Utjecaj električne energije na voćke. Električno polje Zemlje je izvor energije. Analiza proučene literature

Elektrifikacija tla i žetva

Kako bi se povećala produktivnost poljoprivrednih biljaka, čovječanstvo se dugo okrenulo tlu. Činjenica da električna energija može povećati plodnost gornjeg obradivog sloja zemlje, odnosno povećati njegovu sposobnost stvaranja velikog uroda, odavno je dokazana eksperimentima znanstvenika i praktičara. Ali kako to učiniti bolje, kako povezati elektrifikaciju tla s postojećim tehnologijama za njegovu obradu? To su problemi koji ni sada nisu do kraja riješeni. Pritom ne smijemo zaboraviti da je tlo biološki objekt. A nesposobnom intervencijom u ovom etabliranom organizmu, osobito s tako moćnim alatom kao što je struja, moguće je nanijeti mu nepopravljivu štetu.

Prilikom elektrifikacije tla vide, prije svega, način utjecaja na korijenski sustav biljaka. Do danas je prikupljeno mnogo podataka koji pokazuju da slaba električna struja koja prolazi kroz tlo potiče procese rasta biljaka. No, je li to rezultat izravnog djelovanja elektriciteta na korijenski sustav, a preko njega i na cijelu biljku, ili je to posljedica fizikalnih i kemijskih promjena u tlu? Određeni korak ka razumijevanju problema svojedobno su poduzeli lenjingradski znanstvenici.

Eksperimenti koje su provodili bili su vrlo sofisticirani, jer su morali otkriti duboko skrivenu istinu. Uzeli su male polietilenske cijevi s rupama, u koje su posađene sadnice kukuruza. Epruvete su napunjene hranjivom otopinom s kompletnim skupom kemijskih elemenata potrebnih za sadnice. A kroz njega je uz pomoć kemijski inertnih platinastih elektroda prolazila stalna električna struja od 5-7 μA / sq. vidi Volumen otopine u komorama održavan je na istoj razini dodavanjem destilirane vode. Zrak, koji je korijenima prijeko potreban, sustavno je dovođen (u obliku mjehurića) iz posebne plinske komore. Sastav hranjive otopine kontinuirano je praćen senzorima jednog ili drugog elementa - ionsko-selektivnim elektrodama. A prema registriranim promjenama zaključili su što je i u kojoj količini apsorbiralo korijenje. Svi ostali kanali za istjecanje kemijskih elemenata su blokirani. Paralelno je radila i kontrolna varijanta u kojoj je sve bilo apsolutno isto, s izuzetkom jedne stvari - kroz otopinu nije propuštena električna struja. I što?

Od početka eksperimenta prošlo je manje od 3 sata, a razlika između upravljačke i električne opcije već je izašla na vidjelo. U potonjem, korijenje aktivnije apsorbira hranjive tvari. Ali, možda, nisu u pitanju korijeni, već ioni, koji su se pod utjecajem vanjske struje počeli brže kretati u otopini? Da bi se odgovorilo na to pitanje, u jednom od pokusa izmjereni su biopotencijali presadnica i u određeno vrijeme u „rad“ uključeni hormoni rasta. Zašto? Da, jer bez ikakve dodatne električne stimulacije mijenjaju aktivnost apsorpcije iona korijenjem i bioelektrične karakteristike biljaka.

Na kraju pokusa, autori su donijeli sljedeće zaključke: „Prolazak slabe električne struje kroz hranjivu otopinu, u koju je uronjen korijenski sustav presadnica kukuruza, djeluje stimulativno na apsorpciju kalijevih iona i nitrata. dušika iz hranjive otopine biljaka.” Dakle, na kraju krajeva, struja potiče aktivnost korijenskog sustava? Ali kako, kroz koje mehanizme? Kako bismo bili potpuno uvjerljivi u efektu korijena struje, postavljen je još jedan pokus u kojem je bila i hranjiva otopina, bilo je korijena, sada krastavaca, a izmjereni su i biopotencijali. I u ovom eksperimentu, rad korijenskog sustava poboljšao se električnom stimulacijom. Međutim, još je daleko od otkrivanja načina njezina djelovanja, iako je već poznato da električna struja ima i izravne i neizravne učinke na biljku, čiji je stupanj utjecaja određen brojnim čimbenicima.

U međuvremenu su se proširila i produbila istraživanja učinkovitosti elektrifikacije tla. Danas se najčešće provode u staklenicima ili u uvjetima vegetacijskih pokusa. To je i razumljivo, jer se jedino tako mogu izbjeći pogreške koje se nenamjerno rade pri pokusima na terenu, u kojem je nemoguće uspostaviti kontrolu nad svakim pojedinim čimbenikom.

Vrlo detaljne pokuse s elektrifikacijom tla proveo je u Lenjingradu znanstvenik V. A. Shustov. U blago podzolično ilovasto tlo dodao je 30% humusa i 10% pijeska i kroz tu masu okomito na korijenski sustav između dvije čelične ili ugljične elektrode (potonje su se pokazale bolje) prošla je struja industrijske frekvencije gustoće 0,5 mA / sq. vidi Žetva rotkvica povećana za 40-50%. Ali istosmjerna struja iste gustoće smanjila je skupljanje ovih korijenskih usjeva u usporedbi s kontrolom. I samo smanjenje njegove gustoće na 0,01-0,13 mA / sq. cm uzrokovao je povećanje prinosa na razinu dobivenu upotrebom izmjenične struje. Koji je razlog?

Korištenjem označenog fosfora utvrđeno je da izmjenična struja iznad navedenih parametara povoljno utječe na apsorpciju ovog važnog električnog elementa u biljkama. Također je zabilježen pozitivan učinak istosmjerne struje. Sa svojom gustoćom od 0,01 mA / sq. cm, dobiven je usjev približno jednak onom dobivenom upotrebom izmjenične struje gustoće od 0,5 mA / sq. pogledajte Usput, od četiri testirane frekvencije izmjenične struje (25, 50, 100 i 200 Hz) najboljom se pokazala frekvencija od 50 Hz. Ako su biljke bile prekrivene uzemljenom rešetkom za sijanje, tada je prinos povrtnih kultura bio značajno smanjen.

Armenski istraživački institut za mehanizaciju i elektrifikaciju poljoprivrede koristio je električnu energiju za poticanje biljaka duhana. Proučavali smo širok raspon gustoća struje koje se prenose u poprečnom presjeku sloja korijena. Za izmjeničnu struju bio je 0,1; 0,5; 1,0; 1.6; 2,0; 2,5; 3,2 i 4,0 a / sq. m, za stalno - 0,005; 0,01; 0,03; 0,05; 0,075; 0,1; 0,125 i 0,15 a/sq. m. Kao hranjivi supstrat korištena je mješavina koja se sastoji od 50% crne zemlje, 25% humusa i 25% pijeska. Gustoće struje od 2,5 a/m2 pokazale su se najoptimalnijim. m za varijabilnu i 0,1 a / sq. m za konstantno s kontinuiranom opskrbom električnom energijom za mjesec i pol. Istodobno, prinos suhe mase duhana u prvom je slučaju premašio kontrolu za 20%, au drugom - za 36%.

Ili rajčice. Eksperimentatori su stvorili konstantno električno polje u svojoj korijenskoj zoni. Biljke su se razvijale mnogo brže od kontrola, osobito u fazi pupanja. Imali su veću površinu lista, povećana je aktivnost enzima peroksidaze, pojačano disanje. Kao rezultat, povećanje prinosa iznosilo je 52%, a to se dogodilo uglavnom zbog povećanja veličine plodova i njihovog broja po biljci.

Istosmjerna struja koja prolazi kroz tlo također ima blagotvoran učinak na voćke. To je primijetio I. V. Michurin i uspješno primijenio njegov najbliži pomoćnik I. S. Gorshkov, koji je u svojoj knjizi "Članci o voćarstvu" (Moskva, Ed. Selsk. Liter., 1958.) posvetio cijelo jedno poglavlje ovoj problematici. U tom slučaju voćke brže prolaze kroz djetinjstvo (znanstvenici kažu "juvenilni") fazu razvoja, povećavaju se otpornost na hladnoću i otpornost na druge nepovoljne čimbenike okoliša, kao rezultat toga, povećava se produktivnost. Kako ne bih bio neutemeljen, navest ću konkretan primjer. Kada je stalna struja propuštena kroz tlo na kojem su rasla mlada crnogorična i listopadna stabla tijekom dnevnog razdoblja, u njihovom su se životu dogodile brojne izvanredne pojave. U lipnju-srpnju pokusna stabla odlikovala su se intenzivnijom fotosintezom, koja je bila rezultat poticanja rasta biološke aktivnosti tla strujom, povećanja brzine kretanja iona tla i bolje apsorpcije korijenskim sustavom biljaka. Štoviše, struja koja teče u tlu stvorila je veliku potencijalnu razliku između biljaka i atmosfere. A to je, kao što je već spomenuto, samo po sebi povoljan čimbenik za stabla, osobito mlada. U sljedećem pokusu, provedenom pod filmskim pokrovom, uz kontinuirani prijenos istosmjerne struje, fitomasa jednogodišnjih sadnica bora i ariša porasla je za 40-42%. Ako bi se ova stopa rasta zadržala nekoliko godina, onda nije teško zamisliti kolika bi to bila velika korist.

