european conference on innovations in technical and...

European Conference on Innovations in Technical

and Natural Sciences

2nd International scientific conference12th Мау 2014

Vienna, Austria2014

«East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH, Wien, Österreich

«European Conference on Innovations in Technical and Natural Sciences». Proceedings of the 2nd International scientific conference (Маy 12, 2014). «East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH. Vienna. 2014.

ISBN 13 978-3-902986-60-3

ISBN–10 3-902986-60-3

The recommended citation for this publication is:Busch P. (Ed.) (2014). European Conference on Innovations in Technical and Natural Sciences. The 2nd International scientific conference proceedings (Маy 12, 2014), Vienna,OR: «East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH, Vienna.

Editor Petra Busch, AustriaEditorial board Rostislav Komarov, Russia Slavka Konstantinova, Bulgaria Hong Han, ChinaProofreading Andrey SimakovCover design Andreas VogelContacts “East West” Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH, Am Gestade 1 1010 Vienna, AustriaEmail: [email protected]: www.ew-a.org

Material disclaimerThe opinions expressed in the conference proceedings do not necessarily reflect those of the «East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH, the editor, the editorial board, or the organization to which the authors are affiliated.

© «East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbHAll rights reserved; no part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise, without prior written permission of the Publisher.

Typeset in Berling by Ziegler Buchdruckerei, Linz, Austria.Printed by «East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH, Vienna, Austria on acid-free paper.

Аrchitecture 3

Section 1.Аrchitecture

Niemen Vladimir Nickolaevich, Karaganda State Technical University,docent, the Faculty of Architecture and Construction

E-mail: [email protected] Vladimir Ivanovich, Karaganda State Technical University,

docent, the Faculty of Mechanical EngineeringPastuhov Alexey Vladimirovich, LP “KPSP”, head of Test Center

Mamochkin Sergey Alecksandrovich, Karaganda State Technical University,student, the Faculty of Architecture and Construction

Shevchuk Vladimir Olegovich, Karaganda State Technical University,student, the Faculty of Architecture and Construction

Light steel beams

Нэмен Владимир Николаевич, Карагандинский Государственный Технический Университет, доцент, факультет архитектуры и строительства

Боченин Владимир Иванович, Карагандинский Государственный Технический Университет, доцент, факультет машиностроения

Пастухов Алексей Владимирович, ТОО «КПСП», начальник испытательного центра

Мамочкин Сергей Александрович, Карагандинский Государственный Технический Университет, студент, факультет архитектуры и строительства

Шевчук Владимир Олегович, Карагандинский Государственный Технический Университет, студент, факультет архитектуры и строительства

Легкие стальные балкиОдним из наиболее распространённых элементов стальных конструкций

являются балки. Область их применения в строительстве чрезвычайно широка: от междуэтажных перекрытий до большепролётных балок покрытий мостов.

4 Section 1.

По способу изготовления различают балки прокатные и составные. В стро-ительстве наиболее часто применяют балки двутаврового сечения. При этом наи-больший экономический эффект (при прочих равных условиях) может быть полу-чен в тонкостенных балках. Хорошим критерием относительной лёгкости изгибаемого элемента служит безразмерное соотношение η = W A2 33 / 1. Для прямоугольных сечений η = 0,38…0,55, а для прокатных двутавров российского производства, η =1,25…1,45.

Таким образом, экономическая эффективность сечений, тесно связана с их тонкостенностью, которая для прокатных балок определяется возможностями заводской технологии прокатки профилей. Местная устойчивость тонких стенок составных балок может быть повышена конструктивными мерами: постановкой рёбер жёсткости, гофрированием стенок и т. п. Так, применение балок с гофри-рованной стенкой толщиной 2…8 мм позволяет снизить вес стенки на 25…30%.

В тоже время некоторыми недостатками балок с гофрированными стенками являются: предполагающая наличие прокатного стана, дополнительная технологи-ческая операция — гофрирование и усложнённая сварка рёбер жёсткости и поясов. В литературе отмечаются примеры применения полос из готового профнастила в качестве стенок составных балок. Однако пока они носят единичный характер.

