Источники и пути электромагнитного загрязнения прибрежных вод

• Автор: Степанюк, Александр Иванович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Электромагнитные поля КНЧдиапазона в водной среде как важнейший экологический фактор

1.1. Экологическая значимость элекгромагнитных полей биотического происхождения

1.1.1. Электромагнитные сигналы распознавания пищевых объектов

1.1.2. Внутривидовой обмен информацией

1.1.3. Обмен информацией в агрессивнооборонительных задачах

1.1.4. Использование электрических полей для локации объектов и ориентации в пространстве

1.2. Экологическая значимость электромагнитных полей абиотического происхождения

1.2.1. Чувствительность к электрическим полям

предикторам сейсмической активности

1.2.2. Чувствительность к электромагнитным полям циклонов
1.2.3. Восприятие электрических полей течений
и волнения
1.2.4. Использование теллурических токов
1.2.5. Восприятие электрических полей грозового происхождения
1.3. Электромагнитное загрязнение вод и его экологическая значимость
1.3.1. Электромагнитное загрязнение водоемов,
как один из видов антропогенного воздействия
на жизнедеятельность водных биоценозов
1.3.2. Электролов рыбы
1.3.3. Электрозаградитсльные устройства
1.3.4. Воздействие на ихтиофауну токов, применяемых в морской электроразведке
1.3.5. Линии электропередач, как электроэкологический фактор
1.3.6. Антропогенное уменьшение интенсивности естественного электромагнитного поля и его пагубное влияние
на электрочувствительных гидробионтов
1.3.7. Оценка малоизученных возможных источников элекзромагнитного за1рязнения прибрежных вод и постановка задач исследований
2. Моделирование путей и источников электромагнитного загрязнения прибрежных вод
2.1. Загрязнение вод гальваноэлектрическими парами и при утечках электрического тока
2.2. Моделирование редоксокинетического эффекта при утечках переменного электрического тока
2.2.1. Теоретический механизм
2.2.2. Исследование вольтамперных характеристик двойного слоя тафелевских кривых при наличии и отсутствии гальваноэлектрических пар
2.3. Моделирование редоксокинетического эффекта при различных частотах тока утечек антропогенного харакгера
3. Моделирование электромагнитного загрязнения прибрежных
вод на примере фрагмента акватории
3.1. Критерии подобия при моделировании
3.2. Электромагнитное загрязнение прибрежных вод гальваноэлекгри чески ми источниками
3.2.1. Конструкция экспериментальной установки и метрологическая аттестация средств измерений
3.2.2. Моделирование постоянных гальваноэлектричсских полей техногенного происхождения и анализ полученных результатов
3.3. Квазипостоянные электрические поля, формирующиеся при утечках переменного электрического тока
3.4. Формирование загрязняющих электромагнитных полей при утечках переменных токов с различающимися частотами
3.5. Искажения структуры электрического поля акватории
в окрестностях подводных металлических объектов
3.6. Формирование техногенных электромагнитных барьеров в узкостях и эстуариях
3.7. Использование пространственных оценок спекзральной плотности с целью выявления подводных
зон угечек электрических токов
Заключение
Список использованных источников


Работа прошла апробацию на V межведомственной конференции по новейшим достижениям в морской геологии Проблемы развития морских геотехнологий информатики и геоэкологии, на I международной конференции Эколошческие аспекты устойчивого развития регионов, II международном семинаре Рациональное использование прибрежной зоны северных морей, XI Всероссийской конференции по промысловой океанологии, научнопрактической конференции аспирантов, молодых ученых РАН и высшей школы Социальноэкономическое развитие и экологическая безопасность регионов России на примере СевероЗапада. Основные результаты работы неоднократно докладывались на сессиях Ученого совета РГГМУ. По теме диссертации опубликовано 4 статьи, 2 авторских свидетельства на изобретения и 7 тезисов докладов. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Общий объем работы составляет 9 страниц, включая рисунков и 2 таблицы. Список литературы состоит из наименований. Миллионы лет эволюции в водной среде, являющейся, как известно, электролитом не могли не привести к использованию электрических полей и токов водными организмами для нужд жизнедеятельности. Несомненно, что эволюционировавшие органы электрорецепции применяются электрочувствительными организмами для самых разнообразных целей. В каждом из направлений гидробионтами используются весьма специфические виды электрических сигналов, оптимальные для решаемых задач. Эксперименты по выявлению сигналов распознавания пищевых объектов проводились на акулах и скатах 1. В работе 1 описаны эксперименты с морской лисицей скат и камбалой. В первой серии экспериментов морская лисица и камбала помещались в два различных бассейна, разделенных химически, оптически и акустически, однако, соединенных проводниками с целью электрического контакта. Опыты показали, что при приближении камбалы к съемным электродам на см, скат в другом бассейне начинал вести себя агрессивно, что подтверждает гипотезу о возможности использования скатом биоэлектрического поля камбалы с цслыо поиска и распознавания последней как потенциального пищевого объекта. Биоэлектрическое поле камбалы возникает в результате вентиляции жабр в процессе дыхания. При такой вентиляции в условиях магнитного поля Земли МПЗ в воде индуцируется ЭДС вследствие магнитогидродинамического МГД эффекта, пропорциональная скорости вентиляции. При этом, частота возникающего переменного электрического поля соответствует частоте дыхания 1. Вторая серия экспериментов заключалась в следующем. В дно бассейна с испытуемым скатом устанавливалась пара электродов на которых моделировалось биоэлектрическое поле камбалы. В процессе эксперимента скат воспринимал электроды как потенциальную жертву и агрессивно атаковывал их 1. По мнению авторов работы 2 подобная способность видимо есть также у некоторых иных видов рыб, однако, пока это мнение недостаточно подтверждено экспериментально. Тем не менее, следует отмстить работы по исследованию электрочувствительности сомиков 3,4, где сообщается о чувствительности этих видов к собственным биоэлектрическим полям потенциальных пищевых объектов, причем при выключенном зрении и обонянии испытуемых. Авторы отмечают, что несмотря на незначительную просгранственную протяженность, этой чувствительности, следует помнить, что многие из морских хищников способны маскироваться под окружающий фон среды обитания либо закапываться в грунт и подстерегать добычу. В контексте этих сведений становится ясным, насколько ценной с экологической точки зрения может оказаться способность электрочувствительных водных организмов использовать собственные биоэлектрические поля потенциальных пищевых объектов с целью выявления этих объектов и их пространственной локализации. Кроме биоэлектрических сиг налов, используемых электрочувствительными хищниками для опознавания пищевых объектов, выявлены также групповые стайные сигналы, позволяющие элсктрочувствительным морским организмам одного вида обмениваться друг с другом информацией с целью сбора в группы стаи для реализации каких либо нужд жизнедеятельности. Впервые подобные виды электрических сигналов были обнаружены у электрического угря в году в лаборатории и впоследствии были подтверждены в натурных условиях6.