Магнітне екологічне поле мегаполісу (на прикладі м. Києва)

Размещено на http://allbest.ru

Інститут геофізики ім. С.І.Субботіна НАН України

УДК 550.389:504

Магнітне екологічне поле мегаполісу (на прикладі м. Києва)

М.І. Орлюк, А.О. Роменець

Київ

В роботі [1] визначено новий аспект в інтерпретації геомагнітного поля, а саме - його вивчення в якості екологічного фактора. Геомагнітне поле розглядається в ролі одного з визначальних чинників функціонування та розвитку органічного світу.

Геомагнітне екологічне поле (Т_е), тобто геомагнітне поле, що аналізується з точки зору його ролі (та впливу) у якості геоекологічного фактора розглядається як сума відповідно гармонійного та збуреного полів:

Т_е = Т_г + Т_зб.

В якості гармонійного геомагнітного екологічного поля (Т_г) слід вважати суму полів:

Т_г = Т_н + Т_л + Т_рч + Т_с-д + Т_м-д + Т_Рс.

Тут Т_н -- нормальне поле Землі; Т_л -- магнітне поле літосфери; Т_рч -- поле річних варіацій, Т_с-д -- поле сонячно-добової варіації інтенсивністю 10-40 нТл залежно від пори року, Т_м-д -- поле місячно-добової варіацій інтенсивністю перші нанотесли, Т_Рс -- поле періодичних пульсацій). Наведені поля, варіації й пульсації є стабільними в просторі та часі.

До збуреного магнітного екологічного поля (Т_зб) відноситься сума полів незначних у просторі магнітних неоднорідностей літосфери (включно з аномаліями антропогенного походження) та нестійких у часі, неперіодичних і неправильних варіацій і пульсацій зовнішнього та антропогенного походження:

Т_зб = Т_азб +Т_б + Т_рі + Т_ап.

При цьому Т_азб -- поле варіацій аперіодичного збурення, Т_б -- поле бухтоподібних варіацій, Т_рі -- поле нестійких пульсацій, Т_ап -- постійні та змінні поля антропогенних об'єктів (залізниці, металічні та залізобетонні мости, підприємства, металеві конструкції будівель, прилади, обладнання, меблі та ін.) інтенсивністю від перших нанотесла до десятків та сотень тисяч нанотесла.

В багато чисельних публікаціях показано, що як в інтенсивних магнітних полях, які у кілька разів більші за сучасне геомагнітне поле (40000-60000 нТл), так і в слабких полях (близьких до нуля) біологічні об'єкти почувають себе дискомфортно і довго існувати не можуть.

Враховуючи те, що величина геомагнітного поля Землі за останні 2 тисячі років змінювалась в межах від 0,9 до 1,2 її сучасної величини можна прогнозувати, що “екологічна норма” квазізмінної частини геомагнітного екологічного поля може знаходитися в межах 30000 - 70000 нТл, а горизонтального градієнту - 5 - 25 нТл/км.

Ці загальні норми для гармонійного розвитку біосистем можуть бути конкретизовані для окремих індивідів. Зауважимо, що вплив збуреного поля Т_з вивчено більш задовільно у порівнянні з впливом величини напруженості геомагнітного поля. антропогенний літосферний геомагнітний екологія київ

Наприклад, відомо вплив магнітних варіацій зовнішнього походження (магнітні бурі) на стан людей, телефонних та електричних мереж. Це відбувається внаслідок як безпосереднього впливу на магнітне поле людини, так і шляхом індукції телуричних струмів у провідних шарах кори.

При цьому місця виникнення наведених телуричних струмів визначаються глибинною будовою літосфери Землі, зокрема встановлено їх приуроченість до глибинних розломів, які характеризуються сучасними інтенсивними тектонофізичними процесами [2,3].

Щодо впливу на людину, то в якості збуреного можуть виступати також постійні поля різнохвильових інтенсивних джерел, якщо індивід рухається по відношенню до них із тою чи іншою швидкістю.

В даному випадку проаналізовані літосферна складова геомагнітного поля Т_л, як така, що не змінюється на протязі мільйонів років та антропогенна складова Т_ап, яка для крупних мегаполісів спів ставна або більша за літосферну складову. Перед їх аналізом зауважимо, що сумарне геомагнітне поле суттєво змінюється в часі. За даними обсерваторії “Київ” з 1958 року по

2005 рік модуль збільшився приблизно на 1100 нТл. На теперішній час середнє значення величини магнітного поля на території Києва близько Т=50000 нТл.

Літосферна складова геомагнітного поля Т_л інтенсивністю від -200 нТл до +500 нТл зображена на рисунку [4]. На цьому ж рисунку приведені дані щодо розташування церквів і монастирів та цвинтарів, як об'єктів, які розташовані в позитивних та негативних геопатогенних зонах [5].