Целью работы является снижение веса балки за счёт применения листов из оцинкованного профнастила. Для достижения поставленной цели были за-проектированы, изготовлены и испытаны составные балки Б1 и Б2 (рисунок 1,2).

Рисунок 1. Опытный образец составной балки Б1

1 Металлические конструкции В 3т. Т1. «Элементы Конструкций». Под ред. В. В. Горева. – М.:Высш.шк., 2004. – 551 с.: ил. С. 199.

Аrchitecture 5

Рисунок 2. Опытный образец составной балки Б2

Рисунок 3. Опытный образец составной балки Б3Конструкции балок отличались лишь способом листов стенки: Б1 –на болтах,

Б-2 — на сварке. Схема испытаний в обоих случаях — сосредоточенная сила в середине пролёта. При нагрузке 40 кН (4000 кгс) и прогибах до 15 мм стен-ки балок потеряли местную устойчивость, сопровождавшуюся «хлопунами» по всей длине балок. Эта нагрузка была принята за разрушающую. Несложно показать, что она эквивалентна равномерно распределённой нагрузке 2,50 кН/м 2,

6 Section 1.

которой вполне достаточно для восприятия постоянных и временных нагрузок от покрытия одноэтажного здания при шаге колонн (балок) до 6 м.

Недостатком такой конструкции, однако, является «естественное» попереч-ное расположение гофров, так как ведёт к большой трудоёмкости при сборке бал-ки. Для устранения этого недостатка была реализована конструкция с продоль-ным расположением гофров (рисунок 3). Загружение этой балки производилось также по схеме рисунков 1,2. Испытания были остановлены при нагрузке в 32 кН (3200 кгс), когда прогибы превысили (1/200)l, а на стенке зафиксированы явные признаки потери местной устойчивости.

Таким образом, продольное расположение гофров привело к снижению несу-щей способности балки на 20%. При этом, однако, отмечены явные признаки разрушения соединения стенки с опорными стержнями, что свидетельствует о необходимости усиления этих узлов, которое может привести к увеличению несущей способности всей балки.

Испытания балок Б2 и Б3 выявили многочисленные разрывы электросварных заклёпок, соединяющих листы стенок между собой и, возможно, с поясами. Вы-яснение причин таких местных повреждений требует детального исследования напряжено-деформированного состояния стенки с применением ЭВМ и уточне-ния мест расстановки точечных электросварных соединений.

В экспериментальной работе рассмотрены вопросы применения стальных балок со стенкой из профнастила, отличающихся малым расходом металла.

Innovations 7

Section 2.Innovations

Nazarenko Dina Alekseevna, branch of the Moscow powerinstitute in Smolensk, the graduate student, chair

of management and information technologies in economyE-mail: [email protected]

The main barriers and ways of their overcoming within innovative transformations in power branch

At the present stage of development the set of problems in area power business is caused by lack of uniform approach to system of normative and technical regulation. Therefore tech-nological, investment, financial, design hazards considerably increase and respectively process of introduction and application of innovations in the Russian power companies is at a loss.

Use of uniform standards will raise level of coherence of actions of the participating companies of power branch, will allow to adjust process of optimization of management by a power supply system, providing thus the corresponding quality and reliability in its work.

Continuous standardization in power industry on the one hand will provide con-trol and supervision of innovative solutions and technologies, and on the other hand will promote increase of efficiency of activity of the power companies, use of modern technologies, implementation of global innovative projects.

Lack of infrastructure of innovations acts thus as the most weak spot in the Rus-sian power. Technological platforms have to become basic elements of process of for-mation of innovative infrastructure. They will represent communication platforms, and their main function will consist in formation of a long-term vector of development.

As one of such platforms it is possible to use “An intellectual power system of Rus-sia”, the following priorities have to enter strategic which objectives of introduction: to provide innovative development and modernization of power industry of Russia on the basis of intellectual technologies, to integrate objects of a small-scale power and renewable generation, to introduce the intellectual account, to increase controllability and reliability of energy saving and supply.

