На основе созданных в период с 1990 по 1996 гг. современных приборов, демонстрируется опыт и результаты мониторинга окружающей электромагнитной обстановки в некоторых клиниках г. Москвы и городах-курортах и курортных зонах.

Приводится перечень публикаций, сделанных авторами в результате проведенных работ.

© ИЗМИРАН, 1997

ВВЕДЕНИЕ

Началом активного проведения работ по электромагнит-

ному мониторингу окружающей среды в городских условиях послужило создание В.В.Любимовым [14, 15] в начале 90-х годов опытных образцов малогабаритных и надежных диагностических магнитометров (ДМ), способных работать в условиях с большим уровнем техногенных помех. ДМ успешно использовались для проведения электромагнитного мониторинга в условиях клиник г.г. Москвы, Ялты, Кисловодска и т.д. [5, 21], что позволило организовать непрерывную службу слежения за окружающей электромагнитной обстановкой в реальном времени, своевременно проводить терапию магнитозависимых больных. Так ДМ, установленный в Центральной клинической больнице (ЦКБ) No.3 МПС г.Москвы и проработавший в непрерывном режиме более 5-ти лет, стал основой для проведения ряда работ как методического, так и исследовательского характера, позволил Лаборатории магнитобиологии, руководимой Ю.И.Гурфинкелем, накопить опыт и выработать необходи- мые рекомендации по выявлению и лечению магнитозависимых кардиологических больных.

Доступность использования импортной микропроцессорной элементной базы стала решающим фактором по пути создания средств для проведения исследовательских и мониторинговых работ, создания серии недорогих малогабаритных многоканальных цифровых накопителей данных [12], что позволило нам вплотную подойти к реализации идеи многопараметрического мониторинга окружающей среды в городских условиях, в клиниках, в жилых и производственных помещениях [37]. Созданные приборы могут решать целый ряд научных, исследовательских и прикладных задач в геофизике, найти широкое применение в медицине и магнитобиологии, использоваться для проведения многопараметрического мониторинга окружающей среды как в лабораторных так и в полевых условиях, применяться для изучения электромагнитной экологии и обстановки в жилых помещениях.

Создание современных малогабаритных переносных приборов на основе магнитоэлектрических датчиков различных типов и конструкций, позволяющих проводить электро- магнитные исследования в помещениях любого типа и размера, позволило провести ряд специальных работ по исследованию электромагнитной обстановки как в производственных и лечебных, так и в жилых помещениях [14, 17, 37].

Электромагнитный мониторинг производственных и жилых помещений, при помощи созданных оригинальных приборов, позволил нам проводить их сертификацию, картирование, определение вредных источников излучений и т.д., что может заинтересовать как службы санэпидемстанций, так и службы, занимающиеся строительством и продажей жилищ, службы транспорта (особенно метрополитена!, где люди подвержены сильному импульсному электромагнитному излучению), людей, проживающих в непосредственной близости от электрифицированных железных дорог, линий метрополитена и крупных промышленных предприятий, а также имеющиеся в городах Центры электромагнитной безопасности.

Результаты и методы некоторых проведенных нами мониторинговых работ в городских клиниках и курортных зонах обсуждаются ниже.

НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГОВЫХ РАБОТ

1.Проведение работ в условиях города и в клиниках.

В двух клиниках г. Москвы, удаленных друг от друга в направлении с севера на юг на расстоянии 9,1 км, были исследованы помещения с целью выбора мест для оптимальной установки магнитометрических приборов [20, 39]. При помощи магнитометров MAGIC МФ-03-М [14-15, 17-19, 36] проведена микромагнитная съемка в помещениях клиник, произведена их электромагнитная аттестация. Пример картирования одного из помещений в одной из клиник города Москвы (Погодинская ул.5) показан на рис.1, где установлена необходимая магнитометрическая аппаратура, при помощи которой налажена и в течение двух лет действует служба слежения за окружающей электромагнитной обстановкой в реальном времени. Проведены исследования градиента вариаций магнитного поля в городских условиях (см. табл.2 в работе [21]), изучались особенности вклада техногенной электромагнитной составляющей в результаты измерений [20, 39]. Контроль получаемых данных, их корреляция, осуществлялся по данным Центральной магнитной обсерватории (ЦМО) Москва 2, расположенной по прямой к югу от созданной в г. Москве измерительной базы.

