Алматы 2015 Almaty



Pdf көрінісі
бет122/130
Дата12.03.2017
өлшемі19,96 Mb.
#9035
1   ...   118   119   120   121   122   123   124   125   ...   130

 

 

 

Рисунок 3 - Конструкции ФЭП для преобразования мощного лазерного излучения  

(изготовлено в лаборатории МФТИ В.М.Андреевым) 

 


862 

 

 



Рисунок 4 - Спектр внешней квантовой эффективности и зависимость КПД фотопреобразователей от величины 

фотопотока (из работы В.М.Андреева и др.) [16] 

 

 

 



Рисунок 5 - Высокая температурная стабильность параметров концентраторных СФЭУ. Уменьшение мощности 

солнечных электростанций (1 МВт при 25ºС) на основе кремния и концентраторных батарей при увеличении 

температуры (из работы В.М.Андреева и др.) [18] 

 

Как  видно  из  рисунка  6  на  графике  эффективности  преобразования  лазерного  излучения  в 



электрическую энергию на  длине волны 1,55 мкм  максимальная эффективность преобразования (45 

±  1%)  для  ФЭП  достигается  при  плотности  фототока  равной  1  кВт/м

2

,  далее  эффективность 



преобразования падает из-за повышенной тепловой нагрузки и потери на сопротивление.  

 

 



 

Рисунок 6 - Зависимость эффективности преобразования ФЭП от падающей плотности  

мощности на длине волны 1550 нм 

Максимальная эффективность преобразования 45 ± 1% достигается при ~ 1 кВт/м

2

 (что соответствует 

коэффициента насыщения (FF) 75 ± 1%), далее эффективность преобразования падает из-за повышенной 

тепловой нагрузки. Рассчитанная эффективность преобразования скорректирована для гауссовой формы 

пучка лазерного излучения. Температура ФЭП поддерживалась на уровне 21°С в течение эксперимента с 

помощью теплоотводящей подложки (результаты экспериментов работ в Суррей) 


863 

Фактор  заполнения  (насыщение)  при  1  кВт/м2  был  75  ±  1%.  Так  как  эффективное  насыщение 

ФЭП  происходит  при  примерно  1  кВт/м

2

,  то  даже  в  отсутствие  тепловых  эффектов,  увеличение 



интенсивности падающего излучения увеличивает тепловую нагрузку на ФЭП, тем самым снижая ее 

эффективность  из-за  температурно-зависимых  механизмов  рекомбинации  носителя.  Следует 

отметить, что характеристики ФЭП, указанные здесь, очень хорошо соответствуют характеристикам, 

измеренным в лабораторных условиях. 

Максимальный  полученный  оптико-электрический  КПД  преобразования  составляет  45  ±  1% 

(коэффициента  насыщения:  75  ±  1%)  при  плотности  мощности  1  кВт/м

2

.  При  превышении  порога 



плотности мощности в 1 кВт/м

2

 эффективность преобразования падает из-за повышенного тепловой 



нагрузки на ФЭП. 

Дальнейшая  оптимизация  изготовления  такого  ФЭП,  как  ожидается,  позволит  повысить 

эффективности  преобразования  до  50%  и  выше  при  падающей  плотности  мощности  лазерного 

излучения  равной  1  кВт/м

2

.  КПД  от  розетки  (электрический,  в  оптический,  и  обратно  в 



электрический)  системы  в  настоящее  время  ограничивается,  главным  образом,  КПД  волоконного 

лазера  с  диодной  накачкой  (12,5%).  В  настоящее  время  изучаются  улучшенные  схемы  управления 

температурным режимом ФЭП, которые потребуются особенно при использовании массивов ФЭП, в 

целях поддержания максимально достижимой эффективности  преобразования ФЭП на 1 кВт/м

2

 при 


еще более высоких плотностях мощности нашей системы ЛКПЭ. Такая система ЛКПЭ будет весьма 

полезна в будущем в качестве (зеленого и безопасного) источника энергии особенно в регионах и для 

задач,  где  обычные  системы  доставки  энергии  являются  невозможными.  Однако  СКЭС  с 

использованием ЛКПЭ имеют различные технологические и экономические проблемы. 

