"М. А. Ильгамов1,2,3, М. М. Шакирьянов1"
"1Институт механики, Уфимский ФИЦ РАН, Уфа, 450054, Россия ilgamov@anrb.ru 2Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, Москва, 101990, Россия 3Башкирский государственный университет, Уфа, 450076, Россия"
Ключевые слова: трубопровод, пространственный изгиб, вибрация опор, положения упругого равновесия
Страницы: 183-192
Рассмотрены пространственные колебания трубопровода на двух опорах, вибрирующих в вертикальном направлении с одинаковыми амплитудами и фазами. Движение трубопровода включает вращение (качение) вокруг прямой, проходящей через опоры, и изгибную деформацию. Предполагается, что изгиб происходит в плоскости качения без деформации кручения. Использованы нелинейные уравнения изгиба и углового движения трубопровода. Изучено движение трубопровода, в случае когда влияние на изгиб внутреннего давления среды в трубе значительно больше влияния ее веса. По аналогии с маятником Капицы определены значения входных параметров, при которых верхнее и нижнее изогнутые положения трубопровода являются устойчивыми. Проведены численные расчеты для армированной магниевой трубы, заполненной метаном.
Предложены активные методы очистки шахтных вод, связанные с использованием различных современных технологических установок, таких как аэраторы и радиальные отстойники, которые обеспечивают повышение рН и снижение концентраций загрязняющих веществ в 10 - 50 раз. Пассивные методы очистки шахтных вод реализуются в виде каскада небольших прудов, обеспечивающих их дополнительную очистку за счет снижения скорости течения воды и увеличения времени взаимодействия загрязняющих веществ с реагентами. Реконструкция действующей системы с использованием трех ступеней очистки будет способствовать снижению загрязнения поверхностных и подземных вод, что позволит значительно улучшить экологическую обстановку и минимизировать ущерб гидросфере.
А.В. Марк
"Академия государственной противопожарной службы МЧС России, Москва, 129366, Россия a-v-mark@yandex.ru"
Ключевые слова: цилиндрическая дислокация, геометрическая теория дефектов, метрика, уравнения Эйнштейна
Страницы: 172-182
С использованием нелинейных уравнений теории упругости и геометрической теории дефектов исследована цилиндрическая дислокация в несжимаемом теле Муни - Ривлина. Цилиндрическая дислокация представляет собой два полых концентрических цилиндра, один из которых вставлен в другой и приклеен после соответствующей симметричной деформации. Проведено сравнение подходов классической теории упругости и геометрической теории дефектов, что позволило дать физическую интерпретацию тензорной плотности энергии импульса в уравнениях Эйнштейна для цилиндрической дислокации.
Проведен анализ значений параметров гидрологической модели HBV и выполнено сравнение оценок эффективности моделирования применительно к малым горным экспериментальным водосборам, расположенным в верхнем течении р. Уссури (Приморский край, Россия). Для каждого водосбора модель калибровалась для отдельных лет, затем для всего периода наблюдений. Полученные наборы параметров были применены для расчетов на независимых данных, полученных за периоды, не входившие в интервал оптимизации параметров. Калибровка модели показала, что оптимальный набор значений параметров для одного года может существенно отличаться от параметров для другого года в пределах одного водосбора. Адекватные оценки качества моделирования для полного периода наблюдений обеспечиваются применением наборов параметров, откалиброванных для сезонов с высокими паводками, вызванными ливневыми осадками. Периоды низкой и средней водности характеризуются относительно высокими погрешностями расчета стока, что снижает общую эффективность и надежность результатов при моделировании полного периода наличия данных. Показано, что для описания высокого стока моделью HBV достаточно 2-3 лет инструментальных наблюдений, включающих измерения как минимум одного-двух значимых паводковых событий. Формальный перенос параметров модели с одного малого водосбора на расположенные рядом подобные объекты возможен только для оценок экстремальных значений дождевых паводков. В остальных случаях данный подход чреват неадекватной структурой модельных компонентов водного баланса и грубыми ошибками в расчетах стока.
Проведено исследование изменения динамических вязкоупругих свойств силиконовой резины при добавлении малой доли (0,05; 0,10 %) однослойных углеродных нанотрубок. В области линейной деформации выполнены измерения модуля упругости и коэффициента потерь. Установлено, что добавление нанотрубок и старение материалов приводят к увеличению модуля упругости, а коэффициент потерь может как увеличиваться, так и уменьшаться.
Проведен анализ актуальных проблем декарбонизации энергетического сектора и перспективных путей решения экологических проблем, связанных с выделением СО2 при горении угля - одного из основных видов топлива для энергетических установок в мире и в особенности в России и Казахстане. Описаны технология и состав оборудования технологической линии низкотемпературной (не выше 75 °С) гидроконверсии энергетического угля в высококалорийное (теплота сгорания 45 МДж/кг), экологически чистое (очищенное от золы) жидкое гидрогенизированное угольное топливо (ГУТ) с низким содержанием углерода (менее 45 мас. %). Рассмотрены способы переработки угольного топлива в виде водоугольной суспензии. Обсуждены пути сохранения угольной отрасли, основанные на получении из энергетического угля гидрогенизированного угольного топлива с низкой себестоимостью, что обеспечит технически эффективный экологический чистый переход на низкоуглеродную энергетику с нулевым выбросом парниковых газов
А.П. Шпара, Д.А. Ягодников, А.В. Сухов
"Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия vmt1@mail.ru"
Ключевые слова: аэровзвесь, наночастицы, бор, распространение пламени
Страницы: 835-848
Выполнены моделирование распространения и расчет нормальной скорости фронта пламени по аэровзвеси частиц бора в зависимости от давления, коэффициента избытка окислителя и размера частиц с учетом изменения механизмов переноса тепла и массы при уменьшении размеров частиц от микро- до нанодиапазона. С использованием модели распространения фронта пламени по аэровзвеси частиц бора с учетом молекулярно-кинетического режима тепломассообмена проанализировано влияние и установлены зависимости нормальной скорости пламени от начального размера частиц бора, коэффициента избытка окислителя и давления. Выявлены условия и приведено обоснование наличия экстремумов и монотонных зависимостей, обусловленных сменой режима тепломассообмена в условиях сплошной среды на свободномолекулярный режим.
"В.В. Тарасов1, В.Н. Аптуков1,2"
"1АО "ВНИИ Галургии", ул. Сибирская, 94, 614000, г. Пермь, Россия vladislav.tarasov@uralkali.com 2Пермский государственный национальный исследовательский университет, ул. Букирева, 15, 614000, г. Пермь, Россия aptukov@psu.ru"
Ключевые слова: Лазерное сканирование, геомониторинг, шахтный ствол, бетонная крепь, оценка деформаций, оценка состояния крепи
Страницы: 188-195
Рассмотрены известные методы мониторинга бетонной крепи шахтных стволов и предложен способ проведения оперативных замеров перемещений внутренней поверхности бетонной крепи ствола, основанный на лазерном сканировании. Представлены результаты предварительной фильтрации и последующей обработки конкретных мониторинговых измерений двух стволов ПАО "Уралкалий" в виде оценки изменения диаметра ствола, окружной деформации, показателя эллипсности. Данные мониторинга могут эффективно использоваться для верификации математических моделей при численных расчетах деформаций и оценки прочности бетонной крепи ствола, в том числе в области сопряжений с горизонтальными выработками.
