.АРХИВ СТАТЕЙ

В статье систематизированы задачи государственного регулирования регионального развития. Описана идеальная модель многорегиональной системы. Проанализированы факторы, препятствующие эффективному регулированию развития регионов. Сформулированы подходы к оценке воздействия государственной социально-экономической политики на региональное развитие. Предложена концепция координации макроэкономических и региональных долгосрочных решений на основе трансферта задающих сценарных условий по уровням территориальной иерархии экономики. Представлены общая схема и структура четырехуровневой системы иерархических расчетов, комплексно объединяющей контуры межуровневых и горизонтальных информационных потоков входных, задающих и расчетных показателей. Для восточных районов России приведены фрагмент дорожной карты трансферта макроэкономических сценарных условий до уровня субъектов Федерации и некоторые результаты ее тестирования.

В статье представлены результаты исследования региональных различий в пространственном размещении банков между Москвой, федеральными округами России, субъектами Федерации и их столицами. Выделено три этапа флуктуации количества банков в регионах и на примере Сибирского федерального округа дана характеристика особенностей каждого из этапов, фиксирующих реальные институциональные изменения властных полномочий, в частности роли государства в банковской сфере. Среди них ликвидация кэптивных банков региональной власти, снижение степени локализации в регионах банковского бизнеса. Проверена гипотеза о наличии положительной связи между экономическим потенциалом региона (по ВРП) и размещением региональных банков и филиалов столичных банков. Выявлены признаки сложившейся к настоящему времени иерархии региональных финансовых центров и факторы, объясняющие причины формирования таких центров вне столицы. Показано, что несмотря на концентрацию финансовых институтов в Москве, сформировались региональные финансовые центры. Это означает, что признаки столичности в некотором виде присущи кроме Москвы и другим городам страны.

В статье обосновывается положение, что эффективному использованию в воспроизводственном процессе результатов исследований инноваций может способствовать пересмотр роли регионов в пространственной диффузии инноваций. Регионы в состоянии активно развивать различные формы кооперации, в том числе с сопредельными территориями и зарубежными компаниями, при системной координации этих процессов со стороны федерального центра и в интересах развития всей Федерации, а не только отдельных территорий, обладающих объективными преимуществами или пользующихся особой инвестиционной поддержкой федерального центра. Превращение регионов в локомотивы инновационного развития потребует как минимум расширения их полномочий хотя бы до уровня, закрепленного в Конституции Российской Федерации, – как равноправных субъектов Федерации, обязанных и способных обеспечивать инновационное развитие территории на расширенной основе. Необходимы разработка, публичное обсуждение и реализация национального (федеративного) плана инновационного развития страны с подключением к его выполнению каждого субъекта Федерации, каждого муниципального образования и рыночных агентов на основе конкурсного отбора программ и бизнес-проектов. Задача экономической науки видится в разработке путей и механизмов восстановления и закрепления инновационно обновленного производственного статуса страны через консолидацию общества на основе системной модернизации экономики, через формирование инновационно активного населения, через разумное распределение инновационных полномочий и имеющихся ресурсов между всеми субъектами социально-экономических и общественных отношений.

Рассмотрены двумерная динамико-стохастическая модель на основе алгоритма фильтра Калмана и методика ее применения для сверхкраткосрочного, с заблаговременностью от 1 до 6 ч, прогноза метеорологических полей в случае связанных процессов. Обсуждаются результаты статистической оценки совместного прогнозирования полей температуры и давления по данным измерений метеорологических станций Новосибирск (индекс 29634) и Томск (индекс 29430) за 2014 г., выполняемых через каждые 0,5 и 3 ч соответственно. Проведено сравнение качества прогнозирования метеорологических полей для случая связанных процессов и случая прогнозирования каждого поля в отдельности.

Рассмотрен лазерный флуоресцентный метод мониторинга состояния растительности. Описана лабораторная установка, и приведены результаты обработки экспериментальных спектров флуоресценции растений ддля длины волны возбуждения флуоресценции 532 нм. Показано, что средняя по небольшой серии измерений ввеличина R отношения интенсивности флуоресценции на длине волны 685 нм к интенсивности флуоресценции на длине волны 740 нм характеризуется высокой стабильностью при измерениях разных образцов одного и того же растения. В большинстве случаев сумма доверительных интервалов величины R (при доверительной вероятности 95%) для нормального и стрессового состояний не превышает отличия средних значений величины R для нормального состояния и стрессовых состояний растений, вызванных разными причинами.

Рассмотрен лазерный флуоресцентный метод мониторинга состояния растительности. Описана лабораторная установка, и приведены результаты обработки экспериментальных спектров флуоресценции растений ддля длины волны возбуждения флуоресценции 532 нм. Показано, что средняя по небольшой серии измерений ввеличина R отношения интенсивности флуоресценции на длине волны 685 нм к интенсивности флуоресценции на длине волны 740 нм характеризуется высокой стабильностью при измерениях разных образцов одного и того же растения. В большинстве случаев сумма доверительных интервалов величины R (при доверительной вероятности 95%) для нормального и стрессового состояний не превышает отличия средних значений величины R для нормального состояния и стрессовых состояний растений, вызванных разными причинами.