For creation of possibility of transition of power on an innovative way it is neces-sary to decide on the principles and mechanisms of development of all of its defining

8 Section 2.

segments. The solution of this task possibly within offered NP “INVEL” of the project of Innovative power park. Carrying out the analysis and assessment of trends, devel-opment of concrete decisions, designing of models and strategy of development of power branch will be its main objective.

Key property of Innovative power park will consist in possibility of receiving working technologies, using thus the best resources available in power branch, with-out independent implementation of financing of researches and development.

Efficiency of creation of Innovative power park is caused by successful experience of their use in the USA and the countries of Europe. So in the USA at the beginning of 2012 over 120 million dollars on creation of 3 innovative hubs in an energy drink were put. E.on, RWE, EDF, EDP and many other European power companies also have the power parks, thus investments into projects are estimated in tens of millions euros 1.

Thus, for successful innovative development and effective transformations of power branch it is necessary to reform completely system of technical regulation and thus to provide unity of standards. And starting the Power park project, Russia will have an opportunity not to allow increase in lag in technological development from the USA and the European Union countries and will take a concrete step on increase of competitiveness of the Russian power.

References:1. Kannberg D., GridWise: The Benefits of a Transformed Energy System//Pacific

Northwest National Laboratory under contract with the United States Depart-ment of Energy – [Электронный ресурс] – Электрон. дан. – сор. 2009–2013 p. 25. – URL: http://arXiv.org/abs/nlin/0409035

Nazarenko Dina Alekseevna, branch of the Moscow powerinstitute in Smolensk, the graduate student, chair

of management and information technologies in economyE-mail: [email protected]

Power management as innovative solution of ensuring operational efficiency of the energy companies

Abstract. This article is devoted to the actions aimed at providing effective activity of the power company. In article the main indicators of an assessment of

1 Kannberg D., GridWise: The Benefits of a Transformed Energy System // Pacific Northwest National Laboratory under contract with the United States Department of Energy – [Электронный ресурс] – Электрон. дан. – сор. 2009–2013 p. 25. - URL: http://arXiv.org/abs/nlin/0409035

Innovations 9

operational efficiency of the power companies are allocated. Requirements of the international ISO 50001/EN 16001 standard to power management system are studied. The main barriers constraining in the Russian energy companies pro-cess of growth of energy efficiency and energy saving are analysed. Effective ways of realization of system of power management through creation of a network of an internal energy audit and use of highly professional experts — power manag-ers are offered.

Keywords: power, operational efficiency, power management, energy audit, ISO 50001/EN 16001, energy efficiency, energy saving, power company, power manager.

In modern conditions, considering global world problems which are connected with toughening of the international competition and gradual exhaustion of export and raw sources, the power is strategically important branch which provides effec-tive functioning of modern economy. The comparative analysis of representatives of the domestic and advanced foreign network and generating energy companies shows an operational inefficiency of the Russian power companies. So for August 1, 2013 expenses on development of 1 KW of electric energy in the Russian Federation are 119% higher, than, for example, in the USA 1. Thermal losses when transport-ing heat power to the consumer across Russia exceed a similar indicator in Europe twice 2.

High rates of operational efficiency of activity which power consumption indi-cators are among; indicators of efficiency of transmission of energy; indicators of power efficiency; indicators of profitability of power consumption; power equipment availability quotient; marginal profitability, etc., at the foreign energy companies are explained by realization of effective system of power management.

Power management represents a control system which is directed on carrying out an energy audit and ensuring effective activity of the organization at which all expenses on production of thermal and electric energy are minimized. Power management acts as one of tools for obtaining information on a consumption level of fuel and energy resources, their distribution and optimum use.

In this regard power management is in essence an innovative solution which is directly connected with production modernization, and also the management, based on world practice of energy saving.

Considering these facts, application of methodology of power management ac-cording to the international ISO 50001/EN 16001 standard can become the optimum and natural decision for the power companies of the Russian Federation.

