Наши журналы
Опубликовать статью Вход и регистрация
Расширенный поиск
Разделы статьи

ВЛИЯНИЕ ПАРНИКОВОГО УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА НА ЧЕЛОВЕКА

Научная статья
Октябрьский В.П.
Рязанцева Л.Т.
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2020.98.8.002
Выпуск: № 8 (98), 2020
Опубликована:
2020/08/17
PDF

ВЛИЯНИЕ ПАРНИКОВОГО УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА НА ЧЕЛОВЕКА

Научная статья

Октябрьский В.П.1, *, Рязанцева Л.Т.2

1 ORCID: 0000-0002-6878-8303;

2ORCID: 0000-0002-4921-3694;

1, 2 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург Россия;

1 Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А.Алмазова Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия,

* Корреспондирующий автор (vokt[at]yandex.ru)

Аннотация

В данной работе предлагается модель, согласно которой можно рассчитать воздействие, оказываемое на генетическую активность человека, а, следовательно, и его здоровье, со стороны естественного состояния природы: атмосферного (парникового) углекислого газа. Составляющие клеток человека, содержащие ДНК, в зависимости от структурного уровня организации хромосом, имеют различные резонансные частоты, которые лежат, в том числе, в ИК области. Оказалось, что эта резонансная частота в спектре поглощения, например, для ядерной ДНК совпадает с частотой двукратно вырожденного деформационного колебания парникового углекислого газа в ИК спектре излучения. Такое же совпадение (по порядку величины) наблюдалось у соответствующих мощностей его оптического излучения и поглощаемой всеми ядерными ДНК человека. В последнем случае численное значение рассчитывали в дипольном приближении с учетом количествавсехядерныхДНК человека.Таким образом, парниковый углекислый газ влияет на человека. Это воздействие происходит благодаря "парниковому эффекту" и может осуществляться через мембраны определенных клеток кожи. Из-за близости оптических мощностей, падающих на человека за счет парникового эффекта и излучаемых его геномом на одной и той же частоте, возможен резонанс, а, следовательно, и влияние на генетическую активность и его здоровье.

Ключевые слова: парниковый углекислый газ, парниковый эффект, спектр поглощения, мощность излучения, генетическая активность.

THE IMPACT THAT GREENHOUSE CARBON DIOXIDE HAS ON HUMAN

Research article

Oktiabrskiy V. P.1, *, Riazantseva L. T.2

1 ORCID: 0000-0002-6878-8303;

2 ORCID: 0000-0002-4921-3694;

1, 2 Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, Saint-Petersburg, Russia;

1 Federal State-Funded Institution Almazov National Medical Research Centre, Saint-Petersburg, Russia

* Corresponding author (vokt[at]yandex.ru)

Abstract

This paper suggests a model that can be used to calculate the impact that atmospheric (greenhouse) carbon dioxide has on human genetic activity, and consequently, on their health. Constituent parts of the human cells which contain DNA demonstrate various resonating frequencies, including those of the IR spectrum; it depends on the structural level of chromosome organisation. It turned out that this resonating frequency of the absorbance spectrum, for example, for the nuclear DNA, concurs with the frequency of the twice degenerate deformation vibrations of the greenhouse carbon dioxide in the IR radiated spectrum. Likewise, concurrence (in the order of values) could be seen at the complying powers of its optical radiation and is absorbed by all the human nuclear DNAs. In this latter case, the numerical value was calculated through dipole approximation, taking into account all human nuclear DNAs. Thus, the greenhouse carbon dioxide affects human. This impact occurs due to the "greenhouse effect" and can occur through the membranes of some particular skin cells. Due to the proximity of the optical powers getting to the human because of the greenhouse effect and the powers radiated by their genome at the same frequency resonance is possible which, consequently, makes possible the impact upon human genetic activity and health.

Keywords: greenhouse carbon dioxide, greenhouse effect, absorbance spectrum, radiated power, genetic activity.