Рассмотрена методология получения пространственных распределений респирабельных фракций аэрозоля в нижних слоях атмосферы по данным многочастотного лидарного зондирования без дополнительных измерений оптических и микрофизических параметров аэрозоля на исследуемой трассе. Для этой цели спектральные значения аэрозольного коэффициента ослабления, входящие в лидарные уравнения, предложено заменить линейно-независимыми параметрами их аппроксимации, а пространственные распределения этих параметров восстанавливать путем численного решения системы уравнений, составленных из всех спектрально-временных отсчетов лидарных сигналов. В результате количество неизвестных в решаемой системе уравнений существенно сокращается, а ее матрица оказывается переобусловленной, что можно использовать для выбора физически обоснованных значений аэрозольной индикатрисы обратного рассеяния на рабочих длинах волн лидара. Для определения калибровочных констант лидара используется предположение, что на трассе зондирования присутствуют два участка со схожими профилями аэрозольного коэффициента ослабления. Предложен алгоритм поиска таких участков по спектрально-временной структуре лидарного сигнала. Обратная задача аэрозольного светорассеяния решается на основе устойчивых регрессионных соотношений между концентрациями респирабельных фракций аэрозоля и параметрами аппроксимации его спектра ослабления. Путем численных экспериментов по лазерному зондированию аэрозоля показана устойчивость разработанного метода к погрешностям калибровки и пространственным вариациям аэрозольной индикатрисы обратного рассеяния.

ППредлагаются методические обоснования определения альбедо подстилающей поверхности в ближней иинфракрасной области спектра по данным наблюдений спектральной прозрачности атмосферы и яркости ддневного безоблачного неба в альмукантарате Солнца. Анализируется вклад компоненты, описывающей процессы отражения света, в яркость на разных угловых расстояниях от Солнца. Оценено влияние аэрозольного поглощения на компоненты яркости, используемые при определении альбедо. Выявлено влияние зенитного угла Солнца и вытянутости аэрозольной индикатрисы рассеяния на окончательный результат вычислений альбедо.

ММикроволновые (МКВ) радиометры широко используются для мониторинга общего содержания водяногго пара (ОСВП) – важнейшего парникового газа в земной атмосфере. Для определения точности МКВ-метода определения ОСВП проводятся разнообразные измерительные кампании. Приведены результаты сопоставления наземных МКВ-измерений (радиометр RPG-HATPRO) ОСВП вблизи Санкт-Петербурга (Петергоф) с данными ближайшей станции радиозондирования (пос. Воейково). Сравнения включают более 850 измерений ночью и днем в период с 13.03.2013 по 31.05.2014 г. Показано, что рассогласования измерений ОСВП с помощью двух методов обусловлены как погрешностями самих измерений, так и пространственной неоднородностью поля влагосодержания атмосферы. Эти рассогласования могут достигать десятков процентов, что необходимо учитывать при взаимных сопоставлениях различных методов измерения ОСВП. Исключение наиболее сильного влияния пространственной неоднородности позволило заметно снизить средние расхождения МКВ- и радиозондовых измерений до 3–4%, а стандартные рассогласования до 12–14%.

Представлены результаты экспериментов по управлению положением и длиной области филаментации фемтосекундных лазерных импульсов на атмосферной трассе длиной 150 м с использованием различной начальной пространственной фокусировки и дефокусировки пучков различного радиуса. Получено распределение филаментов вдоль области филаментации, измерены зависимости длины области филаментации от значения числовой апертуры пучка, его начального радиуса и мощности импульса. Зарегистрированы эмиссионные спектры свечения мишеней различных материалов, помещенных в область филаментации, удаленной от источника излучения.

Рассмотрена методика решения задачи рассеяния света в направлении рассеяния назад методом физической оптики. Даются рекомендации по проведению предварительной оценки вклада геометрооптических пучков, позволяющей сократить список необходимых для расчета пучков в сотни раз. Представленные эмпирические оценочные формулы и рекомендации по выбору оптимального шага численного интегрирования позволяют значительно снизить ресурсоемкость метода физической оптики для указанных микрофизических моделей гексагональных кристаллических частиц. Полученные результаты решения задачи рассеяния света доступны в виде банка данных матриц Мюллера в свободном доступе.

