Ловушка для аэрозолей
Устройство относится к области исследования антропогенных загрязнений, поступающих воздушным путем. Ловушка состоит из плавучего основания, на котором закреплены, установленные над водной поверхностью рамы с синтетическим сетным полотном. Центральная рама закреплена по периметру на надводном каркасе. К каждой стороне центральной рамы прикреплены с возможностью поворота вокруг линии крепления и фиксации в выбранном положении боковые рамы. Ловушка позволяет улавливать вертикальные потоки аэрозолей. 2 илл.
Полезная модель относится к области исследования антропогенных загрязнений, поступающих воздушным путем, и может быть использована при изучении пространственно-временной изменчивости количественного и вещественного состава частиц, осаждающихся на сушу и водную поверхность при различных синоптических ситуациях.
Известно устройство для улавливания горизонтальных потоков аэрозолей (Живаго В.Н., Богданов Ю.А. Эоловая взвесь над Атлантическим и Тихим океанами/Гидрофизические и гидрооптические исследования в Атлантическим и Тихом океанах. М.: Наука, 1974. С. 259-279), состоящее из набора рам прямоугольной формы с натянутым и закрепленным на них синтетическим сетным полотном, которое останавливают на высоте 8-10 м над палубой судна на носовой мачте. Конструкция рам такова, что сети разворачиваются поперек встречного горизонтального потока воздуха, и частицы воздушной взвеси задерживаются в ячеях сетей.
К недостаткам вышеописанного устройства можно отнести его недостаточную универсальность. Данная ловушка дает возможность определять величину горизонтальных потоков аэрозолей и общую концентрацию взвешенных в воздухе частиц, и не приспособлена для улавливания вертикальных потоков аэрозолей.
Полезная модель решает задачу получения натурного материала для изучения вертикальных потоков аэрозолей, т.е., частиц, осаждающихся на водную поверхность, при исследовании локального и регионального переносов за счет возможности горизонтального размещения ловушки над водной поверхностью.
Для получения необходимого технического результата в известном устройстве для аэрозолей, включающем набор соединенных между собой рам прямоугольной формы с натянутым и закрепленным на каждой раме синтетическим сетным полотном, предлагается снабдить ловушку плавучим основанием, оснащенным балластом. На основании предлагается установить вертикальные стойки, соединенные жесткой связью с образованием надводного каркаса, на котором закреплена центральная рама с
сетным полотном, а к каждой стороне центральной рамы прикреплена с возможностью поворота вокруг линии крепления и фиксации в выбранном положении боковая рама.
В предлагаемой ловушке для аэрозолей рамы с сетным полотном установлены горизонтально над водной поверхностью (примерно в 50 см над ней). В таком положении ловушка способна улавливать максимальное количество частиц, оседающих на водную поверхность, т.е. вертикальные потоки аэрозолей.
На прилагаемых графических материалах показан общий вид предлагаемой ловушки для аэрозолей.
На фиг.1 - общий вид ловушки;
На фиг.2 - рама с сетным полотном.
На схеме приняты следующие обозначения:
1 - плавучее основание;
2 - вертикальная стойка;
3 - центральная рама;
4 - сетное полотно;
5 - боковая рама;
6 - крепежная штанга;
7 - балласт;
8 - трубки жесткости;
9 - бейка.
Конструкция ловушки разборная, и состоит из 2-х частей: основания и рам с сетным полотном. Основание 1 представляет собой деревянные проолифленные доски сечением 2×10 см, стянутые болтами в форме квадрата со стороной, равной 110 см. По углам к ним прикреплены вертикальные стойки 2 (высотой 50 см) из алюминиевого уголка, которые в верхней части соединены между собой алюминиевыми трубками, образующими квадратный надводный каркас, который служит для крепления центральной рамы с сетным полотном. К каждой стороне центральной рамы крепится с возможностью поворота боковая рама. Всего устанавливается 5 рам. Поверхность сетного полотна имеет форму квадрата со стороной, равной 1 м. Общая рабочая площадь
сетного полотна, таким образом, достигает 5 м2. Края сетного полотна oбpaбoтаны бейкой 9 с образованием внутренних полостей по периметру для жестких вставок в виде алюминиевых трубок 8 (диаметр трубки 10 мм). Угол наклона плоскости каждой боковой рамы с сетным полотном регулируется при помощи алюминиевых штанг 6. Для обеспечения устойчивости ловушки при усилении ветра и волнения предусмотрен балласт 7, жестко прикрепленный к подводной части основания и погруженный под воду примерно на 1 м. Общий вес ловушки в собранном виде (без учета веса балласта) не превышает 10 кг. Конструкция хорошо держится на воде и довольно устойчива к воздействию ветров, имеющих скорость 6-8 м/сек.
Ловушка доставляется к району исследований в разобранном виде. Во время транспортировки сети хранятся (каждая отдельно) в чистых полиэтиленовых пакетах. Ловушка собирается на берегу или прямо на воде, ее сборка занимает, как правило, 25-30 минут. В собранном виде она доставляется в точку наблюдений моторной лодкой типа «Зодиак», где фиксируется при помощи якоря. При удачном сочетании направления ветра и течений ловушка сама отплывет от берега на необходимое расстояние (регулируемое страховочным фалом) и дрейфует в течение требуемой экспозиции (обычно 24 часа).
После завершения работ ловушка притягивается к берегу страховочным фалом, сети снимаются и аккуратно складываются в герметичные, предварительно вымытые полиэтиленовые пакеты для доставки в лабораторию. Ловушка разбирается, детали упаковываются в походные чехлы. В лабораторных условиях для снятия электростатического заряда сети промываются дистиллированной водой, а аэрозольные частицы отделяются от воды фильтрованием через ядерные фильтры (с размером пор 0,45 мкм) или же путем их осаждения в стеклянных цилиндрах.
Натурные испытания ловушки проводились в летний сезон на акватории Вислинского залива (юго-восточное побережье Балтийского моря). Всего было осуществлено 12 постановок, в каждой из которых собран аэрозольный материал в объеме, позволявшем изучение его гранулометрического, вещественного, минерального и химического составов. Наблюдения проводились при северо-западных ветрах со скоростями 4,6-6,5 м/сек., т.е. в условиях, не вполне благоприятных для интенсивного переноса
взвешенных в воздухе частиц. Величины вертикальных потоков аэрозолей, определенные прямыми измерениями с помощью ловушки, варьировали в пределах 29-40 мг/м2/сутки (в среднем 33,4 мг/м 2/сутки), что соответствовало 12 г/м2 в год.
Сравнение полученных данных с величинами потоков аэрозолей, определенных методом изучения снежного покрова и с литературными данными для других регионов показывает, что они отражают вполне реальные характеристики аэрозольного материала, оседающего в прибрежной зоне юго-восточной Балтики.
Ловушка для аэрозолей, включающая набор соединенных между собой рам прямоугольной формы с натянутым и закрепленным на каждой раме синтетическим сетным полотном, отличающаяся тем, что снабжена плавучим основанием с установленными на нем вертикальными стойками, соединенными жесткой связью с образованием надводного каркаса, на котором закреплена центральная рама с сетным полотном, а к каждой стороне центральной рамы прикреплена с возможностью поворота вокруг линии крепления и фиксации в выбранном положении боковая рама.
