БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 32 | 33 || 35 | 36 |   ...   | 64 |

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Материалы III Всероссийской научной конференции с международным участием Иркутск, 24-27 апреля 2012 г. Том 1 Иркутск Издательство ...»

-- [ Страница 34 ] --

Таким образом, применяемые в настоящее время технологии складирования ТБО не гарантируют необходимый уровень экологической безопасности полигонов для населения прилегающих территорий и объектов окружающей среды. Эффективное управление экологической ситуацией на полигонах ТБО, проведение оптимальных инженерных мероприятий, направленных на снижение нагрузки на окружающую среду, возможно при получении адекватной информации о состоянии этих объектов и принятия необходимых управленческих решений. В связи с этим, возрастает значение экологического мониторинга, основанного на регулярных аналитических исследованиях объектов окружающей среды в зоне влияния полигона и на прогнозных оценках изменения объема и состава эмиссий загрязняющих веществ.

1. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов, разработанной АКХ им. К.Д. Памфилова (утв. Министерством строительства РФ 02.11.96г.). 2.

Мустафин С.К., Шамсутдинова А.И. Основы проведения мониторинга окружающей среды в зоне влияния полигонов ТБО // Проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды (экологические и правовые аспекты): Материалы Международной научно-практической конференции. 16-18 июля 2010 года. Махачкала: АЛЕФ, 2010. – с. 296-300.

СЕТЬ РЕГИОНАЛЬНЫХ СТАНЦИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОНИТОРИНГА

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ:

АППАРАТУРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН, Магаданская область находится в сейсмически активной зоне Тихоокеанского пояса и поэтому исследования в направлении обнаружения возможных предвестников землетрясений имеет здесь особую актуальность, определяемую необходимостью обеспечения безопасности жизнедеятельности региона. Характерной особенностью региона является большая территориальная разбросанность населенных пунктов и их удаленность от центральных районов страны, что затруднит оперативные спасательные мероприятия в случае катастрофических последствий землетрясения. В связи с этим актуальность научно-исследовательских работ в области изучения возможности краткосрочного прогноза землетрясений резко возрастает для стабильного развития Магаданской области. В связи с этим лабораторией геофизики СВКНИИ ДВО РАН [Шарафутдинов, Кабанов, 2007] созданы аппаратурные и антенные комплексы, развернута и запущена в рабочий режим региональная сеть станций сейсмоэлектромагнитного мониторинга (СЭМ) на территории Магаданской области (г. Магадан, п.п. Стекольный, Омчак и Сеймчан) (рис.).

Расположение региональных станций электромагнитного мониторинга землетрясений на территории Магаданской области (схема сотрясаемости – Мишин С.В., 1993).

Структура расположения региональных СЭМ-станций обусловлена, с одной стороны, максимальным угловым разносом баз пеленгации, с другой стороны, – необходимостью «прикрыть»

электромагнитным мониторингом землетрясений наиболее промышленно развитые регионы Магаданской области и ее два единственных транспортных узла: аэропорт «Сокол» (10 км от СЭМстанции Стекольный) и морской порт «Магадан» (3 км от СЭМ-станции Магадан). В течение 2004-2011 гг. региональная сеть регистрации электромагнитного (ЭМ) излучения сейсмогенного характера в ОНЧ диапазоне работает в штатном режиме круглосуточного мониторинга землетрясений.

Аппаратурное обеспечение. В настоящее время разработаны и созданы четыре уникальные цифровые региональные станции сейсмоэлектромагнитного мониторинга. Каждая станция включает в себя два антенных комплекса (ОНЧ диапазон и GPS), блок фильтрующей и регистрирующей аппаратуры, систему бесперебойного автономного питания нового поколения. Все аппаратурные комплексы [Кабанов, Шарафутдинов, 2007] изготовлены на современной элементной базе с использованием компьютерных технологий обработки информации, прошли лабораторные и стендовые испытания, более восьми лет (с января 2004 г.) работают в штатном режиме круглосуточного сейсмоэлектромагнитного мониторинга в ОНЧ-диапазоне от 8 до 40 кГц. Каждая региональная СЭМ-станция состоит из приемного устройства (антенного и центральных блоков), кабельных систем, регистрирующего комплекса и блока автономного питания.