Впервые получено распределение вероятностей для удельного заряда сальтирующих песчинок на опусттыненной территории. По данным измерений на опустыненной территории в Калмыкии (июль 2014 г.) уудельный заряд сальтирующих песчинок менялся от 10 до 150 мкКл/кг при среднем значении 48,5 мкКл/кг. ССоздан оригинальный аппаратурный комплекс, с помощью которого на опустыненной территории в Калмыкии выполнены синхронные измерения флуктуаций электрического тока сальтации и концентрации сальтирующих песчинок, а также турбулентных пульсаций скорости ветра. Приведены оценки пороговых скоростей сальтации и генерации электрических зарядов в ветропесчаном потоке. Впервые установлены обусловленные нелинейными процессами в ветропесчаном потоке закономерности трансформации статистических характеристик вариаций в ряду параметров: скорость ветра – концентрация песчинок – плотность электрического тока сальтации, включая изменения эмпирических функций распределения и спектров плотности мощности флуктуаций указанных параметров.

Исследована структура турбулентных движений воздуха в замкнутых объемах (без обмена веществом на границах) над неоднородно нагретой поверхностью путем численного решения нескольких краевых задач для уравнений Навье–Стокса. Показано, что над неоднородно нагретой поверхностью возникают уединенные тороидальные вихри (когерентные структуры, топологические солитоны). Количество вихрей и их внутренняя структура зависят от формы и размера нагретых неоднородностей. В случае простых форм нагрева (однородный нагрев, одно нагретое круглое пятно) в объеме наблюдается когерентная турбулентность, возникающая в результате когерентного распада вихрей. Для сложных форм нагрева (тепловая пестрота) тороидальные вихри заметно деформируются. Вихри могут быть вытянутыми вдоль поверхности и иметь спиральные линии тока. В процессе эволюции вихри заметно смешиваются. Это дает колмогоровскую (некогерентную) турбулентность. Экспериментальные данные, полученные ранее в подкупольных помещениях астрономических телескопов, подтверждают наши численные расчеты.

Представлены результаты расчета средней интенсивности пучка, прошедшего в начале трассы через ударную волну, которая образуется при сверхзвуковом обтекании потоком воздуха турели, и распространяющегося далее в однородной среде. Показано, что пространственная неоднородность показателя преломления воздуха в области ударной волны может приводить к сильным анизотропным искажениям пересекающего ее пучка, приводящим к его фокусировке и фрагментации на сравнительно небольших расстояниях от турели и быстрой его деградации при дальнейшем распространении.

Проведено моделирование колебательно-вращательных уровней энергии первой и второй триады, а также первой и второй гексады молекул D218O, HD18O, D217O и HD17O с использованием гамильтониана Уотсона и вращательного оператора, записанного через аппроксиманты Паде–Бореля. Подгонкой по методу наименьших квадратов восстановлены вращательные, центробежные и резонансные постоянные, определены коэффициенты перемешивания колебательно-вращательных волновых функций, проведен анализ резонансных взаимодействий. Исследованы предсказательные способности полученных параметров эффективных гамильтонианов при далекой экстраполяции по вращательным квантовым числам.

Из истории российско-британских научных контактов

На примере лекарственных препаратов класса антидепрессантов (амитриптилин, карбамазепин) проведена экспериментальная оценка зависимости степени извлечения аналитов от параметров щелочной деструкции (концентрация гидроксида калия, температура гидролиза, время экспозиции) и применяемого органического растворителя для экстракции целевых веществ из гидролизата волос. По результатам исследований предложен универсальный способ пробоподготовки волос в рамках химико-токсикологического анализа: гидролиз образца в растворе 1.5 М KОН при 60 °С в течение 1.5 ч, последующая экстракция смесью гексан/этилацетат в объемном соотношении 5 : 1. Оптимизированы параметры хроматомасс-спектрометрического детектирования целевых веществ. Разработана методика анализа амитриптилина и карбамазепина в волосах методом ГХ-МС. Проведена процедура ее валидации, определен рабочий диапазон методики, который составил 1–100 нг/мг, а также пределы детектирования по амитриптилину и карбамазепина – 0.5 и 1 нг/мг соответственно. Данная методика успешно апробирована на реальных образцах волос.

Представлены результаты теоретических исследований процесса термического разложения веществ, входящих в состав коксового остатка – продукта первичной переработки углей. На основе молекулярной структуры коксового остатка, представленного 1,3,5-трифенилбензолом, тетрафенилметаном, пентафенилэтаном, гексафенилэтаном, рубреном и бензохинолином, предложен механизм термического разложения в виде обобщенных химических реакций. Возможность протекания реакций обоснована расчетными значениями энергии Гиббса, которые определялись с учетом термодинамических параметров структурных фрагментов, моделирующих компоненты высокоуглеродистого коксового остатка. Рассчитаны изменения энтальпии и энтропии предложенных химических реакций. Показаны пути образования компонентов генераторного газа при взаимодействии газообразных компонентов с высокоуглеродистыми веществами, позволяющими определить кинетические и теплофизические параметры процесса газификации.

