Дистанционные методы иследований в экологии - Некос А.Н.
ISBN 966-623-349-5
Скачать (прямая ссылка):
Реестращя вщбитого лазерного випромiнювання е досить перс-пективним методом виявлення нафтових забруднень. Дослщження показали, що при використант СО2 - лазера, генеруючого на довжин хвил! 10,6 мкм, контраст у вщбивнш спроможносп води, вкрито! пл!вками нафтопродукпв, i чисто! води складае 4,7-4,9. Солошсть морсько! води i зм!ни температури поверхн води в Онтервал 10-50оС практично не зм!нюють вказаних значень контрасту. Те ж вщно-ситься до наявносп тни та хвилювання води. Хвилювання впливае на величину сигналу, який рееструеться, зменшуючи його, не зм> нюючи величину контрасту.
Метод може бути використовуватися цЫодобово при хвилюванш моря до 5-6 балiв. Виявлення нафтового забруднення таким методам е можливим також при використант дослщжент вщ-бивання гелш-неонових лазер!в (довжина хвил! Я =3,39 мкм), лазе-р!в на рубта (Я =0,69 мкм), лазер!в на неодамовому скл (Я =1,06 мкм). Але для цих довжин хвиль контраст менший-приблизно 2.
Для вивчення вщбиваючо! спроможност! птвок нафтопродукт1в (дизельного палива i автолу) на споюйий i схвильований поверхн морсько! поверхш в р1зш часи доби застосовують лазери на основ! GaAs. Встановлено, що плвки дизельного палива призводять до збшьшення вщбиваючо! поверхн лазерного випромшювання, яке змшюеться в залежносп вод товщ! i стану поверхш.
Наприклад, для пл!вки товщиною 0,05-0,1 мм i злегка схви-льовано! поверхн вщбиваюча спроможнють (по вщношенню до вщбиваючо! спроможност! чисто! води) складае приблизно 3,5-4,0; при товщин 0,2 мм вщбиваюча спроможнють « 1, дал! вона зростае i при товщин бшьш 0,7 мм залишаеться практично пост1йною - 2,5. На
323
споюйнш морськш поверхн при товщин плГвки бшьше 0,1 мм вщбиваюча спроможшсть дорГвнюе 5-7, зг збшьшенням товщини вщбиваюча спроможнiстъзменшуегъся. Досить перспективним методом для дослщження нафтових забруднень е реестращя штучно збуджених спектрГв флюоресценци на основ! використання рГзного типу лазерГв, що випромгнюють в ультрафюлетовш частит спектру .
Окргм виявлення нафтових плям, метод дозволяе здшснювати щенти-фкацк» типу нафти i визначати товщину нафтово! плГвки .
Наприклад, для визначення забруднення Гранською сирою нафтою i шгершською сирою нафтою використовують довжину хвиль збудження рГвну 337 нм. Напрямок пучка випромшювання в цьому випадку близький до нормального до поверхш води.
Максимум флюоресценци для Грансько! нафти припадае на - 500520 нм, а для игершсько! - на 460-480 нм .
Для розширення дГапазону вимГрюваних товщин нафтових плГвок вщ декшькох мшрон до декшькох сотень мГкрон (в залежносп вщ типу нафти) i пщвищення точност визначень, рекомендуеться використовувати декГлька довжин збудження: 337, 490, 633 нм.
Експериментально доведено, що азотний Гмпульсний лазер з дов-жиною хвил випромГнювання 337 нм, встановлений на лттаку, дозволяе (при потужносп випромшювання в гмпульа 100 кВт) отримувати спектри флюоресценци нафти на поверхнг моря. ВимгрГ здйснювалися вдень при висот над ргвнем моря 150 м. Однак, у ряд випадмв ефектив-тсть методу може зменшуватися через флюоресценцю води, обумов-лену наявшстю мкрооргатзмГв, якг здати до флюоресценци. Кргм того, цг системи можна використовувати тгльки за сприятливих гщрометеоролопч-них умов, вiцсутносIi хвилювання i тльки у тчт години.
Окремо можна видшити вiзуальний метод виявлення нафтових забруднень, який грунтуеться на тому, що альбедо нафтових плГвок е в 1,5-
2 рази вищим нгж альбедо чисто! води. При цьому рееструють або повний потгк видимого випромшювання, або потгк випромшювання поляризацшних складових (нормально! i паралельно!) i рГзницг мгж потоками випромГнювання цих складових. Вимри можлив! лише в денний час, на результати значно впливае хвилювання моря. Найбшьший контраст у видимш обласп при фотозйомщ нафтових плям досягаеться в дГапазон менше 400 нм i бшьше 600 нм, мшмальний ефект спостерГгаеться в област 400-500 нм.
324
Таблиця 10
Дистанцшш методи виявлення нафтових забруднень
Метод виявлення Викорис товувана область спектра Контраст Вплив хвилю вання на резуль тати виявле ння Час доби, коли можл иве вияв ленн я Атмос ферш умови, при яких ще можли во виявле ння
Пасивт методи
Реестрацш природного випромшюванн я нафтопродукпв з використанням сцинщляцшних у - спектрометр!в Y- випромш ювання 0,61- 2,2МеВ 1-3 Не впливае Будь- який Дощ, сшг
325
Реестрацш вщбитого сонячного випромiнюванн я з використанням телевiзiйних i скануючих систем чорно-бшо! i кольорово! фотографи УФ 0,28- 0,4мкм Видима 0,4- 0,7мкм 1Ч 0,7- 0,98мкм 1,3-4 1-2 1,7 (хмарно) 1(ясно) Сильни й Сильни й Сильни й День День День Легкий серпано к Легкий серпано к Легкий серпано к
Тродовження таблицi 10
Реeстрацiя власного теплового випромшюванн я 1Ч радiометром 4,5-14мкм Т=1-2оК Сильни й Будь- який Слабки й туман
Реeстрацiя власного теплового випромшюванн я мжрохвильови м радiометром 1-3см Т4 Сильни й Будь- який Туман
Активнi методи
Реeстрацiя штучно збуджуваних спектрiв 0,3- 0,5мкм Сильни й Hi4 Ясно
326
флюоресценци
Активна радюлокащя 0,1-100см Дуже сильни й Будь- який Дощ
