I Всероссийская молодежная научная конференция «Естественнонаучные основы теории и методов защиты окружающей среды» (стр. 8 )

Анализ внутригодового хода факторов среды показал, что наибольшая амплитуда колебаний наблюдается в ходе температуры воздуха, меньшими амплитудами обладают осадки и незначительные колебания имеет относительная влажность.

УДК 004:504

Опыт проектирования и разработки экологических информационных систем

ГНУ «Институт природопользования НАН Беларуси», г. Минск, E-mail: *****@***com

При проведении локального мониторинга на предприятии накапливается достаточно большой объем первичной информации. Для своевременного выявления негативных процессов, оценки и прогнозирования их развития, принятия соответствующих корректирующих и предупреждающих мероприятий необходима её обработка, совмещение с картографической информацией.

До начала проектирования экологической информационной системы необходимо выполнить сбор, анализ и систематизацию первичной информации. Основной исходной информацией являются данные локального мониторинга, картографическая информация о расположении пунктов локального мониторинга, карты—схемы технологических процессов. Дополнительная информация — данные о точках расположения пунктов отбора проб и контролируемых показателях (предельно допустимых значениях, периодичности проведения измерений, и т. п.), и др. Полученная информация будет формировать основу информационной системы — базу данных: базу картографических данных и базу атрибутивных данных (результаты наблюдений).

На следующем этапе проектируется структура системы, включающая, как правило, подсистему ввода, подсистему обработки, подсистему вывода [1]. Вид данных, вносимых в информационную систему, и способы дальнейшей их обработки определяют функциональные возможности этих трех подсистем. Ввод данных локального мониторинга в информационную систему зачастую производится вручную с бумажных носителей, возможен в автоматическом режиме в результате импорта файла с данными мониторинговых наблюдений от лаборатории, осуществляющей химико-аналитические работы, или других организаций. Система обработки обеспечивает: редактирование и хранение результатов наблюдений за состоянием окружающей среды; проведение оперативного анализа изменений количественных и качественных показателей состояния компонентов окружающей среды во времени и по пунктам контроля; упрощение поиска необходимой в процессе работы информации; проведение статистической обработки материалов наблюдений. Обработанные данные мониторинговых наблюдений могут отображаться: в таблично–цифровом виде, в графическом виде (графики и диаграммы), на картах-схемах и планах предприятия, в виде форм готовой отчетности с возможностью последующего их экспорта в MS Excel или вывода на печать.

При выборе типа базы данных необходимо учитывать такие свойства, как обеспечение надежности данных, масштабируемость и относительная легкость ввода и извлечения данных.

На последующих этапах осуществляется разработка интерфейса пользователя, наполнение базы данных, реализация алгоритмов обработки информации, отладка и внедрение экологической информационной системы на предприятии.

Вышеизложенные подходы реализованы при проектировании и создании экологической информационной системы «Вода МНПЗ», разработанной для нефтеперерабатывающий завод».

Литература

1. Гавриленко система «Вода МНПЗ» // Теоретические и прикладные проблемы геоэкологии. Материалы II междунар. науч. конф. Минск: БГПУ, 2005. С. 83–84.

УДК 627.81

ледово-термический режим зарегулированных рек беларуси

1, 2, 3

1Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, г. Минск, E-mail: *****@***ru, 2Минское городское управление МЧС, г. Минск, E-mail: *****@***ru, 3Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов, г. Минск, [e-mail]

До настоящего времени важнейшим средством управления водными ресурсами страны остаются водохранилища. Вместе с тем, их создание вызывает ряд отрицательных последствий. Изучение влияния водохранилищ на ледово–термический режим зарегулированных рек имеет важное практическое значение, поскольку температура воды наряду с минерализацией и химическим составом растворенных веществ определяет ее качество. Пристальное внимание ученых привлекали объекты крупного гидротехнического строительства, в районах расположения которых существовали острые экологические и экономические проблемы. В то же время воздействие низконапорных водохранилищ, распространенных на территории Беларуси, изучено недостаточно. В условиях возросшего интереса к строительству малых ГЭС необходимо углубленное изучение всех возможных последствий.

