Защита окружающей среды и населения от воздействия диоксинов и диоксиноподобных токсикантов в последние годы стала одной из наиболее приоритетных глобальных экологических проблем, оказывающих непосредственное влияние не только на состояние здоровья населения, но также на экономику всех промышленно развитых стран, в том числе Российской Федерации. Ярким подтверждением этого является обнаружение высокого уровня содержания диоксинов в курином мясе и яйцах, производимых в Бельгии и импортируемых во многие европейские государства, включая Россию.
Благодаря работам, проведенным под эгидой Госкомэкологии России в рамках федеральной целевой программы "Защита окружающей среды и населения от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов" (ФЦП "Диоксин"), в России в настоящее время в основном сформирована необходимая метрологическая и аналитическая база для введения государственного контроля за содержанием диоксинов в наиболее значимых продуктах питания, в том числе импортируемых из других стран.
Однако практически полное отсутствие бюджетного финансирования в 1998 г. не позволило завершить и продолжить в необходимом объеме работы, начатые в рамках ФЦП "Диоксин". Проводились лишь выборочные обследования в некоторых регионах, где ситуация по показателям диоксинового загрязнения приближается к ситуации экологического бедствия, в частности в городах Чапаевск и Новомосковск.
Промышленность г. Чапаевск ("военная" химия, производство пестицидов, сложных химических соединений, взрывчатых веществ и др.) в течение десятилетий является источником поступления в окружающую среду опасных загрязняющих веществ, в том числе суперэкотоксикантов – диоксинов. Структурная перестройка промышленности и значительный спад производства не привели к улучшению тяжелой экологической обстановки и здоровья населения города.
В 1997–1998 гг. по заказу администрации г. Чапаевск проведен цикл исследований состояния природной среды и здоровья населения города (головной исполнитель – НПП "Эколого-аналитический центр", г. Москва).
Геохимическое опробование почвенного и снежного покровов, сельскохозяйственной продукции, питьевых водоисточников и поверхностных вод, выполненное в рамках этих исследований, позволило уточнить результаты, полученные в 1993–1994 гг., и определить динамику загрязнения территории диоксинами.
Анализы снежного покрова на территории города подтвердили наличие в них диоксинов. Концентрации диоксинов в снеговой воде (от 21 до 205 пг/л) были сопоставимы с уровнями, отмеченными в исследованиях 1993–1994 гг., а в одной пробе даже превышали их.
Контрольный замер вблизи шламонакопителей, расположенных на территории Средневолжского завода химикатов (СВЗХ), показал очень высокое содержание диоксинов в воздухе – 16 пг/м3 (согласно результатам измерений 1994 г., концентрации диоксинов в воздухе селитебной части города находились в пределах 0,001–1,13 пг/м3 ), что превышает ПДК в 32 раза.
Исследования образцов продукции СВЗХ подтвердили, что это предприятие продолжает оставаться источником поступления диоксинов в природную среду. Так, диоксины обнаружены в саже и золе изпечи сжигания твердых отходов (210 пг/г), в коммерческой продукции – средствах защиты растений "Далапон" (199 пг/г), отбеливателе "Белизна" (329 пг/л), "МХУК" (10 пг/г).
Выявлено высокое содержание диоксинов в питьевых водах водозаборов г. Чапаевск: на водозаборе "Пойменный" – 24 пг/л, Производственное объединение жилищно-коммунального хозяйства (ПОЖКХ)-1 – 48 пг/л, Чапаевский опытный завод измерительных приборов (ЧОЗИП) – 4 пг/л. Следует отметить, что предельно допустимый уровень диоксинов в питьевой воде составляет 20 пг/л (для сравнения, в США – 0,013 пг/л, Германии – 0,01 пг/л, Италии – 0,05 пг/л).
В результате распространения по трофическим цепям диоксины попадают в продукты питания, организм человека. Так, в пробах коровьего молока зафиксированы концентрации диоксинов от 9 до 29 пг/г жира, в пробе свиного сала – 4 пг/г.
Высокое содержание диоксинов зарегистрировано в биосубстратах человека: в пробах грудного молока – от 5 до 89 пг/г жира, плазмы крови (липиды) – от 1,0 до 470 пг/г.
Сравнительный анализ концентрации различных изомеров диоксинов в крови работниц СВЗХ и жительниц г. Чапаевск показал экстремально высокое содержание диоксинов у первых – среднее значение диоксинового эквивалента составляло 333 пг/г. Это сравнимо с соответствующими показателями у рабочих Уфимского завода "Химпром" и выше, чем у рабочих Новочебоксарского завода "Химпром". У жителей Чапаевска, проживающих вблизи СВЗХ на расстоянии 1–3 км, содержание диоксинов в крови составляло в среднем 73 пг/г, а у жителей, проживающих на расстоянии 5–8 км от СВЗХ – 22 пг/г, что близко к мировой статистике для городов с развитой промышленностью.
Одновременно установлено продолжающееся воздействие на здоровье населения г. Чапаевск не только диоксинов, но и продуктов трансформации отравляющих веществ, которые производились на предприятиях города до 1949 г. Это подтверждено генетическими исследованиями, проведенными специалистами Института экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН и Центра демографии и экологии человека Института народнохозяйственного прогнозирования РАН.