Разработаны модификаторы свойств нефтяного дорожного битума на основе двух видов акрилнитрильных каучуков БНКС-18 АМ (ТУ 38.30313–2006) и БНКС-28 АМ (ТУ 38.30313–2006) и фракции жидких продуктов пиролиза шин без доступа кислорода воздуха с температурой кипения выше 170 °С. Содержание каучука в смеси не превышало 30 мас. %, температура механической гомогенизации составляла 100–120 °С, продолжительность 3 ч. Предварительные исследования показали, что приготовленные в этих условиях смеси не разделяются на фазы при их выдерживании в горячем состоянии в течение 6 ч. Добавки модификатора в количестве 3–5 мас. % в расчете на каучук улучшают эластичность битума и, что особенно важно, существенно снижают температуру хрупкости. Благодаря этому повышаются морозостойкость и трещиностойкость дорожного асфальтобетона. Методами ИК-спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии определен состав фракции жидких продуктов пиролиза шин, который включает более 100 индивидуальных соединений с содержанием >0.1 % от суммы площадей всех детектируемых пиков. Эти вещества преимущественно представлены ароматическими углеводородами, в основном производными бензола и нафталина, которые в качестве заместителей содержат алифатические фрагменты с суммарным количеством атомов углерода от 4 до 10 (43 отн. %). Кроме того, обнаружены углеводороды со структурой ментена (31 отн. %) и алифатические ациклические углеводороды с количеством атомов углерода в цепи от 16 до 27 (18 отн. %). Азотсодержащие соединения представлены гексагидро-2Н-азерин-2-оном (капролактам) – 0.5 отн. %, а также 1,2,3бензотриазолом – 0.9 отн. %.

В условиях неизбежного истощения в мире ресурсов природных горючих ископаемых, и в частности нефти, остро стоит вопрос увеличения нефтеотдачи. В разработку все активнее вовлекаются месторождения высоковязких тяжелых нефтей, при добыче которых необходимо применять методы воздействия паром и композициями, содержащими химические реагенты. Немаловажную роль при этом играет не только количественный, но и качественный состав добываемой нефти, изучение влияния на него различных методов нефтеотдачи. В настоящей работе изучено влияние композиций, закачиваемых в продуктивные залежи, на состав добытой тяжелой высоковязкой нефти на Усинском месторождении (Республика Коми, Россия). Введение нефтевытесняющих композиций в пласт проведено на опытных участках через нагнетательные или добывающие скважины, что обеспечило существенное увеличение дебита нефти. С использованием комплекса физико-химических методов анализа (жидкостно-адсорбционная хроматография, ГХ-МС) изучена динамика изменения группового состава насыщенных и циклических углеводородов, гетероорганических соединений, индивидуального состава алканов нефтей, подвергнутых воздействию композициями. Наиболее существенное увеличение содержания ароматических углеводородов и гетероорганических соединений в нефти наблюдается при использовании композиции Загущенная НИНКА. При воздействии композиции ИХН-ПРО в групповом составе нефтей возросло содержание алканов. Показано, что среди н-алканов происходит перераспределение содержания легких (C10–C15) и высокомолекулярных (более С16) гомологов. Полученные результаты могут способствовать более глубокому пониманию процессов, протекающих в залежах в результате воздействия нефтевытесняющих композиций. Исследование влияния композиций на состав тяжелой высоковязкой нефти также позволяет контролировать качество добываемого углеводородного сырья, поступающего в переработку.

Исследовано влияние модификации пенополиуретана на экстракционно-сорбционное извлечение резорцина из водных сред. Подобрано соотношение фаз адсорбент/модификатор. Изучены условия адсорбцинно-сорбционного концентрирования резорцина.

Представлены результаты испытаний платиносодержащих катализаторов на носителях SO24– –ZrO2– Al2O3, B2O3–Al2O3 и WO3–Al2O3, а также смешанных с оксидом алюминия цеолитах типа Y, бета и морденит в интервале температур 200–375 °C. Показано, что при температурах 275–300 °C цеолитсодержащие катализаторы обеспечивают максимальный выход метилциклопентана – на уровне 14 мас. %. При более высоких температурах на цеолитных катализаторах усиливается вклад побочных реакций раскрытия цикла и гидрокрекинга. Среди анион-модифицированных систем наибольшую селективность демонстрирует образец Pt/WO3–Al2O3: максимальный выход целевых метилциклопентана и изогептанов в продуктовой смеси составляет 16.2 и 57 мас. % соответственно. При этом обеспечивается практически полное удаление бензола, а степень превращения гептана составляет 80.6 %.

