Размер окна слежения заказывается оператором исходя из численности строк и столбцов исходных данных, она должна стать нечетной.

Исходное изображение и маска интерпретируются в полутоновые изображения с интенсивностью, рассчитанной по формуле:

где R, G, B – соразмерно насыщенность пиксела в красном, зеленом и синем каналах. Исходное полутоновое изображение и маска приведено на рис. 2.

Рис. 1. Инициализация обучающего изображения (маски)

134

где f (xi , y j ) – яркость пиксела в точке (xi , y j ) по полутоновой шкале на недеформируемом изображении; w(xi* , y*j ) – яркость пиксела в точке (xi* , y*j ) по серой шкале на неде-

формируемом изображении; f и w – средние значения матриц яркостиf и w соответст-

венно, перед дальнейшими преобразованиями необходимо провести сдвиг маски. Сдвигание маски реализуется процедурой высчитывания из всех без изъятия вели-

чин пикселов матрицы яркости w общесреднего показания (матожидание) по всеобщей плоскости рассматриваемого объекта (маски). В действительности конечный счет суммирования полностью до единого элемента матрицы яркости w равняется ноль.

В той ситуации, при не реализации процедуры суммирования (усреднения пок а- заний), пиковое значение элемента результирующей матрицы отклика фильтра свидетельствует об интенсивных насыщенных разделах первоначального снимка (отображения объекта), и вовсе не о месторасположении маски на нем. Теперь производится расширение исходного изображения f и маски w до размеров (рис. 3):

МАСКА

расширение S×P

МАСКА

S×P

M×N

расширение

S×P

M×N

Рис. 3. Расширение маски до размеров изображения

Маска расширяется следующим образом: инициализируется пустой двумерный массив размером M×N и в него, начиная с элемента с индексом (0, 0) по элемент с индексом (S–1, P–1), копируются все элементы маски (рис. 3):

135

В формате критерия уменьшения дистанции между изображением и маской реализуется означенная ниже корреляция:

где F-1 – оператор быстрого 2-х мерного дискретного обратного преобразования Фурье; F – оператор быстрого 2-х мерного дискретного прямого преобразования Фурье; – оператор поэлементного умножения; H – специальный фильтр [12]. Специальный фильтр состоит из двух компонент.

Выводы 1. В работе разработан алгоритм детекции объектов на видеопоследовательности

для использования БПЛА в задачах целеуказания при осуществлении мониторинга земной поверхности.

2. Новизна алгоритма состоит в применении алгоритма корреляционной фильтрации на основе двумерного дискретного преобразования Фурье.

Литература

1.Современные информационные технологии в задачах навигации и наведения

беспилотных маневренных летательных аппаратов / Под ред. М.Н. Красильщикова, Г.Г. Себрякова. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2009. 556 с.

2.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Локализация объектов в распределенной системе видеонаблюдения // Информация и безопасность. 2010. Т. 13. № 4. С. 583-586.

3.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Система видеонаблюдения и локализация природных объектов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. № 12. С. 107-109.

4.Звягинцева А.В., Яковлев Д.В. Перспективы пространственного анализа в географических информационных системах для прогнозирования риска лесных пожаров на территории Во- ронежской области // Гелиогеофизические исследования. 2014. № 9. С. 78-88.

5.Аржаных Ю.П., Долженкова В.В., Звягинцева А.В. Прогнозирование гидрологической обстановки в период половодья на водных объектах Воронежской области с применением географических информационных систем // Гелиогеофизические исследования. 2014. № 9. С. 89-98.

6.Мясников Е. Угроза терроризма с использованием беспилотных летательных аппаратов: технические аспекты проблемы / МФТИ. 2004.

7.Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений / М.: Техносфера. 2005. 1072с.

8.Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде Matlab / М.: Тефносфера. 2006. 616 с.

9.Оппенгейм А.В. Цифровая обработка сигналов: пер. с англ. / А.В. Оппенгейм, Р.В. Шафер / М.: Связь. 1979. 416 с.

10. Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Разработка автоматизированного рабочего

места по контролю параметров безопасности тепловых энергоустановок // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 12. С. 180-184.

11. Емельяненко А.Р., Звягинцева А.В., Федянин В.И. Построение автоматизированной информационной системы оперативного предупреждения // Информация и безопасность. 2008. Т. 11. № 3. С. 361-368.

136

12. Bolme D.S. Visual Object Tracking using Adaptive Correlation Filters / D.S.Bolme, R.J. Beveridge, B.A. Draper, Y.M. Lui // Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). 2010. P.p. 2544-2550.

ФГКВОУ ВО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации», (ВУНЦ ВВС «ВВА»), Воронеж, Россия

А.V. Parfir’ev, O.V. Parfir’eva

ALGORITHM FOR SEARCHING AND DETECTING OBJECTS BASED

ON CORRELATION FILTRATION

The paper analyzes the current tasks of unmanned aviation, which showed the need to develop algorithms and systems for automatic tracking of objects operating in real-time mode in the tasks of conducting reconnaissance flights and targeting

high-precision weapons. An algorithm for detecting objects in an image by correlation filtering based on a two-dimensional discrete Fourier transform for aerial reconnaissance tasks has been developed.

Keywords: two-dimensional discrete Fourier transform, correlation filtering, air separation, digital image processing.

Federal State State-Owned Military Educational Institution of Higher Education «Military Training and Research Center of the Air Force «Air Force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh) of the Ministry of Defense of the Russian Federation, (VUNTS Air Force «VVA»), Voronezh, Russia

137

УДК 614.842+ 614.841.3

Н.М. Поляхова1, В.В. Рыжков1, И.С. Попов2

МОНИТОРИНГ ПРИРОДНЫХ ПОЖАРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПИЛОТНЫХ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Рассмотрена проблема применения беспилотной авиации для мониторинга природных пожаров. Обоснована актуальность дальнейших разработок систем дистанционного мониторинга с использованием авиационных комплексов. Дана оценка целесообразности привлечения беспилотных аппаратов разного класса для решения стратегических и тактических задач. Приводится состав бортовой аппаратура для навигации, мониторинга и распознавания очагов горения. Рекомендуются к применению серийные беспилотные средства, прошедшие проверку в подразделениях министерства обороны РФ. Представлены примеры успешного использования тяжелых беспилотников вертолетного типа для тушения очагов возгорания.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, тепловизионная съемка, аэросъемка, мониторинг, возобновляемая энергетика, тушение пожаров.

Территория возгорания лесов в РФ за 4 месяца 2020 года превзошла отсчет в 4 млн. га [1]. Учитывая повышение средних температур, наблюдающееся на нашей территории последние полвека (рис. 1), можно прогнозировать, что ситуация будет ухудшаться в дальнейшем.

Рис. 1. Средние годовые и сезонные аномалии температуры приземного воздуха (оС), осредненные по территории России, 1936-2019 гг

138

Проблема борьбы с лесными и ландшафтными пожарами вырисовывается первостепенным осложнением в лесном хозяйстве Российской Федерации. Нынешние реалии показывают, что существующие способы мониторинга и предотвращения лесных пожаров и возможные экстремальные ситуации в России несовершенны и требуют, как минимум, доработки и наращивания мощностей.

Для борьбы с лесными пожарами МЧС каждого дня мобилизует свыше 300 летательных аппаратов (ЛА) с лётчиками-наблюдателями на борту [2], рис. 2.

В то же самое время ресурсная приложимость классической авиации лимитирована в частности в области распространения запредельной загазованности, где ее функционирование не дает ожидаемого результата.

На сегодняшний день для мониторинга данных природных явлений используется и вертолетная техника, табл. 1.

Таблица 1 Вертолетная техника для мониторинга и ее базовые составляющие

Приложение БпЛА целесообразно при выявлении очагов возгорания, контроле распространения огня, координации действий при тушении пожаров, при оперативном тушении. Использование БпЛА позволяет исключить пренебрежение опасностью для самочувствия и жизнедеятельности экипажей самолетов и вертолетов, участвующих в мониторинге и локализации пожаров.

Можно выделить следующие задачи, успешно решаемые при помощи БпАС: 1. Стратегические составляющие.

Выявление очагов возгорания на труднодоступных и малонаселенных территориях, оперативная оценка масштабов бедствия и своевременное оповещение соответствующих служб. Оперативное тушение небольших очагов предотвращает большие экономические потери (верховой лесной пожар потушить современными средствами бывает практически невозможно). При этом мониторинг беспилотными средствами, имеющими повышенную длительность полета (более суток), существенно дешевле космического отслеживания.

2. Тактические составляющие реализованы, в табл. 2.

139

Таблица 2

Тактические составляющие системы мониторинга

БпЛА имеют давнюю историю [3] и в настоящее время интенсивно развиваются. Об этом свидетельствует огромная номенклатура летательных аппаратов, поступающих на рынок [4].

Выделяют следующие классы беспилотных летательных аппаратов, представленные в табл. 3.

Таблица 3

Классы БпЛА

Конструктивно БпЛА можно разделить на три типа: самолет, вертолет и мультикоптер.

Для мониторинга и контроля за удаленными и труднодоступными местностями наибольшее применение нашли беспилотные аппараты самолетного типа, ввиду требований дальности, доступности в созидании и практическом обращении.

В микро и малом классе российскими разработчиками рекомендуется весомый подбор БпЛА, базовая информация по вертолетам и мультикоптерам проиллюстрирована в табл. 4.

140

Рис. 2. Пример беспилотного летательного аппарата для мониторинга лесного хозяйства

Таблица 4

Предназначение БпЛА

Ради отслеживания областей распространения запредельной загазованности для работы в условиях плохой видимости и применения в темное время суток БпЛА оснащаются ИК-камерами [6]. Для гарантированного определения очагов горения на фото и видео изображениях, получаемых с борта БпЛА, разработаны специальные методики распознания использующие, в том числе методы искусственного интеллекта [7, 8].

Тактика применения БпАС выработана с учетом осмысления приобретенного практического опыта и предполагает прокладывание оптимальных маршрутов движения с возможностью оперативной корректировки [9, 10]. Перспективны ГИС-технологии пространственного анализа ради реализации фиксации природных очагов возгорания, например, лесных пожаров [11, 12]. В [13] реализована система видеонаблюдения и локализация природных объектов.

Высокая автономность и большая длительность полета обеспечиваются лишь при высокой экономичности полета. В связи с этим повышенные требования предъявляются к эффективности двигателя.

141

Научные разработки, ведущиеся последнее время, направлены на поиск возможностей применения перспективных, более экономичных видов топлива. В частности, большое внимание уделяется водороду, в два раза превосходящему нефтепродукты по удельной энергоемкости [14, 15]. Вызывает интерес использование высотных БпЛА солнечных батарей в качестве источника электрической энергии. С учетом тенденции уменьшения удельного веса аккумуляторов для питания в ночное время можно говорить о дальнейшем развитии возобновляемой энергетики беспилотных систем.

Надежность и хорошие эксплуатационные качества БпЛА – необходимые предпосылки эффективного использования БпАС. Очевидно, эти качества в наличии только у серийно выпускающихся аппаратов. В связи с этим рационально использование для мониторинга машин, хорошо зарекомендовавших себя в структурах министерства обороны, как основного эксплуатанта БпЛА. Для решения тактических задач это: «Орлан10», «Элерон-3», «Застава» [16]. Для задач стратегических - аппарат большой продолжительности полета «Орион-Э» (рис. 3) [17].

Рис. 3. БпЛА большой продолжительности полета

Опытная эксплуатация показала, что применение тяжелых БпЛА возможно и для тушения пожаров, в качестве альтернативы применяемой в настоящее время пилотируемой авиации.

