Способ определения запаса загрязняющих веществ в снежном покрове,обусловленных их глобальным и региональным переносом

Способ определения запаса загрязняющих веществ в снежном покрове,обусловленных их глобальным и региональным переносом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалист мчасими

Республик (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22)Заявлено 03.05. 79 (2() 2779835/18-25 (Ы)М. Кл. с присоединением заявки М

G0I V 5/)2

Гаеударстееиьй квинтет

СССР (23) Приоритет— ав делан иаееретеиик н аткрытий

Опубликовано 23.08,83. Бюллетень At 31

Дата опубликования описания 25,08.8> (72) Авторы изобретения

В. Ч. Василенко, И.М. Назаров и Ш.Д. Фрйдвтан- .

Ордена Трудового Красного Знамени инс)титут прикладной

У геофизики ! (73 ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПАСА ЗАГРЯЗНЯВЩИХ

ВЕЩГСТВ В CHENHON ПОКРОВЕ; ОБУСЛОВЛЕННЫХ

ИХ ГЛОБАЛЬИЫИ И РЕГИОНАЛЬНО ПЕРЕНОСОИ

Q - 1 р

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано в работах, связанных с охраной окружающей среды.

Известен способ определения влагозапаса в снеге с помощью авиационной гамма-съемки (1 ).

Недостаток способа — невозможность определения количества загрязняющих веществ в снежном покрове.

Наиболее близким к предлагаемому тО является способ определения загрязнения снежного покрова, при котором используют методы сплошного пробоотбора снега по установленной сети наба5 людений с определением содержания в нем химических. элементов (2 1.

Недостатком этих методов является то, что для изучения больших террито-. рий требуется проведение дорогостоя-. щих и трудоемких исследований в зимнее время, сопряженных с отбором и анализом многих сотен проб.

Цель изобретения " повышение производительности определения запаса загрязняющих веществ в снежном покрове на больших площадях, которь.е обусловлены их глобальным и региональьъм переносом.

Поставленная цель достигается тем, что на исследуемой территории площадью 5 в каждом.i-ом ла щшафтном угодье площадью 5 определяют влагозапас

1 в снеге Р " (например, методом авиационной гамма-съемки} н объемную концентрацию j-ого загрязняющего вещества о на репрезентативных участ"

1 ках угод4, а средний запас О загрязняющего вещества на всей террйтории и йа каждом ландшафтном угодье (} определяют по формулам

Д Яр 5

7900 4

3 85 где n — число ландшафтных угодий на территории, причем

И 1

8= 2S

1=1

Изобрете:ше основано на использовании установленной однозначной связи между влагозапасом в снеге и плотностью его загрязнения (запасом) на отдельных участках и распространение этой связи на однотипные по физико-географическим характеристикам территории.

На фиг.1 приведены зависимости для трех ландшафтных зон на территории СССР на фиг,2 — пример осушествления способа. Зависимости показаны для ингредиентов, которые различаются как по формам, так и по физикохимическим свойствам миграции в атмосфере. Отношение величин плотности загрязнения (запаса) к влагозапасу имеет физический смысл объемной концентрации загрязнения в снеге (в мг/л, мг/м мм). Показанный на графиках разброс частных значений платностей загрязнения соответствует точности определения объемных концентраций в 207, что находится в пределах точности аналитических методов определения указанных веществ.

На фиг.1 видно, что значения концентраций возрастают в горно-лесных ландшафтах Северо-Запада. СССР, находящихся в сфере влияния регионального загрязнения промышленных районов и падают;в областях удаленных от этих районов, Точность определения загрязнения предложенным методом оценивается в 307 и определяется следующими факторами. точность определения влагозапасов в снеге методом самолетной гамма-съемки равна приблизительно 107 точность нахождения объемной концентрации 1-207. точность распростране 7 ния найденных значений q на площадь

М около 207.

Величина погрешности 307;цля оценки глобальных и региональных загрязнений является вполне приемлемой дпя такого сорта измерений.

Быстрота определения запаса sarрязняющих веществ указанным способом обусловлена следующими факторами:

1, Использованием самолетного способа экспрессного определения влагозапаса в снеге, основанного на учете ослабления гамма-излучения снежным покровом. Регистрируя зто излучение

35 с помощью гамма-радиометров, использующих в качестве детекторов сцинтилляционные счетчики на кристаллах

Nal1ТЕ), можно в течение одного летт него дня 6-8 ч на самолете ИЛ-. 14 провести измерение влагозапаса в снеге на маршруте протяженностью

1500-2000 пог.км. При этом производится раздельная регистрация влагозапаса в снеге на каждом ландшафтном угодье территории (в поле, лесу, болоте, оврагах), в которых влагозапасы существенно различаются. Схемка влагозапасов в снеге производится на высотах 25-27 м от поверхности земли, пролет каждого ландшафта производится однократно. По результатам съемки получают среднее значение влагозапаса в снеге по ландшафтному угодью.

