Главная – Журналы – Поиск по журналам

Мониторинговые исследования на базовом полигоне - горно-ледниковом бассейне Актру (Северо-Чуй-ский центр оледенения, Центральный Алтай) - продолжаются на протяжении 22 лет и соответствуют общемировой направленности научных усилий на исследование горных экосистем. Предложены основные подходы к мониторингу горных экосистем и их климатическому отклику, основывающиеся на ведущей роли их автотрофного блока, в особенности эдификаторов лесных экосистем Алтая - лиственницы сибирской, кедра сибирского. Изложены основные результаты мониторинга в старовозрастных лесах, лесотундровом экотоне и в формирующихся экосистемах на молодых моренах долинных ледников. Приводится информация о жизненных формах кедра и лиственницы, структуре древостоев, видовом разнообразии сообществ. Рассмотрено образование генераций деревьев в ходе сверхвековых циклов потеплений/похо-лоданий, а также связи прироста деревьев с вековыми и внутривековыми климатическими изменениями; проведен сравнительный анализ семеношения в лесах и экотоне. Показано современное положение границ деревьев (групп и одиночных, репродуктивных) в лесотундровом экотоне и выявлено их продвижение вверх по склонам как отклик на изменения климата. Описан ход первичных сукцессий на молодых моренах ледников Малый Актру и Левый Большой Актру.

На памятниках наскального искусства Минусинской котловины выявлены и охарактеризованы различные типы биоминеральных наслоений. На поверхности песчаника, на который в древности наносились изображения, развиваются цианобактериальные биопленки, биообрастания с доминированием лишайников, мхи, первичные почвы, а также формируются минеральные корки, в большей или меньшей степени населенные микроорганизмами. Моновидовые цианобактериальные биопленки, образованные Gloeocapsopsis magma , являются доминирующей формой биообрастаний на открытых скальных поверхностях, подверженных интенсивной инсоляции. Наиболее заметное развитие микроорганизмов отмечено на светлых кальцит-содержащих корках с пористой поверхностью. Гипсовые корки, напротив, бедны по содержанию органических веществ и практически не заселены микроорганизмами. Образование гипсовых корок приводит к серьезному повреждению поверхностного слоя камня и может быть одним из основных процессов утраты наскальных изображений .

Рассматриваются вопросы методологического сопровождения и методического обеспечения анализа рискоформирующих ситуаций в природопользовании на уровне региона. Представлены принципы и критерии оценки природных опасностей и рисков с учетом геосистемной ситуации, природно-климатических и социально-экономических условий территории. Приводятся сведения о разработке и применении методических подходов в комплексной оценке состояния природной среды и вероятности экологических и социально-экономических рисков. На примере таежных территорий Западной Сибири в границах Томской области выявляются динамика опасных ситуаций, их классификация, пространственная дифференциация и вероятности возникновения. Определяются особенности отраслевого подхода (лесопользование, сельское хозяйство) к оценке рисков природопользования, связанных с изменением природно-климатических условий территории. Представлен опыт ГИС-анализа и зонирования, примеры оценочного картографирования, в которых учитывается влияние опасных и неблагоприятных процессов на различные отрасли природопользования. Сделан вывод о том, что степень природно-климатического риска Томской области является повышенной.

Многолетние исследования динамики лесных экосистем в разных ландшафтно-геоморфологических условиях показали их пространственную неоднородность, господство лесов, находящихся на разных стадиях восстановления. Отмечена тесная связь с почвообразованием в восстановительных циклах лесной экосистемы: деградация почв в фазу климаксного хвойного древостоя и восстановление в фазу производных лиственных лесов. Отмечено, что продолжительность сукцессии является основным фактором устойчивости лесных экосистем. Время восстановления определяется условиями эдафотопа, биологическими особенностями лесообразующей породы и варьирует от 150 до 600 лет, что превышает длительность региональных (вековых и внутривековых) климатических циклов. В то же время сложное строение гумусового профиля почв свидетельствует об изменении ландшафтных условий, связанных с глобальными изменениями климата в тысячелетних циклах. Антропогенные трансформации выводят экосистему из равновесия, что существенно затягивает ее восстановление или делает его недостижимым.

