10716

Помимо научного и природоохранного значения, дендропарк имеет большое рекреационное значение как место культурного семейного отдыха. По территории дендропарка осуществляются пешие, велосипедные и конные прогулки.

В разделе проектируемых территорий дендропарк находится на протяжении 11 лет (с 2006 г.). В течение длительного времени важным вопросом в придании статуса ООПТ дендропарку стало закрепление его границ. Такое затруднение вызвано расхождениями в выделяемых площадях согласно существующей документации. На генеральном плане г. Дзержинска [3] обозначена вся территория дендропарка с питомником площадью 50 га, изначально заложенная в 1951 г. При этом, в перечень проектируемых территорий внесена лишь часть дендропарка площадью 16 га.

Отсутствие необходимых документов приводит не только к ухудшению состояния дендропарка из-за отсутствия режима природопользования, но и к отчуждению территорий под застройку. Так, например, согласно решению Городской думы г. Дзержинска № 593 «О внесении изменений в Генеральный план городского округа город Дзержинск», территория дендропарка площадью 1,6 га переведена в территорию садоводческого товарищества «Маяк» [4]. Подобный перевод земель и их застройка может привести не только к потере уникальных природных территорий, но и к снижению рекреационной привлекательности дендропарка.

Таким образом, придание правового статуса территории дендропарка г. Дзержинска играет важную роль в сохранении целостности данной уникальной природной территории. К тому же, дендропарк имеет не только рекреационное, учебно-познавательное, научное и природоохранное значение, но и может выступать как источник посадочного материала для поддержания структуры парка и благоустройства города.

Литература

1.Нижегородская область. Правительство. Об особо охраняемых природных территориях [Электронный ресурс]: распоряжение Правительства Нижегородской области от 10.08.2006 № 591-р (с изм. на 24.04.2015). – Режим доступа: КонсультантПлюс. Законодательство

2.Дзержинский дендропарк [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://tropoved.ru/dendropark.htm

3.Генеральный план городского округа город Дзержинск [Электронный ресурс] : постановление Городской Думы от 27.06.2007 № 221. – Режим доступа: http://adm.dzr.nnov.ru:81/Gradostroitelstvo/Generalnij-plan-gorodskogo-okruga-gorod-Dzerzhinsk

4.Дзержинск. Городская дума. О внесении изменений в Генеральный план городского округа город Дзержинск [Электронный ресурс]: решение Городской думы г. Дзержинска № 593 от 27.06.2013 – Режим доступа : http://docs.cntd.ru/document/465526055

520

Морунова С.С., Стойков М.П., Гаврилова А. А.

ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»

ВЛИЯНИЕ ОЗОНИРОВАННОЙ ВОДЫ НА ПОКАЗАТЕЛИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН ГОРОХА (PISUM SATIVUM L.)

Важной частью технологического процесса выращивания сельскохозяйственных культур, которая обеспечивает защиту семян от болезней и вредителей является предпосевная подготовка. В настоящее время широко применяется различного рода протравливание химическими реагентами, однако наряду с этим все больше уделяется внимание экологически безопасным методам обработки семян [1]. Среди таких методов можно выделить озонирование [2].

Известно, что важным пусковым фактором в процессе прорастания семян является содержание влаги [3]. Поэтому в данной работе проведен сравнительный анализ двух методов озонирования: обработка озоновоздушной смесью (ОВС) семян, находящихся на стадии набухания и сухих семян, замоченных в озонированной воде.

Ранее на базе нашей академии были проведены опыты в области малых доз озона (150 – 600 мг∙мин/м3) [4], поэтому исследование влияния больших доз представляло теоретический и практический интерес.

Целью данной работы было исследовать оптимальные условия обработки семян озоном в области больших доз озона от 1500 мг∙мин/м3 до

12000 мг∙мин/м3.

Материалы и методы. В качестве биологического объекта были взяты семена гороха посевного (Pisum sativum). Доза озона определялась как произведение концентрации озона (300 мг/м3) в озоно-воздушной смеси на время озонирования (5, 20 и 40 мин) и составляла 1500, 6000 и 12000 мг∙мин/м3 соответственно. До обработки семян озоно-воздушной смесью их предварительно замачивали в течение суток. Затем помещали в специальную камеру, где методом барьерного разряда синтезировался озон. Во втором способе озонирования (озонированная вода) семена заливали приготовленной в барботере водой, которая получалась при пропускании озоно-воздушной смеси при тех же дозах озона через дистиллированную воду (ОДВ). Наблюдение за динамикой прорастания проводили в течение всего периода проращивания (5 суток). Затем, по окончании опыта определяли лабораторную всхожесть семян, измеряли массу и длину проростков.

Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа с использованием программы Excel при 5 %-ном уровне значимости (P = 0,05).

521

Результаты исследования. Проведенные исследования показали, что в первом способе наибольший эффект обработки ОВС по всхожести семян гороха наблюдается в первые 2-4 дня проращивания, затем эффект действия озона снижается до контрольного уровня. Практически все рассматриваемые дозы озона имели достоверный стимулирующий характер воздействия на всхожесть семян гороха и среднюю скорость прорастания при обработке их озоно-воздушной смесью. Выявлена оптимальная доза озона: 6000 мг∙мин/м3. Всхожесть семян, обработанных этой дозой, на второй день прорастания увеличилась более чем в 2 раза, процент к контролю по скорости прорастания при этой дозе был более 70ти процентов.

Во втором способе обработки динамика всхожести семян показала схожий с предыдущим эффект: на 4й день всхожесть семян в первом варианте (обработка воды длилась 5 минут, доза озона составила 1500 мг∙мин/м3) всхожесть была хоть и немного, но достоверно выше контрольной: процент к контролю равен 8,5±5,0 (рис. 1).В последний день опыта 5-минутная и 40-минутная обработка воды приводила к выравниванию показателей всхожести до контрольного уровня. В случае 20-минутной обработки (доза 6000 мг∙мин/м3) всхожесть семян гороха достоверно снижалась: -7,5±3,7 %.

Рис 1. Динамика всхожести семян гороха при обработке озонированной водой.

Скорость прорастания семян во всех вариантах опыта незначительно, но достоверно была выше контрольного значения: 2,1±0,6% для 5 и 20 минут барботирования, и 1,2±0,6% для 40 минут (рис. 2).

Средняя длина побега на 5й день проращивания в первом варианте обработки (5 минут, доза озона 1500 мг∙мин/м3) была достоверно больше

522

контроля: 17,0±15,5%. Для второго варианта этот показатель снизился до -

16,0±15,1%.

Рис. 2. Влияние озонированной воды на показатели прорастания семян гороха.

Таким образом, в ходе проведенных исследований выяснилось, что при обработке озонированной водой стимулирующий эффект смещается в область меньших доз, а доза озона, приводящая к стимулирующему эффекту при обработке ОВС стала носить подавляющий характер.

Выводы. Характер действия (стимулирующий или подавляющий) озонирования зависит от условий обработки (озоно-воздушная смесь или озонированная вода) и состояния семян (набухшие при замачивании их в течение суток или в сухом состоянии без предварительной обработки). Выявленная доза оптимального воздействия при обработке ОВС 6000 мг∙мин/м3 при обработке ОДВ носила подавляющий характер. Доза оптимального воздействия при обработке озонированной водой составляла 1500 мг∙мин/м3, что для практического применения имеет больший интерес, так как длительность обработки сокращается и установка работает в режиме экономии электроэнергии.

Литература

1.Программа по развитию АПК Нижегородской области // Агрорынок. – 2013. – апрель – с. 3. Режим доступа: http//www. agrorinok.ru

2.Плутахин Г. А. Влияние способаактивацииводных растворов и концентрации в них кислорода на скорость прорастания ячменя / Г. А.

523

Плутахин, К. П. Федоренко, Я. Д. Молчанов // Научный журнал КубГАУ. – 2014. − №100(06). – С. 48-60.

3.Обручева Н. В. Физиология инициации прорастания семян / Н. В. Обручева, О. В. Антипова // Физиология растений. – 1997. – т. 44, №2. – с.

287 – 302.

4.Резчиков В. Г. Влияние озона на прорастание семян гороха и облепихи / А. В. Чурмасов, А. А Гаврилова, Е. А. Соколова // Техника в сельском хозяйстве. – 1998. – № 3. – с. 14 - 17.

Томилина К.С

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ДЛЯ ПОДОГРЕВА ВОДЫ В БАССЕЙНЕ

Одной из глобальных проблем современности является обеспеченность человечества ресурсами, в частности энергетическими. По мере роста численности населения, увеличивается и число энергопотребляющих установок, в то время как естественные энергетические ресурсы нашей планеты не успевают восполняться. В последнее время в России все чаще говорят о снижении энергопотребления за счет повышения энергоэффективности. Основным шагом, направленным на комплексное решение проблемы энергоэффективности, стало принятие Федерального закона об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности [1].