В 1998 г. НПО "Тайфун" проведены исследования загрязнения Тульской области диоксинами в рамках темы НИР Росгидромета.
Проведена снегомерная съемка в районе г. Новомосковск, в котором находятся предприятия – возможные источники диоксинов, а именно Новомосковская ГРЭС, Новомосковская акционерная компания "АЗОТ" (НАК "АЗОТ") и Производственное объединение "Оргсинтез" (ПО "Оргсинтез").
Для установления ориентировочной нагрузки загрязнения диоксинами природной среды в г. Новомосковск за период зимы 1997/98 гг. были отобраны и проанализированы на содержание токсичных изомеров диоксинов (ПХДД и ПХДФ) пробы снега.
По величине запаса снежного покрова и результатам анализа диоксинов в снеговой воде в отдельных точках рассчитано поступление диоксинов с выпадениями на 1 м2 площади за весь период залегания снега. Ниже представлены результаты анализа содержания ПХДД/ПХДФ в выпадениях на снег за зимний период 1997/98 гг. в районе городов Тула и Новомосковск (в диоксиновом эквиваленте, пг/м2):
| Место отбора | Содержание ПХДД/ПХДФ | Место отбора | Содержание ПХДД/ПХДФ |
|---|---|---|---|
| ПО "Оргсинтез" | 50687,0 | Новомосковская ГРЭС (северо-восток) | 506,3 |
| д. Богдановка | 7353,0 | д. Юдино | 251,0 |
| НАК "АЗОТ" | 1254,0 | Парк Новомосковска | 203,5 |
| д. Kлягинино | 678,5 | Тула, 5 км (шоссе на Венев) | 198,7 |
| д. Kлягинино | 674,3 | д. Прудки | 48,3 |
| Тула, 10 км (ш. Горелки-Арх.) | 573,5 |
Максимальное значение выпадений диоксинов за этот период – 50687,0 пг/м2 поверхности снегового покрова – наблюдалось вблизи шламонакопителя ПО "Оргсинтез", минимальное – 48,0 пг/м2 – в районе д. Прудки.
В 1998 г. Госкомэкологией России проведена оценка роли трансграничного переноса загрязняющих веществ в оз. Байкал с водами р. Селенга из Монголии. Воды р. Селенга и ее притоков интенсивно используются размещенными в ее бассейне промышленными предприятиями Монголии и Российской Федерации (Республика Бурятия). Около 90% производственных мощностей Монголии базируется в бассейне р. Селенга. По данным мониторинговых наблюдений последнего десятилетия, воды реки на участке русла, примыкающем к государственной границе России и Монголии, характеризуются как "сильно" или "умеренно загрязненные" (по гидробиологическим показателям и содержанию отдельных загрязняющих веществ, контролируемых в рамках ОГСНК – нефтепродуктов, фенолов, соединений азота и фосфора).
Результаты экспериментальных исследований и расчетов с использованием методов имитационного моделирования показали, что относительный вклад трансграничного переноса в загрязнение оз. Байкал, вносимого р. Селенга, составляет: для растворимых соединений азота более 30%, фосфатов и фосфорорганических соединений – до 40%, хлорорганических соединений и тяжелых металлов, за исключением кадмия – 1–7%.
Существенный вклад трансграничного переноса в загрязнение экосистем р. Селенга и оз. Байкал кадмием и соединениями фосфора объясняется разработкой в бассейне Селенга на территории Монголии месторождений фосфоритов.
Дельта р. Селенга является эффективным барьером, преграждающим вынос загрязняющих веществ в оз. Байкал. По предварительным оценкам, более 60% общего объема тяжелых металлов, хлорорганических соединений и нефтепродуктов задерживается илом и растительностью в дельтовой зоне. Ниже в таблице приведены данные, характеризующие вклад в загрязнение оз. Байкал трансграничного переноса веществ с наносами р. Селенга:
| Элемент | Поток через границу с Монголией, т/год | Поток, выносимый в дельту, т/год | Поток, выносимый в оз. Байкал, т/год | Вклад трансграничного переноса в загрязнение оз. Байкал | |
|---|---|---|---|---|---|
| т/год | % | ||||
| Ртуть | 15,9 | 41,3 | 12,4 | 3,7 | 30 |
| Kадмий | 13,0 | 33,8 | 7,5 | 1,7 | 22 |
| Мышьяк | 4,5 | 11,7 | 4,9 | 2,1 | 42 |
| Цинк | 1575 | 4095 | 1808 | 795 | 44 |
| Хлор органический | 437 | 1136 | 251 | 55 | 22 |
Несмотря на это, вклад в загрязнение оз. Байкал трансграничного переноса токсических металлов и хлорорганических соединений с речными наносами р. Селенга достаточно велик и может составлять для указанных ингредиентов от 20 до 50% объема, выносимого в озеро в составе взвеси. Следует иметь ввиду, что преобладающая часть (около 80%) взвешенного материала осаждается в придельтовой зоне озера, относительно небольшой по размеру, тогда как влияние загрязненных вод р. Селенга распространяется практически на всю среднюю котловину оз. Байкал.