Предложена инженерная методика определения амплитуд колебаний при вихревом возбуждении, учитывающая зависимости коэффициента возбуждающей силы, числа Струхаля и логарифмического декремента колебаний от амплитуды колебаний сооружения, распределение корреляции пульсаций аэродинамической силы по длине строения и включающая методику Eurocode как частный случай. Показано, что разработанная методика, в отличие от известных, позволяет более достоверно рассчитывать амплитуды колебаний пролетных строений при вихревом возбуждении.
Представлен краткий обзор научно-исследовательской, организационной и педагогической деятельности известного географа - Юрия Петровича Михайлова, творческая активность которого связана с Институтом географии им. В.Б. Сочавы СО РАН (1961-2010 гг.). Рассмотрены области его научных интересов: теория и методы социально-экономической географии, проблемы природопользования, особенности развития отечественного аграрного сектора и сельских местностей, комплексное освоение таежных территорий России. Особо выделены в научном творчестве Ю.П. Михайлова вопросы изучения природных ресурсов, их оценки и картографирования, а также географическая экспертиза крупных проектов, исследование процессов, связанных с преобразованием среды обитания и прогнозированием последствий, охрана и воспроизводство природной среды. Авторами особо подчеркнуто, что пожеланием и напутствием научного творчества Ю.П. Михайлова будущим поколениям географов является нацеленность на применение системного подхода в географии. Представлена обширная география исследований ученого - Ленинградская область, Крым (субъекты-полигоны его первых полевых работ), в последующем - территории Сибири и Дальнего Востока. Отражены качественно-количественные параметры его публикационной активности, достижения в научно-исследовательской и организационной деятельности. Подчеркнуто, что работы Юрия Петровича Михайлова имеют непреходящее теоретико-методическое, конструктивное и мировоззренческое значение.
"А.В. Еделев1, Н.В. Юркевич1, В.Н. Гуреев1,2, Н.А. Мазов1"
"1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, г. Новосибирск, Россия edelevav@ipgg.sbras.ru 2Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: Рекультивация, нарушенные земли, отвал, хвостохранилище, вскрышная порода, вмещающая порода, экология, экологический ущерб, обзор
Страницы: 168-186
Представлен обзор научных публикаций и нормативных актов, связанных с рекультивационными мероприятиями на местах складирования отходов горнорудной промышленности в Российской Федерации. Рассмотрены вызываемые горными работами экологические, экономические и социальные проблемы. Показана роль рекультивации в восстановлении как продуктивности нарушенных земель, так и экосистемы в целом, обозначены методы и этапы проводимых мероприятий. Выявлены основные препятствия для успешной рекультивации. Отмечается, что основное внимание при повышении эффективности восстановительных мероприятий должно быть направлено на совершенствование правовых основ в области рекультивации.
Исследовано качество вод зал. Лиственничный по санитарно-микробиологическим показателям в период открытой воды в годы экстремальной водности оз. Байкал (2017-2021 гг.). Показано, что уровень фекального загрязнения в зал. Лиственничный не зависел от уровня и температуры воды, а менялся в зависимости от сезона и значимо различался на отдельных станциях отбора проб. В летне-осенний период наблюдалась значительно более высокая численность санитарно-показательных микроорганизмов по сравнению с весенним, что можно связать с возрастающей по ходу сезона антропогенной нагрузкой. Максимальные значения численности термотолерантных колиформных бактерий и энтерококков определены на станциях, где в озеро попадают неочищенные сточные воды. На других станциях, включая фоновую, в большинстве случаев отмечено соответствие качества вод требованиям СанПиН 1.2.3685-21. В межгодовой динамике различий в численности термотолерантных колиформных бактерий и энтерококков не выявлено. Установлено, что в период экстремально низкой водности Байкала (2017 г.) численность автохтонных и аллохтонных органотрофных микроорганизмов была значительно выше, чем в годы высокой водности (2018-2021 гг.). Кроме того, в осенний период численные значения обеих групп были близки, что может указывать на загрязнение вод зал. Лиственничный легкоразлагаемыми органическими веществами и на незавершенность процессов самоочищения.
М. Шекари1, А. Ханджанзадех2 1Университет им. Шахида Бехешти, Тегеран, Иран morteza.shekari1986@gmail.com 2Исламский университет Азад, Чалус, Иран amirkhanjanzadeh@gmail.com
Ключевые слова: двухосный солнечный трекер, контроллер со скручивающим скользящим режимом высокого порядка, фотоэлектрическая панель, солнечная энергия
Страницы: 194-206
Предложен новый двухосный трекер, предназначенный для точного отслеживания положения Солнца. Для управления трекером используется контроллер со скручивающим скользящим режимом, обеспечивающий ориентацию фотоэлектрической панели перпендикулярно направлению солнечного излучения. Контроллер со скручивающим режимом создает спиральную кривую, в результате чего уменьшаются время конвергенции и "болтанка" (вибрация) трекера. Следовательно, контроллер со скручивающим скользящим режимом высокого порядка повышает эффективность работы трекера и сглаживает его движение без необходимости дифференцирования по времени скользящей переменной. При тестировании эффективности работы предложенного трекера, управляемого контроллером со скользящим режимом, были рассмотрены различные значения мощности солнечного излучения и температуры. Результаты моделирования показали, что предлагаемый контроллер извлекает максимальную электрическую энергию из солнечного излучения. Для оценки эффективности работы предложенного трекера сконструирован и протестирован его прототип.
Микроканальные системы охлаждения получают широкое распространение благодаря своей эффективности. В работе проведено исследование кипения диэлектрической жидкости FC-72 в плоском микроканале высотой 66 мкм и шириной 10 мм. Нагрев осуществлялся тонкопленочным ITO-нагревателем, находящимся в непосредственном контакте с рабочей жидкостью. Исследованы режимы течения при кипении в широком диапазоне расходов жидкости. Показано, что режимы кипения в плоском микроканале существенно отличаются от режимов течения в круглых и прямоугольных мини- и микроканалах. Построены зависимости теплового потока от температурного напора. Исследована зависимость коэффициента теплоотдачи от теплового потока для различных режимов двухфазного потока.