1 Сравнение систем городского теплоснабжения в мире//Компания «Далькия» – [Электронный ресурс] – Электрон. дан. – Veolia Environnement, сор. 2011–2013 - URL: http://www.dalkia.ru/ru/developpement-durable/

2 Ibid.

10 Section 2.

It is possible to allocate the following main requirements of this standard to system of power management:

1) Implementation of constants and the planned actions on realization of opti-mum power policy for increase of efficiency of energy saving and achievement of goals;

2) Identification of necessary power indicators, definition of possible procedure of their measurements for carrying out monitoring;

3) Obligatory maintaining and filling of power documentation.For compliance to these requirements the system of power management of the

Russian Federation energy company has to consist in realization of set of the intercon-nected tasks which will be directed on formation of power policy of the organization, and also statement of the purposes and development of actions for their achievement.

For the purpose of creation in the Russian energy companies of long-term ad-vantage in the conditions of rigid globalization on the basis of introduction of com-plex system of power management it is necessary to notice that energy efficiency and energy saving development in the Russian energy companies is constrained by four main barriers.

First, it is high percent in prime cost of made thermal and electric energy of fuel and energy resources.

Secondly, lack of the state support in financing and investments that brakes the speed of updating of power objects in connection with their high capital intensity.

Thirdly, absence of the corresponding motivation at the power company person-nel, and also lack of actions for preparation and professional development of shots in an energy drink, considering the international requirements and standards.

Fourthly, existence of close connection of power branch with other industries, transport, a construction complex, municipal services that causes rather big lag effect of development of power, considerable on duration terms of design and building of new power objects.

Respectively in the Russian power companies power management surely has to in-clude a set of such actions which will be directed on economy of energy resources: monitoring of a control system of power consumption, development and implementa-tion of power budgets, the analysis of necessary indicators for drawing up new budgets, development of optimum power policy, planning and realization of new energy saving actions, introduction of system of increase of motivation and personnel training, and also control and encouragement of their achievements, etc.

The energy companies which are interested in positive dynamics of values of indi-cators of the operational efficiency, have to construct effective structure of an internal energy audit.

Rationality of use of an energy audit within introduction of system of power man-agement is caused by ensuring optimum and effective management with consump-

Innovations 11

tion of fuel and energy resources. Within this system collection of information on consumption of energy resources has to be conducted continuously for the purpose of calculation of economic effect of held energy saving events in the power company.

In the circumstances in the power companies of the Russian Federation there has to be a new position — the power manager who becomes the main link in realization of policy of energy saving, its main function — to direct and be responsible for processes of improvement of operational business processes of the energy company.

At this stage of such managers practically isn’t present, therefore for the organiza-tion of training of experts in the field of energy saving and energy efficiency increase in technical colleges of the Russian Federation there has to be a direction (or a separate profile) — «Power management».

Thus power managers will be the highly professional experts, capable to reveal and eliminate «bottlenecks» in operational efficiency of the power company.

It is obvious that introduction and use of complex system of power management will give the chance to the Russian energy companies:

— to receive organizational, financial and investment benefits;— to achieve demand management which will consist in purposeful and system-

atic impact of the power company on volumes, structure and power consumption modes in the served region;

— to resolve the issues connected with providing in the organization of energy saving;

— to reveal existing reserves on increase and energy efficiency optimization in the organization.

References:1. Statistics on electric power plants, capacity, generation, fuel consumption, sales,

prices and customers//International Energy Outlook — [Электронный ре-сурс] — Электрон. дан. — U. S. — URL: http://www.eia.gov/electricity/data.cfm

2. Сравнение систем городского теплоснабжения в мире//Компания «Даль-кия» — [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — Veolia Environnement, сор. 2011–2013 — URL: http://www.dalkia.ru/ru/developpement-durable/

12 Section 2.

Skvortsova Alexandra Viktorovna,Volgograd State Academy of Physical Culture,

Senior Lecturer, Faculty of Physical Education and SportsE-mail: [email protected]

Skvortsov Igor Petrovich,Volgograd State Agrarian University,Associate Professor,

Faculty of Engineering and Technology

Tourism industry business activity innovative forecast

Скворцова Александра Викторовна,Волгоградская государственная академия физической культуры,

