Методами сканирующей электронной микроскопии, ЯМР-спектроскопии, рентгеновской дифрактометрии, термического анализа, хромато-масс-спектрометрии проведены исследования состава, структуры и морфологии частиц порошков α2-фракции, выделенной по методике избирательно растворимых групп из среднетемпературного каменноугольного пека. Показано, что α2-фракция представляет собой преимущественно смесь конденсированных ароматических соединений, содержащих гетероатомы N, O и S, при этом сера содержится в основном в виде термоустойчивых тиофеновых соединений. Исследование частиц кокса, образующихся в процессе термолиза α2-фракции, показало, что в интервале температур от 300 до 600 °С из веществ α2-фракции формируется плотная структура с содержанием углерода 90-93 %. Дальнейшее нагревание до 1200 °С приводит к росту содержания углерода до 97 %, при этом у коксовых частиц формируется слоистая с выраженной анизотропией структура, приближающаяся по размерам в продольном и поперечном направлении кристаллических доменов (La и Lc соответственно) к игольчатым коксам “премиум класса”.
Проведено экспериментальное исследование динамики смачивания модифицированных капиллярно-пористых поверхностей, изготовленных из алюминия и титана, при условии свободно-конвективного теплообмена с окружающей средой. Установлено влияние концентрации этилового спирта и начальной его температуры на скорость движения фронта смачивания. Объемная концентрация спирта в смеси варьировалась в пределах 0 ÷ 95,5 %. Выявлены характерные режимы изменения высоты подъема жидкости по капиллярно-пористым поверхностям во времени в виде степенных зависимостей.
На основе данных спутниковых наблюдений разработан методический подход к оценке динамики восстановления природных экосистем, нарушенных при освоении георесурсов. Учитывались два фактора: вегетационный индекс формирующегося фитоценоза и температура подстилающей поверхности. На примере складированных отходов переработки апатитсодержащих руд выявлен временной ряд вегетационного индекса и температуры поверхности формирующегося фитоценоза в сравнении с фитоценозом окружающего природного ландшафта. Установлено, что восстановление природных экосистем путем создания биологически активной среды обеспечивает более быстрый выход исследуемых параметров на показатели фитоценоза окружающего природного ландшафта. Обоснована возможность использования ретроспективных данных дистанционного наблюдения земной поверхности для объективной оценки динамики восстановления природных экосистем, нарушенных при освоении георесурсов в арктических условиях без проведения наземных исследований.
Методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифрактометрии изучены витринитовые концентраты каменных углей различной стадии метаморфизма. Результаты исследования показали, что сколы и изломы поверхности частиц мацералов имеют структуру, характерную для стекловидных аморфных тел для всего ряда метаморфизма, однако с ростом степени метаморфизма возрастает электропроводность частиц витринита и снижается отражательная способность по отношению к электронам за счет снижения содержания атомов кислорода. Методом рентгеновской дифракции показано, что витриниты имеют турбостратную углеродную структуру, сформированную полиареновыми слоями с межплоскостным расстоянием (d002), которое уменьшается от 3.64 до 3.50 Å с ростом стадии метаморфизма, одновременно с этим наблюдается увеличение размеров структурированных углеродных фрагментов витринита - высоты (Lc) и ширины (La) пакетов ареновых слоев. Выявлена линейная зависимость между d002 и показателем отражения витринитов.
Рассматривается задача о внутренних волнах в двухслойной стратифицированной жидкости с плотностью, экспоненциально зависящей от глубины внутри слоев и имеющей скачок на поверхности раздела. Выведено уравнение второго длинноволнового приближения, описывающее уединенные волны. Исследованы спектральные свойства уравнений малых возмущений горизонтального кусочно-постоянного течения и охарактеризованы возможные механизмы возникновения сдвиговой неустойчивости расслоенного течения.
"Т.А. Бляхарчук1,2, М.А. Пупышева2"
"1Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия blyakharchuk@mail.ru 2Томский государственный университет, Томск, Россия 455207@mail.ru"
Ключевые слова: палеопожары, микроугольки, озерные отложения, климат, пыльца, голоцен
Страницы: 128-136
Приведено сравнение трех методов представления данных микроуголькового анализа для изучения тысячелетней истории палеопожаров на примере микроугольковых данных из донных отложений оз. Узункёль (Улаганское плато, Центральный Алтай). Доказаны преимущества использования индекса СC - абсолютной концентрации микроугольков в 1 см3 (Сharcoal Сoncentration) и индекса CI - расчета годовой аккумуляции микроугольков на единицу площади в 1 см2 (Сharcoal Influx) в образцах озерных отложений по сравнению с данными абсолютных подсчетов микроугольков. Проанализированы результаты применения индексов CC и CI к микроугольковым данным из донных отложений оз. Узункёль от позднеледниковья (17 000 кал л. н.) до современности. Выявлено, что использование индекса CI снимает искусственный эффект увеличенного обилия микроугольков при низкой пыльцевой продуктивности степных ландшафтов. Результаты исследования содержания микроугольков в донных отложениях озера всеми тремя методами показали, что естественные пожары в Центральном Алтае были наиболее интенсивны в голоцене в переходный нестабильный климатический период 9500-9000 кал. л. н., когда один тип ландшафта (степь) сменялся другим типом (лес), т. е. наиболее подвержены естественным пожарам в прошлом были лесостепные ландшафты. Использование индекса CI выявило, что развитие древних культур на Алтае сопровождалось общим увеличением концентрации и аккумуляции микроугольков в озерных отложениях, начиная с 4500 кал. л. н. Резкое увеличение концентрации и годовой аккумуляции микроугольков произошло после 1700 кал. л. н., что могло быть вызвано увеличением плотности населения в этом районе Алтая.
Исследованы тепловые процессы электромагнитного ударного узла скважинного импульсного виброисточника, работающего в номинальном энергетическом режиме в воздушной среде при естественном охлаждении и различных способах теплопередачи тепловой энергии от катушки к корпусу. Установлена взаимосвязь между температурой катушки и корпуса, внешним охлаждением, продолжительностью включения и тепловым зазором между катушкой и корпусом при заполнении его воздухом или маслом. На основании полученных результатов выполнен расчет продолжительности включения виброисточника при его работе в скважине, когда корпус электромагнитного ударного узла охлаждается проточной водой.
Установлено, что при принятии решений по управлению уровнем воды в оз. Байкал, обладающем уникальной биотой и неповторимыми гидрологическими характеристиками, но при этом используемом в режиме водохранилища многолетнего регулирования, необходим учет требований, позволяющих экосистемам озера устойчиво функционировать. Такие требования могут быть определены в ходе разработки концептуальных схем, отражающих воздействия различных факторов на биоту с учетом взаимосвязей между ними и компонентами экосистем. Рассмотрены возможные факторы воздействия изменений уровня воды на три компонента (микробные сообщества, растительный покров и животный мир) экосистем прибрежной зоны Байкала и предложены соответствующие концептуальные схемы. Показан ряд механизмов влияния уровня воды на микробные сообщества, предположены прямые и опосредованные воздействия на структурные и функциональные характеристики микробных сообществ Байкала в разных условиях водности. Составлена двухуровневая система факторов, воздействующих на водную и наземную растительность при повышении и понижении уровня вод, и дана качественная оценка их степени влияния. Охарактеризованы риски для представителей животного мира (на примере водоплавающих и околоводных птиц), обусловленные изменениями уровня воды, в контексте их биотопических и трофических связей. В целом показана разнокачественность и разнонаправленность реакций компонентов биоты на колебания уровня воды. Подчеркивается, что экологическая целостность экосистем пресноводных озер, характер и степень воздействия на биоту изменений уровня воды озер до сих пор практически не изучены, что пока не позволяет разработать схемы экологически обоснованного управления водоемами.
В условиях реализации общенационального плана действий, связанного с нивелированием негативных последствий пандемии новой коронавирусной инфекции и обеспечивающего, в том числе, рост российской экономики и соответствующие структурные изменения, а также, принимая во внимание введенные в отношении России внешние санкции, порожденные ими различные ограничения, сдерживающие развитие национальной экономики, сегодня наибольшую актуальность приобретают вопросы разработки и скорейшей реализации мер, направленных на обеспечение технологического суверенитета нашей страны. В статье обоснованы соответствующие меры, включая совершенствование подходов к обеспечению современного уровня технологического оснащения отраслей экономики, повышению роли исследований и разработок в развитии отечественного хозяйственного комплекса.
