CC BY
21
££oE 2 UUQH 2 /1ч
m=me + wm = + 2 ■ (!)
Напруженост Е i Н в електромагштнш хвилi зв'язанi спiввiдношенням:
££cE 2 _ ¡MMcfí2 (2)
2 "V 2 ■ (2)
Тому рiвняння для об'емно! густини енергп можна переписати так:
О = ££QE 2 = 2 (3)
Повну енергiю електромагнiтного поля в o6'emí V дiелектрика можна ви-значити за формулою
W = J(££°E- + ^H2ldV = J í-foE2dV = J ММоН 2dV. (4)
V 2 2 y v v
Потужнiсть випромiнювання визначаеться як перша похiдна ввд енергп за часом
N = -I'+ ="IV^ -SÍ «"0H2''V (5)
Якщо Е описуе монохроматичну хвилю, E = E0sin m(t - x / v) то для по-
тужностi випромiнювання з об'ему V, який за спрощеною моделлю будемо вва-
жати V = x0y0z0, паралелешпедом, де x0, y0, z0 - розмiри його сторш по ввдповвд-
них осях. Тодi для потужностi отримаемо вираз
x0 yo zo í x л í x л N = 2rn££00E2 f f f sin ml t — I cosol t — dxdydz. (6)
0 00 V v) V v) Пiсля ^егрування отримаемо
N = ££0vy0z0^E sin m^t-—= v££0E2S , (7)
де: v - швидккть поширення електромагнiтних хвиль, S - поверхня, перпендикулярна до напрямку поширення електромагнiтних хвиль (ОХ), через яку проходить потш електромагштно! енергп. Потiк електромагнiтноi енергп крiзь оди-ницю поверхнi можна виразити формулою:
П = N = v££0E 2 = vm, (8)
тобто доршнюе добутку поширення хвилi на об'емну густину енергп електро-магнiтного поля m.
Для дiелектрика значення швидкост поширення електромагнiтноi хвилi визначаеться за формулою
v = ~г±-■ (9)
y¡££0MM0
Тодi потш енергii буде доршнювати 1
П = -
Е 2 = ЕЕ = НЕ .
(10)
Цi двi величини е векторнi i напрямленi один до одного шд прямим ку-том та з напрямком поширення хвилi утворюють правогвинтову систему. Тому густину потоку енергii можна подати як векторний добуток Е i Н
П = [ЕН].
(11)
Цей вектор називають вектором Пойтшга, а в деякiй лiтературi [3] - вектором Умова-Пойтшга:
N
П =
| Ж'
(12)
Найпотужшшим транслятором в 1вано-Франк1вську е телевiзiйна вежа, побудована в 1965 р., висота яко! 195 м. Для прикладу, вiзьмемо, що електро-магнiтнi хвилi поширюються вiд вежi в просторi у всi сторони однаково, тобто у сфер^ площа поверхнi якоi обчислюеться за формулою
5 = 4пЯ2. (13)
Для розрахунку густини потоку енергп скористаемося даними потуж-ностей випромiнювання основних телевiзiйних каналiв: Канал 1+1-2,5 кВт; То-нiс - 0,5 кВт; Новий канал - 2,5 кВт; Галичина - 1 кВт; 1СТУ - 1 кВт. Тодi су-марна потужнiсть цих випромiнювань дорiвнюе 7,5 кВт. Отримаемо розрахунок густини потоку енергп на певних ввдстанях вiд телевiзiйноi вежi (табл. 1).
Табл. 1. Розрахунок густини потоку енерги залежно вiд вiдстанi вiд телевiзiйноi
№ з/п Вщстань, м Площа, м2 -2— Густина енергп, Вт/м -2 Допустима норма, Вт/ м
1 500 3140000 0,002388 0,025
2 1000 12560000 0,000597
3 1500 28260000 0,000265
4 2000 50240000 0,000148
5
Для базових станцш (БС) мобшьного зв'язку встановлено норми потуж-носп в межах 5-20 кВт. Розрахунок густини потоку енергп за максимально!' (дозволено!) потужност 20 кВт для базово! станцп подано у табл. 2.
Табл. 2. Розрахунок густини потоку енерги залежно вiд вiдстанi вiд базовоi станиц мобильного зв 'язку за » потужностi 20 кВт
№ з/п Вщстань, м Площа, м2 Густина енерги, Вт/м2 -2 Допустима норма, Вт/м
1 500 3140000 0,006368 0,025
2 1000 12560000 0,001592
3 1500 28260000 0,000707
4 2000 50240000 0,000395
На державному piBHi контроль за потужшстю джерел ЕМП радючастот-ного дiапазону в межах урбашзованих територiй MiCT та населених пункпв здiйснюють державнi установи Укрчастотнагляд, санiтарно-епiдемiологiчнi станцii не менше нiж один раз на рж [2, 4]. Однак контроль здшснюеться за рiв-нем ЕМВ вщ окремих джерел ЕМП i не враховуе ix вплив на сощальну складо-ву yрбосоцiоекосистеми загалом.