Zanimljiv eksperiment o utjecaju električnog polja između biljaka i atmosfere izveli su znanstvenici Instituta za fiziologiju biljaka Akademije znanosti SSSR-a. Otkrili su da fotosinteza ide brže, što je veća potencijalna razlika između biljaka i atmosfere. Tako, na primjer, ako držite negativnu elektrodu u blizini biljke i postupno povećavate napon (500, 1000, 1500, 2500 V), tada će se intenzitet fotosinteze povećati. Ako su potencijali biljke i atmosfere blizu, tada biljka prestaje apsorbirati ugljični dioksid.

Valja napomenuti da je provedeno dosta pokusa na elektrifikaciji tla, kako kod nas tako i u inozemstvu. Utvrđeno je da ovaj učinak mijenja kretanje različitih vrsta vlage u tlu, pospješuje reprodukciju niza tvari koje su biljke teško probavljive te izaziva široku paletu kemijskih reakcija koje mijenjaju reakciju tla. otopina tla. Kada električni utjecaj na tlo slabim strujama, mikroorganizmi se u njemu bolje razvijaju. Određeni su i parametri električne struje, koji su optimalni za različita tla: od 0,02 do 0,6 mA/sq. cm za istosmjernu struju i od 0,25 do 0,5 mA / sq. vidjeti za izmjeničnu struju. Međutim, u praksi, struja ovih parametara, čak i na sličnim tlima, možda neće dati povećanje prinosa. To je zbog raznih čimbenika koji nastaju kada električna energija stupa u interakciju s tlom i biljkama koje se na njemu uzgajaju. U tlu koje pripada istoj klasifikacijskoj kategoriji, u svakom konkretnom slučaju, mogu postojati potpuno različite koncentracije vodika, kalcija, kalija, fosfora i drugih elemenata, mogu postojati različiti uvjeti prozračivanja, a samim tim i prolazak samog sebe. redoks procesi itd. Konačno, ne treba zaboraviti na konstantno mijenjanje parametara atmosferskog elektriciteta i zemaljskog magnetizma. Mnogo toga ovisi i o korištenim elektrodama i načinu električnog izlaganja (konstantno, kratkotrajno itd.). Ukratko, potrebno je u svakom slučaju pokušati odabrati, probati i odabrati...

Zbog ovih i niza drugih razloga, elektrifikacija tla, iako pridonosi povećanju prinosa poljoprivrednih biljaka, a često i prilično značajna, još nije dobila široku praktičnu primjenu. Shvativši to, znanstvenici traže nove pristupe ovom problemu. Dakle, predlaže se tretiranje tla električnim pražnjenjem kako bi se u njemu fiksirao dušik - jedno od glavnih "posuda" za biljke. Da bi se to postiglo, u tlu i atmosferi stvara se kontinuirano lučno pražnjenje niske snage izmjenične struje visokog napona. A tamo gdje "radi", dio atmosferskog dušika prelazi u nitratne oblike, koje biljke asimiliraju. Međutim, to se, naravno, događa na malom području terena i prilično je skupo.

Učinkovitiji je drugi način povećanja količine asimilabilnih oblika dušika u tlu. Sastoji se od korištenja električnog pražnjenja četkom koji se stvara izravno u obradivom sloju. Pražnjenje četkom je oblik plinskog pražnjenja koji se javlja pri atmosferskom tlaku na metalnom vrhu na koji se primjenjuje visoki potencijal. Veličina potencijala ovisi o položaju druge elektrode i polumjeru zakrivljenosti vrha. Ali u svakom slučaju, treba ga mjeriti u deset kilovolti. Zatim, na vrhu vrha, pojavljuje se snop isprekidanih i brzo miješanih električnih iskri poput četke. Takav ispust uzrokuje stvaranje velikog broja kanala u tlu u koje prolazi značajna količina energije i, kako su pokazali laboratorijski i terenski pokusi, doprinosi povećanju oblika dušika koje biljke apsorbiraju u tlu. i, kao rezultat, povećanje prinosa.

Još učinkovitije je korištenje elektrohidrauličkog učinka u obradi tla, koji se sastoji u stvaranju električnog pražnjenja (električne munje) u vodi. Ako se dio tla stavi u posudu s vodom i u toj posudi se napravi električno pražnjenje, tada će se čestice tla zgnječiti, oslobađajući veliku količinu elemenata potrebnih biljkama i vezanjem atmosferskog dušika. Ovaj utjecaj električne energije na svojstva tla i na vodu vrlo povoljno utječe na rast biljaka i njihovu produktivnost. S obzirom na veliku perspektivu ove metode elektrifikacije tla, pokušat ću o tome detaljnije govoriti u zasebnom članku.

Još jedan način elektrifikacije tla vrlo je znatiželjan - bez vanjskog izvora struje. Ovaj smjer razvija Kirovogradski istraživač IP Ivanko. Vlagu tla smatra svojevrsnim elektrolitom, koji je pod utjecajem Zemljinog elektromagnetskog polja. Na granici metal-elektrolit, u ovom slučaju, otopina metal-tlo, javlja se galvansko-električni efekt. Konkretno, kada je čelična žica u tlu, na njezinoj površini nastaju katodne i anodne zone kao rezultat redoks reakcija, a metal se postupno otapa. Kao rezultat toga, na granicama međufaza nastaje razlika potencijala, koja doseže 40-50 mV. Također se formira između dvije žice položene u tlo. Ako su žice, na primjer, na udaljenosti od 4 m, tada je razlika potencijala 20-40 mV, ali jako varira ovisno o vlazi i temperaturi tla, njegovom mehaničkom sastavu, količini gnojiva i drugim čimbenicima. .

Autor je elektromotornu silu između dviju žica u tlu nazvao "agro-EMF", uspio je ne samo izmjeriti, već i objasniti opće obrasce po kojima se ona formira. Karakteristično je da u određenim razdobljima, u pravilu, kada se mijenjaju mjesečeve faze i vrijeme, igla galvanometra, kojom se mjeri struja koja nastaje između žica, dramatično mijenja svoj položaj - promjene koje prate takve pojave u stanje Zemljinog elektromagnetskog polja, koje se prenosi na "elektrolit" tla.

Na temelju ovih ideja, autor je predložio stvaranje elektrolizabilnih agronomskih polja. U tu svrhu posebna tegljačka jedinica distribuira čeličnu žicu promjera 2,5 mm namotanu iz bubnja duž dna utora do dubine od 37 cm površine tla. Nakon 12 m po širini polja, operacija se ponavlja. Imajte na umu da žica postavljena na ovaj način ne ometa uobičajene poljoprivredne radove. Pa, ako je potrebno, čelične žice mogu se lako ukloniti iz tla pomoću jedinice za odmotavanje i namotavanje za mjerenje žice.

Eksperimentima je utvrđeno da se ovom metodom na elektrodama inducira "agro-emf" od 23-35 mV. Budući da elektrode imaju različite polaritete, između njih nastaje zatvoreni električni krug kroz vlažno tlo kroz koje teče istosmjerna struja gustoće od 4 do 6 μA / sq. vidi anodu. Prolazeći kroz otopinu tla kao kroz elektrolit, ova struja podupire procese elektroforeze i elektrolize u plodnom sloju, zbog čega kemijske tvari tla potrebne biljkama prelaze iz teško probavljivih u lako probavljive oblike. Osim toga, pod utjecajem električne struje brže se humiziraju svi biljni ostaci, sjeme korova, uginuli životinjski organizmi, što dovodi do povećanja plodnosti tla.

Kao što se može vidjeti, u ovoj varijanti elektrizacija tla se događa bez umjetnog izvora energije, samo kao rezultat djelovanja elektromagnetskih sila našeg planeta.

U međuvremenu, zbog te "besplatne" energije, u pokusima je dobiven vrlo visok porast prinosa zrna - do 7 centi po hektaru. S obzirom na jednostavnost, pristupačnost i dobru učinkovitost predložene tehnologije elektrifikacije, vrtlari amateri koje zanima ova tehnologija mogu detaljnije pročitati u članku I. P. 7 iz 1985. Prilikom uvođenja ove tehnologije autor savjetuje postavljanje žica u smjeru od sjevera prema jugu, a poljoprivredno bilje koje se uzgaja iznad njih od zapada prema istoku.

