- •Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Тверской государственный технический университет
- •Тверь 1998
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Важнейшие научные концепции и положения экологии
- •1.1 Исходные теоретические концепции экологии
- •1.2 Взаимоотношения организма и среды
- •1.3.Экология популяций и сообществ
- •1.4.Экологические системы
- •1.4.1. Общая характеристика.
- •1.4.2.Превращения энергии в экосистемах.
- •1.4.3.Классификация экосистем.
- •1.4.4.Эволюция и устойчивость экосистем.
- •2.Биосфера и человек
- •2.1.Структура и эволюция биосферы
- •2.1.1.Состав и границы биосферы.
- •2.1.2.Циркуляция элементов в биосфере.
- •2.1.3.Эволюция биосферы.
- •2.2.Человек в биосфере
- •2.3.Экология человека
- •2.3.1.Среды жизни человека и формы его адаптации к ним.
- •2.3.2.Адаптивные типы и расы.
- •2.4.Основные направления антропогенных воздействий на биосферу
- •2.4.1.Современные воздействия человека на биосферу.
- •2.4.2.Общая характеристика негативных воздействий экономической деятельности человека на пс.
- •3.Актуальные экологические проблемы человечества в биосфере
- •3.1.Проблема роста народонаселения
- •3.2.Проблема урбанизации
- •3.3.Глобальные последствия загрязнения атмосферы
- •3.4.Опасность ядерных катастроф и радиоактивных загрязнений
- •3.5. Проблема истощения природных ресурсов
- •3.6. Региональные экологические проблемы Тверской области
- •3.7. Прогнозирование и оценка экологического риска.
- •4.Охрана биосферы
- •4.1.Экологические принципы охраны природы и рационального природопользования
- •4.2.Концепция экологической безопасности и устойчивого развития рф
- •4.3. Экологический мониторинг в биосфере, рф и ее регионах
- •4.4. Международное сотрудничество по охране ос
- •4.5.Основные формы и методы защиты природной среды и решения экологических проблем
- •5.Защита компонентов биосферы
- •5.1.Защита атмосферы от материальных загрязнений
- •5.1.2.Характеристика и источники загрязнения атмосферы.
- •5.1.3. Нормирование загрязнений атмосферы.
- •5.1.4.Контроль за состоянием чистоты атмосферы.
- •5.1.5.Защита_атмосферного воздуха.
- •5.1.6.Рассеивание выбросов в атмосфере.
- •5.1.7.Методы очистки выбросов.
- •5.2.Защита водной среды от материальных загрязнений
- •5.2.1. Экологическая характеристика водной среды.
- •5.2.2.Водопользование и его виды.
- •5.2.3.Виды и источники загрязнения водной среды.
- •5.2.4.Нормирование качества воды.
- •5.2.5.Контроль качества воды и регламентация спуска св в водоемы и канализацию города.
- •5.2.6.Основные направление защиты водной среды.
- •5.2.7.Методы очистки св.
- •5.2.8.Оборотное водоснабжение предприятий
- •5.3.Охрана почв и земель
- •5.3.1.Экологическое значение почв.
- •5.3.2.Антропогенные воздействия на почвы.
- •5.3.3.Борьба с порчей почв, земли и рекультивация земель.
- •5.4. Охрана флоры и фауны
- •5.4.1. Охрана растительного мира.
- •5.4.2. Охрана животного мира (фауны).
- •5.5. Охрана недр
- •5.6. Защита опс от радиоактивных загрязнений
- •5.6.1. Важнейшие параметры ии и единицы их измерения.
- •5.6.2. Характеристика и источники рз в рф.
- •5.6.3. Гигиеническое нормирование техногенного облучениялюдей.
- •5.6.4. Радиационный контроль (рк) в рф.
- •5.6.5. Защита от ии.
- •5.6.6. Принципы обеспечения рб населения.
- •5.7. Защита опс от энергетических загрязнений
- •5.7.1. Защита населения от акустических загрязнений.
- •5.7.2. Защита населения от вибраций.
- •5.7.3. Защита населения от неионизирующих электромагнитных загрязнений.
- •5.7.3.1. Защита населения от воздействий змп промышленной частоты.