Наибольшие успехи достигнуты вертолетными БпАС. Например, китайский беспилотник вертолетного типа JC260, оснащенный парой «пожарных бомб», способен сбрасывать их поочередно или одновременно. Каждый «боеприпас» накрывает участок горящего леса общим объемом до 50 м3. Технические характеристики аппарата: крейсерская скорость - 100 км/ч, одной заправки хватает на 3-4 часа полета, масса аппарата - 260 кг. Другим примером БпЛА для тушения пожаров является беспилотный вертолет K-MAX, разработанный компаниями Lockheed Martin и Kaman, который

142

успешно поднял и сбросил более 24 тыс. фунтов воды в очаг возгорания в рамках демонстрации предложенной концепции, проведенной ещё в 2014 году (рис. 4).

Во время испытаний для выявления очагов возгорания использовали квадракоптер Indago, телеметрические данные с которого обеспечили оператору беспилотного вертолета K-MAX возможность точного определения точки сброса. По оценкам американских экспертов интеграция технологий и взаимодействие аппаратов различных классов вдвое сокращает время подавления пожара, позволяя оперативно ориентироваться в ситуации [18]. В России подобные испытания успешно прошел БпЛА вертолетного типа «Ворон-700» [19].

Рис. 4. Примеры беспилотных летательных аппаратов вертолетного типа предназначенных для тушения пожаров

Выводы

1.Благодаря развитию технических средств оснащения, БпЛС позволяют решить многие задачи мониторинга и оперативной поддержки тушения природных пожаров.

2.При этом использование беспилотных летательных аппаратов более дешево, оперативно и безопасно, по сравнению с привлечением средств пилотируемой авиации.

Литература

1.Интерфакс [Электронный ресурс]: Режим доступа: World Wide Web. URL: https://www.interfax.ru/russia/707800

2.Федеральное агентство лесного хозяйства [Электронный ресурс]: Режим доступа: World Wide Web. URL: http://rosleshoz.gov.ru/

3.Вытовтов А.В. К вопросу о создании беспилотных летательных аппаратов /

А.П. Воронин, В.В. Рыжков // Авиакосмические технологии (АКТ-2020): Тезисы XXI Международной научно-технической конференции и школы молодых ученых, аспирантов

истудентов. Воронеж. 2020. С. 84-85.

5.Шкодкин А.В. Оборудование беспилотников для инженерно-геодезических изысканий / А.В. Шкодкин, В.В. Рыжков // Перспективы развития комплексов с БпЛА, систем

исредств технической эксплуатации: сб. ст. по материалам II Всероссийской НПК «Беспилотная авиация: состояние и перспективы развития» (11–12 марта 2020 г.). Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА». 2020. С. 171-176.

143

6. Лебедев Ю.М. Зарубежный опыт использования микрокамер в инфракрасном диапазоне на БПЛА для обнаружения огня / Ю.М. Лебедев, С.Ю. Разиньков, А.В. Вытовтов, В.В. Шумилин // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2015. Т. 1. С. 28-33.

7. Вытовтов А.В. Распознавание области горения на черно-белом статическом изо-

8.Пат. 2669310 Российская Федерация, МПК7 A62C 3/02 G08B 17/00. Экспрессспособ автоматического распознания пламени с борта беспилотного воздушного судна / А.В. Вытовтов, Д.С. Королев, С.А. Шевцов, А.В. Калач. Заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Воронежский институт ГПС МЧС России. № 2017138353; заявл. 02.11.2017. Опубл. 09.10.2018. Бюл. № 28. 3 с.

9.Корольков А.П. Методика аэромониторинга пожаровзрывобезопасности линейной части магистральных газопроводов / А.П. Корольков, Д.А. Колесников // Научноаналитический журнал Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. 2017. № 3. С. 38-47.

10. Вытовтов А.В. Методика автоматизированного мониторинга линейных объектов

географических информационных системах для прогнозирования риска лесных пожаров на территории Воронежской области // Гелиогеофизические исследования. 2014. № 9. С. 78-88.

12.Звягинцева А.В., Федянин В.И., Яковлев Д.В. Современные проблемы оценки последствий лесных пожаров и методы их решений // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2007. Т. 3. № 2. С. 98-102.

13.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Система видеонаблюдения и локализация природных объектов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. № 12. С. 107-109.

14.Звягинцева А.В. Перспективы развития альтернативных источников энергии в беспилотной авиации // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2019. № 1 (10). С. 125-127.

15.Звягинцева А.В. Альтернативные источники энергии и перспектива ее использования в беспилотной авиации / А.В. Звягинцева, Д.В. Юдин, А.С. Витко // В сборнике: Фундаментально-прикладные проблемы безопасности, живучести, надёжности, устойчивости и эффективности систем. Материалы IV Международной научно-практической конференции. Елец, 2020. С. 492-496.

16.924 Государственный центр беспилотной авиации Министерства обороны Российской Федерации [Электронный ресурс]: Режим доступа: World Wide Web. URL: https://stat.mil.ru/924gcba/equipment.htm

17.Синельникова В.О. Направления разработки российских ударных беспилотников / В.О. Синельникова, В.В. Рыжков // Авиакосмические технологии (АКТ-2020): Тезисы XXI Международной научно-технической конференции и школы молодых ученых, аспирантов и студентов. Воронеж. 2020. С. 67-68.

18.Беспилотный вертолет-пожарный: уникальная разработка К-МАХ Kaman [Электронный ресурс]: Режим доступа: World Wide Web. URL: https://texnomaniya.ru/bespilotniiy-vertolet-pozharniiy-unikalnaya-razrabotka-k-mah-Kaman

19.Ворон 700. Технические характеристики. Фото. [Электронный ресурс]: Режим доступа: World Wide Web.URL: https://avia.pro/blog/voron-700-tehnicheskie-harakteristiki-foto

144

1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (ВГТУ), Воронеж, Россия

2ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», Базовый образовательный научно-производственный комплекс «Авиаперспектива», Воронеж, Россия

N.M. Polyakhova1, V.V. Ryzhkov1, I.S. Popov2

MONITORING OF WILDFIRES USING UNMANNED AIRCRAFT SYSTEMS

145

УДК 681.783.32

В.В. Сёмка, В.В. Жуган, Б.В. Сёмка

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ОПТИМИЗАЦИИ КОМПОНОВКИ ОПТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ВИДИМОГО ДИАПАЗОНА БЛА ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПОЛЯ ОБЗОРА АЭРОЛАНДШАФТА

Статья посвящена разработке схемы компоновки полезной нагрузки видимого диапазона БПЛА коптерного типа с целью увеличения поля обзора аэроландшафта и увеличения показателей оперативности при проведении воздушной разведки.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, компоновка оптических систем, фотограмметрическая обработка.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) нашли широкое применение в различных сферах деятельности современного общества [1]. Область их применения расширяется с каждым днем [2]. Мониторинг нефтяных, газовых и электрических коммуникаций, автомобильных дорог, контроль над развитием обстановки в кризисных ситуациях – вот далеко неполный перечень направлений использования БПЛА [3]. Кроме того, последние несколько лет показали особую значимость данных устройств в деятельности различных силовых ведомств: Министерство обороны, Пограничная и Таможенная служба, Росгвардия и так далее [4].

Таблица

Преимущества, недостатки и требования к техническому оснащению БПЛА

146

Общим для всех указанных направлений является то, что информация, получаемая с помощью БПЛА, обладает такими важными качествами как оперативность и высокая детализация. В зависимости от типа БПЛА и специфики решаемой им задачи он имеет различные типы полезной нагрузки, которая в большинстве случаев имеет вид оптического датчика видимого и (или) ИК-диапазона.

При выполнении задачи связанной с оптическим мониторингом местности, свойства целевой нагрузки должны иметь с одной стороны максимально возможное разрешение, а с другой стороны пользователь старается охватить максимально возможную площадь, что противоречит задаче детализации [5, 6].

В статье предлагается попытка технически решить вопрос создания некоторой схемы ради компоновки элементов полезной нагрузки для БПЛА коптерного типа, целью которой является увеличение площади аэроландшафта одномоментно обозреваемой датчиками полезной нагрузки.

Техническое оснащение БПЛА проиллюстрировано в таблице. Вообще же ограниченность качества фотооборудования применяемого на БПЛА связана с его возможностями как носителя: грузоподъёмность, скорость, высота полета, навигационные возможности.

Задача улучшения качества аэрофотосъёмки с использованием БПЛА в качестве носителя имеет несколько направлений решения. Авторами предлагается вариант изменения схемы компоновки подвеса с полезной нагрузкой, подразумевающей установку нескольких камер.

После исследования свойств и конструкции, современных БПЛА в качестве носителя был выбран квадрокоптер 900 класса (рис. 1) [7, 8].

Рис. 1. Квадрокоптер 900 класса

После детального изучения характеристик современной мобильной фото и видеоаппаратуры основным элементом оптической нагрузки видимого диапазона была выбрана экшэн-камера GoPro 3 под названием - Ribcage (рис. 2) (с креплениями для фотообъекти-

вов c-mount).

147

Рис. 2. Экшэн-камера RibcageGoPro 3

Для увеличения угла обзора аэроландшафта был выбран объектив с самым маленьким фиксированным фокусным расстоянием, так как известно, что по формуле зависимости фокусного расстояния от угла обзора, чем меньше фокусное расстояние у данного объектива, тем больший угол обзора аэроландшафта он сможет захватить, в соответствии с равенством:

α= 2arctg Fd .

Спомощью программного обеспечения Google SketchUp была разработана объёмная 3D модель гиростабилизированной подвески из углепластика, которая крепится к квадрокоптеру и на которой предлагается разместить 4 экземпляра экшэн-камеры

RibcageGoPro, показано на рис. 3.

Рис. 3. Гиростабилизированная платформа для крепления 4 камер

Камеры на гиростабилизированной платформе необходимо закрепить под определенным углом, чтобы получить возможность сшивки четырёх изображений в одно единое целое, без искажений и ухудшения качества изображения.

Для этой цели насущно определить углы обзора объективов подвешиваемых камер. Для этого используем формулу (1).

Зная физический размер матрицы: d - 1/2,3 = 6,16х4,62 мм, и фокусное расстояние объектива F = 12 мм можно рассчитать:

148

Угол обзора объектива по горизонтали α = 2 arctg 612,16 = 0,94851458092 (Rad) Угол обзора объектива по горизонтали α = 2 arctg 412,62 = 0,735017684 (Rad)

Переводя радианы в градусы, получаем углы 54,345º и 42,113º соответственно.

С помощью программного обеспечения SketchUp была составлена схема, на которой изображен угол обзора объектива по горизонтали, вертикали и поле обзора аэроландшафта. Используя фотограмметрические преобразования, был получен искомый угол установки камер относительно вертикальной оси подвеса (рис. 4). Его значение составило 49,4º.

Рис. 4. Расчёт угла крепления камер на подвесе

Конечный вид разработанного подвеса представлен на рис. 5.

Рис. 5. Гиростабилизированная платформа с закрепленными на ней камерами

Данный вид подвеса (рис. 5) существенно расширяет охватываемый целевой нагрузкой участок местности, что востребовано в условиях ограниченного времени отводимого на выполнение мониторинга заданного района.

149

Литература

1. Волгин Н.С. Исследование операций. Часть 1: учеб. пособие / Н.С. Волгин. Санкт-Петербург: ВМА. 1999. 366 с.

2. Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Локализация объектов в автоматизированной системе видеонаблюдения // Информация и безопасность. 2011. Т. 14. № 4. С. 583-586.

3.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Локализация объектов в распределенной системе видеонаблюдения // Информация и безопасность. 2010. Т. 13. № 4. С. 583-586.

4.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Система видеонаблюдения и локализация природных объектов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. № 12. С. 107-109.

5.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Автоматизированная информационная система контроля параметров безопасности тепловых энергоустановок // Информация и безопасность. 2009. Т. 12. № 4. С. 585-592.

6.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Разработка автоматизированного рабочего мес-

та по контролю параметров безопасности тепловых энергоустановок // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 12. С. 180-184.