В 1998 г. эпизоотическая ситуация по классической чуме свиней в Российской Федерации стабилизировалась. Возникло, как и в 1997 г., 11 неблагополучных пунктов; причем 7 из них зарегистрированы в Красноярском крае, остальные – в Республике Хакасия, Волгоградской, Новосибирской и Самарской областях. Количество заболевших животных по сравнению с предыдущим годом уменьшилось более чем в 11 раз. Это связано с тем, что очаги болезни возникали в мелких фермерских хозяйствах.
Зарегистрирован только один неблагополучный пункт по оспе овец – в Читинской области (в 1997 г. – 14).
Из особо опасных болезней птиц зарегистрирована болезнь Ньюкасла: по одному неблагополучному пункту в Ставропольском крае и Кабардино-Балкарской Республике. Заболевание ликвидировано в первичных очагах и широкого распространения не получило.
В связи с недостатком средств в хозяйствах отмечено обострение по сравнению с 1997 г. эпизоотической ситуации по паразитарным болезням животных, возросла пораженность животных гельминтозами.
Расширился нозоареал анаплазмоза, особенно крупного рогатого скота, в распространении этой болезни главная роль принадлежит клещам. Появление очагов анаплазмоза на ранее благополучных территориях свидетельствует об увеличении численности зараженных клещей во внешней среде.
На 1 января 1998 г. зарегистрировано 593 неблагополучных пункта по туберкулезу крупного рогатого скота и 181 – по бруцеллезу животных. Кроме того, в течение года выявлены новые очаги инфекции – соответственно 186 и 51. За 1998 г. оздоровлены от туберкулеза и бруцеллеза животные в 330 неблагополучных пунктах.
В целях обеспечения защиты окружающей природной среды больной скот подвергали убою на санитарных бойнях или на общем конвейере в конце смены мясокомбинатов или убойных пунктов с последующей дезинфекцией хлорной известью производственных помещений и сточных вод.
Туши с патологическими изменениями, характерными для этих инфекций, направлялись на проварку или производство мясокостной муки при высоких температурах. Навоз с неблагополучных ферм подвергался обеззараживанию термическим способом в течение двух лет без применения дезинфицирующих средств.
В 1998 г. заболевание животных сибирской язвой протекало спорадически, как правило, не более трех животных в очаге инфекции, что позволяло оперативно проводить мероприятия по купированию и ликвидации инфекции. За этот период зарегистрировано 26 (в 1997 г. – 21) неблагополучных пунктов сибирской язвы, в которых заболело 26 голов крупного рогатого скота, овец и свиней по 6 голов.
Особую тревогу вызывает распространение бешенства, количество неблагополучных пунктов по которому увеличилось в 1998 г. по сравнению с предыдущим годом почти в 4 раза и составило 2083, в указанных пунктах выявлено 2623 случая заболевания животных. На долю сельскохозяйственных животных пришлось 552 очага (26%, почти в 12 раз больше, чем в 1997 г.). Заболевание бешенством отмечалось у 819 сельскохозяйственных животных, что составило 31% общего количества заболевших животных. Наибольшее количество неблагополучных пунктов связано с дикими животными – 910 очагов (44%).
Авиационный шум. Существенному воздействию авиационного шума вблизи аэропортов подвержено примерно 3% городского населения России. При этом численность населения, подверженная воздействию с превышением установленных стандартами уровней вблизи крупных аэропортов федерального значения, достигает 1,5 млн. чел., а площадь территорий, охваченных этим воздействием, оценивается величиной 5,8 тыс. км2. Столь серьезное воздействие вызвано, с одной стороны, продолжающейся эксплуатацией, особенно в ночное время, устаревших типов отечественных воздушных судов, не отвечающих современным требованиям по уровню шума и составляющих основу отечественного парка, а, с другой стороны, продолжающимся приближением жилых районов к аэропортам. Так, при взлете реактивных воздушных судов наиболее шумных типов, таких как ИЛ-76 или ИЛ-86, размеры контуров равного авиационного шума с уровнем 75 дБА (норма для ночного времени по ГОСТ-22283) могут достигать районов, удаленных от аэропортов на 40–50 км.
В связи с этим актуальной задачей является разработка и внедрение нормативных актов (федеральных авиационных правил), регламентирующих расположение населенных пунктов вблизи аэропортов, а также разработка мер по снижению шума отечественных самолетов до современных требований, определяемых международным стандартом (Приложение 16 к Конвенции о международной гражданской авиации).
Электромагнитное загрязнение окружающей природной среды. Одним из видов энергетического загрязнения окружающей среды является электромагнитное поле. Использование электромагнитной энергии в различных областях человеческой деятельности привело к тому, что к существующему природному электрическому и магнитному полям Земли, атмосферному электричеству, радиоизлучению Солнца и галактик добавилось электромагнитное поле искусственного происхождения. Уровень его в ряде случаев значительно превышает уровень природного электромагнитного поля. Являясь биологически активным фактором, электромагнитное поле искусственного происхождения может оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую среду и на человека.
