2015-08-21
1071
В управлении землепользованием и в ведении городского хозяйства одним из основных видов продукции является информация (в том числе картографическая), получаемая на основе имеющихся данных. При решении экологических задач с помощью ГИС акцент на продукцию несколько иной. В ходе экологического наблюдения (мониторинга) осуществляют сбор и совместную обработку данных, относящихся к раз личным природным средам, моделирование и анализ экологических процессов и тенденций их развития, а также использование данных при принятии решений по управлению качеством окружающей среды.
Результат экологического исследования, как правило, представляет оперативные данные трех типов: констатирующие ( измеренные параметры состояния экологической обстановки в момент обследования), оценочные ( результаты обработки измерений и получение на этой основе оценок экологической ситуации), прогнозные ( прогнозирующие развитие обстановки на заданный период времени).
Из этого следует, что в экологических ГИС применяются в первую очередь динамические модели. В силу этого большую роль в них играют технологии создания электронных карт.
Совокупность всех перечисленных трех типов данных составляет основу экологического мониторинга.
Особенностью представления данных в системах экологического мониторинга является то, что на экологических картах в большей степени представлены ареальные геообъекты, чем линейные.
Относительно цифрового моделирования принципиальным следует считать использование цифровых моделей типа цифровая модель явления, поле и т.п.
На уровне сбора наряду с топографическими характеристиками дополнительно определяются параметры, характеризующие экологическую обстановку. Это увеличивает объем атрибутивных данных в экологических ГИС по сравнению с типовыми ГИС. Соответственно возрастает роль семантического моделирования.
На уровне моделирования используют специальные методы расчета параметров, характеризующих экологическое состояние среды и определяющих форму представления цифровых карт.
На уровне представления при экологических исследованиях осуществляют выдачу не одной, а, как правило, серии карт, особенно при прогнозировании явлений. В некоторых случаях карты выдаются с применением методов динамической визуализации, что довольно часто можно наблюдать при метеопрогнозах, показываемых по телевидению.
В качестве примера рассмотрим систему экологического мониторинга, создаваемую для Москвы. Объектами мониторинга Москвы являются: атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почва, зеленые насаждения, радиационная обстановка, среда обитания и состояние здоровья населения.
Большое число организаций (федеральных, муниципальных, ведомственных) в Москве занимаются независимо друг от друга сбором данных о состоянии параметров объектов окружающей среды. Производится контроль состава атмосферного воздуха, количества выбросов промышленных предприятий и автотранспорта, качества поверхностных и подземных вод и т.д. Эти работы выполняют различные организации - от ГАИ до санэпидемстанций. Недостатки существующего порядка сбора экологических данных - разрозненность и бессистемность, разобщенность городских природоохранных организаций и отсутствие комплексных оценок и прогнозов развития экологической обстановки.
Главная задача городского экомониторинга - получение комплексной оценки экологической ситуации в городе на базе интеграции всех видов данных, поступающих от различных организаций. Интеграционной основой множества данных, естественно, является карта. Следовательно, решение задач экомониторинга города неизбежно приводит к созданию и применению ГИС. Для этого объединяют существующие сети различных измерений и специализированные мониторинга природоохранных служб. Создание системы основано на внедрении современных средств контроля на базе единого информационного пространства.
Билет № 30
1. Методы защиты окружающей среды от радиоактивного загрязнения и расчет защитных экранов.
Главная опасность закрытых источников – внешнее облучение. При этом важно иметь в виду следующее:
§ доза внешнего облучения пропорциональна интенсивности излучения и времени действия;
§ интенсивность излучения точечного источника пропорционально количеству g-квантов или частиц, возникающих в нем и обратно пропорционально квадрату расстояния;
§ экранирование может значительно снижать интенсивность излучения.
Отсюда вытекают следующие основные принципы обеспечения радиационной безопасности:
Защита количеством. Подразумевается уменьшение мощности источника до минимальной величины. Это не всегда возможно по технологическим причинам.
Защита временем основана на сокращении времени работы с источником.
Защита расстоянием обусловлена тем, что излучение теряет свою энергию при взаимодействии с веществом: чем больше расстояние до источника, тем больше произойдет актов взаимодействия излучения с атомами и молекулами, что снижает дозу облучения.
Экранирование. Этот способ защиты является наиболее эффективным.
Для защиты от рентгеновского и -излучения используются металлические экраны, выполненные из материалов с большим атомным весом (свинец, вольфрам, железо). Могут использоваться также бетон, кирпич, чугун.
Для защиты от -излучения наоборот – используются материалы с малой атомной массой (для минимизации тормозного излучения), а именно, алюминий, плексиглас.
Для защиты от нейтронного излучения используются материалы, содержащие в своем составе водород (вода, парафин, полиэтилен и т. п.).
По своему назначению защитные экраны условно подразделяются на пять групп:
6. Защитные экраны-контейнеры, в которых помещаются радиоактивные препараты. Применяются при транспортировке радионуклидов.
7. Защитные экраны для оборудования, которыми окружают все оборудование при нахождении радиоактивного препарата в рабочем положении или при работе источника ИИ.
8. Передвижные защитные экраны, которые применяются для защиты рабочих мест.
9. Защитные экраны, монтируемые как части строительных конструкций (стены, перекрытия полов и потолков и т.п.) и применяемые для защиты помещений, в которых постоянно находится персонал.
10. Экраны СИЗ (щиток из оргстекла, смотровые стекла пневмокостюмов и др.).
При работе с открытыми источниками используется зонирование территории. Зонирование подразумевает деление территории на 3 зоны:
§ I зона – укрытия (боксы, камеры, коммуникации, являющиеся источниками радиоактивного загрязнения);
§ II зона – объекты и помещения, в которых люди могут находиться периодически (помещения для временного хранения отходов и т. п.);
§ III зона – помещения для постоянного пребывания людей.
Для определения толщины защитного экрана необходимо определить кратность ослабления, которая находится по формуле:
K = Н/ДМД, где 
, – мощность эквивалентной дозы, Зв/год; ДМД – допустимая мощность дозы, Зв/год.
-мощность эквивалентной дозы 
, аЗв/с, от γ-излучения точечного изотропного источника активностью А, Бк, с керма постоянной Гδ, аГр*м2 /(с*Бк), на расстоянии r, м, от источника без защиты.
В зависимости от необходимой кратности ослабления подбирается толщина экрана по номограммам Гусева.
2. Методы отверждения радиоактивных отходов, их особенности и области применения.
Радиоактивные отходы -вещества в газообразном, жидком и твердом агрегатном состоянии, непригодные к дальнейшему использованию и содержащие радионуклиды в количестве, превышающем установленное действующими нормами и правилами. Отверждение высокоактивных отходов. Для надежной изоляции от окружающей среды радиоактивные отходы переводят в твердые формы, к которым предъявляются следующие требования:
-высокая химическая стабильность,
-возможно более низкая скорость выщелачивания радионуклидов,
-термическая и радиационная стойкость, обеспечивающая стабильность отходов в процессе хранения,
-соответствие теплофизических параметров условиям отвода тепла в процессе хранения.
Для высокоактивных отходов необходимо проведение процесса отверждения при температуре, обеспечивающей полное удаление свободной, кристаллизационной и конституционной воды (не ниже 400 -500 °С), разложение подверженных радиолизу солей (например, нитратов) и сплавление с добавками, снижающими температуру плавления и способствующими образованию химически устойчивых соединений радионуклидов.
При этом необходимым условием является прочное удержание в твердом материале практически всех радионуклидов, в том числе 137Cs, 106Ru и 109Тс, способных образовать соединения с повышенным давлением па