Анализ изменений ледово–термического режима зарегулированных рек проведен методом оценки связи соответственных величин в комплексе с методом оценки пространственных разностей и регрессионным анализом. Исходными данными послужили материалы Республиканского Гидрометцентра Республики Беларусь за многолетний период (1958–2005 гг.), а также результаты собственных полевых наблюдений. Рассмотренными способами установлены осредненные за продолжительный период времени величины изменений среднедекадных, среднемесячных, максимальных и среднегодовых температур воды зарегулированных рек ниже плотины водохранилищ. Исследования показали, что продолжительность периода охлаждающего влияния варьирует от 20 дней (в нижнем бьефе малых водохранилищ (объем менее 0,001 км3)) до 50–70 дней (в нижнем бьефе небольших (объем 0,01–0,1 км3) и средних (объем 0,1–0,5 км3) водохранилищ соответственно). В нижнем бьефе средних водохранилищ отмечается увеличение среднегодовой температуры воды до 0,5оС и уменьшение максимальной до 1,1оС, небольших — увеличение среднегодовой температуры воды до 0,3оС и уменьшение максимальной до 0,3оС, малых — увеличение как среднегодовой (до 0,5оС), так и максимальной температуры воды до 0,3оС. Характерные изменения термического режима рек прослеживается на расстоянии до 130 км ниже плотины средних водохранилищ, небольших — около 70 км, малых — до 30 км.

Нарушение термических условий зарегулированных рек отражается на сроках наступления и окончания ледовых явлений. В нижнем бьефе средних водохранилищ они наступают на 5–9 дней позже, а их окончание на 30–36 раньше, чем в естественных условиях; ниже малых и небольших водохранилищ начало ледовых явлений соответствует естественному режиму, в то время как их окончание наступает раньше на 18–30 и 7–12 дней соответственно. В зимний период ниже плотины водохранилищ образуется термодинамическая полынья, размеры которой на изученных водоемах колеблются в зависимости от температуры поступающей в нижний бьеф воды, погодных условий и режима сбросов с вышележащего гидроузла от нескольких метров до более 40 км.

Таким образом, проведенные исследования показали, что создание низконапорных водохранилищ в Беларуси вызывает все основные изменения, характерные для крупных водохранилищ мира. Параметры этих изменений свидетельствуют о необходимости учитывать их на стадии проектирования водохранилищ с целью минимизации возможных негативных последствий.

УДК 550.424

ИЗУЧЕНИЕ РАДИОАКТИВНОСТИ Г. АРХАНГЕЛЬСКА С ПОМОЩЬЮ МОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА RS-700

Институт экологических проблем Севера УрО РАН, г. Архангельск

Актуальность темы. Территория города Архангельска относиться к районам с нормальным естественным радиационным фоном [1]. Однако близость Северодвинского центра атомного машиностроения, бывшего ядерного полигона на Новой Земле, а также планируемое строительство АЭС в поселке Рикасиха, вызывают определенный ажиотаж в региональных средствах массовой информации и среди местного населения. Такая социальная напряженность связана с отсутствием достоверной и полной научной информации по данному вопросу. В связи с этим представляется весьма интересным объективно рассмотреть ситуацию с радиоактивным загрязнением г. Архангельска.

Цель работы. Изучение структуры гамма-излучения на территории г. Архангельска в зимний период с помощью мобильной системы радиационного мониторинга RS-700 с элементами ГИС.

Аппаратура. RS-700 представляет собой автономную систему для обнаружения и мониторинга гамма-излучения. Она может быть установлена на наземных транспортных средствах или в фиксированной точке. Система снабжена встроенным приемником GPS, который позволяет точно определить координаты каждого измерения. Система RS-700 с усовершенствованным цифровым спектрометром (ADS) представляет собой гамма-спектрометр высокого разрешения (1024 канала), который может измерять как природные, так и искусственные элементы в реальном времени.

