Куршский залив Балтийского моря относится к самым высокоэвтрофным водоемам (гипертрофного типа) и имеет большое рыбохозяйственное и рекреационное значение. Прибрежная зона выполняет важные функции в экосистеме залива, включая воспроизводство рыб. Ежемесячные исследования в январе–октябре 2022 г. показали отсутствие "гиперцветения" воды. По результатам детального пространственного изучения в августе 2022 г. вдоль Куршской косы на четырех разрезах были получены биологические и гидрохимические характеристики "фонового" состояния прибрежной зоны без неблагоприятного воздействия на окружающую среду массового развития синезеленых водорослей ("цветения" воды). Содержание кислорода (80–160 % насыщения) было благоприятным для гидробионтов, а величины БПК5 и аммонийного азота свидетельствовали о небольшом накоплении и разложении органического вещества (в том числе биомассы водорослей). Концентрации хлорофилла "а" составляли 15–43 мкг/л, а численность сапрофитных бактерий – 9–35 тыс. КОЕ/мл. Повышенные концентрации фосфатов и хлорофилла в районе пос. Лесного, возможно, свидетельствуют о локальном антропогенном загрязнении. В прибрежной зоне в 2022 г. показатели экологического состояния по концентрации хлорофилла "а" и численности сапрофитных бактерий были характерны для преимущественно эвтрофных, α-мезосапробных, слабо или умеренно загрязненных вод. Качество их было значительно выше, чем наблюдалось в отдельные годы при "гиперцветении" залива, когда эти показатели соответствовали максимальным гипертрофному и гиперсапробному уровням, неблагоприятно воздействующим на экосистему (заболевание и гибель гидробионтов). Следовательно, в годы отсутствия летнего массового развития синезеленых водорослей и "гиперцветения" вод прибрежная зона характеризуется благоприятными условиями для рыбохозяйственного и рекреационного использования в районе национального парка (НП) "Куршская коса".

В рамках научной статьи актуализируется задача определения качества и подлинности воды, поставляемой из природных источников. Рассматривается основа разработки инновационных методов идентификации воды из естественных водоемов на примере оз. Байкал. Приведены органолептические и микробиологические показатели воды из Байкала. Сделан краткий обзор методов определения качества природной воды, из которого следует, что химический состав по ГОСТ не является уникальным свойством воды из природных источников. Рассмотрена редчайшая особенность бактерий образовывать ферменты эндонуклеазы рестрикции (ЭР) – рестриктазы как реакцию на попадание в среду обитания посторонней микрофлоры. Данный метод, широко применяемый в научных исследованиях, практически не реализуется как контроль качества и подлинности воды при ее розливе на продажу. Нами установлено, что в пробах воды, отобранных в районах антропогенного влияния, были выделены штаммы бактерий, обладающих ферментами ЭР, в то время как в чистых фоновых районах (пелагиаль озера, глубоководные осадки) бактерии с ферментами ЭР не обнаруживаются. Таково свойство бактерий – образовывать ферменты ЭР как защиту от аллохтонной (посторонней) микрофлоры. В данной статье обосновывается факт выявления в бактериальных штаммах ферментов ЭР – это свидетельство того, что вода отобрана либо в районах, куда поступает посторонняя микрофлора, либо вода не из природного источника – оз. Байкал. Предложенный метод дает возможность определения качества и подлинности байкальской питьевой воды, а также исключения подделок природной воды на рынке.

В статье представлены результаты исследований, связанных с определением (расчетом) агрегатного сопротивления плавучего якоря. Как известно, это приспособление удерживает маломерное судно на месте при сильном течении, ветре, высоких волнах. В данном эксперименте плавучий якорь необходим для оценки располагаемой тяги судна в условиях полигона, т. е. его буксировки и определения скорости траления моторной лодкой модели "Ока-4". Опыты выполняли в гидроканале ООО "Фишеринг Сервис" г. Калининграда и на полигоне в Березовском карьере, находящемся в Гвардейском районе Калининградской области. В исследованиях принимали участие студенты четвертого курса бакалавриата, которые часть полученных экспериментальных данных использовали для написания своих выпускных квалификационных работ. Проведенные опыты позволили обосновать тяговые характеристики двух спаренных моторных лодок "Ока-4" с двигателями мощностью 25 л. с. каждый. Исследования проходили как в лабораторных, так и при прочих равных условиях в окружающей обстановке. Возможность использования тралового лова ряпушки (Coregonus albula) в оз. Виштынецком является одной из приоритетных задач региона в области рыбного промысла, очень важного с точки зрения обоснования общего допустимого улова (ОДУ) этого вида рыб, поскольку спроектированный трал обеспечит существенное приращение улова ценного вида гидробионтов в оз. Виштынецком.