Ovim sam člankom pokušao zainteresirati vrtlare amatere za korištenje raznih biljaka u procesu uzgoja, pored poznatih tehnologija za njegu tla, elektrotehnike. Relativna jednostavnost većine metoda elektrifikacije tla, dostupnih osobama koje su stekle znanja iz fizike, čak iu okviru srednjoškolskog programa, omogućuje njihovo korištenje i testiranje na gotovo svakoj okućnici pri uzgoju povrća, voća i bobičastog voća. , cvjetno-ukrasne, ljekovite i druge biljke. Eksperimentirao sam i s elektrifikacijom tla istosmjernom strujom 60-ih godina prošlog stoljeća pri uzgoju presadnica i presadnica voćarskih i bobičastih kultura. U većini pokusa uočena je stimulacija rasta, ponekad vrlo značajna, osobito kod uzgoja sadnica trešanja i šljiva. Stoga, dragi vrtlari amateri, pokušajte isprobati neki način elektrifikacije tla u nadolazećoj sezoni na bilo kojoj kulturi. Što ako vam sve dobro prođe, a sve ovo može se pokazati kao jedan od rudnika zlata?

V. N. Šalamov

Biološki utjecaj električnih i magnetskih polja na organizam ljudi i životinja dosta je proučavan. Uočeni učinci u ovom slučaju, ako se pojave, još uvijek nisu jasni i teško ih je utvrditi, pa ova tema ostaje relevantna.

Magnetska polja na našem planetu imaju dvostruko podrijetlo – prirodno i antropogeno. Prirodna magnetska polja, takozvane magnetske oluje, nastaju u Zemljinoj magnetosferi. Antropogeni magnetski poremećaji pokrivaju manje područje od prirodnih, ali je njihovo očitovanje znatno intenzivnije, pa stoga donosi i opipljiviju štetu. Kao rezultat tehničke aktivnosti, osoba stvara umjetna elektromagnetska polja, koja su stotine puta jača od prirodnog magnetskog polja Zemlje. Izvori antropogenog zračenja su: moćni radio odašiljači, elektrificirana vozila, dalekovodi (sl. 2.1).

Jedan od najjačih pobuđivača elektromagnetskih valova su struje industrijske frekvencije (50 Hz). Dakle, jakost električnog polja neposredno ispod dalekovoda može doseći nekoliko tisuća volti po metru tla, iako zbog svojstva snižavanja čvrstoće tla, već na udaljenosti od 100 m od vodova, intenzitet pada oštro na nekoliko desetaka volti po metru.

Proučavanjem bioloških učinaka električnog polja utvrđeno je da već pri jakosti od 1 kV / m ono negativno djeluje na ljudski živčani sustav, što zauzvrat dovodi do poremećaja endokrinog aparata i metabolizma u tijelu (bakar, cink, željezo). i kobalta), remeti fiziološke funkcije: otkucaje srca, krvni tlak, moždanu aktivnost, metaboličke procese i imunološku aktivnost.

Od 1972. godine pojavljuju se publikacije u kojima se razmatra učinak električnih polja jačine veće od 10 kV / m na ljude i životinje.

Jačina magnetskog polja proporcionalna je struji i obrnuto proporcionalna udaljenosti; jakost električnog polja proporcionalna je naponu (naboju) i obrnuto proporcionalna udaljenosti. Parametri ovih polja ovise o naponskom razredu, konstrukcijskim značajkama i geometrijskim dimenzijama visokonaponskog dalekovoda. Pojava snažnog i proširenog izvora elektromagnetskog polja dovodi do promjene onih prirodnih čimbenika pod kojima je nastao ekosustav. Električna i magnetska polja mogu inducirati površinske naboje i struje u ljudskom tijelu (slika 2.2). Istraživanja pokazuju,

da je maksimalna struja u ljudskom tijelu izazvana električnim poljem mnogo veća od struje koju uzrokuje magnetsko polje. Dakle, štetan učinak magnetskog polja očituje se samo kada je njegov intenzitet oko 200 A / m., što se događa na udaljenosti od 1-1,5 m od žica linije linije i opasno je samo za osoblje za održavanje pri radu ispod napon. Ova okolnost omogućila je da se zaključi da nema biološkog učinka magnetskih polja industrijske frekvencije na ljude i životinje ispod dalekovoda.kopnena fauna.

Na temelju konstrukcijskih značajki prijenosa snage (sagiranje žice), najveći utjecaj polja očituje se u sredini raspona, gdje je intenzitet za super- i ultravisoke naponske vodove na razini ljudskog rasta 5-20 kV / m i više, ovisno o naponskoj klasi i dizajnu vodova (slika 1.2). Na osloncima, gdje je visina ovjesa žica najveća i utječe efekt zaštite oslonaca, jačina polja je najmanja. Budući da ispod dalekovoda mogu biti ljudi, životinje, vozila, potrebno je procijeniti moguće posljedice dugotrajnog i kratkotrajnog boravka živih bića u električnom polju različite jačine. Najosjetljiviji na električna polja su kopitari i ljudi u obući koja ih izolira od tla. Životinjsko kopito je također dobar izolator. Inducirani potencijal u ovom slučaju može doseći 10 kV, a strujni impuls kroz tijelo pri dodiru uzemljenog predmeta (grana grma, vlat trave) iznosi 100-200 μA. Takvi strujni impulsi sigurni su za tijelo, ali neugodni osjećaji tjeraju kopitare da izbjegavaju trasu visokonaponskih dalekovoda ljeti.

U djelovanju električnog polja na osobu dominantnu ulogu imaju struje koje teku njegovim tijelom. To je određeno visokom vodljivošću ljudskog tijela, gdje prevladavaju organi s krvlju i limfom koja kruži u njima. Trenutno je pokusima na životinjama i ljudima dobrovoljcima utvrđeno da gustoća struje vodljivosti od 0,1 μA/cm 2 i niže ne utječe na funkcioniranje mozga, budući da impulsne biostruje koje obično teku u mozgu znatno premašuju gustoću takva struja vodljivosti. Na />1 μA/cm2, svjetlosni krugovi trepere u očima osobe, veće gustoće struje već hvataju granične vrijednosti stimulacije senzornih receptora, kao i živčanih i mišićnih stanica, što dovodi do pojave straha, nevoljne motoričke reakcije. U slučaju da osoba dodiruje objekte izolirane od tla u zoni električnog polja značajnog intenziteta, gustoća struje u zoni srca uvelike ovisi o stanju „osnovnih“ uvjeta (vrsta obuće, stanje tla itd. .), ali već može doseći te vrijednosti. Pri maksimalnoj struji koja odgovara etah==l5 kV/m (6,225 mA); poznati dio ove struje koja teče kroz područje glave (oko 1/3) i područje glave (oko 100 cm 2) gustoća struje j<0,1 мкА/см 2 , что и подтверждает допустимость принятой в СССР напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.

Za ljudsko zdravlje, problem je odrediti odnos između gustoće struje inducirane u tkivima i magnetske indukcije vanjskog polja, NA. Proračun gustoće struje

je komplicirano činjenicom da njegov točan put ovisi o raspodjeli vodljivosti y u tjelesnim tkivima.

Dakle, specifična vodljivost mozga određena je =0,2 cm/m, a srčanog mišića ==0,25 cm/m. Ako uzmemo polumjer glave 7,5 cm, a srca 6 cm, onda je proizvod  R ispada da je u oba slučaja isto. Stoga se može dati jedna ideja za gustoću struje na periferiji srca i mozga.

Utvrđeno je da je magnetska indukcija koja je sigurna za zdravlje oko 0,4 mT na frekvenciji od 50 ili 60 Hz. U magnetskim poljima (od 3 do 10 mT; f\u003d 10-60 Hz), uočena je pojava treperenja svjetla sličnih onima koji se javljaju pri pritisku na očnu jabučicu.

Gustoća struje inducirane u ljudskom tijelu električnim poljem s veličinom intenziteta E, izračunati ovako:

s različitim koeficijentima k za područje mozga i srca. Značenje k=3  10 -3 cm/Hzm. Prema njemačkim znanstvenicima, jačina polja pri kojoj vibracije kose osjeti 5% ispitanih muškaraca iznosi 3 kV/m, a za 50% ispitanih muškaraca iznosi 20 kV/m. Trenutno nema dokaza da osjećaji uzrokovani djelovanjem polja stvaraju bilo kakav štetni učinak. S obzirom na odnos gustoće struje s biološkim utjecajem, mogu se razlikovati četiri područja prikazana u tablici. 2.1

Tablica 2.1

ljudi ne osjećaju bol tijekom pražnjenja u slučaju dodirivanja uzemljenih predmeta. Upravo je ta vrijednost usvojena kao standard pri radu u električnim instalacijama bez uporabe zaštitne opreme. Ovisnost dopuštenog vremena boravka osobe u električnom polju s intenzitetom E više od praga se aproksimira jednadžbom

Ispunjenje ovog uvjeta osigurava samoizlječenje fiziološkog stanja tijela tijekom dana bez rezidualnih reakcija i funkcionalnih ili patoloških promjena.

Upoznajmo se s glavnim rezultatima studija bioloških učinaka električnih i magnetskih polja koje su proveli sovjetski i strani znanstvenici.