М. Пан, Ч. В. Цзинь, Б. Л Ху, Ю. Ц. Чзан
Колледж гражданского строительства и архитектуры, Ханчжоу, Китай ppmmzju@163.com
Ключевые слова: цилиндрические оболочки, потеря устойчивости, анизотропная пластичность, импульсное нагружение
Страницы: 163-168
Исследуется неустойчивость тонкостенной замкнутой цилиндрической оболочки, нагруженной внутренним импульсным давлением. Материал оболочки обладает пластической анизотропией. Предполагается, что цилиндрическая оболочка изготовлена из пластичного материала. С учетом влияния пластической анизотропии материала и скорости деформации на основе ортогонального анизотропного критерия текучести Хилла получено выражение для деформации, при которой происходит потеря устойчивости тонкостенного цилиндра с закрытыми торцами. Из полученных результатов следует, что деформация, при которой происходит потеря устойчивости тонкостенной замкнутой цилиндрической оболочки, зависит от степени пластической анизотропии и скорости деформации.
Проточные микрореакторы, разрабатываемые для малотоннажного производства фармацевтических субстанций, имеют небольшой объем и обеспечивают непрерывность получения продукта при условии смешения реагентов неинвазивными методами. В работе экспериментально и численно исследована эффективность использования механизмов естественной конвекции для перемешивания растворов в симметричном микрореакторе Y-типа. Зона смешения сконструирована так, чтобы раскрыть потенциал конвекции. Рассмотрены случаи как химически инертной системы, так и реагирующих растворов. Модельная реакция представлена быстро протекающей нейтрализацией кислоты основанием. Теоретическая модель включает трехмерное уравнение Навье-Стокса и уравнения переноса для реагентов, записанные с учетом нелинейной диффузии. Представлено сравнение данных экспериментов и численных результатов. Установлена зависимость длины эффективного смешения от вида неустойчивости и величины расхода растворов.
Изучено влияние крупности зерен магнетита в материале железорудных концентратов, расклассифицированного на ситовых анализаторах мокрого рассева. Исследования выполнены для концентратов, получаемых на трех ГОКах: АО “Олкон”, АО “Карельский окатыш”, АО “Стойленский ГОК”. Показано, что в материале < 50 мкм магнитная восприимчивость концентратов с уменьшением крупности частиц магнетита монотонно снижается, принимая минимальные значения в шламовых фракциях < 8 мкм.
Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения измерена плотность жидких фторида лития и смеси фторид лития - фторид натрия эвтектического состава (с содержанием 39 мол. % NaF) в интервале температур от ликвидуса до ~1280 K. Проведено сравнение полученных результатов с имеющимися литературными данными. Исследование жидкой эвтектики LiF - NaF выполнено в существенно более широком интервале температур по сравнению с другими авторами, а полученные для нее значения объемного коэффициента теплового расширения являются, по-видимому, наиболее надежными.
М. Сайфуллах1,2, Л. Чжидзя3, Л. Шиин1, М. Заман4, М. Адман1, Ш. Мухаммад1,5, К. Ву1, И. И1, С. Хашим2 1Институт международных рек и экологической безопасности Юньнаньского университета, Куньмин, Китай saif_2146@yahoo.com 2Сельскохозяйственный университет им. Мухаммада Наваза Шарифа, Мултан, Пакистан s.h@yahoo.com 3Колледж гидрологии и водных ресурсов Университета Хохая, Нанкин, Китай zhijia-li@vip.sina.com 4Сельскохозяйственный университет, Фейсалабад, Пакистан muhammad.zaman@uaf.edu.pk 5Международный центр по комплексному освоению горных районов, Катманду, Непал sher.muhammad@icimod.org
Ключевые слова: сельскохозяйственное землепользование, модель SWAT, полузасушливый бассейн, речной сток, водный баланс
Страницы: 134-143
Землепользование оказывает значительное воздействие на объем стока в полузасушливом бассейне, входящем в речную систему Хуанхэ. С помощью модели взаимодействия почвы, растительного покрова и атмосферных осадков SWAT (Soil and Water Assessment Tools) изучено влияние изменений в землепользовании на водные ресурсы. Данная оценка необходима для рациональной организации водохозяйственной деятельности в стране. В районе исследования наблюдаются определенные изменения в землепользовании. Конверсия видов землепользования с переходом земель в разряд городских территорий создает неопределенность параметров в модели SWAT. Полученные результаты свидетельствуют о том, что модель SWAT может успешно использоваться для оценки влияния изменений в землепользовании на водные ресурсы в бассейне исследования. Результаты работы могут применяться в качестве основы при рациональном использовании водных ресурсов и сохранении почв, а также в экогидрологии речного бассейна.
В.А. Бабук, Д.И. Куклин, С.Ю. Нарыжный, А.А. Низяев
"Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, 190005 Санкт-Петербург, Россия babukva@mail.ru"
Ключевые слова: твердое топливо, пастообразное топливо, каркасный слой, агломерат, скорость горения, закон скорости горения
Страницы: 125-132
Проведено исследование процесса горения высокоэнергетического пастообразного топлива, предназначенного для создания двигателей с торцевой поверхностью горения топлива. Установлены закономерности, определяющие скорость горения, характеристики процесса агломерации, свойства поверхностного слоя. Показано, что эти закономерности близки к соответствующим закономерностям для твердых топлив на базе активного связующего с линейным полимером. Определены направления совершенствования данного типа топлив.
В. Н. Паймушин1,2, В. М. Шишкин3 1Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева, Казань, Россия vpajmushin@mail.ru 2Казанский федеральный университет, Казань, Россия 3Вятский государственный университет, Киров, Россия tism1@rambler.ru
Ключевые слова: плоский стержень, закрепленный участок, уточненная модель Тимошенко, поперечный изгиб
Страницы: 155-173
На примере решения плоской задачи механики стержня-полосы, на одной из лицевых поверхностей которого имеется закрепленный участок конечной длины, показано, что при исследовании процессов деформирования при условии податливости закрепленного участка необходимо учитывать изменение напряженно-деформированного состояния и применяемых для его описания математических моделей. Такое изменение имеет место при переходе через границу между незакрепленным и закрепленным участками. В рамках классической модели Кирхгофа - Лява учет податливости закрепленного участка стержня невозможен, а при использовании простейшей уточненной сдвиговой модели Тимошенко такой учет возможен при закреплении участка стержня только на одной из лицевых поверхностей. Найдены точные аналитические решения двух простейших линейных задач о статическом поперечном изгибе плоского стержня с участками конечной длины, закрепленными на одной из лицевых поверхностей. Для моделирования незакрепленных и закрепленных на одной из лицевых поверхностей участков плоских стержней в рамках уточненной сдвиговой модели Тимошенко построены одномерные конечные элементы. Проведены численные эксперименты, показывающие необходимость учета изменения напряженно-деформированного состояния стержня при переходе через границу между незакрепленным и закрепленным участками
К. С. ГАНЗЕЙ, А. Г. КИСЕЛЁВА, И. М. РОДНИКОВА, М. С. ЛЯЩЕВСКАЯ, Н. Ф. ПШЕНИЧНИКОВА
"Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, 690041, Владивосток, ул. Радио, 7, Россия kganzey@tig.dvo.ru"
Ключевые слова: сосудистые растения, лишайники, почвы, спорово-пыльцевые комплексы, ландшафты, голоцен, vascular plants, lichens, soils, spore-pollen complexes, landscapes, Holocene
Страницы: 131-141 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Рассмотрено современное состояние геосистем острова Попова. Установлено, что в результате антропогенного влияния происходят трансформация коренных лесов и увеличение доли адвентивной растительности вблизи поселений, зафиксировано обеднение видового состава лишайникового покрова. Почвы острова характеризуются малой мощностью и сильной скелетностью каменисто-щебнистого состава, поэтому большая часть территории острова относится к эрозионно-опасной группе земель. Активная плоскостная эрозия отмечается на дорогах и их обочинах в большинстве типов ландшафтов. На острове доминируют ландшафты пологих склонов, сложенные гранитами и гранитоидами, местами базальтами и диоритобазальтами с преобладанием полидоминантных широколиственных лесов на темных буроземах. На долю антропогенно трансформированных территорий приходится 12,57 % площади. Несмотря на до статочно сильное антропогенное воздействие, геосистемы сохранили свое природное состояние. Показатель ландшафт ного разнообразия, а также видовое разнообразие сосудистых растений и лишайников, коэффициент естественной защищенности территории отражают сохранение механизмов функционирования системы в пределах острова, обес печивают его геосистемную целостность и наличие стабильных внутренних связей между природно-территориальны ми комплексами. Реконструкция природной среды по данным спорово-пыльцевого и радиоуглеродного анализа выявила естественные пространственно-временные смены ландшафтов за последние 6 тыс. лет. Структурные преобразования геосистем были обусловлены изменением климатического режима и проходили в несколько этапов. Для второй поло вины атлантического периода было характерно доминирование полидоминантных широколиственных лесов; при по холодании в малый ледниковый период преобладали мелколиственные леса; в малый оптимум голоцена и в период со временного глобального потепления произошло увеличение доли широколиственных пород.
