Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory6.4.2. Vidy tehnogennogo fizicheskogo zagryazneniya.
Tehnogennoe fizicheskoe zagryaznenie vyzyvaetsya oposredovannym cherez iskusstvenno sozdavaemye fizicheskie polya vozdeistviem cheloveka na okruzhayushuyu sredu. Tehnogennye fizicheskie polya, o kotoryh idet rech', predstavlyayut soboi svoego roda " othody " realizuemyh tehnologii, pobochnye produkty funkcionirovaniya promyshlennyh i energeticheskih ustanovok, gornoprohodcheskih kompleksov, ispol'zuemyh pri razrabotke mestorozhdenii poleznyh iskopaemyh, sredstv nazemnogo, podzemnogo i vozdushnogo transporta, kommunikacionnyh i elektroperedayushih linii, stroitel'nyh mashin i mehanizmov, a takzhe agregatov i mehanizmov, obespechivayushih normal'nye usloviya v zhilyh i proizvodstvennyh pomesheniyah, bytovoi tehniki.
Iz vseh vidov tehnogennogo fizicheskogo zagryazneniya okruzhayushei sredy naibolee sushestvennymi s pozicii ocenki ekologicheskih posledstvii i naibolee chasto vstrechayushimisya yavlyayutsya shumovoe (akusticheskoe), vibracionnoe (vynuzhdennye mehanicheskie kolebaniya), teplovoe, elektricheskoe (bluzhdayushie toki i atmosfernoe elektrichestvo), elektromagnitnoe, a takzhe radiacionnoe, sozdavaemye polyami sootvetstvuyushei prirody (tabl. 6.1).
T a b l i c a 6.1
| Vid fizicheskogo polya | Edinica izmereniya | Uroven' polya | |||
| Fonovyi | Dostigaemyi | Sanitarnyi predel | Tehnicheskii predel | ||
| Akusticheskoe | dB (A) | 25-30 | 80-120 | 45-60 | - |
| Vibracionnoe | mm*s | 0,02-0,50 | 0,02-16,0 | 0,12 | 0,20-0,40 |
| Temperaturnoe |  S | ot -2 do +1 | ot -160 do +1500 | 16-24* | - |
| Elektricheskoe: bluzhdayushie toki atm. elektrichestvo | mV/m +ion / -ion | 5-10 1,15-1,2 | 10-1600 1,0-1,5 | - - | 3-5 - |
| Elektromagnitnoe | kV/m | 10-6 | 2,5-10,0 | 5,0 | - |
| Radiacionnoe | mR/ch** | 0,003-0,025 | 0,018 | 0,024 | - |
| *Sanitarnye normy dlya sluzhebnyh i zhilyh pomeshenii. **1 mR/ch raven 0,01 mZv/ch. | |||||
Shumovoe, ili akusticheskoe, zagryaznenie sredy otnositsya k kategorii chisto ekologicheskih faktorov (pryamogo ekologicheskogo vozdeistviya), poskol'ku okazyvaet neposredstvennoe i isklyuchitel'noe vozdeistvie na zhivye organizmy. Osnovnym i povsemestnym istochnikom shuma yavlyaetsya nazemnyi (avtomobil'nyi i zheleznodorozhnyi) transport, hotya i drugie istochniki, takie kak vozdushnyi transport, promyshlennye predpriyatiya, stroitel'nye mashiny i mehanizmy, vnosyat svoi vklad v sozdanie shumovogo polya. Uroven' shuma, sozdavaemyi otdel'nymi istochnikami (izmeryaetsya v decibelah (dB) - otnositel'nyh edinicah, pokazyvayushih prevyshenie zvukovogo davleniya nad porogovym znacheniem etogo parametra, sostavlyayushim 2*10-5 Pa), mozhet znachitel'no prevyshat' sanitarnyi uroven', ustanovlennyi dlya zhilyh i proizvodstvennyh pomeshenii, shkol i lechebnyh uchrezhdenii, kak eto vidno iz tabl. 6.1.
Pri sociologicheskih oprosah v gorodah shum v kachestve razdrazhayushego faktora figuriruet obychno priblizitel'no v 80% otvetov oprashivaemyh. Shum vblizi gorodskih magistralei ustoichivo derzhitsya primerno 15-18 chasov v sutki, zatuhaya lish' na korotkoe vremya noch'yu s 2 do 4 chasov. S sanitarno-gigienicheskih pozicii normal'nym (po gradostroitel'noi klassifikacii - komfortnym) schitaetsya akusticheskii rezhim pri urovne zvuka 10-65 dB i maksimal'no diskomfortnym - pri urovne zvuka vyshe 80 dB. Dlya nervnoi sistemy cheloveka vreden shum, prevyshayushii 50-60 dB (uroven' zvuka obychnogo audiopleiera dostigaet 60-70 dB). Pri urovne zvuka 80-90 dB (zheleznaya doroga i promyshlennye predpriyatiya) vozmozhny neobratimye izmeneniya v organah sluha, a pri urovne 120-140 dB (zheleznaya doroga, reaktivnye avialainery) - povrezhdeniya etih organov.
