Патент на изобретение №2188442

(54) СПОСОБ РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ЭКОСИСТЕМ ПО ИЗМЕРЕНИЮ РАДИОАКТИВНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СНЕГОМЕРНОЙ СЪЕМКИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к экологическому контролю. Способ заключается в отборе и приготовлении проб с последующим определением активности радионуклидов в пробах, с измерением плотности снега и высоты снежного покрова на каждом участке отбора проб. Особенность способа состоит в том, что отбор проб проводят по регулярной радиальной сети опробования, по 8 румбам на равном расстоянии от источника выбросов загрязнения и на следе приземления факела и за пределами санитарно-защитной зоны, а пробы для контроля отбирают в сходных ландшафтных условиях на плоских или слабо выпуклых открытых участках в населенных пунктах, в радиусе до 10 км, при этом пробы снега оттаивают и фильтруют, определяя содержание твердых взвесей на единицу объема пробы и активность радионуклидов в отфильтрованной снеговой воде пробы. Способ позволяет повысить эффективность радиационного мониторинга экосистем при определении запасов радионуклидов и особенности накопления снежного покрова по элементам техногенного ландшафта. 5 з.п. ф-лы.

Способ относится к экологическому контролю и предназначен для проведения радиационного мониторинга экосистем по измерению радиоактивности снежного покрова при проведении снегомерной съемки.

Снегомерная съемка представляет собой элемент мониторинга в виде комплексного пространственно-временного изучения снежного покрова как потенциального источника поступления химических элементов и радионуклидов в биогеоценоз. Снегомерная съемка позволяет определить: запасы снега, запасы радионуклидов, установить ореол рассеяния газо-аэрозольных выбросов загрязнений от предприятий (1).

Известны способы радиационного мониторинга экосистем, изложенные в патентах на передвижную лабораторию радиационного контроля (2) и способе определения радиоактивности веществ (3). Они заключаются в отборе и приготовлении проб на радиоактивный анализ и его проведении.

Наиболее близок к новому способу – способ по патенту (4, 5) на систему экологического мониторинга города или региона, включающий отбор и приготовление проб атмосферных осадков, в том числе снега, для радиометрического анализа.

Предложенный способ включает отбор и приготовление проб с последующим определением активности радионуклидов в пробах, с измерением плотности снега и высоты снежного покрова. Высоту снежного покрова определяют переносной снегомерной рейкой на каждом участке отбора проб с десятикратной повторностью. При проведении измерений рейка погружается вертикально в снег до достижения поверхности почвы. Результаты измерений заносятся в журнал с указанием даты и местоположения площадки. Измерения и отбор проб проводят по регулярной радиальной сети опробования по 8 румбам на равном расстоянии от источника выбросов через 500 м или через 100, 500, 800, 2000 м на следе приземления факела и за пределами санитарно-защитной зоны на расстоянии 2500 м. Пробы для контроля отбирают в сходных ландшафтных условиях на плоских или слабо выпуклых открытых участках в населенных пунктах в радиусе до 10 км.

С каждого участка отбирают 3 пробы. Количество колонок в одной пробе определяют, исходя из необходимого объема снеговой воды, равного 4 л. Расстояние между колонками – 1-5 м. Если высота снежного покрова более 60 см, то отбор проб производят послойно. Плотность снега определяют с помощью снегомера по формуле d = n/10h, где n – вес пробы (г), h – высота снега в пробе (см). Перед проведением наблюдений снегомер выдерживают на открытом воздухе не менее получаса, охлаждая его до температуры ниже 0^oС. Затем проверяют равновесие весов с подвешенным к ним пустым цилиндром. Если при равновесии риска не совпадает с нулевым делением, то ее положение принимают за нулевое. Сняв крышку цилиндра, снегомер вертикально погружают в снег. По шкале цилиндра определяют высоту снежного покрова. Затем лопатой отгребают снег с одного бока снегомера, подсовывают ее под цилиндр, тем самым закрывая его нижнее отверстие, и, не отнимая лопаты, вынимают цилиндр из снега. Закрывают крышкой верхнее отверстие цилиндра, переворачивают его крышкой вниз и взвешивают. После взвешивания снег ссыпают в полиэтиленовый мешок и маркируют. Пробы снега хранят в помещении с отрицательной температурой или в холодильнике.