Методи еколого-географiчного дослщження. Для вивчення впливу ЕМП радiочастотного дiапазонy на сощальну складову вибрано урбосощоеко-систему 1вано-Франювська. На yрбанiзованiй територii 1вано-Франювська, що вибрана тест-полконом, визначено 122 точки на вщсташ 200-500 м. Вибiр кон-трольних точок тест-полiгонy проводили вщповвдно до специфiки забудови мк-та з урахуванням мiсць великого i тривалого скупчення людей та мкць з ймо-вiрно шдвищеною електромагнiтною небезпекою.
Урбоекосистема 1вано-Франк1вська займае площу 51,36 км2, загальна площа мiста - 83,73 км2. Середня густина розмiщення контрольних точок на тест-полкош становить 2,4 точки на 1 км2, причому в центральнш частинi мiста густина розмiщення контрольних точок дещо бшьша.
У кожнш точцi тест-полiгонy вимiрювали напрyженiсть електричного поля (Е), напрyженiсть магнiтного поля (Н) та поверхнево! густини потоку ене-ргii (м). Для вишрювань використано тестер електромагнiтниx полiв Tenmars RF three-Axis Field Strength Meter TM-195. Прилад застосовують для вимрю-вання електромагнiтниx полiв техногенного походження у частотному дiапазонi 50 МГЦ-3,5 ГГц, зокрема для вимiрювання напруженост поля високочастотних електромагнiтниx хвиль, поверхнево! густини потоку енергп антен баз мобшь-ного зв'язку, додаткiв безпровщних комyнiкацiй (CW, TDMA, GSM, DECT), пе-редавачiв, безпровiдниx мереж LAN (Wi-Fi), визначення витоку мкрохвильо-вих печей, безпечностi рiвня випромiнювання мобшьних телефонiв, визначення електромагнiтноi безпеки робочих i житлових примiщень. Прилад працюе з частотою дискретизацii - 3 вимрювання за 1 с i дае змогу проводити вимiри мит-тевого, середнього та максимального значения вишрювано!' величини. Для iзо-топних вимiрювань ЕМП прилад обладнаний триканальним сенсором. Налаш-тування дають змогу використовувати окремо оа X, Y чи Z сенсора (неiзотопне вимрювання ЕМП) або всi осi одночасно ^зотопне вимiрювания ЕМП).
У кожнш точщ тест-полiгонy проводили iзотопне вимрювання ЕМП на вiдстанi 1,8 м ввд поверxнi грунту протягом 10 хв, причому прилад розмщував-ся нерухомо i на вiдстанi не менше 1 м вщ експериментатора. Простiр навколо джерела ЕМП умовно подшяють на ближню зону (зону шдукцп) та дальню зону (зону випромшювання). Ближня зона охоплюе простiр, що мае радiyс, який приблизно дорiвнюе 1/6 довжини хвил1 У цiй зонi електромагнiтна хвиля ще не сформована, тому штенсившсть ЕМП оцiнюеться окремо напрyженiстю магшт-но! та електрично! складових поля, несприятлива дк ЕМП у цш зонi переважно зумовлена електричною складовою.
Вiдповiдно до наказу Мiнiстерства охорони здоров'я Украши № 1040 ввд 29.11.2013 р. "Про затвердження Методики розрахунку розподшв рiвнiв елек-
тромагнiтного поля" з урахуванням "Державних санiтарних норм i правил за-хисту населення вiд впливу електромагнiтних випромшювань", затверджених наказом Мiнiстерства охорони здоров'я Украши № 239 вiд 01.08.1996 р. ГДР ЕМП в частотному дiапазонi 30-300 МГц становлять 3 В/м, а в частотному дь апазош 300 МГц-300ГГц - 2,5 мкВт/см2. До порiвняння - в Росшськш Федера-цii та Бiлорусi така норма становить 10 мкВт/см2, а у деяких кра'нах Свропи -100 мкВт/см2.
Результати дослiдження. Отримаш данi показують перевищення ГДР поверхнево' густини потоку енергп електромагнiтного поля у розрiзi середнiх значень цього фактора в райош вулиць Свгена Коновальця - Сiчових Стрiльцiв
- Академка Сахарова - В'ячеслава Чорновола (рис. 1), у розрiзi максимальних значень цього фактора в райош вулиць Свгена Коновальця - Счових Стршьщв
- Академiка Сахарова - В'ячеслава Чорновола; Залiзнична - Маршки Щдпрян-ки - Незалежностi; Пилипа Орлика (рис. 2).