В ходе полевой радиометрии установлено, что мощность эквивалентной дозы излучения на территории города изменяется от 0,01 до 0,15 мкЗв/ч, что соответствует ~ от 0,1 до 1,4 мЗв/ч за год. Согласно принятым в нашей стране нормам предельно допустимая доза для жителей России равна не более 5 мЗв/ч за год. А годовая доза, отвечающая среднему по России естественному фону ионизирующего излучения, составляет чуть менее 1 мЗв.

Локальное повышение мощности эквивалентной дозы на территории г. Архангельска наблюдается в кварталах с дореволюционными постройками, которые выполнены в модном в начале ХХ века кирпичном стиле. В таких сооружениях и в районах, где в качестве строительного и облицовочного материала применялся гранит, установлено повышенное содержание естественных радионуклидов. К последним относятся: городское кладбище, набережная Северной Двины с ее гранитными парапетами и участки дорог, где отсутствует, либо нарушено асфальтовое покрытие, в результате чего гранитный щебень, используемый в качестве дорожной отсыпки, выходит на дневную поверхность.

Выводы. Мощность эквивалентной дозы излучения на территории центральной части г. Архангельска не превышает предельно допустимых значений, установленных НРБ-99. Исследования, выполненные нами в разные годы, с помощью геологоразведочного сцинтилляционного радиометра СРП-88Н и современные исследования мобильной системой RS-700, имеют хорошее совпадение. Локальное повышение радиоактивности на рассматриваемой территории напрямую зависит от применяемых строительных материалов, т. е. от содержащихся в них естественных радионуклидов.

Литература

1. , Киселев фон города Архангельска // Экология–2003. Матер. молодеж. межд. конф. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2003. С. 45–46.

УДК 639.1

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ

ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО ЗАКАЗНИКА РЕГИОНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ «НОВГОРОДСКИЙ»

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого, г. Великий Новгород, E-mail: [e-mail]

Предметом данного исследования явились флора, фауна, экономическое состояние, государственного природного биологического заказника регионального значения «Новгородский». Целью исследования является изучение состояния растительности и животного мира заказника «Новгородский» и разработка предложений по оптимизации его деятельности. Выполнение работы обусловлено необходимостью воссоздания сети природных заказников на территории Новгородской области, число которых в последнее время резко сократилось. В работе представлен комплексный подход к изучению экологического и экономического состояния заказника «Новгородский», исследования в котором не проводились с момента его создания. Актуальность исследования состоит в определении современного состояния природной среды заказника в условиях сильного антропогенного воздействия в связи с близостью г. Великий Новгород.

При выполнении данной работы использовались картографические материалы, статистические данные Комитета охотничьего и рыбного хозяйства Новгородской области, нормативно-правовая документация с применением методик анализа материалов, расчётных методик, а также обработки картографических данных в электронном виде при помощи картографических программ.

В результате выполнения настоящей работы было осуществлено следующее:

- создана тематическая электронно-векторная карта заказника;

- проведена экологическая оценка современного состояния и ведения заказника, бонитировка и оценка качества угодий, определены основные доминирующие виды и их оптимальная численность на данной терри­тории, обеспечивающая устойчивое развитие заказника с сохранением видового разнообразия;

- определены оптимальные объёмы капиталовложений, необходимых для обеспечения устойчивого развития заказника;

- выявлена недостаточная эффективность регулирования численности животных, в частности, кабана, и проведения биотехнических мероприятий для зайца-беляка, лося, а также пернатой дичи.

Таким образом, установлены наиболее важные и актуальные для заказника задачи:

1) Создание собственной материально-технической базы и расширение штата персонала.

2) Проведение регулирования численности видов животных, резко превышающих оптимальные показатели (кабан).

