ЛАЗЕРНЫЙ КОНТРОЛЬ СРЕДНЕГО ОБЪЕМНО-ПОВЕРХНОСТНОГО ДИАМЕТРА ЧАСТИЦ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ АЭРОЗОЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Аэрозольное загрязнение атмосферы является одним из наиболее динамичных факторов техногенной трансформации окружающей среды. Степень опасности взвешенных частиц в воздухе возрастает с уменьшением их размеров, поэтому дисперсный состав пыли имеет большое гигиеническое значение и в воздухе рабочей зоны является важной характеристикой для оценки его воздействия на здоровье работников предприятия, а дисперсный состав пыли на границе СЗЗ — на здоровье населения прилегающих территорий. Это привело к введению новых экологических нормативов по массовой концентрации частиц диаметром менее 10 мкм (PM10) и частиц диаметром менее 2,5 мкм (PM2,5). В данной статье для оценки параметров аэрозольных выбросов и степени их воздействия на окружающую среду предлагается использовать лазерные методы. Для определения среднего размера и концентрации дисперсных частиц лучше всего подходит метод модифицированной спектральной прозрачности. Физическая модель этого метода основана на взаимодействии монохроматического излучения с полидисперсной средой по теории Ми и сохранения инвариантности усредненного фактора эффективности ослабления относительно вида функции распределения частиц по размерам с использованием понятия среднего объемно-поверхностного диаметра частиц. Измерение оптической плотности дисперсной среды производится одновременно, на нескольких длинах волн, а в дальнейшем рассчитываются усредненные факторы эффективности ослабления для этих длин волн. Предлагаемый метод имеет достаточно простую аппаратурную реализацию и позволяет диагностировать потоки большой оптической плотности (что характерно для техногенных аэродисперсных потоков).

Ключевые слова:
лазерные методы мониторинга, аэрозольное загрязнение атмосферы, дисперсный состав, средний объемно-поверхностный диаметр частиц, метод модифицированной спектральной прозрачности.
Текст

1. Введение
Результаты многочисленных исследований свидетельствуют о растущем уровне аэрозольного загрязнения атмосферы в целом и, особенно, над антропогенно нарушенными и промышленно развитыми районами.

Список литературы

1. Малыхин Ю. А., Дьяченко В. В. Геоэкологические аспекты безопасности жизнедеятельности населения в городах Краснодарского края и Ростовской области // Безопасность жизнедеятельности. 2003. № 9. С 13–20.

2. Малыхин Ю. А., Малыхина А. Г., Дьяченко В. В. Медико-экологические исследования урбанизированных территорий // Безопасность в техносфере. 2008. № 3. С. 16–21.

3. Дьяченко В. В., Дьяченко Л. Г., Малыхин Ю. А. Проблемы загрязнения ландшафтов Краснодарского края и здоровье населения // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 07 (101). — IDA [articleID]: 1011407080. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/80.pdf.

4. Архипов В. А. Лазерные методы диагностики гетерогенных потоков. — Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1987. — 140 с.

5. Дьяченко В. В., Шеманин В. Г. 50 лет лазерной эры: лидары для мониторинга атмосферы // Безопасность в техносфере. 2010. № 6. С. 28–36

6. Привалов В. Е., Фотиади А. Э., Шеманин В. Г. Лазеры и экологический мониторинг атмосферы: Учебное пособие. — СПб.: Издательство «Лань», 2013. —288 с.

7. Архипов В. А. Ахмадеев И. Р., Бондарчук С. С., Ворожцов Б. И., Павленко А. А., Потапов М. Г. Модифицированный метод спектральной прозрачности измерения дисперсности аэрозолей // Оптика атмосферы и океана, 2007, № 1, С. 48–52.

8. Пришивалко А. П. Науменко Е. К. Рассеяние света сферическими частицами и полидисперсными средами / Препринт ИФ АН БССР. Ч. 1 Минск, 1972. — 61 с.

9. Половченко С. В., Привалов В. Е., Чартий П. В., Шеманин В. Г. Восстановление функции распределения частиц по размерам на основе данных многоволнового лазерного зондирования // Оптический журнал. 2016, Т. 83. № 5. С. 43–49

10. Дьяченко В. В., Чартий П. В., Шеманин В. Г. Исследование дисперсного состава приземного атмосферного аэрозоля оптическими методами // ЛАЗЕР-ИНФОРМ, № 18, 2005. С. 7–10.

11. Дьяченко В. В., Чартий П. В., Чартий Р. П., Шеманин В. Г. Контроль аэрозолей в приземном слое атмосферы в реальном времени // Безопасность в техносфере. 2008. № 3. С. 36–43.

12. Чартий П. В., Роговский В. В., Дьяченко В. В. Контроль экологической безопасности пылегазоочистных установок модифицированным методом спектральной прозрачности // Безопасность в техносфере. 2014. № 4. С. 17–22

13. Секада. Э., О’Брайен Э., Чал Дж. Защита от пыли при добыче и переработке полезных ископаемых. — Питтсбург, Пенсильвания — Спокан, Вашингтон, 2012–198 с.

14. URL: http://www.sintrol.ru/produkty/gas-analyzers/pylemery/datchik-pyli-snifter-a1 (дата обращения 30.11.2014).

15. URL: http://e-nova.ru/catalog/ramenergy/datchik-vyibrosa-pyili/datchik-vyibrosov-pyili-dvp‑02.html (дата обращения 07.12.2014).

16. URL: http://www.pcme.com/product/pcme-stack‑602 (дата обращения 06.12.2014).

17. Веденин Е. И., Половченко С. В., Чартий П. В., Шеманин В. Г. Изменение функции распределения частиц по размерам при различных режимах работы пылеулавливающего оборудования // Безопасность в техносфере. 2016. № 1(58). С. 41–47.

18. Методы расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе, утвержденные приказом Минприроды России от 06.06.2017 N273. — 80 с.

19. Биргер М. И., Мягков Б. И. и др. Справочник по пылеи золоулавливание/ Под ред. А. А. Русанова. — М.: Энергоатомиздат, 1983. —312 с.