Введение

Экология окружающей среды беспокоит многих людей из-за влияния на здоровье. Известно, что геном человека представляет собой совокупность наследственного материала, содержащегося в его клетке. Геном находится в молекулах ДНК в ядре и митохондриях клетки, и поэтому ДНК называется соответственно ядерной и митохондриальной. У этих молекул разные линейные размеры, и поэтому они имеют разные резонансные частоты [1, С. 5], на которые реагирует геном. Важно отметить, что частота 830 см–1 для ядерной ДНК, рассчитанная из модельных представлений и лежащая в инфракрасной (ИК) области, совпадает в пределах погрешности с частотой одного из максимумов интенсивности в спектре поглощения ДНК [2, С. 158].

Такое же совпадение наблюдается для частоты ее первого обертона 1660 см-1 и основного тона 1061 см-1 митохондриальной ДНК. Теоретическое и экспериментальное исследование генома давно вызывает большой интерес. Этому посвящена, например, монография «Волновая генетика» академика Гаряева П.П. В ней так же, как и первой вышеупомянутой работе, говорится о корпускулярно-волновом дуализме генома, на который можно благотворно влиять, используя внешние источники оптических излучений, в т.ч., лазеры в ближней ИК, видимой и ближней ультрафиолетовой области.

Естественно возникает вопрос: существуют ли какие-нибудь натуральные природные инфракрасные источники (в отличии от работ академика Гаряева П.П.) оптического излучения в этом диапазоне (более длинноволновом, чем тот, о котором говорилось выше), которые могут оказывать воздействие на активность ядерных ДНК, а, следовательно, самого человека, его здоровье. Под этой активностью будем понимать такое состояние генома, когда частота падающего излучения совпадает с его частотой поглощения (излучения), а мощность достигает порога активации, то есть, в случае резонанса: настройки приемника на частоту.

Интересно отметить, что частота колебаний для ядерной ДНК находится в средней ИК области спектров поглощения (испускания) парниковых (атмосферных) газов Земли. Мы будем использовать традиционные термины «парниковый газ» (ПГ) и «парниковый эффект» (ПЭ), хотя они не соответствуют реальным процессам происходящим в атмосфере [3, С. 84], употребляя их в том смысле, что в рассматриваемой ИК области происходит излучение атмосферными газами поглощенной тепловой радиации Земли.

Далее, обратим внимание на ПГ, которые наиболее распространены в атмосфере и спектры поглощения (испускания) которых находятся в исследуемом нами оптическом ИК диапазоне: атмосферные пары воды, озон и углекислый газ (диоксид углерода, далее «ДУ»). У первых двух ПГ активные частоты колебаний находятся далеко от интересующей нас области 830 см–1. Поэтому рассмотрим парниковый ДУ. Хотя его процентное содержание в атмосфере Земли от общего объема в тропосфере составляет только 0,03% [4, С. 20], однако, в соответствии с экспоненциальным законом Бугера-Ламберта-Бэра нужно учитывать значительный эффективный поглощающий слой тропосферы (он составляет примерно 8 км и фигурирует под экспонентой). Поэтому рассмотрим эту молекулу более подробно.

Молекула ДУ относитсяк линейным молекулам точечной группы симметрии 31-08-2020 15-40-22. Следовательно, она обладает центром симметрии. Активные частоты колебаний находятся в средней ИК области (см. таблицу 1). Кроме того, в одной колебательнойполосе находятся сотни вращательных, то есть, мыимеем так называемуюколебательно-вращательнуюполосу. В зависимости от изменения вращательного квантового числа J (принимает значения: -1, 0, +1) при переходе с нижнего колебательного уровня на верхний в общем случае имеем соответственно ветви P, Q и R с симметрией

Еu и Аu. Это соответствует перпендикулярным и параллельным полосам: зависит от того, как направлен дипольный момент по отношению к оси молекулы.

 

Таблица 1 – Активные частоты основных мод ДУ в ИК поглощении

Основные моды Волновое число, см–1 Параллельные (1) и перпендикулярные полосы (2) Тип симметрии
v2 (010) 667 P, Q, R (2) Еu
v3 (001) 2350 P, R (1) Аu
 

Таким образом, целью данного исследования является разработка расчетной модели для определения оптической мощности излучения парникового ДУ, воздействующей на человека вследствие ПЭ на полосе двукратно вырожденного деформационного колебания (010) 667 см–1, мощности излучения всеми его ядерными ДНК в этом диапазоне частот, а также сравнение этих мощностей между собой с оценкой возможного влияния на активность генома и здоровье человека.

