Геофізичні поля є невід'ємною частиною геологічного середовища. У той же час їх також можна розглядати як специфічне середовище мешкання живих організмів. У цьому сенсі його організованість представляється як динамічна рівновага полів, які коливаються близько деякого середнього у геологічному та історичному часі.

Розвиток біосфери у цілому та її компонентів - біологічних таксонів, у частковості - людини, узгоджується з модифікаціями геофізичних умов на Землі, тобто корелюється із фізичними циклічностями. Це виявляється у результатах окремих досліджень, наприклад, одночасність критичних подій у суспільстві (революцій, епідемій та інших) і геолого-геофізичних явищ (північних сяянь у південних районах, землетрусів, вивержень вулканів тощо) [1], а також у ході численних планомірних багатолітніх досліджень синфазності та синхронності різних біологічних, фізико-хімічних і геофізичних явищ, що відбуваються у різних частинах земної кулі [2]. Синхронність просліджується у різкій одночасній модифікації біологічних явищ: чисельності тварин та комах, повторюваності та розповсюдженості епідемій, клітинного складу крові у людини, масових міграцій тварин та комах поза сезонами та інших. Встановлені випадки синфазності різнородних явищ і процесів у географічних пунктах, усунених один від одного на тисячі кілометрів: складу крові людини, дихання рослин та течії фізико-хімічних реакцій [3]. Виявлена глобальна синфазність проходження таких явищ, як народжуваність людей у різних країнах або динаміка виникнення деяких захворювань, наприклад, корі у дітей [4]. Іншими дослідниками показано, що гіпертонічні кризи у людей можуть також виникати синхронно у різних географічних пунктах. Усі наведені дані про синфазність процесів, що відбува-ються в різних точках земної кулі, виняткові самі по собі, знаходять між тим просте пояснення, якщо припустити, що головним синхронізуючим фактором є дія геофізичних полів - всеохоплюючого та всепроникаючого природного фактору.

У нинішній час до суперпозиції фізичних полів, що генеруються Космосом, Землею та біотою, супровідних еволюції людини, впливаючих на її соціальну поведінку та історію, додалася потужна антропогенна складова. Остання активно впливає на природні геофізичні поля і, у цілому, на біосферу (аварія на Чорнобильській АЕС, потоншання озонового шару, глобальне руйнування військової геофізики та інші). Техногенні геофізичні поля (які іноді називають "забрудненням") - є неминуче зло цивілізації, побічний продукт технічного прогресу, бурхливого розвитку техніки, автоматизації, зростання транспорту. Ці поля, хоча й локалізуються на обмежених просторах, за інтенсивністю прояву і впливу на навколишнє середовище можуть значно перевершувати свої природні аналоги. Природні та штучно створені поля формують високорівневий геофізичний фон, що виходить за рамки "звичного" для екосистем, людини, який призводить до відхилень від норми деяких геоекологічних параметрів. Такі відхилення помітні як у зміні загальної картини життєдіяльності екосистем і появі психофізиологічних аномалій у людському організмі, так і у виникненні та інтенсифікації екзогенних геологічних процесів, ритми яких стають помітними вже не тільки у геологічному, але й у історичному опису часових інтервалів. Інтегральні (природні та техногенні) геофізичні поля виявляють вплив на фізіологічні реакції різноманітних організмів, їх серцево-судинну і нервову системи, психіку і поведінку. Виступаючи у якості сигналів, ці поля беруть участь у регулюванні процесів метаболізму, синхронізують роботу ритмічних систем, пристосовують різноманітні акти життєдіяльності організмів до змін зовнішнього середовища.