Рассмотрена возможность крупнотоннажного прямого использования вскрышных пород в составах композитов для устройства конструктивных слоев технологических дорог горнорудных предприятий. Установлено, что вскрышные породы, модифицированные механически активированной золой уноса и стабилизирующей добавкой полимерной природы, имеют прочностные характеристики, соответствующие требованиям ГОСТ 23558-94, и обладают повышенными сроками обеспыливающего действия. Выявлено, что оптимальное содержание вяжущего и золы уноса в образцах составило 8 и 10 масс. % соответственно. Показано, что механическая активация золы в течение 1 мин способствует увеличению ее удельной поверхности в 2 раза. Морозостойкие композиты, модифицированные механически активированной золой и стабилизирующей добавкой (1 масс. %), имеют марки по прочности М20 - М40.
Рассмотрена модель зарождения кристаллической фазы на поверхности сферических частиц при охлаждении модифицированного расплава ниже температуры ликвидуса. Показана связь между величиной переохлаждения, размером зародышей, образующихся на поверхности частиц, и количеством затрачиваемой энергии. Проведено численное моделирование затвердевания модифицированного двухкомпонентного расплава алюминия в цилиндрическом тигле с рассмотрением термодинамических процессов, гетерогенного зародышеобразования и кристаллизации. Определены условия образования зародышей кристаллов размером как меньше, так и больше размеров частиц-затравок. Показано, что для эффективного модифицирования металла необходимо использование порошков с частицами максимально однородного размера. Достоверность предложенной модели подтверждена удовлетворительным совпадением результатов численного расчета с данными физического эксперимента.
С 8 по 11 июня 2022 г. в Санкт-Петербурге состоялась очередная ежегодная сессия Экономико-географической секции Международной академии регионального развития и сотрудничества (МАРС) «Регионализация и кластеризация в условиях переформатирования мирового порядка».
Д.Н. Чириков
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия d.n.chirikov@urfu.ru
Ключевые слова: феррогель, изгибная деформация, магнитное поле
Страницы: 193-200
Предложена модель статических поперечных упругих деформаций образца магнитного геля, имеющего форму сильно вытянутого цилиндра, находящегося под действием поперечного однородного магнитного поля и силы тяжести. Теоретические результаты, полученные в рамках предложенной модели, качественно согласуются с результатами лабораторных экспериментов
"А. Д. КИТОВ1, Е. Н. ИВАНОВ1, В. М. ПЛЮСНИН1, А. С. ГЛАДКОВ2, О. В. ЛУНИНА2, Е. В. СЕРЕБРЯКОВ2, А. М. АФОНЬКИН2"
"1Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия kitov@irigs.irk.ru 2Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия gladkov@crust.irk.ru"
Ключевые слова: георадар, толщина льда, объем льда, изменения площади ледника, юг Сибири, georadar, ice thickness, ice volume, changes in the area of the glacier, south of Siberia
Страницы: 158-166 Подраздел: МЕТОДИКА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Приведены результаты радиолокационного профилирования ледника Перетолчина в массиве Мунку-Сардык на юге Сибири в июне 2014 и мае 2016 гг., при котором использовался георадар «Око-2» с антенным блоком АБДЛ «Три тон» с частотой излучения 50 и 100 МГц. Определены толщина льда по профилям и объемы льда по площади сечений и расстояний между профилями. Вычислен объем льда в теле ледника Перетолчина, равный 0,007 ± 0,0019 км 3 . Ана литическим методом определен также объем льда по зависимости от типа ледника и его площади. Установлено, что корреляционная связь между объемом и площадью ледников выражена степенной функцией V = kS p . Рассчитанный с учетом разных коэффициентов средний объем льда составил 0,0061 км 3 . Зафиксирован объем льда по модели GlabTop, учитывающей форму поперечного сечения тела ледника: средний объем по двум сечениям (параболическому и эллип сов) - 0,0073 км 3 . Установлено, что за 110 лет с начала исследования морфологии ледника Перетолчина он умень шился в длину и по площади в два раза, а его объем сократился в 3,7 раза, нижняя граница открытой части ледника поднялась за это время на 184 м.
Е. И. КУЗЬМЕНКО, А. А. ФРОЛОВ, А. В. СИЛАЕВ
"Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия kuzmenko48@mail.ru"
Ключевые слова: геосистема, геом, автоматическое дешифрирование, контролируемая классификация, ГИС тех нологии, ландшафтная структура, geosystem, geom, аutomated interpretation, supervised classification, GIS technologies, landscape structure
Страницы: 154-161 Подраздел: МЕТОДИКА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Представлены методика и результаты изучения ландшафтной структуры северо-запада Западной Сибири на основе данных мозаики Хансена, состоящей из элементов, покрывающих всю территорию Земли. При исследовании данной территории использован синтез классических методов системного тематического картографирования, изложен ных в учении о геосистемах В. Б. Сочавы, и автоматизированного дешифрирования данных дистанционного зондиро вания и составления карт с использованием ГИС-технологий. Показан способ геоинформационного картографирования ландшафтной структуры с использованием программ MultiSpec и QuantumGIS с целью составления оперативных растровых ландшафтных карт. При составлении карты и легенды использовался принцип геомного системно-иерар хического представления территории как сложной многоуровневой структуры «снизу», от геосистем топологическо го уровня (групп, классов ландшафтных фаций) до геосистем регионального уровня (геомов, групп, классов геомов). Для составления оперативной растровой ландшафтной карты северо-запада Западной Сибири проведено многоуровневое автоматизированное дешифрирование мозаики Хансена и сопоставление ареалов (кластеров) на снимках с различны ми яркостными характеристиками ландшафтной структуры ключевых участков и стационарных физико-географи ческих профилей. Особенность этой разработки также представляет собой использование динамической классифика ции геосистем, основанной на изучении их переменных состояний. Такой подход позволяет контролировать изменения ландшафтной структуры и ее площадей, интенсивность антропогенных воздействий на лесные и болотные ландшаф ты, определять пределы допустимых нагрузок на геосистемы территории с высокой техногенной нагрузкой нефтега зового комплекса, какой является северо-запад Западной Сибири. Благодаря автоматизированной обработке данных на основе контролируемой классификации территориальных объектов возможно устранить неточности, возникающие при визуальном дешифрировании изображения. Растровые ландшафтные карты могут использоваться как для даль нейшего создания векторных карт, так и в качестве оперативной информационной основы для целей рационального природопользования и охраны окружающей среды.
