Научный архив: статьи

Статья посвящена проведению исследований по удалению частиц микропластика в пробах
природных вод г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области с помощью микроводорослей Chlorella kessleri.

В работе рассмотрены основные существующие технологии удаления микропластика в мире. Отбор проб для проведения исследования производился в пяти точках города и области, обусловленных постоянным поверхностным течением и наличием рядом очистных сооружений разной производительности. Методом микроскопирования были выявлены частицы микропластика размером от 70 мкм до 165 мкм различных форм и цветов.

Были выявлены наиболее загрязненные водные объекты с высоким содержанием частиц микропластика. Для удаления частиц микропластика использовали штамм одноклеточной микроводоросли Chlorella kessleri. Полученные в работе результаты свидетельствуют о наличии процесса гетероагрегации штаммом одноклеточной микроводоросли C. kessleri с частицами микропластика. Применение микроводорослей для удаления частиц показало, что при данном способе происходит процесс гетероагрегации, и одновременно с этим процессом наблюдается ингибирование роста микроводорослей. В аналогичных исследованиях нет данных об однозначной эффективности применения микроводорослей для удаления частиц микропластика. Поэтому, необходимо провести дальнейшие исследования, в котором стоит выяснить вопрос соизмеримости создания агрегации микропластика меньшего и большего размера.

Высшие водные растения могут оказывать негативное воздействие на водную экосистему. Их чрезмерное разрастание изменяет условие среды в водоеме и водотоке, а также мешает судоходству, рыбоводству и другим сферам общественной жизни. Вследствие полученных данных были проанализированы современные технологии удаления макрофитов из водоемов и дальнейшей их утилизации. Наиболее экологически и
экономически привлекательный способ – сбор и дальнейшее анаэробное сбраживание высших водных растений с целью получения биогаза. Для подтверждения выдвинутой гипотезы был проведен эксперимент по анаэробному сбраживанию высших водных растений. Было установлено, что максимальный процент метана был зафиксирован в биореакторе №4 на 44 сутки от начала эксперимента – 56% метана, где содержалась 75% биомассы высших водных растений в соотношении с 25% инокулянта. Полученные в работе результаты свидетельствуют о том, что макрофиты в смеси с инокулянтом в вышеприведенном соотношении являются эффективным композиционным составом для получения биогаза с высоким содержанием метана. Итоговые выводы статьи выделяют потенциальные преимущества использования высших водных растений в производстве биогаза для достижения устойчивого развития и снижения негативного воздействия на окружающую среду.

В статье рассмотрены вопросы управления техническим обслуживанием и проведения ремонтных работ на предприятиях автомобильного транспорта. В настоящее время пожары, возникающие от неисправностей в электросети, вышли на первое место. Особенно опасны пожары на небольших автотранспортных предприятиях с низкой рентабельностью. На таких предприятиях обеспечить надежную пожарную безопасность в условиях рыночной экономики часто бывает затруднительно. Автомобильный парк таких предприятий имеет автомобили разного года выпуска, что усложняет проведение ремонтных работ. Профилактика и ликвидация пожароопасных режимов в электросети автомобилей на каждом жизненном этапе функционирования автомобиля имеет свою специфику. Разработанные математические модели позволяют получить информацию
о вероятности возникновения пожароопасного аварийного режима в электросети автомобиля в зависимости от срока его эксплуатации. Предлагается использовать полученную информацию для целенаправленного управления профилактикой и предотвращением пожароопасных режимов в электросети автомобиля. Актуальность такой информации возрастает для автомобильных парков, где различаются степень эксплуатации, марка производителя, год выпуска и использование электрических элементов в автомобиле. Для реализации методики управления профилактическими работами разработан программный комплекс. Этот математический комплекс позволяет создавать базу данных автомобилей и проводить оценку пожарной безопасности электросети автомобилей.

В учебном процессе при подготовке специалистов медико-технического профиля огромную роль играет приобретение ими практических навыков диагностического обследование пациентов, среди методов диагностики первостепенное значение имеет снятие кардиосигналов с помощью электрокардиографа.