"М. Р. ЦИБУЛЬНИКОВА1,2, Г. Ю. БОЯРКО1, А. М. АДАМ2"
"1Томский политехнический университет, 634050, Томск, пр. Ленина, 30, Россия tsibulnikova2011@yandex.ru 2Томский государственный университет, 634050, Томск, пр. Ленина, 36, Россия adam@green.tsu.ru"
Ключевые слова: устойчивое развитие, экосистемные услуги, управление природопользованием, стратегия развития, рациональное природопользование, лесопользование, sustainable development, natural capital, ecosystem services, economic assessment, environmental management
Страницы: 129-136 Подраздел: СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ГЕОГРАФИИ
Обосновывается необходимость учета и оценки природного капитала как важного фактора в принятии эффек тивных управленческих решений по изучению, использованию и воспроизводству природных ресурсов для обеспечения устойчивого развития. На примере анализа деятельности органов власти Томской области рассматриваются вопро сы интеграции учета и оценки природного капитала и экосистемных услуг в систему принятия управленческих реше ний. Использованы стратегические и нормативные документы Томской области, ведомственная информация, мате риалы предыдущих научных исследований, связанных с оценкой природного капитала Томской области. Обосновыва ется необходимость совершенствования институциональных условий для обеспечения учета и оценки всех функций природного капитала и экосистем при принятии управленческих решений, а именно создание системы мониторинга экономической ценности в сфере природопользования, которая основывается на системе эколого-экономического уче та и представляет собой комплекс взаимоувязанных статистических показателей, отражающих состояние природ ного капитала. Предлагается механизм формирования информационно-методической базы экономической оценки природного капитала. Выявлено, что качественно новая информационная основа, интегрированная в систему регио нального управления, позволит не просто получать данные о потоках затрат и выгод в сфере природопользования, но и обеспечит взаимодействие государственных и муниципальных органов, как между собой, так и с организациями и населением. Система мониторинга экономической ценности природного капитала и экосистемных услуг, интегриро ванная в схему исполнительной власти региона, позволит осуществлять адаптивное управление природопользованием региона в условиях изменений и неопределенности.
Проведено эколого-экономическое исследование в рамках общей оценки средообразующих услуг геосистем, позво лившее оценить стоимость экосистемной услуги по депонированию углерода геосистемами одной из территорий традиционного природопользования Ненецкого автономного округа, расположенной в береговой зоне Северного Ледо витого океана. Исходными данными выступили опубликованные статистические и картографические материалы, ха рактеризующие структуру и площади геосистем изучаемой территории, а также представленные в научных публи кациях результаты наблюдений за депонированием углерода геосистемами, развивающимися в близких эколого-гео графических условиях. В результате оценочных расчетов установлено, что по стоимости только одна услуга по депонированию углерода практически сопоставима с продукционными биоресурсными экологическими услугами, анализ которых был проведен ранее в рамках проекта Глобального экологического фонда и используется при компенсации утраты территорий традиционного природопользования коренных малочисленных народов, проживающих в Арктиче ском регионе России, в результате отчуждения земель под другие виды природопользования. На основании расчетов составлена карта удельной стоимости экологической услуги по депонированию углерода, базой для которой послужи ла геоботаническая карта. Определено, что сохранение пулов экосистемных услуг территорий традиционного при родопользования позволит им выполнять важные функции по демпфированию неблагоприятных антропогенных изме нений геосистем, сопровождающих хозяйственное освоение Арктической зоны России.
П.С. БЕЛЯНИН, Н.И. БЕЛЯНИНА
"Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, 690041, Владивосток, ул. Радио, 7, Россия pavelbels@yandex.ru"
Ключевые слова: климатические ритмы, долинные экосистемы, биостратиграфия отложений, палеораститель ность, эволюция природной среды, climatic rhythms, valley ecosystems, biostratigraphy of sediments, paleovegetation, evolution o f natural environment
Страницы: 139-149 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Выполнены реконструкции изменений растительности, климата и условий седиментогенеза в долине нижнего течения р. Бикин (Северное Приморье) на протяжении последних 70 тыс. лет по результатам палинологического и диа томового анализа, радиоуглеродного датирования образцов торфа, растительного детрита и древесных остат ков из аллювиальных и биогенных отложений пойменных и надпойменных террас. Получены новые свидетельства не однократных и значительных трансформаций природной среды региона в течение нескольких климатических циклов в позднем плейстоцене и голоцене, соответствующих морским изотопным стадиям (МИС) 4-1. Установлено, что в завершающую фазу МИС 4 доминировали экосистемы марей и темнохвойной тайги, в межледниковье МИС 3 - со общества березовых лесов с участием широколиственных растений, в ледниковую стадию МИС 2 - березовые редко лесья с лиственницей и елью, а также сфагновые болота с кустарниковой березкой. В раннем голоцене произошла быстрая экспансия широколиственных растений. В оптимум голоцена, около 6,5 тыс. л. н., в экосистемах преобла дали полидоминантные леса. Максимум развития дубово-широколиственных лесов регистрируется приблизительно 5 тыс. л. н. Переход от среднего голоцена к позднему (Q2 IV) охарактеризован сокращением доли сосново-широко IV-Q3 лиственных и развитием мелколиственных и темнохвойных растительных сообществ. Установлено, что во второй половине позднего голоцена (малый оптимум) доминирующее положение в ландшафтах заняли сосново-дубовые леса, в конце этого периода сформировался современный облик экосистем.
К. С. БАЙКОВ, С. В. СОЛОВЬЕВ, Н. А. ШЕРГУНОВА, Я. Г. ПОШИВАЙЛО, Ю. В. ЧЕРНЕНКО
"Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, пр. Академика Лаврентьева, 8/2, Новосибирск, 630090, Россия kbaikov@mail.ru"
Ключевые слова: почвенный спектр, почвенный вариант, циркус, северная лесостепь, гемибореальные леса, юж ная тайга, soil spectrum, soil variant, circus, northern forest-steppe, hemiboreal forests, southern taiga
Страницы: 134-142 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
На примере ключевого участка, заложенного вдоль 78-го меридиана на севере Новосибирской области, выделены и описаны десять циркусов равного размера диаметром 20 км. Выполнен анализ состава и особенностей почвенных спектров (ранжированных списков почвенных вариантов) для каждого циркуса с учетом изменения среднегодовой температуры и положения в трех подзонах - северной лесостепи, подзоне гемибореальных лесов и южной тайги. Дана региональная характеристика пространственной структуры почвенного покрова исследованной территории Западно Сибирской равнины. Показано, что почвенный покров на контакте подтайги и северной лесостепи, подтайги и южной тайги характеризуется подзональной дифференциацией: северная полоса северной лесостепи выделяется формирова нием здесь лугово-черноземных осолоделых почв, солонцов луговых и луговых засоленных почв на общем фоне развития торфяных болотных низинных глеевых почв. Полоса западно-сибирских мелколиственных березово-осиновых лесов (подтайга) отличается от северной полосы северной лесостепи наличием серых лесных глеевых почв, отсутствием лугово-черноземных почв (как солонцеватых, так и осолоделых) и луговых засоленных почв. Их объединяют торфяные болотные низинные глеевые почвы, имеющие максимум развития в подтаежной подзоне. Состав и особенности поч венного спектра южной полосы южной тайги определяют его значительную обособленность от двух других подзон: развитие дерново-глеевых почв, торфяных болотных верховых, торфяных болотных верховых глеевых при участии торфяных болотных переходных. С помощью анализа почвенных спектров выделены подзональные почвенные свиты. Циркусный способ исследования состава и особенностей почвенного покрова с выделением сопоставимых территорий и анализом почвенных спектров позволил выявить новую информацию, недоступную для получения иным способом, что дало возможность выявить уникальные региональные особенности в распределении почв Новосибирской области.