В связи с этим требует решения проблема загрязнения окружающей среды электромагнитными излучениями средств и объектов телекоммуникаций. Она, традиционно являясь санитарно-гигиенической, в настоящее время стала частью общей экологической проблемы. Мониторинг природной среды по электромагнитному фактору – серьезная теоретическая и технико-экономическая задача, тесно связанная с проблемой защиты окружающей среды и человека от неблагоприятного воздействия электромагнитных полей.
Эта проблема в России стала настолько общественно значимой, что на нее обратили внимание не только ученые, но и Совет Безопасности и Государственная Дума России. Решениями этих органов рекомендовано всем заинтересованным министерствам, комитетам и ведомствам, в том числе Госкомсвязи России, Российской академии наук и Российской академии медицинских наук "разработать программу проведения мониторинга электромагнитного загрязнения окружающей среды наземными и космическими средствами, как составной части направления "Обеспечение экологической безопасности в условиях воздействия электромагнитных излучений" федеральной научно-технической программы "Экологическая безопасность России", а Государственной Думе – "внести в законы Российской Федерации, касающиеся охраны среды и здоровья населения и трудящихся, изменения и дополнения, связанные с проблемами электромагнитного загрязнения и защиты от него".
Перечень технических средств, неионизирующее излучение которых изменяет электромагнитную обстановку в окружающей среде, весьма разнообразен. В последнее время наблюдается резкое увеличение количества и видов новой техники, оборудования и устройств, эксплуатация которых сопровождается излучением электромагнитной энергии в окружающую среду. Это оборудование развивающегося радио- и телевизионного вещания, систем подвижной и персональной радиосвязи, компьютеры и видеотехника, энергетическое оборудование и современная бытовая техника, линии электропередачи и т. д. Однако основными источниками электромагнитного загрязнения окружающей среды являются средства коммуникаций, предназначенные для повышения степени информированности населения. Это средства радиосвязи, радиовещания и телевидения, передатчики которых работают на высокоэффективные антенны, излучающие энергию в окружающую среду.
Существуют устойчивые тенденции в развитии излучающих электромагнитную энергию технических средств телекоммуникаций, которые заставляют обращать пристальное внимание на решение проблемы электромагнитного загрязнения среды, в частности, на решение вопросов обеспечения их электромагнитной безопасности. Число излучающих средств увеличивается за счет освоения новых частотных диапазонов, расширения сети радиосвязи (в том числе подвижной) и радиовещания, роста числа каналов телевизионного вещания и других служб. Прирост энергетических потенциалов технических средств происходит за счет усиления мощностей передатчиков, повышения эффективности передающих антенн и их "территориальной" концентрации.
В то же время использование различных средств телекоммуникаций является мощным средством идеологического воздействия как на население страны в целом, так и отдельного региона. Повышение степени информированности населения за счет увеличения мощностей, количества излучающих средств, освоения новых частотных диапазонов и внедрения новых систем связи неизбежно приводит к возрастанию уровней электромагнитных излучений, т. е. к ухудшению электромагнитной обстановки в окружающей среде.
Работа технических средств радиосвязи, радиовещания и телевидения охватывает практически весь радиочастотный диапазон волн. Специфика распространения радиоволн, конструктивного выполнения и размещения антенно-фидерных устройств, а также специфика нормирования электромагнитных полей как фактора, загрязняющего окружающую среду – все это характерно для технических средств телекоммуникаций различных частотных диапазонов и разного функционального назначения.
Технические средства низкочастотного и среднечастотного (НЧ и СЧ) диапазонов, представляющие экологическую опасность, используются в основном для целей радиовещания, которое в этих диапазонах имеет определяющее значение для России. Создание сети радиовещания в НЧ и СЧ диапазонах практически закончено на всей территории страны. Развитие сети в основном идет по пути увеличения энергетических потенциалов, т. е. возрастают излучаемые мощности и эффективность передающих антенн. В этих диапазонах используются технические средства мощностью до 1000 и более киловатт. Важной особенностью волн НЧ и СЧ диапазонов является их способность распространяться вдоль земной поверхности (земная волна). Основное требование, предъявляемое к излучающим системам, работающим на земной волне, это максимальный коэффициент усиления вдоль горизонта. Естественно, что сочетание таких режимов работы с очень большими излучаемыми мощностями определяет значительный уровень электромагнитного излучения, а, следовательно, и потенциальную опасность технических средств НЧ и СЧ диапазонов.
Технические средства высокочастотного (ВЧ) диапазона используются как для радиовещания, так и для радиосвязи на большие расстояния. Мощность передатчиков достигает 250 кВт и более. В этом диапазоне волн широко используется свыше 100 типоразмеров антенн, среди которых есть антенны и антенные системы с очень высокой эффективностью (узкие диаграммы направленности, высокие значения коэффициента усиления). Основным видом распространения волн ВЧ диапазона является распространение путем отражения от ионосферы (ионосферные или пространственные волны). Земная волна тоже присутствует, но только вблизи излучающей системы, так как она сильно поглощается в полупроводящей почве. Практика электромагнитной экспертизы показывает, что экологическую опасность представляют как пространственные, так и земные волны, причем пространственные волны определяют ограничения на высоты объектов, в которых регламентируется уровень поля, а земные – границы санитарно-защитных зон.
