ivdon3@bk.ru
В работе проанализировано влияние загрязнения водных объектов Азово-Черноморского водного бассейна полихлорированными ароматическими соединениями (ПАС) на здоровье населения. Обобщен литературный и справочный материал по условиям образования экологически особо опасных полихлорированных соединений (диоксинов, фуранов и бифенилов) и путей проникновения их в объекты окружающей среды — атмосферный воздух, природные воды, почвы, донные осадки и различные ткани биологических организмов (включая человека). Рассмотрены виды и особенности воздействия ПАС на живые организмы. Проведенный анализ позволяет видеть, что дополнительное воздействие комплексной антропогенной нагрузки неблагоприятно отражается на заболеваемость населения под воздействием мутагенных, канцерогенных и тератогенных действий полихлорированных соединений. Представлены рекомендации для решения проблем оздоровления окружающей среды и снижения риска развития опасных заболеваний и сохранения генофонда человечества.
Ключевые слова: антропогенная нагрузка, Азово-Черноморский водный бассейн, токсикология, полихлорированные ароматические соединения (ПАС), диоксины, полихлорированные бифенилы (ПХБ), мутагенные, канцерогенные и тератогенные свойства, профилактические мероприятия
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В связи с отсутствием экспериментально подтвержденных данных того, что хлороформ в воде после кипячения или отстаивания не исчезает, а лишь переходит в другие виды химических соединений, рассматривается целесообразность использования кипяченной, а лучше отстоянной не менее 6 и не более 24 часов воды для уменьшения отрицательного влияния хлороформа. Выполнено определение качества питьевой воды по содержанию хлороформа в разводящей сети водоочистных сооружений, наблюдение за изменением концентрации хлороформа в результате отстаивания и кипячения, а также рассмотрены методы борьбы с хлорорганическими соединениями в питьевой воде. Задача по исключению возможности образования хлорорганических соединений в процессе подготовки питьевой воды может быть решена наиболее эффективно посредством: сокращения содержания органических соединений в исходной воде за счет предварительной ее очистки до ввода в нее хлора; исключения из схемы подготовки питьевой воды применения хлора и хлорсодержащих реагентов.
Ключевые слова: хлорорганические соединения, хлороформ, питьевая вода, обеззараживание питьевой воды
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
Рассматривается оценка качества воды в районах водозаборов города Таганрога. Для оценки используется удельный комбинаторный индекс загрязнения вод (УКИЗВ), рассматривается динамика основных загрязняющих веществ в районе водозаборов.
Ключевые слова: ПДК, УКИЗВ, качество воды, ИЗВ, критические показатели загрязнения воды, сульфаты
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В статье рассматриваются вопросы нелинейного взаимодействия акустических волн в воздушной среде в процессе распространения. Показывается, что коэффициент нелинейности в воздушной среде значительно превышает таковой в воде, поэтому генерация вторичных волн в воздушной среде эффективнее чем в воде. Рассчитываются основные характеристики взаимодействия. Для реализации параметрической антенны для передачи информации узким лучом предлагается использовать в качестве преобразователей в антенне накачки высокочастотные громкоговорители с высокой чувствительностью в режиме излучения. Для уменьшения уровня боковых лепестков в характеристике направленности антенны накачкидаются рекомендация по расположению преобразователей в антенне накачки и согласованию их со средой с помощью акустических рупоров. В качестве исходных параметров для расчетов выбираются паспортные данные громкоговорителей. Анализируются характеристики параметрической антенны при расположении ее в воздушных потоках. Взаимодействие волн в потоке описывается неоднородным волновым уравнением, в котором влияние потока оценивается членом с конвективной производной. Рассмотрены неоднородные уравнения для различных составляющих результирующего генерируемого сигнала параметрической антенной в среде с воздушным потоком. Выведены выражения для расчета добавок к генерируемым в однородной среде сигналам для перпендикулярного и параллельного направлению распространения волн потока. Показано, что воздушный поток в ближней зоне антенны накачки увеличивает амплитуду генерируемых нелинейным взаимодействием вторичных волн. Даются рекомендации по использованию параметрической антенны для передачи информации в воздушной среде.
