Естественные науки. Рубрика в журнале - Бюллетень науки и практики
Активация воды: влияние электрического поля на свойства жидкости
Статья научная
Рассматривается процесс получения активированной воды на основе электрического поля. Активированная вода, полученная в результате электролиза, демонстрирует уникальные физико-химические свойства, отличающиеся от обычной воды, что открывает новые возможности для применения в различных отраслях народного хозяйства. Исследованы механизмы активации воды и их влияние на кислотно-щелочной баланс, а также стабильность активированных свойств. В экспериментальной части представлены данные о зависимости pH воды от времени активации и напряжения между электродами. Результаты показывают, что увеличение времени активации и напряжения приводит к значительным изменениям pH вблизи анода и катода. Обсуждаются проблемы, связанные с нестабильностью активированных свойств и влиянием состава исходной воды. Работа подчеркивает необходимость дальнейших исследований для оптимизации технологии получения активированной воды и разработки стандартов для ее применения.
Бесплатно
Алгоритмы оптимизации в задачах прикладной математики и информатики
Статья научная
Рассматриваются современные алгоритмы оптимизации, применяемые в задачах прикладной математики и информатики. Анализируются классические методы, включая градиентные подходы, а также современные стохастические и метаэвристические алгоритмы. Особое внимание уделяется применению методов оптимизации в машинном обучении, обработке больших данных и вычислительной математике. Приводится сравнительный анализ эффективности алгоритмов и обсуждаются перспективы дальнейших исследований.
Бесплатно
Статья научная
Представлен комплексный анализ современных алгоритмов оптимизации финансовых решений. Проведено сравнительное исследование эффективности различных методов, включая классические алгоритмы математического программирования, эволюционные алгоритмы и методы машинного обучения. На основе разработанной методологии выполнено тестирование алгоритмов на реальных финансовых данных в задачах оптимизации инвестиционного портфеля, торговых стратегий и параметров риск-менеджмента. Исследование показало, что генетические алгоритмы демонстрируют наилучшие результаты для нелинейных задач с множественными ограничениями, в то время как методы глубокого обучения значительно превосходят классические подходы в динамических рыночных условиях. Представлена программная реализация исследованных алгоритмов с использованием современных технологий разработки. Сформулированы практические рекомендации по выбору и настройке оптимизационных алгоритмов в зависимости от специфики решаемых задач. Результаты исследования могут быть использованы при разработке и модернизации программного обеспечения для финансовых организаций.
Бесплатно
Анализ влияния фракционного состава зёрен пшеницы на спектры комбинационного рассеяния света
Статья научная
Исследование качества сельскохозяйственной продукции, в частности пшеницы, имеет важное значение для обеспечения продовольственной безопасности и устойчивого развития агропромышленного комплекса. В работе рассматривается применение спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) света для анализа структурных особенностей зёрен пшеницы разных фракций. Метод КР, обладая высокой информативностью, неразрушающим характером и скоростью анализа, представляет собой перспективный инструмент для оценки качества сельскохозяйственной продукции. Результаты показали зависимость интенсивности спектральных линий от фракции зерна: с увеличением размера зерна возрастала интенсивность сигналов, относящихся к колебаниям фенильных и ароматических колец, а также C-C и C-N связей. Это свидетельствует о возможном повышении концентрации аминокислот и пептидов в более крупных зёрнах. Было отмечено также усиление фоновой флуоресценции при увеличении фракции, что отражает различия в соотношении оболочки и внутренней части зерна.
Бесплатно
Анализ поляризованных спектров КР сополимеров пропилена с олефинами
Статья научная
Представлены результаты исследования поляризованных спектров комбинационного рассеяния (КР) света плёнок статистических сополимеров пропилена с олефинами: бутеном-1 и октеном-1 различной концентрации (от 0 до 30 мольных %). Методология исследования включала регистрацию поляризованных спектров КР в двух геометриях рассеяния при возбуждении аргон-криптоновым лазером с длиной волны 488 нм. Проведен детальный анализ спектральных характеристик в области валентных колебаний С-С связей и деформационных колебаний СН2 и СН3 групп. В ходе исследования установлено, что с увеличением содержания добавленного мономера происходит монотонное изменение спектральных характеристик. Показано, что более массивный мономер (октен-1) эффективнее препятствует образованию кристаллической фазы полипропилена по сравнению с бутеном-1. Основные результаты демонстрируют зависимость фазового и конформационного состава молекул сополимеров от содержания сомономеров и длины боковой цепи второго мономера. Практическая значимость работы заключается в разработке методов спектроскопического анализа структуры сополимеров, позволяющих с высокой точностью характеризовать изменения в их структуре. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации процессов синтеза сополимеров с заданными свойствами.
