На каком расстоянии от высоковольтной линии можно разместить пасеку?

Современное развитие передачи электроэнергии повышает экспозицию медоносных пчёл электромагнитными полями в широком диапазоне частот (Foster и Rapacholi, 1999). Одним из главных источников этих полей являются линии передач очень высокого (220, 400 и 750 kV) и высокого (110 kV) напряжения. В дальнейшем обе градации будут именоваться одним термином - линии высокого напряжения. Доступность территории под этими линиями и около побуждает размещать пасеки вблизи от них, т.к. линии располагаются обычно вдали от жилья и дорог, что оказывается дополнительным плюсом для пчеловодов.

Электромагнитные волны, излучаемые высоковольтными линиями, приводят к накапливанию электрических зарядов в объектах, находящихся под ними или в близком соседстве. Следовательно, пчеловод может поставить пчёл на каком-то расстоянии от линии без угрозы собственному здоровью и состоянию пчелиных семей и их продуктивности. В отношении пчёл нужно отметить существенный момент: заряды и поля, слабо влияющие на человека, оказывают сильное влияние на пчёл (Morse и Hooper, 1985).

Технические особенности проблемы

Линии высокого напряжения для передачи электроэнергии используют 60гц в США и 50гц в Европе и в большинстве других стран. Уже упоминалось, что напряжение высоковольтных линий может достигать 750-760кВ, а в экспериментальных сетях (Foster i Rapacholi, 1999) доходить до 1000кВ и больше. Примечательно, что линия напряжением 400кВ передаёт столько же электрической энергии, сколько две линии по 220кв или пятнадцать по 110кв. Эта особенность и возрастающие потребности в электроэнергии являются причиной роста не только числа передающих линий, но и их напряжения (Szuba и дp., 1999, 2005).

Напряжение, существующее между проводами линии высокого напряжения с низкой частотой и между этими проводами и землёй создаёт электрическое поле, энергия же, передаваемая по проводам, создаёт магнитное поле.

Электрическое поле приводит к накапливанию электрических зарядов на изолированных от земли объектах, находящихся под такими линиями. Особенно это относится к железным предметам. Кроме зарядов, находящихся в воздухе, существенная часть их протекает в земле под линиями (Foster и Rapacholi, 1999).

Важно, что обе составляющие электромагнитного поля, генерируемые высоковольтными линиями с частотой 50 и 60гц, могут быть замерены по отдельности (таблица 1). Измерения должны проводиться в хорошую погоду на высоте 1,8 метра от земли, при температуре воздуха не ниже +10 градусов, относительной влажности не выше 75%, в условиях, не приводящих к выпадению росы.

Таблица 1
Величины электромагнитного поля
Физические значения	Международные единицы
Напряжённость электрического поля	В/м - вольт на метр кВ/м - киловольт на метр = 1000В/м
Напряжённость магнитного поля	А/м - ампер на метр кА/м - килоампер на метр = 1000А/м
Индукция магнитного поля	Т - тесла μТ = 0,000001Т ηT = 10-9T
Напряжённость магнитного поля в 1А/м соответсвует 1,25μТ индукции магнитного поля.

Напряжённость электромагнитного поля вблизи высоковольтной линии зависит от напряжения данной линии и напряжённости магнитного поля в сочетании с конфигурацией проводов и высотой опор. Напряжённость магнитного поля вблизи от проводов имеет наибольшее значение и резко падает по мере отдаления от них (рис).

Напряжённость магнитного и электрического полей, измеренная под высоковольтной линией, в которой протекает электрический ток, колеблется соответственно от 1 до 10кВ/м и от 1 до 10μТ. Они могут достигать значений 11кВ/м и 100μТ и даже превышать типовые значения в жилых помещениях и домах, товарных зданиях, офисах и т.д. Например, на уровне земли под линией напряжением 750кв и силой тока 3000-4000А наибольшее значение электрического поля достигает 10кВ/м, а магнитного - до 100μТ. На уровне земли в 50 метрах от средины линии напряжённость электрического поля составляет 1кВ/м, магнитного же - около 0,1μТ (Foster и Rapacholi, 1999).

Напряжённость электромагнитного поля, создаваемая в жилых помещениях переменным током с частотой 50гц, составляет соответственно 0,01кВ/м и 100μТ. Сила поля под линией среднего напряжения (10-30кВ) не превышает уровня 0,4 кВ/м (Szuba и др., 1999).

Нарушение физиологии и сохранности пчёл, вызванные электромагнитными полями

По Биднокасу и др. (1988) механизм воздействия электрического поля на пчелиную семью принимает вид повышенной чувствительности пчёл как к самому полю, так и к шоку, вызванному индуцированным зарядом. Экспериментальная выдержка пчёл (внутри непроводящих ток трубчатых летков) в электрическом поле величиной 7кВ/м при отсутствии росы не оказывала вредного воздействия на состояние пчелиных семей. В то же время, экспозиция пчёл в таком же поле в туннеле, проводящем электрический ток, приводила к нарушениям, выражающимся в росте гибели пчёл, ненатуральном прополисовании или отставании семей в развитии (Bidnokas и дp., 1988). Установлено, что эти нарушения являются следствием получения пчёлами электрических шоков при возникновении резких перепадов на них электрических зарядов, накапливающихся на токопроводящих поверхностях, например, стенках улья. Шоки являются следствием возбуждения оболочек клеток в границе напряжённо-зависимого белка, к примеру, ионных каналов или ионных насосов (Nowak и Zawilska, 1977).