Выполнен синтез слоистых двойных гидроксидов (СДГ) MgAlSn с соотношением Mg/(Al + Sn) = 3 и Sn/(Sn + Al), равным 1, 5, 10 и 30 %. С использованием ряда физико-химических методов (РФА, ТА-ДТГ, адсорбция СО2) исследованы их структурные и кислотно-оснoвные свойства, а также процесс формирования оксидной фазы. Показано, что СДГ, полученные методом соосаждения, однофазны по своему составу при Sn/(Sn + Al) < 30 %. С повышением содержания олова в носителе формируется побочная фаза Mg(Sn(OH)6). Согласно данным адсорбции СО2, введение олова в слои СДГ не ухудшает их оснoвные свойства. Олово в составе носителя способствует модифицированию свойств платиновых центров, влияя на каталитические характеристики Pt/MgAlSnOx в реакции дегидрирования н-декана. Зависимость степени превращения н-декана от содержания олова носит экстремальный характер с максимумом при Sn/(Sn + Al) = 1 %, а максимальные выход олефинов и селективность наблюдаются для образца с Sn/ (Sn + Al) = 5 %. Каталитические характеристики образца Pt/MgAl–5 % SnOx сопоставимы с таковыми для промышленного катализатора, испытанного в аналогичных условиях, что указывает на перспективность дальнейшего изучения систем на основе оловосодержащих СДГ.

На основе механизма карбидного цикла синтеза углеродных наноматериалов разработан способ получения углеродных нановолокон, допированных азотом, с содержанием азота до 8 мас. %. В рамках данного механизма активная дисперсная никелевая частица представляет собой полифункциональную нананоразмерную систему, которая выступает в роли физико-химического робота и управляет процессом синтеза.

Методами рентгенофазового анализа и термогравиметрии исследовано влияние предварительной механохимической обработки смесей металлического висмута и соединений различного состава на процесс окисления висмута кислородом воздуха. Установлено, что окисление металлического висмута происходит на стадии диспергирования. Показано, что механохимическая обработка смеси металлического висмута с 10–30 % его оксида приводит к снижению температуры начала окисления висмута с 350 до 200 °С. Установлено, что при прокаливании механохимически обработанной смеси металлического висмута и его оксида (20 %) при 300 °С полный перевод висмута в оксид может быть осуществлен при времени прокаливания 12 ч, а при температуре прокаливания 400 °С – в течение 1 ч. В случае механохимической активации смеси металлического висмута и карбоната натрия и последующей промывки водой полученный продукт представляет собой преимущественно оксид и оксогидроксокарбонат висмута и может использоваться на стадии получения растворов солей висмута. Показано, что в результате механохимической активации смеси металлического висмута и хлорида натрия и последующей промывки водой образуется смесь оксида и оксохлорида висмута, которая может быть использована на стадии получения висмутсодержащих солянокислых растворов. Установлено, что оксид висмута может быть получен путем предварительной механохимической активации металлического висмута с нитратом натрия или аммония, а также со стеариновой кислотой. Определена удельная поверхность оксида висмута, полученного в результате механохимической активации металлического висмута с различными соединениями, которая изменяется в пределах 0.29–5.87 м2/г.

Исследован процесс жидкофазного гидрирования ацетилена до этилена в проточной установке со стационарным слоем катализатора при давлении 10 атм. В качестве растворителя использован N-метилпирролидон. Изучено влияние температуры и присутствия СО в газовом потоке на характеристики процесса селективного гидрирования ацетилена на катализаторах Pd/Al2O3, Pd/Сибунит. Показано, что с повышением содержания СО в газовой смеси H2/CO растет селективность образования этилена и одновременно уменьшается содержание этана в продуктах реакции, а селективность образования олигомеров C4+ практически не изменяется. С повышением температуры реакции увеличивается степень превращения ацетилена, при этом соотношение между продуктами реакции изменяется незначительно. Полученные результаты свидетельствуют о том, что проведение реакции жидкофазного гидрирования ацетилена в проточном режиме под давлением 10 атм при температуре120 °С и присутствие в газовом потоке CO в количестве 20 об. % обеспечивают высокие степень конверсии и селективность образования целевого продукта.

Проведены эксперименты по повышению устойчивости растений к нефтезагрязнению почвы на примере Вики посевной (Vicia sativa). Установлено, что положительный эффект по выживаемости растений и увеличению степени деструкции нефтезагрязнения может быть достигнут за счет предварительной обработки семян путем замачивания в растворах гумата калия или салициловой кислоты в разной концентрации. При 5 %-й добавке нефти в почву лучший результат по выживаемости проростков и степени деструкции нефтезагрязнения получен при замачивании семян в растворе салициловой кислоты с концентрацией 10–4 моль/л, а при 10 %-й добавке нефти – в растворе с концентрацией 10–3 моль/л. Несколько менее эффективна обработка семян раствором гумата. Препарат “Байкал ЭМ-1^ оказывает незначительное положительное влияние лишь при 5 %-й добавке нефти в почву. Степень деструкции нефтезагрязнения во всех экспериментах хорошо коррелировала с выживаемостью Вики посевной (Kкорр = 0.9). Положительный результат от замачивания семян в гумате калия связан, по-видимому, c его адаптогенной активностью. Салициловая кислота в низких концентрациях (10–3–10–4 моль/л), по-видимому, способна индуцировать прооксидантные процессы с участием Н2О2. Благодаря этому, во-первых, устойчивость организма растений к стресс-факторам среды повышается еще на стадии замачивания семян; во-вторых, секретируемые в ризосферу Н2О2 и пероксидаза усиливают процессы окислительной нефтедеструкции. Предварительное замачивание семян в растворах салициловой кислоты с разной концентрацией в зависимости от уровня нефтезагрязнения или гумата калия можно рекомендовать для увеличения эффективности работ по рекультивации нефтезагрязненных почв методом фиторемедиации.