"Н. Г. ШЕВЕЛЕВА1, М. В. ПАСТУХОВ2,3, Е. П. ЗАЙЦЕВА1, В. И. ПОЛЕТАЕВА2,3"
"1Лимнологический институт СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3, Россия shevn@lin.irk.ru 2Институт геохимии СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, Россия mpast@igc.irk.ru 3Иркутский научный центр СО РАН alieve@igc.irk.ru"
Ключевые слова: Богучанское водохранилище, период заполнения, верхний участок, формирование, сообщество зоопланктона, Boguchany Reservoir, filling period, upper part of reservoir, formation, zooplankton community
Страницы: 81-85 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Представлены материалы первых лет (2013-2015) формирования структуры и доминантного комплекса зооплан ктона верхнего участка Богучанского водохранилища. Исследования проведены на шести станциях нижнего течения Ангары протяженностью 130 км (вниз по реке от плотины Усть-Илимской ГЭС). В замыкающем каскад Ангарских ГЭС Богучанском водохранилище состав и структура зоопланктона находятся под влиянием Иркутского, Братского и Усть-Илимского водохранилищ и имеют большое сходство фауны коловраток и ракообразных с вышерасположен ными водоемами. На верхнем участке исследуемого водоема обнаружены байкальские эндемики Epischura baikalensis, виды рода Notholса и Euchlanis ligulata - доминанты Иркутского водохранилища. В начальный период заполнения водохранилища разнообразие зоопланктона по годам практически не менялось, составляя 28-30 видов. Основу числен ности и биомассы зоопланктона определяют массовые ракообразные Братского (Cyclops kolensis, Daphnia galeata, Diaphanosoma brachyurum) и обитатели глубоководных горизонтов приплотинной части Усть-Илимского (Cyclops abyssorum, Daphnia cristata, Daphnia longiremis, Heterocope appendiculata) водохранилищ. По мере заполнения водохра нилища снижались скорости течения, увеличивались глубины и температура воды, что создало благоприятные условия для лимнофауны верхнего участка. Так, на третьем году заполнения (2015), когда уровень воды в водохранилище достиг проектной отметки (208 м БCВ), на станции Едарма, расположенной в 100 км ниже плотины Усть-Илимской ГЭС, численность и биомасса зоопланктона уже достигали 57,6 тыс. экз/м 3 и 1050 мг/м 3 , что значительно выше по срав нению с данными 2014 г. (13 тыс. экз/м 3 и 165 мг/м 3 соответственно).
"М. В. ПАВЛОВ1, Е. А. ИЛЬИЧЁВА1, Л. А. САВЕЛЬЕВА2"
"1Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия maksimpavlov_v@mail.ru 2Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, Россия savelieval@mail.ru"
Ключевые слова: Байкал, эрозия, аккумуляция, затопление, субаэральная дельта, гипсометрическая модель, Baikal, erosion, accumulation, inundation, subaerial delta, hypsometric model
Страницы: 128-136 Подраздел: ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В БАССЕЙНЕ ОЗЕРА БАЙКАЛ
Исследовано изменение субаэральной поверхности дельты р. Селенги, которое происходит под действием изме няющегося уровня оз. Байкал, эрозионно-аккумулятивной деятельности, водности реки и, вероятно, тектонических процессов. Выявлено, что увеличение абсолютных отметок поверхности дельты с 1956 г. вызвано неоднократными затоплениями пойм и террас речными водами в многоводные периоды. Отмечены береговые обнажения с несколькими горизонтами погребенных почв в центральной части дельты. Проведено радиоуглеродное датирование костей лошади и спорово-пыльцевой анализ разреза аллювиально-дельтовых отложений. Осуществлен ретроспективный анализ то пографических карт, лоций, космических снимков. Для сравнительной характеристики построены гипсометрические модели и модель развития эрозионно-аккумулятивных процессов. Оценено изменение площади дельты, длины береговой линии, заозеренности и густоты речной сети дельты и ее секторов. Полученные результаты могут свидетельствовать о тектонической природе сокращения площади Среднеустьевского сектора за счет уплотнения обводненных грунтов. С 1956 г. средняя высота поверхности дельты увеличилась на 0,8 м в результате накопления аллювиальных отложе ний в основном в центральной части, периферия дельты продолжает затапливаться в Среднеустьевском секторе на глубину от 0,5 до 1,5 м. На основе экспериментальных наблюдений дана характеристика скорости эрозионно-акку мулятивных процессов. В основных рукавах дельты скорость береговой эрозии оценивается как средняя - до 3 м/год в центральной части. В вершине дельты отмечен интенсивный размыв берегов - 10 м/год и более. В настоящее время происходит перестройка русловой сети, образование новых узлов бифуркации и проток.
Г.С. ПЕВНЕВА, Н.Г. ВОРОНЕЦКАЯ
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия pevneva@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: крекинг, насыщенные и ароматические углеводороды, смолы, асфальтены, состав
Страницы: 230-236
Исследованы изменения состава SARA (Saturates, Aromatics, Resins, Asphaltenes) фракций - насыщенных и ароматических углеводородов, смол и асфальтенов - метановой нефти Зюзеевского месторождения (Республика Татарстан) в процессе термического крекинга. Крекинг фракций проводили при 450 °С в течение 120 мин в изотермических условиях. Получены данные по материальному балансу процесса, составу жидких и газообразных продуктов крекинга. Показано, что углеводородный состав жидких продуктов и выход побочных - твердых и газообразных - продуктов зависит от состава исходных SARA фракций. Так, при крекинге фракции асфальтенов выход твердых продуктов максимален, а наибольшее количество газов образуется при крекинге фракции смол. Установлено, что в процессе крекинга SARA фракций происходит новообразование тех компонентов, которые изначально отсутствовали в реакционной среде. Показано, что на содержание и состав продуктов термолиза смол и асфальтенов оказывают влияние структурные особенности их молекул.
А.А. Чернов1,2, А.А. Левин1,3, Т.П. Адамова1,4 1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия chernov@itp.nsc.ru 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия 3Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева, Иркутск, Россия lirt@mail.ru 4Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия adamova@niic.nsc.ru
Ключевые слова: лазерно-индуцированное кипение, паровой пузырек, недогретая жидкость, затопленная струя
Страницы: 365-373
Объектом экспериментального исследования является паровой пузырек, образованный в недогретой жидкости в результате поглощения лазерного излучения, передаваемого в рабочий объем посредством тонкого оптоволокна. Эволюция пузырька характеризуется его быстрым ростом и схлопыванием с генерацией горячей затопленной струи. Рассмотрены некоторые особенности исследуемого процесса применительно к области медицины. В качестве рабочей жидкости используется физраствор. Показано, что при тех же условиях (мощность излучения, диаметр оптоволокна и начальная температура жидкости) размеры, которых достигает образующийся в физрастворе паровой пузырек, значительно меньше, чем в чистой воде. Выявлено существенное влияние формы наконечника оптоволокна на характер исследуемого процесса.