Продолжено использование ДМ в здании клиники ЦКБ No.3 МПС, расположенной в северо-западной части города Москвы по адресу ул.Часовая 20, где также организована непрерывная служба слежения за окружающей электромагнитной обстановкой в реальном масштабе времени, что позволило иметь постоянно данные о текущей возмущенности магнитного поля и своевременно проводить терапию магнитозависимых больных при начале магнитной бури [1-8, 15, 17, 20-22, 31-34, 37, 39]. ДМ типа ДМП-1 [10] работает в непрерывном режиме в ЦКБ No.3 МПС уже в течение пяти лет [1-3]. Контроль получаемых данных, их корреляция, осуществляется по данным ЦМО Москва 2 [20, 39].

В течение последних 10-ти месяцев параллельно с ДМП-1 работает регистратор магнитной активности (РМА) IDL-04 [2, 11-13, 42], который позволяет регистрировать, накапливать (в зависимости от установленного режима работы - в течение 14...113 суток), обрабатывать медленноменяющуюся информацию от восьми аналоговых датчиков, автоматически отслеживать и анализировать текущие магнитные возмущения по двум магнитометрическим каналам. В приборе использован оригинальный алгоритм работы, который позволяет рассчитывать и визуализировать индекс магнитной активности на основе поиска, выявления и определения дней со спокойной геомагнитной обстановкой, проводить цифровую фильтрацию измеренных данных при работе в условиях с большим уровнем техногенных электромагнитных помех. В качестве примера, на рис.2 приведены 3-х суточные графики измеренных с помощью IDL-04 в ЦКБ No.3 МПС вариаций D-составляющей вектора магнитной индукции (ВМИ) поля Земли осложненные различного рода техногенными шумами и помехами (кривая А) и те же данные, но подверженные цифровой фильтрации (кривая Б) при помощи оригинальных программ-фильтраторов.

Накопленный опыт использования современных ДМ различных типов и конструкций в клиниках показал принципиальную возможность применения созданной нами магнитометрической аппаратуры в условиях с достаточно большим уровнем техногенных электромагнитных помех. Экспериментально доказана возможность и необходимость регистрации магнитных бурь в условиях клиники [1-5, 16, 20-22, 31-34, 37, 39].

На основе персонального компьютера создан банк данных по мониторингу электромагнитной обстановки и зарегистрированным в условиях клиник магнитным бурям. Разработан пакет оригинальных компьютерных программ, позволяющих производить визуализацию и цифровую фильтрацию получаемых данных в условиях, где уровень техногенных помех в несколько раз превышает уровень реального сигнала [1-3, 20, 39]. Проводятся шеф-наладочные и профилактические работы с ДМ, установленными в клиниках. Ведется статистический и корреляционный анализ получаемой информации [6-8].

2. Проведение работ в курортных зонах.

В период с 1990 по 1993 гг. на территории сейсмостанции "ЯЛТА" проводились работы с целью организации в г. Ялта непрерывного электромагнитного мониторинга окружающей среды [9, 35]. Были проведены исследования уровня техногенных шумов и помех в местах предполагаемой установки магниточувствительных датчиков, проведено магнитное картирование помещений и исследования пространственного градиента поля [9, 24-26, 35].