Выполнен анализ многолетних изменений значений δ¹³С в целлюлозе годичных колец деревьев на двух участках леса на территории Обь-Томского междуречья. На первом участке обнаружено ожидаемое снижение значений δ¹³С, но со скоростью, выше глобальной на 0,16-0,2 ‰/10 лет. На втором участке, расположенном в 20 м от болота, происходило постепенное увеличение значений δ¹³С до 1978 г., затем снижение со скоростью такой же, как и на первом участке, 0,2 ‰/10 лет. Мы полагаем, изменения δ¹³С целлюлозы деревьев на втором участке отражают динамику значений δ¹³С СО₂ на болоте. Причиной изменений динамики после 1978 г., вероятно, является влияние Томского подземного водозабора, приведшее к обсыханию болота и, соответственно, снижению величины δ¹³С в СО₂.

Представлены результаты исследований порошковых и конструкционных композитов (пластин) на основе полиэтиленов низкой плотности (ПЭВД 15803-020 и LLDPE 6101RQ) и сверхвысокомолекулярного (СВМПЭ компании Braskem) и неорганических добавок (SiC, TiO₂, CaCO₃, SiO₂) в диапазоне концентраций 0.05-70 мас. %. Установлено, что ультрадисперсные неорганические частицы способствуют уменьшению количества кристаллической фазы полимеров и увеличению износостойкости для образцов: СВМПЭ (с содержанием 7 мас. % SiC (S_уд = 10 м²/г)) - примерно в 150 раз; ПЭВД 15803-020 (20 мас. % SiC (S_уд = 6-10 м²/г)) - в 2-2.5 раза. Для образцов LLDPE 6101RQ с низким содержанием добавки (0.05-5 мас. % TiO₂, SiO₂, CaCO₃) прочность при разрыве возрастает на 7-24 %, модуль упругости (вдоль) увеличивается в 1.2-1.4 раза, относительное удлинение при разрыве снижается в пределах 13.5-38.0 %. Максимальное увеличение прочности при разрыве наблюдается для образцов с содержанием 20 мас. % SiO₂ и 50 мас. % TiO₂(на 38.5 и 43.6 % соответственно), при этом относительное удлинение при разрыве снижается в 2.8 и 3.9 раза, а модуль упругости увеличивается в 1.9 и 2.0 раза соответственно. Сравнительные данные по кислородопроницаемости пластин при разных способах смешения исходных компонентов показывают, что для образцов, приготовленных смешением полимера с неорганическими добавками в миксере (количество добавок 5 и 20 мас. %), кислородопроницаемость снижается в пределах 5.6-11.2 %, а для образцов, приготовленных смешением в активаторе АГО-3, - в пределах 16.8-28.7 % по сравнению с исходным образцом.

В проточной установке при атмосферном давлении в отсутствии водорода в интервале температур 350-430 °С изучены каталитические свойства цеолитов типа ZSM-5, модифицированных медью, цирконием и бором, в процессе получения высокооктановых бензинов из прямогонной бензиновой фракции газоконденсата. На немодифицированном цеолите HZSM-5 в основном протекают крекинг и ароматизация углеводородов, при увеличении температуры реакции с 350 до 430 °С растет содержание ароматических углеводородов (с 10.8 до 16.9 мас. %) и снижается выход жидких углеводородов (с 68.6 до 60.8 мас. %). Модифицирование цеолита HZSM-5 медью значительно изменяет содержание высокооктановых компонентов в катализате. Увеличение концентрации меди в HZSM-5 до 2.0 мас. % приводит к возрастанию изомеризующей и ароматизирующей способности катализатора. При оптимальной температуре (380 °С) содержание изопарафиновых и ароматических углеводородов в катализате повышается до 36.8 и 24.6 мас. % соответственно. Увеличение концентрации меди в HZSM-5 до 3.0 мас. % способствует возрастанию ароматизирующей способности катализатора. Модифицирование катализатора 2 % Cu/HZSM-5 бором в количестве 0.5-1.0 мас. % слабо влияет на его изомеризующие и ароматизирующие свойства, но существенно повышает выход жидких продуктов. Установлено, что модифицирование катализатора 2.0 % Cu-1.0 % В/HZSM-5 цирконием в количестве 0.5-1.5 мас. % существенно увеличивает содержание изопарафиновых углеводородов в катализате (42.1-43.5 мас. %). Наиболее высокую активность проявляет биметаллический катализатор состава 1.0 % Zr-2.0 % Cu-1.0 % В/HZSM-5, который позволяет получать бензиновую фракцию с октановым числом 88-94 по исследовательскому методу. Добавка бора в количестве 1.0 мас. % с последующим введением циркония и меди позволяет повысить продолжительность работы катализатора до 200 ч. По содержанию изопарафиновых и ароматических углеводородов и бензолу бензиновая фракция соответствует классу Евро-4 и Евро-5. Показана возможность облагораживания низкооктановых прямогонных бензиновых фракций в присутствии биметаллического катализатора в нестандартных условиях без подачи водорода в реакционную зону при атмосферном давлении.