Однією з причин недостатньої уваги у нещодавньому минулому до геофізичних полів є те, що у живих організмів немає видимих рецепторів, що могли б виявляти зміни параметрів цих полів, подібно іншим органам почуттів. Однак, кожне поле характеризується щільністю енергії і потоком потужності. Встановлено, що гранічний поріг чутливості людського організму має значення для щільності енергії 10^-13 Дж/м³, а потоку потуж-ності 10^-12 Дж/ (с ? м²) у розрахунку на одну клітину. Ці величини отримані для рецепторних клітин органів зору і слуху, але вони в рівній мірі відносяться до сприйняття будь-якими клітинами різноманітних геофізичних полів. Так, наприклад, збуреному геомагнітному полю відповідають щільність енергії і потік потужності, що перевищують порогову чутливість біологічних рецепторів на 2 - 5 порядків [5].

Саме енергетичні параметри були покладені нами в основу вибору базових геофізичних показників якості життєдіяльності населення і стану навколишнього середовища. Ними є міри чутливості живих організмів (біологічних рецепторів) і навколишнього середовища до дії наступних видів фізичних впливів (полів):

акустична чутливість до шумового (звукового) впливу (гучність звуку у

чутливому для людини діапазоні 17 - 20000 Гц і рівень звукового тиску інфразвука у діапазоні 2 - 17 Гц);

2) механічна чутливість до вібраційного впливу (еквівалентний рівень віброприскорення);

3) теплова чутливість до відповідного впливу (відносне підвищення природної температури середовища-грунту);

4) радіочутливість до впливу іонизуючих випромінювань (поглинута доза корпускулярного і жорсткого електромагнітного випромінювання);

5) електромагнітна чутливість до впливу електричних і магнітних полів різних частот (варіації головного магнітного поля Землі і штучне магнітне поле низької частоти 0.1 - 10 Гц, електричне поле блукаючих (у грунті) струмів, електромагнітне поле промислових і радіочастот).

Кожному показнику поставлені у відповідність його характеристика і значення параметрів геофізичного впливу. При цьому за норму були прийняті природні значення полів, які не викликають помітного негативного впливу на довкілля, чи встановлені гранично допустимі рівні (норми). Однак вже вони можуть викликати негативні реакції у людини - від легкого неспокою до сильного подразнення [6]. У той же час фактичні значення геофізичних полів (як природної, так і техногенної складової) можуть значно перевершувати означені норми. Під критичними розуміються такі значення цих полів, при яких стає помітним їх негативний вплив: для людини - стан дискомфорту чи безумовна захворюваність, для навколишнього середовища - нижня межа припустимого ("помітного") впливу. Кожному об'єкту-джерелу геофізичного впливу може бути поставлена у відповідність деяка його зона впливу, на зовнішньому контурі якої величина поля, що досліджується, не перевищує свого критичного значення. Конкретним параметрам виробництва відповідає деяка оптимальна кількість об'єктів геофізичного впливу, кожний з яких може бути охарактеризований своєю інтенсивністю і зоною впливу на навколишнє середовище. Таким чином, в кожній точці може бути знайдена величина сумарного навантаження від джерел певного виду геофізичного впливу.

Для України у нинішній час актуальною проблемою є розробка методології вибору стратегії стійкого розвитку промислово і техногенно навантажених регіонів з метою збалансування природокористування та можливостей навколишнього середовища [7]. У рамках цієї проблеми однією з найважливіших задач є районування природно-техногенных комплексів конкретних регіонів з певним потенціалом природних ресурсів, вже утвореним господарчим комплексом та рівнем забруднення навколишнього середовища. Для успішного проведення такого районування необхідно попереднє проведення середньомасштабного екогеологічного картування та створення єдиної відповідної картографічної основи території регіону. Еколого-геологічна карта є синтетичною узагальнючою численних характеристик навколишнього середовища: геологічних, геофізичних, геохімічних, гідрогеологічних та інших. При цьому, в силу емерджентності властивостей будь-якої екосистеми, задача не може зводитися до простого складання даних щодо території, що вивчається. Проблема вимагає спеціального аналізу кожної нової ситуації, що виникає по мірі збільшення ступеня інтеграції даних, з тим, щоб виявити найбільш загальні закономірності взаємодії між окремими компонентами геосфери, біосфери та техносфери.

