СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ МЕСТНОСТИ Российский патент 2003 года по МПК G01W1/00 

Изобретение относится к области контроля за экологическим состоянием окружающей среды и может быть использовано для прогнозирования распространения облака продуктов взрыва какого-либо заряда ВВ, в том числе радиоактивного облака.

Известен способ получения информации о загрязненности местности с помощью пчел (пат. RU 2114446, G 01 T 1/169, опубл. БИ 18, 1998 г.). Этот способ заключается в том, что первоначально проводят спектрометрические измерения вощины, предназначенной для постановки в улей, и обрабатывают результаты измерений с учетом величины радиоактивного фона. Далее многократно отбирают образцы пыльцы из установленных ульев на территории, превышающей радиус эффективного полета пчел. Проводят измерения радиоактивности в этих образцах и имеющегося радиоактивного фона. Результат измерений корректируют с учетом времени и места сбора. Образцы хранят и накапливают в течение времени максимального полураспада для создания банка данных с целью выявления тенденций загрязнения местности. После измерений обрабатывают и сравнивают с учетом радиоактивного фона и получают величину радиоактивной загрязненности местности.

Недостатком этого способа является его непригодность для оперативного контроля и обследования местности, т.к. весь процесс обследования растянут во времени и зависит от субъективных факторов (лета пчел, погодных условий, наличия медоносных растений).

Наиболее близким к заявленному является способ контроля загрязнения атмосферы по заявке Великобритании 2324695, 1997 г., опубл. 1998 г., G 01 T 5/02.

Способ осуществляется путем подсчета числа небольших аэрозольных частиц в атмосфере. Сначала подсчитывают число радиоактивных распадов первого типа, возникающих на поверхности детектора. Затем подсчитывают число радиоактивных распадов первого типа, возникающих вне поверхности детектора. Результаты подсчетов сравниваются. По относительному числу радиоактивных распадов на поверхности и вне поверхности детектора судят о числе аэрозольных частиц.

Оба способа-аналога применяются для обследования уже зараженной местности, и для контроля ее используют радиоактивные частицы, что является вредным для персонала и нежелательным для окружающей среды.

Решаемая техническая задача состоит в разработке способа, позволяющего оперативным образом прогнозировать распространение облака продуктов взрыва источника загрязнения экологически безопасным способом непосредственно после приведения в действие источника загрязнения. Такие прогнозы требуются при производстве исследовательских взрывных работ, а также промышленных взрывов, например, в горнодобывающей отрасли, строительстве и т.п. Указанная техническая задача решается способом, заключающимся в съеме показателей загрязненности эталонного образца и реальной местности, сравнении показателей и определении степени загрязненности. Согласно изобретению для исследования в качестве источника загрязнения используют заряд взрывчатого вещества с введенным в него или нанесенным на поверхность инертным чувствительным компонентом (не радиоактивного характера). Предварительно наносят на эталонный образец различного размера частицы чувствительного компонента, воздействуют на образец индикаторным составом и определяют размер ореола частиц. Для снятия показателей с местности размещают рабочие образцы с индикаторным составом на различных расстояниях по горизонтали и вертикали от источника загрязнения. Затем производят подрыв заряда ВВ. Определяют размер ореолов частиц на рабочих образцах, подсчитывают количество ореолов на разноудаленных образцах. По полученным данным судят о концентрации загрязненных частиц.

Использование в качестве источника загрязнения заряда ВВ с добавкой инертного (нерадиоактивного) чувствительного компонента исключает радиоактивное заражение местности и персонала.

Нанесение частиц чувствительного компонента на эталонный образец с последующим воздействием на них индикаторного состава позволяет произвести калибровку частиц по ореолу, образовавшемуся от взаимодействия частиц чувствительного состава с индикаторным.

Показания с рабочих образцов с индикаторным составом на различных расстояниях от заряда ВВ отражают реальную картину распространения облака продуктов взрыва за счет осаждения на рабочие образцы частиц чувствительного компонента. Образование ореола от осажденных частиц позволяет определить их количество и размер по калибровочным данным эталонного образца.

Способ реализуют следующим образом. Добавляют инертный чувствительный компонент нерадиоактивного типа, например марганцовокислый калий, в виде ультрадисперсных частиц к заряду взрывчатого вещества. Компонент может быть нанесен на поверхность заряда или смешан с взрывчатым веществом. Затем ультрадисперсные частицы чувствительного компонента наносят на эталонный образец, например планшет. Количество и размеры частиц известны. Обеспечивают взаимодействие частиц с индикаторным составом, например путем контакта планшета с водой. При взаимодействии частиц с водой образуется ореол, размер которого соответствует частице определенного размера. Таким образом, производят калибровку "ореол-частица". Размещают рабочие образцы-планшеты, пропитанные водой на различных расстояниях от заряда ВВ в горизонтальной и вертикальной плоскости. Производят подрыв заряда ВВ. Собрав рабочие планшеты, подсчитывают на каждом количество ореолов и определяют их размеры. По известному в результате калибровки соотношению между размером ореола и частицы определяют реальную картину распространения облака продуктов взрыва на местности, где предполагается производить взрывные работы. Эти данные далее используют для прогнозирования загрязнения местности продуктами взрыва.

Таким образом, с помощью заявленного способа производят исследование возможных последствий взрыва без нарушения экологической чистоты окружающей среды и без вредного воздействия на персонал. Эти результаты дают возможность корректировать условия проведения работ и параметры источника загрязнения.

Использование: для подготовки к проведению исследовательских и промышленных взрывных работ. Сущность: способ основан на использовании введенного в заряд взрывчатого вещества инертного чувствительного компонента, по распространению которого в результате взрыва заряда ВВ судят об области распространения продуктов взрыва и их концентрации в окружающей среде. Технический результат: повышение безопасности для окружающей среды и персонала. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ исследования загрязнения местности, заключающийся в съеме показателей эталонного образца и реальной местности, сравнении показателей и определении по ним степени загрязненности, отличающийся тем, что в качестве источника загрязнения используют заряд ВВ с добавкой инертного чувствительного компонента, для получения данных с эталонного образца предварительно наносят на него заданное количество диспергированных частиц инертного чувствительного компонента известного размера, воздействуют на частицы индикаторным составом и определяют размер ореола нанесенных на образец частиц, для получения данных с реальной местности размещают рабочие образцы с индикаторным составом на различных расстояниях от источника загрязнения по горизонтали и вертикали, производят подрыв заряда ВВ, определяют размер и количество ореолов на рабочих образцах, по полученным сравнительным данным определяют реальную картину загрязнения местности на различном удалении от центра взрыва. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве инертного чувствительного компонента используют марганцевокислый калий, а в качестве индикаторного состава используют любой водный раствор.