Главная – Журналы – Поиск по журналам

Ввиду отсутствия экспериментальных данных для построения фазовой диаграммы жидкой и газообразной смеси водорода с кислородом, ее определение проводится модельным образом. Модельные диаграммы, предсказанные ранее (Deiters et al., 1993) двумя способами (I и II) при давлении до ≈100 МПа и температуре до ≈100 K, имеют значительные различия, которые рассматриваются авторами как приближенная мера неопределенности знания реальной фазовой диаграммы этой смеси. В настоящей работе диаграмма состояний смеси водорода с кислородом определена с использованием предложенной ранее модифицированной модели Ван-дер-Ваальса для индивидуальных и смесевых веществ. Расчеты выполнены в двух (A, B) вариантах, отличающихся параметром бинарного взаимодействия. Для контроля этих вариантов на их основе определены модельные диаграммы смесей водорода с азотом, аргоном и метаном, для которых имеются экспериментальные данные в диапазоне давлений и температур, сопоставимых с названными выше для смеси водорода и кислорода. Более реалистичным является вариант B, лучше согласующийся с экспериментом по сравнению с вариантом А. Фазовая диаграмма, рассчитанная способом В для смеси водорода с кислородом, близка к расчету способом I, что указывает на ее бóльшую реалистичность по сравнению со способом II.

Ввиду активной цифровизации процессов, связанных с ведением горного бизнеса, отмечены проблемы, возникающие на пути цифровой трансформации горной отрасли. Раскрыто понятие цифрового двойника, описаны отличия цифрового двойника месторождения твердых полезных ископаемых от других промышленных цифровых двойников. Показано, что главная функция цифрового двойника месторождения заключается в уточнении представлений о месторождении и использовании этих данных для принятия обоснованных решений по развитию горных работ. Для формирования цифрового двойника необходим комплекс автоматизированных инструментов. Горно-геологическая информационная система MINEFRAME соединяет и структурирует в едином цифровом пространстве горно-геологические данные при отработке месторождений твердых полезных ископаемых и формирует план горных работ на основе актуальной геологической информации. Методы технологического и геологического моделирования, в том числе создание цифровых двойников, дают возможность повысить уровень производственной безопасности, определить оптимальную стратегию развития горнодобывающего предприятия.

Представлены результаты исследования уровня накопления, закономерностей распределения и условий концентрирования радиоактивных элементов в исходном угле. Выявлено их распределение в добываемых углях с учетом марочного состава. Обоснована область использования радиационных свойств угля и породы для решения задачи определения границы “уголь - порода” при реализации технологии добычи с выпуском угля из подкровельной толщи на забойный конвейер. Экспериментальным путем доказана работоспособность метода ядерно-геофизических исследований при размещении чувствительного измерительного элемента за металлической защитой.

Изучены (эутрофные торфян(ист)ые (Hypereutric Sapric Histosols) пирогенные почвы положительных и отрицательных элементов фитогенного микрорельефа спустя 20 лет после крупного пожара в ельнике зеленомошно-гипновом ( Picea obovata Ledeb . ) восточного макросклона Кузнецкого Алатау. В настоящее время пожарище занято густым березняком ( Betula pubescens Ehrh.) кустарниково-осоково-зеленомошным. Пирогенные почвы (механический и химический недожег), дифференцированные по элементам (группам) микрорельефа, характеризуются выраженной внутригрупповой пространственной неоднородностью физико-химических свойств ( C_V 21-39 %). Однако по средним показателям большинства признаков, кроме влажности, почвы микроповышений и мочажин достоверно не различаются между собой. Содержание зольных веществ находится в пределах 52.5-53.5 %, углерода - 20.4-21.2 %, объемная масса составляет 0.29-0.31 г/см³, объемная влажность - 49-60.8 %, реакция почвенной среды преимущественно слабощелочная. Процесс пассивного тления (ниже точки воспламенения) торфяной залежи сопровождается дополнительной убылью углерода, которую рассчитали непосредственно по элементу с использованием естественного эксперимента до-после пожара. Потери характеризуются высокой вариабельностью ( C_V 34-42 %) вследствие разнообразного термического воздействия, обусловленного экологическими факторами и особенностями горения. В пространстве микроповышений объективно выявлен меньший уровень потерь углерода и слабее выражена мозаичность относительно мочажин. Дополнительная убыль углерода - лимиты и среднее (стандартное отклонение) - в пирогенных почвах микроповышений составляют 1.4-4.4; 2.98 ± 1.05 кг/м², в мочажинах - 0.4-5.7; 3.71 ± 1.57 кг/м². На гари в среднем это соответствует 33.5 т/га, что эквивалентно выбросам в атмосферу 122.9 т СО₂/га. Интенсивность потерь углерода в процессе пассивного тления по сравнению с выгоранием торфяной залежи ориентировочно ниже в 3-4 раза.

