Труды МЭФ-т-1-Версия_5

Благодаря высокой эффективности взаимодействия с веществом альфа излучение относятся к категории наиболее опасных видов ионизирующих излучений. Фактор качества альфа частиц, характеризующий степень опасности излучения для человека в 20 раз выше, чем для бета и гамма излучений. Высокая биологическая опасность реализуется в полной мере только при внутреннем облучении, которое и реализуется при взрывных технологиях добычи и высокотемпературной переработке угля.

При добыче открытым способом большие объемы взрывных работ приводят к появлению в атмосфере мелкодисперсной угольной пыли, являющаяся источником альфа излучения (при переработке угля часть радионуклидов концентрируется в зольном остатке, часть оседает на фильтрах, а часть улетает в атмосферу (самая тонкая фракция)). Наиболее опасное альфа излучение практически не контролируется. Необходимо совершенствованию нормативно-правовой базы (установление уровня безопасного содержания урана в угле) и внедрения новых методов в практику контроля радиационной безопасности угля, как продукта добычи и переработки.

Кроме несомненно необходимого контроля уровня альфа излучения одним из перспективных методов, применимым при контроле радиационной обстановки в шахтах, и в целях изучения и прогнозирования безопасности угольных пластов является термолюминесцентный метод дозиметрии [9,10]. Технология мониторинга радиационной обстановки, основанная на применении миниатюрных датчиков - ТЛД детекторов позволяет определять топографию радиационных полей на местности и индивидуальные дозовые нагрузки шахтеров. Наблюдается корреляция дозы с активностью природных радионуклидов, в первую очередь с содержанием радия -226.

Рис. 4. Корреляция поглощенной дозы и активности радия в пробах В целом обследованные нами в последние годы территории реконструкции или строительства объектов угледобычи на территории Кузбасса характеризуется повышенными радиационными характеристиками по

31

сравнению с обычно наблюдаемыми (для ненарушенных территорий Кузбасса) значениями. Зачастую, однако радиационная ситуация на разрезах, если не проводятся взрывные работы лучше, чем в шахтерских поселках, отапливаемых углем.

В среднем стандартные исследования Аэфф. исследуемых нами в Кузбассе участкам почво-грунтов строительства, реконструкций и ведения открытых горных работ колеблется в диапазоне 90-160 Бк/кг, мощность гамма дозы в пределах 0.1-0.25 мкГр/час, плотность потока радона 30-110 мБк/м2·с, что не превышает нормативных значений для открыты территорий, но выше, чем для ненарушенных территорий Кузбасса.

Следует подчеркнуть, что при таких измерениях основной вклад в дозу облучения вносят радионуклиды, содержащиеся в верхнем 30сантиметровом слое почвы.

Наиболее пристальное внимание в плане радиационной безопасности объектов окружающей среды по нашим наблюдениям должно уделяться поверхностным водным источникам (реки, ручьи, карьеры, отстойники), зачастую характеризующимися высокими содержаниями альфа излучающих радионуклидов.

Список литературы

1.Голицын М.В., Голицын А.М. Коксующиеся угли России и мира: Справочник. – М.: Недра, 1996.

2.И. А. Васильев, Е. К. Нестеров, А. Ф. Нечаев, А. А. Персинен В. П. Хлыстов, Б. А. Чепенко, А. Д. Шрамченко Топливно-энергетический комплекс России в ракурсе проблем радиоэкологической безопасности, Тезисы доклада на Международной конференции «Физико-химические процессы в неорганических материалах», 6-9 окт. 1998, г. Кемерово, ч. 3

3.Н.Л. Алукер, Н.В. Сорокина Радиационно-экологическая безопасность освоения месторождений полезных ископаемых Сборник материалов. – Томск-Дельтоплан. – 2008. – С.371-374.

4.Н.Л. Алукер, Е.О. Корзухина, Н.В. Сорокина Изучение радиационных характеристик углей Кузбасса Материалы II Международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека», Томск, 2004, с. 31-33.

5.Алукер НЛ., Сорокина Н.В. Радиационная обстановка на угольных предприятиях Кузбасса Физико-химические процессы в неорганических материалах (ФХП-10): Доклады десятой международной конференции. – Кемерово. – 2007.

6.Н.Л. Алукер, Васильев И. А., Еременко А.Н., Нечаев А.Ф. Проблема радиационной безопасности угольной отрасли. Труды международной научно-практической конференции«Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию». Ке-

мерово, 1999, т.2, с. 139-149.

32

7.Рихванов Л. П. Общие и региональные проблемы радиоэкологии.- Томск: издательство Томского политехнического университета,1997.

8.Нифантов Б.Ф. Кузнецкий бассейн // Ценные и токсичные элементы в товарных углях России: Справочник. – М.: Недра, 1996.-С.