8. veljače 2012. u 10:00 sati

Frekvencijski raspon i valne duljine nekih izvora elektromagnetskog zračenja

Jedan od najmoćnijih pobuđivača elektromagnetskih valova su struje industrijske frekvencije (50 Hz). Dakle, jakost električnog polja neposredno ispod dalekovoda može doseći nekoliko tisuća volti po metru tla, iako zbog svojstva snižavanja čvrstoće tla, već na udaljenosti od 100 m od vodova, intenzitet pada oštro na nekoliko desetaka volti po metru.

Od 1972. godine pojavljuju se publikacije u kojima se razmatra učinak električnih polja jačine veće od 10 kV / m na ljude i životinje.

Istraživanja su pokazala da je maksimalna struja u ljudskom tijelu izazvana električnim poljem mnogo veća od struje uzrokovane magnetskim poljem. Dakle, štetan učinak magnetskog polja očituje se samo kada je njegova snaga oko 200 A / m, što se događa na udaljenosti od 1-1,5 m od žica linije linije i opasno je samo za osoblje za održavanje kada radi pod naponom. . Ova okolnost je omogućila da se zaključi da nema biološkog djelovanja magnetskih polja industrijske frekvencije na ljude i životinje ispod dalekovoda, te je električno polje dalekovoda glavni biološki učinkovit čimbenik u proširenom prijenosu energije koji se može prepreka migraciji raznih vrsta vodene i kopnene faune.

Linije sile električnog i magnetskog polja koje djeluju na osobu koja stoji ispod nadzemnog voda izmjenične struje

Na temelju projektnih značajki prijenosa snage (sagnjenja žice), najveći utjecaj polja očituje se u sredini raspona, gdje je intenzitet za nad- i ultravisoke naponske vodove na razini ljudskog rasta 5 - 20 kV / m i više, ovisno o naponskoj klasi i dizajnu vodova.

Na osloncima, gdje je visina ovjesa žica najveća i utječe efekt zaštite oslonaca, jačina polja je najmanja. Budući da ispod dalekovoda mogu biti ljudi, životinje, vozila, potrebno je procijeniti moguće posljedice dugotrajnog i kratkotrajnog boravka živih bića u električnom polju različite jačine.

Najosjetljiviji na električna polja su kopitari i ljudi u obući koja ih izolira od tla. Životinjsko kopito je također dobar izolator. Inducirani potencijal u ovom slučaju može doseći 10 kV, a strujni impuls kroz tijelo pri dodiru s uzemljenim objektom (grana grma, vlat trave) iznosi 100 - 200 μA. Takvi strujni impulsi sigurni su za tijelo, ali neugodni osjećaji tjeraju kopitare da izbjegavaju put visokonaponskih dalekovoda ljeti.

Trenutno je pokusima na životinjama i ljudima dobrovoljcima utvrđeno da gustoća struje vodljivosti od 0,1 μA/cm i niže ne utječe na funkcioniranje mozga, budući da impulsne biostruje koje obično teku u mozgu znatno premašuju gustoću takvih struja vodljivosti.

Pri gustoći struje vodljivosti od 1 μA/cm, svjetlosni krugovi trepere u očima osobe, veće gustoće struje već hvataju granične vrijednosti stimulacije senzornih receptora, kao i živčanih i mišićnih stanica, što dovodi do pojave straha, nevoljnih motoričkih reakcija.

U slučaju da osoba dodiruje objekte izolirane od tla u zoni električnog polja značajnog intenziteta, gustoća struje u zoni srca uvelike ovisi o stanju „osnovnih“ uvjeta (vrsta obuće, stanje tla itd. .), ali već može doseći te vrijednosti.

Pri maksimalnoj struji koja odgovara Emax == 15 kV/m (6,225 mA), poznati dio ove struje koja teče kroz područje glave (oko 1/3) i područje glave (oko 100 cm), gustoća struje<0,1 мкА/см, что и подтверждает допустимость принятой напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.

Za ljudsko zdravlje, problem je odrediti odnos između gustoće struje inducirane u tkivima i magnetske indukcije vanjskog polja, V. Proračun gustoće struje

je komplicirano činjenicom da njegov točan put ovisi o raspodjeli vodljivosti y u tjelesnim tkivima.

Dakle, specifična vodljivost mozga određena je s y=0,2 cm/m, a srčanog mišića y=0,25 cm/m. Ako polumjer glave uzmemo kao 7,5 cm, a polumjer srca 6 cm, tada je umnožak yR jednak u oba slučaja. Stoga se može dati jedna ideja za gustoću struje na periferiji srca i mozga.

Utvrđeno je da je magnetska indukcija koja je sigurna za zdravlje oko 0,4 mT na frekvenciji od 50 ili 60 Hz. U magnetskim poljima (od 3 do 10 mT, f = 10 - 60 Hz) uočena je pojava treperenja svjetla, sličnih onima koji se javljaju pri pritisku na očnu jabučicu.

Gustoća struje koju u ljudskom tijelu inducira električno polje s veličinom intenziteta E izračunava se na sljedeći način:

s različitim k koeficijentima za regije mozga i srca.

Vrijednost k=3-10-3 cm/Hzm.

Prema njemačkim znanstvenicima, jačina polja pri kojoj vibracije kose osjeti 5% ispitanih muškaraca iznosi 3 kV/m, a za 50% ispitanih muškaraca iznosi 20 kV/m. Trenutno nema dokaza da osjećaji uzrokovani djelovanjem polja stvaraju bilo kakav štetni učinak. S obzirom na odnos gustoće struje s biološkim utjecajem, mogu se izdvojiti četiri područja prikazana u tablici.

Potonji raspon gustoće struje odnosi se na vremena ekspozicije reda jednog srčanog ciklusa, tj. otprilike 1 s za čovjeka. Za kraće izloženosti pragovi su viši. Kako bi se odredila granična vrijednost jakosti polja, fiziološka ispitivanja provedena su na ljudima u laboratoriju pri jakosti polja od 10 do 32 kV/m. Utvrđeno je da pri naponu od 5 kV/m 80% ljudi ne osjeća bol tijekom pražnjenja kada dodiruju uzemljene predmete. Upravo je ta vrijednost usvojena kao standard pri radu u električnim instalacijama bez uporabe zaštitne opreme.

Ovisnost dopuštenog vremena koje osoba provede u električnom polju jačine E više od praga aproksimira se jednadžbom

Ispunjenje ovog uvjeta osigurava samoizlječenje fiziološkog stanja tijela tijekom dana bez rezidualnih reakcija i funkcionalnih ili patoloških promjena.

Upoznajmo se s glavnim rezultatima studija bioloških učinaka električnih i magnetskih polja koje su proveli sovjetski i strani znanstvenici.

Utjecaj električnih polja na osoblje

Tijekom istraživanja integrirajući dozimetar je fiksiran na gornji dio podlaktice svakog radnika. Utvrđeno je da su radnici na visokonaponskim vodovima imali prosječnu dnevnu izloženost od 1,5 kV/(m-h) do 24 kV/(m-h). Maksimalne vrijednosti bilježe se u vrlo rijetkim slučajevima. Iz podataka dobivenih istraživanjem može se zaključiti da nema primjetne povezanosti između izloženosti na poljima i općeg zdravlja ljudi.

Nadzemni dalekovodi i rak u djece

U stambenim prostorima, magnetsko polje može stvoriti kućanska električna oprema i ožičenje, vanjski podzemni kabeli, kao i nadzemni vodovi. Proučavani i kontrolni objekti grupirani su u razmacima od 25 m od nadzemnog dalekovoda, a stupanj opasnosti na udaljenosti većoj od 100 m od dalekovoda uzet je kao jedan.

Dobiveni rezultati ne podržavaju hipotezu da magnetska polja frekvencije snage utječu na pojavu raka kod djece.

Elektrostatički učinak na ljudsku i životinjsku dlaku

Istraživanja su provedena u vezi s hipotezom da je učinak polja koji se osjeti na površini kože uzrokovan djelovanjem elektrostatičkih sila na kosu. Kao rezultat, utvrđeno je da je ispitanik pri jakosti polja od 50 kV/m osjećao svrbež povezan s vibracijom kose, što je zabilježeno posebnim uređajima.

Utjecaj električnog polja na biljke

Pokusi su provedeni u posebnoj komori u neiskrivljenom polju jakosti od 0 do 50 kV/m. Pri ekspoziciji od 20 do 50 kV/m, ovisno o konfiguraciji biljke i početnom sadržaju vlage u njoj, utvrđeno je blago oštećenje lisnog tkiva. U dijelovima biljaka s oštrim rubovima uočena je nekroza tkiva. Debele biljke glatke zaobljene površine nisu oštećene pri naponu od 50 kV/m. Oštećenja su posljedica krošnje na izbočenim dijelovima biljaka. Kod najslabijih biljaka oštećenja su uočena već 1-2 sata nakon izlaganja. Važno je napomenuti da su kod presadnica pšenice, koje imaju vrlo oštre krajeve, krošnja i oštećenja bila vidljiva pri relativno niskoj napetosti od 20 kV/m. Ovo je bio najniži prag štete u studijama.

