- •Глобальные методы наблюдения и экологическое прогНоЗирование: учебное пособие
- •«Глобальные методы наблюдения и экологическое прогнозирование»
- •020801 (013100) «Экология» и 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»
- •Введение.
- •Часть 1. Глобальные проблемы человечества в 21 веке.
- •1.1. Глобальные демографические проблемы населения нашей планеты.
- •1. 1.1. Динамика численности населения Земли.
- •1. 1. 2. Демографический взрыв хх века
- •1. 1. 3. Изобилие или голод
- •Проблемы экологии и безопасности ближнего космоса.
- •1.2.1. Техногенный мусор – происхождение и классификация.
- •1. 2. 2. Плотность загрязнения ближнего космоса и вероятность столкновения космических объектов с техногенным мусором.
- •1. 2. 3. Повреждения и разрушения космических аппаратов.
- •1. 2. 4. Перспективы решения проблемы засорения ближнего космоса в настоящее время.
- •Проблемы изменения климата Земли.
- •1. 3. 1. Парниковый эффект.
- •1. 3. 2. Киотский протокол.
- •1.4. Проблемы истощения озонового слоя.
- •1. 4. 1. Роль озонового слоя.
- •1. 4. 2. Естественные процессы образования и разрушения озона в стратосфере.
- •1. 4. 3. Техногенные изменения озонового слоя.
- •1. 4. 4. Открытие озоновых дыр в стратосфере.
- •1. 4. 5. Механизм возникновения озоновых дыр в стратосфере.
- •1. 4. 6. Международная защита озонового слоя Земли.
- •1. 4. 7. Озоновый щит над Россией.
- •Часть 2. Объекты экологии и задачи экодиагностики
- •2. 1. Терминология.
- •2. 2. Основные термины и определения.
- •2. 3. Дополнительные специальные термины для экодиагностики.
- •2. 4. Задачи экодиагностики.
- •2. 4. 1. Стандарты и нормативные документы.
- •1. К охране атмосферы относятся:
- •2. 5. Основные задачи.
- •2. 6. Технологии диагностирования.
- •Часть 3. Радиационный экологический мониторинг
- •3. 1. Физические основы
- •3. 2. Диагностика радиоактивного загрязнения атмосферы.
- •3. 3. Диагностика радиоактивного загрязнения воды.
- •3. 4. Диагностика радиоактивного загрязнения территорий.
- •Часть 4. Радиоволновой экологический мониторинг.
- •4. 1. Радиоволновые методы экодиагностики.
- •4. 2. Мониторинг земного покрова.
- •4. 3. Мониторинг водных систем.
- •4. 4. Мониторинг атмосферы.
- •Часть 5. Оптический экологический мониторинг.
- •5. 1. Оптический контроль атмосферы.
- •5. 1.1. Физические основы и классификация оптических методов диагностики.
- •5. 1. 2. Лидарные методы.
- •5. 1. 3. Нефелометрические и трассовые методы диагностик аэрозолей.
- •5. 1. 4. Оптические счетчики аэрозолей.
- •5. 1. 5. Методы диагностики газообразных соединений.
- •5. 2. Диагностирование поверхности Земли.
- •5. 2. 1. Задачи и диагностическая модель.
- •5. 2.2. Аппаратура.
- •Диагностирование водной среды.
- •5. 3. 1. Задачи и физическая модель.
- •Часть 6. Тепловая экологическая диагностика.
- •6. 1. Задачи тепловой диагностики.
- •6. 2. Физические основы и элементная база тепловой диагностики.
- •6. 3. Средства контроля температуры.
- •6. 4. Технология проведения тепловой диагностики.
- •6. 5. Применение тепловой экодиагностики.
- •6.5. 1. Тепловая диагностика атмосферы.
- •6. 5. 2. Тепловая диагностика гидросферы.
- •Часть 7. Химико-аналитический экологический мониторинг.
- •7. 1. Влияние химических продуктов на окружающую среду.
- •7. 2. Химико – аналитическая экологическая диагностика (хаэд).
- •7. 3. Универсальные комплексы хаэд.
- •Часть 8. Экологическое прогнозирование.
- •8. 1. Экологическое моделирование.
- •Экологическое моделирование глобального типа.
