CC BY
15
лупечи для обеспечения независимости от условий проведения той или иной кампании графитации; в различных кампаниях с поочередной загрузкой стандартной и экспериментальной теплоизоляцией всей печи с измерениями на общем коллекторе печи. Существенных отличий в сравнительных данных в том и
другом случае не обнаружено. Потери качества готовой продукции, ухудшения технологических условий проведения кампаний графитации кроме усложнения операции дозировки состава шихты в случае использования добавки известняка не отмечено.
Таблица 1
Г ранулометрический состав материалов теплоизоляции
Материал Фракция, мм
+ 10 -10+4 -4+2 -2+1 -1+0,5 -0,2
Стандартная теплоизоляция 8 15 27 27 19 4
Антрацитовый штыб 0 12 22 33 27 6
Известняк 0 18 32 23 20 7
Измерения выхода газов были проведены в 12 кампаниях графитации с применением стандартной теплоизоляции; в 6 кампаниях с применением в качестве теплоизоляции антрацитового штыба; в 3 кампаниях - смеси: 60 % - возвратная шихта, 20 % - коксовая мелочь, 10 % - БЮг, 10 % - СаСОз и в 3 кампаниях: 70 % - возвратная шихта, 20 % - коксовая мелочь, 5 % - БЮ2, 5 % - СаС03 Данные по выходу СО, БОг, Н28 и ГТОХ, полученные усреднением измеренных значений, приведены в табл.2.
Результаты замеров показывают, что применение в качестве теплоизоляции антрацитового штыба и добавок известняка в теплоизоляционную шихту приводит к значительному снижению выбросов вредных газов в атмосферу при графитации электродной продукции. Использование антрацитового штыба приводит к снижению выхода СО и Н25 примерно в 2,5 раза, Б02
- в 1,5 раза, а уменьшение содержания в шихте кварцевого песка и введение известняка практически полностью блокирует выход Н23 и снижает выход СО и Б02 примерно в 3 раза.
Шахтинский институт ЮРГТУ (НИИ)____________________
Таблица 2
Выход газов в зависимости от состава теплоизоляции печи
Теплоизоляция Выход газа, кг
С02 H2S H2S NO
Антрацитовый штыб 4320 208 15,8 17,13
60 %-возврат,20 %-кокс.мелочь, 10 %-Si02,10 %-СаСОз 3908 139 0 20,21
70 %-возврат,20 %-кокс.мелочь, 5 %-Si02,5 %-СаСОз 2955 115 0 12,44
Стандартная теплоизоляция 10951 358 41,6 28,51
Полученные данные говорят о перспективности работ по снижению выбросов вредных газов в атмосферу при обработке электродной продукции в гра-фитировочных печах путем оптимизации режимов работы печей и аспирационных систем, составов пе-ресыпочных и теплоизоляционных материалов, применения методов поглощения выделившихся газов.
10 июля 2002 г.
УДК 550.4:546.02
О КОРРЕЛЯЦИОННЫХ СВЯЗЯХ В РАДИОЭКОЛОГИИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
€> 2003 г. А.В. Вивчарь-Панюшкина, В.И. Тюрин, Т.В. Цветкова, В.И. Чистяков ,
First shown correlation analyses of common gamma background field distribution of Krasnodar region. Gained correlation relations between gamma background field distribution (P) and geological (S), hydrological (G), chmatological (K), erosive (E) parameters, flora map (F), atmospheric pollution (A) and grounds (Y) which allowed to determine series of regular dependencies. Especially shown that the biggest coupling coefficient observed between gamma background and climatic parameters, less values between gamma background and river flow. Smallest of investigated parameters (26 %) established with stratigraphic characteristics.
Краснодарский край занимает одно из первых мест в стране в агропромышленной сфере и по числу рекреационных зон. В последнее время [1-3] в связи с этим обращается усиленное внимание на воздействие ионизирующего излучения (как одного из ведущих экологических факторов в современной биосфере) на сельскохозяйственные растения и животных. Учиты-
вая жесткий контроль над количеством поступивших в окружающую среду радионуклидов и многократную систему очистки газов и вод в сбросах, следует ожидать незначительное поступление изотопов от Ростовской АЭС в атмосферу и гидросферу. При этом, однако, решающим могут оказаться факторы избирательного накопления и кумулятивный эффект накоплений
рассеянных искусственных радионуклидов в биосфере и ускорение темпов передвижения естественных радионуклидов с последующим включением их в цепочку: почва - сельскохозяйственные растения -сельскохозяйственные животные - человек [4]. Наи-
' большую опасность в этом плане представляют гам-
ма-активные изотопы: техногенные |37Сз и 60Со и радиогенные изотопы природных рядов урана и тория, а
* также 40К.
Одной из основных задач в деле предупреждения техногенных катастроф и ограничения доз облучения населения и продукции агропромышленного комплекса является изучение путей поступления радионуклидов в окружающую среду и факторов, влияющих на эти пути.