3) Проведение биотехнических мероприятий для нуждающихся в этом видов (заяц-беляк, лось, птицы).

Литература

1. География и геология Новгородской области. Учебное пособие. Великий Новгород: НовГУ имени Ярослава Мудрого, 20с.

2. , , Наумов промыслово-охотничьих зверей СССР. Учебное пособие для студентов ВУЗов. 3-е изд., испр. М.: Высшая школа, 19с.

3. Кузнецов мероприятия в охотничьем хозяйстве. М.: Экономика, 19с.

4. Харченко . Учебник. 2-е изд. М.: МГУЛ, 20с.

УДК 504.06

Геоинформационные технологии в мониторинге

шумового загрязнения окружающей среды

Институт водных и экологических проблем СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [e-mail]

Наиболее мощным источником шумового (акустического) загрязнения городской среды индустриального центра является транспорт (автомобильный, рельсовый и авиатранспорт). При этом вклад автомобильного транспорта составляет 60–80% всех шумов, проникающих в места пребывания человека. Повышение уровня шумового загрязнения становится причиной многих заболеваний, ведет к ухудшению качества жизни и экономическим потерям, снижает производительность труда и работоспособность населения.

Для оценки и нормирования уровня шума промышленных центров нужен комплексный подход, учитывающий все геоэкологические особенности исследуемой территории, а также все факторы, неблагоприятно влияющие на акустический режим городских центров. В работе использовались геоинформационные системы и технологии. На основе геоинформационных технологий и экспериментальных данных уровня шума (дБА), полученных на оживленных магистралях, а также в зоне жилой застройки, разработана модель, позволяющая учитывать и анализировать уровень шума, как в настоящем, так и прогнозировать его в будущем, рассчитать уровень шума на различных расстояниях от источника и оценивать превышение нормированного уровня [1]. На основании существующих ограничений были выделены зоны акустического комфорта и дискомфорта примагистральных территорий индустриального центра (рисунок) [2].

Рисунок. Фрагмент выделенной зоны акустического дискомфорта.

Данная модель, реализованная с помощью ГИС-технологий, позволяет проводить мероприятия по планированию снижения уровней шума, добавлять в нее проектируемые шумозащитные сооружения и вычислять уровни шума после установки данных сооружений, определять их эффективность. Кроме этого, данная ГИС позволяет контролировать изменения доли грузового транспорта в суммарном потоке в определенное время суток, проводить оптимизацию источников шумового загрязнения путем ограничения скорости и интенсивности потока, улучшая тем самым акустический режим примагистральных территорий городской среды.

Литература

1. Шум. Общие требования безопасности: ГОСТ 12.1.003-83. М.: Изд-во стандартов, 19с.

2. Литвиненко метода контроля уровня шумового загрязнения индустриального центра (на примере г. Барнаула) // Естественные и технические науки. 2009. №4(42). С. 307–310.

УДК 502.4; 502.7; 550.34; 556.

Обусловленность уровенного режима подземных вод первых от поверхности водоносных горизонтов

-Шемет

ГБУ «Институт природопользования НАН Беларуси», г. Минск, E-mail: *****@***ru

Формирование уровенного режима подземных вод первых от поверхности водоносных горизонтов определяется естественными и антропогенными режимообразующими факторами. Гармонический анализ позволяет понять физическую сущность периодических колебаний [1]. Изучаемый ряд наблюдений за уровенным режимом подземных вод представляем бесконечным рядом синусоидальных и косинусоидальных функций (рядом Фурье) [2]:

,

где X(t) — изучаемый временной ряд, f(t) — трендовая компонента, Аi и Bi — коэффициенты Фурье–разложения i-той циклической компоненты; n — число наблюдений, Р — основной период или полный период гармонической функции, i — номер циклической компоненты (изменяется от 1 до n/2).

