способ радиационного мониторинга экосистем по радиоактивности атмосферных осадков, отбора и приготовления проб

Формула изобретения

1. Способ радиационного мониторинга экосистем по радиоактивности атмосферных осадков, отбора и приготовления проб, путем седиментационного сбора оседающих аэрозолей и атмосферных осадков, преимущественно снега, в открытые сосуды, отличающийся тем, что пункты наблюдения размещают на местности по восьми румбам от источника выбросов в соответствии с розой ветров, число пунктов наблюдения определяют в зависимости от местности выбросов и погодных условий, а вне зоны выбросов устанавливают контрольный пункт, при этом отбор проб снега производят один раз в год перед началом снеготаяния, пробы снега отбирают в тех же пунктах наблюдения, на отбор одной пробы отводят не более 1 ч, а на приготовление одной пробы для радиометрического анализа - от 1 до 2 ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пункт отбора проб атмосферных осадков оборудуют металлическим пробоотборником в виде конуса диаметром 0,51 м с десорбирующей внутренней поверхностью вместимостью 40 л, с маркировкой на внешней боковой поверхности - порядковый номер конуса и знак радиационной опасности, и с градацией на его внутренней поверхности для измерения количества дождевых осадков, перед установкой пробоотборника на экспозицию его внутреннюю поверхность смазывают 20-30 мл глицерина, пробоотборник устанавливают на высоте 1,5-2,0 м от поверхности земли, продолжительность экспозиции задают от 7 до 14 дней, в чашку Петри помещают марлевую салфетку размером 1010 см и марлевый тампон, пропитанный 20-30 мл глицерина, заливают туда 50 мл этилового спирта, при 400^oС прокаливают фарфоровые тигли до постоянной массы и взвешивают, емкость для отбора дезактивируют, соответственно пробоотборнику маркируют чашки Петри с марлевым тампоном, емкости для отбора пробы, фарфоровые тигли и мишени, период экспозиции при наличии осадков в пробоотборнике их количество замеряют и для анализа берут пробу объемом до 2 л, при незначительном количестве скопившихся осадков берут весь объем предварительно замеренный мерным цилиндром, при практическом отсутствии осадков внутреннюю поверхность пробоотборника протирают марлевой салфеткой определенного размера, смоченной спиртом, помещают в чашку Петри, емкости с отобранными пробами транспортируют в лабораторию.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отбор проб снега проводят цилиндрическим пробоотборником с острыми краями, диаметром от 10 до 20 см, высотой 1 м, при этом пробы снега отбирают из 5-ти образцов: в центре и по краям квадрата со сторонами 10 м на всю глубину снежного покрова, нижний слой снега очищают, образцы объединяют и получают усредненную пробу, которую помещают в отдельную емкость, маркируют и отправляют в лабораторию.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что приготавливают пробу к анализу марлевую салфетку из чашки Петри переносят в подготовленный фарфоровый тигель, отобранные атмосферные осадки объемом до 2 л выпаривают на электроплитке в вытяжном шкафу в литровом стакане до объема 20-30 мл, раствор с выпавшим осадком переносят в тигель с марлевой салфеткой и тампоном, стакан ополаскивают 2% азотной кислотой и добавляют в тигель, содержимое тигля озоляют в муфельной печи при температуре 400^oС до получения белой или бело-серой массы золы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают, навеску золы переносят на алюминиевую мишень диаметром 60 мм и передают в радиометрическую лабораторию на замер, указав в сопроводительной записке необходимые измеряемые параметры - удельную, объемную, поверхностную активности радионуклидов в Бк/кг, Бк/м³, Бк/м², а в рабочий журнал заносят дату отбора пробы, объем собранных осадков, объем выпаренных осадков, массу полученной золы, массу навески на мишени.

Описание изобретения к патенту

Способ относится к области экологии и предназначен для проведения контроля радиоактивности окружающей среды по атмосферным осадкам. Определение радиоактивности атмосферных осадков, преимущественно дождя, росы, снега, проводят для контроля локальных выбросов.

Известно, что в зависимости от задач контроля и местных условий используются следующие седиментационные методы: сбор оседающих аэрозолей и атмосферных осадков в открытые сосуды, исследование снегового покрова (1-4). Наиболее близким к заявленному способу является способ (3) радиационного мониторинга экосистем по радиоактивности атмосферных осадков, отбора и приготовления проб путем седиментационного сбора оседающих аэрозолей и атмосферных осадков, преимущественно снега в открытые сосуды.

Недостатками известного из (3) способа являются высокая степень обобщения и низкая достоверность результатов, обусловленные не проработанностью известного способа с точки зрения учета природно-орографических особенностей при контроле окружающей среды.

Техническим результатом заявленного способа является устранение указанных недостатков, а именно повышение эффективности, достоверности и информативности мониторинга, что достигается предложенным способом.

Для достижения указанного технического результата в способе радиационного мониторинга экосистем по радиоактивности атмосферных осадков, отбора и приготовления проб путем седиментационного сбора оседающих аэрозолей, преимущественно снега, в открытые сосуды, согласно изобретению пункты наблюдения размещают на местности по восьми румбам от источника выбросов в соответствии с розой ветров, число пунктов наблюдения определяют в зависимости от местности выбросов и погодных условий, а вне зоны выбросов устанавливают контрольный пункт, при этом отбор проб снега производят один раз в год перед началом снеготаяния, пробы снега отбирают в тех же пунктах наблюдения, на отбор одной пробы отводят не более 1 часа, а на приготовление одной пробы для радиометрического анализа - от 1 до 2-х часов.

Кроме этого технический результат достигается в том, что пункт отбора проб атмосферных осадков оборудуют металлическим пробоотборником в виде конуса диаметром 0,51 м с десорбирующей внутренней поверхностью вместимостью 40 литров. На внешней боковой поверхности пробоотборника наносят маркировку: порядковый номер конуса и знак радиационной опасности. Для определения количества находящихся в пробоотборнике осадков на его внутренней поверхности делают разметку. Перед установкой пробоотборника на экспозицию его внутреннюю поверхность тщательно смазывают 20-30 мл глицерина. Пробоотборник устанавливают на высоте 1,5-2,0 м от поверхности земли. В зимний период в пределах этой территории на площадке размером 10x10 м в центре и по краям квадрата осуществляют отбор снега цилиндрическим пробоотборником диаметром от 10 до 20 см с острыми краями. Перед началом отбора и приготовления проб для радиометрического анализа в чашку Петри помещают марлевую салфетку размером 10x10 см и заливают в нее 50 мл этилового спирта и помещают марлевый тампон, смоченный глицерином. Фарфоровые тигли прокаливают при температуре 400^oС, доводят до постоянной массы и взвешивают, а емкость для отбора проб дезактивируют. Затем соответственно пробоотборнику маркируют чашку Петри, емкость для отбора проб, фарфоровый тигель и мишень.

Новым является и отбор проб, заключающийся в следующем. Жидкие атмосферные осадки отбираются через 7-14 дней, что обусловливается погодными условиями. После окончания экспозиции: а) при наличии осадков в пробоотборнике их количество замеряется и для анализа берется проба объемом два литра, б) при незначительном количестве скопившихся осадков берется весь объем, предварительно замеренный мерным цилиндром; емкости с отобранными пробами транспортируют в лабораторию. В случае, когда в период наблюдений атмосферные осадки практически отсутствовали, после окончания экспозиции внутреннюю поверхность пробоотборника протирают марлевой салфеткой определенного размера, смоченной спиртом. Затем салфетку помещают в чашку Петри и транспортируют в лабораторию. Далее внутреннюю поверхность пробоотборника протирают марлевым тампоном, смоченным глицерином для увеличения сорбции, тампон кладут в чашку Петри.

Новым является и отбор проб твердых атмосферных осадков - снега. Отбор проб проводят цилиндрическим пробоотборником с острыми краями, диаметром от 10 до 20 см и высотой 1 м. Для обеспечения представительности пробу снега отбирают из пяти образцов (в центре и по краям площадки 10x10 м) на всю глубину снегового покрова. Образцы объединяют и получают усредненную пробу. При отборе каждого образца нижний слой снега очищают от посторонних предметов (земля, трава и пр. ). Усредненную пробу помещают в отдельную емкость, маркируют и отправляют в лабораторию.

Приготовление проб заключается в следующем. Марлевую салфетку и марлевый тампон из чашки Петри переносят в подготовленный фарфоровый тигель. Атмосферные осадки объемом до 2 л затем выпаривают на электроплитке в вытяжном шкафу в литровом стакане до объема 20-30 мл. Раствор с выпавшим осадком переносят в тигель с марлевой салфеткой и тампоном, стакан ополаскивают небольшим количеством 2% азотной кислоты, после чего раствор добавляют в тот же тигель. Содержимое тигеля озоляют в муфельной печи при температуре 400^oС до получения белой или бело-серой массы золы. После прокаливания тигель переносят в эксикатор, охлаждают и взвешивают. Навеску золы переносят на подложку - алюминиевую мишень диаметром 60 мм и передают в радиометрическую лабораторию на замер, указав в сопроводительной записке необходимые измеряемые параметры - удельную, объемную, поверхностную активности радионуклидов в Бк/кг, Бк/м³, Бк/м². В рабочий журнал заносят дату отбора пробы, объем собранных осадков, объем выпаренных осадков, массу полученной золы, массу навески на мишени.

Способ осуществлялся на территории в пределах Клинско-Дмитровской гряды в подзоне хвойно-широколиственных лесов, где пункты располагают на расстоянии до 2 км от источника загрязнения через каждые 500 м.

Источники информации

1. Соколов А. И. , Харитонов И, А. Учет неконтролируемых потерь при измерении удельной активности образцовых растворов радионуклидов. 1981. Вып. 17. N5. С. 218-219.

2. Гришмановский В. И. Дозиметрический и радиометрический контроль при работе с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений. М. : Атомиздат, 1980.

3. Коробков В. И. , Лукьянов В. Б. Методы приготовления препаратов и обработка результатов измерения радиоактивности. М. : Атомиздат, 1973.

4. Нормы радиационной безопасности (НРБ-96). Гигиенические нормативы ГН 2.6.1.054-96. М. : Госкомсанэпиднадзор России, 1996.