Впервые представлены данные структурного анализа речных бассейнов Верхнего Приангарья, определены про странственные особенности распределения значений структурных индексов бассейнов третьего порядка. В качестве репрезентативного участка для выявления особенностей структуры речных бассейнов маловодной закарстованной области использован бассейн р. Оёк (правый приток р. Куды). С помощью методического подхода, основанного на хортон-анализе, определены основные структурные показатели бассейна - индексы бифуркации, длин, площадей, уклонов, геоморфологической работы - для бассейнов третьего порядка. При картографировании территории ис пользовалась методика автоматизированного выделения водосборных бассейнов по ЦМР SRTM v.4 с последующей обработкой данных в ГИС SAGA. Анализ распределения индексов показал наибольшую расчлененность западной части бассейна в верхних звеньях эрозионной сети. Определено, что наибольшей однородностью структурных индексов ха рактеризуются бассейны третьего порядка, расположенные в западной части бассейна Оёка в пределах Иркутско Черемховской равнины, а наибольшим разнообразием в распределении структурных индексов обладают бассейны Ку динской депрессии. Анализ распределения показателей геоморфологической работы показал, что значительная часть переноса вещества выполняется руслами первого порядка западной части бассейна. Был проведен анализ территории по распределению бассейнов с различной потенциальной способностью к накоплению/выносу вещества. По этому по казателю большинство бассейнов определяются как транзитные, бассейны-накопители занимают треть территории и сосредоточены в пределах Иркутско-Черемховской равнины в южной части бассейна. Два бассейна-сбрасывателя, небольшие по площади, расположены в северной части бассейна.
Рассматриваются предприятия топливно-энергетического комплекса Республики Тыва, в котором угольная про мышленность и теплоэнергетика играют ведущую роль. Комплекс представляет собой важнейший сектор экономики и в то же время оказывает серьезное негативное воздействие на окружающую среду. Уголь, добываемый на терри тории республики, в настоящее время используется преимущественно для выработки тепловой энергии. Тыва испы тывает дефицит электроэнергии, погашаемый за счет поступления из Единой энергосистемы Сибири. Приведена характеристика угледобывающих предприятий и объектов теплоэнергетики. Для экологической оценки первых при няты наиболее значимые показатели, такие как способ разработки и площадь нарушенных земель, а для оценки вто рых, наряду с площадью нарушений, учитываются объемы выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. Приводятся данные по загрязнению почв и грунтов, подземных вод, снега и атмосферного воздуха. Наиболее значительные эколо гические проблемы выявлены на Каа-Хемском угольном разрезе и в зоне влияния Кызылской ТЭЦ, расположенной в чер те городской застройки г. Кызыл. Рассмотрены мероприятия, направленные на снижение экологической напряжен ности. Результаты исследования отображены на экологической карте. Для ее составления разработан оригинальный картографический язык, представленный системой внемасштабных графознаков для отображения месторождений угля, воздействия горнодобывающих предприятий на окружающую среду, отображения предприятий теплоэнергети ческой промышленности и их экологических показателей. Площадным картознаком показана плотность нарушений по муниципальным образованиям. Полученные материалы расширяют методы тематического картографирования и мо гут найти применение при управлении природопользованием.
В. Ю. АБАКУМОВА, О. Ф. МАЛЫХ, И. Л. ВАХНИНА
"Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, ул. Недорезова, 16А, Чита, 672014, Россия faith-sh@mail.ru"
Ключевые слова: усыхание древесной растительности, березняки, засушливость климата, цифровая модель рельефа, геосистема, drying of tree vegetation, birch forests, aridity of climate, digital elevation model, geosystem
Страницы: 163-170 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
С 1999 по 2011 г. в бассейне р. Онон усилилась засушливость климата, что привело к существенным изменениям водно-теплового режима геосистем, истощению запасов влаги в почве, снижению уровней грунтовых вод, уменьшению речного стока. Массовое усыхание березняков показало их уязвимое положение в степных и лесостепных районах бассейна. Для выявления территориальных закономерностей климатогенной динамики древесной растительности с помощью геоинформационных методов был проведен анализ рельефа и построена карта, отражающая совместное влияние трех параметров рельефа - абсолютной высоты, расчлененности, положения относительно направления переноса влаги воздушными массами. Установлено, что состояние березняков ухудшается от вершин хребтов к впа динам и межгорным котловинам, а также от горного обрамления к центру бассейна. Самые неблагоприятные условия сформировались в плоских, слаборасчлененных внутренних районах, наиболее защищенных от влагонесущих западных воздушных масс. Это подтверждается результатами натурных исследований по оценке жизненного состояния берез няков исследуемой территории.
"Н. В. ЕФИМОВА1,2, И. В. МЫЛЬНИКОВА1,2, В. В. ПАРАМОНОВ3, М. В. КУЗЬМИНА4, В. И. ГРЕБЕНЩИКОВА5"
"1Иркутский научный центр СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, Россия medecolab@inbox.ru 2Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований, 665827, Ангарск, а/я 1170, Иркутская обл., Россия 71miv@rambler.ru 3Институт динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, Россия slv@icc.ru 4Центр гигиены и эпидемиологии в Иркутской области, 664033, Иркутск, ул. Трилиссера, 51, Россия sgm@sesoirk.irkutsk.ru 5Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1, Россия vgreb@igc.irk.ru"
Ключевые слова: Иркутская область, химические вещества, загрязнение, окружающая среда, агрегированный риск для здоровья населения, Irkutsk Region, chemicals, pollution, environment, the aggregative health risk
Страницы: 99-103 Подраздел: СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Представлены данные о специфике химического загрязнения атмосферного воздуха, почвы, питьевой воды сельских и урбанизированных территорий Иркутской области. Полученные материалы составили основу «Информационно аналитической базы данных: Оценка медико-экологической обстановки и выявление зон высокого риска на территории Байкальского региона». К числу приоритетных контаминантов атмосферного воздуха урбанизированных территорий относятся: бенз(а)пирен, формальдегид, взвешенные вещества, диоксид азота. Не отвечающее гигиеническим требо ваниям качество питьевой воды чаще регистрируется в сельских населенных пунктах, что связано с природным по вышенным содержанием железа, марганца и антропогенным загрязнением соединениями азота. Содержание химических элементов в почве населенных мест не превышает ПДК, но в зоне влияния предприятий цветной металлургии сфор мировались зоны техногенного загрязнения, в которых значительно превышено фоновое содержание контаминантов. Рассчитаны уровни агрегированного системного токсического риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих объекты среды обитания (атмосферный воздух, питьевую воду, почвенный покров). Установ лено, что значительный вклад в агрегированный токсический риск вносят химические вещества, поступающие в ор ганизм ингаляционным путем. Риск системных токсических эффектов при ингаляционном воздействии химических веществ на урбанизированных территориях оценивается как «высокий». К числу наиболее загрязненных территорий по суммарному риску для здоровья относятся города: Братск, Иркутск, Усолье-Сибирское, Шелехов. Величина агре гированного риска на сельских территориях региона соответствует допустимому уровню.