Экологическая безопасность функционирования животноводческих и птицеводческих промышленных комплексов является приоритетным направлением успешного развития сельского хозяйства. При хранении органических отходов (навоз, навозные стоки, помет) в лагунах в течение 6–12 мес. происходит эмиссия N-содержащих соединений, в том числе аммиака. К негативным экологическим последствиям образования данных соединений относятся изменение биоразнообразия флоры и фауны водных водоемов, химическая и микробная деградация пахотных земель сельскохозяйственных угодий и загрязнение атмосферного воздуха, в том числе запаховое. Существенная роль в микробиологическом разложении органических компонентов навозных стоков принадлежит микроорганизмам-аммонификаторам родов Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, Proteus. Изучение их функции в эмиссии аммиака, а также влияния различных условий хранения на видовое разнообразие и численность аммонификаторов является перспективным направлением, позволяющим контролировать эмиссию N-содержащих соединений. В ходе наших исследований обнаружено, что в свежих навозных стоках доминируют аммонификаторы Peptostreptococcus anaerobius. Количественный и качественный состав микроорганизмов изменяется в зависимости от сроков и условий хранения (подкисление навозных стоков). При хранении наибольшей численности аммонификаторы достигают на 14-й день. На 7-й день отмечено превалирование Clostridium spp., а на 14-й – E. Сoli. Подкисление навозных стоков 10%-ным раствором серной кислоты до рН 5,3±0,2 значительно снижает численность микроорганизмов-аммонификаторов на 98,89 % на 7-й и 89,05 % – на 14-й дни, соответственно, в сравнении с исходными значениями. Активность Proteus spр. подавляется полностью, что приводит к абсолютному исчезновению микроорганизма из навозных стоков. Наиболее устойчивыми к подкислению оказались Clostridium sрр. Применение технологии подкисления навозных стоков позволит уменьшить негативное воздействие свиноводческих предприятий на экосистемы благодаря значительному снижению NH3, попадающего в окружающую среду.

В настоящее время остающийся после переработки плодов облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.) многотоннажный отход – шрот – не находит промышленного применения, несмотря на содержащиеся в нем макро- и микроэлементы и другие биологически активные вещества, в частности, флавоноиды. Состав шрота определяет его высокую биологическую ценность и возможность получения фармацевтической фитокомпозиции противовоспалительного действия, что в сложившейся ситуации распространения COVID-19 важно и своевременно. Наряду с этим, 80 % населения мира рассматривают растительные лекарственные средства как альтернативу синтетическим препаратам благодаря известному перечню их свойств. Однако лишь небольшая часть полифенолов всасывается в тонком кишечнике, а большая, не абсорбируясь, достигает области толстой кишки. Поэтому требуется эффективная система их доставки с целью достижения терапевтического эффекта. Для решения поставленных в работе задач разработан способ микронизации очищенной флавоноидной фракции облепихового шрота. Определен рациональный режим ультразвуковой микронизации: обработка в течение 10 мин при мощности 50 Вт, в ходе чего получены наименьшего размера частицы – 1400 нм и менее. Микронизированный образец представляет собой однородный тонкодисперсный порошок коричневожелтого цвета, нейтрального вкуса, без запаха и посторонних примесей, с содержанием основного вещества 96 %, массовой долей влаги порядка 5 %, массовой долей золы – 0,04 %; токсичные элементы и посторонняя микрофлора не обнаружены, что свидетельствует не только о высоком качестве полученного образца, но и проявляемых антибактериальных эффектах фенольных веществ и УЗ-обработки. Анализ степени микронизации и эффективности биологического действия подтвержден на примере антиоксидантной активности и флеботропного действия, косвенно доказывающего Р-витаминную активность. Способ микронизации обеспечивает уменьшение размера частиц в 4,5 раза, увеличение прооксидантной активности на модели восстановления сульфгидрильных групп глутатиона при постоянстве химического состава комплекса.