7.Коваленко В.П., Тищенко А.И. Фотограмметрическая обработка материалов видовых средств воздушной разведки / Воронеж. ВАИУ. 2009.

8.Физический практикум. Электричество и оптика: учебник / Под общ. ред. В.И. Ивероновой. М.: Издательство «Наука». 1968. 816 с.

ФГКВОУ ВО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации», (ВУНЦ ВВС «ВВА»), Воронеж, Россия

V.V. Siomka, V.V. Jugan, B.V. Siomka

TECHNICAL SOLUTIONS TO OPTIMIZE THE LAYOUT OF THE OPTICAL LOAD OF THE VISIBLE RANGE ON UNMANNED AERIAL VEHICLES TO INCREASE THE FIELD OF VIEW OF THE LANDSCAPE

The Article is devoted to the determination of the altitude of the unmanned aerial vehicle, which allows obtaining video information with the required probability of detection, recognition and identification of objects.

Keywords: unmanned aerial vehicle, optical system layout, detection, photogrammetric processing.

Federal State State-Owned Military Educational Institution of Higher Education «Military Training and Research Center of the Air Force «Air Force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh) of the Ministry of Defense of the Russian Federation, (VUNTS Air Force «VVA»), Voronezh, Russia

150

УДК 623.459.8:625.727

А.Д. Старченко, Р.Г. Ежов

ТЕХНОЛОГИЯ СНИЖЕНИЯ РИСКА ВОЗГОРАНИЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВИАЦИОННОГО АЭРОЗОЛЬНОГО ПРИБОРА

В настоящей статье представлен краткий анализ мероприятий по снижению риска возгорания воздушного судна при эксплуатации авиационного аэрозольного прибора.

Ключевые слова: радиационная, химическая и биологическая защита, снижение заметности, авиационный аэрозольный прибор.

Современная международная ситуация характеризуется ростом глобальной нестабильности, высокой динамичностью, эскалацией и интенсификацией военной, социальной, экономической, этнической неспокойности и взрывопасности обстановки в группе областей Российского государства и в мире в глобальном концепции [1-5]. Мир не стал более стабильным и безопасным. Базовые аспекты зафиксированы в табл. 1.

Таблица 1

Базовые аспекты РХБЗ

Десятки бушующих военных конфликтов, представляют угрозу не только для населения, но и для ряда государств. В современном бою Воздушно-космические силы наряду с решением задач по уничтожению объектов и войск противника способны выполнить задачу по аэрозольной маскировке. Решение указанной задачи достигается применением не только обычных авиационных боеприпасов, но и авиационных бомб, баков, разовых бомб, кассет в зажигательном и дымовом снаряжении, а также авиационных систем аэрозольной маскировки и боеприпасов к ним. Анализ опыта войн и вооруженных конфликтов последних десятилетий убедительно показывает, что объем задач по снижению заметности, решаемых авиационными средствами, продолжает возрастать, особенно в условиях, когда применение других средств (боеприпасов) оказывается неэффективно [1].

151

Современное развитие способов вооруженной борьбы обуславливает необходимость защиты от технических СРУ вооружением агрессора, что определяет особые перспективы для применения авиационных средств ради дымового снаряжения. Анализ существующей номенклатуры авиационных средств отобразил, для ослепления наземного противника могут быть эффективно использованы авиационные аэрозольные приборы [2].

С целью маскировки войск, объектов и боевой техники, создания пассивных помех оп- тико-электронным системам управления оружием противника, работающим в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн самолетами фронтовой авиации, ставятся вертикальные аэрозольные завесы с помощью авиационного аэрозольного прибора ААП-500 (рис. 1).

Рис. 1. Общий вид авиационного прибора ААП-500

Аэрозольный авиационный прибор представляет собой силовой корпус с обтекателем и затвором-обтекателем с гребнем, выполненным из алюминиевых сплавов (рис. 2).

Рис. 2. Схема авиационного прибора ААП–500:

1 – корпус; 2 – обтекатель; 3 – затвор–обтекатель; 4 –горловина; 5 – гребень; 6 – воздухозаборник; 7 – крыло; 8 – модули МАП–20А

152

В корпус прибора устанавливаются 12 модулей МАП-20А, представляющих собой герметичную емкость, снаряженную самодымящим аэрозолеобразующим составом (САС) (рис. 3) [2]. Принцип действия прибора основан на одновременном вскрытии модулей с помощью детонирующих удлиненных зарядов и вытеснении давлением скоростного потока воздуха состава САС в атмосферу через гребень.

Рис. 3. Схема модуля МАП–20А:

1 – оболочка; 2 – днище; 3 – центральная внутренняя труба; 4 – горловина с пробкой; 5 – АОС; 6 – зиги для центровки

Прибор приводится в действие дистанционной электрической системой управления прибором при нажатии летчиком боевой кнопки на ручке управления самолетом. Система управления, питающаяся от бортовой сети самолета носителя, смонтирована в носовой части корпуса [2], базовые технические характеристики ААП-500 проиллюстрированы в табл. 2.

Прибор ААП–500 – устройство одноразового применения, должен сбрасываться в полете после опорожнения. Анализ существующей системы снижения заметности доказал

153

эффективность выполнения задач по аэрозольной маскировке с применением авиационных средств. Вместе с тем, выявлен ряд проблемных вопросов: при дымопуске авиационный аэрозольный прибор ААП-500 сильно нагревается. После дымопуска приборы необходимо сбрасывать. Посадка с приборами опасна, но ввиду дороговизны и недостаточного количества на складах и базах, экипажи вынуждены осуществлять посадку с разогретыми приборами ААП-500.В действующих руководящих (уставных) документах не определены порядок и способы применение авиационного аэрозольного прибора ААП-500. Для достижения соответствия системы снижения заметности, предъявляемым к ней требованиям необходимо:

1.Разработать и принять на снабжение ВС РФ перспективные средства (приборы) многоразового использования для постановки вертикальных (приподнятых) аэрозольных завес авиационными средствами.

2.Модернизировать существующие средства (приборы) для постановки указанных аэрозольных завес авиационными средствами.

3.Доработать действующие и разработать новые руководящие (уставные) документы, определяющие порядок и способы применение авиационного аэрозольного прибора ААП-500.

На наш взгляд, наиболее экономически выгодно проводить модернизацию существующих средств (приборов) для постановки аэрозольных завес авиационными средствами.

Вцелях повышения эксплуатационных характеристик авиационного аэрозольного прибора и снижения риска возгорания воздушного судна при эксплуатации авиационного аэрозольного прибора, необходимо внутрь прибора установить охлаждающее устройство или элемент. Устройство (элемент) должно быть максимально компактным и легким, чтоб не влиять на аэродинамические свойства авиационного аэрозольного прибора. Конструктивно устройство охлаждения представлено в табл. 3, на рис. 4 в визуальном представлении, на рис. 5 в графической схеме.

Рис. 4. Конструкция устройства охлаждения:

1 – медные пластины (шинки); 2 – полупроводник; 3, 4 – керамические пластины

После проведения маскировки аэрозолями и выхода САС из авиационного аэрозольного прибора необходимо повторно запустить электрическую систему управления прибором, которая приведет в действие охлаждающее устройство. Конструкция охлаждающего устройства несложна. Как мы знаем, при подаче напряжения одна сторона устройства охлаждается, другая нагревается. Поэтому расположить элемент внутри авиаци-

154

онного прибора неэффективно. Расположим элемент снаружи (в верхней части корпуса над третьим и шестым модулями МАП -20А) холодной стороной к корпусу авиационного прибора, а горячей к внешней среде.

Таблица 3

Охлаждающее устройство прибора ААП-500

Рис. 5. Графический вид принципа работы охлаждающего устройства

Авиационный аэрозольный прибор ААП-500 при проведении маскировки аэрозолями и вытягивании САС разогревается до 2800. Длительный полет с подсоединенными приборами может привести к выходу из строя электрической системы управления вооружением и возгоранию самолета [4].

155

Рис. 6. Порядок работы устройства охлаждения

Выводы Дооборудование ААП-500 охлаждающим устройством позволит снизить темпера-

туру прибора, исключить риски для воздушного судна и его экипажа в ходе дальнейшего полета и посадки на аэродром базирования, а также сохранить для дальнейшей эксплуатации авиационные аэрозольные приборы ААП-500.

Литература

1.Характер современных локальных войн и вооруженных конфликтов и их влияниена военное искусство и облик ВС РФ вXXI веке. Материалы ВНК ВС РФ / М.: ГШ ВС РФ. 1999. 224 с.

2.Авиационные боеприпасы / Под ред. Ф.П. Миропольского. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина. 2010. 407 с.

3.Расчеты для проектирования холодильника [Электронный ресурс]: https://www/drive2.ru/b/50638001245928. html.

4.Список ракетно-бомбардировочных установок и устройств [Электронный ресурс]: https://wiki.airforce.ru/3745012458. html.

5.Радиационная, химическая и биологическая защита / М.: МО РФ. 2005. 447 с.

ФГКВОУ ВО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации», (ВУНЦ ВВС «ВВА»), Воронеж, Россия

A.D. Starchenko, R.G. Ezhov

TECHNOLOGY TO REDUCE THE RISK OF AIRCRAFT FIRE DURING THE OPERATION

OF AIRCRAFT AEROSOL DEVICE

This article presents a brief analysis of measures to reduce the risk of aircraft fire during the operation of an aviation aerosol device.

Keywords: radiation, chemical and biological protection, reduced visibility, aviation aerosol device.

Federal State State-Owned Military Educational Institution of Higher Education «Military Training and Research Center of the Air Force «Air Force Academy named after Professor N.E.

Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh) of the Ministry of Defense of the Russian Federation, (VUNTS Air Force «VVA»), Voronezh, Russia

156

УДК 519.8

А.И. Тищенко, С.В. Беспалов

МОДЕЛЬ МОНИТОРИНГА ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

В данной работе рассматривается математическая модель слежения комплексом с беспилотным летательным аппаратом за объектом, на основе математического метода исследования операций.

Ключевые слова: математическая модель, вероятность осуществления поиска, вероятность поддержания контакта, беспилотный летательный аппарат.

Основной задачей, стоящей перед охранными ведомственными подразделениями, является предотвращение террористических актов со стороны незаконных групп формирований. Эффективность воздействия на эти группы находится в тесной зависимости от их своевременного обнаружения. В этом направлении успешно используются в охранных подразделениях комплексы с беспилотными летательными аппаратами (КБпЛА).

Для объективного планирования мероприятий и принятия обоснованных решений по охране объектов с применением КБпЛА, целесообразно иметь нормативные временные требования к расчетам КБпЛА по обнаружению объектов в районах мониторинга [1-5]. Эти требования могут быть получены на основе расчетных программ (РП).

Воплощение РП достижимо благодаря присутствию и реализации математических моделей (ММ) соразмерных заданиям, требуемым в преддверии вычислений при функционировании обеспечения безопасности конструктов.

Цель – построение и реализация ММ процесса поиска и слежения расчетом КБпЛА незаконных групп формирований в заданном районе.

Решим поставленную задачу применительно к следующим условиям. Расчет КБпЛА должен осуществить поиск объекта в указанном районе площадью S и установить наблюдение за ним для обеспечения наведения на него мобильной группы охранного под-

разделения. Объект маневрирует в районе, и в момент времени t1 находится в зоне обна-

ружения.

Мобильная группа охранного подразделения к моменту времени t2 должна быть

приведена в готовность для наведения ее на объект по данным расчета КБпЛА. Основная задача охранного подразделения – срыв или максимальное предотвращение террористического акта по охраняемому объекту со стороны незаконного формирования. Для выполне-

ния поставленной задачи расчет КБпЛА должен к моменту времени t2 иметь контакт и

следить за объектом.