Najvjerojatniji mehanizam oštećenja biljnog tkiva je toplinski. Oštećenje tkiva nastaje kada jakost polja postane dovoljno visoka da izazove koronu i koronska struja visoke gustoće teče kroz vrh lista. Toplina koja se istovremeno oslobađa na otporu lisnog tkiva dovodi do odumiranja uskog sloja stanica koje relativno brzo gube vodu, suše se i skupljaju. Međutim, ovaj proces ima ograničenje i postotak osušene biljne površine je mali.

Utjecaj električnog polja na životinje

Istraživanje je provedeno u dva smjera: proučavanje na razini biosustava i proučavanje pragova detektiranih utjecaja. Među kokošima smještenim u polju s napetošću od 80 kV/m, došlo je do povećanja težine, održivosti i niske smrtnosti. Prag percepcije polja mjeren je na domaćim golubovima. Pokazalo se da golubovi imaju neku vrstu mehanizma za otkrivanje električnih polja male snage. Nisu uočene genetske promjene. Uočeno je da životinje izložene jakom električnom polju mogu doživjeti mini-šok zbog vanjskih čimbenika ovisno o uvjetima pokusa, što može dovesti do određene tjeskobe i uzbuđenja ispitanika.

U nizu zemalja postoje regulatorni dokumenti koji ograničavaju granice jačine polja u području nadzemnih dalekovoda. Maksimalni napon od 20 kV/m preporučen je u Španjolskoj, a ista vrijednost se trenutno smatra granicom u Njemačkoj.

Svijest javnosti o učincima elektromagnetskog polja na žive organizme i dalje raste, a određeni interes i zabrinutost za te učinke dovest će do kontinuiranog relevantnog medicinskog istraživanja, posebno na ljudima koji žive u blizini nadzemnih vodova.

Više informacija o ovoj temi:

V. I. Čehov "Ekološki aspekti prijenosa električne energije"

Knjiga daje opći opis utjecaja nadzemnih dalekovoda na okoliš. Razmatraju se pitanja izračuna najveće jakosti električnog polja ispod vodova izmjenične struje i načini njenog smanjenja, isključenje zemljišta ispod trase vodova, utjecaj elektromagnetskog polja na ljude, floru i faunu, pojava radio i akustične buke. . Razmatraju se značajke utjecaja vodova istosmjerne struje i kabelskih vodova ultravisokog napona na okoliš.

Najnovije publikacije

Bovin A.A.
Krasnodarski regionalni centar UNESCO-a

Svi živi organizmi koji postoje na Zemlji, na ovaj ili onaj način, tijekom duge evolucije u potpunosti su se prilagodili njezinim prirodnim uvjetima. Prilagodba se odvijala ne samo na fizikalne i kemijske uvjete, kao što su temperatura, tlak, sastav atmosferskog zraka, osvjetljenje, vlažnost, već i na prirodna polja Zemlje: geomagnetska, gravitacijska, električna i elektromagnetska. Tehnogene ljudske aktivnosti u relativno kratkom povijesnom razdoblju imale su značajan utjecaj na prirodne objekte, oštro narušivši osjetljivu ravnotežu između živih organizama i uvjeta okoliša, koja se formirala tisućama godina. To je dovelo do mnogih nepopravljivih posljedica, posebice do izumiranja nekih životinja i biljaka, brojnih bolesti i smanjenja prosječnog životnog vijeka ljudi u pojedinim regijama. I tek posljednjih desetljeća počela su znanstvena istraživanja proučavati utjecaj prirodnih i antropogenih čimbenika na čovjeka i druge žive organizme.

Među navedenim čimbenicima utjecaj električnih polja na čovjeka, na prvi pogled, nije značajan, pa je istraživanja na ovom području malobrojna. Ali čak i sada, unatoč sve većem interesu za ovaj problem, učinak električnih polja na žive organizme ostaje slabo proučavano područje.

U ovom radu dat je kratak pregled rada u vezi s ovim problemom.

1. PRIRODNA ELEKTRIČNA POLJA

Električno polje Zemlje je prirodno električno polje Zemlje kao planeta, koje se promatra u čvrstom tijelu Zemlje, u morima, u atmosferi i magnetosferi. Električno polje zemlje je posljedica složenog skupa geofizičkih pojava. Postojanje električnog polja u Zemljinoj atmosferi uglavnom je povezano s procesima ionizacije zraka i prostornog odvajanja pozitivnih i negativnih električnih naboja koji nastaju tijekom ionizacije. Ionizacija zraka nastaje pod djelovanjem kozmičkih zraka ultraljubičastog zračenja Sunca; zračenje radioaktivnih tvari prisutnih na površini Zemlje i u zraku; električna pražnjenja u atmosferi itd. Mnogi atmosferski procesi: konvekcija, stvaranje oblaka, oborina i drugi, dovode do djelomičnog odvajanja suprotnih naboja i nastanka atmosferskih električnih polja. U odnosu na atmosferu, površina Zemlje je negativno nabijena.

Postojanje električnog polja atmosfere dovodi do pojave struja koje isprazne električni „kondenzator“ atmosfere – Zemlju. Oborine imaju značajnu ulogu u razmjeni naboja između Zemljine površine i atmosfere. U prosjeku, oborine donose pozitivne naboje 1,1-1,4 puta više od negativnih. Propuštanje naboja iz atmosfere također se nadopunjuje zbog strujanja povezanih s munjama i protoka naboja iz šiljatih objekata. Ravnoteža električnih naboja dovedenih na površinu zemlje s površinom od 1 km2 godišnje može se okarakterizirati sljedećim podacima:

Na značajnom dijelu zemljine površine - iznad oceana - struje iz vrhova su isključene, a bit će pozitivna ravnoteža. Postojanje statičkog negativnog naboja na površini Zemlje (oko 5,7×105 C) ukazuje da su te struje u prosjeku uravnotežene.

Električna polja u ionosferi uzrokovana su procesima koji se odvijaju i u gornjim slojevima atmosfere i u magnetosferi. Plimna kretanja zračnih masa, vjetrovi, turbulencije - sve je to izvor stvaranja električnog polja u ionosferi zbog hidromagnetskog dinamo efekta. Primjer je solarno-dnevni sustav električne struje, koji uzrokuje dnevne varijacije u magnetskom polju na površini Zemlje. Veličina jakosti električnog polja u ionosferi ovisi o položaju točke promatranja, dobu dana, općem stanju magnetosfere i ionosfere te aktivnosti Sunca. Ona varira od nekoliko do desetaka mV/m, a u ionosferi na visokim geografskim širinama doseže stotinu i više mV/m. U ovom slučaju, snaga struje doseže stotine tisuća ampera. Zbog visoke električne vodljivosti plazme ionosfere i magnetosfere duž linija sile Zemljinog magnetskog polja, električna polja ionosfere prenose se u magnetosferu, a magnetosferska polja u ionosferu.

Jedan od izravnih izvora električnog polja u magnetosferi je sunčev vjetar. Kada solarni vjetar teče oko magnetosfere, nastaje EMF. Ovaj EMF uzrokuje zatvaranje električnih struja obrnutim strujama koje teku preko repa magneta. Potonji su generirani pozitivnim prostornim nabojima na zornoj strani magnetorepa i negativnim na njegovoj strani sumraka. Veličina jakosti električnog polja preko repa magneta doseže 1 mV/m. Razlika potencijala na polarnoj kapi je 20-100 kV.

Postojanje struje magnetosferskog prstena oko Zemlje izravno je povezano s pomakom čestica. Tijekom razdoblja magnetskih oluja i aurora, električna polja i struje u magnetosferi i ionosferi doživljavaju značajne promjene.

Magnetohidrodinamički valovi koji nastaju u magnetosferi šire se prirodnim kanalima valovoda duž linija sile Zemljinog magnetskog polja. Po dolasku u ionosferu pretvaraju se u elektromagnetske valove, koji djelomično dopiru do površine Zemlje, a djelomično se šire u ionosferskom valovodu i prigušuju. Na površini Zemlje ovi valovi se bilježe, ovisno o frekvenciji oscilacija, bilo kao magnetske pulsacije ( 10-2-10 Hz), ili kao valovi vrlo niske frekvencije (oscilacije frekvencije 102-104 Hz).

Promjenjivo magnetsko polje Zemlje, čiji su izvori lokalizirani u ionosferi i magnetosferi, inducira električno polje u zemljinoj kori. Jačina električnog polja u pripovršinskom sloju kore varira ovisno o položaju i električnom otporu stijena, u rasponu od nekoliko jedinica do nekoliko stotina mV/km, a tijekom magnetskih oluja raste na jedinice pa čak i desetke V. /km Međusobno povezana promjenjiva magnetska i električna polja Zemlje koriste se za elektromagnetsko sondiranje u istražnoj geofizici, kao i za dubinsko sondiranje Zemlje.