Исследованы процессы фазообразования и распределения ионов металлов в системах без органического растворителя. Экспериментально определены концентрационные параметры существования двухфазных систем “вода – полиэтиленгликолевые эфиры моноэтаноламидов синтетических жирных кислот^ (CnH2n + 1CONHCH2CH2O(C2H4O)mH, где m = 5–6, n = 10–16 (синтамид-5)) – неорганический высаливатель. В качестве высаливателей использованы хлориды, фториды, бромиды, сульфаты, нитраты, карбонаты и ацетаты щелочных, щелочноземельных металлов и аммония, а также некоторые кислоты. Проведено сравнение высаливающей способности солей и кислот на основе концентрационных границ областей расслаивания. Наиболее широкий концентрационный интервал существования области расслаивания наблюдается в случае аммонийных солей. Область двухфазного жидкого равновесия сохраняется до концентрации воды 94 % в системе с сульфатом аммония и 93 % в системе с хлоридом аммония. Оценены экстракционные возможности системы “вода – синтамид-5 – хлороводородная кислота^. Установлено количественное извлечение таллия (III) из растворов HCl с концентрацией 2–3 моль/л.

Изучено влияние механохимического воздействия водно-щелочных сред на химический состав и молекулярно-массовое распределение лигнина верхового торфа. Показано, что механохимическое воздействие приводит как к гидролитической деструкции, так и к конденсационным процессам в молекулярной структуре. Данные превращения сопряжены с окислительными процессами. Накопление заметного количества полярных групп в составе лигнина повышает его гидрофильность и способствует уменьшению молекулярной массы за счет растворения низкомолекулярной фракции в водно-щелочном растворе. Вследствие этого сложные и глубоко идущие превращения лигнина, сочетающие в себе деструктивные и конденсационные процессы, приводят к постепенной трансформации его химической структуры в гуминовые вещества. Молекулы лигнина, подвергнутые сонолизу, построены из окисленных гваяцильных и гидрохинонных фрагментов, соединенных эфирными связями или углеродными связями метиленовой группы. Часть гваяцильных фрагментов окислена до 2,3-дигидроксибензойной кислоты. Наряду с углерод-углеродными и эфирными связями в их состав входит незначительное количество азот-углеродных связей, образующихся в результате окислительного аммонолиза лигнина в процессе сонолиза. Устойчивость части лигноуглеводных связей к гидролитическим воздействиям способствует образованию в результате сонолиза не только каркасной, но и перифической части гуминовых кислот, образующейся из полиозных фрагментов. Интенсивность процесса трансформации лигноуглеводного комплекса в гуминовые вещества обусловлена силой используемого при сонолизе основания. Высказано предположение, что именно низкомолекулярные фракции лигнина участвуют в формировании “каркасной^ части гуминовых веществ при сонолизе вторичного растительного сырья в щелочных средах.

Представлены результаты полевых и лабораторных исследований парогазового выноса элементов из вещества сульфидсодержащего хвостохранилища (пос. Комсомольск, Кемеровская обл.). Установлено, что в приземном слое атмосферы над хвостохранилищем содержание диоксида серы более чем в 10 раз превышает ПДК. За счет эмиссии из грунта в воздух поступает широкий ряд химических элементов, которые традиционно не считаются летучими при низких температурах (Fe, Al, Mn и др.). При этом концентрации As, Ni, Zn и Pb существенно превышают ПДК в воздухе населенных мест. Рассчитаны коэффициенты распределения элементов между поровым раствором и их содержанием в поглотителе (щелочной загрузке). Подвижность элементов при фазовом разделении зависит от их форм нахождения в поровых растворах верхней части хранилища. Выявлена актуальность определения ПДК и/или ОБУВ элементов, для которых нормировочные значения пока отсутствуют.

Рассмотрено влияние природы и содержания вторичного носителя, а также содержания и природы предшественника палладия на каталитическую активность в реакции окисления СО катализаторов Pd/MeOx/ Ni–Al/HC, где НС – нержавеющая сталь. Показано, что покрытие Ni–Al, используемое для повышения адгезии оксидов к металлической подложке, может служить катализатором и вторичным носителем для палладия. Определено, что лучшим предшественником палладия является [Pd(NH3)4](NO3)2. По результатам каталитических испытаний выявлены наиболее активные образцы, активированные и не активированные палладием. Все катализаторы охарактеризованы методами рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии. Наиболее активный образец Pd/CeO2–ZrO2/Ni–Al/HC дополнительно исследован методом сканирующей электронной микроскопии с локальным микроанализом.