Амплитуда и доля дисперсии гармонического колебания равна

, ,

где — амплитуда i-той гармоники, — доля дисперсии i-той гармоники.

Проведенные исследования временных рядов наблюдений за уровенным режимом подземных вод на гидрогеологических постах Беларуси (68 скважин) с учетом дисперсии тренда временных рядов (в % от дисперсии изучаемого ряда) показали, что для 40% скважин трендовая компонента выбирает не более 10% дисперсии, для 35% скважин выбираемая доля дисперсии составляет 10–30%, а в оставшихся 25% скважин наблюдается линейный тренд.

Проведенный гармонический анализ отклонений от динамической нормы исследуемых рядов позволил выделить наличие следующих периодов: 11–13 мес. (в 100% скважин), 2–3 (в 15% скважин), 6–7 (в 85% скважин), 10–11 (в 70% скважин), 14 (в 21% скважин), 17–19 (в 62% скважин) лет.

Годовая гармоника (~12 мес.) обусловлена основным естественным режимообразующим фактором — величиной атмосферных осадков. Доля выбираемой дисперсии годовой гармоникой снижается в ряду грунтовые—внутриморенные—напорные воды. Обусловленность 6–7-летних циклов определяется наложением годовой гармоники и гармоники нутационных явлений (410–434 суток). Доля выбираемой дисперсии данной гармоникой не имеет различий по типовой принадлежности подземных вод. Наличие циклов длиной 10–11, 14 лет объясняется периодичностью солнечной активности. Доля выбираемой дисперсии данными гармониками максимальна для глубоко залегающих внутриморенных и напорных вод. Полюсный прилив в Мировом океане, характеризующийся цикличностью порядка 18,6 лет (17–19), обуславливает наличие данного цикла в уровенном режиме подземных вод. Доля выбираемой дисперсии данной гармоникой снижается в ряду напорные—внутриморенные—грунтовые воды. Наличие трендовой составляющей с высокой долей выбираемой дисперсии (более 30%) в грунтовых и неглубоких внутриморенных водах выявляет антропогенную обусловленность их уровенного режима.

Литература

1. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир, 19с.

2. , Брайер методы в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 19с.

УДК 528.8.044.2

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СПУТНИКОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА ОКРАИННЫХ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ: БЕЛОГО, ГРЕНЛАНДСКОГО, БАФФИНА И ЧЕШСКОЙ ГУБЫ БАРЕНЦЕВА МОРЯ

,

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, г. Санкт-Петербург, E-mail: *****@***com

Работа выполнена на материале спутниковой съемки Северной полярной области (СПО) 2003–2010 гг. с использованием СВЧ радиометрического комплекса AMSR-E, обеспечивающего высокое пространственное разрешение 6,25 км (3,125 км).

Анализ данных по району Белого моря позволил документально зафиксировать, что наименьшие значения среднемесячной (февраль) и максимальной ледовитости здесь наблюдались в зиму 2007/08 гг.: Sср. февр.=13634 км2, Smax=45291 км2. В другие годы эти показатели были намного выше. Самыми же суровыми за исследованный период оказались ледовые условия зимы 2009/10 гг. с общей площадью ледяного покрова соответственно: Sср. февр.=64668 км2 и Smax=70590 км2. Т. е, несмотря на значительные колебания, площадь ледяного покрова на акватории Белого моря не только не претерпевает драматического снижения, а даже имеет тенденцию увеличения.

Подобные исследования были проведены и для сопряженных акваторий Чешской и Индигской губ Баренцева моря, расположенных к северо-востоку от п-ова Канин, которые в зимы с малой суровостью используются гренландским тюленем для размножения. Было проанализировано семь зимних сезонов 2003–2010 гг. При этом оказалось, что и прирост среднемесячной ледовитости за февраль, и максимальная площадь льда этих губ, достаточно стабильны и испытывают лишь небольшие изменения. Т. е., при дальнейшем сокращении ледовитости собственно Белого моря они вполне пригодны в качестве «резервных» акваторий для размножения здесь морского зверя.