В отрасли связи технические средства ВЧ диапазона объединяются в комплексы, режимы работы отдельных технических средств изменяются в течение суток и по сезонам. Это приводит к постоянному изменению электромагнитной обстановки и, как следствие, к сложности электромагнитного мониторинга.
Исторически сложилось так, что комплексы технических средств НЧ, СЧ и ВЧ диапазонов размещались обычно за пределами селитебной территории. Однако бурное развитие городов и населенных пунктов, дачных массивов, а также поселков и городков проживания производственного персонала этих комплексов порой происходит без учета фактора электромагнитной безопасности и приводит к повсеместному обострению электромагнитной обстановки в местах длительного пребывания людей.
Специфика размещения и режимов работы технических средств телевидения определяет их как источники загрязнения крупных населенных пунктов электромагнитным полем. К факторам, обуславливающим экологическую опасность электромагнитного поля технических средств телевидения, относятся:
– размещение в центре населенных пунктов,
– одновременная работа нескольких телевизионных и радиовещательных программ,
– размещение антенн на опорах различной высоты,
– направленность антенн на зону обслуживания, в том числе и на прилегающую территорию,
– сравнительно высокие излучаемые мощности каждого технического средства – от сотен ватт до 50 кВт,
– работа в диапазонах очень высоких частот (ОВЧ) и ультравысоких частот (УВЧ), где выявлена повышенная биологическая активность электромагнитных полей.
Технические средства подвижной радиосвязи. Особую тревогу с точки зрения защиты человека от электромагнитных излучений вызывает бурное развитие систем подвижной и персональной радиосвязи, работающих в диапазоне 160–1800 МГц. Эти средства связи становятся массовыми, а источники излучения непосредственно приближены к человеку. Базовые станции этих систем размещаются равномерно на селитебных территориях и иногда даже на крышах жилых домов. Радиотелефоны – это источники излучения, размещаемые непосредственно у головы человека.
Радиорелейные системы передачи прямой видимости, тропосферные радиорелейные системы передачи и спутниковые системы передачи. Названные системы предназначены для передачи различных сообщений и работают, как правило, в непрерывном режиме и в диапазоне 0,7–40 ГГц. Мощности используемых передатчиков составляют от долей и единиц ватт до нескольких киловатт.
Все радиосистемы имеют специфику как в построении, так и в работе. Например, антенны радиорелейных систем передачи прямой видимости размещаются на высотах от 15 до 100 м и более. Широко используется многоствольная работа, когда через одну антенну работают передатчики нескольких стволов одной системы или даже систем различных диапазонов (совмещение диапазонов). Такие системы передачи в настоящее время широко используются между базовыми станциями мобильной связи.
Антенны тропосферных радиорелейных систем передачи располагаются в непосредственной близости от поверхности земли. Они представляют собой сложные инженерные сооружения с размерами апертуры 20 x 20 м2, 30 x 30 м2. Широко используется способ передачи, когда одно и то же сообщение передается двумя передатчиками на двух различных частотах через две антенны, что существенно осложняет электромагнитную обстановку вблизи этих станций.
Направление максимального излучения антенн спутниковых систем передачи составляет, как минимум, несколько градусов по отношению к поверхности земли. В том случае, когда они работают через спутник, находящийся на эллиптической орбите, используются поворотные антенны, обеспечивающие слежение за спутником по мере его орбитального движения.
В силу специфики размещения излучающих средств телекоммуникаций, сложившейся в настоящее время, их концентрации в одном или близко расположенных местах, зачастую разных частотных диапазонов и разного функционального назначения, в зонах действия совокупности этих средств оказывается не только производственный персонал, но и население, проживающее на территории, примыкающей к излучаемому объекту.
Недооценка электромагнитных полей, как загрязняющего окружающую среду фактора, привела к ухудшению экологической ситуации в стране, что следует связывать также: с недостаточностью до 1994–1996 гг. научно обоснованной нормативно-методической базы оценки степени загрязнения окружающей среды электромагнитными полями; с преобладанием ведомственных, коммерческих и потребительских подходов к использованию технических средств, излучающих электромагнитную энергию в окружающую среду; со слабой материально-технической базой электромагнитного мониторинга; с отсутствием должного внимания к экологическому воспитанию, образованию и просвещению не только населения, но и специалистов.
Биологическое действие электромагнитных полей. В мировой практике исследований различают два вида воздействия электромагнитных полей на биологические объекты:
– тепловое действие, к которому относят потери на токи проводимости и смещения в тканях организма, обладающих конечным удельным сопротивлением, отражение на границах раздела и, в частности, на границе "воздух – ткань", глубину проникновения в ткани, стоячие волны в замкнутых объемах, перераспределение энергии через кровь;
– специфическое действие, которое проявляется во множестве явлений и эффектов, например, резонансное поглощение электромагнитной энергии белковыми молекулами (это объясняет мутагенные явления), прямое и непрямое воздействие на центральную нервную систему, нервно-мышечные эффекты, явление "жемчужной нити" (выстраивание суспензированных молекул параллельно силовым линиям поля, что приводит к разрывам молекулярных связей), поляризация молекул и др.
