способ получения информации о загрязненности местности с помощью пчел

Формула изобретения

Способ получения информации о загрязненности местности с помощью пчел, включающий спектрометрические измерения образцов продуктов пчеловодства, отличающийся тем, что первоначально проводят спектрометрические измерения вощины, предназначенной для постановки в улей, многократно отбирают образцы пыльцы и прополиса из установленных ульев с пчелосемьями на местности, превышающей радиус эффективного лета, хранят и накапливают образцы в течение времени максимального периода полураспада измеренных радионуклидов, затем после измерений обрабатывают и сравнивают результаты с учетом имеющегося радиоактивного фона и по ним получают величину радиоактивной загрязненности местности, превышающей радиус эффективного лета пчел.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экологии и пчеловодству, а более конкретно к измерениям радиоактивной загрязненности окружающей среды, к получению экологически чистых продуктов пчеловодства.

Для промышленного анализа радиоактивной загрязненности местности используют различные методы, наиболее близкими аналогами считаются следующие.

Известен способ измерения радиоактивной загрязненности местности [1], заключающийся в размещении на местности портативного многоканального спектрометра с полупроводниковым детектором объемом 60 см³ (разрешение 2 КэВ для E = 1333КэВ), который устанавливали на высоте H = 1 м от поверхности.

Недостатками этого метода являются трудоемкость и возможное радиоактивное облучение персонала, выполняющего работу по размещению аппаратуры на местности. Высокая цена детектора не позволяет экономично проводить спектрометрический анализ одновременно на больших площадях местности.

Известен способ определения кумулятивного выброса радиоактивных аэрозолей в атмосферу и его распространения от атомных электростанций [2], включающий измерения радиоактивного загрязнения в почве в различных пунктах на разном расстоянии от АЭС, отличающийся тем, что с целью улучшения контроля за загрязнением окружающей среды путем повышения чувствительности и точности определения величины выброса, возникшего в результате работы АЭС, измеряют величину запаса радиоактивных веществ в верхнем слое почвы такой толщины, которая равна глубине проникновения основного количества радиоактивного вещества, выброшенного АЭС за период времени между обследованиями, затем измеряют вертикальное распределение фонового (глобального) загрязнения в почве ниже упомянутого верхнего слоя и по этому распределению находят составляющую запаса фонового (глобального) загрязнения в верхнем слое почвы в каждом конкретном месте обследования, после чего, вычитая ее из измеренного содержания загрязнения в верхнем слое почвы, получают величину загрязнения, образованного в результате работы АЭС за период времени между обследованиями, по полученным значениям определяют дальность распространения и величину выброса радиоактивных аэрозолей в атмосферу для различных направлений от АЭС. Этот способ включает также человека, отбирающего пробы почвы и потенциально подверженного возможному облучению, способ также трудоемок и не дает одновременной информации о загрязненности местности на больших площадях местности.

Интересным методом оценки радиоактивной загрязненности местности пользуется Швейцарская авиакомпания Swiss-Air, для которой в ЦЭРНе (Швейцария) проводят измерения проб воздуха в районе аэропорта для оценки радиоактивного фона. Этот способ неточен из-за присутствия ветра и технически сложен для организации хранения образцов воздуха, для чего необходимы специальные герметичные емкости.

Прототипом считается спектрометрический анализ продуктов пчел в радиусе их эффективного лета [3], но он не использован на больших местностях, перекрывающих и превышающих радиус эффективного лета пчел (2 - 3 км), и не включает хранение информации о загрязненности местности с помощью простого хранения продуктов пчеловодства в течение времени максимального периода полураспада радионуклидов в любых емкостях, которые не надо специально изготавливать и герметизировать. Этот способ не включает обработку информации с учетом всех составляющих имеющегося радиоактивного фона.

Способ получения информации о загрязненности местности с помощью пчел, включающий спектрометрические измерения образцов продуктов пчеловодства, отличающийся тем, что с целью получения усредненных данных о радиоактивной загрязненности на больших площадях местности, превышающей радиус эффективного лета пчел; создания хранилища образцов продуктов пчеловодства; одновременного получения и отбора экологически чистых продуктов пчеловодства, первоначально проводят спектрометрические измерения вощины, предназначенной для постановки в улей, многократно отбирают образцы пыльцы и прополиса из установленных ульев с пчелосемьями на местности, превышающей радиус эффективного лета, хранят и накапливают образцы в течение времени максимального периода полураспада измеренных радионкулидов, затем после измерений обрабатывают и сравнивают результаты с учетом имеющегося радиоактивного фона и по ним получают величину радиоактивной загрязненности местности, превышающей радиус эффективного лета пчел, отбирают экологически чистые продукты пчеловодства.

Первоначальные спектрометрические измерения вощины, предназначенной для постановки в улей, проводят с целью устранения погрешности на результат оценки радиоактивной загрязненности, обработку результатов измерений проводят с учетом величины всех составляющих радиоактивного фона для выявления малых активностей радионкулидов и увеличения вероятности их обнаружения.