Возможны несколько вариантов поддержания контакта с объектом. Рассмотрим случай, когда фактор выраженности потерь и возобновления согласованности с мишенью, кроме этого достоверностью и длительностью наводки на нее мобильной группы одинаковы. Расчет КБпЛА выполняет задачу в течение времени T , оправляемым максимальным временем нахождения КБпЛА в полете. Началом отсчета времени является начало поиска.

В качестве показателей эффективности действий расчета КБпЛА используем вероятности того, что в заданный промежуток времени будет осуществляться поиск, поддержания с ним контакта соответственно. Показатели эффективности необходимо вычислить в интервале времени [0,T ].

Управляющими параметрами являются: вероятность обнаружения объекта расчета КБпЛА с помощью оптико-электронных средств, установленных на летательном аппарате, интенсивности поиска и потерь при различных условиях контакта.

157

Процесс слежения расчетом КБпЛА за объектом представим, как процесс изменения состояния системы, включающий в себя два состояния: А1 – поиск объекта расчетом КБпЛА; А2 – потеря расчетом КБпЛА контакта с объектом.

Потенциальные трансформации системы из состояния 1 в состояние 2, напряженность переключаемости, представлены на рис. 1.

Рис. 1. Граф процесса слежения

Разработаем с помощью графа слежения систему дифференциальных уравнений

2

(1), при условии ∑ Pi (t)=1, : i=1

где P1 (t) – вероятность осуществления поиска объекта расчетом КБпЛА; P2 (t) – вероятность поддержания контакта с объектом; γ(t) – интенсивность поиска расчетом КБпЛА объекта; µ(t) – интенсивность потери расчетом КБпЛА контакта с объектом.

Процедура интегрирования системы дифференциальных уравнений претворяется, основываясь на назначенном задании.

Компонентами вышеозначенной последовательности действий обозначаются на-

µ(t)= µ . В результате решения системы дифференциальных уравнений получим:

Показатели эффективности равны Э1 = Р1(t), Э2 = Р2 (t).

Интенсивности γ и µ рассчитываются с использованием выражений (3), (4):

158

где l1 – размер поля зрения оптико-электронных средств перпендикулярного направлению полета беспилотного летательного аппарата (БпЛА); Vб – математическое ожидание отно-

сительной скорости движения БпЛА по отношению к объекту, определяемое выражением вида (5) [1]:

роятность того, что с попавшим в зону обнаружения оптико-электронных средств комплекса объектом расчетом КБпЛА будет установлен контакт, рассчитывается с использованием выражения (6) [1]:

электронных средств по направлению полета; τ – скорость съемки (частота кадров). Проведем численное исследование математической модели применительно к КБпЛА

Phanton 3 Professional [3]. Данный комплекс с беспилотным летательным аппаратом широко

159

используется расчетами подразделений ведомственных охранных предприятий в ходе выполнения поставленных задач. КБпЛА состоит составных частей, проиллюстрированных в таблице.

Таблица

Базовые элементы и характеристики КБпЛА

Особенности поиска – при контакте расчета БпЛА с объектом, скорость перемещения летательного аппарата поддерживается такой, чтобы она обеспечивала постоянный контакт с объектом, в этом случае µ = 0 . Результаты численного эксперимента представле-

ны на рис. 2.

Характеристика 1 соответствует параметрам: P1 (t), hпол = 200м, Vб = 40км/ ч,

160

Рис. 2. Зависимости эффективности слежения расчета БпЛА за объектом в зависимости от скорости, высоты полета и интенсивности поиска

Итак, вероятность поддержания контакта расчетом КБпЛА с объектом зависит от интенсивности поиска, высоты полета и скорости полета БпЛА. Для выбранных в ходе исследования диапазонов высот и скоростей полета БпЛА вероятность обнаружения расчетом

КБпЛА объекта с использованием видеокамеры, зафиксированной на ЛА, равна P0 =1.0 .

В этом случае рост эффективности поиска и слежения за объектом прямо пропорционален росту интенсивности поиска, увеличению высоты полета и скорости БпЛА. Наилучшие результаты поиска наблюдаются при скорости и высоте полета БпЛА соответственно 60 км/ч и 500 м. В этом случае объект будет обнаружен с достоверностью 0,95 через 2 минуты.

Натурные исследования показали результаты близкие к расчетным характеристикам, что свидетельствует о соразмерности изображенной ММ поиска. В качестве примера можно проиллюстрировать мониторинг по локализации природных объектов возможных реализаций, описанных в работах [6-8] и по техногенным объектам энергетического профиля по контролю и поиску неисправностей параметров установок на базе программного обеспечения, реализовано в [9, 10].

Резюме

1.Произведена ММ процесса поиска и слежения расчетом комплекса с беспилотным летательным аппаратом за объектом в заданном районе с использование оптикоэлектронных средств наблюдения.

2.Модель материализуется с приложением пакетов программных средств повышенной профессиональной возможности и достоверности.

3.Достижение моделирования рационально поставить на службу для выработки нормативных документов и планирования работ, охранных ведомственных подразделений, связанных с применением комплексов с беспилотными летательными аппаратами.

161

Литература

1.Тищенко А.И. Математическая модель вероятности обнаружения точечной цели оператором полезной нагрузки оптико-электронной БпЛА / А.И. Тищенко С.П. Артыщенко // Журнал Сибирского федерального университета. Сер. Техника и технологии. 2020. №13(3). С. 328-333.

2.Волгин Н.С. Исследование операций: учебник. Ч. 2 / Н.С. Волгин. С.П.: ВМА. 1999. 334 с.

3.Поисково-спасательные работы при помощи беспилотных летательных аппаратов [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fireman.club/statyi-polzovateley/poiskovo- spasatelnyih-rabotyi-pri-pomoshhi-bespilotnyih-letatelnyih-apparatov

4.Обзор квадрокоптера DJI Phanton 3 Professional.[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://mirquadrocopterov.ru/populyarnye-modeli/universalnye-drony/obzor-dji- phantom-3-professional.html

5.Комплексы с беспилотными летательными аппаратами. В 2-х кн.: Кн. 1. Принципы построения и особенности применения комплексов с БЛА: монография / Под ред. В.С. Вербы, Б.Г. Татарского. М.: Радиотехника. 2016. 512 с.

6.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Локализация объектов в автоматизированной системе видеонаблюдения // Информация и безопасность. 2011. Т. 14. № 4. С. 583-586.

7.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Локализация объектов в распределенной системе видеонаблюдения // Информация и безопасность. 2010. Т. 13. № 4. С. 583-586.

8.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Система видеонаблюдения и локализация природных объектов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. № 12. С. 107-109.

9.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Автоматизированная информационная система контроля параметров безопасности тепловых энергоустановок // Информация и безопасность. 2009. Т. 12. № 4. С. 585-592.

10.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Разработка автоматизированного рабочего мес-

та по контролю параметров безопасности тепловых энергоустановок // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. № 12. С. 180-184.

ФГКВОУ ВО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации», (ВУНЦ ВВС «ВВА»), Воронеж, Россия

A.I. Tishenko, S.V. Bespalov

MODEL OF MONITORING OBJECTS USING A DRONE

In this work examines the mathematical tracking model of the unmanned aerial vehicle behind the object, based on the mathematical method of investigating operations.

Keywords: mathematical model, probability of search, probability of maintaining contact, unmanned aerial vehicle.

Federal State State-Owned Military Educational Institution of Higher Education «Military Training and Research Center of the Air Force «Air Force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh) of the Ministry of Defense of the Russian Federation, (VUNTS Air Force «VVA»), Voronezh, Russia

162

УДК 624.13:502;504.054

В.Т. Трофимов1, М.А. Харькина1, А.Д. Жигалин1,2

ВИДЫ МОНИТОРИНГА ВЕРХНИХ ГОРИЗОНТОВ ЛИТОСФЕРЫ КАК ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЛИТОСФЕРЫ

И ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖИВОЕ

Охарактеризованы некоторые виды мониторинга, объектами которого являются компоненты верхних горизонтов литосферы. Утверждается, что информацию о безопасности жизни в верхних горизонтах литосферы предоставляет только экологический мониторинг, объектом которого является экосистема, учитывающая в качестве среды обитания биоты все абиотические среды, включая и литосферу. На конкретном примере даны рекомендации по совершенствованию существующей системы экологического мониторинга.

Ключевые слова: литосфера, экосистема, объекты наблюдения, критерии оценки, почвы, засоление, растительность.

Мониторинг верхних горизонтов литосферы предполагает систему постоянных наблюдений, проводимой с целью получения данных для оценки состояния, прогноза и управления различными объектами по заранее намеченной программе [1-9]. В зависимости от объектов исследования существуют различные виды мониторинга, объектами которого являются компоненты верхних горизонтов литосферы: сейсмический [2], геотехнический [6, 8] , подземных вод, экзогенных геологических процессов [4] и так далее (табл. 1). В связи с особой важностью по проблемам мониторинга компонентов верхних горизонтов литосферы им посвящаются целые конференции, включая международные [5, 7].

Таблица 1 Некоторые виды мониторинга (М), объектом которого являются компоненты

верхних горизонтов литосферы в России

Информацию об оценке воздействия верхних горизонтов литосферы на живое предоставляет только экологический мониторинг. Существующее определение экологического мониторинга в Федеральном Законе [10] весьма расплывчато и подразумевает комплексные наблюдения за состоянием окружающей среды. Неоднозначность понимания сути экологического мониторинга связана с расплывчатостью содержания термина «окружающая среда». Отметим, что включение в объекты экологического мониторинга компонентов природной среды (а, следовательно, и верхних горизонтов литосферы) позволяет считать экологическим любой вид мониторинга(геологический, атмосферный, гидроло-

163

гический), рассматривающий вопросы техногенного изменения абиотических сред Земли, не требуя оценки экологических последствий для живых организмов. С этих позиций написаны многие учебные пособия [1] и научные труды [3].

Рис. 1. Схема структуры экосистемы с учетом геологической составляющей и классов воздействий на нее [9]

Таблица 2 Система экологического мониторинга территории Волгоградского ПХГ

в ООО «Газпром геотехнологии»

164

Таблица 3

Экспериментальные доказательства засоленности почв территории ВПХГ

С наших позиций основным объектом экологического мониторинга является экосистема, состоящая из двух частей: абиотической среды (экотопа), включающей литосфе-

165

ру, почвы, атмосферу и поверхностную гидросферу. А также представителей биоценоза (растительность, животный мир, микроорганизмы) и человеческого сообщества. Соответствующие моменту эволюции техносферы насущные воззрения о структуре экосистемы отображены на рис. 1. Для проведения экологического мониторинга необходимо использовать не исключительно ставшие обязательными геологические (абиотические), но и биотические критерии (рис. 2), включая биоцентрические и антропоцентрические. Такие же требования выдвигают и нормативные документы по процедурам инженерноэкологических изысканий, исходя из [11]. Однако на практике до настоящего времени существующие системы экологического мониторинга предоставляют информацию только об абиотических сферах, включая и литосферу (табл. 2). Примером ведения такого мониторинга является экологический мониторинг территории ВПХГ (табл. 3), проводимый в

ООО «Газпром геотехнологии» [12].

Рис. 2. Критерии оценки верхних горизонтов литосферы, используемые при проведении экологического мониторинга

Выводы

1.При проведении экологического мониторинга на территории ВПХГ в объекты наблюдения необходимо включать и растительность, и только тогда экологический мониторинг будет отвечать требованиям экологической безопасности.

2.Существующие типы мониторинга верхних горизонтов литосферы отдают в распоряжение в нужной мере обстоятельные сведения касательно обстановки в экосистеме.

3.Вот только они не рассматривают и не признают необходимым значение сохранности и защищенности жизнедеятельности человеческого существа, наличия взаимосуществования зооценозов, фитоценозов и обобщенно экосистемы.