Россия находится в северо-восточной части самого крупного материка всего земного шара - Евразии. Территория страны занимает территорию между 77° и 41° северной широты. Большая часть страны находится в умеренном субарктическом поясе, что говорит о холодном климате. Одним из путей решения проблемы рационального использования ресурсов являются альтернативные источники энергии. В данной статье рассматривается активное использование солнечной энергии с целью ее преобразования в тепловую. Опыт многих стран показывает, что альтернативные источники энергии могут эффективно использоваться в различных сферах экономики. Системы, использующие солнечную энергию весьма разнообразны по объему вырабатываемой энергии и конструктивным особенностям. Данные системы могут эффективно использоваться совместно с традиционно применяемыми системами теплоснабжения.

524

Солнечный коллектор – это устройство для преобразования солнечной энергии в тепловую. Данное оборудование используется для горячего водоснабжения, поддержки отопления, нагрева воды в бассейне.

Термосифонные безнапорные сезонные солнечные коллекторы для нагрева бассейна отличаются простотой конструкции и невысокой ценой. Основным компонентом вакуумного трубчатого солнечного коллектора являются стеклянные вакуумные трубы. Каждая вакуумная труба состоит из двух стеклянных труб. Внешняя труба сделана из прозрачного сверхпрочного боросиликатного стекла, которое выдерживает воздействие града диаметром 25мм. Внутренняя труба также сделана из прозрачного боросиликатного стекла, покрытого специальным селективным покрытием, которое обеспечивает поглощение тепла с минимальным отражением. Во избежание тепло-потерь, из пространства между двумя трубами выкачан воздух и создан вакуум. Вакуумные трубчатые коллекторы с интегрированным баком применяются для обеспечения горячей водой объектов сезонного действия в период с апреля по октябрь. Превосходно подходят для нагрева воды в плавательных бассейнах с сезонным режимом эксплуатации.

В статье произведено исследование применения солнечной энергии для относительно небольшого объекта. Данный опыт можно распространить на ряд объектов, таких как курорты, санатории и другие лечебно-профилактические учреждения, которые расположены в рекреационных зонах, где использование местных котельных может приводить к негативным последствиям. Система солнечных коллекторов не приводит к ухудшению эстетического вида зданий, получаемая энергия является экологически чистой. Для условий Пермского края выбран солнечный водонагреватель с вакуумным коллектором. Данный тип является достаточно эффективным, хотя и относится к наиболее дорогим. Солнечный водонагреватель состоит из наружного блока, который представлен вакуумными коллекторами, и внутреннего блока, состоящего из резервуара-теплообменника. В этих системах теплоносителем коллектора является обычно водно-гликолиевый антифриз. Теплообменники передают высокую температуру от теплоносителя первого контура воде в баках (аккумуляторах тепла). Системы с закрытым контуром широко распространены в районах с длительно действующими отрицательными температурами, так как они имеют хорошую защиту от размораживания. В связи с высокими значениями температуры при застое теплоносителя в периоды максимальной облученности, ряд антифризов не пригодны для использования в солнечных системах. Солнечные коллекторы преобразуют прямые и рассеянные солнечные лучи в тепло. Вакуумные трубки с внутренней стороны покрыты селективным покрытием в несколько слоев и отражающим слоем. данное покрытие обеспечивает эффективное поглощение энергии. Эффективность

