Критерии оценки состояния эколого-геологических условий, обусловленных проявлением геофизической экологической функции литосферы

Нормативные критерии, оценивающие медико-санитарную обстановку по величинам воздействующих физических полей

Вопрос о критериях оценки влияния геофизических полей, за исключением радиационного, разработан пока слабо. Для оценки их влияния обычно используют данные о воздействиях на биоту физических полей. Эти данные в принципе отражают санитарно-гигиеническое нормирование биологического воздействия электрических, акустических и других полей, неблагоприятно влияющих на организм человека.

Выделяются следующие предельные значения напряженности электромагнитного поля в кВ/м для населения:

  • 0,5 — в жилых зданиях;
  • 1,0 — в пределах жилой застройки;
  • 10 — на пресечении с автодорогами;
  • 15 — в пределах сельхозугодий;
  • 20 — в труднодоступной местности.

С учетом частотного диапазона радиоволн предельно допустимые уровни электромагнитного поля для населенных мест составляют: длинные радиоволны (частота до 300 кГц, длина 10-1 км) — 20 В/м; средние радиоволны (частота 0,3-3,0 МГц, длина 1,0-0,1 м) — 10 В/м; короткие волны (частота 3-30 МГц, длина 100-10 м) — 4 В/м; ультракороткие (частота 30300 МГц, длина м) — 2 В/м. Для магнитных полей, по данным зарубежных исследователей, допустимая напряженность магнитного поля, в котором может находиться человек, не должна превышать 50 000 нТл, т.е. напряженности магнитного поля Земли.

Для вибрационных полей положение с критериями оценки их воздействия на биоту еще более сложное, так как резонансные частоты отдельных частей тела человека отличаются между собой на Гц и, кроме того, зависят от виброперемещения (мм), частоты (Гц) и виброускорения (м/с2). Все эти характеристики должны входить в состав критериев оценки. Неблагоприятное воздействие на человека оказывает вибрация с частотами 1-30 Гц (Г.С.Вахромеев, 1995).

Как уже отмечалось, оценка действия ионизирующей радиации на живые организмы оценивается в греях (Гр), т.е. поглощенной дозой, либо в зивертах (Зв), т.е. эффективной эквивалентной дозой . Однако для компонентов литосферы наиболее часто используются внесистемные единицы — кюри (Ки), рентген (Р).

В соответствии с основными положениями законодательства Российской Федерации о статусе загрязненных территорий установлено пороговое значение среднегодовой эффективной эквивалентной дозы облучения в 1 мЗв бэр — биологический эквивалент рентгена), которому соответствует плотность радиоактивного загрязнения почвы цезием-137 в 1 Ки/км2 (разработки АН СССР для районов,
пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС, утвержденные Правительством Российской Федерации 17 мая 1991 г.). Ниже этих значений уровня радиации условия проживания и трудовая деятельность населения не требуют каких-либо ограничений. В пределах территорий, где плотность радиоактивного загрязнения почвы превышает указанный норматив, выделяются зоны отчуждения, отселения, проживания с правом отселения, проживания с льготным социально-экономическим статусом (см. табл. 24). Как видно из этой таблицы, классы состояния по радионуклидному загрязнению почв и пород зоны аэрации имеют достаточно четкую количественную характеристику по ряду конкретных показателей.

Критерии оценки состояния эколого-геологических условий, обусловленных проявлением геофизической экологической функции литосферы

* Грей (Гр) — единица поглощенной дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц СИ. 1Гр = 1 Зв = 100 Р.

Комплексный подход к оценке воздействия геофизических полей на биоту

В соответствии с изложенными в главе 3 общими принципами выбора критериев оценки, слабым геофизическим воздействием (первый уровень) можно считать такое воздействие, при котором изменения полей разного вида и генезиса не выходят за рамки естественных вариаций и не приводят к заметным нарушениям привычных условий существования живых организмов и человека. Такое воздействие не выводит состояние окружающей среды (внешней по отношению к экосистеме) за пределы экологической нормы, а живые организмы -за пределы состояния «здоровья». Массивы горных пород, которым свойственны данные особенности, находятся в удовлетворительном эколого-геологическом состоянии.

Умеренное геофизическое воздействие (второй уровень) — представляет собой воздействие, при котором могут возникать заметные, выходящие за рамки фоновых, изменения окружающей среды и условий существования живых организмов, не требующие, однако, специальных мероприятий для устранения последствий таких изменений. С санитарно-гигиенических позиций такое состояние окружающей среды оценивается как условно удовлетворительное, с экологической точки зрения — как состояние экологического риска, где реакцию живых организмов можно определить как «напряжение».

Читайте также:  Техногенные геофизические поля и их аномалии

Сильное геофизическое воздействие (третий уровень) предполагает такое воздействие, при котором возникающие в окружающей среде и условиях существования живых организмов изменения требуют специальных мероприятий, направленных на предотвращение возможных негативных последствий воздействия. Состояние окружающей среды в условиях сильного воздействия следует оценивать как неудовлетворительное, или как состояние экологического кризиса, а реакцию живых организмов как «утомление».

Опасное геофизическое воздействие (четвертый уровень) — представляет собой такое воздействие, при котором возможны разрушительные и катастрофические изменения в окружающей среде, деградация и гибель представителей животного и растительного мира, появление патологических изменений в организме человека с самыми серьезными негативными последствиями вплоть до увеличения смертности в рамках человеческой популяции. Такой уровень воздействия оценивается как чрезвычайно опасный с гигиенических позиций и как экологическое бедствие, если проводить оценку состояния окружающей среды в приложении к широкому спектру природных и природно-технических систем.