"Н. В. РОГОВСКАЯ1,2, Р. В. ФИЛИППОВ1"
"1Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия rogovskayan@inbox.ru 2Иркутский государственный университет, 664003, Иркутск, ул. Карла Маркса, 1, Россия"
Ключевые слова: оз. Байкал, сельское хозяйство, посевные площади, валовой сбор сельскохозяйственных культур, растениеводство, животноводство, Lake Baikal, agriculture, sown areas, gross harvest of agricultural crops, plant-growing, livestock husbandry
Страницы: 151-157 Подраздел: ПРОБЛЕМЫ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЗОНЕ БАЙКАЛЬСКОЙ ПРИРОДНОЙ ТЕРРИТОРИИ
Центральная экологическая зона Байкальской природной территории включает в себя Байкал с островами, при легающую к озеру водоохранную зону, а также особо охраняемые природные территории. К побережью Байкала при мыкают 10 особо охраняемых природных территорий - три заповедника, два национальных парка, пять заказников, вследствие чего ведение здесь хозяйственной деятельности имеет экологические ограничения. В центральной экологичес кой зоне основной объем сельскохозяйственного производства сосредоточен на территории районов Иркутской области и Республики Бурятия. Ведущие отрасли сельскохозяйственной деятельности - животноводство, производ ство зер новых и овощей. Растениеводство в основном является вспомогательной деятельностью, обеспечивающей фор мирование кормовой базы или внутреннее потребление. Сельскохозяйственное производство в исследуемом регионе по казано в разрезе административных районов (муниципальных образований), входящих в состав центральной экологической зоны: в Иркутской области - Иркутского, Слюдянского и Ольхонского; в Республике Бурятия - Баргузинского, Кабанско го, Северо-Байкальского и Прибайкальского. Рассмотрена территориальная дифференциация развития сельского хо зяйства районов, выделены особенности его отраслевой структуры. Проведен анализ структуры посевных площадей, а также валового сбора зерновых и зернобобовых культур, картофеля и овощей открытого грунта в хозяйствах всех категорий с 1990 по 2014 г. Показаны особенности развития таких типичных для Иркутской области и Республики Бурятии отраслей животноводства, как выращивание крупного рогатого скота, овцеводство и коневодство.
Методами сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового и рентгеноструктурного анализа исследованы морфология и структура углеродного каркаса в ряду: каменноугольный пек (КУП) - α-фракция КУП - карбонизат α-фракции КУП после нагрева до 1200 °С. Определены рентгеноструктурные параметры: продольные и поперечные размеры ламелей и толщина пакетов, расстояния между ламелями и количество ламелей в формируемых пакетах. Показано, что в процессе образования полукокса при нагревании КУП происходит упорядочение двухмерных структур углеродного каркаса в трехмерные пакеты. Установлено, что структура углеродного каркаса КУП и его α-фракции представлена турбостратной и графитоподобной фазами. Величины размеров пакетов, формируемых ламелями в процессе структурирования, в поперечном направлении составляют в исследуемых образцах порядка 18-25 Å, а в продольном направлении - 46-63 Å, среднее расстояние между ламелями в исследуемых образцах - 3.46-3.52 Å.
В представленной работе с помощью искусственной нейронной сети исследуется теплопроводность систем хладагентов из трех различных гидрофторолефинов: R1234yf, R1234ze (E) и R1233zd(E). Всего для обучения и тестирования модели было использовано 4395 точек данных по теплопроводности жидкости и пара при различных температурах (в диапазоне от 241,92 до 344,46 K) и давлениях (в диапазоне от 0,068 до 21,73 МПа). Во входном слое использовалось пять нейронов, в скрытом слое - пятнадцать, в выходном слое - один. На скрытом и выходном слоях сети применялись соответственно алгоритм байесовской регуляризации обратного распространения ошибки, а также логарифмическая сигмоидная передаточная функция и линейная передаточная функция. В качестве входных переменных рассматривались температура, давление, реализованная мощность нагрева, фактор ацентричности и дипольный момент. Оптимальные величины параметров были получены методом поиска весов. Средние абсолютные относительные отклонения и коэффициент корреляции составили соответственно 1,48 и 0,9998. Таким образом, исследование показало, что модель искусственной нейронной сети представляет собой отличную альтернативу другим имеющимся моделям для точной оценки теплопроводности различных систем хладагентов.
Н.С. Астапов, В.Д. Кургузов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия nika@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: квазихрупкое и квазивязкое разрушение, критерий разрушения, зона предразрушения, средний диаметр зерна структурированного материала, упругопластический материал, предельная деформация
Страницы: 189-198
Помощью подхода Нейбера-Новожилова и уточненной модели Леонова-Панасюка-Дагдейла с ненулевой шириной зоны предразрушения исследуется прочность прямоугольной пластины с двумя краевыми трещинами при нормальном отрыве. Используется сдвоенный дискретно-интегральный критерий прочности, так как в поле напряжений в окрестности вершины трещины имеется особенность. В вершине реальной трещины выполняется критерий разрушения для предельной деформации, а в вершине модельной трещины - критерий для нормальных напряжений. Проанализированы определяющие уравнения аналитической модели. Найдены простые формулы для разрушающей нагрузки при квазихрупком и квазивязком разрушении. Для плоского напряженного состояния построены кривые разрушения пластины
Заметным прецедентом среди эколого-экономических событий страны минувшего года стало издание коллективной монографии «Изменения климата и экономика России: тенденции, сценарии, прогнозы»[5]. В книге обобщены результаты многолетних исследований отечественных ученых - климатологов, географов, экономистов, медиков - актуальнейших проблем климатических изменений и адаптации к ним российской экономики. Для этого на основе сопряженных естественно- и общественно-научных (социогуманитарных) методов и приемов анализа разработана единая методология.
Представлены результаты исследований свойств связующих реагентов отечественного производства для пылеподавления хвостохранилища на примере одного из предприятий горнопромышленного комплекса Мурманской области. Определены динамика набора прочности образованных покрытий, изменение прочности в режиме “увлажнение - высыхание”, оценено влияние реагентов на водопроницаемость обработанного материала хвостов, проведено выщелачивание полимеризовавшихся концентратов в слабокислой и щелочной среде. Показана необходимость проведения комплексного исследования для обоснованного выбора связующего реагента.
В.Е. Мессерле1,2,3,4, О.А. Лаврищев3, А.Б. Устименко1,3,4, М.Н. Орынбасар1,3,4 1Институт проблем горения, Алматы, Казахстан ust@physics.kz 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия 3Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан lavr@physics.kz 4Научный производственно-технический центр «Жалын», Алматы, Казахстан orynbasarmaga@gmail.com
Ключевые слова: отходы, резиновый порошок, плазмохимическая переработка, газификация, синтез-газ, эксперимент, термодинамический расчет, кинетический расчет
Страницы: 631-635
Представлены результаты термодинамических, кинетических расчетов и экспериментальных исследований плазменной переработки резинового порошка из использованных автопокрышек, продемонстрировавшие перспективность использования плазмохимической технологии газификации этого порошка с получением энергетического газа. Выполнено сопоставление результатов эксперимента и расчетов, показавшее хорошую согласованность.