Određeni doprinos električnom polju Zemlje daje razlika kontaktnog potencijala između stijena različite električne vodljivosti (termoelektrični, elektrokemijski, piezoelektrični efekti). Posebnu ulogu u tome mogu imati vulkanski i seizmički procesi.

Električna polja u morima induciraju se izmjeničnim magnetskim poljem Zemlje, a također nastaju kada se morska voda (morski valovi i struje) kreće u magnetskom polju. Gustoća električnih struja u morima doseže 10-6 A/m2. Te se struje mogu koristiti kao prirodni izvori izmjeničnog magnetskog polja za magnetovarijacijsko sondiranje na polici iu moru.

Pitanje električnog naboja Zemlje kao izvora električnog polja u međuplanetarnom prostoru nije konačno riješeno. Vjeruje se da je Zemlja kao planet električno neutralna. Međutim, ova hipoteza zahtijeva svoju eksperimentalnu potvrdu. Prva mjerenja pokazala su da se jakost električnog polja u međuplanetarnom prostoru blizu Zemlje kreće od desetina do nekoliko desetaka mV/m.

U djelu D. Dyutkin zabilježeni su procesi koji dovode do nakupljanja električnog naboja i stvaranja električnih polja u utrobi Zemlje i na njezinoj površini. Razmatran je mehanizam nastanka kružnih električnih struja u ionosferi, koje dovode do pobuđivanja snažnih električnih struja u površinskim slojevima Zemlje.

U temeljima suvremene geofizike napominje se da za održavanje intenziteta geomagnetskog polja mora djelovati mehanizam generiranja konstantnog polja. Prevladavanje dipolnog polja i njegov aksijalni karakter, kao i zapadni drift s iznimno velikom brzinom za geološke procese (0,2| ili 20 km/god) svjedoče o povezanosti geomagnetskog polja sa Zemljinom rotacijom. Osim toga, izravna ovisnost jakosti polja o brzini Zemljine rotacije dokaz je međusobne povezanosti ovih pojava.

Ovome možemo dodati da je do sada akumulirana ogromna količina statističkih informacija koje povezuju promjenu parametara sunčeve aktivnosti, geomagnetskog polja, brzine Zemljine rotacije s vremenskom periodičnošću i intenzitetom raznih prirodnih procesa. Međutim, jasan fizički mehanizam za međusobnu povezanost svih ovih procesa još nije razvijen.

U radovima profesora V. V. Surkova razmatra se priroda ultraniskofrekventnih (ULF) elektromagnetskih polja. Opisan je mehanizam pobuđivanja ULF (do 3 Hz) elektromagnetskih polja u ionosferskoj plazmi i atmosferi, naznačeni su izvori ULF elektromagnetskih polja u zemlji i atmosferi.

Hipoteze o nastanku Zemljinog električnog i magnetskog polja razmatraju se u znanstveno-popularnom članku doktora fizikalnih i matematičkih znanosti G. Fonareva. Prema hipotezi akademika V. V. Shuleikina, električne struje u vodama Svjetskog oceana stvaraju dodatno magnetsko polje, koje je superponirano na glavno. Prema V.V. Shuleikin, električna polja u oceanu bi trebala biti reda veličine stotina ili čak tisuća mikrovolti po metru - to su prilično jaka polja. Sovjetski ihtiolog A.T. Mironov je početkom 1930-ih, proučavajući ponašanje riba, otkrio u njima dobro izraženu elektrotaksiju - sposobnost reagiranja na električno polje. To ga je dovelo do ideje da električna (telurska) polja moraju postojati u morima i oceanima. Iako su hipoteze V.V. Shuleikin i A.T. Mironovljeve studije nisu bile potvrđene u praksi, one su ne samo od povijesnog interesa: obje su imale važnu poticajnu ulogu u formuliranju mnogih novih znanstvenih problema.

2. ŽIVI ORGANIZMI U PRIRODNOM ELEKTRIČNOM POLJU

Trenutno se provode mnoga istraživanja o utjecaju električnih polja na žive organizme – od pojedinačnih stanica do čovjeka. Najčešće se razmatra utjecaj elektromagnetskog i magnetskog polja. Velik dio svih radova posvećen je promjenjivim elektromagnetskim poljima i njihovom djelovanju na žive organizme, budući da su ta polja uglavnom antropogenog porijekla.

Trajna električna polja prirodnog porijekla i njihov značaj za žive organizme do sada nisu dovoljno istraženi.

Najjednostavnije i najrazumljivije o utjecaju stalnog električnog polja Zemlje na ljude, životinje i biljke opisano je u djelu A.A. Mikulin.

Prema najnovijim istraživanjima, globus je negativno nabijen, odnosno s viškom slobodnih električnih naboja - oko 0,6 milijuna kulona. Ovo je jako velika naknada.

Odbijajući se jedni od drugih Coulombovim silama, elektroni se teže nakupljaju na površini globusa. Na velikoj udaljenosti od Zemlje, pokrivajući je sa svih strana, nalazi se ionosfera, koja se sastoji od velikog broja pozitivno nabijenih iona. Između zemlje i ionosfere postoji električno polje.

Uz vedro nebo na udaljenosti od metar od tla, razlika potencijala doseže oko 125 volti. Stoga imamo pravo tvrditi da su elektroni, koji pod djelovanjem polja nastoje pobjeći s površine zemlje, prodrli u bose noge i električno vodljive krajeve živaca mišića primitivnog čovjeka, koji je po zemlji hodao bos i nije nosio čizme s umjetnim potplatima nepropusnim za struju. Ovaj prodor elektrona nastavio se samo dok ukupni slobodni negativni naboj osobe nije dosegao potencijal naboja na površini zemljine površine na kojoj se nalazio.

Pod djelovanjem polja naboji koji su prodrli u ljudsko tijelo pokušali su izbiti, gdje su se uhvatili, rekombinirali s pozitivno nabijenim ionima atmosfere, koja je bila u izravnom kontaktu s otvorenom kožom glave i ruku. Ljudsko tijelo, njegove žive stanice i sve funkcionalne ovisnosti metabolizma priroda je milijunima godina prilagođavala zdravom ljudskom životu u uvjetima električnog polja u blizini Zemlje i električne izmjene, izražene, posebice, u dotoku. elektrona u podnožju i odljevu, rekombinacija, elektrona u pozitivno nabijene ione atmosfere.

Nadalje, autor izvodi važan zaključak: mišići životinja i ljudi u dodiru sa zemljom po prirodi su raspoređeni na način da moraju nositi negativan električni naboj koji odgovara veličini naboja zemljine površine na kojoj se nalazi živo biće je bilo u ovom trenutku. Veličina negativnog naboja ljudskog tijela trebala bi varirati ovisno o jačini električnog polja u određenoj točki na zemlji u danom trenutku.

Mnogo je razloga za promjenu jakosti električnog polja. Jedna od glavnih je oblačnost koja nosi najjače lokalne električne naboje. U vrijeme nastanka munje dosežu desetke milijuna volti. U živom organizmu, na površini kože, intenzitet električnih naboja ponekad doseže toliku vrijednost da se iskre pojavljuju u dodiru s metalom, prilikom skidanja najlonskog donjeg rublja.

Najnovija zapažanja djelatnika Zavoda za javnu i komunalnu higijenu pokazala su da pri promjeni vremena dobrobit bolesne osobe ovisi o veličini lokalne jakosti zemaljskog polja, kao i o promjenama barometarskog tlaka. , u većini slučajeva prati promjenu jačine polja. Ali budući da u svakodnevnom životu nemamo instrumente za mjerenje veličine napona zemljinog polja, stanje zdravlja objašnjavamo ne glavnim uzrokom - promjenom jakosti polja, već posljedicom - padom u barometarskom tlaku.

Eksperimenti su pokazali da svaki mentalni ili fizički rad koji obavlja osoba koja je izolirana od zemlje prati smanjenje njenog negativnog prirodnog naboja. No, niti jedna od opisanih promjena električnog potencijala se ne opaža niti mjeri niti najpreciznijim instrumentima, ako je ljudsko tijelo u dodiru sa zemljom ili je sa zemljom spojeno vodičem. Nedostatak elektrona se odmah eliminira. Na svakom osciloskopu lako je uočiti te struje i odrediti njihovu veličinu.

Koje su promjene u životu osobe uzrokovale njegov odlazak od prirodnog primitivnog bića? Čovjek je obuvao čizme, gradio kuće, izmišljao nevodljivi linoleum, gumene potplate, punio gradske ulice i ceste asfaltom. Čovjek je danas mnogo manje u kontaktu s električnim nabojima zemlje. To je jedan od razloga za takve “uobičajene” bolesti kao što su glavobolja, razdražljivost, neuroze, kardiovaskularne bolesti, umor, loš san itd. Nekada su zemski liječnici bolesnicima propisivali bosonoge hodanje po rosi. U Engleskoj i danas postoji nekoliko društava za "sandale". Ovaj tretman se ne može nazvati drugačije nego "uzemljenje pacijentovog tijela".