старший преподаватель, факультета физической культуры и спортаE-mail: [email protected]

Скворцов Игорь Петрович,Волгоградский государственный аграрный университет, доцент,

инженерно-технологический факультет

Инновационный прогноз предпринимательской деятельности туристского бизнеса

Туризм, сегодня, превратился в бурно развивающуюся отрасль мировой экономики. Многие российские предприниматели уже оценили перспектив-ность туристического бизнеса. Но пока еще рынок туристских услуг развива-ется крайне медленно. Для эффективного ведения турбизнеса предпринимате-лям необходимо хорошо разбираться в вопросах формирования, продвижения и реализации туристского продукта, уметь управлять материальными, финан-совыми и информационными потоками и потоками услуг, осваивать методы планирования и прогнозирования хозяйственной деятельности туристской организации.

Процесс внедрения инновационого прогнозирования в управление не влечет за собой никаких нововведений и не противоречит внутренней экономической политике турфирм, а лишь дополняет ее, выводя фирму на более высокий уровень, обеспечивающий улучшение финансовых дел и микроклимат в коллективе.

Объектами прогнозирования в управлении туризма являются процессы фор-мирования, продвижения и реализации туристского продукта, а также связанных с ними финансовых и информационных потоков. Формирование, продвижение и реализация туристского продукта в совокупности представляют собой доволь-но сложный процесс, требующий комплексного анализа и оценки многих факто-

Innovations 13

ров: контингента потребителей продукта; условий объекта размещения; правил тура; финансовых расчетов; качества и надежности оказанных услуг.

Наиболее важным фактором являются сообщения средств массовой инфор-мации о политической обстановке в данном регионе.

Также появляется все большее количество хорошо информированных потре-бителей туристических услуг, обращающих особое внимание на качество и без-опасность предлагаемого продукта. С появлением внебюджетных источников фи-нансирования деятельности туристического бизнеса и развитием рынка платных услуг появилось понятие «туристический продукт» как часть туристской сферы.

В туристической сфере можно рассматривать ряд стратегически ориенти-рованных продуктов 1, которые огромный вклад, принося в развитие и внедре-ние предпринимательства.

Если определение турпродукта подчеркивает комплексность как важную сто-рону его сущности, то глубинное содержание этого понятия составляет польза или выгода, полученные отдыхающим от лечения. Для туристского продукта такой поль-зой будут являться результаты отдыха и реабилитация, ощущаемые отдыхающим субъективно и подтверждаемые методами объективного обследования. Однако внутреннее содержание этого продукта нельзя ограничить только выгодой. Это многоуровневое понятие. Если взять за основу атрибутивную теорию продукта, построенную на основе системного анализа, то можно представить следующую комплексную модель туристического продукта. В этой модели польза от поездки составляет глубинный слой продукта. В состав этой модели входят: родовой, со-путствующий, дополнительный, расширенный, потенциальный продукт и др.

Родовой продукт, определяемый нами, как необходимые ресурсы, свойства и характеристики суживают понятие «туристический продукт» до уровня кон-кретного применения. Для турфирм этот уровень размещения, набор меди-цинской помощи, качество диетпитания и т. д.

Сопутствующий продукт, который включает помимо базового, товары или ус-луги, необходимые отдыхающему для использования основного продукта (услуги бронирования, обслуживание в номерах, спорткомплекс, телефоны, прачеч-ная). Он необходим для представления основного продукта на целевом рынке.

Дополнительный продукт — это товары и услуги, приносящие основному про-дукту дополнительные выгоды, выделяющие его из сходных конкурентных продук-тов. Сами дополнительные услуги (товары) могут не отличаться от сопутствующих, все дело в том, для каких клиентов сформирован продукт. В турфирмах к таким дополнительным услугам можно отнести косметологию, мануальную терапию, фит-

1 Скворцова А. В., Скворцов И. П., Остапенко Е. А. Развитие предпринимательской деятельности в сфере услуг. – Волгоград.: Волгоградская государственная академия физическая культура, 2010.