В качестве граничных значений при разделении уровня геофизического воздействия или эколого-геофизического состояния окружающей среды, в том числе и литосферы, по указанным четырем уровням выбираются количественные показатели, определяемые на основе данных экспериментальных медико-биологических исследований, действующих в настоящий момент времени санитарно-гигиенических и технических нормативных документов и т.п. Эти показатели должны отвечать определенному состоянию среды, совокупности условий существования живых организмов и, в первую очередь, условий жизнедеятельности людей.

Примером алгоритма выбора такого рода показателей может служить разделение по уровню шумового загрязнения, вызываемого воздействием техногенного акустического (звукового) поля. Так, интервал изменения уровня шума (звука) от 0 до 35 дБ  соответствует слабому воздействию (экологической норме, малоопасному состоянию окружающей среды), интервал от 35 до 80 дБ — умеренному воздействию (состояние экологического риска или умеренной опасности), интервал от 80 до 120 дБ — сильному воздействию (состояние экологического кризиса или опасное) и, наконец, интервал за пределами 120 дБ отвечает опасному воздействию, при котором состояние окружающей среды и условия существования живых организмов и человека расцениваются как чрезвычайно опасное, или как ситуация эко-логического бедствия.

* Относительная единица измерения уровня звука дБ (децибел) показывает, насколько измеренная сила звука превышает звуковое давление на пороге слышимости человеческого уха (2 • 10″ Па). Возрастание уровня звука на 20 дБ соответствует увеличению силы звука на порядок (в 10 раз).

Указанные граничные количественные величины выбраны не случайно. Так, уровень звука 30-35 дБ соответствует, с одной стороны, максимальной величине регистрируемого шумового фона, а с другой, — наиболее жесткой санитарной норме, предусмотренной для дошкольных, лечебных и санаторных учреждений. Интервал изменения уровня звука от 35 до 80 дБ перекрывает весь диапазон санитарных норм — от норм для жилых помещений до норм для производственных помещений, включая помещения «шумных» предприятий. Продолжительное шумовое воздействие при уровне звука от 80 до 120 дБ приводит к появлению негативных изменений в слуховом аппарате человека, а за пределами дБ — к частичной или полной потере слуха. Подобным же образом могут быть выбраны граничные значения и для других видов физического воздействия.

Читайте также:  Природные геофизические поля и их аномалии

Как показывает приведенный пример, выбор оценочных показателей не представляет особо сложную задачу, поскольку существует большое число общегосударственных и ведомственных нормативных документов, регламентирующих энергетическое «общение» с окружающей природной средой, опирающихся на результаты многочисленных медико-биологических экспериментальных исследований. Легко, например, подобрать граничные количественные оценки для поля ионизирующего излучения (радиоактивности), если поставить во главу угла симптоматику лучевой болезни. Так, при поглощенных дозах, меньших 0,25 Гр, или 0,25 Зв (25 Р), никакие современные методы обследования не дают возможности обнаружить изменения в состоянии здоровья человека, причинно обусловленные воздействием ионизирующего облучения. Симптомы лучевой болезни начинают проявляться при облучении дозами свыше 1 Гр (100 Р), а тяжелая форма лучевой болезни — при дозах свыше 4 Гр (400 Р). В силу этого величины поглощенной дозы в 0,25; 1,0 и 4,0 Гр могут рассматриваться как границы интервалов слабого (до 0,25 Гр), умеренного (от 0,25 до 1,0 Гр), сильного (от 1,0 до 4,0 Гр) и опасного (свыше 4,0 Гр) воздействия ионизирующего излучения. По всей вероятности, именно такой путь был выбран составителями «Карты радиоактивного загрязнения местности (цезием-137)» масштаба 1 200 000, изданной по заказу Госкомчернобыля РФ в 1991 г. Составители выделили четыре уровня (см. табл. 24) радиоактивного загрязнения (воздействия), которые могут быть сопоставлены с предлагаемыми нами уровнями физического воздействия. Так, выделенная составителями карты «зона отчуждения» может соответствовать опасному уровню воздействия, «зона отселения» — сильному воздействию, «зона проживания с правом на отселение» — умеренному и «зона проживания с льготным социально-экономическим статусом» — слабому физическому (в данном случае — радиационному) воздействию. В основу зонирования территории составителями была положена, с одной стороны, величина возможной среднегодовой эффективности эквивалентной дозы
облучения, а, с другой стороны, — плотность радиоактивного загрязнения местности тем или иным «чернобыльским» радионуклидом стронций-90, плутоний-239 и т.д.).

Выбранные оценочные критерии базируются исключительно на реакции организма на воздействие ионизирующего излучения. Вместе с тем каждому из выделенных интервалов соответствует вполне определенный радиационный фон, который также может быть количественно оценен, но уже в соответствующих единицах и для соответствующего источника ионизирующего излучения.

Подчеркнем, что четырехуровневая система комплексной оценки эколого-геофизического состояния литосферы может служить хорошей основой для эколого-геофизического картографирования как способа графического отображения геофизических факторов, влияющих на формирование экологической обстановки. В таком контексте эколого-геофизическая карта представляет собой модель реальной эколого-геологической обстановки, несущей информацию о воздействии геофизических полей различного генезиса на живые организмы и, в первую очередь, на организм человека. Конечной целью эколого-геофизического картографирования является представление графического документа, содержащего информацию о характере и уровне воздействия естественных и техногенных физических полей на биоту и в том числе на организм человека с определением возможных последствий этого воздействия.

Оцените статью