Vibraciya, ili dinamicheskoe vozdeistvie na sredu, proyavlyaetsya v vide polya vynuzhdennyh mehanicheskih kolebanii, kotorye vosprinimayutsya i peredayutsya eyu ot istochnikov k razlichnym ob'ektam, v tom chisle i k ob'ektam zhivoi prirody. Pole vibracii sozdaetsya mnogochislennymi i raznoobraznymi istochnikami, naibolee znachimymi iz kotoryh yavlyayutsya dvizhushiesya transportnye sredstva, oborudovanie promyshlennyh predpriyatii, stroitel'nye mashiny i mehanizmy, tehnicheskoe oborudovanie zdanii i inzhenernyh sooruzhenii. Pole vibracii mozhno kvalificirovat' kak ekologicheskii faktor dvoinogo deistviya - pryamogo, esli rech' idet o neposredstvennom kontakte s vibrogeneriruyushimi ob'ektami, naprimer, pri pol'zovanii zheleznodorozhnym transportom ili pri rabote s ruchnymi perforatorami, i oposredovannogo, esli neposredstvennyi kontakt s sozdayushim vibraciyu ob'ektom otsutstvuet, a vibraciya vosprinimaetsya cherez peredayushuyu sredu, naprimer, pri nahozhdenii v zdaniyah, raspolozhennyh nedaleko ot zheleznodorozhnogo puti ili linii metropolitena neglubokogo zalozheniya, a takzhe na stroiploshadkah. Osnovnaya chast' kolebatel'noi energii ot vibrogeneriruyushih ob'ektov-istochnikov perenositsya poverhnostnymi volnami, rasprostranyayushimisya v predelah verhnei chasti gruntovoi tolshi (10-15 m). V silu etogo v sfere vozdeistviya polya vibracii okazyvayutsya fundamenty zdanii i inzhenernyh sooruzhenii, mnogie kommunikacii.
Vibracionnoe zagryaznenie, t.e. vozdeistvie polya vibracii neposredstvenno na gruntovye massivy, mozhet privodit' k izmeneniyu rel'efa poverhnosti, snizheniyu mehanicheskoi prochnosti porod ili, naoborot, k ih uplotneniyu i uluchsheniyu prochnostnyh harakteristik. Dlitel'noe vibracionnoe vozdeistvie sposobno vyzyvat' ili aktivizirovat' ekzogennye geologicheskie processy, takie, naprimer, kak opolzni i obvaly na krutyh sklonah, karst, prosedanie poverhnosti, obrazovanie polostei v nasypyah na zheleznodorozhnyh magistralyah i t.p. Pri vozdeistvii cherez gruntovye massivy na fundamenty zdanii vibraciya mozhet prichinyat' im ser'eznyi uron. Tak, pri vibrokolebaniyah so skorost'yu peremesheniya chastic grunta 0,4*10-3 - 1,2*10-3 m/s mogut proishodit' sverhnormativnye osadki fundamentov, voznikat' povrezhdeniya v staryh zdaniyah, a pri skorosti 5*10-3 - 8*10-3 m/s vozmozhny ser'eznye povrezhdeniya zdanii s derevyannymi i betonnymi perekrytiyami.
Ocenka vibracionnogo vozdeistviya s ekologicheskih pozicii pokazyvaet, chto vibrokolebaniya s chastotoi do 20 Gc i amplitudoi do 0,25*10-3 m (vibroskorost' do 0,01 m/c) hotya i oshutimy, no ne vyzyvayut nepriyatnyh posledstvii, kotorye imeyut mesto pri bolee vysokih chastotah i bol'shih amplitudah. Tak, pri chastotah 20-40 Gc i amplitudah 0,3*10-3 - 0,5*10-3 m (vibroskorost' do 0,04 m/c) vibraciya okazyvaet razdrazhayushee deistvie, vyzyvaya nepriyatnoe i dazhe boleznennoe sostoyanie organizma. V tabl. 6.1 pokazano sootnoshenie ukazannyh velichin s parametrami polya vibracii, sozdavaemogo razlichnymi istochnikami.
Teplovoe zagryaznenie sredy, vyzyvaemoe tehnogennym izmeneniem temperaturnogo rezhima verhnih sloev litosfery, v nastoyashee vremya predstavlyaet soboi ser'eznuyu geoekologicheskuyu problemu. Soglasno prognozam, uroven' ezhegodnogo prirosta teplovoi energii v bol'shih gorodah k 2000 godu mozhet dostich' velichiny 1010 Dzh/m2 .