14 Section 2.

несс-центры, экскурсионные услуги. Таким образом, дополнительный продукт по-могает позиционировать на рынке основной продукт.

Расширенный продукт — это продукт в широком понимании. Сюда отно-сятся общая атмосфера продукта (физическая среда), комфортность общения клиентов друг с другом и персоналом, участие клиентов в процессе обслужива-ния, имидж фирмы, рекламные материалы и т. д. При этом необходимо учесть, что расширенный продукт включает в себя не только то, что предлагается клиенту, но и то, как это делается, то есть восприятие клиента.

Потенциальный продукт, необходимый для планирования будущей деятель-ности турфирмы, включает в себя все то, что потенциально можно сделать в данном направлении для привлечения и удержания клиентуры в отличие от того, что уже сделано при производстве расширенного продукта.

Представленная модель несколько отличается от модели сервисного про-дукта тем, что, на наш взгляд, она более конкретна и удобна в практическом применении.

Нами проанализированна структура продукта с точки зрения комбинации вхо-дящих в него элементов. Комплексный туристический продукт как часть общего продукта, включающий разнообразные комбинации входящих в него элементов.

Основным туристическим продуктом на практике является комплекс услуг, документируемый путевкой. Поскольку продажа путевок имеет льготы по упла-те налога на добавленную стоимость, то по этой форме осуществляется обслу-живание подавляющего большинства отдыхающих.

Если в туристском бизнесе происходит эволюция инклюзив — туров в сторону уменьшения набора услуг, которые непосредственно связаны с тури-стическим продуктом, что характерно все большее сокращение дополнительных услуг и максимальное включение в стоимость всех возможностей туристиче-ского обслуживания. Это связано с приобретением путевок преимущественно за счет внебюджетных фондов, а не личных средств клиентов.

При этом данный вид бизнеса позволяет быстро оборачивать капитал, а также извлекать известные выгоды за счет валютных операций. Естественно, что для высокой эффективности этого вида бизнеса, его рентабельности и прибыльности от занятых в нем людей требуются, прежде всего, компетентность и глубокое по-нимание особенностей международного туризма.

Процесс прогнозирования предпринимательства является важной составной частью туристских услуг. В настоящее время используется множество подходов прогнозирования регионального туризма 1.

1 Скворцова А. В. Совершенствование механизма управления предпринимательскими структурами в сфере санаторно-курортных услуг. – автореферат дис.: Ставрополь, 2009.

Innovations 15

Стратегия развития предпринимательства — это комплексная система турфирм и сбыта путевок, ориентированная на удовлетворение потребностей конкретных потребителей и извлечение прибыли на основе исследования и про-гнозирования рынка, изучения внутренней и внешней среды предприятия, раз-работки стратегии и тактики поведения на рынке с помощью программ.

Регулирование стратегии ориентированное на предпринимательство в тури-стическом бизнесе на сегодняшний день является средством достижения с наивыс-шей экономической эффективностью целей, фиксированных на данный период по каждому конкретному объекту и его сегментам. С их помощью формируются входные параметры — требования к продукции или услугам, а именно то, что предлагать, с какими показателями качества, с какими затратами, для кого, в какие сроки, кому продавать и по какой цене? Затем, оценив организационно-техниче-ский уровень турфим и согласовав его с параметрами факторов рекреационной привлекательности предпринимательства туристического бизнеса, исследование которых дает возможность оценить рекреационную привлекательность региона, а также полнее и эффективнее использовать эти факторы для обеспечения кон-курентоспособности предпринимательских формирований на межрегиональном рынке. Это главное условие успешной предпринимательской деятельности.

Список литературы:1. Скворцова А. В., Скворцов И. П., Остапенко Е. А. Развитие предпринима-

тельской деятельности в сфере услуг. — Волгоград.: Волгоградская государ-ственная академия физическая культура, 2010.

2. Скворцова А. В. Совершенствование механизма управления предпринима-тельскими структурами в сфере санаторно-курортных услуг. — автореферат дис.: Ставрополь, 2009.