Замечено, что слабое электрическое поле делает пчёл агрессивными настолько, что у них можно отбирать яд, например, с помощью пробирки, помещённой в улей и обёрнутой мембраной под напряжением. Такое поведение показывает, что электрическое поле влияет на нервную систему пчёл, особенно в части, координирующей поведение и физиологию (Lipiński, 2006). У пчёл, подвергшихся стимулирующему воздействию электрических полей низкой частоты, наблюдается возрастание метаболической активности, потребления кислорода, забирания корма и изменение поведения, выражающееся в том, что "рои, посаженные в ульи под высоковольтными линиями, имеют склонность к побегу" (Morse и Hooper, 1985).

В типичном протекании интенсивность описанных нарушений определяется силой электрического поля. Установлено, например, что повышенный уровень расходования кислорода и потребления корма есть следствие воздействия поля напряжённостью 1,4кВ/м. При уровне в 4кВ/м насекомые производят меньше мёда и больше пчёл погибает. При уровне выше 4кВ/м отмечается усиленное прополисование. Примечательно, что напряжённость электрического поля свыше 7кВ/м приводит к увеличению производства тепла пчелиной семьёй и покиданию гнезда пчёлами. При уровне поля 50кВ/м пчёлы вступают в схватки между собой, жаля друг друга (Morse и Hooper, 1985).

Возбуждение пчёл зависит от "дозы" электрического поля (Lipiński, 2006). Замечено, к примеру, что поведение пчёл под воздействием электрических зарядов в 275-900ηT становится нетипичным. Под влиянием 275-350ηT у отдельных пчёл нарушается поведение, а при 900 ηT возрастает взаимное ужаливание пчёл.

Наблюдения Гринберга с сотрудниками (1981) показали, что пчёлы из семей, экспонированные электрическим полем силой 7кВ/м под линией в 750кВ с частотой 60гц, проявили повышенную двигательную активность, нетипичное прополисование, снижение приростов, пропажу маток и нетипичное выращивание маток, уменьшение числа ячеек с запечатанным расплодом, худшую зимовку.

В результате стрессовой реакции (Lipiński, 2001), вызванной электромагнитным полем, зрелые пчелиные семьи, находящиеся вблизи от линии высокого напряжения, могут вести себя нетипично и раздражительно, что обычно проявляется в повышении защиты гнезда и необычайном стремлении к роению. Замечено, что такие семьи потребляли больше корма в течение зимы по сравнению с пчёлами, не подвергавшимися воздействию электрического поля.

Известно, что пчёлы могут ощущать постоянное магнитное поле величиной чуть выше 26ηT. К переменному магнитному полю пчёлы также чувствительны, но её порог резко меняется с ростом частоты тока. При частоте в 60гц поле должно достичь значения 100μT, чтобы быть обнаруженным пчёлами. (Kirschvink и др., 1997).

Международные стандарты безопасности

Развитые страны установили правовые нормы расстояний от высоковольтных линий электропередач для безопасного пребывания людей и животных. Эти расстояния измеряются на середине прямой, проведённой между двумя соседними опорами (рис). Несоблюдение этих норм и длительное нахождение на меньшем расстоянии угрожает не только здоровью, но иногда и жизни людей и животных. Поэтому повсеместно существует запрет на длительное пребывание внутри пространства, обозначенного указанными нормами. Вне этого пространства временных ограничений на присутствие нет. Напряжённость электрического поля вне запретного для людей и животных пространства не может быть выше 12,3кВ/м в Англии, 5кВ/м в Австрии, Бельгии и Германии, 3кВ/м в штате Нью Джерси в США, 2кВ/м во Флориде и 1кВ/м в Польше и в штате Монтана в США. Эти стандарты согласуются с положениями Международной комиссии охраны от излучений (ICNIRP), Международного товарищества охраны от излучений (IRPA) и Европейского комитета электротехнической нормализации (CENELEC). Польские стандарты безопасных рсстояний представлены в Таблице 2.

Таблица 2
Напряжение	Высота опоры	Безопасное расстояние
110 kV	5,73 м	14,5 м
220 kV	6,47 м	23,0 м
400 kV	7,67 м	37,0 м
750 kV	10,00 м	65,0 м

Из наблюдений следует, что пчёлы начинают "разрушаться" под воздействием электрического поля в 1,4кВ/м. Группы пчёл, экспонированные такого рода полем, до значения 1,8кВ/м (в том числе 0,65-0,85кВ/м) имели через 25 дней нормальную массу тела. Электрическое поле величиной 1кВ/м для пчёл безопасно. Поэтому в Польше стандарты безопасных расстояний около воздушных высоковольтных линий для людей и животных применимы и к пчёлам. (таблица2).

Но даже в 150 метрах от линии передачи электроэнергии электрическое поле постоянно имеет значение 0,5кВ/м, что вызывает беспокойство, особенно если под его влиянием находятся зимующие семьи в условиях повышенной влажности воздуха. Этот момент требует дальнейших исследований.