Na Institutu za fiziologiju biljaka Akademije znanosti SSSR-a, doktor bioloških znanosti E. Zhurbitsky postavio je niz eksperimenata za proučavanje učinka električnog polja na biljke. Jačanje polja na poznatu vrijednost ubrzava rast. Postavljanje biljaka u neprirodno polje - na vrhu je negativan pojas, a u tlu je pozitivan - rast je depresivan. Zhurbitsky vjeruje da što je veća potencijalna razlika između sadnica i atmosfere, to je fotosinteza intenzivnija. U staklenicima se prinos može povećati za 20-30%. Brojne znanstvene institucije bave se utjecajem električne energije na biljke: Središnji genetski laboratorij nazvan po I.V. Michurin, zaposlenici Botaničkog vrta Moskovskog državnog sveučilišta itd.

Zanimljivo je djelo R. A. Novitskyja, posvećeno percepciji električnih polja i struja od strane riba, kao i stvaranju električnih polja od strane jakih električnih riba (slatkovodna električna jegulja, električne zrake i som, američki zvjezdar). U radu se napominje da su slabo električne ribe vrlo osjetljive na električna polja, što im omogućuje pronalaženje i razlikovanje objekata u vodi, određivanje slanosti vode, korištenje ispuštanja drugih riba u informativne svrhe u međuvrsnim i intraspecifičnim odnosima. Slabe električne struje i magnetska polja percipiraju uglavnom receptori riblje kože. Brojna istraživanja su pokazala da gotovo kod svih slabo i jako električnih riba derivati organa bočne linije služe kao elektroreceptori. Kod morskih pasa i raža elektroreceptivnu funkciju obavljaju takozvane Lorenzinijeve ampule - posebne mukozne žlijezde u koži. Jača elektromagnetska polja djeluju izravno na živčane centre vodenih organizama.

3. Tehnogena električna polja i njihov utjecaj na žive organizme

Tehnološki napredak, kao što znate, čovječanstvu je donio ne samo olakšanje i udobnost u proizvodnji i svakodnevnom životu, već je stvorio i niz ozbiljnih problema. Posebno se pojavio problem zaštite čovjeka i drugih organizama od jakih elektromagnetskih, magnetskih i električnih polja koje stvaraju različiti tehnički uređaji. Kasnije se pojavio problem zaštite osobe od duljeg izlaganja slabim elektromagnetskim poljima, što, kako se pokazalo, šteti i ljudskom životu. I tek nedavno su počeli obraćati pozornost i provoditi odgovarajuće studije kako bi procijenili utjecaj zaštite prirodnih geomagnetskih i električnih polja na žive organizme.

Utjecaj snažnih konstantnih i promjenjivih električnih polja tehnogenog podrijetla na žive organizme proučava se relativno dugo. Izvori takvih polja su, prije svega, visokonaponski dalekovodi (TL).

Električno polje koje stvaraju visokonaponski dalekovodi ima štetan učinak na žive organizme. Najosjetljiviji na električna polja su kopitari i ljudi u obući koja ih izolira od tla. Životinjsko kopito je također dobar izolator. U tom se slučaju na provodljivom masivnom tijelu izoliranom od tla inducira potencijal, ovisno o omjeru kapaciteta tijela prema zemlji i prema žicama dalekovoda. Što je kapacitet prema zemlji manji (što je deblji, na primjer, potplat cipele), veći je inducirani potencijal, koji može biti nekoliko kilovolti, pa čak i dosegnuti 10 kV.

U pokusima koje su proveli mnogi istraživači pronađena je jasna granična vrijednost jakosti polja pri kojoj dolazi do dramatične promjene u reakciji pokusne životinje. Utvrđuje se da je 160 kV/m, niža jakost polja ne uzrokuje nikakvu zamjetnu štetu živom organizmu.

Jačina električnog polja u radnim područjima dalekovoda 750 kV na visini ljudskog rasta je približno 5-6 puta manja od opasnih vrijednosti. Otkriveno je štetno djelovanje električnog polja industrijske frekvencije na osoblje dalekovoda i trafostanica napona 500 kV i više; kod napona 380 i 220 kV ovaj je učinak slabo izražen. Ali pri svim naponima djelovanje polja ovisi o trajanju boravka u njemu.

Na temelju istraživanja izrađeni su relevantni sanitarni normativi i pravila koji označavaju minimalne dopuštene udaljenosti za smještaj stambenih zgrada od stacionarnih zračećih objekata, poput dalekovoda. Ovi standardi također predviđaju najveće dopuštene (granične) razine zračenja za druge energetski opasne objekte. U nekim slučajevima za zaštitu osobe koriste se glomazni metalni zasloni, u obliku plahti, mreža i drugih uređaja.

Međutim, brojne studije znanstvenika u raznim zemljama (Njemačka, SAD, Švicarska itd.) pokazale su da takve sigurnosne mjere ne mogu u potpunosti zaštititi osobu od djelovanja štetnog elektromagnetskog zračenja (EMR). Istodobno je utvrđeno da slaba elektromagnetska polja (EMF), čija se snaga mjeri u tisućinkama vata, nisu ništa manje opasna, au nekim slučajevima čak i opasnija od zračenja velike snage. Znanstvenici to objašnjavaju činjenicom da je intenzitet slabih elektromagnetskih polja razmjeran intenzitetu zračenja samog ljudskog tijela, njegovoj unutarnjoj energiji, koja nastaje kao rezultat funkcioniranja svih sustava i organa, uključujući i staničnu razinu. . Ovako niski (netoplinski) intenziteti karakteriziraju zračenje elektroničkih kućanskih aparata koji su danas prisutni u svakom domu. To su uglavnom računala, televizori, mobiteli, mikrovalne pećnice itd. Oni su izvori štetnih, tzv. tehnogenih EMR, koji imaju sposobnost nakupljanja u ljudskom tijelu, pritom narušavajući njegovu bioenergetsku ravnotežu, a prije svega, tzv. razmjena energetskih informacija (ENIO). A to, zauzvrat, dovodi do poremećaja normalnog funkcioniranja glavnih tjelesnih sustava. Brojna istraživanja u području biološkog učinka elektromagnetskih polja (EMF) omogućila su utvrđivanje da su najosjetljiviji sustavi ljudskog tijela: živčani, imunološki, endokrini i spolni. Biološki učinak EMF-a u uvjetima dugotrajne dugotrajne izloženosti može dovesti do razvoja dugotrajnih posljedica, uključujući degenerativne procese središnjeg živčanog sustava, rak krvi (leukemiju), tumore mozga, hormonske bolesti itd.

U radu V.M. Korshunov, izvještava se da su se 1970-ih stručnjaci vratili na učinke slabih i vrlo slabih magnetskih i električnih polja na modelne fizikalno-kemijske sustave, biološke objekte i ljudsko tijelo. Mehanizmi koji uzrokuju te efekte “rade” na razini molekula, a ponekad i atoma, uslijed čega ih je vrlo teško otkriti. Međutim, znanstvenici su eksperimentalno demonstrirali i teoretski objasnili magnetske i spin efekte. Pokazalo se da iako je energija magnetske interakcije nekoliko redova veličine manja od energije toplinskog gibanja, ali u toj fazi reakcije, u kojoj se sve zapravo događa, toplinsko gibanje nema vremena ometati djelovanje magnetskog magneta. polje.

Ovo otkriće tjera nas da iznova pogledamo na sam fenomen života na Zemlji, koji je nastao i razvio se u uvjetima geomagnetskog polja. Laboratorij je pokazao učinak relativno slabih (red veličine ili dva veća od geomagnetskih) stalnih i promjenjivih magnetskih polja na izlaz primarne reakcije fotosinteze - temelja cjelokupnog ekosustava našeg planeta. Pokazalo se da je taj utjecaj mali (manji od postotka), ali važno je nešto drugo: dokaz njegovog stvarnog postojanja.

Konkretno, u istom je radu istaknuto da kućanski električni aparati koji nas okružuju, na određenom položaju u odnosu na naše tijelo (ili naše tijelo u odnosu na aparate) mogu utjecati na elektrokemijske procese koji se odvijaju u stanicama tijela.

4. UREĐAJI I METODE ZA MJERENJE ELEKTRIČNIH POLJA

Za proučavanje i kontrolu elektromagnetske situacije potrebno je posjedovati odgovarajuće instrumente - magnetometre za mjerenje karakteristika magnetskih polja i mjerače jakosti električnog polja.

Budući da je potreba za takvim uređajima (još) mala, tada se, u osnovi, takvi uređaji proizvode u malim serijama u dvije svrhe: 1 - za kontrolu sanitarnih sigurnosnih standarda; 2 - za potrebe istražne geofizike.

Na primjer, savezno državno unitarno poduzeće "NPP" Cyclone-Test "serijski proizvodi mjerač električnog polja IEP-05, koji je dizajniran za mjerenje srednje kvadratne vrijednosti intenziteta izmjeničnih električnih polja stvorenih različitim tehničkim sredstvima.