Ш. Хуссаини1, А.М. Тита1, С. Курсуноглу2, Н. Курсуноглу2, С. Топ3, М. Кая1 1Эскишехирский университет Османгази, Эскишехир, Турция 2Батманский университет, Батман, Турция sait.kursunoglu@batman.edu.tr 3Университет Абдуллы Гюля, Кайсери, Турция
Ключевые слова: Серебро, тиосульфат аммония, сульфат меди, прогнозирование с помощью нечеткой логики, хвосты флотационного обогащения
Страницы: 153-164
Рассмотрен метод выщелачивания серебра. Установлена высокая доля растворения серебра 89.7% при концентрации тиосульфата аммония 30 г/л, концентрации сульфата меди 0.5 г/л, температуре выщелачивания 25 °C, продолжительности выщелачивания 4 ч. Построена модель прогнозирования условий растворения серебра на базе нечеткой логики. В качестве критериев выбраны: концентрация тиосульфата аммония, сульфата меди и продолжительность выщелачивания. Данная модель хорошо согласуется с экспериментальными данными. Полученные результаты позволяют применять моделирование на базе нечеткой логики для прогнозирования параметров выщелачивания серебра из хвостов обогащения.
Ю. Л. Чэнь1, С. Ли1, Ц. Я Лю1, И. Ч. Чзан1, С. Х. Чэнь2 1Технологический университет г. Хэфэй, Хэфэй, Китай chenyuanlong@hfut.edu.cn 2Университет им. Цзяньчжу провинции Аньхой, Хэфэй, Китай xhenxh@163.com
Ключевые слова: лазерный переплав поверхностного слоя, нержавеющая сталь марки 304, скорость сканирования, переплавленный слой
Страницы: 152-160
Изучено влияние скорости лазерного сканирования при переплаве поверхностного слоя нержавеющей стали марки 304 на его микроскопическую морфологию, твердость, шероховатость, адгезию и коррозионную стойкость. Данные проведенных экспериментов показывают, что в результате лазерного переплава поверхность подложки из нержавеющей стали марки 304 упрочняется. Установлено, что твердость по Виккерсу подложки до переплава равна 185, максимальная твердость после переплава - 248,9. С увеличением скорости сканирования шероховатость поверхности постепенно уменьшается, сила сцепления сначала увеличивается, а затем уменьшается. Максимальная сила сцепления составляет 26,1 Н. При скорости сканирования, равной 20 мм/с, распределение фаз в переплавленном слое более равномерное. Максимальный потенциал самокоррозии переплавленного слоя равен -718 В, плотность тока, при которой происходит самокоррозия, - 3,872 А/см2. Показано, что в результате лазерного переплава свойства поверхностного слоя нержавеющей стали марки 304 улучшаются.
М.А. Макушин
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия mihmakush@mail.ru
Ключевые слова: угольная отрасль, запрет, страны Евросоюза, энергетический уголь, Кемеровская область, Республика Хакасия
Страницы: 144-153
Рассмотрено влияние санкционной политики стран Европейского союза на импорт российского угля. Вероятные финансовые и объемные потери российской угольной отрасли оценены по данным ФТС России, Международного энергетического агентства и ОАО «РЖД». Выявлено, что Россия может недопоставить в страны ЕС 49,35 млн т угля (22 % экспорта угольной продукции России в 2021 г.), что эквивалентно 3,84 млрд долл. (20 % в объеме экспорта угля). В наибольшей степени запрет на импорт угля затронет Кемеровскую область и Республику Хакасию (ЕС составляет около 30 % в структуре поставок и 25-30 % в структуре денежных поступлений). Запрет на импорт практически не затронет Республику Саха (Якутия), Сахалинскую область, Хабаровский край и Забайкальский край. Наибольший удар в сокращении объемов поставок в Европу придется по крупным холдингам Кемеровской области, Новосибирской области и Республики Хакасия. Установлено, что в долевом отношении в большей степени пострадают менее крупные компании - в структуре их экспортных поставок страны ЕС занимали более 50 %. Возможны три основных сценария развития взаимодействия российского и мирового угольного рынков: инерционный (сохранение доли европейских стран в реальной структуре поставок за счет заключения соглашений с турецкими трейдерами), трансформационный (полное переключение поставок на новые рынки: азиатские гиганты Китай и Индию, Ближний Восток в лице Турции, Юго-Восточную Азию или новые африканский и американский рынки), а также инерционно-трансформационный (постепенное замещение европейского рынка азиатским и новыми африканским и американским).
В.Г. Султанов1, С.В. Дудин1, В.А. Сосиков1, С.И. Торунов1, Е.В. Василёнок2, А.В. Размыслов1, Д.Ю. Рапота1 1Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Черноголовка, Россия sultan@ficp.ac.ru 2Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия
Ключевые слова: детонационная волна, кривизна фронта, ударная волна, взрывчатое вещество, математическое моделирование, уравнение состояния
Страницы: 131-140
При использовании метода многоточечного инициирования боковой поверхности цилиндрического заряда в сечении, перпендикулярном оси, формируется детонационная волна со сложной газодинамической структурой, имеющая форму многоугольника с вершинами в местах сопряжения волн. Стороны многоугольника всегда выпуклые по направлению к оси заряда. Для получения гладкой цилиндрической детонационной волны с обратной кривизной предложено использовать в точках инициирования специальные устройства- линзы из инертного материала. Экспериментально определены динамические характеристики материала, и обоснован метод построения профиля линзы. Проведено математическое моделирование работы узла инициирования и формирования цилиндрической детонационной волны в заряде. Показаны особенности работы одиночного узла инициирования и узла, входящего в состав экспериментальной сборки. Представлена динамика осесимметричного сжатия сходящейся детонационной волной, проведено ее сравнение с расчетами.
И. Ю. Рассказов, Ю. А. Архипова, В. Г. Крюков, А. Ф. Волков
ХФИЦ ДВО РАН, Хабаровск, Россия adm@igd.khv.ru
Ключевые слова: Минерально-сырьевая база, горнопромышленный комплекс, недропользование, инфраструктурные проекты
Страницы: 149-158
Рассмотрена минерально-сырьевая база Дальневосточного региона России по запасам и объемам добычи отдельных видов полезных ископаемых. Приведены ключевые проблемы недропользования, осложняющие развитие горного комплекса на современном этапе. Показаны перспективы развития минерально-сырьевого сектора на основе создания перерабатывающих производств и перехода от добычи сырья к получению продукта с высокой степенью переработки. Определена экономическая целесообразность недропользования, которая зависит от профессионального корпоративного управления, транспортной и энергетической инфраструктур, научного обоснования, а также развития отечественной перерабатывающей промышленности, использующей продукцию добывающего комплекса. Предложены основные направления пространственного развития недропользования. Представлены крупные инфраструктурные проекты, первоочередная реализация которых будет способствовать росту социально-экономического состояния регионов Дальневосточного федерального округа. Особое внимание уделено развитию кадрового потенциала и практическому внедрению научного сопровождения горнопромышленного комплекса в регионе.
Методом дифференциальной сканирующей калориметрии проведено экспериментальное исследование теплоемкости сплавов Mg-Ca с содержанием 10,50, 33,34 и 73,00 ат. % Ca, перспективных для использования в различных практических приложениях (биосовместимые и биоразлагаемые сплавы, сверхлегкие конструкционные материалы, анодные материалы, материалы-абсорбенты водорода и др.). Получены новые достоверные экспериментальные результаты по удельной теплоемкости в интервале температур от 190 до 576 - 692 K в твердом состоянии. Оцениваемая погрешность полученных данных составила 2 - 3 %. Разработаны справочные таблицы температурных зависимостей удельной теплоемкости сплавов Mg-Ca. Установлено, что в широком интервале температур теплоемкость твердых магниево-кальциевых сплавов с высокой точностью может быть оценена с использованием правила Неймана - Коппа.