Насамперед зауважимо, що в загальному правобережна частина міста (особливо старого міста) розміщена в основному на ділянках, які характеризуються позитивним магнітним полем з інтенсивністю 50-100 нТл. Лівобережна частина міста розташована в областях із переважно негативним магнітним полем (до Т_л= -200 нТл). На лівому березі тільки область Русанівки, Березняків і частково Харківського масиву та Бортничів характеризуються слабким позитивним фоном біля 50 нТл.

Наступною особливістю поля Т_л є групування позитивних аномалій у своєрідний овал. Внутрішній контур цього овалу з напруженістю поля в центрі Т= -50 нТл обмежений проспектом Перемоги та вул. Мельникова на півдні та півночі і вул. Олени Теліги та Мельникова на заході та сході.

Зовнішній контур овалу (аномалії овалу мають інтенсивність Т=100-150 нТл) охоплює Поділ, древній Київ з о. Труханов, далі Печерськ (включно з Києво-Печерською лаврою, до музею Великої Вітчизняної війни) далі проходить північніше Байкового цвинтаря до ст. Метро Нивки. Далі лінія контуру простягається приблизно по лінії залізничної колії, охоплюючи Сирець, Куренівку та Рибальський півострів.

На правобережжі мінімум магнітного поля північно-західного простягання охоплює (з півночі на південь) наступні райони Києва: Чоколівка, аеропорт Жуляни, с. Жуляни, Термки І, Теремки ІІ, Феофанія (західний кордон приблизно проходить по вулиці Академіка Заболотного.

Другий мінімум північно-східно-субширотного простягання простягається від Петропавлівської Борщагівки в північно-східному напрямку охоплюючи наступні райони: Святошино, Академмістечко, Біличі, цвинтар Берківці, західну частину Виноградаря, Мостицький, Вишгородський, Мінський, Оболонь, Вигурівщину-Троєщину, Радужний, Воскресенку, Комсомольський, Лісний та Биківню.

Зіставлення літосферних аномалій з місцями розташування храмів та цвинтарів свідчить про переважну приуроченість перших до позитивних, а других - від`ємних аномалій та їх градієнтних зон. Як це можна тлумачити, поки-що не зрозуміло. Попередньо можна прогнозувати, що частково від'ємні аномалії зумовлені потужними зонами тріщинуватості з активною флюїдно-динамічною активністю і внаслідок цього виділенням радону.

Антропогенна компонента магнітного поля Т_ап призводить до суттєвого спотворення геомагнітного поля в залежності від її характеру. Зокрема дослідження магнітного поля в сільських будинках старого типу (критих соломою, черепицею або шифером) показало незмінність поля в порівнянні з його величинами за межами будівель.

У Києві досліджено будинки різних типів: квартира в цегляному будинку по вул. Артема (збудовано на початку 20-го століття та реконструйовано в кінці 20-го століття) та будинок панельного типу на Троєщині (80-ті роки 20-го століття).

Квартира в старому цегляному будинку. У коридорі модуль Т змінюється від Т=54000 нТл біля вхідних дверей до Т=36000 нТл біля ванної кімнати.

Туалет. Магнітне поле над унітазом Т=56000 нТл, внизу на підлозі Т=74000 нТл. Тобто вертикальний градієнт поля в туалеті складає біля 40 000 нТл/м.

Ванна. Унизу чавунної ванни Т=15000 нТл. На рівні умовної кришки ванни Т=35000 нТл.

Кухня. В центрі кухні Т=37000 нТл, біля мийки Т=36000 нТл. Поблизу обіднього стола модуль Т змінюється в межах Т=45000 нТл до Т=38000.

Спальня. На поверхні ліжок Т = =46000-48000 нТл. На робочому стільці біля комп'ютера Т=50000-52000 нТл.

Дитяча. Робоче місце біля комп'ютера Т= 38000 нТл. На дивані Т змінюється в межах Т = 41000-47000 нТл. На тахті з матрацом Т= 45000-60000 нТл, а без матраца Т= 61000-64000 нТл.

Зала. Магнітне поле заміряно в 16 точках і змінюється в межах Т=37000-51000 нТл. Максимальне поле біля входу в кімнату. Мінімальні значення поля характерні для північно-східного кутка де розташовані опалювальні батареї з внутрішнього і зовнішнього боку стіни. На дивані - Т=37000-39000 нТл. На кріслі - 42000 нТл. Робоче місце біля стола Т=43000 нТл, на підвіконнику - Т=49000 нТл. Біля трюмо Т=44000 нТл. На табуретці в центрі залу Т=46000 нТл. На табуретці із сидінням від м'якого стільця з пружинами внутрі - Т=50000 нТл. В центрі зали на підлозі Т=46000 нТл, на висоті 0,5 м - Т= 45000 нТл, на висоті 1,5 м Т=42500 нТл.

Заміряно також магнітне поле Т в одній із кімнат (вільної від меблів) із кроком 50Ч50 см. У цьому випадку спостережено закономірні зміни величин магнітних аномалій у межах 30000-50000 нТл, які зумовлені неоднорідністю панельної підлоги, кріпленням люстри поверхом нижче та наявністю опалювальних батарей.