Mjerila jakosti električnih i magnetskih polja namijenjena su za kontrolu standarda elektromagnetske sigurnosti u području zaštite prirode, rada i sigurnosti stanovništva.

Unutar svojih tehničkih karakteristika, uređaj se može koristiti za mjerenje jačine električne komponente elektromagnetskih polja, bez obzira na prirodu njihovog pojavljivanja, uključujući praćenje prema SanPiN 2.2.4.1191-03 "Elektromagnetska polja u proizvodnim uvjetima" i SanPiN 2.1.2.1002-00 "Sanitarno-epidemiološki zahtjevi za stambene zgrade i prostore.

Uređaj ima izravno očitavanje izmjerene vrijednosti polja (u stvarnom vremenu) i može se koristiti za elektromagnetski nadzor, kontrolu prostorne raspodjele polja i dinamiku mjerenja tih polja u vremenu.

Princip rada uređaja je jednostavan: u dipolnoj anteni električno polje inducira razliku potencijala, koja se mjeri uređajem kao što je milivoltmetar.

Poduzeće za istraživanje i proizvodnju Zyklon-Test također proizvodi i druge uređaje dizajnirane za mjerenje parametara električnih, magnetskih i elektromagnetskih polja.

Istodobno, metode električnog istraživanja minerala dugo se koriste u geofizici. Električna istraživanja su skupina istražnih geofizičkih metoda temeljenih na proučavanju prirodnih ili umjetno pobuđenih električnih i elektromagnetskih polja u zemljinoj kori. Fizička osnova električnog istraživanja je razlika između stijena i ruda u smislu njihove električne otpornosti, dielektrične konstante, magnetske osjetljivosti i drugih svojstava.

Među raznim metodama električnih istraživanja treba istaknuti metode magnetotelurskog polja. Ovim metodama istražuje se varijabilna komponenta prirodnog elektromagnetskog polja Zemlje. Dubina prodiranja magnetotelurskog polja u tlo zbog skin efekta ovisi o njegovoj frekvenciji. Stoga ponašanje niskih frekvencija polja (stotine i tisućinke Hz) odražava strukturu zemljine kore na dubinama od nekoliko kilometara, a ponašanje viših frekvencija (desetke i stotine Hz) na dubinama od nekoliko desetaka metara.učestalost omogućuje proučavanje geološke strukture proučavanog područja.

Oprema za elektroistraživanje sastoji se od izvora struje, izvora elektromagnetskog polja i mjernih uređaja. Izvori struje - baterije sa suhim ćelijama, generatori i akumulatori; izvori polja - uzemljeni na krajevima vodova ili neuzemljeni krugovi, napajani istosmjernom ili izmjeničnom strujom. Mjerni uređaji se sastoje od ulaznog pretvarača (senzora polja), sustava pretvarača međusignala koji pretvara signal za njegovu registraciju i filtriranje smetnji te izlaznog uređaja koji osigurava mjerenje signala. Oprema za elektroistraživanje namijenjena proučavanju geološkog presjeka na dubini ne većoj od 1-2 km izrađena je u obliku lakih prijenosnih kompleta.

Za potrebe istraživanja najčešće se proizvodi posebna oprema s potrebnim parametrima.

U radu se razmatraju najtočnije i najosjetljivije spektralne metode za mjerenje superslabih magnetskih polja. Međutim, ovdje je važna tvrdnja da se na temelju atomske spektroskopije može konstruirati i standard jakosti električnog polja. U radu se napominje da je pomoću Starkovog efekta moguće s velikom točnošću izmjeriti apsolutnu vrijednost jakosti električnog polja. Za to je potrebno koristiti atome s nenultim orbitalnim kutnim momentom u osnovnom stanju. Međutim, do sada, prema autoru, potreba za takvim mjerenjima nije postala dovoljno akutna da bi se razvila odgovarajuća tehnika.

Naprotiv, upravo je sada vrijeme za stvaranje ultra-osjetljivih i preciznih instrumenata za mjerenje prirodnih električnih polja.

ZAKLJUČAK

Rezultati brojnih istraživanja pokazuju da nevidljiva, nematerijalna elektromagnetska, magnetska i električna polja imaju ozbiljan utjecaj na ljudske i druge organizme. Utjecaj jakih polja je prilično opširno proučavan. Učinak slabih polja, koji je prije bio zanemaren, pokazao se ne manje važnim za žive organizme. Ali istraživanja na ovom području tek su počela.

Moderna osoba sve više vremena provodi u prostorijama armirano-betonskog tipa, u kabinama automobila. Ali praktički ne postoje studije koje se odnose na procjenu utjecaja na zdravlje ljudi zaštitnog učinka prostorija, metalnih kabina automobila, zrakoplova itd. To posebno vrijedi za zaštitu prirodnog električnog polja Zemlje. Stoga su takve studije trenutno vrlo relevantne.

“Moderno čovječanstvo, kao i sva živa bića, živi u svojevrsnom elektromagnetskom oceanu, čije ponašanje danas određuju ne samo prirodni uzroci, već i umjetne smetnje. Potrebni su nam iskusni piloti koji dobro poznaju skrivene struje ovog oceana, njegove plićake i otoke. A potrebna su još stroža navigacijska pravila kako bi se putnici zaštitili od elektromagnetskih oluja”, slikovito je opisao trenutnu situaciju Yu.A., jedan od pionira ruske magnetobiologije. Kholodov.

KNJIŽEVNOST

Sizov Yu.P. Električno polje Zemlje. Članak u TSB-u, izdavačka kuća Sovjetska enciklopedija, 1969. - 1978
Dyudkin D. Budućnost energetike - geoelektričnost? Energetika i industrija Rusije - odabrani materijali, broj 182.
http://subscribe.ru/archive/
Surkov V.V. Područje znanstvenog interesa VV Surkova.
http://www.surkov.mephi.ru
Fonarev G. Povijest dviju hipoteza. Znanost i život, 1988, br.8.
Lavrova A.I., Plyusnina T.Yu., Lobanov A.I., Starožilova T.K., Riznichenko G.Yu. Modeliranje utjecaja električnog polja na sustav ionskih tokova u području blizu membrane stanice alge Chara.
Alekseeva N.T., Fedorov V.P., Baibakov S.E. Reakcija neurona različitih odjela središnjeg živčanog sustava na utjecaj elektromagnetskog polja // Elektromagnetska polja i zdravlje ljudi: Zbornik radova 2. intern. konf. "Problemi elektromagnetske ljudske sigurnosti. Fundamentalna i primijenjena istraživanja. Racioniranje EMF-a: filozofija, kriteriji i harmonizacija", 20.-24. ruj. 1999, Moskva. - M., 1999. - str.47-48.
Gurvič E.B., Novokhatskaya E.A., Rubtsova N.B. Smrtnost stanovništva koje živi u blizini postrojenja za prijenos električne energije napona 500 kilovolti // Med. radne i industrijske ekol. - 1996. - N 9. - S.23-27. - Bibliografija: 8 naslova.
Gurfinkel Yu.I., Lyubimov V.V. Pregledani odjel u klinici za zaštitu bolesnika s koronarnom bolešću od djelovanja geomagnetskih poremećaja // Med. fizika. - 2004. - N 3 (23). - P.34-39. - Bibliografija: 23 naslova.
Mikulin A.A. Aktivna dugovječnost je moja borba sa starošću. Poglavlje 7. Život u električnom polju.
http://www.pseudology.org
Kurilov Yu.M. Alternativni izvor energije. Električno polje Zemlje je izvor energije.
Znanstveno-tehnički portal.
Novitsky R.A. Električna polja u životu riba. 2008
http://www.fion.ru>
Lyubimov V.V., Ragulskaya M.V. Elektromagnetska polja, njihov biotropizam i standardi sigurnosti okoliša. Časopis deponiranih rukopisa #3 ožujak, 2004.
Zbornik radova sa znanstveno-tehničkog skupa - PROMTECHEXPO XXI.
Ptitsyna N.G., J.Villoresi, L.I.Dorman, N.Yucci, M.I.Tyasto. "Prirodna i tehnološka niskofrekventna magnetska polja kao čimbenici potencijalno opasni po zdravlje". ”Uspjesi u fizikalnim znanostima” 1998., br. 7 (sv. 168, str. 767-791).
Zelena oznaka, dr. sc. To bi svi trebali znati.
health2000.ru
Korshunov V.M. Opasnosti od električne energije.
www.korshunvm.ru
Federalno državno jedinstveno poduzeće "NPP "Cyclone-Test".
http://www.ciklon.ru
Yakubovsky Yu.V. Električno izviđanje. Članak u TSB-u, izdavačka kuća Sovjetska enciklopedija, 1969. - 1978
Aleksandrov E. B. . Primjena atomske spektroskopije na probleme temeljnog mjeriteljstva. Fizičko-tehnički institut. A. F. Ioffe RAS, St. Petersburg, Rusija