Еще одним районом наших спутниковых исследований стало Гренландское море, используемое для размножения, так называемой, ян-майенской популяцией гренландского тюленя. В итоге было показано, что за три исследованных зимних сезона 2007–2010 гг. наименьшие значения прироста среднемесячной (февраль) и максимальной ледовитости этого моря (Sср. февр.=320643 км2, Smax=5 км2) наблюдались здесь в зиму 2007/08 гг., оказавшуюся самой теплой в СПО за весь период инструментальных наблюдений ХХ–ХХI веков. В другие годы эти показатели были намного выше.

Объектом спутникового экомониторинга стало и море Баффина, которое служит местом обитания ньюфаундлендской популяции гренландского тюленя. Были проанализированы зимние сезоны 2006/07–2009/10 гг. Как показал анализ, ледовитость этого района относительно невелика, но достаточно стабильна. Но самый главный вывод, что наименьшие значения средней за февраль и максимальной ледовитости этого моря пришлись на зиму 2006/07 гг.: Sср. февр.=684057 км2, Smax=737365 км2. Т. е., они оказываются смещенными по отношению к тенденции изменчивости ледовитости в других морях — районов обитания гренландского тюленя, и могут быть использованы в условиях глобальных изменений для смены мест размножения и направления миграций в критические годы и десятилетия.

Таким образом, общий вывод проведенных исследований состоит в том, что межгодовая изменчивость площади ледяного покрова отдельных акваторий СПО в современных условиях глобального потепления различна. Так, для районов моря Баффина и Чешской губы Баренцева моря она достаточно стабильна, в то время, как в Белом море отмечается ее прирост, а в Гренландском — существенное уменьшение площади дрейфующего льда.

УДК 551.501

ФУНКЦИИ ПЛОТНОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА И АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ ДЛЯ ГОРОДА БАРНАУЛА

Институт водных и экологических проблем СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [e-mail]

Информация о статистических закономерностях метеорологических параметров необходима для многих задач, связанных с обработкой и интерпретацией результатов измерений. Особенно важно иметь информацию о виде функций плотности вероятности анализируемых параметров, поскольку это позволяет сделать вывод о том, каким образом можно проводить усреднение данных и какие методы корреляционного и регрессионного анализа впоследствии можно использовать. Цель настоящей работы заключалась в том, чтобы определить вид функций плотности вероятности относительной влажности воздуха и атмосферных осадков для города Барнаула.

В работе представлены результаты расчетов функций плотности вероятности относительной влажности воздуха и атмосферных осадков. Для анализа использовались данные с метеорологической станции на территории г. Барнаула за период 2005–2010 гг. Для расчетов функций плотности вероятности анализируемых величин и оценки их параметров использовались метод разложения функции плотности вероятности по ортогональным полиномам и два непараметрических метода: метод сглаживающего ядра и интерполяционный метод, основанный на использовании кубических интерполянтов.

Функция плотности вероятности относительной влажности воздуха может быть аппроксимирована законом Гаусса. Однако во многих случаях подтвердить статистическую гипотезу о том, что распределение является нормальным, не удается. Функция плотности вероятности относительной влажности воздуха качественно напоминает функцию Гаусса, но отличается тем, что является ассиметричной. Плотности вероятности такого типа были аппроксимированы при помощи полиномов Чебышева—Эрмита или полиномов Лагерра. Если плотность вероятности равна нулю при отрицательных значениях аргумента, то ряд по полиномам Чебышева—Эрмита сходится медленнее, чем ряд по полиномам Лагерра. В то же время слагаемые ряда по полиномам Лагерра имеют громоздкий вид, поэтому ряд Лагерра удобнее применять в тех случаях, когда первый член дает хорошее приближение. Для расчета функции плотности вероятности относительной влажности воздуха также использовались непараметрические методы. Все использованные методы дают практически одинаковые результаты.