Бесплатно
Анализ причин и последствий селевых потоков в Баткенской области в 2024 году
Статья научная
В этой статье рассматриваются причины возникновения селевых потоков, их последствия и меры по снижению риска катастроф в Баткенской области. В 2024 году регион столкнулся с рядом мощных селевых событий, вызванных как природными, так и антропогенными факторами. Анализ основан на данных дистанционного зондирования Земли, метеорологических наблюдений и ГИС-анализе. Особое внимание уделяется выявлению наиболее уязвимых районов и предложению конкретных мер по их защите.
Бесплатно
Анализ спектров КР сополимеров этилена и пропилена в области частот от 2850 до 2950 см⁻¹
Статья научная
В данной работе исследовались спектры КР сополимеров этилен-пропилен (СЭП), синтезированных с помощью новых металлоценовых каталитических систем. С увеличением содержания этилена наблюдались сильные монотонные изменения в спектрах СЭП. В КР спектрах СЭП наблюдается монотонный сдвиг в высокочастотную область линии, соответствующей симметричному валентному колебанию групп CH2, при увеличении содержания этилена. Показано, что положение максимума этой линии зависит только от относительного содержания сомономеров и не зависит от содержания кристаллических фаз ПП и ПЭ.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе применялся метод спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) света для исследования изменения состава поливинилхлорида (ПВХ) при его деградации. Традиционно такие изменения анализируются оптически в связи с тем, что при деградации в структуре ПВХ образуются полиеновые последовательности разной длины, которые меняют многие свойства материала, в том числе оптические. Выбранный в работе метод спектроскопии КР отличается высокой точностью и скоростью анализа, а также возможностью диагностировать наличие полиенов в крайне малых концентрациях. В качестве образцов исследования использовались недеградированные пленки ПВХ а также пленки, деградированные в различных температурных режимах. Показано, что по спектрам КР образцов можно судить и о длине образованных полиенов, и о распределении их по длинам. Установлено, что распределение полиенов по длинам зависит от условий термической деградации образцов.
Бесплатно
Статья научная
Выполнен анализ экспериментальных спектров комбинационного рассеяния (КР) полипропиленгликолей (ППГ) с молекулярными массами от 150 до 2000 Да, а также расчёты структуры и спектров КР различных конфигураций ППГ с 7 момномерными звеньями пропиленгликоля (ПГ), что соответствует образцу с молекулрной массов 425 Да. Показано, что для выбранных экспериментальных образцов спектры слабо отличаются в зависимости от длины молекулы. Теоретические спектры оказались неразличимыми между собой и хорошо согласуются с экспериментом. Результаты подтверждают слабое влияние тактичности коротких ППГ на их спектры КР.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена решению актуальной проблемы нефтедобычи в Западной Сибири — образованию асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) на скважинном оборудовании, что особенно остро проявляется на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки. Целью работы является анализ существующих методов борьбы с АСПО и обоснование выбора наиболее эффективного из них для применения на отдельных месторождениях региона. В ходе исследования решены следующие задачи: раскрыты факторы и механизмы образования АСПО, проведён анализ состава нефти и отложений по ряду западносибирских месторождений, рассмотрены основные технологии предотвращения и удаления отложений, а также экспериментально подтверждено влияние обводнённости на групповой состав АСПО. Предложена авторская классификация методов борьбы с отложениями, разделяющая их на профилактические (защитные покрытия, физические и химические методы) и методы удаления уже сформировавшихся АСПО. На основе анализа технологической и экономической эффективности обоснована перспективность применения химических ингибиторов. Особое внимание уделено результатам промышленных испытаний ингибитора СНПХ-7821 на Сузунском месторождении. Установлено, что при рабочей дозировке 200 г/т защитный эффект ингибирования достигает 68–70%, температура застывания нефти снижается на 4–6°С, а кинематическая вязкость незначительно уменьшается. Полученные данные подтверждают высокую эффективность и предсказуемость ингибиторной защиты при борьбе с АСПО в условиях Западной Сибири.
Бесплатно
Аналитические и картографические модели функциональной устойчивости лесных экосистем
Статья научная
Изложены идеология и методика количественных оценок устойчивости лесных экосистем. Выделены два уровня устойчивости: лабильный фитоценотический и инерционный почвенно-биотический. Для каждого из них разработаны количественные методы расчета и картографирования потенциальной устойчивости лесных биогеоценозов двух основных типов — упруго-пластичной и резистентной. С помощью метрики евклидового расстояния выполнены расчеты индексов устойчивости. Получены статистически значимые связи в уравнениях, описывающих зависимость этих индексов от метаболических параметров лесных сообществ и факторов внешней среды. На основе полученных мер с помощью новых методов геоморфометрии рассчитаны карты-матрицы индексов устойчивости лесных биогеоценозов отдельных экорегионов, а также лесных формаций Окско-Волжского бассейна. Приведены соответственно крупно- и мелкомасштабные карты-матрицы устойчивости лесных фаций и формаций, характеризующие их чувствительность к изменениям климата и последующий функционально-восстановительный потенциал.