Ключевые слова: параметрическая антенна, воздушная среда, преобразователь накачки, воздушный поток, волновое уравнение
В данной работе обсуждаются особенности построения широкополосных гидроакустических антенн, предназначенных для экологического мониторинга водной среды, дна и донных осадков. Целью данной работы является исследование и разработка широкополосных гидроакустических антенн систем экологического мониторинга водной среды и придонных осадочных пород. Поставленная цель достигается посредствам решения двух задач: - использование широкополосных, по своей природе, излучающих параметрических антенн, принцип действия которых основан на нелинейном взаимодействии волн накачки в среде распространения; - использование разночастотных преобразователей для формирования необходимой по полосе частотной характеристики. Результаты исследований широкополосных антенн, представленных в данной статье, демонстрируют возможность построения широкополосных сигналов. Рассмотрены характеристики широкополосных параметрических гидроакустических антенн, принцип действия которых основан на использовании эффекта нелинейного взаимодействия акустических волн. Приводятся результаты экспериментальных исследований амплитудно-частотных характеристик широкополосных параметрических антенн. Особое внимание уделено рассмотрению возможности построения широкополосных гидроакустических антенн, состоящих из разночастотных преобразователей, механически связанных по полю. Для примера приведены расчеты импедансных характеристик таких антенн. Рассчитана частотная зависимость активной составляющей полного сопротивления антенны и характеристики направленности. В заключении сделан вывод, что, использование разночастотных преобразователей позволяет не только решить задачу построения широкополосных антенн систем передачи информации для подводного аппарата, но и обеспечить примерно одинаковую направленность антенны в широком диапазоне частот. Представлены эхограммы дна и донных структур, полученные с помощью макетов параметрического профилографа и сверхширокополосного гидролокатора.
Ключевые слова: широкополосный сигнал; сверхширокополосный сигнал; гидроакустическое наблюдение; передача информации; параметрическая гидроакустическая антенна; разночастотные преобразователи
По данным метеорологических исследований обнаружен закономерный рост температуры воздуха, совпадающий по временным параметрам с началом геомагнитной бури. Были проанализированы данные по температуре воздуха порядка ста метеорологических станций. На основе этого анализа было установлено явление кратковременного (30-60 мин.) роста температуры приземного слоя воздуха во время начала магнитной бури, обнаружен азимутальный дрейф температурного градиента после начала геомагнитной бури.
Ключевые слова: низкоширотная термосфера, геомагнитная буря, температура воздуха, температурный градиент, рост температуры воздуха
На термический режим моря в теплый сезон наибольшее влияние оказывает солнечная инсоляция поверхностных вод и тепло-массообмен с поверхности суши. В период регионального потепления наблюдается повышение среднегодовой температуры поверхностных вод на 0,8°С. Годовой ход уровня моря в районе Сухума согласуется с годовым ходом речного стока с максимумом летом и минимумом зимой. Многолетний средний уровень в сухумской акватории Черного моря равен 93 см. Для гидрологического режима моря характерны: высокая температура воды на протяжении всего года, преобладание волн высотой до 2 м и система устойчивых и постоянных течений. В зимний сезон преобладает волнение южного направления (23,9%), а в летний сезон - западного (30,7%). Наибольшее количество штормов наблюдается в феврале и составляет 35,8%.
