ЭП ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ линий ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ              *

В комплексе электроэкологических факторов все большую значимость приобретают ЭП высоковольтных линий электропередачи (ВЛ ЛЭП). Они порождают значительные локальные аномалии ЭП.

В теле человека, находящегося под ВЛ ЛЭП-750 кВ, наводится ток около 140 мкА. С легкового автомобиля, находящегося'под такой линией, стекает ток, составляющий примерно 700 мкА, а автобуса— 2200 мкА (Paulusz, 1985). С ульев, расположенных на высоте 1 м от земли, стекает ток около 55 мкА. С увеличением высоты над землей до 1,5 м сила тока возрастает в 1,7 раза (Bindokas, Greenberg, 1984). На теле одной пчелы под ЛЭП-750 кВ наводится примерно 3- 10нА, под ЛЭП-500 кВ — 4* 10'4 нА. У скоплений пчел с увеличением их численности величина наведенного тока существенно возрастает.

Чувствительность. Как отмечалось выше (см. «Низкочастотные ЭП»), минимальная напряженность ЭП, стимулирующая начальные фазы активизации пчел, зависит от их численности. Небольшая семья, содержащая 2+0,2 тыс. пчел, реагирует изменением структуры звуков на ЭП промышленной частоты (50;—60 Гц) при напряженности 0,9 кВ/м (lim.—0,7—1,5 Cv= 19%). Сходную реакцию семьи, которая содержит, 11+1 тыс. пчел, стимулирует ЭП напряженностью 0,6 кВ/м (Lim.—0,3—0,9; Cv=39%).

Поскольку восприятие ЭП небольшой напряженности связано преимущественно с раздражением пчел наведенными токами (Еськов, 1992), их эффективность подвержена сильному влиянию многих случайных факторов. При одинаковой численности пчел важное значение имеет их локализация по отношению к силовым линиям ЭП. Его эффективность достигает максимума при распределении пчел вдоль силовых линий.

В естественных условиях пчелы могут ограничивать воздействие на них ЭП. К простым, но надежным средствам защиты от него относится миграция из зон с высокой напряженностью ЭП. К защитным средствам относится также способность выбора для поселения природных укрытий (полости в деревьях, грунт и т. п.), обладающих экранирующими свойствами.

К специфическим средствам защиты от. раздражения наведенными .токами относится активизация инстинкта покрытия воском и прополисом леткового прохода, а также примыкающих к нему внутриульевых конструкций. Этот инстинкт активизируется обычно в период предзимней подготовки жилища. Уменьшением леткового прохода ограничивается возможность проникновения в жилище мелких грызунов. Наряду с этим уменьшается воздухообмен с внешней средой, что способствует снижению энергозатрат семьи за счет уменьшения тепловых потерь.

Покрытие электроизоляционным материалом поверхностей, интенсивно используемых для перемещения, снижает раздражающую эффективность! контактных токов. Увеличение их силы с приближением к BJI ЛЭП              отражается              на              активизации

прополисования. Если в ульях, находившихся в 55 м от ВЛ ЛЭП-500 кВ, пчелы размещали у летковых проходов в среднем по 1 г прополиса, то его количество на расстоянии 12 м от линии возрастало в 11, а под нею — в 37 раз (Еськов, Брагин, 1986). Отмечены также случаи гиперактивизации прополисования, выражающейся в полном замуровывании летковых проходов (Warnke, Paul, 1975).

Летная активность и масса медовых зобиков. ЭП стимулирует пчел, вылетающих из улья, увеличивать запасы углеводного корма в их медовых зобиках. Поэтому снижение напряженности ЭП посредством удаления1 от линии или экранирования жилища отражается на уменьшении наполнения зобиков перед вылетом из него. Изменение продуктивности кормового участка может влиять на наполнение зобиков. Однако тенденция влияния напряженности ЭП не претерпевает существенных изменений.

Рис. 111. Масса зобиков у пчел, вылетающих (А) и возвращающихся (Б) в ульи (по Еськову и Брагину, 1986):

мг

в 55 м от ЛЭП-500 кВ; 2— под ЛЭП в ульях с заземленными крышами; 3— под ЛЭП в незащищенных ульях; В — внешняя

температура.

В отличие от вылетающих прилетающие Пчелы уменьшают наполнение зобиков с увеличением напряжённости ЭП. В условиях низкой продуктивности кормового участка у пчел, прилетавших в улей, расположенный под ЛЭП, масса зобиков равнялась 9,4              (Cv=13%), а в 55 м от линии— 11,2 мг

(Cv=18%). Повышение продуктивности кормового участка соответствовало увеличению наполнения зобиков. Их масса у первых составляла 19,6              (Cv=9%), у вторых — 28,8 мг

(Cv=ll%). Примерно такой же она была у пчел, содержавшихся в ульях с заземленной крышей (рис. ІІІБ).

