Способ отбора и приготовления проб для радиационного мониторинга экосистем при биоиндикации радиоактивного загрязнения воздуха

 

Изобретение относится к области экологии и предназначено для проведения контроля за радиоактивным загрязнением окружающей среды по измерениям активности радионуклидов в биологических объектах. В качестве биоиндикатора радиоактивного загрязнения воздуха используют сфагновый мох, выполняющий функции сорбирующей поверхности и живого поглотителя радионуклидов из атмосферы. Для экспонирования на территориях, подверженных техногенному воздействию, отбирают мхи на пунктах отбора и приготавливают пробы сфагнового мха для экспонирования и для контрольных образцов, причем экспонирование проб сфагнового мха проводят как в наиболее чувствительный период для экосистем, так и в период максимальной пропускной способности на лесных территориях по регулярной радиальной сети опробования. На подготовку к экспонированию одной пробы затрачивается не более 2 ч, а на приготовление для радиометрического анализа одной пробы - 1-1,2 ч. Пробы по упомянутой сети опробования устанавливают, подвешивая их на деревьях или шестах на высоте 1,8 м от поверхности. Способ позволяет повысить эффективность радиационного мониторинга без использования передвижных устройств электропитания и громоздких аспирационных установок. 4 з.п. ф-лы.

Способ относится к области экологии и предназначен для проведения контроля за радиоактивным загрязнением окружающей среды по измерениям активности радионуклидов в биологических объектах.

Определение активности радионуклидов в атмосферном воздухе проводят для контроля локальных выбросов на аспирационных установках. При оценке же состояния атмосферной среды применяют способы, основанные на использовании низших растений (грибов, водорослей, лишайников) и мхов, совокупность которых получила название криптоиндикация (1). Сфагновые мхи, благодаря экофизиологическим особенностям, являются эффективными сорбентами пылевых частиц из воздуха (2). Сфагновые мхи, выполняя функции сорбирующей поверхности и живого поглотителя, накапливают Sr-90 и Cs-137, преимущественно, из атмосферных выпадений (3-5). По перехвату глобального Cs-137 они находятся на первом месте в ряду: мхи - лишайники - высшие растения (6).

Обычные методы радиационного контроля воздуха на больших территориях требуют громоздких аспирационных установок и передвижных источников электропитания.

Известен способ радиационного мониторинга экосистем в системе экологического мониторинга города или региона (7). Он заключается в отборе и приготовлении проб на радиометрический анализ, а также в проведении измерений в условиях городских агломераций.

Целью предлагаемого способа является устранение указанных недостатков, а именно повышение эффективности радиационного мониторинга на больших территориях способом экспонирования биообъекта, не требующего передвижных устройств электропитания и громоздких аспирационных установок.

Новым в способе является то, что в качестве биоиндикатора радиоактивного загрязнения воздуха используют сфагновый мох, выполняющий функции сорбирующей поверхности и живого поглотителя радионуклидов из атмосферы. Для экспонирования на территориях, подверженных техногенному воздействию, отбирают мхи на пунктах отбора и приготавливают пробы сфагнового мха для экспонирования и для контрольных образцов, время отбора проб сфагнового мха для экспонирования определено в течение июня-июля.

Новым в способе является и то, что экспонирование проб сфагнового мха проводят как в наиболее чувствительный для экосистем период - май-октябрь, так и в период максимальной пропускной способности для лесных территорий - ноябрь-март, экспонирование проб сфагнового мха производят на территории по регулярной радиальной сети опробования через 500 м в радиусе 2,5 км от источника загрязнения по 8 румбам (север, северо-восток, восток, юго-восток, юг, юго-запад, запад, северо-запад) с продолжительностью экспонирования не менее 2 мес; при этом подготовку одной пробы на экспонирование, включающую отбор мхов, маркировку и развешивание, проводят в течение 2 ч.

Новым является и подготовка к отбору и приготовлению проб. Она заключается в том, что из полиэтиленовой пленки с перфорацией 1x1 см через 1 см или нейлоновой сетки с ячейками от 0,5 до 1 см делают пакеты размерами 25x25 см, куда упаковывают мхи, являющиеся сорбентами и живыми поглотителями радионуклидов из атмосферных выпадений. Причем время отбора мхов для экспонирования устанавливают июнь-июль, при этом мхи собирают на пунктах отбора площадью 5х5 м не ближе 50 м от дороги, упаковывают их в полиэтиленовые мешки и транспортируют в лабораторию, где отобранный мох упаковывают в пакеты по 200-300 г, уплотняют до 4/5 объема, маркируют с указанием места и времени установки, прикрепляют к пакетам клеящей лентой бумажные этикетки, а контрольные образцы отбирают в 3-х кратной повторности.

Новым является и отбор проб. Он заключается в том, что при отборе проб сфагнового мха по регулярной радиальной сети опробования, где устанавливают пробы, оценивают секторность (направление) и поясность (удаленность) загрязнения от источника (трубы). При этом пробы устанавливают по упомянутой сети, подвешивая их на деревьях или шестах на высоте 1,8 м от поверхности, а пункты экспонирования наносят на карту-схему обследуемой территории. Затем экспонированные мхи отбирают в бумажные пакеты и транспортируют в лабораторию, а в зимний период пакеты перед транспортировкой очищают от снега.