Рис. 1. Середш значения густини потоку енерги в 1вано-Франк1вську
Перевищення ГДР напруженосп електричного поля в po3pi3i середшх значень цього фактора спостеpiгаeмо в райош вулиць Короля Данила - Свгена Коновальця - ^чових Стршьшв - Академка Сахарова - В'ячеслава Чорновола - Незалежносп - Привокзальна (рис. 3), у pозpiзi максимальних значень цього фактора в райош вулиць Короля Данила - Свгена Коновальця - Очових Стршьшв - Академка Сахарова - Шевченка - В'ячеслава Чорновола - Незалежносп -Привокзальна, а також перехресть вулиць 1васюка - Вовчинецько'1 та 1васюка -Тисменицько'1 (рис. 4). Карти створено за допомогою геошформацшно'1 системи МАР INFO, а точки тест-полкону позначено з допомогою сервку Google Maps.
Puc. 2. Мактмальт знaчeння гу^ини потоку eнepгiï в ^ано-Франтв^ку
Puc. 3. Cepedrn знaчeння нaпpужeнocmi eлeкmpuчнoï cклaдoвoï eлeкmpoмaгнimнoгo
поля в 1вано-Франтв^ку
Рис. 4. Максималът значення Hanpy:weHocmi електричног складовог електромагттного поля в 1вано-Франтвсъку
Висновки. В ypöoco^oeKocTOTeMi 1вано-Франювська спостережено пе-ревищення ГДР поверхнево!' густини потоку енергп ЕМП / у po3pi3i сеpеднiх значень цього фактора у 7 точках тест-пол^ону i становить вщ 2,62 до 17,16 мкВт/см2, а у pозpiзi максимальних значень цього фактора - у 22 точках тест-пол^ону i становить вщ 2,73 до 25,28 мкВт/см2 (ГДР становить 2,5 мкВт/см2). Середне значення /сер по Iвано-Фpанкiвськy становить 0,65 мкВт/см2, а середне значення /лмакс - 1,73 мкВт/см2.
Перевищення ГДР напpyженостi електричного поля Е у pозpiзi сеpеднiх значень цього фактора спостережено в 11 точках тест-пол^ону i становить вiд 3,03 до 5,29 В/м, а у pозpiзi максимальних значень даного фактора - у 29 точках тест-пол^ону i становить вщ 3,08 до 12,65 В/м (ГДР становить 3 В/м). Середне значення Есер по 1вано-Франювську становить 0,97 В/м, а середне значення Емакс - 2,31 В/м.
Л^ература
1. Безверхая А.П. Гигиеническая оценка влияния электромагнитного излучения на организм человека и животных / А.П. Безверхая // ГЫена населених мюць : зб. наук. праць. - 2009. -№ 53. - С. 228-231.
2. Бурлака Н. И. Электромагнитное поля, его виды, характеристики, классификация и влияние на здоровье населения / Н.И. Бурлака, С.С. Гоженко // Актуальные проблемы транспортной медицины : сб. науч. тр. - 2010. - № 4. - С. 24-32.
3. Воловик П.М. Фiзика для ушверсшелв / П.М. Воловик. - К. : Вид-во "Перун", 2005. -
864 с.
4. Грачев Н.Н. Медико-биологические аспекты воздействия ЭМИ / Н.Н. Грачев. [Электронный ресурс]. - Доступный с http://grachev.distudy.ru/Uch_kurs/sredstva/Templ_1/templ_1_4.html.
5. НжтнаН.Г. Вплив електромагштних вииромшювань на здоров'я населения (науковий огляд) / Н.Г Шктна, В.А. Баркевич // Плена населених мюць : зб. наук. праць. - 2007. - № 50. -С. 209-214.
Надтшла до редакцп 23.05.2016р.
СемчукЯ.М., МердухИ.И. Воздействие электромагнитных полей радиочастотного диапазона на социальную составляющую урбосоциоэкосис-темы города Ивано-Франковска
На основе анализа литературных данных обоснована актуальность исследования влияния электромагнитных полей техногенного происхождения радиочастотного диапазона на социальную составляющую экологической безопасности. Использованы метод физико-математического моделирования распространения электромагнитных полей на основе вектора Умова-Пойнтинга и эколого-географический метод построения экологических карт на основе мониторинга воздействия электромагнитных полей техногенного происхождения на социальную составляющую экологической безопасности урбанизированной территории.
Ключевые слова: электромагнитные поля, урбосоциоэкосистема, социальная составляющая экологической безопасности, вектор Умова-Пойнтинга.
Semchuk Ya.M., Merdukh I.I. The Influence of Electromagnetic Fields of Antropogenic Origin on the Social Component of Urban Social Ecosystem of the City of Ivano-Frankivsk
The necessity of the study of the influence of electromagnetic fields of anthropogenic frequency range on the social component of environmental safety is based on the analysis of published data. The method of physical mathematical modeling of electromagnetic fields on the basis of the Umov-Poynting vector and eco-geographical method of constructing environmental maps is based on monitoring of electromagnetic fields anthropogenic component of social environmental safety of urban areas.
