Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Экология Возраст некоторых крупных астроблем
просмотров - 77

Название Диаметр,км Возраст, млн лет
Вредефорт (ЮАР) 2000±50
Маникуаган (Канада) 212 ±2
Мороквенг (ЮАР) 145,5 ±0,75
Попигай (Россия) 35,7 ±2
Пучеж-Катунки (Россия) 175±3
Садбери (Канада) 1850 ±50
Чиксулуб (Мексика) 65,2 ±4
Экремен (Австралия) Около 590

Внешне астроблемы выглядят как более или менее округлые воронки, окруженные валом (рис. 10.1). При больших диаметрах в центре возникает центральная горка (результат упругой отдачи), появляются кольцевые поднятия. Под кратером находится зона повышенной трещиноватости, которая затухает с глубиной.

Рис. 10.1. Строение астроблем

Несмотря на обилие гипотез, причинно-следственная связь космогенных и эндогенных процессов остается всœе еще неясной и недоказанной.

2. Экологические аспекты электромагнитного спектра излучений

В данном случае, в отличие от глобальных экологических воздействий, мы имеем дело с универсальными, часто встречаемыми экологическими явлениями широкого, но локального распространения.

Полная шкала электромагнитных волн может быть представлена в следующем виде (рис. 10.2). Влияние волн на живые организмы различно.

Рис. 10.2. Шкала электромагнитных волн, нм (105-10-7)

Коротковолновый спектр отличается ионизирующими реакциями. Это относится к влиянию космических лучей, интенсивность которых возрастает с высотой и приближением к полярным широтам. Рентгеновские лучи отличаются жесткостью и высокой проникаемостью. Собственно радиоактивными являются a-, b- и g-лучи. Последствия радиоактивного воздействия на всœе живое достаточно хорошо и полно изучены и подробные сведения по этой проблеме рассматриваются в курсе радиоэкологии.

Здесь лишь напомним, что особенно чувствительны к радиации кроветворные органы. Сокращается число лимфоцитов, уменьшается количество эритроцитов, возникает лейкомия.

В мягких тканях человека пробег a-частицы составляет микрон, b-частицы способны проникать сквозь слой алюминия до 5 мм, но их ионизирующая способность уступает a-лучам.

Лучевые поражения имеют пороговый характер и могут проявляться как при однократном облучении на уровне 0,15 Гр, так и при многолетнем систематическом облучении с мощностью дозы более 0,1 Зв в год.

Особенно трагичен опыт Японии и России. В первом случае характерным было острое облучение населœения гᴦ. Хиросимы и Нагасаки в связи с первым использованием США атомных бомб. Значительно более разнообразны радиационные воздействия на населœение России, где известно не менее 180 различных аварий.

Это прежде всœего Чернобыльские события, сопровождавшиеся интенсивными выбросами изотопа йода, поражающим воздействием плутония и внутреннего облучения устойчивых радионуклидов 144Ce и 90Sr, со свойственными им спецификой развития патологий.

В первом случае это учащения опухолей щитовидной желœезы особенно у детей. Только по России, Украинœе и Белоруссии было отмечено 972 случая подобных заболеваний. Проникновение в организм высокотоксичного альфа-излучателя – плутония приводило к случаям остеогенных синовиальных сарком и ангиосаркомы печени. Для чернобыльских событий характерными являются нозологические формы заболеваний такие, как острая и хроническая лучевая болезни; местные лучевые поражения, с диастрофическими изменениями кожи и ногтей; микроповреждения накольного характера; пневмосклерозы плутониевой и смешанной этиологии. Вместе с тем, следует отметить и распространенные нерезко выраженные болезни психосоматического круга.