Известно, что биологическая активность электромагнитных излучений возрастает с уменьшением длины волны, что приводит к большей "агрессивности" действия полей радиочастот по сравнению с полями промышленной частоты. К критическим органам и системам организма человека в этом плане относят центральную нервную систему, глаза, гонады. Известны эффекты, связанные с сердечно-сосудистой и нейроэндокринной системами, с системой крови, иммунитета, обменных процессов и т. д.
В работах отечественных и зарубежных авторов представлено описание ряда симптомов, обнаруженных у персонала, подверженного действию электромагнитных полей радиочастот. Все эти симптомы, называемые по разному (астенический синдром, синдром хронического переоблучения, микроволновая болезнь), основаны на субъективных жалобах, таких как головная боль, нарушение сна, слабость, снижение либидо, импотенция, боль в груди, чувство общего недомогания.
Описываются также лабильные функциональные сердечно-сосудистые изменения, включая брадикардию (иногда тахикардию), артериальную гипертонию (или гипотонию), изменения сердечной проводимости. Проведенные исследования по оценке здоровья работающих позволили разделить заболеваемость на три основные категории: неврастения, функциональные нарушения пищеварительного тракта и сердечно-сосудистые нарушения с отклонениями данных электрокардиографии.
Различают поражения острые и хронические. Первые встречаются крайне редко – при авариях или грубых нарушениях техники безопасности. Вторые отличаются полисимптомностью со стороны различных органов и систем. При этом характерны выраженная астения, диэнцефальные расстройства, угнетение функции половых желез. В клинической картине выделяют три ведущих синдрома – астенический, астеновегетативный, гипоталамический.
В плане электромагнитной безопасности особый интерес представляет влияние излучения технических средств систем подвижной связи, так как они находятся в непосредственной близости от тела человека.
Характер воздействия электромагнитных полей. Воздействие электромагнитных полей может носить характер: изолированного – от одного источника, сочетанного – от двух и более источников одного частотного диапазона, смешанного – от двух и более источников электромагнитных полей различных частотных диапазонов, комбинированного – в случае действия какого-либо другого неблагоприятного нормируемого воздействующего фактора.
Воздействие может быть постоянным и прерывистым. Воздействию может подвергаться все тело человека – общее облучение – или части тела – локальное облучение.
Три зоны излучения. Излучаемому электромагнитному полю характерно наличие трех зон излучения:
– ближняя зона (зона индукции). Для этой зоны характерен большой запас реактивной энергии, соотношение между напряженностью электрического и магнитного полей может быть произвольным;
– промежуточная зона (зона интерференции). Для этой зоны характерно наличие и реактивной и свободно распространяющейся энергии;
– дальняя зона (волновая зона). Ее ближняя граница зависит от относительных размеров излучающего устройства. Для этой зоны характерно сформировавшееся свободно распространяющееся поле. Напряженность электрического и магнитного полей связаны через характеристическое сопротивление среды распространения.
Требования к источникам электромагнитных полей радиочастот.
Выпускаемая на территории Российской Федерации и ввозимая из-за границы продукция должна обеспечивать требования СанПиН 2.2.4./2.1.8.055-96 и ГН 2.1.8./2.2.4.019-94.
Требования к размещению передающих радиотехнических объектов. Размещение и ввод в эксплуатацию радиотехнических объектов, излучающих электромагнитную энергию в окружающую среду, допускается с разрешения соответствующего центра Госсанэпиднадзора России при выполнении действующих норм и правил. На технических территориях передающих радиотехнических объектов не допускается размещение жилых и общественных зданий. В целях защиты населения от воздействия электромагнитных полей устанавливаются санитарные зоны. Для снижения уровней электромагнитных полей на селитебных территориях и уменьшения санитарных зон передающие радиотехнические объекты размещают на естественных возвышенностях, насыпях, эстакадах и пр. В санитарных зонах запрещается размещать любые здания, предназначенные для круглосуточного пребывания людей. При необходимости защиты зданий следует предусматривать соответствующие мероприятия.
При эксплуатации ракетно-космической техники оказывается воздействие на атмосферу, включая стратосферный озон, а также на подстилающую поверхность и экосистемы.
Районы падения отделяющихся частей ракет-носителей. Основными факторами негативного воздействия ракетно-космической деятельности на окружающую природную среду в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей являются:
– загрязнение отдельных участков почвы, поверхностных и грунтовых вод компонентами ракетных топлив;
– засорение территорий районов падения элементами отделяющихся конструкций ракет-носителей;
– возможность взрывов и возникновения локальных очагов пожаров при падении ступеней средств выведения;
– механические повреждения почвы и растительности, в том числе при последующей эвакуации отделяющихся частей ракет-носителей.
Анализ материалов комплексной оценки влияния пусков ракетно-космической техники на экологическое состояние районов падения и прилегающих территорий позволяет сделать следующие основные выводы:
– интенсивный атмосферный перенос загрязнений с места падения происходит в течение нескольких часов после приземления ступеней и не достигает в опасных концентрациях границ районов падения;
– анализ статистических данных заболеваемости населения административных районов, на территории которых расположены районы падения, в частности, на территории Архангельской области и Саяно-Алтайского региона, где были проведены специальные обследования, не выявил увеличения случаев заболеваемости по сравнению с другими районами соответствующих регионов.