Литература

1.Апкин Р.Н., Минакова Е.А. Экологический мониторинг: учебное пособие / Казань: Казан. гос. энерг. ун-т. 2015. 127 с.

2.Бугаев Е.Г., Кишкина С.Б., Санина И.А. Особенности сейсмического мониторинга районов размещения объектов атомной энергетики на Восточно-Европейской платформе // Сборник научных трудов ИДГ РАН. 2012. № 3 (65). С. 1-9.

166

3.Герасимов И.П. Научные основы современного мониторинга окружающей среды // Известия АН СССР. Сер. Географ. 1975. № 5.

4.Информационный бюллетень о состоянии недр на территории Российской Федерации в 2018 г. Вып. 42 / Тверь: Талан Групп. 2019. 294 с.

5.Мониторинг разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. 26 апр. 2018. г. Астрахань / Астрах. гос. ун-т. Астрахань: Сорокин Роман Васильевич. 2018. 258 с.

6.Простов С.М., Герасимов О.В., Никулин Н.Ю. Комплексный геологогеофизический мониторинг процессов упрочнения грунтов / ФГБОУ ВО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. Т.Ф. Горбачева». Томск: Изд-во Томского ун-та. 2015. 343 с.

7.Развитие систем сейсмологического и геофизического мониторинга природных и техногенных процессов на территории Северной Евразии: материалы междунар. конф., посвящ. 50-летию открытия Центр геофиз. обсерватории в г. Обнинске. / РАН ФИЦ «Единая геофизическая служба Российской академии наук». Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН. 2017. 96 с.

8.СП 305.1325800.2017 Свод Правил. Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве /М.: Стандартинформ. 2017. 56 с.

9.Трофимов В.Т. Эколого-геологическая система, ее типы и положение в структуре экосистемы // Вестник МГУ. 2009. Серия 4. Геология. № 2. С. 48-52.

10.Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ (ред. от 21.11.2011) «Об охране окружающей среды». Принят ГД ФС РФ 20.12.2001.

11.СП 47.13330.2016.

12.Харькина М.А., Аюпова Э.Я. Пример ведения экологического мониторинга на волгоградском подземном хранилище газа и возможности его совершенствования в рамках современных нормативно–технических документов // Инженерные изыскания в строительстве. Материалы Тринадцатой Общероссийской конференции изыскательских организаций. М.: Геомаркетинг. 2017. Т. 1. С. 138-142.

1ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

2ФГБУН «Институт физики Земли имени О.Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН)», Москва, Россия

V.T. Trofimov1, M.A. Kharkina1, A.D. Zhigalin1,2

TYPES OF MONITORING OF THE UPPER HORIZONS OF THE LITHOSPHERE AS A SOURCE OF INFORMATION FOR FORECASTING THE STATE

OF THE LITHOSPHERE AND ITS EFFECTS ON THE LIVING

Some types of monitoring are characterized, the objects of which are components of the upper horizons of theo-lith sphere. It is argued that information about the safety of life in the upper horizons of the lithosphere is provided only by nvironemental monitoring, the object of which is an ecosystem that takes into account all abiotic environments, including the lithosphere, as the habitat of the biota. Recommendations for improving the existing environmental monitoring system are given on a concrete example.

Keywords: lithosphere, ecosystem, objects of observation, evaluation criteria, soils, salinization, vegetation.

1Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Moscow State University named after M.V. Lomonosov», Moscow, Russia

2Schmidt Institute of Earth Physics of the Russian Academy of Sciences (IFZ RAS), Moscow,

Russia

167

УДК 551.586:519.876

Ю.В. Шипко, Е.В. Шувакин, М.А. Шуваев

АНАЛИЗ БИОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ АТМОСФЕРНОЙ СРЕДЫ НА РАБОТАЮЩИЙ ПЕРСОНАЛ В УСЛОВИЯХ ЖАРКОГО КЛИМАТА

Рассмотрены основные методические подходы к оцениванию теплофизического состояния человека, осуществляющего свою деятельность на открытой территории в условиях высоких температур воздуха. Проведен сравнительный анализ существующих биоклиматических индексов, применительно к авиационному персоналу. Сформулированы требования к специализированному биоклиматическому показателю, адаптированному для обеспечения авиационных подразделений, базирующихся в районах с жарким климатом.

Ключевые слова: биоклиматология, индексы жары, оценка теплофизического состояния человека.

Сейчас исключительный приоритет завоевывают изыскания, в миссию каковых включается биоклиматический (БК) мониторинг местности [1–5]. Подобного рода оценка, как правило, производиться для определенных целей и адаптируются под конкретного потребителя или отрасль экономики. При выполнении задач авиации существенные ограничения накладывают специфические погодно-климатические условия района базирования. Эта специфика заключается в комплексном воздействии метеорологических факторов на авиационную технику и персонал, который осуществляет ее подготовку на открытом воздухе [6].

Таблица 1

Биологическое климатическое освидетельствование

Анализ климатических условий территории России в летний период, требований нормативных документов по организации работ в указанный период на открытых территориях и результаты современных научных исследований эффекта повышенной степени нагретости воздушной зоны на теплофизическое состояние человека показали следующие данные. Это снижение эффективности выполнения задач авиационным персоналом (АП) происходит под влиянием жарких условий погоды [7] и экологической составляющей [8, 9].Специфические климатические условия, обусловленные продолжительными периодами экстремально высоких значений температуры воздуха, производят неблагоприятный прессинг на самочувствие индивидуума. Базовые характеристики представлены в табл. 1. При физи-

168

ческой нагрузке в условиях открытой солнечной активности высока вероятность тепловых спазм, истощения, теплового удара.

Таблица 2 Базовые индексы биологического климатического освидетельствования

В то же время недостаток метеорологической информации и недостаточность специального назначения БК исходных данных об эффекте воздействия жары на организм приводит к неопределенности в принятии решения на безопасное выполнение персоналом различных видов подготовок и регламентных работ [7, 9]. Поэтому для повышения эффективности метеорологического обеспечения повседневной деятельности авиационного персонала необходимо учитывать специализированные показатели, на основании которых

169

представляется возможным оценивать теплофизическое состояние работающих на открытом воздухе.

Цель работы – проанализировать существующие подходы использования биометеорологических показателей для применения их в метеорологическом обеспечении авиации.

В настоящее время в биометеорологии сложились различные подходы, используемые при изучении и оценке реакции организма человека на атмосферные условия [4]:

1. Физическое моделирование. Реакцию атмосферных условий изучают с использованием специальных измерительных приборов. С их помощью получают показатели комплексного воздействия на человека.

2.Математическое моделирование. Применяются различные математические модели для определения физиологической реакции организма на состояние окружающей среды.

3.Экспериментальные исследования. Учитываются объективные тесты работоспо-

собности, субъективные высказывания людей, выступающих в качестве опытных объектов в эксперименте.

4. Эпидемиологические исследования. Используются статистические методы установления корреляционных связей между погодой и возникновением различных болезней в

Отмеченные и другие тепловые индексы снискали приложение в климатологии, курортологии, экономике, например, используются в типологизации климата по степени комфортности, в климатолечении, гелиотерапии.

В мировой практике [5, 6] и по стандарту РФ [10] прессинг жаркой окружающей среды, оценивается по индексу WBGT (wet bulb globe temperature), учитывающего и радиационный, и конвективный теплообмен, а также влажность воздуха. Для расчета значений показателя в условиях работы вне зданий и с солнечной нагрузкойиспользуется формула, °С [10]:

где tnw – температура смоченного термометра; °С; tg – температура внутри шарового термометра, °С; t – температура воздуха, °С.

Величину температуры черного шара индекса (4) можно только диагностировать, но методика ее прогноза отсутствует, и планирование работ с учетом индекса WBGT вызывает сомнения. Представляется адекватной зависимость теплового индекса, используемого Национальной метеорологической службой (NWS) США [11], полученная на основе регрессионного анализа эмпирических данных:

170

2.При условии f > 85 % и 80 < t < 87 – добавляется величина:

∆= 0,02 ( f −85)×(87 −t) .

Модель (5) не адаптирована для условий температуры и влажности, при которых HI < 80 °F (или HI < 26,7 оС), в этом случае тепловой индекс выражается зависимостью Стедмена (°F):

где t – температура воздуха, °С; td – точка росы, °С.

Отличие индексов (5) и (7) состоит в использовании разных характеристик влажности воздуха: относительной влажности и точки росы. Положительной стороной индексов

(5) и (7) является наличие спецификаций, определяющих категории опасности работ (степени риска) при различных сочетаниях температуры и относительной влажности воздуха.

Выводы. В результате проведенного анализа используемых в метеорологической практике биоклиматических индексов можно сформулировать определенные требования к специализированному БК индикатор аттестации защищенности функционирования служащих на наружной местности за пределами зданий объекта техносферы в условиях жаркого климата:

1.Верификация к погодно-климатическим условиям регионов с жарким климатом.

2.Простота в использовании (несложность алгоритма расчета, исключение номограмм).

3.Использование входных расчетных параметров, по которым имеются средства измерений в метеорологическом подразделении.

4.Отсутствие параметров, требующих непосредственной диагностики в процессе работы персонала (выделяемое человеком метаболическое тепло и другие физиологиче-

ские показатели).

5. Вероятность прогностики параметра индекса и многовариантного диагностирования по вынесенному постановлению и разрешению на безопасные работы (БР) (наличие спецификации по категориям опасности).

Возможный подход к построению специализированного биологического климатического индекса по аттестации БР служащих на открытой площадке в условиях жаркого климата является путем дальнейшего исследования.

171

Литература

1.Шапошников, Д.А. О некоторых подходах к вычислению рисков температурных волн для здоровья / Д.А.Шапошников, Б.А. Ревич // Анализ риска здоровью. 2018. №1. С. 22–31.

2.Виноградова, В.В. Воздействие климатических условий на человека в засушливых землях Европейской России / В.В. Виноградова // Изв. РАН. Сер. Геогр. 2012. № 2.

С. 68–81.

3. Акимов, Е.Л. Анализ биоклиматических рисков на территории ЦЧР / Е.Л. Акимов, С.А Куролап., Л.М. Акимов // Вестник ВГУ. Серия: География. Геоэкология. 2017. № 2. С. 102–109.

4. Головина, Е.Г. Некоторые вопросы биометеорологии / Е.Г. Головина, В.И. Русанов // СПб.: Изд. РГГМИ. 1993. 90 с.

5.Ткачук, С.В. Обзор индексов степени комфортности погодных условий и их связь

споказателями смертности / С.В. Ткачук // Труды Гидрометеорологического научно-

исследовательского центра Российской Федерации. 2012. Вып. 347: Гидрометеорологические прогнозы. С. 194–214.

6.Руководство по специализированному климатологическому обслуживанию экономики / Под ред. профессора Н.В. Кобышевой. СПб.: ЦНИТ «АСТЕРИОН». 2008. 336 с.

7.Чабала Л.И., Звягинцева А.В., Чабала В.А. Экологическая безопасность человека // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6.№ 2. С. 100-102.

8.Звягинцева А.В., Федянин В.И., Яковлева А.И. Оценка биолого-социальных последствий горения нефти и нефтепродуктов на поверхности водоемов // Вестник Воро-

нежского государственного технического университета. 2007. Т. 3. № 2. С. 55-60.

9. Болдырева О.Н., Звягинцева А.В., Усов Ю.И. Построение модели регулирования качества окружающей среды // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2004. № 10-1. С. 27-29.

10. ГОСТ Р ИСО 7243–2007. Термальная среда. Расчет тепловой нагрузки на работающего человека, основанный на показателе WBGT (температура влажного шарика психрометра) / М.: Стандартинформ. 2008. 12 с

11. Anderson G.B., Bell M.L., Peng R.D.Methods to calculate the heat index as an expo-

pmc/articles/ PMC3801457 / (дата обращения: 26.01.2018).