По данным у-спектрометрических исследований, представленных комитетом природных ресурсов по Краснодарскому краю, естественный радиационный фон (6-8 мкР/ч) характерен для большей части Краснодарского края; отмечены лишь небольшие по площади участки с у-фоном более 10 мкР/ч. В восточных и южных частях Краснодарского края наблюдается увеличение площадей с у-излучением более 10 мкР/ч; на территории республики Адыгея (южнее Майкопа) имеются участки с фоном до 15 мкР/ч; в горных областях (на юге республики) - до 20 - 25 мкР/ч по по-
* бережью Черного моря от Дагомыса до границы с Абхазией (р. Псоу), что объясняется характером горных образований в этих районах Краснодарского
ъ края. Содержание естественных радиоактивных эле-
ментов не превышает типичных значений для комплексов горных пород, слагающих районы. Так, уровень загрязнения шСз (глобальное загрязнение 0,06 Ки/км2) не превышает 0,1 Ки/км2 к югу и юго-востоку от Краснодарского водохранилища. По Черноморскому побережью от Дагомыса до р. Псоу отмечается увеличение загрязненности цезием-137 от 0,6 - 0,8 до 1,2 Ки/км2.
Обнаружено, что на территории Кавказского государственного биосферного заповедника имеется ряд радиоактивных «пятен» с плотностью загрязнения до 2,5 Ки/км2; на территории Псебайского заказника средняя плотность загрязнения - 0,2 Ки/км2, на территории Лазаревского заказника 0,4 - 0,6 Ки/км2; имеются также участки с плотностью загрязнения более 2,0 Ки/км2, а в предгорьях Гудаутского района Абхазии - 10 Ки/км2. Миграция радионуклидов связана с ветровыми процессами и главным образом смывом почвы со склонов.
С целью определения степени влияния геоэколо-
* гических параметров на радиоактивный фон территорий нами проведен корреляционный анализ полей распределения общего гамма-фона территории Крас-
* нодарского края. Были использованы: карта распределения гамма-фона (Р) по территории края, полученная методом аэрогаммасъемки; карты: геологическая, климатическая, гидрологическая, эрозийного районирования, современной растительности, загрязнения атмосферы и земельных угодий Краснодарского края [5]. Основной рабочий масштаб карт - 1:1 750 000.
При оцифровывании геологической карты за основу были взяты стратиграфические показатели. В банк данных заносился возраст пород в миллионах лет от современных четвертичных отложений до протерозойской группы. Основой цифровой обработки карты климата (К) явилось количество осадков за год. Для гидрологической (в) картины была использована величина паводков и половодий реки с зарегулированным стоком, с весенне-летним половодьем, с паводками в течение всего года и т.д. При построении математической модели эрозийного районирования (Е) оцифровывалась степень ветровой и водной эрозии. При анализе карты современной растительности (Б) по видам растительности (альпийские луга и пустоши, горные степи, плавни, распаханные пространства и т.д.) сопоставлялись значения производимой за год биомассы. Загрязнение атмосферы (А) оценивалось количеством выбросов загрязняющих веществ (в кг) в расчете на одного жителя, кг/чел. Наконец земельные угодья (У) оценивались по доле (в процентах) в них сельскохозяйственных угодий.
Проведенный корреляционный анализ с гаммафоном дал следующие значения коэффициентов корреляции (К):
К (Р, Б) = 0,26; К (Р, К) = 0,71; К (Р, в) = 0,64;
К (Р, Е) = 0,57; К (Р, ¥) = 0,50; К (Р, А) = 0,56;
К (Р, У) = 0,69.
Таким образом, наибольший коэффициент связи наблюдается между гамма-фоном и параметром климата - количеством осадков за год, чуть меньшее значение связывает гамма-фон со стоками рек. Также наблюдается повышенная тенденция зависимости гамма-фона от доли сельскохозяйственных угодий в земельных угодьях. Объяснением этому может быть высокий вклад в общий гамма-фон радиоактивности, присутствующей в выпадениях из атмосферы, смываемой реками и сорбирующейся пахотным слоем. Радиоактивные выпадения необязательно должны быть связаны с техногенными радионуклидами. Природные радионуклиды присутствуют в атмосфере в большом количестве в виде аэрозолей и пыли. Осадки связаны в определенной степени с геотермическими процессами, которые могут определяться радиогенным теплом обусловленным присутствующими в земной коре радиоэлементами [6]. Связь гамма-фона с сельскохозяйственными пахотными угодьями может быть объяснена и присутствием в почвах калийных удобрений с высоким калийным фоном.
Наименьшая из исследуемых параметров связь (26 %) установлена со стратиграфическими характеристиками. Гамма-фон на высоте проведения аэро-гамма-съемки не всегда определяется фоном подстилающих пород.
Средние коэффициенты (около 50 %) установлены для эррозийной карты, карт растительности и загрязнений атмосферы.