Поскольку в современном спорте высоких достижений техническая составляющая является определяющей, в лыжных гонках важным элементом оказывается скользящая поверхность беговых лыж. Проведен обзор работ по механике скольжения, рассмотрены современные способы его улучшения, а также перспективы развития данного направления в современных энергетических и экологических условиях. Проведен подробный анализ различных факторов, влияющих на механику скольжения, в частности альбедо снежного покрова, микрошероховатость скользящей поверхности лыж
"С. Сабзпушан1,2, М.Р. Морад3"
"1Фрайбургский университет, Фрайбург, Германия seyedali.sabzpoushan@livmats.uni-freiburg.de 2Технологический университет им. Шарифа 3Технологический университет им. Шарифа, Тегеран, Иран morad@sharif.edu"
Ключевые слова: тепловая машина с циклом Брайтона на солнечной энергии, КПД цикла, регенеративный цикл, потери на излучение, нелинейность процесса теплообмена
Страницы: 809-822
В представленной работе выполнено моделирование теплового баланса для солнечной установки на основе цикла Брайтона с рекуперацией тепла. Изучено влияние линейного и нелинейного подходов к конвективному теплообмену и теплообмену излучением для случаев горячего и холодного теплового резервуаров. Также при моделировании рассматривались варианты тепловых потерь для цикла Брайтона солнечной установки, что является дополнением к схожему анализу для цикла Карно. Для различных моделей сравнивался общий КПД системы. Исследовано влияние шести значимых температур теплового двигателя и проведена оценка влияния этих температур на КПД коллектора, термический КПД и эффективность всей системы. Выполнено сравнение общей эффективности системы для различных реализованных моделей. Кроме того, проведен анализ конкретного примера и оценена важность рассмотрения нелинейного теплообмена при вычислении термического КПД для закрытого цикла Брайтона при различных температурах горячего источника. Такой подход полезен для оценки перспективных тепловых циклов на путях ускорения прогресса генерации энергии с пониженным углеродным следом.
Разработано новое устройство для мокрого магнитного обогащения - магнитный гидроциклон, позволяющий выделять магнитную фракцию из быстро движущегося криволинейного потока пульпы. Преимуществами магнитного гидроциклона являются высокая удельная производительность и простота конструкции, определяющая надежность устройства. Схема расчета прогнозируемых показателей процесса магнитного гидроциклонирования представляет собой методику оценки возможности извлечения магнитных частиц в зависимости от геометрических размеров аппарата, изменения параметров магнитного поля, скорости потока и физических параметров частиц. Приведено сравнение параметров процесса и результатов обогащения, полученных путем расчета и испытаний магнитного гидроциклона. Предложенное устройство рекомендуется для применения в технологических схемах обогащения железистых кварцитов и других руд, обладающих выраженными магнитными свойствами. При использовании магнитной системы, позволяющей поднять уровень магнитной индукции до 5 -10 Тл, возможно извлечение слабомагнитных минералов.
Ключевые слова: метановоздушное пламя, метод крупных вихрей (LES), вязкостные модели подсеточного масштаба, модели горения подсеточного масштаба, пламевихревое взаимодействие
Страницы: 135-149
Экспериментально и численно исследовалась динамика предварительно перемешанного метановоздушного пламени в камере с препятствием. Эксперименты выполнялись с использованием высокоскоростной видеокамеры и измерений датчиком давления. Для численного моделирования были выбраны три вязкостные модели подсеточного масштаба и три модели горения подсеточного масштаба. Проведено сравнение результатов моделирования с данными экспериментов. Высокоскоростное фотографирование выявило четыре типичные стадии распространения пламени. При прохождении фронта пламени через препятствие образуются два отдельных вихря пламени. Закрученное пламя является результатом пламевихревого взаимодействия. Кроме того, режим горения меняется с морщинистого на складчатые языки пламени и окончательно переходит в режим тонкой реакционной зоны.
О.В. Кудрявцева, К.С. Ситкина, А.В. Барабошкина
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия olgakud@mail.ru
Ключевые слова: углеродоемкость, низкоуглеродное развитие, модель «затраты-выпуск», Цели устойчивого развития, возобновляемая энергетика, леса Арктической зоны РФ
Страницы: 144-155
Рассмотрены подходы к построению системы индикаторов, отражающей состояние и динамику перехода к низкоуглеродному развитию России. Проанализирована система индикаторов, демонстрирующих прогресс в достижении Целей устойчивого развития ООН в контексте перехода к низкоуглеродной экономике. В рамках исследования предложены и частично рассчитаны дополнительные показатели, рекомендуемые к включению в систему (например, углеродный след потребления и производства в России в целях получения показателя чистого экспорта углерода). Объем выбросов СО2, заключенных в произведенных товарах и заложенных в экспорте, рассчитан на основе модели «затраты-выпуск». Кроме того, рассмотрены показатели поглощения углекислого газа лесами регионов Арктической зоны РФ. Данный показатель получен на основе конверсионно-объемных коэффициентов в разрезе групп возраста. Рассмотрен опыт Китая и Германии в сфере развития возобновимой энергетики, проанализированы показатели энергоемкости регионов России, рассчитаны показатели поглощения парниковых газов лесами, даны предложения по совершенствованию системы показателей низкоуглеродного развития. В ходе исследования выявлен значительный разрыв между производственными и потребляемыми выбросами углекислого газа, который определяется большим экспортом и низким импортом выбросов, при этом выявлено, что объем поглощения углерода лесами Арктической зоны РФ составляет 168,8 млн т СО2 в год. Предлагаемая система индикаторов перехода к низкоуглеродному развитию для различных уровней дополняет известную систему индикаторов низкоуглеродного сегмента Целей устойчивого развития такими актуальными показателями, как прирост мощностей для производства электроэнергии из возобновляемых источников, доля общественного транспорта, работающего на электроэнергии, поглощение углерода экосистемами. В настоящий момент в ней отображены десять показателей, представляющих четыре основные направления (энергоемкость, углеродоемкость, внедрение более чистых источников энергии, поглощение углерода экосистемами).
М. С. Элмосбахи, М. Хамди, М. Хазами
Исследовательско-технологический центр энергетики, Хаммам-Лиф, Тунис elmosbahi.mohamed@gmail.com
Ключевые слова: солнечная тепловая трубка, коэффициент заполнения, вакуумная трубка
Страницы: 144-158
Проведено исследование тепловых характеристик системы двухфазного закрытого термосифона, в котором в качестве рабочей жидкости используется метанол. Изучено влияние электрической тепловой мощности, объема заполняющей жидкости, расхода жидкости, угла наклона трубки и температуры охлаждающей воды на температуру на выходе из трубки. Проведены исследования при различных значениях объема заполняющей жидкости в диапазоне от 4 мл (объем наполовину заполненного испарителя) до 9 мл (объем переполненного испарителя). Рассматривались значения массового расхода жидкости в диапазоне 0,2÷0,7 кг/мин, значения мощности подводимого тепла в диапазоне 13,0÷41,4 Вт и значения температуры охлаждающей воды в диапазоне 15÷35 ° С. Установлено, что оптимальное заполнение трубки жидкостью обеспечивает наилучшую температуру на выходе, при этом коэффициент теплопередачи составляет от 64 до 71 %. Исследовано влияние изолированной адиабатической зоны на распределение температуры вдоль тепловой трубки
М.С. ФУФАЕВА, Е. КИМ, В.С. ОВСЯННИКОВА, В.Н. МАНЖАЙ, Л.К. АЛТУНИНА
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия maria81@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: поливиниловый спирт, картофельный крахмал, криогель, упругость, биодеструкция, экология
Страницы: 601-607
Предложены составы для формирования трехкомпонентных упругих криогелей на основе водных растворов поливинилового спирта (ПВС) и картофельного крахмала. Показано, что вязкость водных растворов зависит как от вида полимера, так и от суммарного содержания полимеров в системе. Модуль упругости трехкомпонентных криогелей зависит от концентрации в них крахмала и повышается от 5 до 15 кПа при добавлении 1-5 мас. % последнего. При введении в матрицу двух- и трехкомпонентных криогелей дисперсного материала (почвы), вследствие высокой адгезии полимера к наполнителю, получили наполненные криогели, модуль упругости которых в 16 раз больше, чем у криогелей без наполнителя. Введение 5 мас. % картофельного крахмала в состав криогеля ПВС увеличило время его полного высыхания на воздухе на одни сутки, а при хранении в воде - повысило его деструкцию на 5 % за неделю. Поведение двухкомпонентных криогелей при их хранении в воде резко различалось: криогель ПВС не менял массу, потеря массы для криогеля картофельного крахмала составила 11 % за неделю. В почвенном тесте под действием аборигенной почвенной микрофлоры показано снижение массы трехкомпонентных криогелей на 75-89 % за счет потери влаги и деструкции. Потеря массы двухкомпонентного криогеля на основе ПВС составила порядка 60 %. Тестирование почв на фитотоксичность после деструкции трехкомпонентных криогелей выявило снижение всхожести белой горчицы (Sinapis alba L.) на 2-10 % относительно контрольного опыта, в зависимости от содержания крахмала, а контрольного двухкомпонентного криогеля ПВС - на 18 %. Криоструктурирование верхнего почвенного слоя криогелем ПВС привело к повышению сухой надземной массы растений на 3.2 % по сравнению с контролем, криогелем картофельного крахмала - на 7.1 %, криогелем на основе ПВС и картофельного крахмала - на 9.4 %.
Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения измерены термические свойства жидких сплавов индий-свинец с содержанием 20 и 33 ат. % Pb при температурах от линии ликвидуса до 880 K. Рассчитаны скачки плотности сплавов при фазовом переходе «твердое тело - жидкость». Проведено сравнение экспериментальных значений мольного объема и объемного коэффициента теплового расширения расплавов с результатами расчета по законам для идеального раствора и данными других авторов.
"Ф. Гань1,2, Л. Гао1, Х. Дай1, Б. Рао1, Ц. Бай2"
"1Куньминский университет науки и технологии, Куньмин, Китай gfr3316@126.com 2Юньнанский Институт энергетических технологий, Цюйцзин, Китай"
Ключевые слова: Технологическая минералогия, медно-никелевая руда, бедная руда, рациональное использование рудных запасов
Страницы: 140-151
Рассмотрена методика рационального использования запасов бедных руд с низким содержанием меди и никеля. В результате минералогического анализа руды выявлено, что наиболее ценными элементами, входящими в состав руды, являются Cu и Ni, весовое содержание которых составляет 0.16 и 0.39 % соответственно. Основным медьсодержащим минералом является халькопирит, а основным никельсодержащим минералом - пентландит, в малом количестве распределенный в рудном сырье. Исходя из свойств руды, предложена следующая технология обогащения: одностадийное измельчение → основная коллективная медно-никелевая флотация → сепарация меди и никеля. В результате сепарации получен медный концентрат с массовым содержанием меди 17.08 % и никелевый концентрат с массовым содержанием никеля 4.63 %. Настоящая работа предлагает низкозатратное техническое решение для рационального использования полиметаллических парагенетических минеральных запасов.
"А.А. Борискин1,2, А.А. Васильев1,2"
"1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия gasdet@hydro.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: кинетические данные для детонации, задержка воспламенения за стационарными и затухающими ударными волнами, реинициирование при отражении волны
Страницы: 123-135
Формальный перенос кинетических данных, полученных при исследовании процессов воспламенения и низкоскоростного горения, на сверхзвуковые детонационные процессы чаще всего приводит к заметному занижению расчетных значений критической энергии инициирования, размеров детонационных ячеек и других размерных параметров детонации по сравнению с экспериментальными данными. Это заметно снижает достоверность расчетных предсказаний поведения горючей системы. Обусловленные неустойчивостью неодномерность, неоднородность и пульсирующий характер многофронтовой детонационной волны делают практически невозможными достоверные экспериментальные измерения кинетических параметров горючих смесей в условиях детонации. В данной работе предложен и апробирован способ обойти вышеуказанные ограничения с помощью методики, максимально приближенной к детонационным условиям. Методика базируется на использовании для инициирования горючей смеси затухающей ударной волны вместо классического способа использования стационарной ударной волны. Такая затухающая волна образуется при срыве реакции за стационарно распространяющейся детонационной волной при ее переходе из канала постоянной ширины в резко расширяющийся канал (так называемая дифракция детонационной волны). Обсуждены основные моменты подобной методики, сделаны необходимые оценки, проведена экспериментальная проверка, представлены полученные результаты.
О.И. Гусев1, В.С. Скиба1,2, Г.С. Хакимзянов1, Л.Б. Чубаров1 1Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия gusev_oleg_igor@mail.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия vassiliyskiba@gmail.com
Ключевые слова: уединенная волна, полупогруженное тело с прямоугольным сечением, двумерные и одномерные уравнения мелкой воды, условия сопряжения, заплеск, силовое воздействие
Страницы: 119-132
Представлены результаты численного моделирования в рамках двумерной модели мелкой воды взаимодействия уединенной волны с неподвижным полупогруженным телом с прямоугольным поперечным сечением. Сопоставление этих результатов с результатами расчетов на основе модели безвихревых трехмерных течений показало, что при малых амплитудах набегающей волны точность моделирования является удовлетворительной. Установлено, что пренебрежение дифракцией уединенной волны на поверхности цилиндра при использовании одномерной модели мелкой воды приводит к завышенным оценкам максимальных величин заплеска волны на грани цилиндра и силовых нагрузок на него
Ю.В. ХАРИТОНОВ1, Д.А. ПЕТРОВА1, Э.Э. ШУЛЬЦ1, М.А. ПОКРОВСКИЙ2, А.Г. ПОКРОВСКИЙ2 1Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия khariton@nioch.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия miha.pokrovsky@gmail.com
Ключевые слова: дитерпеноиды, ламбертиановая кислота, реакция Манниха, цитотоксичность
Страницы: 737-745
15-Ацетил- и 16-ацетилфуранолабданоиды получены ацетилированием метилового эфира ламбертиановой кислоты уксусным ангидридом в присутствии Mg(ClO4)2 и использованы как ключевые соединения для синтеза 15- или 16-(3-аминопропаноил)метилламбертианатов. Предложенный подход включал силилирование 15-ацетил- или 16-ацетилметилламбертианата и реакцию Манниха образующегося силилового эфира енола с N,N-дизамещенными метилениминиевыми солями. Синтезированные соединения обладали цитотоксичностью на линиях опухолевых клеток CCRF CEM, MCF7 и PC-3 (МТТ-тест). Соединения, содержащие 3-морфолинопропаноильный или 3-пирролидинопропаноильный заместитель в положении С-16 метилламбертианата, селективно ингибировали рост клеток Т-клеточного лейкоза человека (GI50 составило 5.8-6.1 мкM) и проявляли на порядок большую цитотоксичность, чем исходное соединение - ламбертиановая кислота.
"Е.В. Федосеева1, Ю.Д. Сергеева2, В.Д. Волкова2, Д.И. Стом3,4, В.А. Терехова2"
"1Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва, Россия elenfedoseeva@gmail.com 2Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия 3Байкальский музей СО РАН, Листвянка, Россия 4Сургутский государственный университет, Сургут, Россия"
Ключевые слова: загрязнение почвы, патогены, антагонизм, метод встречных культур, эффективные концентрации, гормезис
Страницы: 921-935
Известные факты повышения доли фитопатогенных форм микромицетов в почвах, загрязненных тяжелыми металлами (ТМ), делают актуальными исследования механизмов их резистентности, что важно для выбора эффективных средств борьбы с возбудителями болезней растений. Не менее актуальными и нуждающимися в изучении остаются вопросы взаимодействия металл-резистентных фитопатогенов с непатогенными видами на фоне загрязнения. В лабораторных экспериментах с чистыми культурами четырех видов грибов (фитопатогенные штаммы Alternaria alternata и Fusarium oxysporum и непатогенные Trichoderma harzianum и Clonostachys rosea) исследовали резистентность к катионам Cu, Zn, Pb, по отдельности добавленных в питательную среду с разным содержанием доступного углерода (сахарозы). Измеряли рост колоний, активность спорообразования и накопление биомассы. Рассчитывали эффективные концентрации, приводящие к 50%-му ингибированию параметров роста, - EC50. Исследуемые грибы проявляли различную устойчивость к ТМ. T. harzianum и C. rosea были более устойчивы к Zn и Pb при любом содержании доступного углерода. Наиболее устойчивы к Cu были пары A. alternata - C. rosea и T. harzianum - C. rosea на средах с меньшим и большим содержанием углерода соответственно. При этом для всех грибов Zn и Pb оказались менее токсичны, чем Сu. Антагонистическая активность, оцененная методом встречных культур на средах с добавлением ТМ, зависела как от ростовых характеристик, так и от выявленной устойчивости вида к ТМ. Активность быстрорастущего T. harzianum как территориального антагониста стимулировалась внесением Zn и Pb. Медленнорастущий C. rosea проявлял конкурентоспособность благодаря высокой устойчивости к ТМ. Сделан вывод о необходимости учета видовой устойчивости к ТМ для прогноза развития взаимоотношений патогенных и непатогенных видов в грибных сообществах на фоне загрязнения почвы.