ФГКВОУ ВО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации», (ВУНЦ ВВС «ВВА»), Воронеж, Россия

Yu.V. Shipko, Ye.V. Shuvakin, M.A. Shuvayev

ANALYSIS OF BIOMETEOROLOGICAL INDICES OF ESTIMATION OF THE INFLUENCE OF THE ATMOSPHERIC ENVIRONMENT ON THE WORKING PERSONNEL IN THE CONDITIONS OF THE HOT CLIMATE

The article considers the main methodological approaches to assessing the thermophysical state of a person who carries out his activity in an open area in conditions of high air temperatures. A comparative analysis of the existing bioclimatic indices is made, applied to aviation personnel. Requirements are formulated for a specialized bioclimatic indicator, adapted to support aviation units based in areas with a hot climate.

Keywords: bioclimatology, heat indices, evaluation of human thermophysical state.

Federal State State-Owned Military Educational Institution of Higher Education «Military Training and Research Center of the Air Force «Air Force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh) of the Ministry of Defense of the Russian Federation, (VUNTS Air Force «VVA»), Voronezh, Russia

172

СЕКЦИЯ 3

ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ И ХИМИЯ, ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД И ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ. МАЛООТХОДНЫЕ И БЕЗОТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА. КОНТРОЛЬ, ДИАГНОСТИКА КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ, ПРОМЫШЛЕННОСТИ, ЭНЕРГЕТИКЕ

173

УДК 661.744.24

Е.А. Захарова1, Р.М. Саласар2

МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ ОТХОДОВ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДОВ

Представляемая работа направлена на разработку установки первичной обработки отходов, так как на протяжении 50 лет система первичной обработки сточных вод не претерпела существенных изменений ни в одном из ее компонентов. Требуется эффективная система, которая обеспечит разрушение эмульсий, разделение и повторное удаление масел и жиров и удаление взвешенных и коллоидных твердых веществ.

Ключевые слова: отходы нефтепереработки, горизонтальная нефтеловушка, переработка отходов, модернизация.

Нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) «HermanosDiaz» государственной компании «Cupet» (г. Сантьяго-де-Куба, Республика Куба) расположен на окраине залива Сантьяго- де-Куба Карибского моря, который входит в группу самых загрязненных экосистем в стране. Основным источником промышленного загрязнения окружающей среды является «HermanosDiaz», ежегодно перерабатывающий около 3,5 млн. т сырой нефти и производящий сжиженный газ, керосин, асфальт, бензин и дизельное топливо.

Ежедневный сброс сточных вод в объеме 4320 м3 в залив Сантьяго наносит непоправимый ущерб экосистеме Карибского бассейна [1]. Стоки НПЗ содержат нефтепродукты, парафины, сульфаты, жирные кислоты, фенол, карбамид, циклические органические углеводороды, соли аммония некоторые другие компоненты, представленные в табл. 1.

Таблица 1

Состав сточных вод нефтеперерабатывающего завода после первичной обработки

Первичная обработка сточных вод нефтепереработки производится на устаревшем оборудовании – сепараторе API, введённом в эксплуатацию в 1950 году. Процесс отстаивания в настоящее время неэффективен, в значительной мере данное обстоятельство сопряжено с уменьшением глубины разделительного резервуара на 82,5 % из-за слоя осадка нефтешлама, который сформировался за 68 лет эксплуатации очистных сооружений. Соответственно уменьшается и время отстаивания, сейчас оно составляет всего 3 минуты. И как следствие, состав сточных вод, прошедших этап первичной очистки не соответствует действующим стандартам

174

Поэтому, существует необходимость модернизировать первичную обработку жидких стоков НПЗ «HermanosDiaz», что позволит сократить выбросы продуктов нефтепереработки в окружающую среду, снизить антропогенную нагрузку на залив и повысить экономическую эффективность производства [1].

Перед нами стояли следующие задачи:

1.Изучение экологических проблем водопользования в нефтеперерабатывающей

отрасли.

2.Исследование физико-географического и экономико-географического положения объекта исследования.

3.Проведение анализа оптимизации системы водопользования на HermanosDiaz НПЗ.

4.Оценка эффективности работы Сепаратора API в текущих условиях эксплуатации.

5.Расчет эффективного технологического решения ради модернизации системы переработки жидких отходов нефтеперерабатывающего завода «HermanosDiaz» (Сантьяго-де-Куба, Республика Куба).

На первом этапе работы были проведены лабораторные исследования физикохимического состава проб сточных вод отобранных до входа в систему очистки и после нее. Были выделены наиболее крупные источники загрязнения, каковые демонстрируют принципиальное значение и воздействие на добротность очищения стоковых водных смесей, зафиксированные табл. 2.

Таблица 2

Состав сточных вод нефтеперерабатывающего завода после первичной обработки

В настоящее время разделитель API неэффективен при разделении нефтесодержащих сточных вод. Это объясняется в первую очередь снижением на 82,5 % глубины разделительного резервуара из-за слоя нефтяного осадка, который простирается вдоль разделительного канала. Этот слой возникает при присоединении частиц земли, поступающих из резервуаров для хранения нефтяные отходы, которые попадают в канализационную сеть, когда идет дождь.

Уменьшение глубины привело к уменьшению площади отстаивания и, следовательно, время удержания остатка в блоке разделения, которое в настоящее составляет всего около 13 минут. Без сомнения, учитывая эти обстоятельства, процент удаления и концентрация нефтепродуктов в стоках не соответствуют действующим стандартам.

175

Все эти факты доказывают необходимость предложить альтернативу действующей системе первичной обработки жидких отходов, которые позволят отфильтровать наибольшее количество нефтепродуктов при наименьших затратах и уменьшить воздействие на окружающую среду, как на залив, так и на прибрежный грунт [2].

Внастоящее время на нефтеперерабатывающем заводе «HermanosDiaz» обрабатывается сырье венесуэльского происхождения среднего уровня, MESA 30.

Вкачестве технологического решения для модернизации системы переработки жидких отходов нефтеперерабатывающего завода «HermanosDiaz» предлагается включить

втехнологическую схему обработки нефтесодержащих стоков нефтеловушки, их базовые характеристики проиллюстрированы в табл. 3.

Таблица 3

Базовые характеристики ловушек для нефти

Наиболее эффективное применение нефтеловушки для разделения высококонцентрированных эмульсий, при котором основным требованием является высокая степень выделения и возврат уловленного продукта в производство или готовую продукцию.

Отличительной особенностью разработанных технологических и конструктивных решений является создание самостоятельного одностадийного безреагентного процесса разделения эмульсий с непрерывной безотрывной эвакуацией выделенного продукта. Такой процесс позволил отказаться от необходимости устройства зон гравитационной сепарации, сократить размеры аппарата в несколько раз, увеличить эффективность разделения эмульсии и снизить до минимума влажность выделенного продукта. При этом обеспечивается высокая устойчивость процесса в широком диапазоне концентраций нефтепродуктов в исходной эмульсии (до 25-30 %) [4].

Остаточная концентрация нефтепродуктов в очищенной воде, как правило, не превышает 50-100 мг/л. Эффективность и удельная производительность нефтеловушки возрастает при увеличении температуры и концентрации обрабатываемой эмульсии,

176

уменьшении плотности и вязкости выделяемых нефтепродуктов, результаты изысканий обобщены в табл. 4. Далее нами произведен расчет скорости потока (4,2 м/с), производительность одной секции 25200 м3/с, пропускной способности нефтеловушки 81,4 м3/ч, скорость вскрытия Uo = 0,56 мм/с.

Таблица 4

Основные этапы функционирования нефтяных ловушек

Выводы

1.Предлагаемая модернизация комплекса очистных сооружений сточных вод

нефтеперерабатывающего завода «HermanosDiaz» (Сантьяго-де-Куба, Республика Куба). позволит повысить его производительность до 4320 м3 /сутки.

2.В качестве основного технологического решения предусмотрена замена устаревшего оборудования – сепаратора API (введенного в эксплуатацию в 1950 г.) на горизонтальную нефтеловушку.

3.Настоящая индустриальная инновационная процедура дает возможность нарастить добротность очищения стоковых водных смесей, преимущественно по предиктору такого типа, как например, кумуляция нефтепродуктов, сократить количество воздуха расходуемого на аэрирование активного ила, вдобавок послужит причиной сбережения энергопотребления.

4.Вычисленный проектный промежуток рентабельности рассматриваемого технологического цикла исчисляется 3,7 года.

177

Литература

1.Шкундина, Ф.Б., Захарова, Е.А. Водоросли как индикатор загрязненности территории предприятия // Экология и промышленность России. 2002. № 6. С. 26-27.

2.Захарова, Е.А., Саласар, Р.М. Модернизация системы очистки сточных вод нефтеперерабатывающих производств // НАУКА. ТЕХНОЛОГИЯ. ПРОИЗВОДСТВО - 2019. Материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 100-летию Республики Башкортостан. 2019. С. 337-338.

3.Проектирование сооружений для очистки сточных вод: cправ. пособие к СНиП / Под ред. З.С. Шестопаловой / М.: Стройиздат. 1990. 192 с.

4.Ковалева, Н.Г. Биохимическая очистка сточных вод предприятий химической промышленности / Н.Г. Ковалева, В.Г. Ковалев / М.: Химия. 1987. 160 с.

1Филиал ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ)», в г. Салавате, Россия

2Национальная нефтяная компания «Куба петролеум», Санкти-Спиритус, Республика Куба

E.A. Zakharova1, R.M. Salazar2

MODERNIZATION OF THE OIL REFINING LIQUID WASTE TREATMENT SYSTEM

The presented work is aimed at developing a primary waste treatment plant, since for 50 years the primary waste water treatment system has not undergone significant changes in any of its components. An efficient system is required that will ensure the destruction of emulsions, the separation and re-removal of oils and fats, and the removal of suspended and colloidal solids.

Keywords: oil refining waste, horizontal oil trap, waste processing, modernization.

1Branch of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Ufa State

Petroleum Technical University (USNTU)», in Salavat, Russia

2«Cuba Petroleum» National Oil Company, Sancti Spiritus, Republic of Cuba

178

УДК 504.4.054(470.21)

Е.А. Заборовская, Д.А. Белозеров

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД СУЛЬФАТАМИ В РАЙОНЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КОВДОРСКОГО ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА

Показана детальная проработка гидропостов с наибольшим количеством превышений исследуемого компонента в зоне функционирования Ковдорского горно-обогатительного комбината. Выделены и обоснованы основные причины превышений ПДК в природных водах. Проанализированы факторы, которые влияют на содержание вещества в водах. Выделены гидропосты с максимальным содержанием сульфатов и построены гистограммы за 2015 и 2016 года. Полученные данные систематизированы и рекомендованы предстоящие процедуры.

Ключевые слова: детальный анализ, поверхностные воды, дренажные воды природные воды, техногенные воды, гидропост, сульфаты, Ковдорский горно-обогатительный комбинат (ГОК), карьер, отстойник, хвостохранилище, предельно допустимые концентрации (ПДК).

В настоящее время очень остро стоит проблема антропогенного воздействия на изменение качественной составляющей природных вод. Характеристика объекта изыскания дана в таблице.

Таблица Методологическое обоснование и процедура методического изыскания

179

Результаты изысканий Для оценки вод по результатам химического анализа на содержание сульфатов бы-

ли построены гистограмма изменений среднегодовых концентраций за 2015 и 2016 года на выбранных гидропостах.

В дренажных водах зафиксирована максимальная концентрация сульфатов на месте сброса вод из западного ряда скважин водопонижения в реку Верхняя Ковдора (гидропост № 16). Согласно данным химического анализа вод из скважин с гидропоста № 16 реализовано на их основе создание гистограмма за 2015 и 2016 года с января по декабрь (рис. 1).