Бесплатно
Антропогенное воздействие на природно-техногенные экосистемы Баткенского региона
Статья научная
В условиях усиливающегося антропогенного давления проблема трансформации природных экосистем в природно-техногенные приобретает особую актуальность, особенно для уязвимых горных территорий Центральной Азии. Баткенский регион Кыргызской Республики представляет собой территорию с высокой степенью хозяйственного освоения, где природные ландшафты активно взаимодействуют с техногенными компонентами, формируя сложные природно-техногенные экосистемы. Цель исследования: комплексная оценка антропогенного воздействия на состояние природно-техногенных экосистем Баткенского региона, а также выявление основных факторов деградации окружающей среды и определение направлений устойчивого природопользования. В статье применены методы системного анализа, геоэкологического картирования, сравнительно-географический подход, а также методы полевых наблюдений и статистической обработки данных. В качестве исходной базы использованы материалы дистанционного зондирования, данные экологического мониторинга и официальная статистика природопользования. Природно-техногенные экосистемы Баткенского региона характеризуются снижением устойчивости, нарушением естественных биогеохимических циклов и ухудшением экологического состояния. Выявлены зоны экологического риска, требующие первоочередных природоохранных мероприятий. Проведенное исследование подчеркивает необходимость комплексного подхода к управлению природно-техногенными экосистемами Баткенского региона с целью обеспечения экологической устойчивости и сохранения природного потенциала территории.
Бесплатно
Статья научная
Усиливающаяся техногенная и антропогенная нагрузка на берега морей, существенным образом влияющая на природные береговые процессы, все интенсивнее начинает выступать в роли определяющего рельефообразующего фактора. Возводимые в береговой зоне сооружения двояко оказывают влияние на протекающие природные береговые процессы. С одной стороны они сами являются искусственно созданным рельефом, а с другой - возводимые сооружения оказывают влияние на природные береговые процессы. На примере участка побережья между Туапсе и Адлером, расположенного в пределах Черноморского побережья Краснодарского края, испытывающего колоссальную техногенную и антропогенную нагрузку на берег, показывается необходимость выделения антропогенных береговых динамических систем, как самостоятельного рельефообразующего фактора. При этом, должна быть дана оценка как процессам, протекающим внутри системы, так и ее влияние на природные процессы, протекающие на прилегающих участках берега.
Бесплатно
Ареалы и ресурсы Satureja L. в Нахичевани (Азербайджан)
Статья научная
Изучены ареалы и ресурсы 4 видов чабера: Satureja hortensis L., S. laxiflora K. Koch, S. macrantha C. A. Mey. и S. mutica Fisch. et C. A. Mey. из семейства Lamiaceae. Они являются ценными эфиромасличными растениями. Satureja macrantha - единичные экземпляры были найдены в горах Кызылкая, Неграм-Дорошам. В 2018 г. выявлены места обитания в окрестностях г. Дарыдаг (Джульфинский район). Описаны 4 новых местонахождения: Мамадейн, г. Келеки, г. Дамир, г. Лаласи Ордубадского района (1400-2800 м). Здесь чабер крупноцветковый образует до сих пор неописанные формации и ассоциации, охватывающие обширные скалисто-каменистые территории. Satureja laxiflora и S. mutica - нововыявленные виды. В работе описаны экологические условия мест обитания, роль данных видов в скально-осыпной растительности региона, хозяйственное значение, рациональное использование и охрана. Рекомендуется целесообразное и плановое использование ресурсов чабера рыхлоцветкового, чабера крупноцветкового, а также расширение посевов культурного вида - Satureja hortensis L.
Бесплатно
Аэрокосмический мониторинг динамики загрязнения территории отходами йодо-бромного предприятия
Статья научная
В работе рассмотрены и приведены результаты картирования динамики загрязнений территорий отработанными отходами деятельности йодо-бромного предприятия. Выполнен анализ всех взаимосвязанных факторов с помощью ГИС-технологий. По разновременным изображениям были созданы карты динамики загрязнения отработанными йодо-бромными водами участка территории на йодо-бромном месторожденнии. Установлено, что загрязнение обширной территории происходит в результате утечки из выводящего йодо-бромные отходы канала и деятельности йодо-бромных добывающих скважин.
Бесплатно
Биолого-экологические особенности и хозяйственное значение Cucumis sativus L.
Статья научная
Описаны биологические особенности и хозяйственное значение огурца обыкновенного (Cucumis sativus L.), относящегося к семейству тыквенных (Cucurbitaceae Juss.), которое занимает важное место среди цветковых растений мировой флоры. Семейство Cucurbitaceae Juss. в мировой флоре включает 95 родов и 965 видов. Во флоре Нахчыванской Автономной Республики распространены 9 видов, относящихся к 8 родам, которые встречаются как в культурном, так и в дикорастущем виде. Огурец обыкновенный (Cucumis sativus L.) — вид растений семейства Cucurbitaceae Juss., характеризующийся съедобными мясистыми плодами. Огурец является теплолюбивым растением. Оптимальная температура роста составляет 20–30°C. Вид отличается высокой потребностью в солнечном свете и хорошо развивается на освещённых участках. Растение не переносит низких температур и заморозков. Огурец хорошо растёт на дренированных почвах, богатых органическими веществами. Оптимальная кислотность почвы должна составлять pH 6,0–6,5. Для нормального развития растения необходима достаточная влажность почвы, однако её переувлажнение недопустимо, так как это может привести к загниванию корневой системы. В медицине огурец используется как средство при сахарном диабете, а также при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, кожи и почек.
Бесплатно
Статья научная
В нaстоящее время изучение биорaзнообрaзия и экологических групп гидробионтов в экосистемaх Корaтепинского и Сaбирсaйского водохрaнилищ является одной из aктуaльных проблем. В результaте исследовaний, проведенных в водохрaнилищaх среднего течения реки Зaрaфшaн, были сделaны следующие выводы: в Корaтепинском водохрaнилище выявлено 14 видов гидробионтов, a в Сaбирсaйском - 12 видов. Устaновлено, что рaспрострaненные в водохрaнилищaх гидробионты относятся к экологическим группaм пелореофилов, пелолимнофилов, фитофилов, телмотофилов, фетореофилов, фетолитореофилов и фитолитореофилов.
Бесплатно
Биохимия и фармакологические действия вторичных метаболитов в растениях
Статья научная
Рассмотрены биохимия вторичных метаболитов и их фармакологические эффекты. Представлен краткий анализ литературных данных о вторичных метаболитах и способах их использования. Представлена краткая характеристика и дано их описание. Вторичные метаболиты растений имеют большое значение не только с биохимической и экологической, но и с фармакологической точки зрения. Их антибактериальное, противогрибковое, противовоспалительное, антиоксидантное и противораковое действие нашли широкую область применения в медицине.
Бесплатно
Статья научная
Представлена биоэкологическая и географическая характеристика рода Alyssum L. - одного из крупных родов семейства Brassicaceae, распространенного во флоре Нахичевани. В результате проведенных исследований во флоре Нахичеванской АР выявлены виды: Alyssum calycinum L., Alyssum dasycarpum Stephan ex Willd., Alyssum gehamense Fed., Alyssum hirsutum M. Bieb., Alyssum murale Waldst. & Kit., Alyssum parviflorum Fisch. ex M. Bieb., Alyssum persicum Boiss. ( A. muelleri Boiss. & Buhse), Alyssum stapfii Vierh. ( A. buschianum Grossh.), Alyssum strictum Willd., Alyssum strigosum Banks & Sol. ( A. campestre L.), Alyssum szowitsianum Fisch. & C. A. Mey., Alyssum tortuosum Waldst. & Kit. ex Willd., Alyssum turkestanicum Regel & Schmalh. ( A. desertorum Stapf) рода Alyssum L. Приведены сведения о распространении видов рода Alyssum L. по высотным поясам, экологической среде, фенофазе, жизненной форме, типах географических зон и экологической группе по влажности. Дано практическое применение видов рода и выделены субэндемичные виды Азербайджана флоры Нахичеванской АР.
Бесплатно
Статья научная
Род Inula L. относится к семейству Asteraceae и широко распространён в Европе, на Кавказе, в Западной Сибири, Беларуси, Украине и регионах Средней Азии. Представители рода преимущественно развиваются вблизи водоёмов, на лесных полянах и в предгорных зонах. В Нахчыванской Автономной Республике распространено 11 видов данного рода. Целью исследования является анализ ареала распространения, морфологического строения, экологических особенностей и фитохимического состава видов Inula grandiflora и Inula helenium. Результаты показывают, что оба вида обладают высокой адаптационной способностью и богатым содержанием биоактивных веществ. Установлено, что Inula grandiflora характеризуется высокой экологической пластичностью и богата сесквитерпеновыми лактонами, флавоноидами и эфирными маслами. Эти свойства повышают её фармакологический потенциал. Вид играет важную роль в устойчивости горных экосистем и выступает ценным ресурсом лекарственных растений во флоре Нахчывана.
Бесплатно