9.Н.Л. Алукер, А.Н. Еременко, Е.О. Осипова О возможности применения термолюминесцентных методов для поиска и разведки горючих полезных ископаемых и урана Физико-химические процессы в неорг. материалах, ч.3, Кемерово, 1998

10.Н.Л. Алукер, Я.М. Комарова, Н.В. Сорокина Применение термолюминесцентной дозиметрии для поиска и контроля радиационноэкологической безопасности освоения месторождений горючих полезных ископаемых В кн. Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека. Материалы III Международной конференции, г. Томск,

23-27 июня, 2009. – Томск: STT, 2009. – С. 44-47

11.Авторское свидетельство: «Способ геохимических поисков залежей нефти и газа» N 4605801/25

12.Информационное издание ВИНИТИ «Итоги науки и техники» Геохимия, минералогия, петрография, т.16 «Геохимические методы поисков нефти и газа в СССР и за рубежом», Э.Д, Алукер, Е.В. Кучерук, А.В. Петухов, 1989 г.

13.Радиогеохимические поиски месторождений нефти и газа по поверхности. Состояние, проблемы, перспективы. И.С. Соболев, С 556-560. Материалы II Международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека

УДК 504.3.054, 504.05

Л. Р. АСФАНДИЯРОВА, к.т.н., доцент, Г. В. ЮНУСОВА, А. А. ПАНЧЕНКО, УГНТУ, г. Стерлитамак

СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ КАК ИНДИКАТОР ВОЗДЕЙСТВИЯ АВТОТРАНСПОРТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Требования к экологическим параметрам окружающей природной среды предусматривают развитие наблюдений за состоянием загрязнения её отдельных объектов. Для получения информации о пространственной изменчивости концентраций вредных веществ в воздухе и по экспериментальным данным составить карту загрязнения воздуха, необходимо систематически проводить отборы проб воздуха в нескольких десятках точек. Такая задача практически невыполнима, а деятельность систем мониторинга, как правило, достаточно дорогостояща, что не позволяет охватить наблюдениями все необходимые территории города. Поиск новых подходов к получению информации о состоянии загрязнения атмосферного воз-

33

духа косвенным путём, используя результаты наблюдения за состоянием смежных сред, весьма актуально в настоящее время [2].

Существуют различные методы оценки состояния атмосферного воздуха, но одним из самых доступный является мониторинг снежного покрова [1]. Этот метод является относительно дешевым и информативным индикатором загрязнения выбросами промышленных предприятий, автотранспорта в зимний период. Снег обладает высокой сорбционной способностью и является носителем не только влажных, но и сухих выпадений, поэтому дает объективную оценку всех атмосферных загрязнений за зимний период. Данный метод был применен нами для оценки состояния загрязнения атмосферного воздуха на примере г. Стерлитамак.

Исследования снежного покрова проводились в соответствии с существующими нормативно-методическими документами:

-ГОСТ 17.1.5.05 - 85 Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков;

-РД 52.04.186 - 89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы;

-Методическое пособие по анализу природных вод.

Взимний период был исследован элементный состав аэрозольных загрязнений снежного покрова, взято 12 проб для определения характерной динамики концентраций химических элементов, содержащихся в снеге. Средняя толщина снежного покрова согласно проведенным исследованиям составляла до 25 см. Время залегания устойчивого снежного покрова в данный период составило 120 дней в году. Пробы отобрали до начала снеготаяния в I декаде марта, т.к. они дают интегральный состав аэрозолей и характеризуют комплексное загрязнение снежного покрова в течение всего зимнего сезона.

На рисунке 1 показаны точки отбора проб. Точки:

№1- кольцо автовокзала; №2- дом радио; №3 – кольцо Вечный огнь;

№4 – перекресток Дом связи; №5 – перекресток ТЦ Фабри; №6 – перекресток Горгаз; №7 – ул. Черноморская;

№8 – перекресток к. Мегаполис; №9 – микрорайон Старый город; №10 – ул. Артема; №11 – ул. Гоголя;

№12 – ул. Элеваторная.

Вкачестве фоновой точки был выбран участок в 40 км от города Стерлитамака.

34

Пробоподготовка производилась в несколько этапов, целью которых являлось разделение жидкой и твердой фаз, для дальнейшего проведения химического анализа. После полного таяния пробы были отфильтрованы через целлюлозно-бумажные фильтры. После предварительной подготовки в пробах определяли анионный состав. Во взвеси на фильтрах устанавливали качественный состав твердых частиц, находящихся в пробах снега.

Снег отбирали методом «конверта» на квадрате со сторонами 10×10 м на всю глубину залегания [3]. Это делается для того, чтобы суммировать все загрязнения, накопившиеся за сезон в снегу. Снег отбирался цилиндром, сделанным из химически-неактивного материала. Все пробы складывали в полиэтиленовые пакеты и хранили в морозильнике.

Для анализа состояния снежного покрова г.Стерлитамак измерялись величина рН, взвешенные вещества, содержание сульфатов, нитратов, хлоридов и органических веществ.

Анализ пространственных распределений в снежный покров в области влияния крупного промышленного центра показал неравномерность содержания загрязняющих веществ, обусловленную воздействием антропогенных источников. Территориальное распределение примесей в снежном покрове представлено в таблице 1.

Максимальное содержание твердых выбросов на территории города, где основной составляющей является песок, установлены в районах с наиболее интенсивным движением автотранспорта (т. №5, №6, №1, №3). Содержание пылевых выбросов в указанных точках в 10-15 раз превышает нормативное. Это связано не только с количеством автотранспорта, но и с метеорологическими условиями. В г. Стерлитамак преобладают ветра с южным и северным направлениями и такая крупная улица как ул. Худайбердина, на которой и зафиксированы максимальные значения содержания твердых выбросов, расположена перпендикулярно этим направлениям, следовательно, улица плохо проветривается и вредные выбросы скапливаются и оседают вдоль дороги. Также на всей протяженности этой улицы очень плотная застройка жилых домов, что также затрудняет проветривание. Продукты неполного сгорания угля могут оказывать негативное влияние на человека, так как в своем составе содержат полиароматические углеводороды, оказывающие канцерогенное воздействие, тяжелые металлы и др. Особая опасность тонких выбросов сажи в том, что они способствуют глубокому проникновению токсикантов в организм человека через органы дыхания.

35

Таблица 1 Содержание загрязняющих веществ в снежном покрове г. Стерлитамак за

зимний период

Известно, что в состав смеси песка и различных компонентов, посыпаемых на дороги, входят соли сильных кислот щелочных и щелочноземельных металлов, которые в водном растворе не подвергаются гидролизу, поэтому, несмотря на огромное количество присутствующих в талой воде солей, величина рН соответствует санитарно-гигиеническим нормам. Максимальное значение рН отмечается в районе Горгаза (т.№6) и составляет 8,8, что указывает на слабощелочную реакцию пробы снега. Скорее всего, это обусловлено влиянием на загрязнение окружающей среды города щелочных выбросов, золы и твердых фракций сгоревшего топлива, т.к. данный район расположен вблизи пересечения автомагистралей с наиболее интенсивным движением транспорта. Зачастую, именно на этом перекрестке в часы «пик» образуется пробка, что указывает на

37

антигололедными средствами, которые при очистке проезжей части накапливаются и концентрируются в придорожном снеге. Максимальное содержание хлоридов выявлено в районе автовокзала (т. №1).

По величине химического потребления кислорода (ХПК) судят о содержании загрязнений воды легко окисляемыми веществами органической и неорганической формы. Максимальные показатели обнаружены вблизи наиболее загруженных перекрестков (т. №6, №7, №11), что однозначно связано с техногенными выбросами и топливными испарениями, поступающие в окружающую среду из системы питания двигателя автотранспорта. На улице Элеваторной (т. №12) в пробе, взятой на расстоянии 50 м от дороги, концентрация органических веществ больше, чем в пробе, взятой непосредственно у дороги (60 и 32,5 мг/л соответственно). Предположительно это связано с тем, что органические вещества это легколетучие соединения, и из-за интенсивного движения скорость ветрового потока и диффузия газов увеличивается, не давая возможности летучим органическим соединениям накапливаться и осаждаться вблизи автомагистрали

Мониторинг снежного покрова позволяет решить целый ряд прикладных задач:

-получить детальную картину распределения полей концентраций, обусловленных выбросами техногенных источников, по территории города по многим веществам, что необходимо для принятия целесообразных управленческих решений по защите окружающей среды;

-получить фактические значения фонового загрязнения по конкретному вредному веществу в любой точке городской территории;

-выполнить оценки репрезентативности существующей сети городского мониторинга за загрязнением атмосферы и оценить возможности ее дальнейшего развития.

Список литературы

1.Ершов Г.Л. Оценка степени загрязнения снега вблизи автодорог с интенсивным движением автотранспорта / Г.Л. Ершов, Р.Г. Парасич // Вестник Омского государственного педагогического университета. – 2006.

–№41. – 5 с.

2.Темерев С.В., Индюшкин И.В. Определение органических и неорганических форм свинца в снежном покрове атомно-абсорбционным методом // Вестник Томского государственного университета. – 2003. – №11.

3.www.ecosystema.ru

39