Приемное устройство. Проведенные многолетние эксперименты по регистрации ЭМ поля в диапазоне от единиц герц до десятков килогерц, проводимые на основе приемников прямого усиления с передачей сигнала по кабелю, показали недостатки этого метода при измерениях в условиях вечной мерзлоты (невозможность организации эффективных капитальных заземлений). Эти недостатки выражаются в двух эффектах. Первый – это эффект регенеративного усиления сигнала, который может проявляться в спорадической генерации многочастных спектральных линий или сигнала меняющейся частоты при определенном виде принимаемого сигнала в условиях неизменной структуры регистрирующего комплекса, а при увеличении длины кабеля связи между приемным устройством и регистрирующими блоками комплекс может самовозбуждаться. Второй эффект заключается в недопустимом уровне помех при регистрации с помощью компьютера с сетевым питанием. Поэтому для приема в полосе 8-40 кГц (с увеличением полосы все паразитные эффекты усиливаются) был разработан специальный приемник с двойным преобразованием частоты.

Сначала спектр сигнала переносится в область 108-140 кГц и этот сигнал промежуточной частоты передается по кабелю в пункт регистрации. Там в центральной части приемного блока выполняется обратное преобразование в область принимаемых частот. Оба гетеродина синхронизированы, чем обеспечивается неизменность фазовых соотношений. Также используется трансформаторная развязка. Приемник был испытан при длине кабеля до 500 м и показал толерантность к этому параметру.

Комплекс регистрации данных. В настоящее время комплексы регистрации сейсмоэлектромагнитных данных на СЭМ-станциях построены с использованием нетбуков с двухядерными процессорами Aton. Также, на двух комплексах (в п.п. Сеймчан и Стекольный) используются дополнительно ноутбуки LG на процессорах мобильный Celeron, с помощью которых выполнено подключение комплекса к сети Интернет через имеющиеся на станциях Сеймчан и Стекольный спутниковые антенны. Станция Магадан подключена к Интернет с помощью системы беспроводной связи. Таким образом, из четырех региональных станций электромагнитного мониторинга землетрясений на территории Магаданской области – три подключены к сети Интернет, что позволит вести оперативную обработку сейсмоэлектромагнитной информации в реальном времени. Сигнал с приемника подается на внешний АЦП, подключаемый к ноутбуку под управлением операционной системой Windows-XP по USB шине. АЦП тактируется сигналом от термостатированного кварцевого генератора с выходной частотой 100 кГц. При частоте дискретизации 100 кГц объем записываемых на диск сейсмоэлектромагнитных данных составляет в сутки порядка 18 Гбайт. Поэтому для сохранения достаточно длительной записи необходим внешний диск. В настоящее время используется диск объемом 2 Тбайт. Запись ведется циклически с длиной цикла 60 суток. При сохранении электромагнитных данных, связанных с сейсмическим событием, записи отмечаются как защищенные в специальном каталоге, чем предотвращается их перезапись.

Система регистрации (приемник, ноутбук и внешний диск) питается от комплекта аккумуляторов 12В, состоящего из 3-х рабочих и 3-х, находящихся на подзарядке и коммутируемых с помощью системы реле на основе специальной схемы управления. Необходимые напряжения (-12, +5, +12 и +19В) формируются в блоке стабилизаторов напряжения. В состав комплекса входит также GPS приемник с активной антенной для организации точной временной привязки. Приемник выполнен на основе платы Resolution-T фирмы Trimble и платы согласования логических уровней приемника и COM порта. GPS приемник также используется для синхронизации времени компьютера с помощью отдельной программы.

Методика сбора и обработки данных. На всех станциях ведется круглосуточная регистрация электрической компоненты электромагнитного поля в вышеуказанном диапазоне, и данные сохраняются на внешний диск, объемом 2000 Гб. Регистрация ведется по принципу «замкнутой суточной петли», т. е. через 30 сут. производится стирание предыдущей информации и запись последующих данных. Также каждые 30 мин. сохраняются 2-хминутные интервалы записей с периодом 1 год. В случае произошедшего землетрясения, имеющего определенные пространственно-энергетические параметры, дополнительно защищается от перезаписи 1-3 суточный интервал непрерывной регистрации в период подготовки землетрясения. Это позволяет каждые ~ полгода собирать сохраненные непрерывные и выборочные данные и доставлять в центральный пункт обработки, где производится совместная обработка этих данных. Регистрируемые данные включают собственно записи электромагнитного поля в ОНЧ диапазоне, а также короткие бинарные файлы, где записывается положение ежесекундных меток от GPS приемника. Кроме того, имеется возможность оперативного контроля небольших выборок записываемой информации и определенного интерактивного управления СЭМ-станциями через Интернет.

Собранные данные сначала синхронизируются на основе меток от GPS приемника, а затем выполняется частотная фильтрация для удаления сигналов от радиостанций и других возможных узкополосных помех (например, от блоков питания стационарных компьютеров, расположенных в одном здании с регистрирующим комплексом СЭМ-станции). Фильтрация производится на основе выравнивания энергетического спектра сигнала до свойственного атмосферикам вида (гладкая функция без резких спектральных максимумов). При анализе энергетического (усредненного) спектра определяются коэффициенты передаточной функции как отношение величины спектральной плотности вблизи выбросов спектра к ее значениям в удаляемом спектральном максимуме.

Эта передаточная функция применяется к мгновенному спектру всей реализации, полученному с помощью Быстрого Преобразования Фурье (БПФ), после чего производится обратное преобразование. После этого выполняется взаимно корреляционный анализ записей сигналов всех трех СЭМ-станций в скользящем (с шагом 0.64 мс) интервале длительностью 5.12 мс с использованием прямого и обратного БПФ.

Полученные результаты. В результате выполненных исследований на сети региональных станций электромагнитного мониторинга землетрясений был разработан метод оценки соотношения спектральных плотностей естественных электромагнитных сигналов в диапазоне частот 8- кГц для разных частотных полос диапазона и разных пространственно разнесенных СЭМ-станций, который является перспективным инструментом для обнаружения возмущений электромагнитного поля, связанных с предстоящим землетрясением. С помощью метода для 4 землетрясений Северо-Востока России обнаружены как краткосрочные (от нескольких дней до пары недель), так и оперативные (за несколько часов) электромагнитные предвестники землетрясения.

1. Кабанов В.В., Шарафутдинов В.М. Аппаратурные комплексы региональной сети сейсмоэлектромагнитного мониторинга на северо-востоке России // Приборы и техника эксперимента. – 2007. – № 2. С.

152-153. 2. Шарафутдинов В.М., Кабанов В.В. Разработка и создание региональной сети электромагнитного мониторинга землетрясений в ОНЧ-диапазоне на Северо-Востоке России // Вестник СВНЦ ДВО РАН. – 2007. – № 3. С. 10-16.

О ВЛИЯНИИ АКТИВНЫХ РАЗЛОМОВ НА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТУЮ

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА

Одной из актуальных задач эколого-геологических исследований является выявление участков с активными геологическими процессами [Трофимов, Зилинг, 2002] и изучение их влияния на различные организмы. В настоящее время выявлено, что на изменения в биологических системах могут оказывать воздействие аномальные характеристики геофизических полей, геохимические аномалии, активные тектонические структуры (разломы), связанные с зонами повышенной проницаемости и напряжений земной коры, а также другие факторы. В их пределах растения, животные и человек испытывают стрессовое воздействие, приводящее к возникновению различных функциональных расстройств, которые снижают сопротивляемость организма к заболеваниям [Мельников и др., 1994;

Флоринский, 2001;

Березин и др., 2003;

Трифонов, Караханян, 2004].

В настоящее время, для оценки экологической обстановки территорий широко используются биоиндикация, или комплексное исследование состояния различных организмов, реагирующих на изменение внешней среды. Системы организма человека не менее чувствительны к изменению характеристик среды. При этом расширяется тенденция поиска и использования новых обобщающих показателей адаптации организма к изменяющимся условиям окружающей среды. На наш взгляд, заслуживает более глубокого внимания исследование прогностической значимости адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы человека. В качестве предикторов риска неблагоприятного влияния факторов окружающей среды чаще всего используются показатели функционирования сердечно-сосудистой системы, потому что именно она отражает количественную сторону возможностей организма, выполняет интегративную роль функционировании организма и первой отвечает на изменения характеристик окружающей среды [Агаджанян и др., 2004].

Целесообразность использования данных методов обосновывается относительной простотой его применения, что крайне важно при проведении исследований в полевых условиях, а также возможностью получения объективно и количественно учитываемой информации.

Современными исследованиями установлено, что литосфера активно влияет на физические процессы, протекающие в верхних геосферных оболочках. Установлено, что период, предшествующий землетрясению, сопровождается развитием целого ряда явлений, имеющих механическую, гидрохимическую, электромагнитную природу и регистрируемых как на поверхности Земли, так и на ионосферных и магнитосферных высотах. Из сопоставления рядов параметров, отражающих различные явления в системе атмосфера-ионосфера и активные геодинамические процессы в земной коре, можно сделать вывод о существовании их взаимной обусловленности также и на территории Горного Алтая.

С целью изучения влияния локальных геолого-геофизических характеристик на функционирование сердечно-сосудистой системы организма нами проводилось исследование изменений в пределах аномальных геолого-геофизических факторов. Исследования проводилось в эпицентральной зоне Чуйского землетрясения (2003 г.) на тектоническом разломе, расположенном в долине р. Талтура и Курайском активном разломе, на участке вблизи с. Чаган-Узун а также в г. Горно-Алтайске.

Одним из индикаторов влияния среды на организм можно считать частоту сердечных сокращений (ЧСС) [Дабровски и др., 1998]. При данных исследованиях нами изучались интервалы R-R синусового ритма. Исследования проводились с использованием холтеровских мониторов.

При изучении суточного мониторинга в эксперименте участвовали условно здоровые девушки и парни 20-23 лет.

Мониторинг ЧСС во время нахождения на активных геологических разломах, в том числе и суточный, позволяет получить информацию о реакции организма человека на изменяющиеся внешние воздействия и его способность к адаптации. Методически исследования строились таким образом, чтобы испытуемые в течение суток находились на участках с различной степенью геодинамической активности, в пределах различных геологических неоднородностей.

Одновременно с биофизическими измерениями проводились измерения магнитного поля на изучаемых участках. Магнитометрические исследования проводились с использование магнитометра ММП-303 (измерялся полный вектор магнитного поля Т) с одновременным измерением координат точки измерения (GPS-приемник Etrex). Съемки велись в профильном и вариационном вариантах по стандартной методике [Магниторазведка, 1980].

Выполнение суточного мониторинга ЭКГ проводилось у шести волонтеров (система холтеровского мониторирования «Валента» МН-02-5) на шести участках. Мониторинг на каждом аномальном участке проводился в течение трех дней.

Анализ вариаций mRR интервалов показал, что на фоне суточной ритмики отмечаются также изменения, связанные со сменой физической нагрузки и пребыванием в пределах активных разломов. При этом на фоне нормального функционирования сердечной деятельности проявляются признаки напряжения сердечно-сосудистой системы, что может быть связано с влиянием стрессовых условий при посещении зон разлома. Отметим, что последствия данного стресса могут проявляться и спустя некоторое время после посещения (в период сна).



Pages:     | 1 |   ...   | 32 | 33 || 35 | 36 |   ...   | 64 |
 


Похожие материалы:

«Саратовский государственный технический университет ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ Сборник научных трудов Под редакцией профессора Т.И. Губиной Саратов 2007 УДК 520 Э 40 Сборник научных статей составлен на основе материалов 3-й Всесоюзной научно-практической конференции Экологические проблемы промышленных городов, которая проводилась на базе СГТУ при финансовой поддержке ФГУ НИИПЭ нижнего Поволжья в 2007 году. В сборнике обобщены результаты исследования в области экологии. ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»