Методы исследований

Численное значение мощности излучения для ядерных ДНК на единицу площади (эффективная площадь человека, примерно, 2 м2), единицу частотного интервала и единицу телесного угла рассчитывали в дипольном приближении [5, С. 90] по известной классической формуле для излучения диполя с учетом дипольного момента (вторая степень) молекулы ДНК, равным 1015 Дб [6, С. 88 ], а также ее резонансной частоты (четвертая степень). Суммарная мощность всех ядерных ДНК человека определялась исходя из их численного значения в клетке и всех клеток человека. Соответствующая мощность излучения парникового ДУ была определена путем умножения максимальной мощности излучения в его модельном спектре на коэффициент, равный отношению интегральных интенсивностей реального спектра и аналогичного спектра по модельным представлениям из работы [7, С. 31, 38, 85]. В обоих случаях: на частоте парникового ДУ и ядерной ДНК; рассчитывалось также соответствующее тепловое излучение человека, как излучение для абсолютно черного тела (см., например, [8, С. 3]). Кроме того, косвенно оценивалось воздействие на самочувствие (здоровье) человека. Известно, что вблизи мест, богатых озоном [9]: реки, леса, моря; человек хорошо себя чувствует. Поэтому вблизи одного из самых широких мест реки Вуокса (примерно ей перпендикулярно и на расстоянии 1 км) экспериментально был определен горизонтальный термический градиент (ТГ) температур [10, С. 1]. Он связан с ПЭ основных парниковых (атмосферных) газов: парами воды, ДУ и озоном. При этом, учитывался ТГ реки, связанный с дневным и ночным бризом.

Результаты и обсуждение

На основе приведенных выше представлений были получены результаты с погрешностями, которые сведены в таблицу 2. В ней представлены также частота (F) излучения парникового ДУ вследствие поглощенного теплового излучения Земли [7, С. 85] и частота ядерной ДНК по модельным представлениям [1, С. 9]. Погрешность частоты (∆F) ядерной ДНК в этом случае определялась погрешностью рентгеноструктурного анализа при определении соответствующих линейных размеров, которая составляет 5% [11]. В таблице с погрешностью (∆Р), представлена также полученная оптическая мощность излучения (P) парникового ДУ и мощность, излучаемая всеми ядерными ДНК человека.

Таблица 2 – Частоты и мощности поглощения (излучения) для парникового ДУ и всех ядерных ДНК человека

F, см–1 ∆F, см–1 P, вт/(м2см–1ст) ∆P, вт/(м2см–1ст)
Парниковый ДУ   Ядерные ДНК человека   667   830   144   42   0.30   0.16 (310K) 0.10   0.03
 

В результате (см. таблицу 2) было получено, что в пределах погрешности соответствующие частоты для парникового ДУ и ядерных ДНК человека совпадают, а соответствующие оптические мощности излучения (поглощения) совпадают по порядку величины. Они оказались почти на порядок величины больше, чем соответствующие тепловые мощности (см.выше) излучения человека.

 Что касается косвенной оценки влияния парниковых газов на здоровье человека, то можно отметить следующее. Поскольку горизонтальный ТГ температур (см.выше) оказался в несколько раз выше ТГ, связанного со столкновением теплого и холодного фронтов атмосферы, то в данном случае имеет место воздействие ПЭ на человека. Причем, оптические мощности излучения для паров воды [12, С. 51] и озона [13], совпадающие соответственно с первым обертоном ядерной ДНК и основным тоном митохондриальной ДНК (см. выше), оказались равными и почти на порядок меньше, чем для ДУ. Все вышесказанное может означать, что, влияя на генетическую активность человека, парниковые газы одновременно оказывают на него благотворное влияние.