Ключевые слова: акватория, температура воды, ветровой режим, волнение моря, уровень моря, атмосферные осадки, гидрологический режим, сгонно-ногонные явления, речной сток
Эффективное применение параметрических излучающих антенн для обнаружения объектов, находящихся в донных осадках, обусловлено их возможностью формировать высоконаправленное излучение на низких частотах при малых исходных габаритах. В отличие от воды, донные осадки (ДО) представляют собой среды, в которых присутствуют как продольная, так и сдвиговая составляющие скорости распространения акустических колебаний. Наличие нескольких компонент скорости в донных осадках дает возможность возбуждения различного типа волн при использовании параметрических излучающих антенн. В данной работы представлены теоретические и экспериментальные исследованияполя создаваемого параметрической излучающей антеннойв многофазной среде «вода – донные осадки» при наклонном падении на границу раздела под углами, близкими к критическим. Показано, что сформированные в воде продольные волны накачки и волны разностной частоты (ВРЧ)в ДОтрансформируются в соответствующие сдвиговые волны. Кроме того, из-за возникновения на границе раздела мнимой параметрической антенны (ПА) происходит генерация сдвиговых ВРЧв ДО. Исследования возбуждения сдвиговых ВРЧ в ДО были проведены в лабораторном гидроакустическом бассейне. В качестве моделей ДО использовались глина и песок. По временному признаку выделены сдвиговые ВРЧ в различного типа осадках. Из полученной теоретической модели рассчитаны, а затем экспериментально подтверждены основные характеристики поля ПА в ДО при возбуждении в них сдвиговых ВРЧ. По результатам теоретических и экспериментальных исследований доказано, что имеет место трансформация, возбуждение и генерация сдвиговых волн, формируемых ПА в ДО. Полученные в ходе исследования результаты дают хорошее совпадение между теорией и практикой, что говорит о правильности выбора модели. Кроме того, приведены экспериментальные результаты по использованию сдвиговых ВРЧ в ДО при эхолокационном режиме. Таким образом, данный метод можно использовать в параметрических гидролокаторах для стратификации ДО и обнаружения в них различных инородных целей.
Ключевые слова: параметрическая антенна, нелинейное взаимодействие, донные осадки, сдвиговая волна разностной частоты, критический угол
Основная часть загрязняющих веществ накапливается в морских осадках. Отсюда вытекает важность проблемы непрерывного мониторинга состояния дна и донных осадочных структур внутренних водоемов и морей. В работе рассмотрен метод дистанционного зондирования донного грунта с целью определения скорости звука в донном грунте. Предлагаемый метод позволяет проводить измерения при совместном расположении излучателя и приемника. В основе предлагаемого метода лежит метод лучевого параметра. Для проведения измерений по методу лучевого параметра необходимо либо обладать протяженной приемной антенной системой, способной определить направление прихода отраженных от дна акустических сигналов при простом всенаправленном излучателе, либо излучать узконаправленным источником звука и принимать относительно простой протяженной приемной антенной. С помощью параметрической антенны можно сформировать акустический луч шириной несколько градусов. Такой ширины луча достаточно для реализации метода лучевого параметра. Авторами предложено приближение метода лучевого параметра, позволяющее совместить местоположение излучателя и приемника, тем самым значительно упростив приемную антенну. Для проверки адекватности метода было проведено моделирование и проведены экспериментальные исследования. При моделировании закладывались реальные параметры морских донных слоистой структуры и приемоизлучающих систем. В результате моделирования были определены границы применимости предложенного метода при исследовании морских грунтов. Для определения скорости звука в слое морских осадков с приемлемой погрешностью нужно излучать акустические сигналы под углом не более 10 градусов. Экспериментальные исследования в акустическом бассейне показали качественное совпадение полученных данных с теоретическими.