Исходя из данных гистограммы, можно сказать, что превышения варьируются в 2015 году от 8,5 ПДК до 6 ПДК; в 2016 году от 6,8 ПДК до 7,5 ПДК. Все концентрации находятся на стабильных отметках в течение всего года, не наблюдается скачкообразных переходов [4].

Данные превышения связаны с тем, что западный фланг месторождения, который является участком разгрузки подземных вод, находится под отвалами вскрышных пород, содержащие сульфидные минералы (пирит, халькопирит, пирротин), каковые на следующем этапе, вырисовываются хорошим коллектором атмосферных осадков и накоплением в водах сульфат-ионов.

Далее, среди гидропостов с максимальными концентрациями выделен гидропост № 24, который контролирует поверхностные природно-техногенные воды карьерного водоотлива, по которому была построена гистограмма концентраций сульфатов по месяцам (рис. 2).

Исследуя гистограмму, можно заметить, что значения 2016 года отличаются от 2015 года в среднем на 0,5 ПДК в большую сторону.

С января по май значения варьируют с 215 до 315 мг/л, но начиная с июня, наблюдается увеличение до 480 мг/л (4,8 ПДК), что можно связать с большей испаряемостью в летние месяцы вследствие высоких температур. С сентября по декабрь наблюдается небольшой спад до 400 мг/л (4 ПДК).

III–им гидропостом, на каковом сделан акцент в соответствии с пиковыми кумуляциями анионов SO42- – гидропост № 23, контролирующий поверхностные техногенные

180

Из гистограммы, рис. 3, можно заключить, все превышения в течение всего года находятся в пределах 2-2,7 ПДК. Зафиксированная кумуляция анионов SO42- свидетельствует, что процессы фильтрации из хвостохранилища в сторону вторичного отстойника происходят постоянно, с одной скоростью.

Выводы 1. Основные источниками появления сульфат-иона являются отвалы вскрышных

пород, карьер и хвостохранилище. Их воздействие фиксируется в реке Ковдора и Можель.

181

2.Есть необходимость в дополнительных точках наблюдения, чтобы контролировать второе поле хвостохранилища для получения полной информации о районе загрязнения.

3.Природоохранные процедуры регламентируются оснащением оборудования системами очистки за счет сорбции анионов SO42- из вод при сбросе.

Литература

1.Приказ Минсельхоза России от 13.12.2016 N 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения» (Зарегистрировано в Минюсте России 13.01.2017 N 45203).

2.Белозеров, Д.А. Проблема загрязнения подземных вод города Воронежа СПАВ / Д.А. Белозеров // Материалы научной сессии Воронежского государственного университета. Секция экологической геологии. Воронеж. 2015. Вып. 6. С. 5-8.

3.Заборовская, Е.А. Анализ содержания анионов в поверхностных водах в районе воздействия Ковдорского ГОКа / Е.А. Заборовская, Д.А. Белозеров // Комплексные проблемы техносферной безопасности: материалы Международной научно-практической конференции (г. Воронеж, 11-12 ноября 2016 г.). Воронеж. 2016. Ч. 3. С. 124-128.

4.Заборовская, Е.А. Влияние деятельности Ковдорского ГОКа на содержание анионов и нефтепродуктов в приповерхностной части гидросферы за 2014 год / Е.А. Заборовская // Материалы Пятого молодежного инновационного проекта «Школа экологических перспектив». Воронеж. 2017. С. 63-68.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Воронеж, Россия

E.A. Zaborovskaya, D.A. Belozerov

POLLUTION OF NATURAL WATERS WITH SULFATES IN THE AREA OF ACTIVITY OF THE KOVDORSKY MINING AND PROCESSING PLANT

A detailed study of the hydraulic posts with the largest number of exceedances of the studied component in the zone of

are systematized and the upcoming procedures are recommended.

Keywords: detailed analysis, surface waters, drainage waters, natural waters, man-made waters, hydropost, sulfates, Kovdorsky mining and Processing Plant (GOK), quarry, settling tank, tailings storage, maximum permissible concentrations (MPC).

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State

University», Voronezh, Russia

182

УДК 57.042

Т.П. Каменскова, О.Е. Фалова

ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ СНЕЖНОГО ПОКРОВА В ПРОМЫШЛЕННЫХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ

Одной из самых актуальных экологических проблем на данный момент остается возрастание антропогенной нагрузки на окружающую среду. Известно, что в качестве одного из значимых критериев такого антропогенного воздействия, в частности на атмосферу, является состояние снегового покрова. Данная работа посвящена проблемам загрязнения снежного покрова от различных источников промышленного воздействия. Учитывая факт высокой сорбционной способности снежного покрова, он может стать наиболее информативным объектом при выявлении источников техногенного загрязнения.

Ключевые слова: снежный покров, загрязнение атмосферного воздуха, промышленные населенные пункты.

Внастоящее время значимость снега и льда в нашей жизни и земного шара в целом становится все крайне очевидной и многогранной. В состав гляциосферы входят все без исключения разновидности льдов в атмосфере, на поверхности суши и океана и в земной коре. Так, практически 99 % массы приходится на ледниковые поверхности, которые занимают 11 % от всей площади суши, однако, именно их наибольшее территориальное распределение по поверхности земли определяет их воздействие на состояние среды жизни человека, и хозяйствующей деятельности [1-7].

Для оценки состояния окружающей среды промышленных населенных пунктов обычно обращают внимание на качество отдельных ее составляющих компонентов. В качестве ключевых параметров используют данные о качестве атмосферного воздуха.

Многостадийность и этапность процесса загрязнения снежного покрова определяет его более мощную загрязненность, по сравнению с самой атмосферой. Этот объясняется процессом аккумуляции загрязняющих веществ посредством всей своей поверхности снежинки непосредственно из атмосферы. Именно это факт предопределяет, что выпавший снег ранее уже считается также токсичным. Расположение автомобильных дорог и трасс

впределах населенного пункта также предполагает наибольшее накопление и концентрацию загрязненных веществ в пробах снега в непосредственной близости к этим местам.

Снежный покров любого населенного пункта накапливает значительный спектр загрязняющих элементов из атмосферы, является своеобразным эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из приземного слоя атмосферы. Следовательно, осуществление мониторинга качества снега путем отбора проб по определению величины уровня его загрязнения за зимний период, позволяет понять степень негативного антропогенного прессинга в определенном регионе. Общепризнанным является использование снега в качестве специфического индикатора загрязнения природных сред [2].

Впериод активного таяния снега, присутствующие в нем токсичные вещества контаминируют поверхностные воды и почвенный слой, причем область рассеивания этих загрязняющих веществ может в несколько раз превосходить контуры геохимических отклонений в снежном покрове.

Впроцессе загрязнения снежного покрова выделяют два последовательных этапа, которые можно подразделить на так называемое «влажное» и «сухое» вымывание или осаждение загрязняющих атмосферу веществ. Первоначально происходит загрязнение самых мелких снеговых частиц в тот самый период, когда идет их непосредственное образование в облаке с их последующим влажным выпадением на территорию рассматриваемого населенного пункта. Второй этап предполагает загрязнение уже выпавшего снега и происходит это в уже результате выпадения из атмосферы, загрязняющие веществ, и вследствие, например, поступления их из подстилающих почв [7].

183

Известно, что немаловажное воздействие на процессы осаждения взвешенных в атмосфере частиц проявляют и метеорологические характеристики: скорость и направление ветра, влажность воздуха и другие показатели. Несомненно, большую значимость имеют размеры частиц, их крупность и высота, с которой они выпадают. Параметры самих оседаемых частиц также имеют значение, определяя скорость оседания, приземные концентрации [7].

Кислотность снега регулируется количеством углекислого газа, его влажностью в атмосферном воздухе. Так, незначительная антропогенная нагрузка или влияние природных естественных процессов приводит к слабокислой реакции величина рН снега в диапа-

зоне (5,4-5,6) ед [7].

К основным источникам загрязнения атмосферного воздуха в промышленно развитых населенных пунктах можно отнести автотранспорт. Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания обеспечивают самую значимую долю химического загрязнения окружающей среды [2, 7].

Известно, что стационарно размещенные предприятия рассеивают выбросы на значительные расстояния, и здесь имеют значения высота трубы выброса и ряд сопутствующих параметров, определяющих процесс рассеивания и направление факела выброса. Нестационарные источники загрязнения воздушной среды, такие как автомобильный транспорт, рассеивают продукты неполного сгорания своего топлива сразу напрямую в приземный слой атмосферы, представляя особую опасность для загрязнения, в том числе и для почв.

Приведенный факт не может не сказаться на загрязнении снега, так как выбросы канцерогенов от автомобилей происходят практически на уровне земли. Это обусловлено как выбросами отработанных газов, так и изношенными автомобильными шинами, загрязнением поверхности дорожного покрытия и механическим выносом с дорог пылевых, грязевых частиц, песка, смета и ингредиентов используемых песко-солевых противообледенительных средств [3, 7].

Таким образом, выхлопы автотранспорта, активно загрязнены оксидами серы, азота, углерода, приводят к техногенным изменениям химического состава снежного покрова, и, соответственно, повлияют на качество талых вод. Поступление больших количеств пыли в окружающую среду приводит в итоге к подщелачиванию снеговых вод, а также к повышению содержания химических элементов в виде кальция, магния, гидрокарбонат ионов, что происходит вследствие растворения техногенных карбонатов, содержащихся в пыли. Поступление оксидов серы за счет работы тепловых станций, цветной металлургии, нефтехимической промышленности, ведет, напротив, к подкислению снеговых вод.

Другим не менее значимым источником загрязнения атмосферы, а, следовательно, и снежного покрова, является технология производства электроэнергии на теплоэлектростанциях.

В настоящее время особенно актуальным становится решение проблем энергоэффективности отраслей энергетики и поиск альтернативных энергоресурсов, так как данная отрасль промышленности сопряжена с колоссальным воздействием на окружающую среду. Если учитывать, что масштабы потребления энергии имеют тенденцию к постоянному увеличению, то и, соответственно, аналогично происходит рост отрицательного воздействия энергетических производств на природу.

Из-за недостатка высококачественного топлива многие тепловые электростанции должны функционировать на сравнительно недорогом органическом топливе - угле и мазуте. Сгорание подобного топлива совместно с дымовыми газами энергопроизводств поставляет в воздушное пространство значительное количество твердых частиц и аэрозолей, в составе которых преобладают полный комплекс вредных веществ в виде твердых частиц

184

золы, а также СО, SOх, NOx, другие вредные элементы, попадающие в конечном итоге в поверхностный слой почвы с золой. Кроме этого в воздушный бассейн попадает колоссальное количество диоксида углерода и водяных паров [4].

Еще одной проблемой следует отметить изменение химического состава фильтрата оттаявшего снега. Так, если количество твердых частиц, выпадающих с растаивающим снегом, свидетельствует напрямую о запыленности территории, то фильтрат, содержащий химические элементы, отражает уровень загрязнения воздушного бассейна химическими элементами в растворенной форме. Это обстоятельство определяет высокую значимость и важность проведения эколого-геохимической оценки качества поверхностного слоя снега как естественного накопителя химического загрязнения за зимний период года [5].

К изменению параметров микроклимата также приводит тепловое загрязнение, источником которого являются выбросы ТЭС. При больших значениях мощности ТЭС не только негативно влияют на окружающую среду, но могут привести, в целом, и к изменению циркуляции воздушных масс, и их параметров, таких как температура и влажность.

Таким образом, участие энергопредприятий в изменении и загрязнении окружающей среды продуктами сгорания топлива и твердыми частицами в виде золы является существенным [6, 7].