Конечно,  в  таких  системах  должны  применяться  концентраторы  весьма  разнообразных  форм, 

таких как, например SunSimba. Принцип действия очень прост. Концентратор Sun Simba состоит из 

асферических  бороздок,  расположенных  по  кругу  (рисунок  7).  Они  фокусируют  параллельно 

падающее  излучение  в  маленькие  «промежутки».  Далее  излучение  попадает  в  клин,  из  которого  не 

может выбраться, и распространяется до солнечного элемента. 

 

 



 

Рисунок 7 - Система SunSimba [19] 

 

Наряду с очевидными достоинствами, необходимо отметить следующие преимущества: 



-  Компактность  по  сравнению  с  той  же  линзой  Френеля,  параболическим  зеркалом  и  системой 

Кассегрена; 

- Малая потеря энергии. 

В  последние  годы  в  мире  активно  обсуждается  проблема  передачи  энергии  с  помощью 

лазерного излучения. При этом рассматриваются такие задачи, как задача снабжения электрической 

энергией  искусственных  спутников  и  самоходных  аппаратов  на  поверхности  Луны  и  планет,  задача 

поддержания  искусственных  спутников  на  низких  орбитах  вокруг  Земли,  задача  коррекции  орбит 

спутников  и  перевода  космических  аппаратов  с  низких  орбит  на  геосинхронную  орбиту,  задача 

возвращения  на  Землю  космических  аппаратов,  отслуживших  свой  срок,  или  их  фрагментов 

(уничтожение  космического  мусора).  Рассматривается  также  и  передача  энергии  с  космических 

солнечных батарей па Землю. 

Лазерное  излучение  может  быть  эффективно  преобразовано  в  электроэнергию  с  помощью 

фотоэлектрических  преобразователей  на  основе  полупроводниковых  гетероструктур.  Такое 


864 

преобразование  может  быть  реализовано  в  системах  дистанционного  энергопитания  космических 

аппаратов  лазерным  излучением,  передаваемым  с  Земли,  а  также  при  передаче  энергии  между 

космическими  аппаратами  и  с  космических  солнечных  батарей  на  Землю.  Главной  проблемой 

фотоэлектрического  преобразования  лазерной  энергии  является  обеспечение  достаточно  высокой 

эффективности преобразования при падающей оптической мощности в диапазоне 0.1-100 Вт/см

2



Все  эти  задачи  являются  актуальными,  так  как  их  решение  необходимо  как  для  дальнейшего 



освоения  и  использования  космоса  в  XXI  веке,  так  и  для  разрешения  техногенных  экологических 

проблем Земли и околоземного пространства

Таким образом, в результате проведенных исследований получены следующие результаты. 

Проведен анализ основных требований к лазерному  каналу передачи энергии, которые  должны 

включать: 

  достижение высокого КПД (более 50%); 

  возможность достижения высокой мощности единичных образцов (более 10 кВт); 

  высокое качество пучка лазерного излучения (близкого к дифракционному уровню); 

  возможность фазового суммирования лазерных пучков без потери их качества; 

  минимальный ограничения по плотности мощности лазерного излучения, падающего на Землю.  

  минимальные массогабаритные параметры и минимальное количество подвижных систем. 

На  основе  проведенных  расчетов  предлагается  выбор  фотопреобразователей  для  наземного 

пункта  приёма  лазерной  энергии.  Максимальный  полученный  оптико-электрический  КПД 

преобразования составляет 45 ± 1% (коэффициента насыщения: 75 ± 1%) при плотности мощности 1 

кВт/м

2

.  При  превышении  порога  плотности  мощности  в  1  кВт/м



2

  эффективность  преобразования 

падает из-за повышенного тепловой нагрузки на ФЭП. 