Разработан способ пищевой дисперсии, где в качестве загустителя-стабилизатора используются коллагенсодержащая и минеральная добавки из чешуи рыб. Процесс их получения заключается в обработке рыбьей чешуи в смесителе с добавлением сухой поваренной соли, пищевой соды и дробленого льда и последующей промывке водой. Далее чешуя выдерживается в водном растворе в смеси пищевой соли, кожуры цитрусовых и пищевой соды, затем опять промывается водой, после чего высушивается воздухом, измельчается и сепарируется. Таким образом изготовлены добавки: рыбная коллагенсодержащая, имеющая волокнистую структуру, и минеральная (порошок), главная составляющая которой – гидроксиапатит кальция. Базой пищевых дисперсий являлось сырье животного (свиной и куриный фарш) и растительного (кабачковая икра, белая фасоль) происхождения. Основа пищевой дисперсии смешивалась с рыбной коллагеновой (0,5–10 %) и минеральной (0,3–1,0 %) добавками, гомогенизировалась (растительное сырье) в процессе термической обработки и охлаждалась либо выдерживалась в холодильной камере (животное сырье) в течение 90 мин, формировалась (тефтели), обрабатывалась в пароконвектомате при 180 0С в течение 20 мин и охлаждалась. Потери массы сырья при запекании тефтелей из фарша птицы (37,51 % – контроль) в зависимости от содержания коллагеновой добавки (0,5–10 % от общей массы сырья) снизились и составили 35,54–28,22 % соответственно, а тефтелей из фарша свинины (29,98 % – контроль) – 24,67–20,04 %. Аналогично, потери массы кабачковой икры (8 % – контроль) снизились до 2 %, а пасты-пюре из белой фасоли (13,3 % – контроль) – до 0,7 %.

Исследуется напряженное состояние звеньев базового кривошипно-коромыслового механизма, обусловленное действующими при движении нагрузками. Исходными данными для рассмотрения являются нагрузки, найденные ранее в результате динамического анализа механизма при равномерном вращении кривошипа. Конечноэлементное решение задачи поиска напряжений в звеньях механизма осуществляется с использованием 10-узлового тетраэдрального элемента. Достоверность численных результатов обоснована путем сопоставления решений для сеток исходной и повышенной густоты. Выполнены расчеты движущегося механизма для трех вариантов внешних нагрузок, учитывающих: 1) только силы инерции; 2) силы инерции и силы тяжести; 3) силы инерции, силы тяжести, а также трение в кинематических парах. Получены распределения эквивалентных напряжений в каждом из звеньев механизма. Изучен характер изменения напряжений в звеньях в течение цикла движения механизма, при этом наибольший уровень напряженного состояния отмечен вблизи положения нижней мертвой точки (НМТ), т. е. 0,5 оборота кривошипа от исходного положения. Установлено, что при одновременном учете сил инерции и сил тяжести преимущественное влияние на напряженное состояние звеньев для заданной скорости вращения кривошипа оказывают силы тяжести. Показано, что учет трения в кинематических парах принципиально не меняет результаты расчета напряжений, исключая локальную область положений механизма вблизи НМТ. Количественные данные о напряженном состоянии звеньев являются основанием для оценки их прочности. Полученные зависимости напряжений от положения механизма указывают на их циклический характер. Данное обстоятельство означает необходимость исключения концентраторов напряжений в конструкции звеньев с целью снижения опасности усталостного разрушения.

Объектом исследования является промежуточный преобразователь частоты и напряжения, требуемый для получения электроэнергии необходимых параметров, чтобы питать судовые потребители. Цель – усовершенствовать систему питания с берега путем установки современного полупроводникового преобразователя для адаптации параметров электросети.

В настоящее время существует проблема приведения к соответствию параметров судовой электрической сети судов иностранного производства стандартам отечественной системы электроснабжения при питании с берега. На судне использована система преобразования двигатель-генератор, обладающая рядом существенных недостатков. Нами рассмотрена возможность ее замены с применением статического преобразователя частоты и напряжения, имеющего ряд преимуществ по сравнению с существующей схемой электроснабжения судна с берега.

В процессе работы изучался алгоритм питания потребителей как от судовых источников электроэнергии, так и от береговых сетей, проводился анализ схем преобразования частоты и напряжения исходного преобразователя и предлагаемого взамен, рассматривались конструктивные исполнения преобразователей, выявлялись их достоинства и недостатки.

В результате исследования была подчеркнута важность соблюдения стандартов сети при питании судовых потребителей, предложен современный преобразователь параметров сети на базе статического преобразователя частоты и напряжения, разработана схема соединения преобразователя с электрораспределительной системой судна, представлены экономические и экологические обоснования проекта.

