CC BY
64
[гиена и санитария 5/2012
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 614.87:550.348.42
Е. В. Харламова1, В. М. Шмандий1, С. В. Гальчук2
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В РЕГИОНЕ С ИНТЕНСИВНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ
источников техногенных землетрясений
'Кременчугский национальный университет им. М. Остроградского, Украина, 2Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем РАН, Москва
Установлено, что в отдельных регионах существенное внимание при изучении условий формирования экологической опасности надлежит уделять исследованию колебаний земной поверхности под влиянием техногенной деятельности человека. Исследовано воздействие техногенных землетрясений на человека, жилые помещения, медицинские и другие заведения. Установлены также уровни интенсивности, приводящие к психологическому дискомфорту.
Ключевые слова: экологическая опасность, техногенные землетрясения, физическое воздействие, психологическое воздействие, интенсивность, среда обитания человека
E. V Kharlamova1, VM. Shmandyl, S. V Gal'chuk2 - ENVIRONMENTAL SECURITY IN THE REGION WITH HEAVY EXPOSURE TO SOURCES OF MAN-MADE EARTHQUAKES
1 Kremenchug National University named after Mikhail Ostrogradskii, Kremenchug, Ukraine ; 2 State scientific center of the Russian Federation - Institute for Bio-Medical Problems of Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
It is set that in separate regions substantial value at the study of terms offorming of ecological danger it is necessary to spare to research of vibrations of earth surface under effect of technogenic activity of man. Influence of technogenic earthquakes is investigational on a man and dwellings apartments medical and other establishments. Levels are set also intensities resulting in psychological discomfort.
Keywords: ecological danger, technogenic earthquakes, physical influence, psychologist influence, intensity, inhabitancy of the person
В результате техногенной деятельности человека (взрывы на карьерах, движение большегрузного транспорта и т. п.) генерируются и распространяются в геологической среде механические колебания. Это явление носит название техногенных землетрясений. В случае карьерных взрывов опасность зачастую оценивают по степени повреждений, причиняемых зданиям и сооружениям. Однако достаточно важен аспект влияния сейсмоволн техногенного происхождения на живые организмы. Многих учённых занимали проблемы негативного влияния вибраций на человека. Так, в [1, 2] установлено, что при определенной интенсивности вибрации в диапазоне частот 0,1-30 Гц (в этом диапазоне находятся основные гармоники сейсмоволн от карьерных взрывов) возникают специфические заболевания у людей. Тем не менее техногенная сейсмичность как фактор формирования экологической опасности изучена недостаточно.
Одним из регионов Украины с высокой концентрацией источников техногенных землетрясений является Кременчугский территориально-промышленный комплекс. В частности, в его центральной части расположены гранитный карьер комбината нерудных ископаемых (КНИ) и Крюковский гранитный карьер (КГК). Граница карьерного поля КНИ проходит на расстоянии порядка 200 м от девятиэтажных жилых домов, приблизительно на таком же расстоянии от КГК расположена промышленная зона сталелитейного и вагоностроительного заводов. Такая близость к промышленным и жилым зонам, а также сравнительно высокая интенсивность генерируемых колебаний делают их одними из наиболее значимых источников экологической опасности в регионе.
Шмандий В. М. - д-р тех. наук, проф., декан фак-та естественных наук (ecol@kdu.edu.ua); Харламова Е. В. - ассистент каф. экологии (ecol@kdu.edu.ua); Гальчук С. В. - канд. мед. наук., ст. науч. сотр. отд. биофизики (mrec@rambler.ru).
С целью экспериментального исследования влияния на человека и различные сооружения сейсмоволн, порождаемых источниками технических землетрясений, мы применяли метод непосредственной многоканальной регистрации протекающих в геологической среде кратковременных процессов [4] с дальнейшим анализом амплитудно-частотных параметров сейсмоволн. Датчики закрепляли в грунте на расстоянии 1-2 м от домов, а также на территориях промышленных зон сталелитейного и вагоностроительного заводов.
В экспериментальных исследованиях сейсмических процессов интенсивность землетрясений принято характеризовать скоростью смещения, которая потом может быть выражена в баллах по разным шкалам интенсивности (наиболее распространённая шкала Медведева - МСК-64).