2. Выбором в,каждом ландшафтном угодье репрезентативных участков, концентрация загрязняющих веществ в снеге на которых хорошо отражает уровень загрязнения снега на этом ландшафте. Например, для ландшафта "лес" репрезентативным участком является открытая поляна в лесу, удаленная от опушки не менее, чем на 100-200 м, на открытой территории с развитой сетью оврагов — это площадь, прилегающая к оврагам. Для болот достаточно провести опробование снега на участке, отстоящем не ближе 20-30 м .от края болот, а для ландшафта "поле"не ближе 150-200 м от ближайших лесопосадок и т.д.

Способ осуществляется следующим образом.

На исследуемой территории анализом крупномасштабных топокарт выбираются основные ландшафтные подразделения: поле, лес, болота и овраги.

На этих ландшафтных угодьях самолетной гамма-съемкой определяют влагозапас в снеге. Одновременно произво" дят отбор снега в трех-пяти пунктах на репрезентативных участках каждого ландйафтного угодья, в которых затем определяют объемную концентрацию загрязняющего вещества. Отбор проб снега осуществляют с использованием цилиндрических труб, изготовленных из полиэтилена с диаметром 5-7 см.

При пробоотборе целесообразно в качестве транспортного средства применять вертолет.

857900. 6

0,3 700 + 0,255. 300 + 0 28. 200

2 0

Формула изобретения

Определение запаса j-ого загрязняющего вещества на. каждом i-ом ланшафтном угодье Я и среднего запа4.

3 са на площади Q. находят по формуj лам и 1=4

pi Я

I где q — объемная концентрация J-oro 10 загрязняющего вещества на репрезентативных участках

i-oro ландшафта:

Р— влагозапас в снежном покрове на i-ом ландшафте, площадь которого5 >1$

n — число ландшафтных угодий на исследуемой площади.

Пример. В целинных районах

Северного Казахстана на.площади

S=1200 км производят измерение заг- щ рязнения снежного покрова, обусловленное глобальным загрязнением территории.. Распределение ландшафтов следующее: целинные земли распределены на площади S =700 км, сосновый лес- 2s на площади 5,=300 км, мелкий кустарник на площади Ьу200 км (фиг. 2) . Границы между ландшаф1ами обозначены на фиг. 2 толстыми прямыми линиями. Самолетная гамма-съемка производится по 30 маршрутам, обозначенным на фиг. 2 тонкими линиями со стрелками с раздельной регистрацией интенсивности излучения по каждому ландшафту. Отбор проб снега производится на ренрезен- И т ати вных уча ст ках, о бо з нач енных на фиг.2 кружкаьи.

По данным самолетной гамма-съемки снежного покрова по каждому ландшафтному угодью определяются следующие 40 значения влагозапасов снеге: P =, =60 мм, Р = 85 мм и Р = 70 мм.

Анализ отобранных проб снега, состоящий в таянии снега, осаждении твердой фракции на фильтр и ее взве- 45 шивании, дает такие значения для объемной концентрации пыли в снеге:

Я с1 =0,05, с1 =0,03 и с1 =0,04 мг/см

Отсюда средний запас пыли на каждом ландшафтном угодье равен: на целине 50

2. у () 0 05х6=0 3 мг/см, в лесу Q 0,03х

1 х8 5=0 255 мг/см и на площади раз- ->

t Э K вития кустарников Q 0,04х7=0,28 мг/см.

Средний запас пыли на площади

0,29 !л г/см ) .

342 5 - 2

Использование изобретения позволяет повысить производительность работ при определении загрязнения снежного покрова больших территорий.

Экономический эффект на каждый миллион квадратных километров исследуемой площади составит десятки тысяч рублей, Максимальный объем внедрения может составить для территории

СССР около 10 мл.кв.км.

Способ определения запаса загрязняющих веществ в снежном покрове, обусловленных их глобальным и региональным переносом, включающий отбор проб снега и их последующий, анализ, отличающийся тем, что, с целью. повышения производительности способа в каждом 1-ом ландшафтном угодье площадью.S определяют влагозапас в снеге Р, отбирают на репрезентативных участках каждого угодья пробы снега, в которых измеряют объемную концентрацию j-ого загрязняющего вещества q"., а средний запас Q загрязняющего вещества на всей террито рии и на каждом ландшафтном угодье определяфт по формулам где п — число ландшафтных угодий на исследуемой территории, имеющей площадь S,ïðè÷åì S-" Я S ..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Назаров И.М. и др. Снежный покров как индикатор загрязнения атмосферы. Труды ин-та физики и математики АН Литовской ССР, Вильнюс, 1976, вып.3.

2. Коган P.М., Назаров И.И. и Фридман Ш.Д. Основы гамма-спектрометрии природных сред, М., Атомиздат, 1976 (прототип).

Тундробые ьанд иаФюь

Север Едропейскои аюкчи СССР

100 ГИ

94и8030упус ям

ГОДКО- APcHbl8 АиндюиЦ)жы

Седеро - Запад СССР (Кольский а-аР)

ЮАР8о.иупб с, им авиа/

Фиа Z

Составитель А. Петраш

Редактор Н. Данкулич Техред 3. Фанта. Корректор М. Hlaposm

Заказ 7236 75 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4