Отже в квартирі цегляного будинку на першому поверсі 4-поверхового будинку спотворення поля зумовлені, в основному, сантехнічними та меблевими об'єктами, поблизу яких магнітне поле Землі суттєво спотворюється. Найбільші спотворення характерні для ванної кімнати та туалету.

Будинок панельного типу. Досліджено магнітне поле в 2-кімнатній квартирі на 15 поверсі, а також на всіх поверхах біля ліфта та в самому ліфті.

Заміряно магнітне поле в різних частинах квартири. Зокрема на кухні біля кухонного столу Т=42200 нТл, а на кухонному столі Т= 44300 нТл. В туалеті над унітазом Т=37000 нТл, внутрі чавунної ванни Т=18000 нТл, на дивані в дитячій кімнаті Т=40000 нТл, а на дивані в залі Т= 44000 нТл. На балконі поле Т змінюється 37000 нТл до 47000 нТл у залежності від розташування датчика. Загалом інтенсивність магнітного поля в панельному будинку менше в порівнянні з цегляним будинком.

На площадках біля ліфта поле заміряно на всіх поверхах. Датчик приладу знаходився приблизно посередині площадок, ближче до протилежного від ліфта, боку. Приблизні величини магнітного поля наступні: 1 поверх - 36700; 2 - 36700; 3 - 50532; 4 - 48800; 5 - 45600; 6 - 46300; 7 - 47000; 8 - 48000; 9 - 46800; 10 - 42000;11 - 46000; 12 - 45000; 13 - 47700; 14 - 41400; 15 - 44000; 16 - 45600 нТл.

На 15 поверсі модуль Т заміряно в кількох точках. По центру площадки Т= 44000 нТл, поблизу дверей ліфта Т=39060 нТл, а біля стінки, протилежної від ліфта Т=53200 нТл. Біля виходу із загального квартирного коридору до ліфта Т=36400 нТл. В кабіні ліфту, при його русі, значення модуля Т на підлозі змінюються в межах Т=22000-41000 нТл, у зв'язку з перетином ним при русі залізобетонного перекриття.

Транспорт. Поле Т в автобусі “Ікарус” у залежності від розташування датчика в салоні змінюється в межах Т=24000-47500 нТл.

В вагоні метро на підлозі в одній з точок спостережень поле Т=64500, а поряд, під час руху досягло Т=100000 нТл.

Висновки

В розділі приведено фактичний матеріал щодо інтенсивності літосферної компоненти Тл геомагнітного поля, та фрагментарні - антропогенної складової Тап. Літосферна складова Тл на території Києва змінюється в межах -200 - +500 нТл. Виявлена певна закономірність часової забудови Києва по відношенню до позитивних та від'ємних магнітних аномалій. Зокрема древній Київ, а також більшість його храмів приурочуються до позитивних аномалій, а деякі новозабудови та цвинтарі - до від'ємних аномалій.

1. Орлюк М.І. Геофізична екологія -- основні задачі та шляхи їх розв'язку // Геофизичний журнал - 2001.- Т.23.- № 1.- С. 49-59.

2. Гарецкий Р.Г., Каратаев Г.И. Основные проблемы экологической геологии // Літосфера. - 1995. - № 2. - С.33-41.

3. Геофизика и экологические функции литосферы / В.А.Богословский, А.Д.Жигалин, Д.Г.Зилинг и др. // Геофизика. - 1998. - № 5. - С. 49-53.

4. Ковальов О.Б. та ін. Державна геологічна карта України масштабу 1:200 000. - Дніпровсько-Донецька серія. - Аркуш М-36-ХІІІ. - Київ: Північгеологія, 2001. - 77 с.

5. Фурдуй Р., Горячок А. Київська кільцева структура // Геолог України. - 2003. - № 1. - С. 71-75.

Анотація

УДК 550.389:504 Магнітне екологічне поле мегаполісу (на прик-ладі м. Києва). М.І. Орлюк, А.О. Роменець Інститут геофізики ім. С.І.Субботіна НАН України, Київ

Вперше наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень магнітного екологічного поля мегаполісу на прикладі м. Києва. Проаналізовано карту літосферної компоненти магнітного поля Тл. Заміряно абсолютні значення модуля Т для різних споруд і транспортних засобів.

Аннотация

Впервые приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований магнитного экологического поля мегаполиса на примере г. Киева. Проанализирована карта литосферной компоненты магнитного экологического поля Тл. Замерены абсолютные значения модуля Т в различных сооружениях и транспортных средствах.

Annotation

Institute of geophysics National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv. M.I. Orlyuk, А.А. Romenets Magnetic ecological field of a megalopolis (on an example of Kyiv)

Results theoretical and experimental researches of a magnetic ecological field of a megalopolis on an example of Kiev are stated for the first time. The map of the lithospheric components of a magnetic ecological field Тl is analyzed. The absolute meanings of the module Т in various buildings and vehicles are measured.

Размещено на Allbest.ru