Для расчета функции плотности вероятности атмосферных осадков использовались только непараметрические методы. При использовании метода сглаживающего ядра в качестве сглаживающей функции использовалась функция Епанечникова. Для расчетов с использованием интерполяционного метода использовались кубические сплайны Акимы. Функция плотности вероятности атмосферных осадков имеет сложный вид и не может быть аппроксимирована каким-либо малопараметрическим распределением.

УДК 614.841.263

ОЦЕНКА ПОЖАРНЫХ РИСКОВ НА ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ С УЧЕТОМ ИЗНОСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет), г. Санкт-Петербург

В процессе функционирования и выполнения технологического процесса техническое состояние оборудования подвергается непрерывным разрушающим воздействиям, непрерывно ухудшается. Это обусловлено результатом воздействия технологических нагрузок и ряда других факторов, которые носят случайный характер. Данные факторы ведут к возникновению и протеканию различного вида повреждений (износа, физического старения, поломок, и др.) деталей оборудования. Достигнув критического уровня, накопленные в результате процесса эксплуатации, повреждения приводят к нарушению работоспособного состояния оборудования, выработке деталью ресурса, и, как следствие, к ее отказу.

Отсутствие контроля над протеканием процессов повреждения деталей приводит к снижению уровня обеспечения надежности функционирующего оборудования. В связи с этим к одному из первоначальных мероприятий, направленных на повышение надежности оборудования, следует отнести комплекс методов, включающих расчет деталей на износ, прочность и долговечность. Данные методы должны учитывать: выяснение основных причин потери деталями способности выполнять без повреждений заданные технологические функции; определение характера износа и поломок; влияние факторов, вызывающих повреждение деталей.

Одним из методов обеспечения надежного функционирования оборудования на стадии эксплуатации, а также оценки показателей надежности на стадии проектирования, является использование математического описания (моделирования) процессов повреждения. Моделирование повреждений позволяет анализировать внутренние связи и внешние воздействия, характерные для уникальных категорий оборудования. Актуальным направлением использования моделей повреждения является разработка методов расчета предельных состояний отдельных деталей и оборудования в целом, а также разработка квалиметрии повреждений — методов численной оценки степени повреждения деталей, различных по своей природе и характеру.

Использование полученных параметров надежности объектов путем моделирования процессов возникновения отказов является одним из способов оценки величины пожарного риска на производственных нефтеперерабатывающих объектах.

Литература

1. Федеральный закон от 01.01.01 г. N 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (с изменениями от 9 мая 2005 г.).

2. Федеральный закон от 01.01.01 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

3. , , Поляков ли предупредить пожар? СПб: СПб ИПБ МЧС РФ, 20с.

4. Власов и его последствия. Учебное пособие. СПб: СПбГТИ(ТУ), 20с.

5. К вопросу об определении «степени риска» // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. Вып. 1. М.: ВИНИТИ, 2004. С. 73–80.

СЕКЦИЯ 4

ШКОЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СЕКЦИЯ

УДК 608.2

Исследование возможности практического применения установки, работающей на биогазе

,

ГОУ «Средняя общеобразовательная школа № 000», учащиеся 9а класса, г. Санкт-Петербург, e-mail: *****@***ru

Обоснование выбора темы: биомасса — шестой по запасам из доступных на настоящий момент источников энергии и пятый по производительности возобновляемый источник энергии. Объект и предмет исследования: биогаз — газ, получаемый в результате метанового брожения (сбраживания органических отходов — биомассы). Из экскрементов животных и сопутствующих отходов органического происхождения, находящихся в зоокорпусе на территории лицея, методом метанового брожения можно получить биогаз.

Целью исследования является выявление возможности практического применения установки, работающей на биогазе, методом физического моделирования.