Дальнейшая  оптимизация  изготовления  такого  ФЭП,  как  ожидается,  позволит  повысить 

эффективности  преобразования  до  50%    и  выше  при  падающей  плотности  мощности  лазерного 

излучения  равной  1  кВт/м

2

.  КПД  от  розетки  (электрический,  в  оптический,  и  обратно  в 



электрический)  системы  в  настоящее  время  ограничивается,  главным  образом,  КПД  волоконного 

лазера  с  диодной  накачкой  (12,5%).  В  настоящее  время  изучаются  улучшенные  схемы  управления 

температурным режимом ФЭП, которые потребуются особенно при использовании массивов ФЭП, в 

целях поддержания максимально достижимой эффективности  преобразования ФЭП на 1 кВт/м

2

 при 


еще более высоких плотностях мощности нашей системы ЛКПЭ. Такая система ЛКПЭ будет весьма 

полезна в будущем в качестве (зеленого и безопасного) источника энергии особенно в регионах и для 

задач, где обычные системы доставки энергии являются невозможными. 

 

ЛИТЕРАТУРА 



1 Мейтин М. «Фотовольтика – материалы, технология, перспективы» // Электроника. – 2000.-№6.- С. 40-46.  

2 XEUS-Physics off the Hot Evolving Universe Meeting // XEUS workshop held at ESTEC on 5-6 March 2008, 

pp. 1-314. 

3  Сысоев  В.К.,  Пичхадзе  К.М.,  Фельдман  Л.И.,  Арапов  Е.А.,  Лузянин  А.С.,  «Концепция  разработки 

космической солнечной электростанции» // Вестник, ФГУП НПО им.С.А.Лавочкина. – 2011. -№2. – С. 12-19. 

4 База данных NASA https://eosweb.larc.nasa.gov/sse. 

5 Changing System Parameters. http://rredc.nrel.gov. 

6 Пресс-релиз http://www.gasu.ru/univer/edu/dep/fmf/kaf/fiz/ station.pdf. 

7  Сысоев  В.К.,  «Анализ  архитектуры  лазерного  информационно-измерительного  канала  дистанционной 

передачи энергии в космосе» // Исследовано в России.- 2007.- №076.- С.799-807 

8  Takeda  К.,  Tanaka  М.,  Miura  S.,  Hashimoto  K.,  Kawashiina  К.  «Laser  power  transmission  for  the  energy 

supply to the rover exploring ice an the bottom of the crater in the lunar polar region» // Proc. SPIE, 2003, V.4800, pp. 

411-419. 

9  Сысоев  В.К.,  Полищук  Г.М.,  Пичхадзе  К.М.,  Нестерин  И.М.,  Арапов  Е.А.,  «Солнечная  космическая 

электростанция. Возможное решение» // Альтернативная энергетика и экология.- 2009.- №10(78).- С.52-59. 

10 Любин Д.Ж. «Композитные материалы» // М.: Мир, 1988.- 350с. 

11  Barker  D.,  Summerer  L.,  «Assessment  of  field  wireless  power  transmission  for  fractionated  spacecraft 

application» // 62 International Astronautical Congress, oct. 2011, Cap Town, С.3.37, p.1-5. 

12 P.C.Shardlow, M.J.Damzen, Phase conjugate self - organizedcoher- ent beam combination: apassive technique 

for laser powerscaling, Opt. Lett.35(2010)1082–1084. 

13  Сысоев  В.К.,  Пичхадзе  К.М.  ,Папченко  Б.П.,  Верлан  А.А.  «Концепция  модульной  космической 

электростанции с лазерным каналом передачи энергии» // Оптический журнал.- 2012.- т. 79.- №8.-С.52-56. 

14 Электронный ресурс http://www.ntoire-polus.ru. 

15 Лазерная космическая связь: Пер. с англ./ Под ред. - М. Кацмана. - М.: Радио и связь.- 1993. – С.240. 

16  Электронный ресурс http://www.ioffe.ru/pvlab/pdf/3P-B5-33.pdf  


865 

17 Колпаков А., «Охлаждение в системах высокой мощности»  // Силовая Электроника.- 2010г.-№ 3.- С. 62-66. 

18 Электронный ресурс http://geektimes.ru/post/200140/ 

19 Электронный ресурс http://geektimes.ru/post/200140/ 

 

Гусейнов С.Р., Сүйменбаев Б.Т., Сысоев В.К., Ермолдина Г.Т., Сүйменбаева Ж.Б., Бапышев А.М. 