В. И. Ризов
Университет архитектуры, гражданского строительства и геодезии, София, Болгария v_rizov_fhe@uacg.bg
Ключевые слова: продольная трещина, вязкоупругая модель, балочная конструкция, неоднородность, нелинейная пружина, нелинейный демпфер
Страницы: 188-194
Исследуется продольное разрушение неоднородной консольной балочной конструкции на основе нелинейной вязкоупругой модели, учитывающей зависимость свойств материала от деформации. Вязкоупругий элемент представляет собой параллельно соединенные нелинейную пружину и нелинейный демпфер. Модуль упругости нелинейной пружины и коэффициент вязкости нелинейного демпфера зависят от деформации. Для подтверждения правильности вычисления скорости выделения энергии деформации используется закон сохранения энергии
Т.Н. Матвеева, В.А. Минаев, Н.К. Громова
"Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия tmatveyeva@mail.ru"
Ключевые слова: Сульфидные минералы, оптическая, электронная и лазерная микроскопия, морфолиндитиокарбамат, экстракт борщевика
Страницы: 168-175
Методами оптической, сканирующей электронной и лазерной микроскопии получены новые экспериментальные данные о характере формирования адсорбционного слоя хелатообразующего реагента МДТК и экстракта борщевика на поверхности сульфидных минералов, входящих в состав поликомпонентных руд. Установлено избирательное закрепление МДТК на халькопирите с образованием устойчивого нерастворимого в воде комплексного соединения с медью, равномерно покрывающего всю поверхность минерала. На поверхности пирита впервые определено интенсивное образование темно-коричневых кристаллов продукта окисления МДТК - диморфолинтиурамдисульфида, химически адсорбированного на минерале и устойчивого к многократной отмывке водой. Морфолиндитиокарбамат не взаимодействует с поверхностью арсенопирита и шеелита и не образует устойчивых фаз реагента с компонентами в составе этих минералов. Экстракт борщевика не десорбирует МДТК и фиксируется на предварительно адсорбированном собирателе в виде тонкой голубоватой пленки, исчезающей при отмывке водой. На арсенопирите и шеелите обнаруживается незначительное количество отдельных мелких “вкраплений” борщевика.
Для эффективного использования солнечной энергии необходима точная оценка поступающего потока солнечной радиации. Проводится сравнение точности среднемесячных оценок потока суммарной солнечной радиации базы данных реанализа ERA5, базы данных на основе спутниковых наблюдений SYN1deg, данных климатических справочников и регрессионных моделей по семи населенным пунктам востока России. В исследовании участвуют две известные регрессионные модели, включающие параметры внеатмосферной солнечной радиации, общей облачности, влажности воздуха, минимальной и максимальной температуры воздуха, атмосферного давления, а также новая регрессионная модель, включающая дополнительно параметры нижней облачности и высоты солнца. Сравнение баз данных и регрессионных моделей по точности проводится путем сопоставления с данными наземных измерений метеостанций. Выполнен расчет показателей средней абсолютной, среднеквадратичной ошибки и средней ошибки смещения. Результаты сравнения показали, что данные климатических справочников за период с 1937-1957 гг. по 1980 г. имеют наименьшее отклонение от оценок среднемесячного потока суммарной солнечной радиации за 2006-2020 гг. в большинстве из рассмотренных пунктов. Среднемесячные оценки потока суммарной солнечной радиации ERA5 имеют большую точность в сравнении с данными SYN1deg в пяти из семи рассматриваемых пунктов. Предложенная в исследовании новая регрессионная модель позволяет обеспечить большую точность месячных оценок потока суммарной солнечной радиации в сравнении с данными SYN1deg, а также в сравнении с данными ERA5 для большинства рассмотренных пунктов.
В.Ю. Ульяницкий, Д.К. Рыбин, А.Ю. Ларичкин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия ulianv@mail.ru
Ключевые слова: порошковое напыление, стеклянная дробь, наклеп, глубина наклепа, микротвердость, метод Альмена, остаточные напряжения
Страницы: 179-193
С целью исследования наклепа, происходящего в процессе нанесения покрытий, получаемых методом напыления порошкового материала, проведены эксперименты по дробеструйной обработке стеклянной дробью стальных тестовых полосок на детонационном комплексе CCDS2000. Получены экспериментальные зависимости глубины наклепа δ и величины остаточных напряжений σ в наклепанном слое от параметров обработки (размера, плотности и скорости частиц, прочности материала тестовой полоски). Предложены инженерные формулы для расчета значений δ и σ.
Показана широта применения активных углей (АУ) во многих сферах экономики, экологии и обороны страны. Отмечены уникальные физико-химические характеристики АУ и представлено современное их определение. Установлено, что в настоящее время Российская Федерация существенно отстает по объему производства АУ от промышленно развитых стран. Обращено внимание к каменным углям Кузбасса как сырью для многотоннажного производства АУ, рассмотрены различные технологии получения на их основе АУ.
Представлено однокритериальное моделирование поставок известняка в условиях изменяющейся структуры теплоэнергетического комплекса Сербии. Проанализированы различия между многоатрибутным и однокритериальным решениями.
В.Д. Кургузов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия kurguzov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: смешанное нагружение, излом траектории трещины, квазихрупкое разрушение, зона предразрушения, критическая нагрузка, кривые разрушения
Страницы: 155-167
Исследован процесс возникновения внутренней трещины смешанного типа (I и II моды разрушения) в стенке трубы из идеального упругопластического материала под действием комбинированных нагрузок растяжения (сжатия) и изгиба. Процесс разрушения таких материалов описан с помощью модифицированной модели Леонова - Панасюка - Дагдейла, в которой используется дополнительный параметр - поперечник зоны пластичности (ширина зоны предразрушения). Рассмотрен случай сложного нагружения, когда траектория трещины обязательно искривляется, поэтому угол излома траектории определяется с использованием силового интегрального критерия на основе асимптотики поля напряжений в окрестности вершины трещины. Для получения критических параметров разрушения предложен двухпараметрический (сдвоенный) критерий прочности в случае сложного напряженного состояния. Проведен анализ параметров, входящих в полученную аналитическую модель. Безразмерные геометрические параметры конструкции найдены численно методом конечных элементов. Построены диаграммы квазихрупкого разрушения
"В.Л. Гаврилов1, С.М. Ткач2"
"1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия gvlugorsk@mail.ru 2Институт горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН, Якутск, Россия tkach@igds.ysn.ru"
Ключевые слова: Уголь, запасы, восточная часть России, геотехнология, добыча, потребление, экология, волатильный рынок, качество
Страницы: 198-206
Изучаются тенденции и особенности освоения месторождений угля в восточных регионах России. Анализируются используемые и планируемые к применению решения компаний по добыче и поставкам на конкурентные рынки угольной продукции: рядовое топливо, концентрат, промпродукт. Рассматриваются подходы к рациональному управлению горно-обогатительными комплексами при работе в составе цепочек поставок и обеспечению требуемого уровня качества добываемого и поставляемого потребителям твердого топлива.