Максимальная зарегистрированная нами скорость смещения грунта под действием сейсмоволн соответствует землетрясению интенсивностью 6 баллов по шкале МСК-64. При этом интенсивность колебаний в районе жилой застройки не превышает указанного уровня, являющегося критическим по условию сейсмостойкости зданий [6]. Внутренний и внешний радиус зоны, в которой интенсивность сейсмоволн составляет 6 баллов по шкале МСК-64, согласно результатам экспериментальных исследований составляет соответственно 240 и 248 м. Зона, где зарегистрированы колебания в 4 балла, заключена между окружностями радиусов 508 и 575 м. Зона, в которой наблюдается превышение санитарного норматива вибраций в жилых помещениях, ограничена окружностями с радиусами 4504 и 5815 м.
Нами проведено обследование жилого фонда в зоне влияния техногенных землетрясений в районе расположения карьера (девятиэтажные панельные дома). В домах, в частности, выявлены трещины на стенах (см. рисунок). Здесь наблюдается повышенная влажность конструкционных элементов стен, в результате
52
Последствия проведения взрывов на карьере КНИ.
чего имеют место негативные последствия инженерного и санитарного характера. При таких условиях реальная сейсмостойкость домов ниже расчетной на 0,5-1 балла [6].
Нами установлено, что прямого опасного физического действия на жителей взрывы не оказывают. Сейсмический эффект от таких взрывов ощущается на протяжении всего 4-7 с. Такая кратковременность делает неактуальной оценку прямой сейсмической опасности карьерных взрывов на территории селитебной застройки города относительно значения допустимого уровня вибраций в жилых помещениях [3], поскольку угроза здоровью людей практически не возникает. Кроме того, фактор опасности нивелируется привыканием людей к такого рода землетрясениям. Беспокойство (психологический дискомфорт) возникает при обнаружении механических повреждений зданий и сооружений. Это происходит, когда интенсивность землетрясения превышает 4 балла по шкале МСК-64. Поэтому, анализируя опасность прямого влияния карьерных взрывов на людей, целесообразно выделить психологически опасный уровень, который соответствует землетрясению интенсивностью 4 балла. Экологическая опасность, как показано выше, носит косвенный характер и характеризуется ухудшением условий проживания людей в результате повреждения зданий. Возникновение трещин в домах и появление в средствах массовой информации материалов по катастрофам, произошедшим в других регионах, являются факторами, которые постоянно удерживают население в состоянии психологического напряжения. Аналогичная ситуация наблюдается на территории селитебной застройки в районе Крюковского карьера.
Нами установлено, что особая опасность с точки зрения прямого влияния техногенных землетрясений наблюдается в здании медсанчасти автомобильного завода, которое расположено на расстоянии 1000-1200 м от карьера КНИ. Зарегистрированные землетрясения интенсивностью 1-2 балла являются недопустимыми (для медицинских учреждений нормативы допустимых колебаний более жесткие). Таким образом, при расчете параметров взрывных работ в карьерах целесообразно учитывать влияние не только на близкорасположенные объекты, но и в отдельных случаях на удаленные. Указанное обстоятельство в действующих нормативных документах не учитывается. По нашему мнению возникает необходимость пересмотра "Единых правил безопасности при подрывных работах" для зон селитебной застройки на предмет установления допустимых параметров колебаний по критерию безопасности психологического влияния, а не сейсмостойкости сооружений. В отдельных случаях критерии опасности должны быть еще более жесткими.
Резюмируя, отметим следующее. Установлено, что взрывы на карьерах при интенсивности генерируемых сейсмоволн, близкой к критической, являются причиной психологического дискомфорта населения и приводят к ухудшению условий проживания людей. В Кременчуге безопасным является уровень интенсивности менее 4 баллов по шкале МСК-64.
Литер атур а
1. Аппаратура и методика сейсмических наблюдений в СССР. АН СССР Институт физики земли им. О. Ю. Шмидта, - М.: Наука, 1974.
2. Беляев Г. И., Тебиева Д. И. Влияние шумов, магнитных полей и вибраций на человека. - Владикавказ, Северо-Осетинский Гос.ун-т, 1991.
3. Бержинская Л. П. Надежность региональных типов зданий при сейсмическом воздействии (на примере Прибайкалья): Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Улан-Удэ, 2006.
4. Будшницгво у сейсм1чних районах Украши: ДБН В. 1.1-12:2006: Вид. офщ. - Кив: Мшютерство будшництва, архиектури та житлово-комунального господарства Украши, 2006.
5. Дергачев А. А., Данцинг Л. Г., Бортников П. Б. // Геол. и геофизика. - 1984. - № 1. - С. 77-84.
6. Державы саттарт правила планування та забудови населених пункпв: ДСП 173-96: Вид. офщ. - Кив: МОЗ Украши, 1996.
Поступила 01.03.12
53