Для приготовления проб для химического и радиометрического анализа пробы снега, хранящиеся при отрицательной температуре, оттаивают и фильтруют через обеззоленный фильтр. Фильтрование ведут в мерную емкость объемом 1 л. Причем до начала фильтрования каждый фильтр нумеруют и взвешивают в сухом состоянии на аналитических весах. По окончании фильтрования фильтры высушивают в воронках до сухого состояния и взвешивают на аналитических весах. По разности масс фильтров, деленной на объем пробы, определяют содержание пыли (взвеси) в снеговой воде на единицу объема. Далее фильтры озоляют в фарфоровых тиглях в муфельной печи при температуре 400^oС в течение 6 часов.

Объем отфильтрованной воды разделяют на два объема: для химического и радиометрического анализа. Для химического анализа, включая определение рН, берут 1,5 л снеговой воды. До проведения химических анализов пробы хранят в бутылях, закрытых пробками.

Для радиометрического анализа берут 2 л воды для приготовления 2-х параллельных проб (по 1 л для каждой). Пробу воды выпаривают в мерном стакане емкостью 1 л на электроплитке в вытяжном шкафу до объема 5-10 мл, постоянно контролируя температурный режим, не допуская интенсивного кипения. На алюминиевую мишень переносят концентрированный раствор и добавляют 5 мл 2%-ного раствора азотной кислоты, которым ополаскивают цилиндр. На мишени концентрированный раствор подсушивают под инфракрасной лампой, определяют массу сухого остатка и передают на радиометрический анализ. На приготовление одной пробы для радиометрического анализа необходимо 3 часа.

Литература
1. Соболев И. А. , Хомчик Л.М. Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах. М.: Энергоатомиздат, 1983, 126 с.

2. Передвижная лаборатория радиационного контроля. – Патент РФ 2002226, G 01 23/00, 1996.

3. Способ определения радиоактивности веществ. – Патент РФ 94012415, G 01 Т 1/24, 1996.

4. Система экологического мониторинга города или региона. – Патент РФ 92007530, G 07 С 11/00, 1995.

5. Снегомер весовой ВС-43. Паспорт.

Формула изобретения

1. Способ радиационного мониторинга экосистем по измерению радиоактивности снежного покрова при проведении снегомерной съемки, заключающийся в отборе и приготовлении проб с последующим определением активности радионуклидов в пробах, с измерением плотности снега и высоты снежного покрова на каждом участке отбора проб с десятикратной повторностыо с помощью снегомерной рейки, отличающийся тем, что отбор проб проводят по регулярной радиальной сети опробования, а именно – по 8 румбам на равном расстоянии от источника выбросов загрязнения через 500 м иди через 100, 500, 800, 2000 м на следе приземления факела и за пределами санитарно-защитной зоны на расстоянии 2500 м, а пробы для контроля отбирают в сходных ландшафтных условиях на плоских или слабо выпуклых открытых участках в населенных пунктах, в радиусе до 10 км, при этом пробы снега оттаивают и фильтруют, определяя содержание твердых взвесей на единицу объема пробы и активность радионуклидов в отфильтрованной снеговой воде пробы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с каждого участка отбирают по 3 пробы, количество колонок в одной пробе определяют, исходя из необходимого объема снеговой воды, равного 4 л, расстояние между колонками задают равным 1-5 м.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, если высота снежного покрова более 60 см, то отбор проб производят послойно, а при определении плотности снега с помощью снегомеpa, его перед проведением наблюдений выдерживают на открытом воздухе не менее получаса, охлаждая его до температуры ниже 0^oС.

4. Способ по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что для приготовления проб для химического и радиометрического анализа пробы снега, хранящиеся при отрицательной температуре, оттаивают и фильтруют через обеззоленный фильтр, фильтрование ведут в мерную емкость объемом 1 л, причем до начала фильтрования и после него фильтры взвешивают в сухом состоянии на аналитических весах и по разности масс фильтров, деленной на объем пробы определяют содержание пыли (взвеси) в снеговой воде на единицу объема.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что, при приготовлении проб для анализа, после фильтрования, в сухом состоянии, фильтры озоляют в фарфоровых тиглях в муфельной печи при температуре 400^oС в течение 6 часов.

6. Способ по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что объем отфильтрованной воды разделяют на два объема: для химического анализа, включая определение рН, берут 1,5 л снеговой воды, а для радиометрического – 2 л воды, при этом до проведения химических анализов пробы хранят в бутылях, закрытых пробками.