Лазерлік сәулесі арқылы электр энергиясын беру жүйесіндегі фототүрлендіргіштер 

Түйіндеме.  Ғарыш  күн  сәулесі  электр  станциясын  құру  тұжырымдамасында  қабылдау  жүйесін  зерттеу 

және  электр  энергиясын  лазерлік  энергиясына  түрлендіру  үлкен  қызығушылық  туғызады.  Бұл  мақалада 

барынша мүмкін қабылдаушы-таратушы күшін қарауы бойынша фотоэлектрлі түрлендіргіштеріне таңдау және 

анализ жүргізіледі, сондай-ақ ең жоғарғы тиімділігін осы материалдар таңдауы арқылы бойынша қол жеткізуге 

болады. Күн энергиясының концентраторларына таңдау талдауы жүргізілді. 

Түйін  сөздер:  ғарыш  күн  электр  станциясы,  энергия  жіберу  лазерлік  арнасы,  фототүрлендіргіштер, 

жартылай өткізгіш құрылғылар, күн концентраторлары.  

 

Gusseinov S.R., Suimenbayev B.T., Sysoev V.K., Yermoldina G.T., Suimenbayeva Zh. B., Bapyshev A.M. 



Photoconverters in the power transmission system by laser beam 

Summary.  At  the  concept  construction  of  space  solar  power  considerable  interest  is the  study  of  reception  and 

transformation of laser energy into electricity. This article provides on analysis and selection of  photovoltaic cells for 

reasons of maximum possible  both receiving and transmitting power, as well as the choice  of material, on which one 

can achieve this with maximum efficiency. The analysis in the selection of solar concentrators was conducted. 



Key  words:  space  solar  power  station,  laser  energy  transmission  channel,  photovoltaics,  semiconductors,  solar 

concentrators. 

 

 

УДК 504.5.:629.78:614.1 



 

Жубатов Ж. 

1

, Степанова Е.Ю. 

1

, Агапов О.А.

1

, Камкин В.А. 

2

, Кабжанова Г.Р. 

2



Убаськин А.В. 

2

, Абылхасанов Т.Ж. 

2

, Джаксыбаева Г.Г.

2



Джумабаева Л.С. 

1

, Байбатчаев А.А.

1

 

1

РГП «НИЦ «Ғарыш-Экология», 



г.Алматы, Республика Казахстан 

2

РГП «Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова», 



г.Павлодар, Республика Казахстан 

s.ell@mail.ru 



 

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ КЕРОСИНА Т-1 В РАЙОНАХ ПАДЕНИЯ 

ПЕРВОЙ СТУПЕНИ РН «СОЮЗ» И «ЗЕНИТ» 

(НА ПРИМЕРЕ РП № 16,49,67,70 И РП № 226) 

 

Аннотация.  В  ходе  выполнения  в  2012-2013 гг.  комплексных  экологических  исследований  в  районах 

падения отделяющихся частей ракет-носителей (РП ОЧ РН), были выявлены признаки негативного воздействия 

керосинового  ракетного  топлива  на  почвенную  структуру  и  биологические  объекты  окружающей  среды. 

Изученные экосистемы в целом характеризуются как ненарушенные и устойчивые к техногенному воздействию 

ракетно-космической  деятельности  (РКД),  уровень  которого  не  превышает  допустимых  нагрузок  на 

окружающую  среду.Учитывая  возможность  техногенных  нарушений  в  результате  воздействия  керосинового 

ракетного  топлива,  рекомендованы  детальные  научные  исследования  состояния  почвенного  покрова  и 

биоценозов РП ОЧ РН.  



Ключевые  слова:  экологическое  исследование,  район  падения,  ракетно-космическая  деятельность, 

керосиновое ракетное топливо, природная экосистема, биоценоз. 