- •5.7.3.2. Защита населения от воздействий змп радиотехнических объектов (рто).
- •5.7.4. Защита опс от тепловых загрязнений стз).
- •6. Основы экономики природопользования
- •6.1. Взаимоотношения человеческого общества и природы, варианты его решения
- •6.2. Экологическая экспертиза хозяйственной и иной деятельности
- •6.3. Оценка ущерба от загрязнений опс
- •6.4. Экономический механизм природопользования в рф
- •6.5 Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и экологические фонды в рф
- •7. Основы экологического права и управление охраной природы в рф
- •7.1.Источники и содержание экологических правовых норм
- •7.2. Ответственность за экологические правонарушения
- •7.3. Управление охраной природы в рф
- •Заключение
- •Библиогpафическии список
- •Приложение 1. Принятие сокращения в учебном пособии
- •1. Важнейшие научные концепции и положения экологии 9
- •2. Биосфера и человек 28
- •3. Актуальные экологические проблемы человечества в биосфере 50
- •4. Охрана биосферы 69
- •5. Защита компонентов биосферы 83
- •6. Основы экономики природопользования 157
- •7. Основы экологического права и управление охраной природы в рф 171
5.7.3.2. Защита населения от воздействий змп радиотехнических объектов (рто).
К этим объектам относят радиолокационные средства (РАС), широко используемые в авиации для управления воздушным движением, в метеорологии, системе ПВО, радиоастрономии и космических исследованиях, теле- и радиоцентры и станции. Их работа связана с излучением энергии и появлением ЭНП в ОС. Наиболее сильными источниками ЗМП являются РАС, у которых рабочие мощности достигают десятков МВт и выше. Они во всем мире имеют тенденцию к дальнейшему росту мощности излучения ЭМП и использованию наиболее биологически активной коротковолновой части радиочастотного диапазона.
Неионизирующие излучения и ЭМП РЛС, радио- и телецентров лежат в диапазоне частот 30 кГц.,.300 ГГц, что соответствует диапазону волн с длиной (ЛЯМДА) =103...10-3м. Их подразделяют на низкочастотные - НЧ (30..300 кГц с (ЛЯМДА) = 10 ...103м), среднечастотные - СЧ (300 кГц...З МГц с (ЛЯМДА - Л) =103...102м), высокочастотные - ВЧ (3...30 МГц с Л = lO2...10 м), очень высокочастотные - ОВЧ (30...300 МГц с Л = 10...1 м), ультравысокочастотные - УBЧ (300 МГц.,.3 ГГц с Л = 1...0,1 м), сверхвысокочастотные - СВЧ (3...30 ГГц с Л = 10...1 см) и крайне высокочастотные - КВЧ (30...300 ГГц с Л = 1...0,1 см). Антенные их системы, создающие эти излучения и ЭМП, работают в режиме кругового излучения (на радио- и телецентрах) и остронаправленного излучения с узкой диаграммой направленности (ширина основного лепестка в пределах 1О). Кроме того, имеются РЛС с неподвижными антеннами большой площади, в которых осуществляется направленное перемещение луча излучения и ЭМП - сканирование.
В ближней зоне РЛС выделяют зону индукции с радиусом, равным длине волны ЭМП - , деленной на 2(ПИ - П)П, и волновую зону, лежащую за пределами 2П. Между этими зонами, т.е. в диапазоне /2П...2П, лежит зона интерференции. В зонах ин-индукции и интерференции поочередно действуют Е и Н ЭМП, которые различны по величине. В волновой зоне интенсивность ЗМП оценивается по плотности потока энергии (ППЭ) в мкВт/см2 .
Высокие уровни ЭМП (100 мВт/см2 и выше) имеют место на территориях, окружающих объекты ПВО, в аэропортах и прилегающих населенных пунктах. Значения ППЗ в отдельных квартирах в 17,5 раза превышают ПДЧ (данные 1995 г.).