Рассмотрены результаты флотационных исследований продуктов рентгеноабсорбционной сепарации, которая позволяет в 4 – 5 раз повысить содержание WO3 в питании последующего флотационного передела. Оценена возможность снижения выхода отсева исходной руды (несортируемый класс) – 6 + 0 мм и перспективность его гравитационного обогащения.

Испытания в условиях фабрики подтвердили эффективность использования культуры бактерий Pseudomonas Japonica при селекции медно-молибденового коллективного концентрата. Методом растровой электронной микроскопии определено, что сорбция культуры бактерий Pseudomonas Japonica осуществляется именно в точках закрепления ксантогената. Исследования методом инфракрасной спектроскопии показали, что после бактериальной обработки связи C – O и С = S исчезают и сильно уменьшаются интенсивности валентных и деформационных колебаний СН3- и СН2-групп, что может свидетельствовать о десорбции с поверхности минерала ксантогената.

Получены и охарактеризованы методами динамического рассеяния света и измерений дзетапотенциала водные микроэмульсии дибутилдиксантогена как активного действующего компонента промышленного флотореагента. Установлено, что типичный гидродинамический диаметр капель диксантогена составляет порядка 300 нм, а их дзета-потенциалы отрицательны. Методом атомно-силовой спектроскопии с коллоидным зондом (микросфера SiO2) в воде изучено влияние предварительной обработки микроэмульсиями на свойства гидрофобной (пирографит) и гидрофильной (диоксид кремния) поверхностей. Обнаружено возникновение дальнодействующих сил притяжения большой амплитуды, по-видимому капиллярной природы, между зондом и подложками после минутного контакта с диксантогеном. Предполагаем, что силы обусловлены образованием в результате действия диксантогена газовых наноструктур (нанопузырей, полостей и др.) на гидрофобизированной поверхности.

Приведены результаты изучения процесса ошламования ниобийсодержащих руд Вишневогорского месторождения. За критерий ошламования принимается содержание классов крупности менее 50 и 5 мкм, определенное на современном лазерном гранулометре. Выбор оптимальных методов и оборудования измельчения проводился по степени ошламования конечных продуктов. При исследовании использованы центробежная и стержневая мельницы. Для измельчения ниобиевых руд наилучшие результаты по степени ошламования показала стержневая мельница. По результатам экспериментов выбрана технологическая схема рудоподготовки ниобиевых руд с применением специальных методов дезинтеграции. В схеме использовано дробильное оборудование, обеспечивающее наибольшую степень селективности — конусная инерционная дробилка, и наименьшую степень ошламования при измельчении — стержневая мельница.

Изучены основные закономерности процесса селективного извлечения ионов марганца из техногенных вод путем сочетания химических и электрохимических методов. Приведены результаты исследований эффективных параметров осуществления процесса окислительного осаждения ионов Mn2+ электролизными растворами активных форм хлора, образующимися при электрообработке хлоридсодержащих растворов, и последующего выделения из растворов образующейся дисперсной фазы марганца. Предложен механизм формирования дисперсной фазы марганца в случае электрообработки кислых рудничных вод медноколчеданных месторождений.

Определены влияющие факторы и разработана матрица темпа износа режущего инструмента проходческих комбайнов. Установлено влияние прочности породы на эксплуатационный ресурс проходческого комбайна. Представлены результаты натурного исследования характера и скорости износа породоразрушающих резцов. Разработана и испытана в промышленных условиях конструкция тангенциального поворотного резца многоразового применения, увеличивающая его эксплуатационный ресурс. Для дальнейшего повышения эффективности отбойки пород предложено осуществить разрушение инструментом с режущим диском.

Рассмотрен опыт создания мобильной малогабаритной компрессионно-вакуумной ударной машины для малоглубинной до 100 – 150 м сейморазведки. Показано, что для задач, решаемых малоглубинной сейсморазведкой, предпочтительными являются ударные источники колебаний. Представлены результаты лабораторных и экспедиционных исследований. Обоснованы пути дальнейшего развития машин данного класса.

Описываются результаты стендовых и расчетных экспериментов по определению влияния параметров кольцевого упругого клапана (КУК) на изменение среднего давления в клапанной щели при срабатывании КУК. Полученная информация позволяет уточнить расчетную модель КУК и скорректировать форму поперечного сечения упругого кольца с учетом установленных закономерностей.

Проанализированы существующие способы получения протяженных направленных скважин при бурении горных пород при разработке месторождений высоковязкой нефти и природных битумов. Предложены пути развития направленного бурения горных пород высокой прочности с применением ударно-вращательного воздействия на геоматериал в паре с навигационными системами.