Ключевые слова: дистанционное акустическое зондирование, классификация морских осадков, параметрический профилограф
Экологическая культура рассматривается как позиция человека по отношению к природе, форма проявления экологического сознания, органично входящая в систему мировоззрения как интеграция знания, самосознания и целеполагания личности. Она формируется в процессе экологического воспитания, которое представляет собой создание условий для усвоения личностью экологической культуры, выработанной обществом, с ее неизбежным изменением в преемственности поколений. Экологическая культура находит воплощение в реальном поведении человека. Экологическое сознание является высшим уровнем психического отражения природной и искусственной среды, своего внутреннего мира, рефлексией места и роли человека в биологическом, физическом и химическом мире. Оно выступает как непрерывно меняющаяся совокупность чувственных и мысленных образов, непосредственно отражаемых в аналитически создаваемых категориях и явлениях, непосредственно фиксирующих индивидуальный либо общественный экологический опыт. Содержание сознания не совпадает с мировоззрением: мировоззрение есть специфическая форма сознания, которая включает фундаментальные, наиболее общие идеи, определяющие мироотношение человека и являющиеся результатами обобщения знаний, личного опыта, эмоциональных оценок. Для экологического сознания эту роль выполняет экологическая культура в качестве необходимой части мировоззрения. Компонентами экологической культуры являются: понимание специфики и сложности природных явлений, их взаимосвязи; целостность знаний об окружающей среде; способность мыслить в границах экологической безопасности; следование законам, охраняющим природную среду; способность к созданию конструктивных этических положений, регулирующих отношения человека с окружающей его природной средой; готовность нести ответственность за сохранность окружающей среды. Экологическая культура анализируется с позиций системного, деятельностного, социокультурного и информационного подходов. Она направляет поведение человека в сторону гармонизации социальных и природных взаимоотношений и является составляющей его безопасности.
Ключевые слова: экологическая культура, экологическое воспитание, экологическое сознание, антропоцентрическое экологическое сознание, экоцентрическое экологическое сознание, безопасность
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
Экологическая культура включает диалектически взаимосвязанные элементы: экологические знания, экологическое сознание и экологическую деятельность. Экологические знания являются базисом, фундаментом адекватного отношения человека к экологическим проблемам. В содержании экологических знаний выделяют социально-экологические и реально-практические знания. Экологическая деятельность охватывает виды деятельности, связанные с познанием, освоением, преобразованием и сохранением природной среды. Экологическое сознание рассматривается как высший уровень психического отражения природной и искусственной среды, своего внутреннего мира, рефлексия места и роли человека в биологическом, физическом и химическом мире. Экологическая культура присваивается человеком в процессе экологического воспитания. Экологическое воспитание в широком смысле рассматривается как социализация, процесс усвоения человеком определенной системы экологических знаний, норм и ценностей, позволяющих ему функционировать в качестве полноправного члена общества. Средствами формирования экологической культуры являются участие молодежи в международных, всероссийских и региональных научных и эколого-образовательных исследовательских проектах по мониторингу состояния окружающей среды, в социально значимых акциях в поддержку охраны заповедников и памятников природы, в озеленении городов, населенных пунктов, улучшение экологической среды жилых и рабочих помещений. Экологическое воспитание в узком смысле – составная часть нравственного воспитания, единство экологического сознания и поведения, гармоничного с природой. Приоритетными направлениями и механизмами формирования экологической культуры являются: пропаганда экологической культуры и этики, развитие эффективной национальной системы экологического просвещения населения, организация национальной системы экологического образования, формирование экологической культуры и развитие гражданского общества. Формирование экологической культуры студентов технического вуза включает усвоение экологических знаний, развитие экологического сознания и навыков экологически правильного поведения с применением активных методов обучения и этических принципов.
Ключевые слова: экологическая культура, экологическое воспитание, экологическое сознание, экологическое поведение
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В работе представлены результаты теоретических исследований задачи оценки влияния конструктивных характеристик на этапе проектирования на направленность акустических антенн. Рассмотрен обобщенный алгоритм формирования характеристики направленности специальной формы в задачах прикладной гидроакустики, пути решения обобщенной задачи оптимизации характеристик антенн и модульный принцип конструирования. Задачу оптимизации предложено разделить на отдельные составляющие: оптимизация характеристик антенны и оптимизация тактических характеристик акустической системы, которые комплексно влияют на выбор конструкции антенны. Рассмотрен метод построения антенны с секторной диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, когда параметрическая антенна секторного обзора содержит отдельные высоконаправленные преобразователи накачки с плоской апертурой.