Akhmedyarova Mynavar Valiahmetovna,Doctor of Economics, Professor

Taikulakova Gulnara Serikovna, PhD, Associate ProfessorInternational Academy of Business, Almaty, Kazakhstan

E-mail: [email protected]

Combined model of structural and technological development in republic of kazakhstan

Innovative development requires strategic production with synchronous collaboration of both institutional parties- business and regulatory government,

16 Section 2.

because nowadays the effective implementation of accelerated innovation and strategic programs are considered to be one of the factors for the improvement of the competitiveness in economy. Creating prerequisites for the development of innovation, as well as their practical applications, provides an economic advantage to the country at the international level. Meanwhile, it is necessary to understand that the main basis for the creation of innovations is the current existence of industrial, scientific and technological potential.

Through integration into large-scale international research projects and consolidation into the international partnership to produce scientific results, it is possible to create a three-tier synthesized model. This model involves the combined interaction of higher educational institutions as a basic source for scientific ideas, the implementation of which can be verified in the laboratories of local research institutes. The Bell’s concept states that humanity is moving from the pre-industrial through to post-modern society and at the transition to the sixth technological model, the structural transformation of the economy will be informational based. Furthermore, the transition from post-industrial to an informational based society is the development of innovational cycles of the sixth technological mode 1.

In Kazakhstan innovation industry, the development of the national support system and innovation in its formative stages, and thus, is lagging behind the leading countries of the world where the national innovation system is functioning successfully. Many technologically developed countries (United States, European Union, South Korea, Japan) have been world leaders in science and innovation for decades and have a fairly consistent and long history. Experience of countries such as Israel, South Korea, and Finland showed that a systematic approach to innovation gives good results. Particularly impressive success in building a national innovation system was achieved in Finland. In 2012, Finland ranked third in the world ranking of information technologies at the World Economic Forum 2. Over the past twenty years Finland has implemented a comprehensive program of transition from semi-industrial to a knowledge-based economy. This transition was made possible by the following prerequisites:

• the creation of favorable innovation environment;• the increase of spending on research, technology and development;• training of competent personnel;• distribution of knowledge-based innovations among different provinces.In terms of research investment, Finland is one of the leading countries in the

world. 5 billion euros are spent on research and development per year, in 2012 this

1 Bell D. The cultural contradictions of capitalism. – N.Y.: Basic Books, 1976.2 Report on the development of information technology , 2012 - The World Economic Forum

Innovations 17

figure was 3.7% of GDP 1. Kazakhstan currently is at an early stage of transition on a resource-based economy to innovation type of development. The regulative institutions introduced special financial support instruments and new tax incentives for preferential domestic enterprises in order to develop innovational activities. Only in 2012, the demand for grants for the acquisition of technology has doubled. Despite the lingering global crisis, Kazakhstan by means of industrial and innovative projects continues to provide stable economic growth of 7%. The country observed the penetration of new technologies in many sectors and the formation of new industries based on them, but this process has not yet gained considerable scale. In general, there is susceptibility of the economy to novel technologies, pervasive in the world, but this process requires the support and correction of the state.

The results of the analysis indicate that the transition to the «Sustainable innovation development» in the future, Kazakhstan needs combined development of breakthrough technologies with concentration on «industrial innovative development.” Those breakthrough technologies will be a major factor for Kazakhstan to join a group of technological leaders. To activate the brainstorming and ideological technologies it is in need a constant development of competencies in innovational activities, the formation of innovation development priorities on the basis of technological forecasting. Creation and development of a three-tier synthesized model based on science, business and government must give a powerful push to achieve the goals. Preparation of business incubators for the ideas in the initial link model stops on the lack of money, and their approbation inhibited state failure of governmental subsidies.