Keywords: electromagnetic fields, the urban social ecosystem, the social component of ecological safety, Umov-Poynting vector.
УДК 631.879
COMPARISON OF THE CHEMICAL COMPOSITION OF SELECTED CULTIVARS OF ONION [ALLIUM СЕРА L.)
G. Jurgiel-Malecka1, U. Bashutska2, М. Gibczynska3, М. Nawrocka-Pçzik4
The analysis comprised four common onion (Allium cepa L.) cultivars grown in Poland of yellow-brown color of scale leaves and different ripening times: "Zorza" (very early cultivar), "Francisco" (medium early cultivar), "Kristine" (medium late cultivar) and "Pola-nowska" (late cultivar). All onion cultivars were obtained from the Experimental Station of Cultivar Testing in Wçgrzce, near Krakow. The analysis comprised determination of content of macronutrients (N, Ca, S, K, P), micronutrients (Mg, Cu, Mn, Zn, Fe), reducing and total sugars, and vitamin C. The analysis showed significant differences in chemical composition between the analyzed cultivars. The late cultivar "Polanowska" accumulated the highest amounts of total macro- and micronutrients, and very early cultivar "Zorza" accumulated the least. The latter cultivar was marked by the highest content of vitamin C.
1 assist. prof. G. Jurgiel-Malecka, dr. - West Pomeranian Technological University in Szczecin, Szczecin, Poland;
2 assist. prof. U. Bashutska, dr. - Ukrainian National Forestry University, Lviv, Ukraine;
3 prof. M. Gibczynska, dr.hab. - West Pomeranian Technological University in Szczecin, Szczecin, Poland;
4 scientific-technical specialist M. Nawrocka-P^zik, mgr. - West Pomeranian Technological University in Szczecin, Szczecin, Poland
Keywords: macronutrients, micronutrients, onion, reducing sugars, total sugars, vitamin C
Introduction. The onion (Allium cepa L.) is one of the oldest cultivated vegetables. The nutritional and medicinal values as well as the taste of onion [1, 22, 12], make it a very popular vegetable all over the world. According to FAOSTAT [6], world-wide production of onion is increasing, and in 2013 it amounted to 85.8 million against 82.5 million tons in 2012. Poland is the fifth largest producer of onion in Europe. In 2013, the area of land under onion cultivation was 20080 ha, and the yield amounted to 551072 tons. The amateur and commercial production of onion is popular due to various methods of its future use. Onion can be consumed raw, processed and stored. Even though onion is mainly used as a seasoning plant, it constitutes an important element of human food chain because of high content of flavonoids, fruc-tans, micro- and macronutrients. Micronutrients are necessary for normal growth and development of plants as well as people - they are the ingredients or activators of various enzymes and play a catalytic role in many physiological processes.
The elements such as iron, manganese, zinc or copper take part in photosynthesis, decarboxylation and nitrogen fixation processes, as well as protein and carbohydrates metabolism. Antioxidants found in onion protect the human organism against free radicals which are responsible for ageing and cardiovascular diseases [28] . Fructans found in onion are considered prebiotic, and stimulate the growth of intestinal microbiota thus decreasing the risk of some diet-related diseases such as co-lorectal cancer [8]. The quantity and quality of onion yield depends on farming conditions [10, 11, 17, 29, 24, 4, 15, 16, 32] and cultivar characteristics [21, 13, 25].
The onion of yellow-brown color of scale leaves is the most popular onion type cultivated in Poland. There are approximately 80 cultivars of this type of onion, each characterized by different features, including the shape, sharpness of taste, ripening time, or storability. The particular cultivar is selected on the basis of the method and region of farming, as well as intended future use. The early and medium early varieties are mainly used for immediate consumption, and medium late and late varieties are intended for storing. The aim of the study was to compare the chemical composition of four selected varieties of onions of different types of earliness and their consequent suitability for human consumption.
Materials and methods. Research material. The research material consisted of four common onion (Allium cepa L.) cultivars of yellow-brown color of scale leaves - characterized in Table 1.
Table 1. Characteristic of the studied cultivars of onion
Cultivar Ripening time Onion The ability to store the crop
Shape Color of scale leaves Color of onion flesh
Zorza very early spherical dark yellow creamy very short storage time
Francisco medium early spherica light brown white short storage time
Kristine medium late spherica golden-brown white-creamy long storage time
Polanowska late ovoid yellow-brown light green very long storage time
In order to eliminate the differences in chemical composition of onions resulting from the conditions of farming, all cultivars under analysis were grown in one lo-
186
36ipHHK HayKOBO-TexHÍHHHX npa^