Организованный непрерывный многоканальный мониторинг окружающей электромагнитной обстановки в условиях города-курорта с одновременным применением от трех до пяти компонентных и модульных магнитометров различных типов и конструкций позволил зафиксировать и оценить максимальный уровень фоновых электромагнитных шумов, который в различных измерительных точках в утреннее, дневное и вечернее время, не превышал 1,5...5 нТл, а в ночное время суток уменьшался до 0,5...2 нТл. При этом максимально зафиксированная амплитуда электромагнитных помех от проходящего транспорта не превышала в различных измерительных точках от 3 до 12 нТл [25].

Аналогичные работы по мониторингу окружающей электромагнитной обстановки проводились в г. Кисловодске на базе Пятигорского НИИ Курортологии и физиотерапии [21], где было установлено и одновременно работало два ДМ. Уровень зарегистрированных фоновых электромагнитных шумов в дневное время здесь не превышал 2...5 нТл, уменьшаясь примерно в 1,5...2 раза в ночное время суток.

Результаты обработки и анализа данных, полученных в

процессе проведения длительных непрерывных измерений, при сравнении их с данными некоторых, расположенных в Крыму и на Кавказе, магнитных обсерваторий, показали довольно высокую их корреляцию (R>0,85). Это позволяет нам сделать вывод о перспективности организации и создания мониторинговых служб наблюдения за электромагнитной обстановкой в курортных зонах, в больших и малых курортных городах и курортных клиниках.

3. Работы на герпетологическом биосейсмополигоне.

На территории Государственного Никитского ботанического

сада (НБС) УААН в Крыму действует герпетологический микробиосейсмополигон, на котором проводятся работы по исследованию предвестников землетрясений [23, 26]. Он представляет собой участок склона, общей площадью около 300 кв.м., с травянистой и кустарниковой парковой растительностью, расположенный на территории арборетума (дендрария). Здесь, начиная с 1984 г., С.А.Шарыгиным [27] проводятся наблюдения за скальными крымскими ящерицами и безногими желтопузиками, постоянно живущими в своих естественных природных условиях. Поведение этих популяций рептилий хорошо известно: за несколько часов перед землетрясением все они покидают свои норы и убежища, выходят на поверхность даже ночью или зимой, просыпаясь от спячки. Эффект биопредвестника состоит в том, они в этом случае занимают всегда только горизонтальное положение. Однако известны случаи ложных сигналов “биопредвестников" землетрясений, происходящие после начала и в период сильных геомагнитосферных возмущений и бурь. Магнитные бури с внезапным началом часто вызывают у различных животных реакцию, сходную с поведением перед землетрясением, но без опережения во времени. В результате проведенных исследований [28] стало ясно, что рептилии реагируют и на аномальное изменение (возмущенность) естественного магнитного поля (в частности, его вертикальной составляющей - Bz). Это позволило поставить вопрос и предпринять действенные меры по организации на биосейсмополигоне службы по мониторингу электромагнитной обстановки.

Начиная с 1992 г., на протяжении четырех последних

лет, в НБС ведется непрерывный круглосуточный электромагнитный мониторинг окружающей среды при помощи различного типа магнитометрической аппаратуры [23, 26-30, 40]. С помощью феррозондовых диагностических магнитометров типа MAGIC МФ-03 [15, 17-19, 36, 40], а также протонных магнитометров типа ММП-203 были проведены исследования уровня различных шумов и помех на полигоне, исследованы характеристики электромагнитного поля в его центре, в месте установки магниточувствительных датчиков, проведено картирование местности [26]. При этом обнаружено, что максимальная амплитуда электромагнитных помех не превышает 0,5...2 нТл (по различным компонентам ВМИ), а импульсные помехи от редко проходящего транспорта не превышают 3...5 нТл. Периодический сравнительный анализ получаемых данных записи магнитного поля на полигоне в НБС показал их хорошую корреляцию с данными расположенных в Крыму обсерваторий.

Анализ результатов электромагнитного мониторинга

окружающей среды и сопоставление их с поведением рептилий - живых биоиндикаторов, дает возможность максимально уменьшить вероятность получения ложных сигналов от "биопредвестников" землетрясений.