В 1998 г. осуществлено 24 запуска ракет-носителей (РН), в том числе РН "Протон" – 7, "Союз" – 8, "Молния" – 3, "Космос" – 2, "Циклон" – 1, "Зенит" – 3 (с космодромов "Байконур" и "Плесецк" – соответственно 17 и 7). Кроме того, проведен экспериментальный запуск космического аппарата с подводной лодки из акватории Северного Ледовитого океана с использованием баллистической ракеты.
Пуск РН "Зенит", проведенный с космодрома "Байконур" 10 сентября 1998 г. по заказу КБ "Южное" (Украина) в рамках проекта "Глобалстар", закончился аварийным выключением двигателя второй ступени, последующим взрывом и падением остатков РН в район падения, расположенный на территории республик Алтай, Хакасия и Тыва.
Оплата в счет компенсации нанесенного ущерба и работ по его оценке произведена в соответствии с действующим законодательством.
В целях снижения негативных экологических и социально-экономических последствий ракетно-космической деятельности в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей в рамках договоров Министерства обороны Российской Федерации с администрациями соответствующих субъектов Российской Федерации, на территориях которых расположены районы падения, проводятся мероприятия по обеспечению безопасности населения, проживающего в этих районах, и ведется экологическая паспортизация районов падения.
В 1997–1998 гг. с учетом требований Госкомэкологии России разработан и утвержден макет экологического паспорта района падения отделяющихся частей ракет-носителей. Ранее были разработаны и утвержденывременные экологические паспорта на 4 района падения, расположенные на территории Архангельской области и Республики Алтай.
В 1998 г. работы по экологической паспортизации районов падения отделяющихся частей ракет-носителей продолжались. Разработаны проекты экологических паспортов на 6 районов падения, расположенных на территории Алтайского края, Томской области и Ханты-Мансийского автономного округа. Согласование этих паспортов с субъектами Федерации планируется на 1999 г.
Паспортизация сухопутных районов падения отделяющихся частей ракет-носителей будет продолжена в 1999–2000 гг. в рамках "Плана проведения экологических обследований районов падения ракет-носителей и информирования органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации".
Проведен ряд комплексных медицинских и специальных исследований по оценке влияния на население и окружающую среду регионов, в которых расположены поля падения РН, проливов ракетных топлив.
В частности, в 1998 г. проведена оценка масштабов загрязнения районов падения вторых ступеней ракет-носителей "Протон" и "Союз" в Саяно-Алтайском регионе за весь период их эксплуатации.
Площадь загрязнения фрагментами отделяющихся частей ракет-носителей составляет 6,5 тыс. км2 в Алтайском крае и 3,7 тыс. км2 в Республике Алтай. Общие остатки компонентов ракетных топлив в отделяющихся ступенях с начала использования РП составили: гептила – 5,4 т, тетраоксида азота – 19 т, углеводородных горючих – 32 т. Взяты пробы почвы, растений, воды на содержание компонентов ракетных топлив на территориях, прилегающих к районам падения. Среднее содержание компонентов ракетных топлив и их производных по всей выборке: в почвах – гептила – 0,52 мг/кг, тетраметилтетразина – 0,06 мг/кг, диметиламина – 0,27 мг/кг; в растениях – гептила – 0,09 мг/кг. Исследования и оценка наличия компонентов ракетных топлив и их производных в грунтовых и подземных водах районов падения и прилегающих к ним территорий не проводились. В питьевой воде гептил не обнаружен. Основным компонентом ракетного топлива, выявленным на загрязненной территории, является гептил, поступающий аэрогенным путем при разрушении отделяющихся частей ракет-носителей и относительно стабильно сохраняющийся в почвенном покрове.
Концентрации всех производных компонентов ракетных топлив в природных средах Алтайского края находятся в основном ниже регламентируемых пределов.
К числу неотложных мероприятий, ускорение реализации которых позволит свести к минимуму ущерб, наносимый населению и окружающей природной среде ракетно-космической деятельностью, относятся:
– завершение санитарно-гигиенического нормирования содержания компонентов ракетных топлив в объектах окружающей природной среды;
– разработка технологических процессов и создание высокоэффективных технологических средств для детоксикации и рекультивации грунта при проливах компонентов ракетных топлив, а также для нейтрализации и утилизации изделий и агрегатов ракетно-космической техники;
– модернизация ракет-носителей с целью снижения уровня отрицательного воздействия на окружающую природную среду при их испытаниях и эксплуатации;
– организация и проведение мероприятий по экологической реабилитации районов падения отделяющихся частей ракет-носителей.
Реализация перечисленных выше мероприятий предусмотрена проектом федеральной целевой программы "Обеспечение экологической безопасности ракетно-космической деятельности" (программа "Экос-РФ").
В течение 1998 г. вступил в действие ряд документов, касающихся вопросов обеспечения экологической безопасности при осуществлении ракетно-космической деятельности.
В целях организации работы и координации деятельности по защите интересов субъектов Российской Федерации, территория которых подвержена неблагоприятному влиянию ракетно-космической деятельности, для обеспечения экологической безопасности на таких территориях, а также для защиты интересов юридических лиц и граждан, которым причинен ущерб в результате ракетно-космической деятельности, 12 ноября 1998 г. принято постановление Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации "О создании Временной комиссии Совета Федерации по защите интересов субъектов Российской Федерации, юридических лиц и граждан от неблагоприятных последствий ракетно-космической деятельности". В декабре 1998 г. утверждено Положение, определяющее цели, задачи и функции, порядок формирования и деятельности данной комиссии, а также план работы на 1999 г.