Проблема лесных пожаров на Дальнем Востоке всегда стояла очень остро. Лесной фонд Дальневосточного федерального округа (ДФО) в целом отличается высокой пожарной опасностью и горимостью в связи с преобладанием хвойных пород и сложным составом древостоев, наличием различных экосистем и сообществ, в том числе гарей и луговых фитоценозов, а также по ряду геоморфологических и климатических особенностей. Высокие классы природной пожарной опасности обусловливают большую вероятность возгораний по сравнению с остальной частью РФ. В то же время здесь сосредоточены наиболее значимые запасы древесины, являющейся одним из наиболее ценных составляющих дальневосточного экспорта. В статье проанализирована динамика количества и площадей лесных пожаров, а также потерь древесины на корню за 2009-2020 гг. на территории Дальнего Востока России, обобщены причины усугубления лесопожарной обстановки в последние годы и даны общие рекомендации по снижению ее напряженности. Результаты исследования показывают существенные колебания количества и площадей лесных пожаров в различные периоды с увеличением в 2016-2020 гг. Среднегодовая площадь лесных пожаров в ДФО составляет около 2.5 млн га/год. За 12-летний период ежегодные потери древесного запаса составляют 10.5 млн м³. Наиболее пострадавшими регионами были Республики Саха (Якутия), Республика Бурятия, Амурская область. Причинами возгораний как в 1973-2004 гг., так и в настоящее время в основном остается антропогенный фактор. В зоне кедрово-широколиственных лесов 93 % лесных пожаров происходит по вине человека. Решение проблемы горимости лесов не отличается простотой и однозначностью и объединяет целый комплекс мер, необходимых к принятию на федеральном и региональном уровнях.

Исследовалось изменение физико-химических показателей древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) на ранней стадии развития в ней грибной инфекции с помощью методов ИК-Фурье спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Анализ СЭМ-изображений локально поврежденной древесины показал наличие гифов как в межклеточном пространстве, так и люменах единичных трахеид. Из сравнения результатов анализов поврежденной и здоровой древесины установлен ряд параметров ИК-спектров - изменение отношений интенсивности поглощения на характеристических частотах (волновых числах, см^-1) для полимеров древесинного вещества (гемицеллюлоз, целлюлозы, лигнина) и грибов (хитина и глюканов) I _1512/898, I _1512/1157, I _1512/894, I _1647/1551, I _1695/1533, I _1620/1564, позволяющий идентифицировать наличие и степень воздействия грибной инфекции на древесину. Представлен новый вариант оценки изменений в строении древесинного вещества, заключающийся в сравнительном анализе вторых производных ИК-спектров поглощения здоровой и поврежденной древесины. Способ существенно улучшает визуализацию изменений по спектрам и позволяет с большей точностью определять «адреса» воздействия грибной инфекции на древесинное вещество по интенсивности и частоте полос поглощения. Кроме того, может быть использован для мониторинга появления азотсодержащих соединений в результате присутствия грибов. Реализованные методические приемы указывают на возможность использования в работе радиальных кернов с целью проведения их сопряженного анализа, «привязывая» результаты ИК-Фурье спектроскопии к параметрам годичных колец и в целом к хронологиям, а также соотнося их с морфолого-анатомическим строением годичного кольца и отдельных трахеид по данным сканирующей электронной микроскопии. Предложенный подход к диагностике повреждения древесины на ранней стадии развития грибной инфекции признан эффективным, экспрессным и не требующим сложной пробоподготовки.