По итогам проведенного моделирования сделан вывод, что для преобразования параметров электроэнергии, таких как напряжение и частота, чтобы питать потребителей, требующих других величин, а также в качестве промежуточного пункта в процессе электроснабжения судна с берега может применяться статический преобразователь частоты и напряжения.

В настоящее время наблюдается рост контейнерных перевозок, числа проектов и строительства новых типов контейнеровозов, развитие которых идет не только по пути увеличения их главных размерений и контейнеровместимости, но и обеспечения при этом лучших мореходных качеств с учетом требований размещения целого количества контейнеров по длине, ширине и глубине трюмов. За пять месяцев 2021 г. было заказано контейнеровозов суммарной вместимостью 2,2 млн. TEU (двадцатифутовый эквивалент, единица измерения вместимости контейнеровозов). Это в 12 раз больше, чем за тот же период 2020 г., и на 60 % выше предыдущего рекорда, зафиксированного в начале 2005 г. Подавляющая часть контейнеровозов, заказанных в 2021 г., будет построена в 2023 г. По оценкам специалистов, это порядка 1,5 млн. TEU, и 2023 г. станет самым рекордным по сдаче их в эксплуатацию. В работе проанализированы 112 контейнеровозов постройки 1979-2021 гг., которые были разбиты на три группы. Расчеты показали, что у судов 2000-2011 гг. постройки отношение длины к ширине судна больше, чем у "старых", однако у судов постройки 2011-2021 гг. оно практически равно отношению для "старых" судов. Отношение ширины судна к осадке у судов постройки 2011-2021 гг. выше, чем у контейнеровозов постройки 2000-2010 гг. и 80-х годов прошлого века. У контейнеровозов постройки 2011-2021 гг. отношение длины судна к высоте борта меньше, чем у "старых" судов и контейнеровозов постройки 2000-2010 гг. Отношение высоты борта к осадке у контейнеровозов постройки 2011-2021 гг. больше, чем у судов постройки 80-х годов прошлого века и 2000-2010 гг. Отношение длины судна к осадке у контейнеровозов постройки 2011-2021 гг. выше, чем судов постройки 80-х годов прошлого века и 2000- 2010 гг. Рост главных размерений контейнеровозов благоприятно влияет на все мореходные качества, однако морские проливы, каналы с определенными размерами шлюзов и порты с ограниченными глубинами на фарватерах и у причалов не позволяют в дальнейшем увеличивать главные размерения судов.

В работе исследованы оптические спектры отражения комплексов оксидов редкоземельных элементов (Tm₂O₃/Bi₂O₃, Tm₂O₃/Yb₂O₃, Tm₂O₃, Bi₂O₃, Yb₂O₃). Показано, что присутствие оксида иттербия в смеси Tm₂O₃/ Yb₂O₃ приводит к уменьшению коэффициента отражения оксида тулия в ультрафиолетовой области спектрального диапазона. В присутствии оксида висмута в смеси Tm₂O₃/ Bi₂O₃ максимум отражения в области 350 нм уменьшается в 1,5 раза. В видимой области излучения в комплексах с Tm2O3 на длинах волн 462, 475 и 490 нм имеются минимумы коэффициента отражения, равные 85–90 %. Данные минимумы соответствуют переходам с колебательных уровней основного состояния ³H₆ → ¹G₄. Это свидетельствует о том, что комплекс Tm₂O₃/ Bi₂O₃ в присутствии Tm₂O₃ позволяет увеличивать коэффициенты отражения в видимой области. Были исследованы процессы переноса энергии электронного возбуждения, в результате которых могут наблюдаться эффекты фотолюминесценции, в том числе возможные пути переноса энергии между взаимодействующими центрами с учетом апконверсионной люминесценции оксида иттербия в красной области спектра. Установлено, что в качестве донора переноса энергии в парных комплексах выступают иттербий или висмут. Из рентгеноструктурного анализа оксида висмута следует, что синтезированная фаза оксида висмута Bi₂O₃ соответствует моноклинной симметрии. Дальнейшие исследования будут связаны с установлением механизмов формирования фотолюминесценции в представленных комплексах и определения динамики длительности существования возбужденных состояний на основании спектрально-кинетических исследований. Изучение процессов фотолюминесценции представляет собой большую практическую задачу.