Швидко зростає внесок геофізики у процес пізнання навколишнього середовища, що зумовлено її унікальними технологічними можливостями. Дальнодія, опосередковане відкриття та вивчення об'єктів, прихованих під екранами будь-якого генезису, є базою основного напрямку геофізичних

досліджень сучасних природних та техногенних процесів у земних надрах і контролю за станом навколишнього середовища. Задачі цього напрямку вирішуються у рамках нового розділу геофізики - экогеофізики, об'єктом досліджень якої є геологічне середовище, його модифікації під дією природних та техногенних процесів, їхні джерела та екологічні наслідки [8].

У реальних умовах людина підпадає під комплексну дію різноманітних геофізичних полів. У зв'язку з цим параметром, що досліджуються, є сумарний потенціал геофізичних полів, що виходить за рамки "звичних" природних полів, до яких природне середовище і людина пристосувалися за тривалий час спільного існування.

геофізичний поле базовий показник

Рисунок - Карта комплексного геофізичного впливу на біоту території Дніпропетровської області

Рівень інтегральної оцінки: 1 - низький, 2 - підвищений, 3 - високий, 4 - надзвичайно високий; 5 - адміністративна межа області; 6 - промислово-міські агломерації (I - Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ, Новомосковськ; II - Павлоград, Терновка; III - Нікополь, Марганець, Орджоникідзе; IV - Кривий Ріг, Інгулець)

Універсальним показником техногенного впливу на територію, що легко піддається визначенню, є густота різноманітних транспортних магістралів [9]. Остання у комплексі із даними про видобувну та обробну промисловості дозволяє визначити загальний техногенний геофізичний вплив та оцінити модифікації якості навколишнього середовища, зумовлені зростанням промислового виробництва і посиленим розвитком транспорту.

На рисунку наведена інтегральна оцінка рівня впливу рівноповажних природної і техногенної складових геофізичних полів на біоту. У питаннях вивчення природної складової основна увага приділялася просторовим варіаціям геомагнітного поля, багатообразний вплив якого на живі організми постійно знаходиться у полі зору вчених [2,10]. Під техногенною складовою розумівся сумарний вплив транспорту (із збільшенням вагового впливу по ланцюжку: "лінії електропередач - автошляхи - залізниці" та додатковим врахуванням локальних об'єктів: електростанцій і підстанцій аеродромів, залізничних вузлів, міського рельсового електротранспорту) та промисловості (із збільшенням вагового впливу в обробній промисловості по ланцюжку: "хімія - деревообробка і виробництво будматеріалів - машинобудування і металообробка - металургія", а у видобувній промисловості - від підземного видобування корисних копалин до відкритого). Величини конкретних вагових коефіцієнтів при обчисленні сумарного техногенного геофізичного впливу визначалися для кожного об'єкту - джерела кількістю утворюваних ним полів, їх інтенсивностями та зонами впливу (локалізації). На рисунку наочно ілюструється неравномірність геофізичного навантаження у масштабах Дніпропетровської області. Чітко простежується крізь усю її територію смуга високого рівня цього навантаження (міста Павлоград, Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ, Вільногірськ, Жовті Води) та особливо виділяється район міста Кривого Рога.

Отримана геофізична інформація є однією з основ середньомасштабного природно-техногенного районування. Вже зараз чітко виділяються аномально високим рівнем комплексного геофізичного навантаження першочергові об'єкти подальшого велико-масштабного вивчення. Результати останнього дозволять не тільки конкретизувати визначені базові геофізичні показники якості життєдіяльності населення і стану навколишнього середовища, але й більш точно визначити місце еколого-геофізичного фактору у загальному ряді умов, що формують інженерно-геологічний та геоекологічний стан промислово та техногенно навантажених регіонів у контексті переходу до стійкого розвитку економіки та способу життя.

Бібліографічні посилання