Городская среда со всем комплексом негативных факторов оказывает мощное стрессирующее воздействие на все компоненты биоты. Зеленые растения, являющиеся естественными «зелеными фильтрами воздуха», одни из первых откликаются на изменения условий произрастания. Это отражается в первую очередь на состоянии их кроны, в том числе степени изреженности, облиствленности (охвоенности), повреждении листовых пластинок и т. д. В статье приведены данные инвентаризаций зеленых насаждений Центрального парка, выполненных в 1999 и 2020 гг., проанализирован видовой состав насаждений парка. Выявлено, что на его территории произрастают 33 вида древесных и кустарниковых растений, из них хвойные породы представлены 7 видами, ассортимент лиственных пород включает 26 видов. Определено жизненное состояние насаждений парка по характеристике кроны. Большинство деревьев в парке относится к категории ослабленных и сильно ослабленных. Среди лиственных деревьев наиболее ослаблены клен ясенелистный ( Acer negundo L.), тополь бальзамический ( Populus balsamifera L.), осина ( Populus tremula L.) и вяз мелколистный ( Ulmus parvifolia Jacq.). В 2020 г., по сравнению с 1999 г., состояние насаждений парка улучшилось за счет проведения санитарных мероприятий и посадки молодых деревьев. Установлено, что на листьях деревьев, растущих в парке, за летний период оседает пыли в 8.6 - 9.8 раза больше, чем в фоновом насаждении. В 2020 г. отмечен меньший уровень поступления пыли на листовую поверхность (в 1.6 - 3.4 раза) по сравнению с 1999 г. На пылефильтрующую способность деревьев значительно влияют метеорологические условия территории. По полученным результатам сформулированы предложения по реконструкции насаждений парка

Для ключевого участка «Санзу» на территории Саяно-Шушенского государственного биосферного заповедника (СШЗ, Западный Саян) впервые представлены результаты оценки текущего состояния естественных насаждений кедра сибирского ( Pinus sibirica Du Tour) и его возобновления под пологом материнских лесов за 1984-2015 гг. с учетом региональных природных особенностей территории. На основе результатов дистанционного зондирования Земли, картографических материалов, данных лесоустройства и лесной таксации, их статистической обработки и анализа посредствам методов ГИС выявлены закономерности пространственного размещения кедровников и лиственничных лесов с участием кедра в бассейне р. Санзу (Хемчикский хребет). Приводится описание и сравнение основных таксационных характеристик кедра на ключевом участке с позиции главной и второстепенной породы в составе насаждений. Отмечено, что процесс возобновления под пологом леса по разным высотным подпоясам и типам леса протекает далеко неодинаково: довольно большая часть кедровников не имеет под пологом достаточного количества кедрового подроста и основное возобновление проходит преимущественно под пологом с преобладанием лиственницы. Однако также очевидна тенденция смены породы в подросте: кедр сменяет лиственницу ( Larix Mill.) и расширяет границы потенциального произрастания. В целом установлено, что кедр сохраняет устойчивые позиции и даже расширил свой ареал за прошедшие 30 лет как на верхнем, так и на нижнем пределе произрастания. Это подтверждено приводимыми картографическими материалами и таблицами. Обосновывается приоритет средообразующих функций горных кедровников перед лесосырьевыми.

Исследована взаимосвязь между фитомассой деревьев и гидротермическими показателями - температурой и количеством осадков. Проведена проверка действия закона лимитирующего фактора на трансконтинентальном уровне при моделировании изменений фитомассы деревьев лесообразующих видов Евразии в связи с территориально обусловленными показателями температур и осадков. Проиллюстрирована возможность применения построенных климатически обусловленных моделей фитомассы деревьев при прогнозировании ее темпоральных изменений на основе принципа пространственно-временнóго замещения. В результате реализации принципов лимитирующего фактора и пространственно-временнóго замещения установлена общая для основных древесных видов (родов) закономерность: в достаточно влагообеспеченных климатических поясах повышение температуры на 1 °С при неизменном количестве осадков вызывает увеличение надземной фитомассы, а во влагодефицитных поясах - ее снижение; в теплых климатических поясах сокращение уровня осадков на 100 мм при неизменной средней температуре января вызывает снижение надземной фитомассы, а в холодных климатических поясах - ее увеличение.

Представлена рецензия на статью: Клевцов Д. Н., Тюкавина О. Н. Углерод депонирующая способность надземной фитомассы культур сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) среднетаежного лесного района // Вестник КрасГАУ. 2018. № 6 (141). С. 221-224.