Спосіб атмомагнітного контролю стану довкілля

Реферат: Винахід належить до геофізики та охорони довкілля, зокрема до способу атмомагнітного (дослідження магнітних властивостей зразків атмосферного повітря) контролю стану довкілля в умовах забудованих територій і може бути використаний для дослідження забрудненості атмосфери. Спосіб атмомагнітного контролю стану довкілля полягає у відборі зразків зі штучних плоских поверхонь для подальших магнітних аналізів з метою оцінки стану забруднення атмосфери. Технічним результатом винаходу є підвищення експресності, ефективності, здешевлення та зменшення трудомісткості. UA 102735 C2 (12) UA 102735 C2 UA 102735 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до геофізики та охорони довкілля, зокрема до способу атмомагнітного (дослідження магнітних властивостей зразків атмосферного повітря) контролю стану довкілля в умовах забудованих територій і може бути використаний для дослідження забрудненості атмосфери. Відомий спосіб дослідження стану атмосфери за магнітними показниками пилових фракцій [1]. Спосіб передбачає: відбір змінних фільтрів зі стаціонарних пунктів спостереження геофізичних обсерваторій, вимірювання магнітних властивостей відфільтрованих фракцій. Недоліком відомого способу є обмеженість територіальної оцінки стану забрудненості лише точками базування відповідних пристроїв. Крім того, сам процес відбору матеріалів є громіздким та вартісним. Ця обставина стримує формування відповідних карт забруднення атмосфери забудованих територій. Найближчим до запропонованого є спосіб оцінки забруднення атмосфери техногенно навантажених територій за магнітними показниками пилових фракцій [2]. Він полягає у зборі даного матеріалу безпосередньо з фізичної поверхні землі. Недоліком способу є необхідність розділення отриманих зразків за фракціями для відокремлення природних та антропогенних часток не техногенного і атмосферного походження. Тому, отриманий магнітний сигнал не можна достовірно інтерпретувати як спричинений лише фракціями, які знаходилися в атмосфері. Крім того, як і у попередньому випадку технологія є доволі трудомісткою, а отже й вартісною. В основу винаходу поставлена задача удосконалити спосіб атмомагнітного контролю стану довкілля, а саме зменшити його вартість, трудомісткість, підвищити ефективність та експресність. Поставлена задача вирішується шляхом використання як пасток штучних плоских поверхонь, на яких відбувається накопичення пилових фракцій. Періодичний відбір зазначених пилових фракцій дозволяє проводити контроль останніх. Завдяки плоскій, однорідній, гладкій поверхні забезпечується можливість, накопичувати пилову фракцію з атмосфери для відбору її за допомогою спеціальних немагнітних фільтрів з метою подальших екомагнітних аналізів. Зокрема, у якості цих поверхонь найбільш зручно використовувати елементи багатоповерхових будівель. При цьому стає можливим оцінити атмосферне забруднення відповідної території залежно від висоти над поверхнею землі та географічної орієнтації споруди. Як плоскі поверхні пропонується використовувати віконне скло. На його поверхні відбувається накопичення атмосферних частинок, що переносяться у повітряному басейні. На кожному вікні виділяється ділянка однакової площі (найчастіше 30 × 30 см). Для мобілізації пилової фракції з поверхні як немагнітного фільтру використовуються косметичні спонжи для макіяжу, які попередньо тестуються на магнітність. Зібрана таким способом пилова фракція тестується магнітними методами, в першу чергу вимірюється магнітна сприйнятливість (MS). Фізична суть позитивної кореляції між величинами магнітної сприйнятливості та вмістом у дослідних зразках важких металів та інших небезпечних речовин полягає у наступному. Деякі важкі метали (в першу чергу свинець, цинк, мідь) легко адсорбуються на поверхні оксидів залі за - представлених магнітними частинками розміром менше за 10 мкм, або можуть потрапляти в їх кристалічну решітку під час високотемпературних техногенних процесів. За рахунок зазначеного вище процесу спостерігається підвищення магнітних властивостей зразків при більш високому ступені забруднення атмосфери. Можливість здійснення моделі ілюструється таким прикладом, який не обмежує обсяг правової охорони. Приклад 1. З метою вивчення можливості використання атмомагнітного методу контролю забруднення навколишнього середовища було проведено ряд дослідів. Для визначення найбільшої концентрації забруднюючих речовин у повітрі залежно від висоти над поверхнею Землі було використано житловий шістнадцятиповерховий будинок, який розташований у місті Києві на вул. Миропільській. Дослідні зразки відбиралися з вікон одного прольоту з 1 по 16 поверх в один день. Даний стояк виходить на проїжджу частину з інтенсивним автомобільним трафіком. Крім того, у даній частині міста сконцентровано ряд об'єктів хімічної промисловості та теплоелектростанції. Отримані результати представлені на фіг. 1, де показано залежність величини магнітної сприйнятливості дослідних зразків від поверху. За величиною магнітної сприйнятливості спостерігається чітка диференціація магнітного сигналу, а отже й імовірного ступеня забрудненості атмосфери залежно від поверху. У даному прикладі максимальні значення зафіксовані на рівні 5-7 поверхів. Дана обставина може свідчити про найвищий ступінь накопичення забруднюючих речовин у атмосфері саме на відповідних висотах у даній частині міста Києва. Приклад 2. 1 UA 102735 C2 5 10 15 Залежність магнітної сприйнятливості дослідних зразків пилових фракцій від географічних координат показано на фіг. 2. Зразки були відібрані з поверхонь скла у житловому будинку, який розташований у місті Києві поблизу станції метро "Либідська". Вікна виходили строго на Пн, Пд, Зх, Сх. Найменший магнітний сигнал зафіксовано у північному напрямку, а найвищий у західному. Дану інформацію можна інтерпретувати наступним чином. Північна частина споруди орієнтована у напрямку житлового сектору, в той час, як західна частина будівлі виходить на територію інтенсивного техногенного та антропогенного впливу. Виходячи з опису винаходу ми можемо зробити висновок, що даний спосіб має новизну, винахідницький рівень та є промислово придатним. Джерела інформації:: 1. Spassov, S., Egli, R., Heller, F., Nourgaliev, D.K., Nannam, J. Magnetic quantification of urban pollution sources in atmospheric particulate matter // Geophysical Journal International.-2004. - № 159. - P. 555-564. 2. Liu Q., Zeng Q., Yang Т., Qiu N., Chan L. Magnetic Properties of Street Dust from Chaba City, Hubei Province, China: Its Implication for Urban Environment // Journal of Earth Science.-2009. - № 20, 5-P. 848-857. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 Спосіб атмомагнітного контролю стану довкілля, при якому проводять відбір зразків пилової фракції атмосферного повітря для подальших магнітних аналізів, який відрізняється тим, що як дослідний матеріал використовують пилову фракцію, яка відкладається з атмосфери на штучній плоскій однорідній гладкій поверхні. 2 UA 102735 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3