 

Углеводородное  горючеекеросин  Т-1,применяемое  в  паре  с  жидким  кислородом  в  двигателях 

ступеней  космических  ракет-носителей  (РН),  обладает  рядом  преимуществ  по  сравнению  с 

гидразиновым  топливом.  Помимо  хороших  противоизносныхсвойстви  относительной  химической 

стабильности, это вещество,как и любой другой нефтепродукт, является малоопасным веществом (4-

й  класс  токсической  опасности  для  атмосферного  воздуха  и  воды).  Тем  не  менее,  результаты 

экспедиционных и лабораторных исследований, проведенных к настоящему времени российскими и 

казахстанскими  учеными,  указывают  на  способность  Т-1  к  угнетению  естественных  процессов 

развития экосистемыРП [1-3]. 

Экспериментально  доказано,  что  воздействие  углеводородных  горючих  может  проявляться 

напрямую, в виде ингибирующего действия ароматических углеводородов на почвеннуюбиоту, либо 


866 

опосредованно,  вследствие  изменений  физических  и  химических  свойств  почвенного  покрова. 

Пленка  из  тяжелых  фракций  углеводородов,  оседающая  в  почве  или  в  воде,  обволакивающая 

корневую  часть  растений,  можетзначительно  изменить  водно-воздушный  баланс  между  живыми 

организмами  и  средой  их  обитания,  нарушая  тем  самымвнутриклеточный  и  межклеточный  обмен 

питательными веществами, и трофические связи [3,4]. 



Цель  и  объекты  научного  исследования.  Для  проверки  существующих  мнений  по  поводу 

негативного  влияния  углеводородного  горючего  (УВГ)  на  природные  объекты,  проведены 

комплексные  экспедиционные  обследования  мест  падений  фрагментов  ступеней  с  проливом 

ракетного  топлива  керосин  Т-1  на  территориях  РП  первой  ступени  РН  «Союз»  (РП 16, 49, 67, 70)  и 

РП  первой  ступени  РН  «Зенит»  (РП 226)  в  Карагандинской  области.Работы  выполнены  в  2012  и 

2013 гг.  РГП  «НИЦ  «Ғарыш-Экология»,  совместно  с  научными  организациями  Республики 

Казахстан, в рамках республиканской бюджетной программы «Прикладные научные исследования в 

области космической деятельности» [5, 6]. 



Методы  и  материалы  исследования.  Методическую  основу  выполненных  исследований 

составляет  экосистемный  подход,  позволяющий  изучить  состояние  структурных  элементов 

экосистемы  (воздух,  природная  вода,  почва,  ландшафты,  флора,  фауна),  биоценозов  (почвенная 

микрофлора; морфология, цитогенетика, гематология зооценоза; цитогенетика фитоценоза) изучается 

в  комплексе  с  факторами  абиотическими  (климат,  физические  и  химические  свойства  почв  и 

природных вод), и факторамитехногенными. 

Основным информационным источником для научного исследования являются результаты полевых 

экологических  обследований  территорий  РП,  протоколы  количественного  химического  анализа  (КХА) 

проб  объектов  окружающей  среды,  сводные  таблицы,  тематические  карты  и  диаграммы,  созданные  в 

ходе  выполнения  камеральной  обработки  полевых  материалов  и  лабораторных  экспериментов  с 

отобранными образцами почвы, растений и отловленными животными. 

Для  КХА  отобранных  проб  природной  воды,  донных  отложений  и  почвы  использован 

методфлуориметрии 

со 


спектрофотометрическим 

детектированием 

(ПНДФ 

16.1.21-


98),примененфильтровыйфлуориметр «Флюорат-02-3М». 

По результатм анализафактических научных данных, полученных в ходе выполнения полевых и 

лабораторных исследований, сделаны выводы об специфике воздействия керосина Т-1 на природные 

экосистемы РП.  



Результаты  экспедиционного  обследования  в  РП № 16, 49, 67, 70  (Улытауский  район 

Карагандинской  области).  За  продолжительный  период  эксплуатации  (более  45  лет),  на  обширной 

территории  РП  (более  2 тыс. км

2

)  зарегистрировано  свыше  290 падений  отработавших  боковых 



блоков,  выполняющих  функции  первой  ступени  РН  «Союз».  Наибольшая  техногенная  нагрузка 

приходится на центр, юго-западные и восточные участки РП (до 40-58 падений ОЧ РН на 25 км

2

).  