525

селективного покрытия измеряется коэффициентом поглощения (а) солнечной энергии, относительной излучающей способностью (е) длинноволновой тепловой радиации и отношением поглощательной способности к излучающей (а). Солнечный вакуумный коллектор поглощает прямую и рассеянную солнечную радиацию в любую погоду. Коэффициент поглощения энергии коллекторов может достигать 98%, но из-за потерь, связанных с отражением света стеклянными трубками и их неполной светопроницаемостью, он ниже. За счет использования тепловых трубок в конструкции вакуумных коллекторов достигается больший КПД при работе в условиях низких температур и слабой освещенности. В то же время использование дополнительного теплового контура приводит к потерям, поэтому при температурах выше +15 °С эффективность вакуумных коллекторов практически совпадает, а иногда и ниже чем у плоских коллекторов. Наличие качественных многослойных высокоселективных покрытий и вакуума, позволяет современному солнечному коллектору улавливать и передавать солнечную энергию в очень широком спектре излучения. Для эффективной работы необходимо предусматривать ряд факторов при установке и эксплуатации. Солнечные коллектора устанавливаются на крыше зданий под углом к горизонту, равным географической широте местности. Оптимальный угол наклона зимой составляет 60°, летом — 30°. Вторым параметром является азимут, который не должен отклоняться от 0° (южное направление). Поскольку имеются архитектурно-планировочные ограничения, допускается отклонение от южного направления до 45°. В связи с тем, что солнечный нагреватель невозможно выключить, в периоды максимального солнечного облучения и малого водоразбора температура (температура застоя или stagnation tem-perature) в нём может достигать 300°С. Поэтому в качестве трубопроводов обвязки водонагревателей следует применять трубы из меди или нержавеющей стали. Также необходимо предусмотреть теплоизоляцию первого контура трубопроводов обвязки водонагревателей для предупреждения ожогов и возгораний. Материал теплоизоляции и крепежа должен соответствовать указанным температурным режимам. Температура застоя для данного модельного ряда указывается на корпусах коллекторов. На примере конкретного 3-х этажного здания, расположенного в г. Перми произведена оценка эффективности применения солнечных коллекторов в сравнении с использованием электрической энергии для нагрева горячей воды, а также с вариантом подключения к тепловым сетям. Потребление тепла является круглогодичным. Энергия необходима для нагрева воды в двух бассейнах спорткомплекса с Боди Бум. Солнечные коллекторы устанавливаются на крыше здания. Система теплообмена для отбора энергии, полученной от солнечных коллекторов, устанавливается в подвальном помещении и интегрируется с существующей системой теплоснабжения и рециркуляции

526

воды в бассейнах. Существующий электрический водонагревательный бак емкостью 1 м3 используется в качестве накопителя тепловой энергии. Система в данной комплектации (8 коллекторов вакуумного типа МУК 001) рассчитана на нагрев воды ГВС в объеме 1300 л/сутки в температурном диапазоне от 10°С до 60°С в период времени апрельсентябрь, а также на замещение части тепловой нагрузки в течении всего года.

Система обеспечивает в первую очередь нагрузку бойлера ГВС, с промежуточным теплоносителем ЗЭН (на 300 л) от солнечных коллекторов. При полном нагреве бойлера ГВС, контроллер автоматики, переключает трехходовой смеситель на загрузку буферного накопителя Р3Х-ОТ (на 1000 л) для накопления излишков тепловой энергии и поддержания системы теплоснабжения бассейнов. Для этого возможно использовать существующий аккумулятор тепла. Расчет эффективности выработки тепла за счет солнечной энергии зависит от конкретной модели применяемого коллектора, количества солнечной радиации на данной территории.

Средняя суммарная выработка установки из 8 коллекторов вакуумного типа МУК 001-1300 л в год может достигать 23,87 МВт. Расчет экономической эффективности установки производится по прикладной методике экономической оценки. В качестве экономических критериев сравнения применяются приведенные затраты, рассчитанные с учетом дисконтирования и инфляции, чистый дисконтированный доход и срок окупаемости. Практическая методика учитывает особенности сложившейся конъюнктуры цен на энергоресурсы в Пермском крае. Таким образом, методика соответствует современным подходам при оценке инвестиционных проектов.

Результаты исследования показывают, что установки использования солнечной энергии для нагрева воды с вакуумным коллектором окупаются при значительном горизонте расчета. Срок окупаемости соизмерим со сроком службы солнечных коллекторов, указываемым производителями (15 лет). Установки использования солнечной энергии становятся значительно эффективнее при уменьшении капитальных затрат и снижении нормы дисконтирования до ставки рефинансирования Центрального банка России. Несмотря на значительный срок окупаемости, внедрение установок с использованием солнечной энергии в рекреационных зонах имеет свои положительные моменты. Данный тип установок позволяет снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. Использование солнечной энергии в индивидуальных жилых домах также может быть обоснованным, поскольку снижает зависимость от централизованных систем энергоснабжения.

527

Литература

1.Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (с изменениями и дополнениями)

2.Анализ и перспективы развития нормативнотехнического обеспечения в области энергетической эффективности в зданиях / Т.В. Иванов, Ю.А. Табунщиков, А.Л. Наумов, А.К. Джинчарадзе – СПб.:

Питер, 2013.– 176 с.