Г.А. Иванова, Е.К. Кисиляхов
"Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия gaivanova@ksc.krasn.ru"
Ключевые слова: пирогенные факторы в бореальных лесах Евразии, мониторинг лесных пожаров, международное сотрудничество
Страницы: 155-164
Представлены итоги 30-летнего международного сотрудничества по проблеме лесных пожаров с учеными из стран Европы и Америки, включающего международные конференции, встречи, совместные экспериментальные исследования по моделированию лесных пожаров и мониторингу послепожарной сукцессии в бореальных лесах Сибири. В 1993 г. в Красноярском крае был проведен Борский эксперимент по изучению горения биомассы в среднетаежном сосняке, представляющий собой смоделированный контролируемый высокоинтенсивный лесной пожар. Полученные экспериментальные данные по параметрам поведения огня и пожарным эмиссиям позволили осуществить послепожарный мониторинг и оценить последствия воздействия пожара на компоненты леса. Борский эксперимент был уникален своими размерами и продолжительным мониторингом послепожарного лесовосстановления. В 1996 г. начались совместные международные исследования по проведению контролируемых выжиганий вырубок с целью снижения пожарной опасности и стимулирования лесовосстановительных процессов на вырубках в равнинных и горных пихтарниках разнотравно-зеленомошных. Для изучения воздействия пожаров на компоненты экосистемы в этот же период проводились эксперименты по моделированию пожаров разной интенсивности в южно- и среднетаежных сосняках. По уровню комплексных исследований и глубине их проработки эксперименты уникальны и проведены для бореальных лесов России впервые. После контролируемых выжиганий и экспериментов проводился мониторинг за процессом послепожарного лесовосстановления. Научное сотрудничество и обмен опытом с коллегами из других стран обогатили отечественную лесную пирологию зарубежным опытом и знаниями, а также сделали результаты исследований российских ученых доступными международной научной общественности.
Исследовано комбинированное взрывное и реагентное воздействие на сцементированную минеральную массу, моделирующую рудный массив, осуществляемое путем размещения зарядов взрывчатого вещества внутри растворов реагентов. Предварительная взрывоинъекционная обработка модельного материала различными активными реагентными комплексами приводит к предокислению содержащейся в нем меди, что повышает эффективность процессов ее последующего выщелачивания. Максимально достигнутый прирост выхода меди в продуктивный раствор относительно контрольного значения составил 83 %. Для предокисления меди, входящей в состав модельного материала, в процессах комбинированного взрывного и реагентного воздействия применялись: электроактивированный раствор гидрокарбоната натрия и перекиси водорода, смесь гидроксида натрия и перекиси водорода, гипохлорит натрия, а также дистиллированная вода. В качестве комплексообразователя для выщелачивания меди использовался реагент “Золотая цикада” (Jin Chan) - стандартный и активированный. Установлено, что активация раствора бикарбоната натрия с применением его электрохимической обработки, перед вводом в него комплексообразователя, позволяет более эффективно извлекать медь из подготовленного взрывоинъекционной обработкой модельного материала.
А.В. Кадетова, А.А. Рыбченко
Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия kadetova@crust.irk.ru
Ключевые слова: антропогенная нагрузка, природные параметры, аттрактивность, качество пляжей, рекреационные территории
Страницы: 148-159
Предложена методика оценки привлекательности пляжей в качестве инструмента контроля за их состоянием при управлении прибрежными территориями. Данный подход был разработан и применяется для оценки пляжей морей и океанов в популярных туристических местах, таких как Испания, Мальта, Куба, Турция и др. Расчет привлекательности основан на экспертной оценке 26 параметров пляжей (18 природных и 8 антропогенных). Эта методика для оценки эстетической привлекательности пляжей побережья оз. Байкал была применена впервые. Она опробована на популярных местах отдыха местных жителей и туристов, оценка проведена для 21 пляжа. По результатам исследования пляжи были разделены на пять классов. Установлено, что приуроченность пляжных зон к охраняемым территориям оказывает положительное влияние на оценку привлекательности, большинство пляжей первого класса находятся в национальных парках. Антропогенная нагрузка, напротив, снижает уровень привлекательности, например пляжи четвертого и пятого классов расположены в пределах городских территорий. Городская застройка, автомобильный трафик, шум уменьшают привлекательность пляжей. Антропогенные параметры, в отличие от природных, способны легко изменяться, их контроль позволяет управлять привлекательностью пляжей. Результаты оценивания показали высокий потенциал природных ландшафтов оз. Байкал, который связан с такими особенностями природной среды, как горное обрамление озера, зрелая древесная растительность, прозрачная вода, наличие геологических памятников, дюнных комплексов, песчаных пляжей, а также с низкой антропогенной нагрузкой.
Получены модельные выражения для коэффициента концентрационной диффузии и фактора термической диффузии бинарной смеси, подчиняющейся уравнению состояния Ван-дер-Ваальса. Для расчета по модели при повышенном давлении (плотности) требуются параметры уравнения состояния смеси и ее фактор термодиффузии в низкоплотном идеально-газовом состоянии. Рассмотрено поведение модельных соотношений в зависимости от давления вдоль изотерм. Вблизи критического состояния модельный коэффициент диффузии имеет минимум, а коэффициент термодиффузии - максимум. Выполнено сопоставление моделей диффузии и термодиффузии при повышенном давлении с экспериментальными данными для ряда смесей. Показано их качественное и, в целом, количественное согласие при различных температурах и концентрациях компонентов. Уравнение Ван-дер-Ваальса недостаточно корректно при описании эксперимента по сжимаемости и фазовому равновесию при высоком давлении. Для этого требуются более сложные и гибкие его модификации. Приведены обобщающие выражения для модельных характеристик диффузии бинарной смеси на случай таких уравнений состояния.
В работе проведен анализ картин течения при обтекании модели здания кубической формы. Сопоставлены расчетные и экспериментальные данные для задач различного масштаба. Геометрические размеры моделей варьируются от 0,025 до 6 м, при этом диапазон чисел Рейнольдса в анализируемых данных составляет от 104 до 106. Показана масштабируемость задачи, что дает основание для проведения лабораторных трубных экспериментов.
Отражен первый опыт разработки легенды и построения среднемасштабной «Карты населения мышевидных грызунов Приморского края» масштаба 1:800 000 для Дальнего Востока России. Основой работы выступили собственные материалы по пространственному распределению мелких млекопитающих, собранные авторами в 1973-2004 гг., и литературные данные (проанализированный объем составил более 22 000 грызунов 12 видов). Главный принцип, заложенный в работе, - ландшафтно-биотопический, когда в основу легенды карты положено местообитание. Разработана легенда, базирующаяся на принципах Н.В. Тупиковой. Пиктограммы, предложенные ею, представляют собой наглядную альтернативу текстовым рубрикациям карты. Видовые градации численности были нами обобщены и сокращены до трех (низкая, средняя, высокая). Их смысловое содержание отражает максимальное значение численности, зафиксированное в конкретном типе местообитания, и стало индивидуальным для каждого вида в отдельности. Легенда позволила оценить поливариантность населения, обусловленную асинхронностью динамики входящих в них видов (выделы с такими структурами могут характеризоваться повышенной неустойчивостью). Проведен анализ данных, при котором принималось во внимание все структурное разнообразие сообществ в годы популяционных пиков, что не связывалось с закономерными изменениями населения, наблюдаемыми при сменах популяционных фаз численности. Показана трансформация структуры животного населения в природно-антропогенных сукцессионных рядах основных растительных формаций для придания карте прогнозных и ретроспективных возможностей.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