Количество пчел, вылетающих из улья и возвращающихся в него, в разное время светового дня не имеет выраженной зависимости от действующей на них напряженности ЭП. В частности, в течение 1 мин. в середине дня в ульи, находившиеся в 55 м от линии, прилетало в среднем по 127 пчел (Cv=37%). В то же самое время в ульи с заземленными крышами, находившимися под ЛЭП, прилетало по 119 (Cv=28%), без заземления — 127 пчел (Cv=37%). Летная активность пчел в ульях под ЛЭП, не имевших защиты от ЭП, отличалась высокой вариабельностью, порождаемой кратковременными спонтанными всплесками активизации вылетов. Чаще всего большое количество вылетевших пчел, покружившись вблизи улья, возвращались в него, не предпринимая попытки поиска корма.

Относительно небольшое наполнение зобиков пчел, содержавшихся в ульях под ЛЭП и не защищенных от ЭП, отражалось на уменьшении их обеспеченности кормовыми запасами. Большое их количество расходовалось на восполнение энергозатрат, связанных с высокой локомоторной активностью и тепловыделением (см. «Внутригнездовой микроклимат»). Поэтому, за лето семьи, находившиеся в 55 м от ЛЭП-500 кВ собрали в среднем по

6. кг меда (Cv=16%). Его количество, собранное за такое же время семьями, содержавшимися под ЛЭП в ульях, не защищенных от ЭП, равнялось 31,6 (Cv=21%),,a с заземленными крышами — 46,3 (Cv=17%) кг (Еськов, Брагин, 1984).

Внутригнездовой микроклимат. Температура. Низкочастотные ЭП через активизацию термогенеза влияют на микроклимат в гнездах пчелиных семей, находящихся в зоне ВЛ ЛЭП. Приближение ульев к линии или удаление от нее отражается на значительных изменениях внутригнездовой температуры. Она модифицируется также при длительном содержании пчелиных семей в зоне ВЛ ЛЭП.

Приближение к ВЛ ЛЭП. От растояния до ЛЭП зависит напряженность ЭП. Ее увеличение с приближением к линии интенсифицирует раздражение пчел. Их неравномерное распределение и неодинаковая активность, зависящая от локализации в гнезде, отражаются на дифференцированном

изменении внутригнездовой температуры. Наибольшая ее дестабилизация, выражающаяся в спонтанных повышениях различной продолжительности, происходит со стороны летка. Эта зона отличается наибольшим скоплением перемещающихся пчел, что имеет доминирующее значение в усилении раздражающего эффекта ЭП.

Значительная дестабилизация внутригнездовой температуры зафиксирована в гнезде семьи средней величины, перемещенной за 2 дня под крайнюю фазу ЛЭП-500 кВ. Исходно в течение

5. месяцев семья находилась в 20 м от линии! Под влиянием перемещения напряженность ЭП в зонах размещения улья возросла с 2,0 до 7,5 кВ/м.

В то время, когда улей находился в 20 м от линии, температура в нижней части межсотового пространства со стороны летка равнялась в среднем 35,2° С (Cv=l,0%), в центре — 35,5 (Cv=0,8%), вверху — 35,8 (Cv=0,6%) и у боковой стенки — 34,0° С (Су=3,1%). С приближением улья на 5 м, а затем на 10 м к линии существенных изменений температуры в нем не произошло. Через 3—5 ч после перемещения улья под крайнюю фазу температура со стороны летка повысилась до 40.1—40,4° С. Через несколько часов она понизилась, приблизившись к исходному уровню. В последующие дни многократно происходило повышение и понижение температуры. В течение 10 суток ее превышение по отношению, к исходному уровню составляло в среднем 3,1° С. В центре и верхней части гнезда температура повышалась до 37,2—37,7° С. Ее колебания у боковой стенки не выходили за пределы изменений в период, предшествующий перемещению улья под крайнюю фазу ЛЭП (рис. 112А).

Удаление от ВЛ ЛЭП. Понижению напряженности ЭП, связанному с удалением семьи от ЛЭП, сопутствует понижение и нормализация - внутригнездовой температуры.

В частности, семья, находившаяся в течение 1,5 месяца под крайней фазой ЛЭП-500 кВ, реагировала понижением температуры в разных зонах гнезда на 1,4—5,3° С после ее перемещения в течение суток всего на 7 м от линии. За 2 дня улей был

отставлен ог нее на 14 м. Напряженность ЭП на таком расстоянии от крайней фазы ЛЭП составляла 3,2 кВ/м. В течение 10 дней после такого перемещения;температура в разных зонах центрального межсотового пространства понизилась по отношению к исходному уровню на 3,9—6,1° С и не выходила за пределы

8. 36,4° С. У боковой стенки улья температура понижалась до 27° С. Ее максимальные значения до перемещения улья из-под . крайней фазы ЛЭП достигали 40,1—40,4° С (рис. 112Б).

Влияние экранирования.. Быстрое (за несколько секунд) уменьшение действующей на пчел напряженности ЭП

і*

Рис. 112. Изменение внутригнездовой температуры в связи с приближением одного улья, находившегося в 20 м от ЛЭП-500 кВ, под ее крайнюю фазу (А) и удаления из-под нее другого улья (Б) на-14 м (по Еськову и Брагину, 1986; видоизменено):

' ИЮЛЬ-АВГУСТ

1— межсотовое пространство со стороны летка; 2— центр гнезда; 3— верх гнезда; 4— центр сота у боковой стенки улья;

В — внешняя температура.

достигается экранированием улья. Значительную защиту от ЭП обеспечивает только заземление крыши улья. Под крайней фазой ЛЭП-500 кВ это уменьшает напряженность ЭП в улье с 7,5 до 1,1 кВ/м, что влияет на понижение и стабилизацию внутригнездовой температуры.

В незащищенном улье, находившемся в течение нескольких дней под крайней фазой ЛЭП-500 кВ, температура в межсотовом пространстве со стороны летка равнялась в среднем 38,8° С (Cv==3,5%), в центре — 36,5 (Cv=3,2%), вверху— 36,3 (Cv=3,6%) и у боковой стенки улья — 39,2°С (Cv=4,l%). Через 2 ч после заземления температура во всех указанных зонах понизилась до 35,4—36,1° С. Однако через 12 ч она повысилась до

8. 38,4° С. В дальнейшем она понизилась и в последующие 5 суток поддерживалась на относительно высоком уровне (достигала 36,5—37,ГС) в зоне, обращенной к летку (рис. 113).

В случае отключения заземления крыши пчелы, адаптировавшиеся к относительно ' невысокой напряженности ЭП, реагируют на ее повышение активизацией термогенеза. Максимальное повышение температуры, достигавшее 40,5° С, происходило в верхней части межсотового пространства. Наибольшей вариабельностью отличалась температура в центральной зоне гнезда. В течение-5 суток после отключения заземления температура в этой зоне варьировала в пределах 30,8—38,3° С (рис. 113).

Модиф икация' суточной динамики температуры. Она зависит в значительной мере от активности пчел.'С нею связаны суточные колебания внутригнездовой температуры — ее повышение в световое и понижение в темновое время суток (см. раздел «Температура»). Под влиянием ЭП суточная динамика внутригнездовой температуры может существенно модифицироваться, что связано преимущественно с изменениями численности пчел в гнезде. Ее уменьшению в начале дня в связи с активизацией вылетов соответствует ослабление раздражающего действия ЭП, так как величина наводимого им тока находится в прямой зависимости от численности контактирующих пчел. С увеличением их численности после завершения полетов в конце дня эффективность ЭП возрастает. Поэтому в гнездах семей под ВЛ ЛЭП в начале дня ’наиболее вероятны понижения, а в конце — повышения внутригнездовой температуры. ^

июль

Рис. 113. Изменение внутригнездовой температуры под влиянием отключения (А) и подсоединения заземления (Б) к металлической крыше улья (обозначения, как на рис. 111; по Еськову и Брагину,

1986; видоизменено).              "

С неодинаковым изменением численности пчел в разных зонах гнезда в течение дня' связаны отличия по изменению в них внутригнездовой температуры. Наименьшей вариабельностью по численности пчел отличается центральная часть гнезда, занятая расплодом, наибольшей — прилетковая и периферия сот. По этой причине увеличение напряженности ЭП, связанное с приближением к ВЛ ЛЭП, оказывает наибольшее влияние на изменение температуры на периферии гнезда. Например, в гнездах семей, находившихся в течение лета под крайней фазой ЛЭП-500 кВ и на расстоянии 20 м от нее, максимальные отличия по температуре в аналогичных зонах гнезда имели место в конце дня. В центре гнезда первой семьи в начале дня температура была выше, чем у второй, в среднем на 0,5° С, в конце — на 0,7, у летка — соответственно на 1,5 и 2,2 и на соте у боковой стенки улья — на 0,7 и 2,8° С.

Концентрация COj. ЭП, возбуждая пчел, осложняет реализацию ими наследственной программы регуляции внутригнездового микроклимата. Повышение локомоторной активности и интенсификации метаболизма увеличивает потребление 02 и выделение С02. Поэтому в гнездах семей, содержавшихся под BJI ЛЭП, поддерживается относительно высокий уровень концентрации СОг- В гнездах семей, длительное время содержащихся под крайней фазой ЛЭП-500 кВ, содержание СОг в 2—6 раз превосходит норму.

Суточная динамика летной активности и связанное с нею изменение численности пчел в гнезде нлияют на зональные . градиенты концентрации С02. В центре гнезда в течение ночи (к утру) содержание СОг достигает максимального уровня, а к середине дня снижается до минимума, в межсотовом же пространстве со стороны летка оно достигает максимума к середине дня. Например, утром в центре гнезда семьи, находившейся под крайней фазой ЛЭП-500 кВ, концентрация СОг составляла в среднем 1,8% (Cv=16%), со стороны летка — 1,1%              (Cv=58%). В середине дня в центре гнезда она

уменьшилась в 2,3, а у летка — увеличилась в 1,5 раза. В гнезде семьи, находившейся в стороне от ЛЭП, концен+рация СОг в центре гнезда утром была ниже, чем под линией, в 3,6, в середине дня — 2,0, а у летка — в 2,8 и 5,7 раза.

Элиминирующая эффективность. На разных стадиях онтогенеза пчел изменяется вероятность их раздражения наведенными токами. Она максимальна на имагинальной стадии, ниже — на личиночной и минимальна — на эмбриональной. Куколки, находясь в индивидуальных закрытых восковых ячейках, полностью защищены от раздражения контактными токами. С этими различиями связано дифференцированное влияние ЭП ЛЭП на жизнеспособность развивающихся и взрослых пчел (Еськов, Брагин, 1986).

Эмбриональная стадия. ЭП промышленной частоты напряженностью до 20 кВ/м не обладает выраженным элиминирующим эффектом на эмбриональной стадии развития пчел. В частности, 24-часовая экспозиция яиц, находившихся в ячейках сот, в ЭП напряженностью 10 кВ/м не оказала достоверного влияния на вылупление личинок. Из 814 яиц, подвергавшихся действию ЭП, вылупилось 93,6% личинок. Среди находившихся в это время в аналогичных условиях, но защищенных от ЭП, из 842 яиц вылупилось 94,1% личинок. Их вылупление в ЭП напряженностью 20 кВ/м составляло 95,0%. 5%-ная элиминация имеет низкую вероятность связи с действием ЭП.

Личиночная стадия. Содержание пчелиных семей под ВЛ ЛЭП интенсифицирует элиминацию личинок. В частности, под крайней фазой ЛЭП-500 кВ их гибель составляла в среднем 1,4% (lim— 0,4—4,6; Cv=128%). В семьях, находившихся в 55 м от ЛЭП, элиминация пчел в течение личиночной стадии была в 7 раз ниже.

Стадия куколки. Не обнаружено отличий по интенсивности элиминации запечатанного расплода в семьях, находившихся в 55 м от ЛЭП-500 кВ и под ее крайней фазой. Более высокая напряженность ЭП промышленной частоты, действию которого подвергались куколки в течение всего периода развития от начала до завершения этой стадии, также не повлияла на повышение их гибели. В частности, в ЭП напряженностью 20 кВ/м от предкукол- ки до имаго доживало 99,4±0,25% развивавшихся пчел. Их гибель вне зоны действия ЭП составяла 0,5+0,22%.

Имагинальная стадия. ЭП ВЛ ЛЭП существенно интенсифицирует элиминацию взрослых пчел. Она особенно во «растает, в среднем и старшем возрасте. Например, по наблюдениям на меченых пчелах в семьях под ЛЭП-500 кВ к 15-дневному возрасту их гибель составляла в среднем 24,7%, в 55 м от линии — 19,6%. 50%-ная элиминация этих пчел в семьях под крайней фазой ЛЭП приходилась на 22±2, в 55 м от нее — на 26±3 день имагинальной стадии, к 35-дневному возрасту первых осталось 0,6, вторых— 14,8%.

Длительное содержание пчелиных семей под ВЛ ЛЭП влечет за собой высокую вероятность.элиминации маток. Она составляла около 50% (в разные годы от 40 до 60%) в семьях, содержавшихся в течение летних сезонов под ЛЭП-500 кВ. В части семей матки заменялись новыми. В некоторых семьях элиминировались также молодые матки. По этой причине к осени часть семей оставалась без маток.

Причина элиминации маток связана с. нарушением нормальных-взаимоотношений между членами пчелиной семьи. Наибольшее значение имеет агрессивность рабочих пчел. Но зависящая от нее вероятность гибели матки. происходит при стечении многих случайных обстоятельств, таких., как ее локализация в гнезде, локомоторная активность, реагирование на тактильные контакты с пчелами и т. п. Поэтому в одних случаях матки погибают через 3—4 недели содеражния пчелиных семей под ЛЭП-500 кВ, в других — только через 2—2,5 месяца, в некоторых сохраняются от весны до осени.

ЭП, по-видимому, не нарушает регуляторной функции феромонов, выделяемых матками. Их элиминация не сопряжена очевидно с нарушением гормональной функции. Подтверждением этому служит то, что пчелы нормально реагируют на отсутствие в семье овулирующей матки отстройкой маточников. В гнездах семей под ЛЭП-500 кВ после гибели маток пчелы отстраивали от

4 до 10 маточников. Такое их количество находится в пределах нормы в ситуациях замены маток семьями среднеевропейских пчел.

Репродуктивная функция маток. Воспроизводство пчел в семьях, находящихся под ЛЭП, снижается. Например, за равное время семьями, находившимися под крайней фазой ЛЭП-500 кВ, было выращено пчел на 14,2% меньше, чем в 55 м от линии. Исходно семьи не отличались по воспроизводству пчел.

Исходя из того, что элиминация развивающихся пчел на эмбриональной и постэмбриональной стадиях не превышает в среднем 1,5% (см. «Личиночная стадия»), то уменьшение их воспроизводства могло порождаться снижением репродуктивной активности маток. По-видимому, из-за раздражения их наведенными токами в процессе’ контактирования с пчелами возрастают затраты времени на яйцекладку.

Морфогенез. Размеры экзоскелёта пчел, развивающихся в разное время весенне-летнего сезона, обычно имеют некоторые отличия. Они порождаются в основном изменениями экологической ситуации (см. главу «Морфофизиологические признаки и их изменчивость»). Под влиянием ЭП ЛЭП возможны некоторые отклонения от типичных тенденций сезонных изменений морфометрических признаков.

У потомства маток-сестер в семьях, находившихся под ЛЭП-500 кВ и в 55 м от линии, обнаружены отличия в изменении некоторых морфометрических признаков . от конца весны к середине лета (Еськов, Брагин, 1986). За указанный период у пчел, развивающихся в семье, которая находилась в 55 м от линии, длина хоботка увеличилась в среднем на 1,7%, переднего крыла на 0,5 и ширина 4-го тергита на 1,2%. У пчел в семье под ЛЭП увеличение хоботка составляло всего 0,5%, тергита 0,1, а крыло уменьшилось на 0,2%.

Обнаружены некоторые отличия в состоянии личинок в семье под ЛЭП и в 55 м от линии. К завершению личиночной стадии (в 5,5+ 0,5-дневном возрасте) масса у первых была на 4,6% меньше, чем у вторых. ЭП ЛЭП повлияло также на уменьшение динамики предзимнего накопления жира в теле пчел. Его содержание от начала к концу лета у пчел, развивавшихся в семьях, находившихся в 55 м от ЛЭП, возрастало в среднем на 24%, а под линией — на 15%.              ¦

Не обнаружено влияние ЭП на развитие пчел на стадии куколки. Их в течение 1-й или 2-й половины периода этой стадии подвергали действию ЭП напряженностью 20 кВ/м. Чтобы исключить возможное влияние других факторов, запечатанный расплод инкубировался в оптимальных условиях. Пчелы, развивавшиеся -в ЭП в течение первой или второй половины стадии куколки, не имели отличий по морфометрическим

признакам. Они не отличались также от пчел, которые в течение всей стадии куколки не подвергались действию ЭП. Независимо от режимов инкубации запечатанного расплода средние значения по длине хоботков различались не более чем на 0,01 мм, крыльев и тергитов — на 0,02 мм.

Следовательно, уменьшение некоторых размеров тела пчел в связи с их развитием в семьях, расположенных под ВЛ ЛЭП, порождается в основном последствием воздействия ЭП на личиночной стадии. Основная причина заключается в уменьшении трофического обеспечения личинок, так как контактирование с ними раздражает пчел наведенными токами. К тому же ЭП, раздражая пчел, отвлекает их от выполнения внутригнездовых функций.