Медик должен знать места установки электродов на теле пациента и разбираться в основных показателях нарушения сердечной деятельности, проявляющихся на кардиограмме. Эту задачу призваны решать учебные медицинские тренажеры, среди основных функций которых предусмотрено физическое моделирование кардиосигналов. Рынок медицинских приборов насыщен роботами-тренажерами, способными воспроизводить различные эффекты жизнедеятельности организма, однако все они отличаются высокой стоимостью и сложностью технического обслуживания. В настоящей работе предлагается схема простого имитатора кардиосигналов на основе постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), хранящего приведенные к заданному формату оцифрованные сигналограммы, характерные для нормального и патологических состояний сердца. Устройство рассчитано на генерирование восьми сигналограмм, однако его возможности несложно расширить путем увеличения емкости памяти.

Статья посвящена возможностям диалога цивилизаций в условиях развития глобального, трансграничного культурного пространства. Новое и перспективное значение приобретает концепция цивилизации как сети широких взаимодействий и коммуникаций, снимающих привязанность цивилизационных общностей к территории или государству и превра-щающих цивилизации в открытые, инклюзивные, культурно-коммуникационные образования. В контексте обширного и уникального исторического опыта межцивилиза-ционных связей и отношений регион Центральной Азии может быть отнесен к числу наиболее успешных и продолжительных по времени своего существования «цивилизаций встреч». В докладе рассматривается коммуникативное значение этого опыта как наследия продолжительного и успешного симбиоза разных культур и религий, роль в этом наследии, его сохранении и возрождении диалога с Россией как сети исторических и современных отношений и взаимодействий наших стран.

Статья подготовлена на основе доклада, сделанного автором на Душанбинской сессии
«Цивилизационный диалог России и стран Центральной Азии» VIII международной
конференции «Россия и мир: диалоги – 2024. Силы притяжения».

Представлены новые математические результаты, открывающие возможность решения широкого класса задач микромира на характерных для атома масштабах расстояний и времен. Новый подход позволяет, в том числе, детальное количественное изучение динамики процессов, происходящих при ядерных реакциях, и управления ими с целью повышения мощности высвобождения энергии. Дан анализ фундаментальных основ математической теории физического вакуума (эфира), базирующийся на сопоставлении со вторым законом Ньютона и классическими уравнениями механики сплошной среды. Сформулированы математические задачи, описывающие динамику процесса образования мезоатома водорода из протона и мюона. Рассмотрена задача управления этим процессом. Кратко описан алгоритм численного решения задач динамики эфира. Проиллюстрировано его применение.

Рассматривается сущность учения об экологических функциях почв и геосфер, разработанного учеными МГУ им. М.В. Ломоносова и РАН. Показано его высокое значение для междисциплинарного знания и активизации взаимодействия наук о природе и обществе. Обоснована необходимость развития геоинтегралогии, объединяющей геологию, географию, почвоведение, геоэкономику и др.

Сценарии ускоренной (сверхэкспоненциальной, с уменьшением
временного масштаба) эволюции системы исследованы на основе решения нелинейного
дифференциального уравнения с источником ~ 1  u и стоком ~ 2  u . Сильная нелинейность источника 1 1   приводит к сингулярному «режиму с обострением» на нулевом фоне. В случае альтернативного двухступенчатого сценария с 1 1   ускоренная эволюция происходит на ненулевом фоне в результате неустойчивости стационарного состояния, вызванной уменьшением диссипации. Эффективный показатель разностного источника возрастает за счет диссипации до | | 1 2    . Переход к последующей медленной эволюции в условиях пониженной диссипации происходит без сингулярности при минимальном временном масштабе. Двухступенчатый сценарий позволяет объяснить особенности поведения природных, техногенных и социальных систем.

Для моделирования процессов различной физической и химической природы (имеющего важное значение для решения различных практических задач, связанных с системами, характеризующимися протеканием в них физико-химических процессов) авторами ранее был разработан в рамках современной неравновесной термодинамики потенциально-потоковый метод математического моделирования этих процессов – единый подход описания и моделирования процессов различной физической и химической природы. Также авторами было рассмотрено получение математической модели физико-химической системы из уравнений потенциально-потокового метода, описывающих процессы в этой системе (такая модель представляет собой связь между выходными характеристиками рассматриваемой физико-химической системы, имеющими практический смысл). Этот подход представляет собой методы Монте-Карло, в соответствие с которыми случайным образом задаются факторы протекания физико-химических процессов, определяются из уравнений потенциально-потокового метода соответствующие динамики этих процессов, затем на этих динамиках аппроксимируется модель рассматриваемой системы. Отсюда, для сокращения объема вычислений необходимо упрощать эту систему уравнений. Рассматриваемая статья посвящена упрощению потенциально-потоковых уравнений.