Приведены результаты экспериментальных исследований процессов взрывоинъекционной подготовки руд к подземному шахтному выщелачиванию золота. Показано, что инъектирование взрывными газами реагентных смесей в раскрывающиеся микротрещины позволяет решить проблему повышения эффективности шахтного выщелачивания за счет микроструктурной трансформации руд, содержащих дисперсные формы нахождения золота.

Приведены результаты исследований по оценке устойчивости откосов внутреннего отвала вскрышных пород затопленного угольного разреза “Тамнава Западное поле”. Геостатический анализ устойчивости выполнен с помощью методов Бишопа, Моргенштейна и Прайса. Результаты исследования показали достаточную устойчивость откосов внутреннего отвала, которая сохраняется после откачки воды из разреза.

Изложены краткие сведения по развитию циклично-поточной технологии с автомобильноконвейерным транспортом при открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых. Приведен анализ влияния объемов перевозки горной массы и глубины расположения дробильно-перегрузочных пунктов в карьере на расход материальных и энергетических ресурсов. Исследовано изменение удельных капитальных и эксплуатационных затрат на транспортирование руды и крепких вскрышных пород при различных расстояниях между дробильно-перегрузочным пунктом в карьере и приемными пунктами горной массы на поверхности. Проведена оценка эффективности применения автомобильно-конвейерного транспорта в комплексах циклично-поточной технологии. На примере глубокозалегающих залежей с большими пространственными размерами обосновано местоположение дробильно-конвейерных комплексов в карьере с большими пространственными размерами.

Проведена численная оценка трансформации молекулярной структуры угольного пласта, находящегося под действием горного давления достаточно большой период времени, которая описывается релаксационным механизмом деформирования молекулярной структуры угля. Выявлено, что не только в процессе динамического деформирования угля, как установлено ранее, но и при релаксации его молекулярной структуры может происходить отщепление от алифатической бахромы атомов метильной группы и водорода, которые, объединяясь, образуют молекулы метана. Показано, что эти молекулы сразу же вступают в сорбционную связь с углем. Выполнены расчеты объемов сорбированного метана, генерированного в углепородном массиве в результате релаксационного механизма деформирования молекулярной структуры угля.

Исследовано влияние контактного трения в экспериментах при сжатии образцов горных пород на характер разрушения, значения предельного напряжения, модулей упругости. Установлено, что зависимости этих величин от коэффициента трения являются возрастающими. Обнаружено существование двух зон: полного контакта и проскальзывания.

Для выработок эллиптического, сводчатого, квадратного и полигонального поперечных сечений рассмотрена плоская упруго-пластическая задача при условии предельного равновесия Кулона и различных коэффициентах бокового распора в нетронутом массиве. Решение задачи выполнено методом малого параметра и численным методом конечных элементов. Для взаимовлияющих выработок получены решения упруго-пластических задач. Установлены закономерности концентрации вертикальных напряжений в целике между взаимовлияющими выработками.

Территория Мурманской области, расположенная в пределах северо-восточной части Балтийского щита, долгие годы считалась асейсмичной. Начатые в середине прошлого века регулярные инструментальные сейсмологические наблюдения позволили получить новые данные о сейсмичности, показывающие существенное увеличение ее уровня, наглядно отраженное на картах общего сейсмического районирования территории РФ (ОСР-97). Мощный горнопромышленный комплекс Мурманской области также генерирует большое количество техногенных сейсмических событий. Выполнен анализ естественной и техногенной сейсмичности, рассмотрено их взаимное влияние.

Рассмотрены условия образования провалов на земной поверхности после завершения активной стадии аварийного затопления калийного рудника. Методами математического моделирования показано, что взаимосвязанными предпосылками реализации этого негативного процесса являются локализация мульды сдвижения на сравнительно небольшой площади, высокие градиенты оседаний в ее краевой части, наличие полости растворения, способной вместить весь объем разрушенных пород. Полученные результаты открывают перспективу для адекватного пространственного и временного прогноза динамического обрушения пород над затопленными рудниками.

Представлен экспертно-аналитический обзор важнейших достижений в области нелинейной геомеханики и геофизики, геомониторинговых систем, а также современных информационных технологий для развития научных основ “Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера”, относимой ныне к числу “критических технологий” для Российской Федерации. К актуальным направлениям исследований и разработок по реализации этого проекта относятся фундаментальные научные исследования по физике и геомеханике формирования и развития очаговых зон разрушения горных пород в природных и горно-технических системах, а также научные и технико-технологические разработки по созданию многослойной геоинформационно-мониторинговой системы геомеханико-геодинамической безопасности России. Авторы полагают, что отмеченные направления исследований и разработок могли бы быть положены в основу международного мегапроекта по наукам о Земле междисциплинарного характера “Разработка и создание многослойной геоинформационно-мониторинговой системы геомеханико-геодинамической и экологической безопасности в мире”.

Академику В. Е. Фортову —70лет