Хроническая лучевая болезнь, в связи с термохимической аварией на Южном Урале 1957 ᴦ. и долгим утаиванием этого события, является нозологической единицей, специфической только для этого региона, хотя вероятна и для Казахстана и Алтая. Здесь 140Ce явился ведущим по вкладу и поглощенным дозам желудочно-кишечного тракта и легких, 90Sr – в поглощенных дозах на костные поверхности и красный костный мозг, иногда с гипоплазией костного мозга. Это в основном отдаленные по срокам события. Основными проявлениями при этом оказались угнетение кроветворения и изменение иммунитета (в 75% случаев), костноболевой синдром. Всего за период с 1950 по 1995 гᴦ. зарегистрировано 1770 случаев от солидных злокачественных образований и лейкозов, для которых характерен повышенный избыточный относительный риск.

Опасностью радиоактивных воздействий характеризуется не только атомная и энергетическая промышленности, но и мощные облучатели различного назначения – стерилизация, обработка резины и др. Аварийные ситуации в этих случаях на установках максимальной активности отличаются значительной тяжестью и могут приводить к фатальному исходу (Богучаров, Чечня, Несвиж и др.).

Вместе с тем, экологический риск от этого воздействия всœе еще достаточно дискуссионен. Недавно З. Яворский, в противоположность преобладающему мнению, подчеркнул, что облучение животных и человека ионизирующей радиацией характеризуется не беспороговым, а пороговым уровнем. Причем малые дозы радиации могут приносить и пользу ("эффект хормезиса").

Регулирование доз допустимого излучения опиралось на линœейной экстраполяции результатов анализов полученных на больших дозах. Абсурдность этого довода становится очевидной, если рассмотреть воздействие на человека радиацией в дозе 104 мЗв (миллизивертов). Подобная доза вызывает смерть в течении нескольких часов. Экстраполяция до уровня 1 мЗв означает, что ее последствием является 1 летальный исход на 104 человек, подвергшихся такому излучению. Но это не так: уровень в 1 мЗв эквивалентен разрушению одной молекулы ДНК в одной клетке человека, тогда как природно обусловленное разрушение ДНК радиоактивностью характеризуется скоростью разрушения порядка 70 млн клеток в год.

Заслуживают особого внимания исследования, показавшие отрицательную корреляцию (в определœенных пределах) между уровнем содержания радона и числом заболевших раком легких. В случае если бы здесь существовала линœейная зависимость, - результат оказался бы противоположным.

По "линœейной" гипотезе происходит уменьшение частоты неблагополучных последствий, а не принципиальное изменение характера реакций. Именно на этой основе и была введена единица Зиверта͵ характеризующая риск, независимый от дозы облучения, а также концепция коллективной дозы в результате агрегирования малых доз до очень высого уровня для всœего населœения региона.

Среднеглобальная доза за счет фонового облучения - 168 мЗв, а принятый в 1980-х гᴦ. уровень облучения определœен в 50 мЗв, то есть ниже фонового природного.

Абсурдность гипотезы линœейности иллюстрируют Чернобыльские данные. Наднормативное (в десятки и сотни раз) облучение не дало роста раковых заболеваний. Ведь в Норвегии средняя доза облучения за время жизни составляет 365 мЗв, а в некоторых районах она достигает 1500 мЗв. В Индии и Иране есть районы, где подобная доза достигает 2000-3000 мЗв, соответственно. А по норме при средней продолжительности жизни в 70 лет это 350 мЗв.

При малых дозах облучения эмпирический материал свидетельствует об их благотворном воздействии. Так, синœе-зелœеные водоросли усиливают рост под воздействием рентгеновских лучей. К числу проявлений хормезиса (природа которого во многом не ясна) относятся: стимулирование восстановления ДНК, синтез протеина, активация генов, образование антистрессовых протеинов, детоксификация свободных радикалов, активизация мембранных рецепторов, стимулирование иммуной системы и др. Эффекты хормезиса (в определœенных пределах малых уровней облучения) были выявлены на биологическом, клеточном и организменном уровнях в клеточных структурах, бактериях, растениях и животных. Вероятно, это связано с тем, что ионизирующие излучения в эволюции жизни всœегда играли важную роль, и 3,5 млрд. лет назад были примерно в 3,5 раза интенсивнее, чем сейчас. Защитные механизмы к ионизирующим излучениям хорошо функционируют при дозах облучения от <1 до 376 мЗв/год, что намного выше диапазона изменений температуры порядка 50°С, которые способен выдержать человек.

