Том 17, № 3 (2021)

Решается задача построения модели и проведения численных расчетов значений предельных прочностных показателей при одноосном сжатии полимерных фрикционных композитов. Рассмотрены композиты на эпоксифенольной основе, армированные хаотически ориентированными в пространстве материала короткими волокнами бесщелочного стекла и дисперсными добавками каучука, глинозема, графита и барита. При моделировании использован оригинальный метод прогнозирования предельных прочностных характеристик матричных композитов, согласно которому приложенная к композиту сжимающая в определенном направлении нагрузка становится разрушающей, когда внутреннее напряжение в полимерной матрице начинает превышать предел ее прочности. Указанный метод опирается на обобщенное сингулярное приближение теории случайных полей, понятие оператора концентрации напряжений (тензора четвертого ранга), связывающего локальные (внутренние) значения тензора напряжений со средними (внешними) по материалу напряжениями, и информацию о прочностных свойствах матрицы. Исследованы зависимости значений предельных прочностных показателей при одноосном сжатии полимерных фрикционных композитов от вариаций объемных концентраций наполнителей – волокон бесщелочного стекла, дисперсных включений каучука и минерального порошка, состоящего из глинозема, графита и барита в равных объемных долях. В результате проведенных модельных расчетов установлено, что увеличение объемного содержания включений каучука приводит к ослаблению прочностных показателей модельных композитов, которые при этом изменяются по закону, близкому к линейному. Увеличение концентраций остальных наполнителей (как стеклянных волокон, так и включений минерального порошка) приводит к существенному улучшению предельных прочностных характеристик полимерных фрикционных композитных материалов, при этом характер зависимостей монотонный.

Представлены результаты работ по реконструкции опасных нагонов в дельте Волги и Северном Каспии с использованием инструментов гидрологического моделирования. Для расчетов разработаны высокоточные цифровые модели дельты Волги и Северного Каспия на основе топографических и гидрографических карт. Контроль осуществлялся в ручном режиме. Для учета особенностей строения русел разработан специальный алгоритм, описанный в статье. Выполнена верификация модели HEC-RAS по ряду гидрологических сценариев при разных вариантах коэффициента шероховатости. При расчетах учтено перераспределение стока Волги по рукавам, предложены оптимальные точки задания речных расходов и уровня. Для реконструкции выбор опасных нагонов в XX–XXI веках осуществлялся на основе отдельных сведений из научной литературы и по данным речных уровнемеров. Всего выделено 26 случаев, для которых выполнены расчеты. Построены карты максимального затопления для каждого случая. Определены некоторые особенности затопления дельты Волги. Помимо колебаний уровня в северной части Каспийского моря на площадь затопления существенное влияние оказывает расход в р. Волге – чем больше расход воды в реке, тем больше площадь затопления при нагонных явлениях схожей динамики. Максимальная площадь затопления характерна для нагона в 1991 г. – 17,5 тыс. км2 в условиях повышенного речного стока в период половодья, минимальная – для 1940-х и 1960-х гг. (менее 10 тыс. км2), когда выделялись нагоны с максимальным уровнем ниже −27 мБС.

Статья посвящена исследованию закономерностей развития бактериальной микрофлоры в почвах Сумгаита (Азербайджан). На десяти мониторинговых площадках в разных функциональных зонах города, характеризующихся различной степенью антропогенного и техногенного воздействия, посезонно были изучены показатели бактериальной микрофлоры. В урбанизированных почвах общая численность микроорганизмов снижается в ряду: фоновая > парковая > придорожная > промышленно-жилая. С повышением содержания в почве углеводородов понижается численность сапротрофных микроорганизмов, в структуре микробиоты повышается численность углеводородокисляющих микроорганизмов. В городских почвах с высоким содержанием углеводородов в структуре микробиоценоза около 10–15 % составляют микроорганизмы, способные разлагать нефтяные углеводороды и участвующие в процессах самоочищения этих почв. Степень загрязнения почв Сумгаита нефтяными углеводородами, особенно в промышленно-жилой и придорожной зонах, во много раз превышает допустимый уровень, что отражается на структуре почвенной микробиоты. Показатели соотношения между численностью сапротрофных и углеводородокисляющих микроорганизмов могут быть положены в основу ранжирования функциональных зон города по степени техногенного загрязнения, использованы в качестве критериев оценки санитарно-гигиенических нормативов для городских почв, в разработке методов биоиндикации. Эти показатели в качестве биоиндикаторов могут быть эффективны для экологического нормирования содержания углеводородов в городских почвах, обеспечивающих устойчивое равновесное функционирование биосистем, в том числе почвенной микробиоты, а также при разработке программ устойчивого развития городов Азербайджана.

Приведены результаты изучения двух образцов редкого вида Allium orephilum C.A. Mey в Башкортостане (Южно-Уральский ботанический сад-институт). Вид представляет практический интерес как медоносное и декоративное растение. Целью исследований было изучение биометрических параметров, сезонного ритма роста и развития, семенной продуктивности и особенностей размножения. По ритму сезонного развития A. orephilum – коротковегетирующий летне-зеленый эфемероид. Цветет в конце мая – начале июня, семена созревают в июле. Вегетация длится 2,5–3 месяца. Длительность цветения итальянского образца составляет в среднем 23 дня, пермского образца – 16 дней. У итальянского образца количество цветков на один генеративный побег в среднем 24,6 шт., плодов – 14,9 шт., реальная семенная продуктивность –23,4 семян, потенциальная семенная продуктивность – 147,8 семян, коэффициент продуктивности – 15,6 %; у пермского образца число цветков на побег в среднем 14,9 шт., плодов – 6,8 шт., реальная семенная продуктивность – 11 семян, потенциальная семенная продуктивность – 88,7 семян, коэффициент продуктивности – 11,7 %. Число семян в плоде у изученных образцов – 1,6 шт., семенификация плода – 26,7 %. Масса 1000 семян – 3,4–3,6 г. Грунтовая всхожесть – 40–45 %. У пермского образца коэффициент вегетативного размножения равен 1, у итальянского – 1,5–2. По оценке интродукционной устойчивости в условиях культуры итальянский образец принадлежит к группе перспективных растений (сумма баллов 15), пермский – к группе малоперспективных (сумма баллов 11).

Приведены сведения о фитоценотическом разнообразии сообществ с участием Daphne laureola в нативном ареале – в Европе, Юго-Западной Азии, Северной Африке и Средиземноморском регионе, – а также данные о распространении и натурализации вида в Евразии, Северной Америке, Австралии, Новой Зеландии. Daphne laureola во многих регионах имеет статус натурализовавшегося и инвазионного вида, так как встречается как в антропогенно нарушенных, так и в природных сообществах. Натурализовавшиеся растения в Горном Крыму отмечаются на высоте от 50 до 650 м н.у.м. в лесных и лесопарковых сообществах, относящихся согласно эколого-флористической классификации Браун-Бланке к трем классам – Quercetea pubescentis, Erico-Pinetea, Carpino-Fagetea sylvaticae. На Южном берегу Крыма Daphne laureola является инвазионным видом со статусом 2, так как самовозобновляется не только в лесопарковых насаждениях, которые по составу близки к сообществам порядка Querco-Cedretalia atlanticae, но и в полуприродных и естественных лесных сообществах, относящихся к двум классам растительности. На особо охраняемых природных территориях Южного берега Крыма (в природном заповеднике «Ялтинский горно-лесной» и природном парке «Мыс Мартьян») вид предпочитает смешанные леса, относящиеся к классам Quercetea pubescentis, Erico-Pinetea. Наибольшие по численности и полноте ценопопуляции выявлены в среднем лесном поясе на высоте 300–400 м н.у.м. в крымскососново-грабово-дубовых и дубово-грабово-кизиловых лесах с участием Juniperus deltoides союза Pinion pallasianae, в которых проективное покрытие Daphne laureola достигает 30–50 %. В нижнем лесном поясе до высоты 250 м н.у.м. растения Daphne laureola с обилием до 10–30 % отмечаются в основном по днищам балок, оврагам в составе субсредиземноморских гемиксерофильных пушисто-дубово-грабинниковых сообществ, в том числе с участием Juniperus excelsa, J. deltoides, относящихся к союзу Carpino orientalis-Quercion pubescentis.

По результатам азовской комплексной экспедиции 2019 г. в пределах российского сектора береговой зоны Азовского моря выявлен ряд участков с проявлением нерационального природопользования. На исследуемых отрезках побережья обнаружены 40 неизвестных, а также ранее зафиксированных различных по площади свалочных очагов твердых бытовых отходов, значительные по протяженности участки земель, распаханных в опасной близости от береговых клифов в районах с активным проявлением абразионных и оползневых процессов в пределах Республики Крым (Ленинский район), Краснодарского края (Темрюкский, Приморско-Ахтарский, Ейский, Щербиновский районы) и Ростовской области (Азовский, Неклиновский районы). Проведен анализ пространственного расположения территорий с отмеченными признаками нерационального природопользования. Также в процессе наблюдений были выявлены различные факты отрицательного антропогенного воздействия на окружающую среду: застройка в границах прибрежных защитных полос, последствия пожаров, действующие и закрытые для захоронения кладбища, подверженные воздействию опасных береговых процессов, признаки добычи полезных ископаемых в прибрежной зоне и пр.