Новым является и приготовление проб мхов к определению содержания в них радионуклидов, которое проводят следующим способом. Пробу мхов высушивают в сушильном шкафу при температуре 105^oС до абсолютно сухого состояния в течение двух суток (3-х смен) и взвешивают (на сухую массу пробы производится расчет радионуклидов). На фарфоровый тигель, который предварительно высушивают в муфельной печи до постоянной массы и взвешивают, перекладывают пробу мха и озоляют в муфельной печи при температуре 400^oС; зольный остаток, предварительно охлажденный в эксикаторе и взвешенный, наносят на алюминиевую мишень, обработанную спиртом, высушенную и взвешенную, диаметр которой 60 мм, в количестве от 3 до 8 г и передают в радиометрическую лабораторию с сопроводительной запиской, в которой указывают: шифр пробы, абсолютно сухую ее массу, массу золы, массу навески, перечень необходимых анализов. В рабочий журнал заносят адрес отбора проб, ее индекс, даты установки и отбора пробы, сырую и абсолютно сухую массу пробы, массу золы, массу навески. Приготовление одной пробы для радиометрического анализа осуществляют за 1-1,2 ч.

Литература 1. Трасс Х.Х. Криптоиндикация степени загрязненности атмосферной среды индустриальных центров. // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Пущино. 1984. С. 193-194.

2. Нифонтова М.Г. Накопление стронция-90 и цезия-137 некоторыми видами мхов в районе Белоярской атомной электростанции им. М.В. Курчатова. // Поведение радиоизотопов в водоемах и почвах (научные доклады). Свердловск. 1983. С.41-48.

3. Алексахин P. M., Нарышкин М.А. Миграция радионуклидов в лесных биогеоценозах. М.: Наука. 1977. 141 с.

4. Куликов Н. В., Боченина Н.В., Молчанова И.В. Особенности накопления стронция-90 и цезия-137 некоторыми видами мхов. // Экология. 1976. 6. С. 82-84.

5. Молчанова И. В., Боченина Н.В. Мхи как накопители радионуклидов. // Экология. 1980. 2. С.42-47.

6. Магоне И.Г., Тейванс А.В., Калвиня Л.К. Возможности применения ряда методов фитоиндикации для определения загрязненности атмосферы. Пущино. 1984. C.118-120.

7. Система экологического мониторинга города или региона. // Патент РФ, 92007530, Н 04 М 11.00, 1995.

Формула изобретения

1. Способ отбора и приготовления проб для радиационного мониторинга экосистем при биоиндикации радиоактивного загрязнения воздуха, согласно которому в качестве биоиндикатора радиоактивного загрязнения воздуха используют сфагновый мох, выполняющий функции сорбирующей поверхности и живого поглотителя радионуклидов из атмосферы, отличающийся тем, что для экспонирования на территориях, подверженных техногенному воздействию, отбирают мхи на пунктах отбора и приготавливают пробы сфагнового мха для экспонирования и для контрольных образцов, причем экспонирование проб сфагнового мха проводят как в наиболее чувствительный период для экосистем - май-октябрь, так и в период максимальной пропускной способности на лесных территориях - ноябрь-март, экспонирование проб сфагнового мха производят на территории по регулярной радиальной сети опробования через 500 м в радиусе 2,5 км от источника загрязнения по 8 румбам, время отбора проб сфагнового мха для экспонирования - в течение июня-июля, продолжительность экспонирования не менее 2 месяцев, при этом подготовку одной пробы на экспонирование, включающую отбор мхов, маркировку и развешивание, проводят в течение 2 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, при подготовке к отбору и приготовлению проб из полиэтиленовой пленки с перфорацией 1•1 см через 1 см иди нейлоновой сетки с ячейками от 0,5 до 1 см делают пакеты размерами 25•25 см, куда упаковывают мхи, при этом мхи собирают на пунктах отбора площадью 5•5 м не ближе 50 м от дороги, упаковывают их в полиэтиленовые мешки и транспортируют в лабораторию, где отобранный мох упаковывают в пакеты по 200-300 г, уплотняют до 4/5 объема, маркируют с указанием места и времени установки, прикрепляют к пакетам клеящей лентой бумажные этикетки, а контрольные образцы отбирают в 3-х кратной повторности.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при отборе проб сфагнового мха по регулярной радиальной сети опробования, где устанавливают пробы, оценивают секторность (направление) и поясность (удаленность) загрязнения от источника (трубы), при этом пробы по упомянутой сети опробования устанавливают, подвешивая их на деревьях или шестах на высоте 1,8 м от поверхности, а пункты экспонирования наносят на карту-схему обследуемой территории, затем экспонированные мхи отбирают в бумажные пакеты и транспортируют в лабораторию, а в зимний период пакеты перед транспортировкой очищают от снега.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для приготовления экспонированных проб мхов к определению содержания в них радионуклидов пробу мхов высушивают в сушильном шкафу при температуре 105^oС до абсолютно сухого состояния в течение двух суток (3-х смен) и взвешивают, а затем перекладывают в фарфоровый тигель и озоляют в муфельной печи при температуре 400^oС, зольный остаток, предварительно охлажденный в эксикаторе и взвешенный, наносят на алюминиевую мишень в количестве от 3 до 8 г и передают в радиометрическую лабораторию с сопроводительной запиской, в которой указывают: шифр пробы, абсолютно сухую ее массу, массу золы, массу навески, перечень необходимых анализов, а в рабочий журнал заносят адрес отбора пробы, ее индекс, даты установки и отбора пробы, сырую и абсолютно сухую массу, массу золы и массу навески.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что приготовление одной пробы для радиометрического анализа осуществляют за 1-1,2 ч.