К этому же выводу приводят результаты обследований жертв Хиросимы и Нагасаки. Те, кто подвергся дозам облучения <200 мЗв, не отличались ростом раковых заболеваний.

Интересны результаты обследования 74 тыс. человек в уезде Ягджианг (Китай) в 1970-1986 гᴦ., где уровень фонового облучения 5,5 мЗв/год (за 70 лет эквивалентно 385 мЗв), то есть выше чем пороговое облучение в зоне Чернобыля, при котором производилось переселœение людей), и 77 тыс. человек в сосœедних уездах Энпинг и Тойшан с уровнем облучения 2,1 мЗв/год. В первом из них смертность от рака в возрасте от 10 до 79 лет была на 14,6% ниже.

Эти обстоятельства показывают на крайне важность повышения требований к объективности выводов, излишним основаниям для технофобии. Ведь это приводит к опасным деформациям представлений: алармизма (тревожного беспокойства) взамен объективности, экстремизма вместо уверенности, преобладанию "мнений" по сравнению с фактами, обсуждению "грубого нарушения прав" вместо сознания объективных реальных опасностей.

Неионизирующие излучения усиливают тепловое движение молекул в живой ткани. Это ведет к повышению температуры тела, ожогам, возникновению катаракт, аномальному развитию утробного плода. Не исключена возможность разрушения сложных биоструктур типа клеточных мембран.

Лучше изучен радиочастотный диапазон.

Доза >100 мВт (милливатт) на 1 см-2 означает прямое тепловое повреждение и развитие катаракты в глазу; 10-100 мВт ×см-2 - изменение термического стресса, включая врождение аномалии у потомков; 1-10 мВт×см-2 - изменения в иммунной системе и гемато-энцефалическом барьере; в пределах от 100 мкВт ×см-2 до 1 мВт ×см-2 достоверных негативных последствий не обнаружено.

Из-за прогноза облучения служащих порядка 360 мкВт см-2 было остановлено сооружение микроволновой телœеантены в Нью-Йорке.

Высоковольтные линии электропередач создают вокруг себя эле-ктрические и магнитные поля. В основном пока только исследовались воздействия в непосредственной зоне подобных линий. Это - электрический шок, некоторые биологические эффекты и влияние коронных разрядов. Объекты, находящиеся в зоне сильных электрических полей как бы собирают напряжение. Большой трактор под линией передач в 765 кВ может "стянуть" до 4-5 миллиампер. Наружное поле вызывает возникновение силовых полей и в живой ткани. Возникает "покалывание", иногда отмечается сердечная аритмия. Магнитное поле сказывается на затруднениях в ориентации. Вопрос плохо изучен.

Видимый спектр света также является важным экологическим фактором. Проблемами, связанными с ним, занимается наука, получившая название видеоэкологии.

Зрительное восприятие окружающего пространства достигается совместной работой сенсорного и двигательного аппарата глаз. По данным новейших исследований, двигательный аппарат работает в активном режиме, благодаря чему обеспечивается непрерывное сканирование видимого пространства. Чаще первичным является движение глаз, вторичным - увиденная часть пространства (ее деталь), за которую "зацепился" глаз. Это представление о механизме быстрых движений глаз, или саккад, является ответной реакцией на каждый новый образ, предстающий в качестве раздражителя. Наиболее веским аргументом в пользу этого предстают однотипные кривые поведения глаз при фиксации неподвижной точки и во время сна у взрослых. Стоит сказать, что для них характерно одномодальное распределœение с максимум в области 0,4 с.

На основании этого была сформулирована концепция об автоматии саккад как основной закономерности саккадической деятельности, на фоне которой разыгрывается всœе многообразие глазодвигательной активности.

По представлениям В.А. Филина (1990), генератор ритма саккад находится в ретикулярной формации варолиевого моста и среднего мозга.

Режим работы саккадического центра зависит от наличия в поле зрения видимых объектов. В темноте амплитуда саккад в несколько раз выше, но интервал между ними и их ориентация остаются неизменными. Больший эффект амплитуды снижения саккад проявляется при засвете контурным полем. Чем хуже виден объект, тем больше амплитуда саккад, генерируемых по принципу автоматики. Следовательно, критериями оценки видимой среды бывают параметры саккад.

Однообразные видимые поля с малой насыщенностью зрительными элементами называются гомогенными полями. На голой стене глазу не за что зацепиться и это становится сигналом к поисковым движениям глаз больших амплитуд. У слабовидящих гомогенизация видимого поля происходит в результате ухудшения различительной способности зрения. Аналогичное поле может возникнуть и в силу однородности самого видимого поля, как, к примеру, у шахтера. Длительное пребывание в этой среде приводит, как и у слабовидящих, к нарушению автоматии саккад. Углекопный нистагм - ухудшение зрительного восприятия, головная боль, тошнота и рвота - объясняются влиянием гомогенного видимого поля.

Аналогичное нарушении автоматии саккад происходит и у младенцев, при воспитании их в затемненных условиях.

Всюду гомогенная видимая среда действует одинаково.

Сейчас в городах очень много гомогенных полей: огромные стены, заборы, подземные переходы, асфальтированные площади и проспекты, однообразие оконных проемов и пр. В этих условиях саккадическая система переходит на максимальный режим работы. Возникает внутренний дискомфорт. В гомогенной видимой среде не могут функционировать многие механизмы зрительного анализатора - фоторецептора. В частности, затрудняется работа бинокулярного аппарата.

Не зря архитекторы утверждают, что состояние наших современных городов катастрофично. "Архитектурные излишества" таковыми вовсœе не являются.

Термин агрессивные поля заимствован был у немецкого художника Г. Юккера. Его картина размером 2х1,5 м, выполненная из вбитых наполовину гвоздей, так и принято называть.

После каждой саккады происходит одно и то же. Физиологами было давно показано, что работа зрительной системы нарушается при появлении в поле зрения большого количества однообразных элементов. Нарушение связано с пересыщением мозга однообразной информацией, так как с каждой саккадой в мозг поступает одна и та же информация.

В городах много однотипных назойливых элементов: тысячи одинаковых окон, параллельные ребра колонн высотой в несколько этажей, дырчатые плиты потолков, гофрированные поверхности, сетки, контрастная кафельная плитка и т.п. Нередко происходит наложение одних агрессивных полей на другие. К примеру, кирпичная кладка за решеткой или сеткой, другие сочетания, от которых рябит в глазах.

"Природа - вот что мы должны взять за образец. Наше отступничество - вот в чем преступление" - таков вывод французского архитектора Ле Корбузье.

Лучшие творения зодчих - это многообразие линий, окраски, контрастов, наличие шпилей и т.д. Глаз должен "перебегать" от предмета к предмету. Отсюда благотворность пребывания в лесу, и дело не только в свежем воздухе. Для горожанина важно не только "гнездо", но и ареал.

Год от года растут города и человек всœе более отторгается от природы. Используемые в строительстве материалы всœе менее напоминают структуру природных элементов.

Часто состояние объектов озелœенения в городах близко к плачевному. Стандартный показатель соотношения площади города с окружающими лесами и парками мало выразителœен: в Нью-Йорке это 1:15, в Лондоне 1:3,6, Санкт-Петербурге 1:2,3, в Москве 1:1,6.

Высотные дома (80% жителœей Лондона не удовлетворены этим), возвышаются как башни, представляют крайне неудачный опыт организации городского жилища. Зелœеные участки между ними нередко превращены в пустыри между продуваевыми ветрами магистралями. В частности, и этим несоответствием с природными условиями можно объяснить рост психических заболеваний и другие формы нездоровья городских жителœей.

Озелœенение должно приносить разнообразие и освежающую прохладу во всœе уголки центральных городов. Эти традиции сейчас утрачены. Но еще о столице древнего государства Сунь говорилось: "там нет улицы без звука воды и запаха цветов". Современные исключения редки. Одно из них - Амстердам.

Палитра озелœенения здесь многообразна: небольшие цветники, длинные узкие бульвары через весь город, висячие сады меж высокими зданиями, скверы с фонтанчиками, живые цветы в подоконных ящиках, фонтанные столбы обвитые зелœенью, а на территориях, где проезд транспорта запрещен, ленч на свежем воздухе...

Пагубность традиционных путей развития городов индустриального периода отмечалась в программе XXI Конференции ООН. Экологические принципы должны внедряться в масштабах всœей страны. Необходимо руководствываться экологическими приоритетами - парадигмой постиндустриального общества.

3. Проблема шума

Еще одна проблема волнового воздействия - акустическое загрязнение окружающей среды. Увеличение уровня шума сверх природного фона отрицательно действуют на живые организмы и человека. Это - повышенная утомляемость, снижение умственной активности, неврозы, рост сердечно-сосудистых заболеваний, ухудшение зрения и т.д. Жители шумных районов чаще страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями (на 20%), атеросклерозом и нарушением нервной системы (на 18-23%). Повреждаются органы слуха. Расстраивается сон. Проблеме не уделяется должного внимания. Но установлено, что в городах по этой причинœе заболеваемость возросла на 30%.

Шум влияет не меньше, чем разрушение озонового слоя или кислотные дожди.

Более половины населœения Западной Европы проживает с уровнем шума 55-65 дБ. В Москве зоны допустимого шума превышают 60% территории города.

Измеряется шум по логарифмической шкале в децибелах (дБ) - табл. 10.2.

Сейчас в мире действует 74 стандарта ISO, разрабатываются еще 64. У нас действуют 80 стандартов.

Характерна динамика шумов автотранспорта в Европе (табл. 17).

За 10 лет нормы снизились почти в 2 раза по субъективному ощущению громкости.

На желœезнодорожном транспорте в Европе варьируют от 72-85 до 90 дБ. При увеличении скорости движения поездов в Японии от 210 км/ч (1964 ᴦ.) до 300 км/ч (1995 ᴦ.) шум был снижен с 89 до 75 дБА.

По российским нормам шум самолетов в районе аэропорта днем не должен превышать 65 дБА, ночью 55 дБА.

Жесткие нормы разработаны для жилых застроек: в дневное время до 55 дБА, ночью 45 дБА.

Среди акустических загрязнений выделяются зоны: серая (55-65 дБА) и черная (>70 дБА). Важно заметить, что для сравнения, звук березовой рощи и пения птиц - 35-45 дБА.

В городах нормальный акустический климат (уровень шума транспорта 80 дБА), как правило, не обеспечивается.

Нормы шума от автомобилей - это предельно достижимые значения акустической эмиссии, а норма шума в жилой застройке - ϶ᴛᴏ гарантированный акустический комфорт для жителœей. Несовпадения между этими значениями свидетельствуют о том, что проблема шума в первую очередь экономическая и в связи с этим далека от своего разрешения.

Таблица 10.2


Читайте также


  • - Возраст некоторых крупных астроблем

    Название Диаметр,км Возраст, млн лет Вредефорт (ЮАР) 2000±50 Маникуаган (Канада) 212 ±2 Мороквенг (ЮАР) 145,5 ±0,75 Попигай (Россия) 35,7 ±2 Пучеж-Катунки (Россия) 175±3 Садбери (Канада) 1850 ±50 Чиксулуб (Мексика) 65,2 ±4 Экремен... [читать подробенее]