and bear responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
Том 3, № 3 2018 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 3, no. 3 2018 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