Заключение

Учитывая вышесказанное, можно предложить модель, в соответствие с которой осуществляется воздействие парникового ДУ на человека:

  1. Солнечная радиация в видимой и ближней инфракрасной области, достигая поверхности Земли, нагревает ее, примерно, до 290 К.
  2. В свою очередь,Земля излучает тепло в атмосферу всредней и длинноволновой ИК области, в том числе, в диапазоне полосы (010) атмосферного ДУ.
  3. Парниковый ДУ, поглощая полученное от Земли тепловое излучение в диапазоне полосы (010), в свою очередь, излучают его в космическое пространство и на Землю, воздействуя на человека.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие заключения:

  1. Резонансная частота ядерных ДНК человека в пределах погрешности совпадает с частотой излучения (010) парникового ДУ.
  2. Мощность излучения (поглощения) парниковым ДУ и всеми ядерными ДНК человека на соответствующих частотах (см.п. 1) в пределах погрешности совпадают (до первого знака после запятой) и оказываются почти на порядок величины больше соответствующих тепловых мощностей излучения человека.
  3. Исходя из выводов в пунктах 1 и 2, то есть, при совпадении оптических мощностей излучения (поглощения) на одной частоте может наступить резонанс (настройка приемника), то есть, воздействие на геном.
  4. Это воздействие(см.п.3) происходитиз-запарникового эффекта (так же, как и в случае парниковых паров воды и озона) вследствиеизлученияпарниковым ДУ поглощенной тепловой радиации Земли.Непосредственное благотворное влияние (см.выше) начеловека может осуществляться, например, через мембраны определенных клеток кожи [1, С. 11].

Таким образом, из-за близости оптических мощностей, падающих на человека из-за парникового эффекта и излучаемых геномом человека на одной и той же частоте, возможен резонанс, а, следовательно, воздействие на генетическую активность и благотворное влияние на человека, его здоровье.

Конфликт интересов Не указан. Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