Ведущая идея: с помощью собранной мини-установки (физической модели) для получения биогаза определить практический выход биогаза при различных температурах, оценить ресурсные возможности создания биогазовой технологии, для этого собрать модель установки для получения биогаза из отходов зоокорпуса, измерить практический выход объема биогаза при различных температурных режимах окружающей среды, оценить ресурсные возможности создания установки для получения, сбора и хранения биогаза.

Основные результаты и выводы. Первый эксперимент проходил 21 день при температуре 14–15оС, второй — 14 дней при температуре 20оС. Объем газа, образовавшегося после брожения 400 г биомассы в обоих случаях, составил 150 мл. По результатам проведенных исследований можно судить о том, что объем выделяющегося газа одинаков при разных температурных режимах, а от температурного режима зависит лишь скорость протекания процесса. Калориметрический метод определения теплоты сгорания заключается в непрерывном сжигании измеренного объема газа и измерении разницы температур воды до и после нагревания. Доля практического выхода тепла от теоретически возможного (КПД физической модели) составляет 50%. Таким образом можно заключить, что применение биогазовой установки, работающей на отходах зоокорпуса, возможно на практике и рентабельно.

Литература

1. , Дарвай обоснование метода экспресс-контроля теплоты сгорания природного газа // Неразрушающий контроль и техническая диагностика. Материалы 6 Национальной научно-технической конференции и выставки. Киев, 20с.

2. ГОСТ : Газы горючие природные. Метод определения теплоты сгорания водяным калориметром.

УДК 5406

Фотоколориметрическое определение железа в питьевой, природной и минеральной водах

ГОУ Лицей № 000 «Центр экологического образования», учащаяся10а класса,

г. Санкт-Петербург, E-mail: [e-mail]

Проблема присутствия в природной воде железа является одной из самых распространенных. C такой водой возникает целый ряд проблем, как при бытовом, так и при коммерческо-промышленном использовании. В связи с выше изложенным была поставлена цель: определить содержание железа и его соединений в питьевой, природной и минеральных водах. Задачи: изучить методы определения железа в воде; изучить способы очистки воды от железа и его соединений; исследовать пробы природной, питьевой и минеральной воды; сделать соответствующие выводы. Изучены методы определения железа в воде, способы очистки воды от железа и его соединений. Поскольку соединения железа в воде могут существовать в различных формах, как в растворе, так и во взвешенных частицах, точные результаты могут быть получены только при определении суммарного железа во всех его формах, так называемого, общего железа. Раздельное определение железа (II) и (III), их нерастворимых и растворимых форм, даёт менее достоверные результаты относительно загрязнения воды соединениями железа, хотя иногда возникает необходимость определить железо в его индивидуальных формах. Мною было проведено исследование содержания железа в питьевой, природной и минеральной водах. Был проведен анализ минеральной, питьевой, водопроводной и Ектерингофской воды. В качестве минеральной воды была использована вода Минеральная «Липецкий Бювет». В качестве питьевой воды была использована широко используемая населением «Эдель-аква». Также была исследована водопроводная вода и вода из речки Екатерингофки. Исследования были произведены тремя методами: визуально-колориметрическим, фотоколориметрическим и экспресс-методом [2].

На основании исследования были сделаны следующие выводы:

Выводы:

1. В минеральной воде «Липецкий бювет» и в природной питьевой воде «Эдель-аква» содержание общего железа не превышает ПДК — 0,3 мг/л.

2. В водопроводной воде, содержание общего железа превышает ПДК в 3 раза.

3. В воде реки Екатерингофки содержание общего железа превышает ПДК в 4,5 раза.

Литература

1. Ашихмина экологический мониторинг. М.: АГАР, 20c.

2. Муравьев по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб. CПб: «Крисмас+, 20c.

3. , , Кручинина анализ качества водных сред. М., 19c.

УДК 57.049+57.044

ИССЛЕДОВАНИЕ МАСШТАБОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ПОСТРАДАВШИХ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КАТАСТРОФЫ В ВЕНГРИИ