А.Т. Напрасников
Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия baikal1936@yandex.ru
Ключевые слова: критические состояния, оптимальные состояния, энтропия, универсальный закон Шелфорда-Либиха, эквифинально-сингулярная модель геосистем, физико-географический процесс
Страницы: 182-191
Предложено введение в географию и биологию нового термина «сингулярность», обозначающего завершающий и преобразующий процесс состояний природных систем и по важности содержания равного понятию «эквифинальность». Осуществлен анализ взаимообусловленности эквифинального и сингулярного состояний в едином цикле природных и природно-хозяйственных процессов локального, регионального и глобального масштабов. Термин «сингулярность» широко используется в астрофизике, где обозначает формирование предельного, завершающего состояния космосистем, которое обеспечивает переход в иное, последующее состояние (вид) при масса-энергетическом всплеске. В связи с этим необходимо уточнить с географических позиций определение и соотношение понятия «сингулярность» с эквифинальностью, обосновать связь и непротиворечивость его трактовки с положениями геосистемной теории. Выявлено место сингулярности в организации геосистем, установлена значимость взаимообусловленности эквифинальных и сингулярных состояний процессов и явлений в пространственно-временных масштабах ландшафтной оболочки. Обоснована эквифинально-сингулярная модель геосистем как единой формы целостных природных систем географии и биологии, базирующаяся на концепции оптимума физико-географического процесса и универсальном законе Шелфорда-Либиха. Выявлен малый геосистемный цикл, формирующий последующие секции, блоки и большой круговорот вещества и энергии планеты в целом.
На массивном изопериболическом калориметре смешения измерен инкремент энтальпии и определена теплоемкость сплавов Na15Pb4 и Na50Pb50 в интервале температур 430 - 1075 K, включающем твердое и жидкое состояния. Установлено, что значения теплоемкости расплавов существенно превышают расчеты этой величины по законам для идеального раствора и это отличие уменьшается с ростом температуры. Полученные результаты подтверждают существующие представления об образовании в расплавах систем щелочных металлов со свинцом различных комплексов с частично ионным характером межатомного взаимодействия.
Е.В. Софронова1, О.А. Аненхонов2, В.В. Чепинога3, А.П. Софронов1 1Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия aronia@yandex.ru 2Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ, Россия anen@yandex.ru 3Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия victor.chepinoga@gmail.com
Ключевые слова: карта растительности, зоогеографическое картографирование, клопы, сообщества вяза японского, Восточное Прибайкалье
Страницы: 136-145
Приведены результаты картографирования ценотических групп полужесткокрылых насекомых (клопов) на основе геоботанической карты. Для ключевого участка (о. Сенокосный, р. Селенга, Восточное Прибайкалье) составлена геоботаническая карта, которая включает восемь номеров легенды, соответствующих выделам растительности уровня групп ассоциаций, две из которых содержат производные (пирогенные) варианты. Для каждой группы растительных ассоциаций было выявлено население полужесткокрылых насекомых. Всего на о. Сенокосном зарегистрировано 62 вида клопов. По сравнению с группами ассоциаций растительности для клопов были выделены также и экотонные места обитания, образующиеся вдоль границы между плотносомкнутыми японсковязовыми мезофильнотравяными лесами и примыкающими к ним лугами. С использованием коэффициента Сьеренсена рассчитано сходство состава населения клопов разных растительных ассоциаций. Пирогенные варианты вязовых мезофильнотравяных лесов и ивняков травяных по населению полужесткокрылых объединились в один кластер с высоким коэффициентом сходства. Также в один кластер объединились экотоны и вязовые мезоксерофильнотравяные леса. На основе полученных данных была составлена карта населения полужесткокрылых насекомых, которая включает девять номеров легенды. В основном пространственная структура населения клопов подчиняется распространению растительных сообществ. Однако в отдельных случаях наблюдаются различия в распределении видов клопов от выделов карты растительности, например для экотонных мест обитания. Установлено, что в результате низовых пожаров из населения постпирогенных мест обитания выпадает большинство характерных видов клопов, населяющих растительный опад, поверхность почвы и травяной ярус, при этом в последнем усиливается роль мезоксерофильных видов, населяющих открытые биотопы. Использованный метод сопряженного картографирования может применяться для создания карт населения беспозвоночных различных территорий.
Представлены результаты экспериментальных измерений температуры пламени при наличии импактной поверхности и жидкой фазы, добавленной в поток. Для измерения температуры использовались методы на основе лазерно-индуцированной флюоресценции. Для пламени предварительно перемешанной метановоздушной смеси при значениях стехиометрического коэффициента Φ = 0,92 и числа Рейнольдса Re = 1000 обнаружена зона обратного течения вблизи импактной поверхности в случае, когда эта поверхность расположена на расстоянии от среза сопла, равном трем калибрам. С использованием метода лазерно-индуцированной флюоресценции измерено поле температуры газокапельного пламени
Рассмотрен технологический процесс извлечения монацита и циркона. Установлено, что из прибрежного песка с содержанием 0.0096 % монацита и 0.028 % циркона можно получить концентрат монацита с содержанием 97.90 % и извлечением 61.20 % и концентрат циркона с содержанием 98.70 % и извлечением 21.50 %.