Так, например, по данным исследований, проведенных Катыгинской О.И., в г. Санкт-Петербург и г. Пушкино, по результатам исследований состав снежного покрова на исследуемом участке имеет меньшую минерализацию и более кислый рН по сравнению с пробами, взятыми на других участках и аналогичен с данными, полученными для свежевыпавшего снега [7]. Водородный показатель (рН) проб, полученных из почвенных вытяжек на участке Адмиралтейского района г. Санкт-Петербург имеет более щелочную реакцию и более высокое значение минерализации, чем пробы, полученные в г. Пушкин [7].

Результаты этих исследований подтверждают, что показатели кислотности в пробе снега, отобранной в 100 м от котельной, существенно отличаются от пробы за пределами поселка, причем разница в содержании в них органического вещества не существенна. Отмечено, что предельная концентрация свинца равная 98 мг/кг кислоторастворимого и 16 мг/мг – подвижного, обнаружена в точке, которая располагалась в непосредственной близости к автодороге [7].

Тяжелые металлы и мышьяк в пробах снежного покрова определяют в нефильтрованной пробе по разнице содержания элементов во взвешенном состоянии. При аналитическом сравнении концентраций растворенных форм с ПДК для рыбо-хозяйственных водоемов обнаруживают превышение по содержанию концентрации меди в среднем на уровне 2-х ПДК [7].

Авторы приведенных работ [7] на основании выполненных исследований предполагают, что Адмиралтейский район г. Санкт-Петербург является одним из самых экологически неблагополучных районов, так какие нарушенные почвы на открытых для доступа участках практически отсутствуют [7].

Данное исследование снежного покрова позволяет брать за основу полученные результаты для осуществления мониторинга загрязнения снега и загрязнения атмосферного воздуха любого промышленно населенного центра. Ведь с помощью мониторинга, можно определить, возрастает или убывает степень загрязнения поверхностного слоя снега и атмосферного воздуха зимой в промышленном населенном пункте.

Выводы 1. Снежный слой предоставляет великолепную возможность для изучения загряз-

нений различных природных сред.

185

2. Известно, что снежный покров аккумулирует в своем составе почти все без исключения загрязняющие вещества, поступающие в атмосферу, поэтому по результатам проводимого качественного анализа талого снега можно делать выводы и о степени загрязнении воздуха.

Литература

1.Василенко В.Н., Назаров И.Н., Фридман Ш.Б. Мониторинг загрязнения снежного покрова / Л.: Гидрометеоиздат. 1985. 181 с.

2.Денисов В.Н., Рогалев В.А. Проблемы экологизации автомобильного транспорта

/СПб.: МАНЭБ. 2003. 213 с.

3.Трофименко Ю.В. Экология: Транспортное сооружение и окружающая среда: учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений / Ю.В. Трофименко, Г.И. Евгеньев; под ред. Ю.В. Трофименко // М.: Издательский центр «Академия». 2006. 400 с.

4.Экологический контроль антропогенного загрязнения снегового покрова одного из промышленных районов г. Красноярска / Е.С. Роговенко, Н.В. Блинникова, А.А. Шубин, Л.Г. Бондарева // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2010. Т. 3. № 4. С. 387-394.

5.Трофимов В., Королёв В., Герасимова А. Классификация техногенных воздействий на геологическую среду // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 1995. № 5. С. 96–107.

6.Титаева Н.А., Сафонова Н.С., Шапелева Е.С. и др. Геохимические исследования загрязнения почвенного покрова выбросами Рязанской теплоэлектростанции // Геоэкология. 1999. №3. С. 203-210.

7.Влияние снежного покрова на накопление загрязняющих веществ в почве. [Электронныйресурс] URL: http://elib.rshu.ru/files_books/pdf/rid_c7c52ca9f7be49518465077585ac71e1.pdf (Дата обращения: 28.01.2021).

ФГБОУ ВО «Ульяновский Государственный Технический Университет (УЛГТУ)», Ульяновск, Россия

T.P. Kamenskova, O.E. Falova

THE PROBLEM OF SNOW COVER POLLUTION IN INDUSTRIAL SETTLEMENTS

Increasing anthropogenic pressure on the environment continues to be one of the most pressing environmental problems. One of the indicators of anthropogenic load, in particular, an indicator of man-made atmospheric pollution, is the state of snow cover. This work is devoted to the problems of snow cover pollution from sources of industrial impact. Snow cover, which has a high sorption capacity, is the most informative object in detecting man-made pollution not only of precipitation, but also of atmospheric air, as well as subsequent pollution of water and soil.

Keywords: snow cover, air pollution, industrial settlements.

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Ulyanovsk State Technical University (ULSTU)», Ulyanovsk, Russia

186

УДК 620.193.81:620.193.81

К.Б. Строкин1, Д.Г. Новиков1, М.А. Морозова2

БАКТЕРИАЛЬНАЯ КОРРОЗИЯ СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

Одной из причин коррозии стальной арматуры железобетона является бактериальная коррозия. В анаэробных условиях бактерии могут способствовать развитию питтинговой коррозии стали. Кислоты, выделяющиеся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, воздействуют на поверхность стали, способствуя началу коррозии. Изучено воздействие микроорганизмов Bacillussubtilis на образцы из стальной арматуры марки А500С без защиты и погруженных в бетон на основе портландцемента марки ПЦ 500-Д0. Определены значения потенциала арматуры и рН среды в течение срока испытаний. В растворах, содержащих штаммы микроорганизмов, изменение потенциала поверхности стальной арматуры в отрицательную сторону происходит быстрее и интенсивнее. рН растворов в ходе испытаний под воздействием продуктов жизнедеятельности бактерий сместился в область значений, соответствующих слабокислой среде. Рассчитаны показатели скорости коррозии стальной арматуры в условиях воздействия среды, содержащей микроорганизмы Bacillussubtilis.

Ключевые слова: коррозия арматуры, бактериальная коррозия, коррозия стали, показатели скорости коррозии.

Микробиологическая коррозия металлических материалов не влечет за собой ка- кой-либо новой формы коррозии. Основные способы, которыми микроорганизмы могут повышать скорость коррозии металлов и/или восприимчивость к локализованной коррозии в водной среде, приведены ниже в связи с известными механизмами коррозии (для каждого случая также приведено несколько примеров).

1.Образование концентрационных ячеек на поверхности металла и, в частности, кислородных концентрационных ячеек. Этот эффект может возникнуть, когда на поверхности металла гетерогенно развивается биопленка или происходит бактериальный рост

[1].Концентрационные клетки также связаны с бугорками, образованными железоокисляющими бактериями, такими как Gallionella. Некоторые бактерии могут также улавливать тяжелые металлы, такие как медь и кадмий, в своем внеклеточном полимерном веществе, что приводит к образованию клеток ионной концентрации.

2.Модификация ингибиторов коррозии. К этой группе относятся микроорганизмы, которые могут разрушать ингибиторы коррозии, например, бактерии, которые превращают нитрит (ингибитор коррозии для железа и мягкой стали) в нитрат, или нитрат (ингибитор коррозии для алюминия и алюминиевых сплавов) в нитрит, аммиак и N2 [2, 3].

3.Производство агрессивных метаболитов. Бактерии могут производить различные метаболиты, такие как неорганические кислоты (например, Thiobacillusthiooxidans), органические кислоты (почти все бактерии, водоросли и грибы), сульфиды (сульфатредуцирующие бактерии) и аммиак, которые вызывают коррозию металлических материалов [4-7].

4.Разрушение защитных слоев. Различные микроорганизмы могут атаковать органические покрытия, и это может привести к коррозии основного металла [8-11].

5.Стимуляция электрохимических реакций. Примером такого типа действия является выделение катодного водорода из микробного сероводорода [12].

6.Водородная хрупкость. Микроорганизмы могут влиять на водородную хрупкость металлов, действуя в качестве источника водорода или/и через производство сероводорода [13, 14].

Таким образом, все известные случаи микробной коррозии металлов можно отнести к известным механизмам коррозии.

Исследование скорости коррозии стальной арматуры в условиях бактериальной коррозии проводилось на образцах из прутков арматуры А500С. Для исследования скорости коррозии стальной арматуры в железобетоне изготовлены цилиндрические образцы из прутков арматуры А500С диаметром 10 мм, залитых бетоном на портландцементе марки ПЦ 500-Д0 с водоцементным отношением В/Ц = 0,3. Толщина бетонного покрытия со-

187

ставляла 30 мм. Испытания проводились после набора образцами прочности в течение 28 суток на воздухе с относительной влажностью 65-70 % при температуре 20±2 °С.

Образцы стальной арматуры и железобетона помещались в емкости с водным фоном объемом 1000 см3. Источником реакционного фона в период изысканий микробиологической коррозии практиковалась дистиллированная вода с рН = 6,3. Образцы заражали суспензиями микроорганизмов Bacillussubtilis для изучения бактериальной коррозии. Для установления электрохимических показателей скорости коррозии проводилось измерение потенциала поверхности и плотности коррозионного тока стальной арматуры, находящейся в бетоне в условиях воздействия бактерий Bacillussubtilis. Для измepeния pН коррозионной среды реализован элeктpoмeтpичecкий подход с приложением cтeкляннoгo элeктpoдa. Можно заключить по данным табл. 1, в водных смесях со штаммами изуча е- мых бактерий, диагностировано проявляющееся с большей силой смещение потенциала в область отрицательных показаний.Показание потенциала на экземплярах из стали арматуры в бетоне, пролежавших в воде без микроорганизмов, констатируется, минуя 110 дней с исходной точки изысканий, в то же время на экземплярах, находящихся в растворах с микроорганизмами, потенциал продолжал меняться на протяжении всего срока испытаний

(рис. 1).

Таблица 1 Результаты испытаний арматуры, находящейся в непосредственном контакте

с агрессивной средой

188

Значение рН в воде изменилось незначительно, а в среде, содержащей бактерии Bacillussubtilis, рН уменьшился почти на единицу и его значение соответствует слабокислой среде. Такое смещение вызвано образованием продуктов жизнедеятельности бактерий, преимущественно углекислоты. Величина кислотности жидкофазной среды значительно меньше показания, насущного ради пассивации стали, вернее рН менее 11,8.

Проведен расчет показателей скорости коррозии для образцов стальной арматуры, по уравнениям проиллюстрированных в табл. 2.

Таблица 2

Весовой и глубинный показатель скорости коррозии

− = ∙ ,

∏ = Km-∙8,76/ ρме

Обозначения: Km- – показатель изменения массы, г/(м2ч); Δm – изменение массы

образца, г; S – площадь поверхности образца, м2; τ – время процесса коррозии, ч; Kh – глубинный показатель коррозии, мм/год; ρме – плотность металла, г/см3; 8,76 — коэффициент для перехода от измерения весового показателя скорости коррозии в расчете на 1 ч к глубинному показателю в расчете на 1 год (24 ч • 360 = 8760 ч).

Конечный итог вычисления Km- и Kh зафиксирован в табл. 3.

Коррозия стальной арматуры в растворах с бактериями Bacillussubtilis идет в 1,7 раз быстрее по сравнению с образцами, находящимися в воде. Массовые потери образцов стальной арматуры за 6 месяцев в воде составили 1,65 г, в воде с бактериями Bacillussubtilis – 2,82 г. В табл. 4 озвучены показания, зафиксированные вследствие изыскания анодного функционирования - окисления стальной арматуры, находящейся внутри бетона. Очевидно, что изменение потенциала арматуры в бетоне не столь резкое, как у образцов, контактирующих с коррозионным фоном. По происшествие времени полгода изысканий фиксируется склонность к сдвигу потенциала в отрицательную сторону показаний.

Показания потенциала на экземплярах стальной арматуры, помещенных воду без микроорганизмов, констатируются, минуя 70 дней с исходной точки изысканий, в то же время на экземплярах в водной жидкости с изучаемыми бактериями, только минуя 90 дней, результаты проиллюстрированы на рис. 2. рН воды, содержащей бактерии Bacillussubtilis, аналогично предшествующему примеру, сместился в область значений,

189