Дистанционные методы иследований в экологии - Некос А.Н.
ISBN 966-623-349-5
Скачать (прямая ссылка):
Важливо також згадати про можливостi дистанцiйно! iнди-кацп iнших видiв забруднюючих речовин, особливо промисло-вих стокiв. Промисловi стоки мютять в основному рiзнi хiмiчнi сполуки. Так, наприклад, при виробнищга целюлози, що вимагае особливо багато води, спчш води мiстять велику кшьюсть !д-кого натру, соди, шрчистого натру та iнших сполук.
Iншi види промислових стокiв можуть мютити й iншi хiмiчнi сполуки, але головною обставиною, що визначае можливють використання дистанцшно! iндикацi!, е рiзке пiдвищення елект-рично! провщносп забруднено! води. Збiльшення провiдностi при сильних забрудненнях може досягати трьох-чотирьох по-рядюв, що в кiнцевому результатi призводить до змши випромь нювально! здатносп води. Проводячи спiльнi вимiри радiацiйно! температури водно! поверхнi в 1Ч та мiкрохвильовiй областях, можна по контрасту, що спостериаеться, оцiнювати наявшсть забруднень. Чим вищий рiвень забруднення води, тим бшьшим повинний бути контраст радiацiйно! температури мiж 1Ч i мiкро-хвильовою областями.
Дистанцiйнi методи виявлення нафтових забруднень светового океану
Перед дистанцшними засобами дослiдження забруднення океану нафтою i нафтопродуктами зазвичай ставляться наступи задачi:
• виявлення нафтово! плiвки;
• визначення площi забруднення;
• вимiр товщини плiвки;
• визначення вшу забруднення;
• визначення напрямку i швидкостi перемiщення нафтово! плями.
318
Сучасш дистанцшш методи дають можливють виршувати означен! задач!. Ц засоби грунтуються на вщмшносп оптичних, теплових i радюактивних властивостей води, забруднено! нафтопродуктами, i чисто! води. Швидке виявлення нафтових плям одразу тсля розливу нафти дозволяе при малих витратах здшснити очистку акватор!!. При розливах нафти у водних басейнах спочатку виникае шар товщиною в декшька сантиметр!в, що тсля цього повшьно розповсюджуеться на бшьшу площу, досягаючи товщини 0,15-1 мкм. Летюч! компоненти нафти при цьому випаровуються, розчинш -вилуговуються, частина — окислюеться мшрооргашзмами.
Перемщення нафтово! пл!вки вщбуваеться тд впливом в!тру та течи впливае також хвилювання поверхш. В наслщок ди цих чинниюв пл!вка перетворюеться в комочки розм!ром в декшька мшметр1в, вкрит водоростями.
Нафтовий шар, який виникае, змшюе умови термох1м1чно! р!вноваги i призводить до утворення температурноТ аномалн -температурного контрасту мiж чистою водою i водою, забрудненою нафтопродуктами.
Оптичш властивост чисто! води ютотно вщр!зняються вщ властивостей забруднено! нафтопродуктами води (табл. 9).
Таблиця 9
Оптичш властивост чистоТ та забрудненоТ води
Середовище Довжина хвил1 в УФ та видимому д1апазош Коефщ1ент переломленн я Кут Брюстера
чиста вода 470 нм 1,3 53
вода, забруднена нафтопродуктам и 520 нм 1,6 58
Таким чином, нафтов! пл!вки в розглянутш област спектру вщр!зняються вщ чисто! води спектром розаювання i в1дби-вання; нафта може флюорисщювати Значення кутв Брюстера у води i нафтово! пл!вки суттево р!зняться. Для чисто! води в океан! довжина хвил! в близькш ультрафюлетовш i видимш об-
319
ластях спектру складае 470 нм. За рахунок електронних перехо-дiв бшьш легкi фракцi! нафти поглинають свило в областi 300 нм, а висвiчують в дiапазонi 360-460 нм; бшьш важк фракцi! поглинають свило в областi 370 нм, а висвiчують в областi 520 нм. Таким чином, нафтовi плiвки в данш областi спектру мають вщмшш вiд чисто! води спектри розсдавання i вiдбивання.
В1Чобласт1 коефщент переломлення бшъший, тжу чистог води, що призводитъ до бшъш високих значенъ коефщент1в eid-бивання вiд нафтових плiвок.
Природна радюактившсть нафти, обумовлена, головним чином, гама-випромшюванням урану i радда значно вища, шж морсько! води. Контраст (вщношення концентрацш радюактив-них елементiв у нафтi i вод^ складае для урану 0,5-10, для радда
- 1-100. Це створюе передумови для виявлення нафтових забру-днень шляхом реестрацiя !х власного випромiнювання.
Дистанцiйнi засоби виявлення нафтових забруднень подшя-ються на пасивш i активт. Пасивнi методи грунтуються на реестрацi! теплового випромшювання (1Ч та НВЧ) i природного Y - випромiнювання. Виявлення забруднень цими методами е можливим, головним чином, через виникнення контрасту у зда-тностях випромшювати чисто! та забруднено! поверхнi води.
При використанш активних методiв дослщжування водна поверхня опромiнюегься джерелами випромшювання визначе-ного спектрального складу з реестращею вiдбитого випромiню-вання або флюорисценцп. Iндикацiя забруднень активним способом грунтуеться на контрастi у вщбивних або флуоресцентних властивостях чисто! та вкрито! нафтопродуктами води.
За спектральним складом випромiнювання, яке використову-еться, системи для дистанцшного виявлення нафтових забруднень можна подшити на системи, яю використовують УФ, ви-диме, 1Ч та НВЧ випромiнювання.
За приймально - регiструючою апаратурою, яка використо-вуеться, системи можна подшити на фотографiчнi, телевiзiйнi, скануючи, радюметричт тарадюлокацшт.
В таблищ 9 подаються рiзнi методи дистанцшно! iндикацi! нафтових забруднень та пдрометеоролопчш умови, за яких методи можуть бути використаш.