Воздействие ЭМП в рассматриваемом диапазоне частот на организм человека связано, прежде всего, с его нагревающим действием, наиболее выраженном в тканях с недостаточным кровоснабжением (хрусталик глаза, семенники и т.д.). Выраженное тепловое действие возникает при интенсивности ЭМП 10000 мкВт/см и более. Интенсивное облучение может вызывать катаракту (помутнение хрусталика) и бесплодие. Субтепловые интенсивности в основном воздействуют на центральную нервную систему, вызывая неспецифические астеновегетативные синдромы с жалобами на головные боли, повышенную утомляемость, раздражительность и т.п. В последние годы установлены влияния ЭМП на работу сердца, иммунных систем (наблюдается рост инфекционной заболеваемости) и на развитие потомства (даже при ЭМП малой интенсивности).
ПДУ ЭМП для населения установлены Временными санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия ЭМП, создаваемых РТО, или ВСН 2963-84 [10]. Их значения даются как для непрерывного круглосуточного излучения (табл. 5.10), так и для импульсного излучения, создаваемого метеорологическими, обзорными и им подобными РЛС. При этом для таких РЛС ПДУ ЭМП даются в зависимости от диапазона частот (УВЧ, СВЧ и КВЧ) и длин волн (0,8: 3, 10, 17, 23 и 35 см), частоты сканирования (0:0,1 и не более 0,25 Гц), времени облучения с однопорядковой интенсивностью и отношения продолжительности работы на излучение к общему времени работы их в сутки ( а = 0,5 или 1) и составляют:
1) при а = 0,5 - соответственно 140, 60 и 20 мкВт/см2: 2) при а=1- соответственно 25, 24, 20, 15, 12 и 10 мкВт/см2. Для других РИС ПДУ ЗМП на селитебной территории не должно превышать 10 мкВт/см2 (детально см. ВСН 2963-84 [10]).
Таблица 5.10. ПДУ ЭМП для населения
Наименование диапазона |
Диапазон частот |
Диапазон длины волн |
ПДУ Е и ППЭ |
НЧ СЧ ВЧ ОВЧ УВЧ СВЧ |
30………300 кГц 300……3000 кГц 3…………30 МГц 30………300 МГц 300……3000 МГц 3……..30 ГГц |
10…1 км 1…0,1 км 100…10 м 10…1 м 1…0,1 м 10…1 см |
25 В/М 15 В/М 10 В/М 3 В/М 10 мкВт/см2 10 мкВт/см2 |
* Диапазоны исключают нижний и включают верхний пределы частот, длины волны.
Для жилых помещений устанавлено ПДУ ЭМП на порядок ниже, а ППЭ не более 0,5 мкВт/см2.
Контроль за соблюдением ПДУ ЗМП осуществляют СЭС Госком-санэпидемнадзора РФ, применяя инструментальный и расчетный методы. Инструментальный метод предусматривает измерение уровней этого поля в соответствующих точках с помощью приборов NFM-1,
ПЗ-16, ПЗ-9, ПО-1, ИЭМП-2 и др. Он осуществляется при приеме в эксплуатацию РТО, гражданских зданий и сооружений и в порядке текущего санитарного надзора. Расчетный метод применяют в ходе проектирования РТО и гражданских зданий, для чего используется методика, изложенная в разделе 11 пособия [2].
Для защиты от воздействий ЗМП применяют коллективные (защита групп жилых зданий, участков или населенного пункта в целом) и локальные (защита отдельных строений, квартир или помещений) методы и средства. Первые включают снижение мощности излучения в его источнике, защиту расстоянием, изменение сектора или угла места излучения и применение естественных и искусственных экранов. Локальная защита в основном реализуется методом экранирования.
Основным средством уменьшения мощности излучения в источнике является применений поглощающих нагрузок при настройке, ремонте и эксплуатации РЛС. Если необходимо полное поглощение энергии излучения, то применяют оконечные нагрузочные сопротивления - поглотители мощности, которые представляют собой отрезки волноводов, заполненные радиопоглощающим материалом, переводящим излучающую энергию в тепловую. Для частичного поглощения энергии ЗМП применяются аттенюаторы, представляющие собой отрезки волноводов со специально подобранными диаметрами. Промышленностью выпускаются аттенюаторы с переменной или фиксированной мощностью для излучений ЭМП с Л = 0.004...3 м и мощностью 0,1.. 1ОО Вт.
Защита расстоянием основана на законе обратных квадратов (уменьшении энергии любого вида энергетического излучения обратно пропорционально квадрату расстояния), т.е.
