Гипогеомагнитная экология и безопасность современных строительных сооружений
д.т.н., профессор кафедры ПМКК ИжГТУ Ломаев Г.В.,
к.т.н., с.н.с. Рябов Ю.Г.,
аспирант кафедры ПМКК ИжГТУ Кулешова Д.С.
Аннотация
В докладе рассматривается проблема электромагнитной безопасности человека в условиях нахождения и проживания в современных строительных конструкциях, при строительстве которых использованы железобетонные и металлические элементы. В частности, сделаны акценты на биологическом, техническом, нормативном и проектном аспектах.
Ключевые слова: Электромагнитная экология, магнитное поле Земли, геомагнитопатогенные зоны, гипогеомагнитное поле, магнитобиология, безопасность жизнедеятельности, магнитометрия, нормы СанПина, расчет магнитных полей, программный продукт ELCUT.
Магнитное поле Земли – экологический фактор
Геомагнитное поле состоит из главного геомагнитного поля, источники которого находятся во внешнем электропроводящем ядре Земли, аномального, создаваемого намагниченными горными породами, и внешнего геомагнитных полей. Вклад главного геомагнитного поля составляет более 95%. В первом приближении теории геомагнитное поле является полем диполя, наклоненного к оси вращения Земли на угол 10-12 градусов. Магнитные заряды диполя расположены на северном и южном магнитных полюсах. Аномальное поле составляет около 3% геомагнитного поля, а внешнее, связанное с солнечно-земными взаимодействиями, – менее 1%.
Рис.1. Распределение полной магнитной напряженности (модуля)
поля Земли в современной магнитной эпохе (значения поля приведены в мкТл)
Силовые линии и напряжённость геомагнитного поля находятся в непрерывном изменении. Изменения (вариации) геомагнитного поля имеют периоды как в сотни и тысячи лет, так и от нескольких месяцев, до долей секунд. Кроме того, имеется тенденция смещения силовых линий геомагнитного поля на запад со скоростью 0.2 градуса в год (так называемый западный дрейф). «Длиннопериодные» вариации с периодом от 60 до 1800 и более лет называются «вековыми», короткопериодные (с периодом меньше одного года) очень различны как по своим периодам, так и по своей природе. Источники вековых вариаций, по современным представлениям, находятся в ядре Земли, источники короткопериодных – в верхних слоях атмосферы, в ионосфере и магнитосфере. Интенсивность короткопериодных вариаций зависит от активности солнечно-земных взаимодействий.
Рис.2. Вариации магнитного поля Земли
Геомагнитное поле пронизывает все три оболочки Земли: литосферу, гидросферу и атмосферу, воздействует на живую и неживую природу, на все четыре царства природы: растительное, животное, минеральное и, конечно, человеческое. Магнитное поле Земли также оказывает существенное влияние на климат и погоду. Изменения его интенсивности могут привести к значительным колебаниям в температуре, в атмосферном давлении и в частоте выпадения осадков, а также к бурям, ураганам и другим стихийным бедствиям.
Здоровый человек не испытывает дискомфорта, связанного с приведенными колебаниями магнитной обстановки. В связи с ухудшением экологической обстановки, с ослаблением иммунной системы большое количество людей имеют повышенную магнитную чувствительность (чувствительность к магнитным бурям, вариациям магнитного поля Земли). Подобно тому как люди чувствительные к перепадам атмосферного давления чувствуют обострение болезни в период резкого его изменения, так и магнитночувствительные больные страдают лишь от быстрых изменений магнитного поля, что имеет место во время магнитных бурь. Можно сделать вывод о том, что главным магнитным опасным фактором является быстрые перепады магнитного поля, будь то магнитная буря или быстрое перемещение человека из одной зоны в другую с отличающейся магнитной обстановкой. Если высказанное предположение подтвердится биофизическими опытами или медицинскими наблюдениями, то изменятся подходы к регламентации уровней магнитного поля в урбанизированной среде. Кроме того, в условиях урбанизированной среды и некоторых специфических зонах пребывания людей (бункеры, подводные лодки) естественная магнитная обстановка сильно искажена, что вызывает опасность для здоровых людей.
.
Вредное влияние повышенного значения магнитного поля известно давно. Положение с воздействием ослабленных магнитных полей в настоящее время доказано исследователями космической медицины и биофизическими исследованиями биологов и биофизиков. Последние два десятилетия установлено, что еще более опасным является комбинированное воздействие магнитных излучений. Так при помещении биосистемы в ослабленное геомагнитное поле Земли и слабое низкочастотное магнитное поле в области частот 30-10 Гц вызываю мощные биомагнитные эффекты резонансного типа.
В настоящее время подходы к изучению магнитного поля как экологического фактора еще не сформулированы. На наш взгляд медикам и биологам важно ответить на следующие вопросы:
- как влияют изменения уровня, градиента и направления в пространстве постоянного магнитного поля на людей с различной магнитной чувствительностью? - какие параметры магнитной бури (частотный спектр, продолжительность, периодичность, уровень мощности и т.д.) представляют наибольшую опасность для человека?
- каковы адаптационные ресурсы человека к изменению магнитной обстановки (время адаптации, зависимость адаптации от перепадов и изменившихся параметров поля) и их зависимость от состояния здоровья человека, его магнитной чувствительности?
- каковы механизмы магнитной чувствительности и какие и где расположены магнитночувствительные органы и клетки?
Это разумеется далеко неполный перечень вопросов ставить проблемы и перед инженерами и биофизиками. Они относятся, например, к методике и технике экспериментов. Более сложными являются теоретические обоснования будущих опытов.
Думается, в России есть достаточно много исследователей, которые могли бы ответить на поставленные вопросы уже сейчас или в ближайшем будущем. На некоторые проблемы без дополнительных расходов на организацию и проведение исследований может решить космическая медицина и космическая биология. -