В 1998 г. при участии Госкомэкологии России в соответствии с требованиями п. 3 постановления Правительства Российской Федерации от 15 августа 1998 г. № 1039 "О Правилах оповещения органов исполнительной власти при запуске космического аппарата с ядерным источником энергии, а также оповещения органов местного самоуправления и оказания при необходимости помощи населению в случае аварийного возвращения такого аппарата на Землю" начаты работы по подготовке концепции создания единой системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций космического характера.
Продолжались работы по совершенствованию договорных отношений между Министерством обороны Российской Федерации и субъектами Российской Федерации по использованию территорий под районы падения отделяющихся частей ракет-носителей. Постановление Правительства Российской Федерации от 24 марта 1998 г. № 350 "О внесении изменений и дополнений в постановление Правительства Российской Федерации от 31 мая 1995 г. № 536 "О порядке и условиях эпизодического использования районов падения отделяющихся частей ракет" утвердило методику расчета компенсационных выплат субъектам Российской Федерации за разовое использование районов падения при проведении запусков космических аппаратов (за исключением запусков в интересах обороны, безопасности страны и в соответствии с Федеральной космической программой).
Воздействие ракетно-космической техники на атмосферу. Степень воздействия запусков ракет-носителей (РН) на приземную атмосферу и озоновый слой характеризуется следующими основными показателями:
– уменьшение стратосферного озона при пусках носителей на жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) составляет в зависимости от класса носителя 0,00002–0,003% по отношению к общему уровню его разрушения;
– доля оксидов азота, выбрасываемых при пусках ракет-носителей, весьма мала и составляет менее 0,01% аналогичных выбросов, производимых объектами промышленности, теплоэнергетики и транспорта;
– выбросы в атмосферу углекислого газа составляют не более 0,00004% выбросов этого вещества другими антропогенными источниками.
Таким образом, воздействие продуктов сгорания ракетного топлива на нижние и средние слои атмосферы существенно ниже по сравнению с другими техногенными источниками загрязнения.
Вместе с тем предприятия ракетно-космической промышленности продолжают работы, направленные на снижение негативного влияния пусков ракетной техники на приземную атмосферу.
Исследования показывают, что запуски ракет-носителей оказывают определенное воздействие на верхнюю атмосферу. При этом могут изменяться ее химический состав и проявляться динамические, тепловые, электромагнитные эффекты воздействия. Данные зондирования показывают, что после запуска ракеты-носителя в течение примерно 1 ч происходит частичная перестройка структуры ионосферы на расстояниях до 2 тыс. км, которая проявляется в возникновении волновых возмущений ионосферы различного масштаба.
В целом минимизация влияния пусков ракет-носителей на атмосферу может достигаться их рациональным планированием.
Воздействие воздушных судов на верхние слои атмосферы. Полеты дозвуковых и будущих сверхзвуковых самолетов, как показывают исследования, обобщенные Международной организацией гражданской авиации (ИКАО), могут оказывать существенное влияние на верхние слои атмосферы в результате выбросов продуктов сгорания топлива. Так, вклад воздушных судов гражданской авиации в выбросы оксидов азота на больших высотах оценивается в 55% при том, что на малых высотах он составляет 2–4%, а по диоксиду углерода и потреблению топлива доля гражданской авиации в общем объеме выбросов и потребления ископаемого топлива оценивается величиной примерно в 3%.
Результаты моделирования воздействия авиации на окружающую среду показывают, что выбросы оксидов азота всеми имеющимися в мире дозвуковыми воздушными судами, выполняющими полеты в верхних слоях тропосферы (на высотах 10–13 км), могут привести к увеличению концентрации озона на 4–6%, а в средних и высоких широтах Северного полушария, в том числе в воздушных коридорах, открытых для мировой гражданской авиации над территорией России, увеличение концентрации озона может достичь 9%. Озон, присутствующий в повышенных концентрациях в верхних слоях тропосферы, как и диоксид углерода, усиливает "парниковый эффект" и может содействовать глобальному изменению климата.
Напротив, выбросы оксидов азота сверхзвуковыми самолетами в стратосфере (на высотах около 20 км) могут приводить к истощению озонового слоя (появление озоновых дыр), который защищает поверхность Земли, население, растительный и животный мир от жесткого ультрафиолетового излучения. При этом чувствительность стратосферы к воздействию авиации неизмеримо выше, чем тропосферы.
В связи с усиливающейся обеспокоенностью влияния авиации на глобальные атмосферные процессы ИКАО приступила к разработке новых стандартов по ограничению выбросов оксидов азота сверхзвуковыми самолетами, обеспечивающих минимальное и допустимое воздействие на атмосферу.
Относительно дозвуковых самолетов в 1998 г. произошло очередное, третье по счету, ужесточение международного стандарта по выбросам оксидов азота. Россия вносит посильную лепту в эту деятельность.