Ландшафтпреимущественно  пустынный  равнинный.  Центр  РП,  его  юго-западные  и  южные 

территории  характеризуются  относительно  опущенными  аккумулятивными  озерными  равнинами,  и 

относительно  приподнятыми  аккумулятивно-денудационными  равнинами  –  в  северо-западной. 

Равнинным  типом  рельефа  во  многом  обусловлена  аккумуляциякеросина  Т-1  в  почве  и  процессы 

выдуваниязагрязненийиз  рыхлых  поверхностных  горизонтов  и  переноса  в  соседние  ландшафты  с 

газо-пылевыми потоками. 



Атмосферный  воздух.  В  первыеже  часы  после  пролива  молекулы  углеводородов  (как  правило, 

легкие  фракции)  испаряются  в  приземный  слой  атмосферы  и  разносятся  ветром.  Процессы 

атмосферной  трансформации  нефтепродуктов  значительно  активизируются  в  условиях  засушливого 

климата, характерного для РП, на фоне повышенных температур и пониженного увлажнения[2-4]. 

Спустя  несколько  часов  после  пуска  РН «Союз»,  при  инструментальных  замерахна  местах 

падения первой ступени УВГ и продукты его трансформациив приземном слое атмосферного воздуха 

обнаружены не были [5].  

Природные  воды.  Характерной  особенностью  речной  системы  РП № 16, 49, 67, 70  является 

отсутствие  постоянного  поверхностного  стока  и  пересыхание  их  летом.  Интенсивный  водообмен 

происходит  только  во  время  снеготаяния.  Летом,  когда  реки  пересыхают  или  разбиваются  на 

отдельные небольшие водоемы (плесы), сток осуществляется лишь в подземной донной части русел. 

Устойчивый  химический  состав  русловых  вод,  хлоридный,  либо  сульфатный,  с  повышенной 

минерализацией  (вследствие  засоленности  почво-грунтов  в  донной  части),  щелочнаярН-среда  (7,7-

9,47),  наличие  подземного  стока,–  все  эти  особенностисвидетельствуют  о  сохранении  естественной 

ненарушенности  водных  объектов  и  об  их  потенциальной  способности  к  самоочищению  от 

техногенных примесей.  


867 

За  всю  историю  гидрохимических  обследований  в  РП № 16, 49, 67, 70,в  пробах  воды  и  донных 

отложениях  зафиксированы  единичные  случаи  обнаружения  нефтепродуктов,  в  сравнительно 

небольшом  количестве.  Так,  при  пуске  РН  «Союз-2.1а»  от  19.10.2010 г.,  возле  места  падения 

бокового  блока  «Б»,  в  пробе  воды  из  реки  Ащылысай  было  определено  до  0,01 мг/дм

нефтепродуктов, без превышений ПДК=0,05 мг/дм



3

[7]. 


В 2012 г.,рядом с местом падения бокового блока «В» «Союз-ФГ»  шестилетней давности (пуск 

от  18.09.2006 г.)  в  природной  водебыли  выявлены  следы  нефтепродуктов,  в  пределах 

чувствительности  флуориметрического  метода  КХА  (≤ 0,005 мг/дм

3

).В  этом  же  годув  центральной 



части  РП,  вдонных  отложениях  (русло  реки  Ащылысай)  было  обнаружено  до  5,8 мг/кг 

нефтепродуктов, ана юго-западной границе РП (русло реки Кумола) –до 0,65 мг/кг. Зафиксированные 

концентрации  нефтепродуктов  не  превышали  ориентировочно  допустимого  уровня  в  почве 

(ОДУ=100 мг/кг) [8]. 



Почвенный  покров.  Загрязнение  УВГ  обнаруживается  в  основном  на  местах  падения 

двигательных  установок  и  топливных  баков  боковых  блоков,  в  бурых  полупустынных  почвах  с 

глинистым,  тяжело-  и  среднесуглинистым  механическим  составом,  обладающих  адсорбционной 

способностью,  сщелочной  и  слабощелочной  рН-средой  (7,3-9,8)  и  небольшим  содержанием  гумуса 

(0,2-1,6%).  В  этих  почвах  нефтепродукты  аккумулируются  преимущественно  в  верхних  почвенных 

горизонтах. 