2. В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К.Малинин

Москва: "Солнечная энергетика" МЭИ, 2008. – 317 с.

3. Н.Т. Белоглазова, Т.Н. Романова «Эффективность внедрения солнечных коллекторов»

Красильников М. А., Тарасов С.С., Гаврилова А. А.

ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИНТЕНСИВНОСТИ ДЫХАНИЯ СЕМЯН НЕКОТОРЫХ КУЛЬТУР СЕМЕЙСТВА БОБОВЫЕ (FABACEAE) В НОРМЕ И ПРИ ДЕЙСТВИИ ОЗОНОМ

Растения семейства Бобовые, к которым относятся: горох, соя, бобы, клевер, люцерна и др., являются важными культурами. Их используют для производства круп, муки, комбикормов, сена и т.д. [8].

Наиболее распространённой крупяной культурой является горох посевной (Pisum, sativum), а кормовой клевер ползучий (Trifolium repens).

Получение высокого урожая зависит от предпосевной обработки семян [5]. А процесс контроля качества посевного материала должен сопровождаться предварительными лабораторными анализами. Одним из важных показателей качества семян является уровень интенсивности дыхания. [3] Особое значение этот процесс имеет на стадии прорастания семян, ввиду того, что именно интенсивность дыхания определяет скорость прорастания, так как именно он обеспечивает организм энергетикой [2]. Тем более, семя не имеет фотосинтетической системы и вся энергия, образуется исключительно при дыхании.

Не малое значение на интенсивность дыхания могут оказывать экологические факторы (температура, химический состав среды, увлажнённость, микрофлора и пр.), многие из которых способны вызывать окислительный стресс [7]. Важным и перспективным экологическим фактором является озон (О3). В литературе имеется не мало данных, как о положительном, так и о негативном действии данного фактора на

528

физиологические и биохимические показатели растений [4, 9]. В связи с разногласиями данных литературы и актуальности применения озона в хозяйственной деятельности человека мы решили изучить его влияние на интенсивность дыхания семян гороха посевного (Pisum, sativum) и клевера ползучего (Trifolium repens).

Материалы и методы. Объект исследования горох посевной (Pisum sativum) сорта Альбумен и клевер ползучей (Trifolium repens). Семена гороха и клевера замачивали в водопроводной воде, через 1, 24, 48 часов и 7 суток, в нормальных условиях, семена, замоченные в течении 24 часов обрабатывали озоном при концентрации 300 мг/м3 в течение 5, 20 и 40 минут. Интенсивность дыхания определяли по количеству выделенного углекислого газа в закрытом сосуде (по Бойсен-Йенсену) [3], данный показатель исследовали сразу после озонирования, а также через 1, 2,3 и 7 суток при нормальных условиях аэрации, т.е. сосуды с семенами и проростками имели контакт с атмосферным воздухом и через 7 суток у проростков, выращенных в условиях отсутствия аэрации (в закрытых сосудах). Статистическую обработку полученных результатов производили с помощью программы Microsoft Excel 2003 методами параметрической статистики, включающей – определение средней арифметической (М) и стандартного отклонения (Р=0,05) [1].

Результаты исследования. Полученные результаты показали зависимость от видовой принадлежности семян, этапа их развития и временем обработки озоном. Так семена гороха на всех стадиях своего развития (от 1 часа до 7 дней) показали более высокую интенсивность дыхания по сравнению с клевером (рис. 1). Вероятно, это связано с массой семени, горох относится к категории крупных семян, соответственно обладает большим запасом питательных веществ, а клевер к категории мелких и содержит мало запасного органического вещества. Исходя из этого клевер расходует свои запасы более экономно соответственно окисление органических веществ протекает медленнее и интенсивность дыхания протекает менее интенсивно.

Семена гороха и клевера, обработанные озоном, показали снижение интенсивности дыхания при 5 и 20 минутах и увеличение интенсивности при 40 минутах сразу после воздействия данным фактором (рис. 2 А). Исследование интенсивности дыхания через 7 суток после обработки семян не показал статистически значимых результатов (рис. 2 В). Данные показатели можно объяснить с одной стороны увеличением концентрацией кислорода в среде и как следствие усиление интенсивности дыхания при 40 минутах, с другой стороны наличием свободных радикалов, которые могут ингибировать деятельность дыхательных структур [6].

529