ППЭ = Ризл * У/(4ПR2)
(5.10)
Для расчета Е применяют формулу
E =
ВСН 2963-84 предусматривают (при необходимости, т.е. в целях защиты населения от воздействий ЭМП) создание СЗЗ и зоны ограничения застройки. СЗЗ является площадь, примыкающая к технической территории РТО, т.е. к территории "строгого режима". Внешняя ее граница определяется на высоте до 2 м от поверхности земли по ПДУ ЗИП, т.е. до точки, где Е или ППЭ равно ПДУ, приведенному в табл. 5.10. Зоной ограничений застройки является территория, где на высоте более 2 м от поверхности земли превышаются ПДУ. Внешняя ее граница определяется по максимальной высоте зданий перспективной застройки, на уровне верхнего этажа которых уровни ЗИП не превышают значений ПДУ, приведенных в табл. 5.10.
Защита от воздействий ЭМП может проводиться и путем изменения сектора излучения, если в него попадают населенные пункты, например, за счет изменения маршрутов самолетов, проводку которых обеспечивает данная РЛС. Можно увеличить угол места, т.е. угол между главным лучом и горизонтом, и тогда максимум энергии ЗИП пройдет выше хилых зданий. Если это невозможно, то используют размещение антенн на специальных насыпях.
Для защиты от воздействий ЗМП широкое применение находят естественные и искусственные экраны. Например, лес, расположенный между РЛС и селитебной зоной, обеспечивает ослабление ЭМП в зависимости от частоты излучений на 0,05...О,4 дБ/м. В качестве экранов могут использоваться нежилые постройки, возвышенности, лесополосы. Иногда применяют обваловку позиций РЛС. Могут устанавливаться и специальные экраны, в которых применяют металлы, сеточные материалы, токопроводящие краски, металлизацию поверхностей, специальные ткани, стекла с токо-проводящим покрытием и радиопоглощающие материалы. Все перечисленные материалы для изготовления экранов обладают способностью отражать и частично поглощать энергию ЭМП. Выбор конкретных материалов для экранов зависит от глубины проникновения излучения в экране (расстояние от входа в экран вдоль распространения излучения, на котором амплитуда падающей волны уменьшается в 2,73 раза), диаметра проволоки, шага сетки и т.п.
Необходимость применения перечисленных мер защиты вытекает из того, что размер СЗЗ современных РЛС, обеспечивающих главным образом полеты авиации, в среднем составляет около
3000 м даже при размещении их антенн на высоте 8...12 м. Так, у РЛС, обеспечивающих работу аэродрома в Мигалово, радиус СЗЗ, т.е. зоны с ППЭ, превышающими нормативы, составляет около 7 км. Это означает, что почти на 70 тыс. жителей Твери систематически воздействует ЭМП с интенсивностью, превышающей установленные ПДУ. В подобных ситуациях помимо средств коллективной защиты целесообразно; шире применять локальные методы, а именно: оклеивание стен специальными металлизированными обоями, засвечивание окон, установка специальных стекол и металлизированных штор. При использовании в быту приборов, основанных на СВЧ-излучении, необходимо повышать радиогерметизацию их стыков и сочленений, следить за исправностью экранирующих кожухов.
В случае необходимости размещения объектов гражданского строительства в зоне ограничений застройки следует применять коллективные и локальные методы и средства защиты от воздействий ЭМП, указанные выше. На стадии разработки проекта планировки и застройки ВСН 2963-84 также рекомендует: использовать экранирующий эффект зданий и сооружений при размещении открытых площадок отдыха и спорта; размещать здания торцом или фасадом с наименьшей площадью остекления к источнику ЭМП, а в противном случае применять здания галерейного типа, ориентированные жилыми помещениями в сторону, противоположную излучению; выполнять ОК и кровли зданий из материалов с высокмим ра-диоэкранирующими свойствами (железобетон) или покрытие ОК со стороны РТО заземленной металлической конструкцией: по возможности применять защитные стенки, козырьки, глубокие лоджии и т.п.: максимально озеленять территорию застройки, а площадь твердого покрытия проездов, тротуаров и пешеходных дорожек принимать минимальной и использовать песок, грунт или гравий со щебенкой для их создания.