Часть 3. Радиационный экологический мониторинг
3. 1. Физические основы
…………………………………………
Радиационный контроль за объектами природной среды (почвы, атмосферного воздуха и поверхностных вод) ведется путем измерения мощности дозы гамма – излучения, отбора проб и измерением суммарной бета – активности атмосферных выпадений и воды в основных водоемах, измерением концентрации радиоактивных аэрозолей в приземном слое атмосферы. Этот контроль носит регулярный характер и позволяет решать задачи раннего предупреждения в случае ядерных аварий. Измерения, проводимые при данном типе контроля, относятся к мониторинговым типам измерений и проводятся на постоянных постах и метеостанциях. Осуществляется радиационный контроль почв сельскохозяйственных угодий, продуктов растениеводства, кормов, удобрений, стоительных материалов, участков застройки, готовых зданий и сооружений, продуктов питания, воды, товаров народного потребления и т. д.
Радиационный контроль объектов ведется по соответствующим методикам: радиационного контроля объектов (МРК); выполнения измерений величин определенными методами и средствами измерений (МВИ); пробоотбора (МП); подготовки счетных образцов (МС).
В последнее время благодаря развитию новых технологий и появлению новых мощных микропроцессоров произошла почти полная смена приборного парка радиационного контроля. В новых экономических условиях выпускаются приборы, ориентированные на решение конкретных прикладных задач.
Средства измерения ионизирующего излучения.
Дозиметр – прибор для измерения ионизирующих излучений – предназначен для получения измерительной информации об экспозиционной дозе и мощности ее фотонного излучения и (или) об энергии, переносимой ионизирующим излучением или переданной объекту, находящемуся в поле действия излучения. Наиболее популярный дозиметр ДРГ – 01Т1.
Радиометр – прибор для измерения ионизирующих излучений, предназначенный для получения измерительной информации о потоке ионизирующих частиц, испускаемых с поверхности, загрязненной радиактивными веществами, и (или) о поверхностной активности радионуклида. Типичным представителем является переносной радиометр ДРБП – 03, который позволяет измерять мощность эквивалентной дозы гамма – излучения в диапазоне энергий от 50 кэВ до 3 МэВ.
Спектрометр – прибор для измерения ионизирующих излучений, предназначенный для получения информации о распределении ионизирующего излучения по одному и более параметрам, характеризующим источники и поля ионизирующих излучений. Они в свою очередь делятся на альфа -, бэта – и гамма – спектрометры. Необходимо отметить, что практически все спектрометры работают только в сочетании с ЭВМ, которая является их неотъемлемой частью. Поэтому обычно говорят о спектрометрических программно – аппаратных комплексах.
3. 2. Диагностика радиоактивного загрязнения атмосферы.
Радиоактивное загрязнение атмосферы происходит непосредственно после того или иного события, связанного с выходом искусственных радионуклидов в окружающую среду.
Радиоактивное загрязнение атмосферы исследуется двумя основными способами: способом отбора и анализа проб выпадений из атмосферы на марлевые планшеты и способом анализа фильтров, устанавливаемых в воздухофильтрующих устройствах (называемых обычно воздуходувками).
Коллекторы радиоактивных выпадений из атмосферы (марлевые планшеты) экспонируются на местности в течение определенного времени. Собранная проба подвергается радиометрическому и радионуклидному анализу.
Фильтровентиляционные установки (ФВУ) по своей чувствительности значительно превосходят марлевые планшеты и с их помощью производится эффективное улавливание аэрозолей для возможности достоверного определения полного радионуклидного состава проб аэрозолей. Наиболее широко используются отечественные фильтрующие установки серии «Тайфун».
В России для определения радионуклидного состава атмосферного аэрозоля спроектирован и создан мобильный судовой комплекс. Он служит для регистрации:
глобальных уровней радиоактивного загрязнения атмосферы продуктами ядерных испытаний;
радионуклидов естественного происхождения, которая в значительной мере облегчается при отсутствии или низком уровне продуктов атомных взрывов.
Кроме того, разработан комплекс аппаратуры для мониторинга радона и торона. Радиометр радона «Рамон – О1» имеет мощное встроенное воздухозаборное устройство и полупроводниковый альфа – детектор большой мощности, что обеспечивает высокую оперативность измерений или хорошую чувствительность. Радиометры РРА - 01М – 01 и РРА – 01М – 03 предназначены для экспрессного измерения объемной активности радона в воздухе, воде и подпочвенном воздухе, а также плотности потока радона из почвы (с приставкой ПОУ любой модификации).