Исследование уровней загрязнения воздушной среды аэрозольными частицами выполняется с помощью бортовой системы КУСА-5 (разработка ГНПП «Аэрогеофизика»), предназначенной для отбора на специальные фильтры проб атмосферного аэрозоля с целью последующего анализа его элементного состава.
Пробоотборник, работающий на инерционно-аспирационном принципе, обеспечивает образование на фильтрах концентрата дисперсной части атмосферного аэрозоля. Пробоотборник оснащен манипулятором, обеспечивающим смену заданных фильтров (емкость кассеты - 84 фильтра), с помощью которого осуществляется дискретный ввод фильтров в рабочую зону и вывод из нее. Масса комплекта аппаратуры составляет 50 кг, потребляемая мощность 0,5 кВт.
Аппаратура монтируется внутри вертолета, за исключением воздухозаборника с концентратором, который монтируется на передней стойке шасси и соединен с пробоотборником при помощи шланга. Место расположения воздухозаборного канала сборщика аэрозолей выбиралось на основании рекомендаций, разработанных специалистами МВЗ им. М.Л. Миля для вертолетов МИ-8, с тем, чтобы гарантировать непопадание продуктов выхлопа двигателей вертолета в воздухозаборный канал.
Используемые фильтры типа АФА-ВП выполнены в виде дисков диаметром 45 мм, имеют эффективность улавливания атмосферных аэрозолей не менее 95% при скоростях отбора проб от 0.5 до 1.5 м/с и сопровождаются внятными паспортными данными.
Методика отбора проб атмосферного аэрозоля реализуется таким образом, что одна проба характеризует элемент исследуемой площади размером, например, 1х1 или 2х2 км (в зависимости от масштаба исследований). При этом площадь съемки разбивается на квадраты, которым присваиваются соответствующие номера и координаты которых вводятся в файл полетного задания. Смена фильтров происходит под управлением спутниковой навигационной системы при пересечении вертолетом границ заданной схемы пробоотбора.
Рис.1 Кассетное устройство отбора проб атмосферного аэрозоля КУСА-5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
|
|
|
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
|
|
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
|
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
|
|
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
|
|
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 |
66 |
|
|
67 |
68 |
69 |
70 |
71 |
72 |
73 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 |
|
|
79 |
80 |
81 |
82 |
83 |
84 |
85 |
86 |
87 |
88 |
89 |
90 |
|
|
|
|
91 |
92 |
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
98 |
99 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2 Пример разбивки участка съемки на квадраты для пробоотбора
Важно, чтобы реализуемая схема пробоотбора обеспечивала объем прокачки воздуха через фильтр для каждого элемента площади не менее 10 м 3 . Отобранный на фильтры аэрозоль анализируется в лабораторных условиях в Аналитическом сертификационном испытательном центре Института проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН (АСИЦ ИПТМ РАН). Содержание Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Se, Rb, Sr, Y, Zr, Mo, Nb, Rh, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Ir, Pt, Au, Tl, Pb, Bi, Th и U в отобранных пробах определется масс-спектральным (Х-7 ICP-MS, Thermo Elemental , США) и атомно-эмиссионным (ICAP-61, Thermo Jarrеll Ash, США) методами анализа.