Непосредственно  после  пуска  РН  «Союз»,содержание  нефтепродуктов  в  верхнем  почвенном 

слое 0-25 см может превышать ОДУ в 3,5 - 8 раз (места падения, соответственно, от 2008 г. и 2010 г.), 

до 33 раз (пуск от 2006 г.), в 27 – 98,5 раз (пуск от 2011 г.). 

В  2012 г.  загрязнение  нефтепродуктами  выявлено  в  4-5%  от  общего  числа  проб  почвы, 

отобранных  в  РП № 16, 49, 67, 70,  преимущественно  в  слое  20-60 см.  Для  мест  падения  10-11  лет 

давности  (пуски  от  2001 г.  и  2002 г.)  концентрации  достигали  уровня  1,2  –  2,7 ОДУ.  Спустя  6  лет 

после  падения  (пуск  от  2006 г.)  в  почве  показатели  загрязнения  уменьшились  в  20  раз  (с  33  до 

1,7 ОДУ). За два года, прошедших с момента падения боковых блоков РН «Союз» (пуск от 2010 г.) в 

верхнем слое почвы 0-25 см  обнаружен небольшой спад уровня загрязнения (от 8  до 7,5 ОДУ), но в 

нижележащем  слое  25-50 см  обнаружено  21,5 ОДУ.  Еще  глубже,в  слое  50-75 см  содержание 

уменьшилось до 25 мг/кг, в слое 100-125 см - до 5 мг/кг. 

На участке с загрязнением почвы нефтепродуктами до 98,5 ОДУ (пролив керосина Т-1 в 2011 г.), 

через  год  превышений  ОДУ  не  выявлено,  концентрации  варьировали  от  42 мг/кг  (слой  0-25 см)  до 

5 мг/кг (слой 80-100 см). 

Согласно  заключениям  почвоведов,  вбурой  полупустынной  почве  на  местах  падения  первой 

ступени  РН  «Союз»  керосин Т-1  сохраняется  на протяжении  нескольких  лет,  приводя  к  нарушению 

почвенной  структуры  почвы  и  уплотнению  верхних  почвенных  горизонтов(плотность  твердой  фазы 

2,58-2,69 г/см

3

).  Показатели  пористости,  полученные  расчетным  путем,  отнесены  по  принятой 



градации,  к  неудовлетворительному  уровню  (<50%).  Исходя  из  показателейсолонцеватости 

почвенных  профилей,  сделан  вывод  о  направленности  почвообразовательного  процесса  в  сторону 

рассоления и рассолонцевания. 

Ослабление  процесса  гумусообразованияобусловлено  низкой  интенсивностью  биологического 

круговорота,  понижением  активности  почвенных  микроорганизмов,  малой  продуктивностью 

растительности.  Малое  содержание  гумуса  в  почве  способствует  накоплению  загрязнения  в  почве. 

Сравнительный анализ показателей гумусированности почв с фоновыми показателями, проведенный 

в  2012 г.,  позволил  установить  уменьшение  содержания  гумуса  на  0,4%  в  загрязненной 

нефтепродуктами  почве,  через  10 лет  после  падения  бокового  блока  (пуск  от  2002 г.).  На  месте 

пролива  керосина Т-1  (пуск  от  2011 г.)  с  обнаружением  до  98,5 ОДУ  нефтепродуктовв  почве,  через 

год определено на 0,2% меньше гумуса.  

Характерные 

для 

РП № 16, 49, 67, 70 



природно-климатические 

условия 


обеспечивают 

аккумуляцию  углеводородных  загрязнений  в  слое  почвы,  питающей  почвенную  микрофлору  и 

корневую систему степных растений.  