Ключевые слова: акустическая антенна, характеристика направленности, сектор
Разработка приборов для акустического мониторинга ледовой обстановки требует рассмотрения всех возможных реальных океанологических ситуаций, в которых они будут функционировать. В статье рассматриваются результаты разработки системы для панорамного мониторинга ледовой обстановки в параметрическом режиме работы гидроакустических средств. Проведен анализ формирования и распространения зондирующих сигналов в акустическом канале параметрического измерителя толщины льда, сформулирован принцип измерения толщины по отражению (рассеянию) акустических сигналов от локально плоскослоистой системы с размытыми границами. Проведено математическое моделирование акустической мощности канала измерителя толщины льда и «окон прозрачности» на основе расчёта критических углов падения и преломления. Делается вывод о целесообразности использования в качестве информативных сигналов сдвиговых волн.
Ключевые слова: лед, мониторинг, акустическая антенна, критический угол, окно прозрачности
В статье рассмотрены основные статические и динамические КВЧ-методы исследования метаболических частот, которые вызывают изменение электропроводности биосред с различной концентрацией воды. Приведены результаты воздействий низкоинтенсивных КВЧ-волн на два типа прокариотических и эукариотических клеточных структур. Подробно рассмотрены установки, работающие в режимах «на проход» и «на отражение». Описаны также три динамических регистрационных и биолокационных комплекса с пояснением принципов многочастотных преобразований в них. Применение амплитудной модуляции в квадратурных сигналах сканирующих биообъекты позволило выявлять отклики на их собственных резонансных частотах. Предложенные методики могут найти применение как в экологических мониторингах, так и в терапевтической практике.
Ключевые слова: СВЧ и КВЧ-диапазоны излучения, биологические клетки и структуры, электропроводность, амплитудная модуляция, генераторы, детекторы, усилители, смесители, коммутация
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В статье рассматриваются проблемы информационного обеспечения Арктического морского пространственного планирования (АМПП), приво-дятся результаты исследований возможных механизмов реализации комплексирования средств мониторинга различных организационных структур. В качестве одного из примеров рассматривается принцип объединения систем управления движением судов (СУДС) и региональных интегральных автоматизированных систем мониторинга обстановки (РИАСМО) путём объединения информации ведомственных АСМО, совместно действующих в едином регионе. Основные результаты получены в совместных разработках Российского государственного гидрометеорологического университета (РГГМУ), ХК «Ленинец» и Арктической общественной академии наук в рамках технологической платформы «Освоение океана».
Ключевые слова: мониторинг, комплексирование, Арктика, пространственное планирование, информационные технологии.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Одним из параметров, определяющим эффективность очистки крови в процессе гемодиализной терапии, является эффективность процессов массопереноса метаболитов через диализатор, определяемая механизмами молекулярной диффузии и конвекции низко- и среднемолекулярных веществ, входящих в состав крови. В работе представлен анализ современных моделей массопереноса: потоковых и кинетических; приведены аналитические выражения пространственного и временного распределения метаболитов в диализаторе, на основании которых затем были построены соответствующие графики распределения. Результаты проведенного математического моделирования показали, что настоящие модели не отражают в полной степени весь механизм массопереноса и должны быть дополнены. Это, в первую очередь, связано с тем, что кровь является неньютоновской жидкостью. Кроме того, в процессе гемодиализа происходит изменение реологических свойств крови – вязкости, агрегируемости и деформируемости эритроцитов, что в конечном итоге влияет на процессы массопереноса в диализаторе, уменьшает его клиренс и соответственно снижает эффективность гемодиализной терапии. Авторы статьи считают, что решением данной проблемы может стать разработка пространственно-временной математической модели массопереноса (т.н. распределенная модель массопереноса), построенная с учетом влияния движущих сил, обусловливающих перенос веществ через мембрану, основных параметров диализатора и характеристик волокон, а также реологических свойств крови. На наш взгляд, пространственно-временные зависимости распределения концентраций метаболитов в крови и диализате в гемодиализаторе позволят прогнозировать нормализацию концентрации метаболитов в крови пациента, и соответственно повысить точность оценки качества гемодиализа.
Ключевые слова: гемодиализ, математическое моделирование, пространственное распределение, временная зависимость, пространственно-временная модель.
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В данной статье рассматривается проблема, которая в значительной степени характеризует динамику общественного развития. Это проблема образа жизни человека. Для существования любого живого организма очень важна способность адаптироваться к изменениям окружающего мира, взаимодействуя с ним. В связи с происходящими качественными социокультурными изменениями проблема образа жизни людей обретает в современном мире крайнюю актуальность. В меняющихся современных институционально-трансформационных условиях именно категория образа жизни выступает как комплексная характеристика жизнедеятельности людей. Целью исследования является изучение проблемы образа жизни человека в современном мире с позиций социальной философии. Исследуются причины усиления внимания к проблеме образа жизни, содержание категории «образ жизни», взаимосвязь категории «образ жизни» со сферами жизнедеятельности общества, актуализирующийся переход к проблеме здорового образа жизни и необходимость формирования культуры здоровья личности. Образ жизни анализируется как комплексная интегративная характеристика жизнедеятельности людей, отражающая баланс взаимодействия в системе индивид – окружающий мир. Способность к реализации здорового образа жизни и активизации жизненных ресурсов влияет на жизненную успешность личности. В статье обосновывается необходимость разработки концепции «образа жизни», рассматриваются параметры, оказывающие наибольшее влияние на образ жизни современного человека. Делаются выводы о необходимости укрепления социального здоровья общества в целом, формирования культуры здоровья для оптимизации взаимодействия с окружающей средой.
Ключевые слова: образ жизни, здоровый образ жизни, культура здоровья, социальное здоровье, социальная среда, социальная философия
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В современном мире необходима перестройка взаимодействия человека с природой. Основы единства человека с природой необходимо закладывать в период его воспитания, обучения и профессионализации. Формирование экологической культуры включает: знания необходимые для решения проблем безопасности и экологичности производств; экологического сознания; экологического поведения. В нашем понимании экологическое сознание личности представляет собой сферу индивидуального сознания, отражающую экологическую действительность в форме экологических знаний, представлений, оценочных отношений к природе и практике ее защиты, регулирующих человеческое поведение в природной среде. Формирование экологического сознания студентов технического вуза основывается на рассмотрении оценки разрабатываемых технологических процессов, конструкций, систем с точки зрения рационального использования сырья, материалов, электроэнергии; вопросов вероятности загрязнения атмосферы, гидросферы, почвы в процессе производства разрабатываемого устройства, конструкции, системы; применения инженерных решений защиты окружающей среды, включая не только методы, способы, аппараты или системы очистки воздуха и сточных вод, но и малоотходные и безотходные технологии для снижения или ликвидации количества вредных выбросов; утилизации проектируемого устройства, конструкции, системы после отработки своих ресурсов и обеззараживание отходов производства; использование экологически чистых технологий. На основе проведенного анализа структура формирования экологической культуры образует неразрывное единство ее экологического сознания, экологической ответственности и экологического опыта, влияющее на использование природных ресурсов, как на глобальном, так и на региональном и локальном уровнях системы. Формирование экологической культуры личности позволяет оптимизировать взаимодействие человека с окружающей природной средой, способствует восстановлению внутренней гармонии личности и системы ее взаимодействия с окружающим социумом.
Ключевые слова: Экологическая культура; экологическое сознание; экологическое поведение; экологическая просвещенность; экологическая ответственность
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения