3.2.5. Электрические и электромагнитные искусственные поля. Электрическое загрязнение среды проявляется в формировании электрического поля блуждающих токов и в перенасыщении приземного слоя атмосферы ионами (аэроионами) разной полярности, в первую очередь положительными ионами тяжелых элементов. Источниками электрического загрязнения служат промышленные предприятия, электрифицированные железные дороги, станции катодной противокоррозионной защиты.
Воздействие блуждающих токов на различные материалы (как правило, металлы, железобетон и бетон) можно оценить по скорости электрокоррозии металла и по среднегодовым потерям несущей способности металлических и железобетонных
49
Рис. 3.5. Электрическое поле блуждающих токов вблизи анодного заземления станции электрохимической противокоррозионной защиты
конструкций, соотнесенным с напряженностью поля блуждающих токов. Напряженность электрического поля блуждающих токов, создаваемого различными источниками, варьирует в пределах от 10 до 1600 мВ/м, что зависит от источника, а также от строения и состояния фунтовой толщи. В качестве примера на рис. 3.5 показан характер распределения электрического поля блуждающих токов в окрестностях заземления станции катодной защиты внутригородской газовой магистрали. При изменении напряженности поля блуждающих токов от 0,8 до 3,6 мВ/м скорость коррозии металла возрастает с 0,2 до 2,0 мм в год, а потери несущей способности металлических и железобетонных конструкций увеличиваются с 10 до 15% и с 5 до 8% соответственно.
50
Обозначения:
| ИНЧ - инфранизкая частота; |
СЧ - средняя частота; |
| КНЧ - крайне низкая частота; |
УВЧ - ультравысокая частота; |
| СНЧ - сверхнизкая частота; |
СВЧ - сверхвысокая частота; |
| НЧ - низкая частота; |
ГВЧ - гипервысокая частота; |
- КМКП - крайне медленные кожные потенциалы;
- ЭКГ- электрокардиограмма;
- МКГ- магнитокардиограмма;
- ЭЭГ- электроэнцефалограмма;
- МЭГ - магнитоэнцефалограмма;
- ММВ - миллиметромагнитокардиограмма;
- MB - миллиметровые волны;
- ИК- инфракрасное излучение;
- ОИ - оптическое излучение;
- УФ - ультрафиолетовое излучение;
- P - рентгеновское излучение;
- Г - гамма-излучение.
Рис. 3.6. Спектральный состав и деление на диапазоны электромагнитных колебаний, используемых в различных отраслях знаний (Павлов, 1998)
Электрическое загрязнение в виде поля блуждающих токов является опосредованно действующим экологическим фактором, поскольку прямого воздействия на живые организмы, включая человека, как правило, не оказывает, но способно вызывать негативные изменения коррозионной обстановки, что, в свою очередь, увеличивает степень вероятности повреждения с выходом из строя подземных коммуникаций (водопроводов, продуктопроводов, газопроводов, теплотрасс, канализации и т.п.). Разрушение
51
некоторых из них может вызывать тяжелые экологические последствия.
Электромагнитное загрязнение представляет собой биологически весьма активный экологический фактор прямого воздействия, оказываемого электромагнитным излучением промышленной частоты (50 и 400 Гц), а также излучением в радиочастотном диапазоне (0,1 МГц - 300 ГГц). Источниками электромагнитных полей промышленной частоты могут служить так называемые передаточные шины (общие токовые проводники) высоковольтных электрических трансформаторных подстанций, токонесущие провода воздушных линий электропередачи (ЛЭП), тяговые электромоторы и энергетические установки. Источники электромагнитных полей в диапазоне радиоволн - это антенны радиовещательных и телепередающих станций, излучатели специальных средств связи и радиолокационных станций, а также многие промышленные установки, лабораторные приборы, бытовая и оргтехника. На рис. 3.6 приведены данные о частотном спектре электромагнитных полей, используемых с различными целями в радиотехнике, медицине, геофизике и т.п.
52