Микрофлора почвы. В 2012 г. на местах падения с загрязнением почвы УВГ со сроком давности 

от  1  до  11 лет,  установлены  признаки  угнетенности  почвенной  микрофлоры,  выраженные  в 

отсутствии  в  почве  актиномицетов  (в  100%  исследованных  образцов  почвы)  и  микроскопических 

грибов (в 40%), а также в пониженных показателях интенсивности дыхания почвы.  

Прямой  зависимости  между  временными  и  количественными  параметрами  загрязнения 

нефтепродуктами почвы и общей микробной численностью (ОМЧ) обнаружено не было. Наименьшее 

число  микробов,  выросших  на  органических  формах  азота  установлено  в  почвенном  образце, 


868 

отобранном  на  месте  падения  4-летней  давности  (в  2008 г.  в  почве  до  355 мг/кг  нефтепродуктов,  в 

2012 г.  -  2,15 мг/кг).  Наибольшее  ОМЧ  на  органических  формах  азота  было  определено  на  месте 

падения 6-летней давности (в 2006 г. до 3 325 мг/кг нефтепродуктов, 172 мг/кг - в 2012 г.).  

Биотестирование образцов почвы с мест падения фрагментов боковых блоков РН «Союз» показало 

низкую  всходимость  семян  редиса  (RaphanussativusL. var. Sativus)  -  в  20-40%  от  общего  количества 

исследованных  проб  почвы.Это  значительно  ниже  контрольных  показателей  (100%  всходимости). 

Фитотоксичными (не давшие проростков) признаны два образца почвы, загрязненные на момент падения 

ОЧ РН нефтепродуктами в количестве 355 мг/кг (в 2008 г.), и 9 850 мг/кг (в 2011 г.).  

Растительность.По 

результатам 

геоботанических 

исследований 

на 

территории 



РП, 

выполненных  в  2012 г.  сделан  вывод  о  том,  что  падения  боковых  блоков  РН  «Союз»  приходятся 

главным  образом  на  полынно-боялычевые,  белоземельно-полынные  и  ковыльно-полынные 

ассоциации, отмеченные повышенной восприимчивостью растений к загрязнению УВГ. На участках 

пролива  керосина  Т-1  обнаружена  мацерация  тканей  подземных  органов  боялыча  и  поражение  их 

личинками  насекомых.  Аномалии  развития  генеративных  органовотмечены  для  образца  ковыля 

(StipasareptanaBeck),  отобранного  на  месте  падения  с  почвой,  загрязненной  нефтепродуктами 

(98,5 ОДУ  в  2011 г.).  В  растении  обнаружены  цветки  с  нормально  развитыми  завязями,  но  со 

стерильными пыльниками. 

По мнению геоботаников, исследовавших РП № 16, 49, 67, 70 в 2012 г., негативные последствия 

воздействия УВГ на фитоценозы выражены следующим образом: 

  угнетение  и  гибель  кустарничков  (боялыч,  кокпек),  полукустарничков  (полыни)  и 

дерновинных злаков (ковыль); 

  замена  доминантов  и  субдоминантов  на  малопродуктивные  сообщества  рудеральных 

однолетников (эбелек, мортукпшеничный); 

  уменьшение проективного покрытия почвы растениями. 



Животный  мир.  Цитогенетические  и  гематологические  исследования  индикаторных  видов 

млекопитающих животных (большая песчанка и серый хомячок), отловленных в 2012 г. в РП первой 

ступени  РН  «Союз»,  указывают  на  отсутствие  каких-либо  признаков  патологий  митоза  и 

выраженных  признаков  анемии,  эритроцитоза  и  лейкоцитоза,  которые  могли  бы  быть  вызваны 

длительным воздействием загрязнений окружающей среды нефтепродуктами.  

Вместе  с  тем,  для  половины  обследованных  в  2012 г.  участков  территории  РП № 16, 49, 67, 70, 

включая места падения с загрязнением керосином Т-1, определены пониженные показатели видового 

разнообразия  и  численности  фауны,  вследствие  недостатка  растительных  кормов  диких  животных, 

вызванного  техногенной  нарушенностью  растительного  покрова  в  целом  и  негативным  воздействие 

керосина Т-1, в частности. 




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   118   119   120   121   122   123   124   125   ...   130




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет