Преимущества прибора:

• обнаружение, определение границ и контроль содержания углеводородов и других органических загрязнений почвы и грунтовых вод, вызванных разливом топлива;

• контроль загрязнения воздуха (ФИД анализатор);

• протечки от свалок и подземных резервуаров;

• протечки трубопроводов и отходов сельскохозяйственного производства;

• наблюдение за перемещением шлейфа загрязнений;

• наблюдение за процессами биологического восстановления;

• обнаружение и контроль газообразных токсичных веществ на промышленных предприятиях и в сельскохозяйственном производстве.

Еще одним примером использования данного метода является переносной двухдетекторный газоанализатор Колион-1В-04 (рис. 2).

Рис. 2. Газоанализатор Колион-1В-04

Он предназначен для одновременного измерения содержания паров углеводородов нефти и нефтепродуктов и других вредных соединений, а также диоксида азота в воздухе рабочей зоны. В газоанализаторе установлены два детектора: фотоионизационный (ФИД) - для измерения содержания нефти, нефтепродуктов и других вредных веществ и электрохимический – для селективного измерения диоксида азота.

Анализируемый воздух прокачивается через детекторы с помощью встроенного микрокомпрессора. Текущие значения измеряемых концентраций в мг/м³ представляются в цифровом виде на двухстрочном жидкокристаллическом индикаторе.

В приборе имеется звуковая (общая для обоих каналов измерения) и световая (отдельная для каждого канала измерения) сигнализация о превышении измеряемыми концентрациями установленных порогов.

Фотоионизационный газоанализатор ФГ-2 (рис. 3) предназначен для неселективного измерения загрязненности атмосферы рабочей зоны различных производств, обнаружения очагов выбросов и разливов нефтепродуктов, поиска течей из резервуаров.

Рис. 3. Газоанализатор ФГ-2

Преимуществом данного прибора является простота в обращении, малые размеры и вес, быстрота измерений, малая потребляемая мощность (одной зарядки встроенных аккумуляторов достаточно для его использования в течение недели), встроенный микрокомпрессор, позволяющий отбирать пробу из вентиляционных систем с разрежением, наличие звуковой и световой сигнализации о превышении допустимого уровня загрязненности, режим автоматической работы прибора.

1.3 ИК-спектроскопия. Принцип действия основан на поглощении ИК-излучения молекулами контролируемых газов. Анализатор содержания нефтепродуктов HORIBA OCMA-350 (рис. 4) проводит надёжный и простой анализ нефтепродуктов в почвах и жидкостях в диапазоне: 0-200 г/л. Анализатор содержания нефтепродуктов ОСМА-350 позволяет определять нефтепродукты в почве и воде, а также контролировать остаточное содержание нефтепродуктов в очищенных продуктах.

Рис. 4. Анализатор HORIBA OCMA-350

Для экстракции нефтепродуктов HORIBA разработала специальный экстрагент S-316, не наносящий вреда окружающей среде. Этот экстрагент можно регенерировать с помощью установки Solvent Reclaimer, выпускаемой HORIBA. Рабочий диапазон от 0 до 200 мг/л или от 0 до 1000 мг/кг.

1.4 Подповерхностное зондирование. Технология базируется на использовании георадара подповерхностного зондирования (РПЗ) (рис. 5), специально разработанного для указанных целей. В основе картографирования зон, загрязненных нефтепродуктами, лежит открытое и детально исследованное явление существенной зависимости электрических характеристик грунта от насыщения нефтепродуктом. РПЗ состоит из антенны для излучения и приема сигналов, генератора зондирующих сигналов с заданными характеристиками (синтезатор частоты), приемника отраженных сигналов, цифрового блока и компьютера.

Рис. 5. Георадар подповерхностного зондирования

Сигнал, излученный антенной РПЗ, распространяется под поверхность земли и ослабляется вследствие затухания во влажном грунте. При наличии подповерхностного аномального объекта часть сигнала отражается в направлении приемной антенны. Другая часть сигнала распространяется дальше и отражается от следующих объектов. Расстояние до объекта определяется временем задержки распространения радиоволн от антенны до объекта и обратно. Принципы построения аппаратуры и алгоритмы обработки сигналов, заложенные в предлагаемый РПЗ, дают возможность получить ряд преимуществ.

1.5 Радиоактивный метод. Метод основан на регистрации радиоактивного излучения вещества (растворенный в жидкости изотоп), проникающего в грунт через сквозные повреждения в стенке резервуара (рис. 6).

Рис. 6. Радиоизотопный ионизационный газоанализатор:

1 – ионизационная камера; 2 – источник ионизации; 3 – электроды; 4 – источник напряжения; 5 – усилитель; 6 – вторичный прибор

К радиоизотопным газоанализаторам, в которых ионизацию газов осуществляют радиоактивным излучением, относятся приборы на основе сечения ионизации, электронно-захватные и аэрозольно-ионизационные. В первых используют разницу в сечениях (вероятности) ионизации компонентов смеси. Ионизацию осуществляют обычно β-излучением ⁹⁰Sr,³H, 63 147

Ni, Pm. Эти газоанализаторы неизбирательны, их применяют для анализа смесей H₂-N₂, N₂-CO₂, Н₂ - этилен, Н₂-СН₄, H₂-CH₃SiCl₃, H₂-BC1₃ и т.п.; диапазон измерения 0,01-100 %; время установления показаний – до 0,1 с.

Радиоактивные изотопы должны обладать достаточной энергией гамма-лучей и периодом полураспада. Для обнаружения мест утечек в трубопроводе изотопы подбирают для каждого конкретного участка трубопровода в зависимости от его протяженности и глубины залегания. Наибольшее распространение получили изотопы натрий-24 с энергией (1,4-2,8 МэВ) и периодом полураспада 15 ч, а также бром-82 с энергией гамма-лучей (1,32-1,48 МэВ) и периодом полураспада 36 ч. Место утечки (повышенная остаточная радиоактивность) обнаруживается автономным прибором (зондовым устройством).

Достоинства метода:

• позволяет обнаруживать места незначительных утечек нефти и нефтепродуктов;

• применим для любых резервуаров, содержащих нефть, нефтепродукты, воду и газ;

• эффективен для обнаружения мест незначительных утечек зондовым радиометром.

Недостатки метода:

• точность обнаружения незначительных утечек зависит от глубины залегания резервуара, и чем глубже подземное хранилище, тем ниже чувствительность наземных радиометров (при глубине залегания хранилища свыше 1,5 м наземный способ обнаружения мест утечек не рекомендуется);

• метод небезопасен для обслуживающего персонала и окружающей среды;

• технология заполнения резервуара радиоактивным изотопом и обнаружение мест утечек наземными радиометрами достаточно трудоемка.

Метод имеет ограниченное применение как за рубежом, так и в нашей стране из-за отсутствия комплексных мероприятий по биологической защите обслуживающего персонала, окружающей среды, Однако в некоторых странах, в том числе и в России, проводились интенсивные исследования по совершенствованию технологии контроля этим методом мест незначительных утечек.