Г.И. Михасев
Харбинский технологический институт, Харбин, Китай mikhasev@hit.edu.cn
Ключевые слова: микро- и нанобалки, теория поверхностной упругости, асимптотическое интегрирование, сдвиг, уравнение движения, собственные колебания
Страницы: 214-225
Рассматривается малоразмерная упругая изотропная полоса-балка, нагруженная переменными объемными и поверхностными силами. На лицевых поверхностях учитываются поверхностные касательные напряжения и инерция в рамках поверхностной теории упругости Гуртина - Мурдоха. Методом асимптотического интегрирования уравнений двумерной теории упругости по толщине полосы выводятся асимптотически корректные уравнения, описывающие длинноволновую изгибную деформацию микро- и нанобалок с учетом сдвигов и поверхностных эффектов. Исследуется влияние поверхностных напряжений и инерции на нижний спектр собственных колебаний металлических микро- и нанобалок. Показано, что поверхностная инерция оказывает такое же влияние на спектр собственных частот изгибных колебаний, как и поверхностные напряжения
Д. Чжоу1, Х. Ян1, О.Г. Савичев1, К. Джин2, Ю. Ву2, А.А. Хващевская1 1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия 929177582@qq.com 2Научно-технический университет Куньмина, Куньминь, КНР teacher_2005@126.com
Ключевые слова: эколого-геохимическое состояние, подземные и поверхностные водные объекты, ветланды, самоочищение, Восточный Китай
Страницы: 186-194
Проанализированы данные о химическом составе вод ветландов, подземных и речных вод на водосборе оз. Поян (Китай), полученные в процессе российско-китайских гидрогеохимических исследований 2013-2022 гг. Основной объем лабораторных работ выполнен в Томском политехническом университете с использованием масс-спектрометрического метода с индуктивно связанной плазмой. Показано, что неиспользуемые в хозяйственном отношении ветланды являются источником поступления в подземные воды верхней гидродинамической зоны органических веществ и продуктов их трансформации. Установлено и антропогенное влияние на поверхностные и подземные воды, проявляющееся в резком увеличении концентраций некоторых химических элементов и их соединений. В то же время выявлена значительная способность водных объектов региона к самоочищению. Так, в меженные периоды 2019 и 2022 гг. отмечено снижение концентраций As, Cd, Ni, Sb, V, Mo, W в водах р. Цзиньдзян в 17-120 раз и более уже в 100-200 м ниже по течению от выпусков сточных вод. На основе анализа результатов измерений, термодинамических расчетов, математического моделирования гидрогеохимических процессов и опубликованных материалов других авторов сделан вывод о том, что наиболее вероятное объяснение такой способности - это сочетание осаждения малорастворимых веществ (гуматов и карбонатов кальция и магния, глинистых минералов) при суммарном содержании растворенных солей более 300-400 мг/дм3, соосаждения ряда микроэлементов, возрастающего с уменьшением действующего диаметра частиц отложений (0,003 мм и менее) и вовлечения выведенных из раствора веществ в биогеохимические процессы, интенсивность которого возрастает в благоприятных климатических условиях (таких, как на водосборе оз. Поян).
Сброс неочищенных или недостаточно очищенных канализационных стоков в водные объекты приводит к их загрязнению, способствуя появлению и распространению вирусов и бактерий, негативно воздействующих на экосистему. Одним из показателей загрязнения воды патогенными микроорганизмами являются ионы аммония. Для очистки сточных вод от этого загрязнителя широкое распространение получил сорбционный метод с использованием отходов производства в качестве предшественников сорбентов. В статье приведены результаты исследований прокаленного сорбента на основе золошлаковых отходов предприятий теплоэнергетики для очистки от ионов аммония (концентрация NH4+ = 21 мг/дм3) реальных сточных вод, сбрасываемых в реку Кубань в черте Краснодара. Исследовано влияние продолжительности сорбции (10, 30, 60, 90, 150 и 180 мин) и дозы сорбента (0.5, 1, 2, 3 и 5 г) на эффективность очистки. Обработка экспериментальных данных проведена на основе уравнений кинетики. Показано, что уравнение псевдопервого порядка (Лагергрена) наилучшим образом описывает экспериментальные данные сорбции по сравнению с уравнением псевдовторого порядка (Хо и Маккея) и уравнением Еловича. Установлено, что внутридиффузионная адсорбция является лимитирующей стадией. Эффективность очистки составила 72.8 % при дозе сорбента 5 г на 50 см3 раствора и времени сорбции 180 мин. Показано, что доза сорбента оказывает влияние на время достижения фазового равновесия между раствором и прокаленным сорбентом. Чем больше доза сорбента, тем больше центров адсорбции занимают ионы аммония в единицу времени, и, следовательно, при фиксированной концентрации ионов аммония в исходном растворе потребуется меньше времени сорбции для достижения равновесия. Для реальных сточных вод время достижения равновесия превышает найденное экспериментально на модельных смесях при малых дозах сорбента. Подтверждена целесообразность применения прокаленного сорбента для очистки реальных сточных вод.
"Т.И. Турдиев1, А.Г. Низамиев2"
"1Российский государственный социальный университет - филиал в г. Ош, Ош, Кыргызстан talaai@mail.ru 2Ошский государственный университет, Ош, Кыргызстан nizamiev@oshsu.kg"
Ключевые слова: производство экологически чистой продукции, экологизация, конкурентоспособность, экологическая безопасность, «зеленая» экономика, природный капитал
Страницы: 165-172
Проанализированы факторы и условия экономического и ресурсно-экологического характера. Сделан вывод о том, что сокращение масштабов бедности в Кыргызстане играет ключевую роль с точки зрения устойчивого развития и стратегической безопасности страны. В статье выявлены резервы экономики Кыргызстана для укрепления потенциала природного капитала региона. Уточнены региональные факторы для развития стратегии достижения социально-экономической и экологической безопасности страны. Показано, что цифровизация, комплексно улучшая социально-экономические условия хозяйствования, благотворно влияет на процессы инновационной модернизации Кыргызстана, способствует совершенствованию региональной политики по достижению социально-экономической стабилизации. Установлено, что республика обладает уникальными рекреационными ресурсами и большим потенциалом развития туристской бизнес-деятельности. В силу наличия ресурсов в регионах страны именно туристская деятельность способна выступить альтернативным способом для социально-экономической активности населения и средством снижения уровня бедности населения. Показаны некоторые социально-экономические и региональные особенности туризма в Кыргызстане с учетом специфики обеспечения социо-эколого-экономической безопасности. Обоснована значимость туризма и рекреации с точки зрения социо-эколого-экономической стабилизации региона. В условиях наличия груза накопленных в прошлом эколого-экономических проблем в регионах Кыргызстана развитие туристской отрасли выступает существенной предпосылкой экологизации экономики. Отрасль может стать неким локомотивом «зеленой» экономики страны в условиях повышенной уязвимости и ограниченности ассимиляционной емкости горных территорий страны.
С.С. Симаков1,2,3 1Институт вычислительной математики им. Г. И. Марчука РАН, Москва, Россия simakov.ss@phystech.edu 2Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Россия 3Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова (Сеченовский университет), Москва, Россия
Ключевые слова: гиперболические уравнения, законы сохранения, коронарный кровоток, гемодинамические индексы, фракционный резерв кровотока
Страницы: 191-202
Проводится анализ эффективности использования одномерных сетевых моделей для виртуальной оценки гемодинамических индексов, значения которых широко используются в клинической практике для принятия решения при выборе стратегии лечения ишемической болезни сердца при стенотическом поражении коронарных артерий. Показано, что в рамках существующих подходов возможна оценка гемодинамических индексов на основе клинических данных, собранных без вмешательства в организм, с точностью, сравнимой с точностью входных данных и непосредственных измерений. Также показана важность учета состояния микроциркуляторного русла миокарда и его влияния на интерпретацию результатов моделирования и непосредственных измерений в клинике
В статье представлены результаты экспериментальных исследований уничтожения инфицированных медицинских материалов с помощью низкотемпературной плазмы. Показана возможность использования плазменной технологии для переработки инфицированных медицинских отходов. При плазменном уничтожении указанных материалов происходит их гарантированное биологическое обеззараживание с получением химически инертного безопасного шлака.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