  1. Чиркова Э.Н. Волновая природа регуляции генной активности. Живая клетка как фотонная вычислительная машина / Э.Н. Чиркова // Русская мысль.– № 2. – С. 29-41.
  2. Тымченко Е.Е. ИК спектроскопия водных растворов ДНК в присутствии ионов металлов / Е.Е. Тымченко, А.М. Поляничко // Вестник СПбГУ. Физика и химия. – 2017. – Вып. 2. – Т. 4. – С. 153-162.
  3. Oktyabrskiy V.P. A new opinion of the greenhouse effect / V.P. Oktyabrskiy // St. Petersburg Polytechnical University Journal: Physics and Mathematics. 2016. no. 2. P. 124–126.
  4. Рабинович В.Я. Краткий химический справочник / В.Я. Рабинович, З.Я. Хазов. Л.: Химия. 1978. 356 с.
  5. Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия / М.А. Ельяшевич. М.: Эдиториал УРСС. 2001. 896 с.
  6. Кабанов А.В. Внутренний механизм генерации значительного дипольного момента молекулы ДНК. Квантово-химический анализ / А.В. Кабанов, В.М. Комаров. – [Электронный ресурс] URL: http://www.ivtn.ru/2005/biomedchem/enter/t_pdf/db05_37.pdf (дата обращения: 25.01.2020).
  7. Борисов С.Ф. Исследование характеристик парниковых газов на основе солнечной ИК Фурье-спектрометрии и построение физических моделей процессов тепломассопереноса в атмосфере / С.Ф. Борисов. – Научно-технический отчет. – Екатеринбург, 2011. – 175 с.
  8. Characteristicsand Use of Infrared Detectors // [Electronic resource] URL: http://www. hamamatsu.com. jp/en/index.html (accessed: 26.04.2020).
  9. Ozonation // [Electronic resource] : URL: http://www.tiensmed.ru/.. (accessed: 26.05.2020)
  10. Oktyabrskiy V.P. Experimental Method of Assesing the Efficiency of Greenhouse Ozone on Human / V.P. Oktyabrskiy // Journal of Nursing and Health Studies. – 2017. – Vol. 2. – No.3:19. – P. 1-2.
  11. Structural error analysis // [Electronic resource] URL: www.chem21.info/info/1776641/. (accessed: 06.05.20)
  12. Октябрьский В.П. Влияние парниковых паров воды на человека / В.П. Октябрьский, Л.Т Рязанцева // Тенденции развития науки и образования. – 2020. – № 2. – Ч. 2. – С. 49-52.
  13. Октябрьский В.П. Парниковый озон и здоровье человека / В.П. Октябрьский, Л.Т Рязанцева // Медицина. Социология. Философия. Прикладные исследования. – 2020. – № 4.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Chirkova E. N. Volnovaya priroda regulyacii gennoj aktivnosti. Zhivaya kletka kak fotonnaya vychislitel'naya mashina [Wave nature of gene activity regulation. A living cell as a photonic computer]. 1992. Russkaya Mysl. № 2. pp. 29-41. [in Russian]
  2. Tymchenko E.E. IK spektroskopija vodnyh rastvorov DNK v prisutstvii ionov metallov [IR-spectroscopy of DNA water solutions in the presence of metal ions] / E.E. Tymchenko, A.M. Poljanichko // Vestnik SPbSU. Physics and Chemistry. – 2017. Issue. 2. – Vol. 4. – P. 153-162. [in Russian]
  3. Oktyabrskiy V.P. A new opinion of the greenhouse effect / V.P. Oktyabrskiy // St. Petersburg Polytechnical University Journal: Physics and Mathematics. 2016. no. 2. P. 124–126.
  4. Rabinovich V. Ya. Kratkijhimicheskij spravochnik [Quick reference chemistry handbook] / V. Ya. Rabinovich, Z. Ya. Khazov. – Л.: Khimiya. – 1978. – 356 pp. [in Russian]
  5. Eliashevich M. A. Atomnaya i molekulyarnaya spektroskopiya [Atomic and molecular spectroscopy] / M. A. Eliashevich– М.: Editorial URSS. – 2001. – 896 pp. [in Russian]
  6. Kabanov A. V. Vnutrennij mekhanizm generacii znachitel'nogo dipol'nogo momenta molekuly DNK. Kvantovo-himicheskij analiz [Internal mechanism for generating a significant dipole moment of the DNA molecule. Quantum chemical analysis.] / A. V. Kabanov, V. M. Komarov // [Electronic resource] URL: http://www.ivtn.ru/2005/biomedchem/enter/t_pdf/db05_37.pdf (accessed: 25.01.2020). [in Russian]
  7. Borisov S. F. Issledovanie harakteristik parnikovyh gazov na osnove solnechnoj IK Fur'e-spektrometrii i postroenie fizicheskih modelej processov teplomassoperenosa v atmosfere. Nauchno-tekhnicheskij otchet. [Research of greenhouse gas characteristics based on solar I.R. Fourier spectrometry and construction of physical models of heat and mass transfer processes in the atmosphere. Scientific technical report.] / S. F. Borisov. – Yekaterinburg, 2011. – 175 pp. [in Russian]
  8. Characteristicsand Use of Infrared Detectors // [Electronic resource] URL: http://www. hamamatsu.com. jp/en/index.html (accessed: 26.04.2020).
  9. Ozonation // [Electronic resource] : URL: http://www.tiensmed.ru/.. (accessed: 26.05.2020)
  10. Oktyabrskiy V.P. Experimental Method of Assesing the Efficiency of Greenhouse Ozone on Human / V.P. Oktyabrskiy // Journal of Nursing and Health Studies. – 2017. – Vol. 2. – No.3:19. – P. 1-2.
  11. Structural error analysis // [Electronic resource] URL: www.chem21.info/info/1776641/. (accessed: 06.05.20)
  12. Oktiabrskiy V. P. Vliyanie parnikovyh parov vody na cheloveka. Tendencii razvitiya nauki i obrazovaniya. [The effect of greenhouse water vapour on human. Trends in the development of science and education.] / V. P. Oktiabrskiy, L. T. Riazantseva. – 2020. – No 2. – Part 2. – p. 49-52. [in Russian]
  13. Oktiabrskiy V. P. Parnikovyj ozon i zdorov'e cheloveka. Medicina. Sociologiya. Filosofiya. Prikladnye issledovaniya. [Greenhouse ozone and human health] / V. P. Oktiabrskiy, L. T. Riazantseva // Medicine. Sociology, Philosophy. Applied research. – 2020. – № 4.[in Russian]