Полученные корреляционные зависимости могут быть использованы при оценке экологической обстановки и при построении моделей загрязнений при экстремальных (например, аварийные выбросы на
АЭС) ситуациях. Изменяющиеся во времени параметры, в том числе и радиоактивный фон, позволят моделировать процессы изменения экологической обстановки в загрязненных районах, так как уровень радиоактивности (и его изменения во времени) может быть связан не только с ядерно-физическими процессами (радиоактивный распад), но и с характеристиками региона.
Полученные корреляционные связи также необходимы при анализе зон распределения полей радона, торона и гамма-фона для задач прогноза опасных природных явлений, так как позволяют отбрасывать несвязанные тектоникой или атмосферными явлениями влияющие факторы. Дальнейшее продолжение подобных корреляционных работ связано с установлением связей между географическими и экологическими параметрами и гамма-фоном в энергетических
Кубанский государственный университет________
диапазонах поэлементно для урана, тория, калия и радиоцезия.
Литература
1. Панюшкина А.В., Тюрин В.Н., Невинский И.В. II Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2000. № 4. С. 93-94.
2. Белюченко И.С. Эволюционная экология! Краснодар, 2001.
3. Tsvetkova Т., Monnin М., Nevinsky Perelygin V. II Radiation Measurements. 2001. № 33. P. 1-5.
4. Алексахин P.M., Васильев A.B., Дикарев В.Г. И Сельскохозяйственная радиоэкология / Под ред. P.M. Алексахина, Н.А. Корнеева. М., 1992. С. 398-400.
5. Атлас. Краснодарский край и республика Адыгея / Под ред. В.И. Чистякова. Минск, 1995.
6. Дричко В.Ф., Лиаченко Э.П. II Экология. 1984. № 2. С. 47-52.
_________________________________________12 ноября 2002 г.
УДК 631.41
СОДЕРЖАНИЕ 3,4-БЕШПИРЕНА В ПОЧВАХ, ПРИЛЕГАЮЩИХ К НОВОЧЕРКАССКОЙ ГРЭС
© 2003 г. Т.М. Минкина, А.Н. Завгородний, А.В. Ярощук, О.Н. Горобцова
The content of 3,4-benzpyrene in soils of 20 km of Novocherkassk State District Electric Station (SDES) has been measured. Migration ability of 3,4-benzpyrene in soil profile and level of soil pollution by 3,4-benzpyrene has been studied. Influents of SDES to this pollution has been shown.
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) относятся к числу наиболее опасных поллю-тантов, ежегодное поступление которых в ландшафты мира исчисляется десятками тысяч тонн [1]. При этом ПАУ уже в наноколичествах способны оказывать на живые организмы канцерогенное, мутагенное и другое негативное воздействие. Наибольшей опасностью по степени такого воздействия в обширном ряду данных соединений обладает 3,4-бензпирен [2]. В нашей стране из всех ПАУ только он подлежит обязательному контролю в воде, почве и воздухе [3]. Этот поллютант образуется вследствие неполного окисления органического топлива в результате таких технологических процессов, как сжигание угля и мазута.
- Целью работы являлось определение содержания 3,4-бензпирена в почвах, расположенных в районе, прилегающем к Новочеркасской ГРЭС — наиболее мощному источнику выброса ПАУ.
В качестве объекта исследования были выбраны почвы 10 динамических площадок, находящихся на удалении от 1 до 20 км от Новочеркасской ГРЭС. Участки располагались в границах санитарнозащитной зоны вокруг Новочеркасской ГРЭС и по так называемому генеральному направлению - прямой, проходящей через ГРЭС и наиболее густонаселенный район г. Новочеркасска. Отбор образцов почв произведен в ноябре 2000 г.
Работа по исследованию содержания ПАУ в почвах была осуществлена совместно со специалистами Научно-образовательного эколого-аналитического центра. системных исследований, математического моделирования и геоэкологической безопасности юга России.
В качестве метода исследования была использована высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Образцы анализировались на хроматографе фирмы Thermo Separation Products, оснащенном ультрафиолетовым детектором Spectra System UV-1000, с использованием колонки Spherisorb ODS-2 (С 18) (250x2,1 мм). Измерения проводились в условиях изократического элюирования смесью ацетонитрила и воды в соотношении 70 : 30 при скорости потока 0,7 мл/мин, температуре колонки 28 °С и детектировании при длине волны 254 нм.
При подготовке почвы к анализу использовалась методика, ранее успешно применяемая специалистами эколого-аналитического центра для определения содержания 3,4-бензпирена в донных отложениях [4]. Процент его извлечения из почвы в используемой методике составил 72 %, относительная ошибка метода -12 %.
Ранее отмечалась способность 3,4-бензпирена накапливаться в верхнем слое почвы [2, 3]. В связи с этим отбор образцов проводился в почвенном слое 0 -5 см.