Многократно отбирают образцы пыльцы и прополиса из установленных ульев с пчелосемьями на местности, превышающей радиус эффективного лета пчел с учетом цветения медоносов и пыльценосов, проводят измерения наличия радиоактивных нуклидов в образцах продуктов пчеловодства и имеющегося радиоактивного фона, результат измерений корректируют с учетом времени и места цветения медоносов и пыльценосов, с целью расширения функциональных возможностей известных способов, то есть использования пчелосемей и собираемых ими продуктов пчеловодства в качестве датчика или образца, что уменьшает возможное вредное радиоактивное облучение персонала по сравнению с аналогами, когда производят работу по установке аппаратуры на местности, по сбору образцов воздуха или образцов грунта за счет того, что пчелы эту работу выполняют вместо человека.

Хранят и накапливают образцы в течение времени максимального периода полураспада измеренных радионуклидов с целью создания библиотеки данных о наличии тенденции развития радиоактивной загрязненности данной местности за счет имеющегося наличия периода полураспада радионуклидов, то есть возможности измерения и получения информации в любое время в течение периода полураспада, а также с целью удобства и расширения функциональных возможностей известных способов.

Затем после измерений обрабатывают и сравнивают результаты с учетом радиоактивного фона и по ним имеют усредненную величину радиоактивной загрязненности местности, с целью получения более точных данных о радиоактивной загрязненности любой местности, посещаемой пчелами, что является расширением функциональных возможностей известных методов.

На чертеже показано расположение ульев с пчелами с возможным перекрытием радиусов их эффективного лета, где r - минимальный радиус эффективного лета пчел, R - максимальный радиус эффективного лета пчел, 1 - ульи с пчелами.

Если S₁ - площадь, ограниченная радиусом лета одной пчелосемьи, S₂ - прямоугольная местность, перекрывающая радиус эффективного лета пчел, N - количество пчелосемей, то площадь местности, ограниченная минимальными радиусами эффективного лета нескольких пчелосемей, считается как

S₀ = N S₁,

где s₁= r².

Площадь, превышающая радиус эффективного лета пчел, считается по формуле

S₂ = A B,

где A = K 2 r, B = C 2 r,

где

K - число пчелосемей на одной стороне прямоугольника;

C - число пчелосемей на другой стороне прямоугольника.

Допустим, имеем на местности S₂, предназначенной для анализа радиоактивной загрязненности 6 пчелосемей, как показано на чертеже. Определим геометрически непосещаемую пчелами площадь местности с минимальным радиусом лета пчел r = 2 км и максимальным R = 3 км, учитывая формулы (1) и (2): s= s₂-s₀= 24r²-6r² 6r². .

Значит, площадь местности, непосещаемая пчелами s , соответствует 25%, а при условии максимального радиуса лета пчел R 3 км непосещаемая площадь пчелами отсутствует, как видно из чертежа. Таким образом, средняя величина неконтролируемой или непосещаемой пчелами местности не будет превышать 12,5% и не будет изменяться при геометрическом размещении любого четного количества пчелосемей, как на чертеже. Следует также учитывать время и место цветения медоносов и пыльценосов при анализе радиоактивной загрязненности местности, а также породу пчел, от которых зависит радиус эффективного лета пчел, что значительно уменьшит ошибку в геометрическом расположении пчелосемей на местности.

Преимуществом предлагаемого способа является расширение функциональных возможностей известных аналогов и увеличение точности, то есть получение усредненных данных о загрязненности местности, так как в этом способе отсутствует влияние ветра и дождя на количественный состав радиоактивных изотопов, выпавших на данной местности, а пчелы посещают растения избирательно. Снижаются трудозатраты при взятии образцов продуктов пчеловодства, так как анализируемые образцы готовят пчелы вместо человека, создается технически простой и надежных способ хранения и получения усредненной информации в течение времени периода полураспада измеренных радионкулидов на больших площадях местности с расположением на них пчелосемей с перекрытием и превышением радиуса эффективного лета пчел. Появляется также возможность одновременного получения и отбора экологически чистых продуктов пчеловодства. Так как пыльца, поставляемая пчелами, принадлежит участкам с конкретными координатами, а также зависит от сезонной эволюции природы, то данный метод позволяет строить картину распределения возможного содержания радионуклидов с учетом эффективного радиуса лета пчел применительно к идентифицированным территориям (известно место цветения пыльценосов, медоносов). Сезонное изменение компонента пыльцы позволяет для участков с различными культурами, расположенными в непосредственной близости, но разнесенными во времени созревания, перепроверять данные о содержании радионуклидов или тяжелых металлов на уже обследованных территориях, а также следить за эволюцией этих распределений во времени. Метод позволяет получить как усредненные данные по большим площадям, так и данные, которые дают значения распределения радионуклидов в какой-то точке. Такие возможности получения столь точных и перепроверяемых данных не дает ни один из известных методов.