В результате седиментации взвешенные частицы выносят химические загрязнения из поверхностного слоя воды в донные осадки, играя значительную роль в самоочищении вод от ртути. С целью установления характера распределения ртути в поверхностной воде прибрежных и открытых акваторий Черного моря и ее концентрирования во взвешенном веществе измерены концентрации ртути в пробах воды, отобранных в различные сезоны 2018-2019 гг. в поверхностном слое воды Черного моря и определены эмпирические зависимости параметров концентрирования ртути взвешенным веществом от сезонов года и глубин акваторий. Показано, что, независимо от сезонов года, в исследованный период в Черном море преобладала растворенная форма ртути. При этом концентрация растворенной формы ртути в поверхностных водах Черного моря варьировала от 10.0 до 130.0 нг/л и в среднем составляла 54.9 нг/л. Определены коэффициенты накопления ртути взвешенным веществом (Кн_взв), которые изменялись в диапазоне (0.01-3.33)•10⁶. Значения Кн_взв > 10⁶ свидетельствуют о высокой концентрирующей способности взвешенного вещества морской воды и превалировании седиментации над другими биогеохимическими механизмами самоочищения вод. Проведен анализ формулы расчета процентного пула ртути во взвешенном веществе. Получены значения процентного пула взвешенной формы ртути, составившие от 3.2 до 75.0 % от общего содержания ртути в поверхностной воде Черного моря для его прибрежных и открытых акваторий в разные сезоны года.

Мумиё - это продукт природного происхождения, представляющий собой сложную смесь органических соединений и проявляющий в ряде случаев физиологическую активность. В России широко известно алтайское мумиё, тувинское изучено существенно меньше. Представлены данные о его местоположении в Республике Тыве, элементном составе, изотопном составе углерода, спектре аминокислот, а также о совместно находимых с мумиё минеральных образованиях. Исследованное мумиё представляет собой продукт жизнедеятельности мелких грызунов, подвергшийся аквапереносу, выветриванию и микробиологической переработке.

Проведен анализ изотопного состава углерода (δ¹³С ) в 51 виде медоносных растений Томского района, в 35 образцах пыльцевой обножки, в 77 образцах меда и в 36 образцах подмора пчел, отобранных из разных географических регионов России. Соотношения стабильных изотопов углерода были измерены для выяснения применимости метода изотопной масс-спектрометрии для обнаружения фальсификации меда сахарными сиропами и определения географического происхождения. Выявлено 7 сфальсифицированных образцов меда с помощью метода обнаружения подделок меда, основанном на сравнении изотопного отношения ¹³С/¹²С в образце меда и в выделенном из меда белке, являющимся внутренним стандартом. Некоторые различия изотопного состава углерода наблюдаются в образцах меда Томской области 2019 и 2020 гг., что указывает на необходимость дальнейшего изучения влияния климатических условий и сезона сбора меда на отношение стабильных изотопов углерода в нем. Изотопный анализ углерода продемонстрировал различия между медом разного географического происхождения. Более высокие значения δ¹³С характерны для образцов меда европейской части России и Черноморского региона. Величина δ¹³С меда из регионов Сибири с более низкой средней температурой или более высокой влажностью воздуха имеют более низкие значения. Для локальных территорий выявлен “эффект лесного полога”, при котором ИСУ пыльцевой обножки для лесных экосистем обеднен ¹³С по сравнению с луговыми экосистемами. Определены значения трофического обогащения (Δ¹³С = 1.0±1.2 ‰) в цепи “пыльцевая обножка - пчела”.