Istochnikami teplovogo zagryazneniya mogut sluzhit' goryachie ceha i podzemnye gazohody metallurgicheskih predpriyatii, teplotrassy, sbornye kollektory, kommunikacionnye tunneli i tunneli metropolitena, obogrevaemye podzemnye sooruzheniya, a takzhe sbrosy goryachih tehnologicheskih vod v reki i otkrytye vodoemy. S drugoi storony, v kachestve ohladitelei gruntovoi tolshi mogut rassmatrivat'sya ustanovki, ispol'zuemye dlya promorazhivaniya slabyh i plyvunnyh gruntov pri stroitel'stve, podzemnye hranilisha szhizhennogo gaza. Okazyvaemoe etimi istochnikami teplovoe vozdeistvie mozhet byt' oharakterizovano dannymi, privodimymi v tabl. 6.1.
Koncentraciya bol'shogo chisla istochnikov teplovoi
energii v verhnih chastyah litosfernogo prostranstva (naprimer, pod
bol'shimi gorodami-megapolisami) sozdaet predposylki formirovaniya
tak nazyvaemyh teplovyh kupolov - progretyh ob'emov geologicheskogo
prostranstva, chastichno ili polnost'yu ohvatyvayushih svoimi konturami
territorii megapolisov vo mnogih raionah zemnogo shara. V predelah
territorii krupnyh gorodov na nebol'shih glubinah (10-30 m) formiruyutsya
obshirnye geotermicheskie anomalii s prevysheniem temperatury nad fonovoi
na 6-10S.
V regionah s sezonno promerzayushimi gruntami progrev
skal'nyh i dispersnyh peschano-glinistyh porod do temperatury ot 16-20
do 150-160S obychno ne okazyvaet sushestvennogo vliyaniya na
ih prochnostnye svoistva, vyzyvaya lish' povyshenie fil'truyushei sposobnosti
i umen'shenie plastichnosti i vlagoemkosti. Vmeste s tem dazhe pri umerennom
nagrevanii porod uvelichivaetsya ih agressivnost' po otnosheniyu k betonu,
zhelezobetonu i metallu elementov konstrukcii, vozrastaet opasnost'
himicheskoi i biohimicheskoi gruntovoi korrozii.
V regionah, gde rasprostraneny mnogoletnemerzlye
porody, temperatura kotoryh var'iruet ot -0,6 do -4,2S,
dazhe nebol'shie fluktuacii temperatury (vsego na 2-3S) v
verhnih chastyah gruntovoi tolshi mogut privodit' k zametnym izmeneniyam
prochnostnyh i deformacionnyh svoistv gruntov, uhudsheniyu ih nesushei
sposobnosti.
Iskusstvennoe promorazhivanie gruntov pri stroitel'stve v slozhnyh gidrogeologicheskih usloviyah privodit k formirovaniyu vremennyh kriolitozon (massivov merzlyh porod) shirinoi do neskol'kih metrov ili desyatkov metrov. Po mere ottaivaniya posle ostanovki processa iskusstvennogo ohlazhdeniya gruntovyi massiv postepenno vosstanavlivaet svoi kachestvennye harakteristiki. Odnako v period uderzhaniya grunta v promorozhennom sostoyanii vozmozhny narusheniya slozhivshegosya do nachala zamorozki rezhima vodonasysheniya, masso- i teploobmena. Ne isklyucheny takzhe negativnye reakcii na holod so storony rastitel'nogo mira i mira mikrobnyh soobshestv.
Teplovoe vozdeistvie i vozdeistvie holodom na gruntovuyu tolshu sposobstvuet proyavleniyu takih ekzogennyh geologicheskih processov, kak termoprosadki, termokarst, soliflyukciya i degradaciya mnogoletnei merzloty (pri teplovom vozdeistvii), a takzhe obrazovanie naledei, moroznoe puchenie (pri vozdeistvii holodom). V dannom sluchae teplovoe vozdeistvie mozhet kvalificirovat'sya kak ekzogennyi (i tehnogennyi) geologicheskii faktor.
Real'nye tehnogennye variacii temperaturnyh polei neposredstvennogo vliyaniya na chelovecheskii organizm ne okazyvayut, i v etom smysle rol' teplovogo zagryazneniya kak ekologicheskogo faktora otnositel'no nevelika. Ekologicheskie effekty tehnogennogo teplovogo zagryazneniya proyavlyayutsya prezhde vsego v osobennostyah vzaimodeistviya progretogo (ili promorozhennogo) grunta s rasteniyami i mikrobnymi soobshestvami, dlya kotoryh gruntovaya tolsha yavlyaetsya sredoi obitaniya. V etom vyrazhaetsya pryamoe ekologicheskoe deistvie faktora teplovogo zagryazneniya. V to zhe vremya negativnye proyavleniya ekzogennyh geologicheskih processov, vyzyvaemyh tehnogennymi izmeneniyami temperaturnogo rezhima, mogut uhudshat' usloviya zhizni i raboty lyudei i dazhe tait' v sebe opasnost' v sluchayah, naprimer, vozmozhnogo korrozionnogo povrezhdeniya teplo- i gazoprovodov, kanalizacii i t.p., i v etom vyrazhaetsya rol' teplovogo zagryazneniya v kachestve ekologicheskogo faktora oposredovannogo vozdeistviya.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