In the speech of the President of Kazakhstan, he stated that support for entrepreneurship gains new momentum with the strategic objectives of the state, and this means that innovative entrepreneurship in Kazakhstan, should be integrated into the global community, this development will increase the contribution to economic growth and welfare of the people. It should be noted that economic diversification is a well-setuped activity state, which is reflected in the large dimensional problems possessed state program of forced industrial and innovative development (FIID), which provides the sustainable development of innovation activities. In the first phase, which started in 2010 after a preparatory phase, the State program focuses on upgrading production framework. The second stage, the stage of creating a new economy, aimed at the creation of new enterprises in Kazakhstan with the participation of companies that are world leaders in their sectors. The third stage involves the creation of a basis for future human economy through investments in aerospace, biotechnology, and information technology and alternative energy sources.

1 www.stat.fi/en - Finland ‘s statistical

18 Section 2.

It is now recognized that a set of tools impact of State to achieve the level of developed countries close to the technological side, must be different from measures implemented to ensure the effectiveness of the more developed countries 1. This applies to various tasks assigned to each of the three stages of the development strategy of Kazakhstan. Retrofitting existing structures mainly at the expense of investments that entail importing and efficient use of production technologies, including improved operation management, organizational innovation and development of staff.

Prominent economists Joseph Schumpeter and Hicks substantiated position that new administration, which leads to a qualitative shift in the economic dynamics, can be interpreted as a shift of the production function 2. Schumpeter drew attention to defining the functions of technological innovation and entrepreneurship. Hicks in neoclassical theory returned to the factor approach and primary attention focused on influence of each factor. In the late 50s the economist Robert Solow in more detail reviewed and analyzed this phenomenon, which has been called technological progress 3.

Kazakhstan innovation system is continuously improved and updated with new tools to support industrial innovation. For example, in 2012 the Law of RK “On state support of industrial innovation activities”, which include 14 FIID support tools, including 5 new types of innovation grants. Also laid the technological system planning country effectiveness analysis presented mechanisms implementing industrial innovation policy provides new incentive mechanisms for improving existing support mechanisms for innovation. However, continues work on the creation of venture capital funds, industrial design offices are opened commercialization offices, operates business incubation program in the regional industrial parks. It should be noted that, in accordance with the ranking of the World Bank Group, currently Kazakhstan in terms of innovation is on a 92nd spot. According to the Global Competitiveness Report of the World Economic Forum in 2011–2012 aggregated by factors of innovation and application of innovation in business, Kazakhstan is on 114th place.

World Intellectual Property Organization defines the basic reasons hindering innovation activation of the CIS countries, including Kazakhstan. This is due to the insufficient development of market relations, which largely neutralizes the real action is developed and adopted legislative acts in this field, a low degree

1 Kabdullina GK Development of innovative processes in Kazakhstan/Proceedings of the International Conference « Human capital in Kazakhstan: state and prospects of growth» Part 1, 22 February 2013 . Astana, Kazakhstan - 414c . Statistical Yearbook “Kazakhstan in 2012 .” Astana, 2013

2 Schumpeter J.A. Theory of Economic Development : A Study of entrepreneurial profits , capital, credit , interest and cycle conditions : Per. with it. – M., 1982;

3 Hicks Robert Solow . The theory of economic history. MA Economics , 2003;

Innovations 19

of maturity of the competitive environment, undue limited financial resources necessary to create favorable conditions of functioning of innovative SMEs, lack of adequate infrastructure, low level of innovation culture, etc. While in recent years Kazakhstan expenses on research and development (R&D) ranging from 0.16% to 0.28% of GDP, while the figure of the constituent in Korea — 3.64%, USA — 2.6%, China — 1.44% of GDP, while the average in the countries of the Organization for Economic cooperation and Development — 2.24%.

In general, most of the innovation in Kazakhstan is stimulated directly by the state, and the majority of research conducted in government laboratories. According to the Agency for Statistics, in 2012 the share of the private sector in R&D accounted for only 37.1%, while in Japan –78.5%, China — 73.3% and the United States — 72.6%, with that most of the R&D is done by the private sector.

Pic.1. Level of innovational activity of businesses in Kazakhstan in 2004–2012.Source: Agency of the RK in statistics1.

According to Kazakh researchers, this situation is due to Kazakhstan factors shaping the fundamentals of innovative development of the country 2. This is evidenced by the fact that a substantial part of the results of scientific and technical activity is not implemented in the real economy, does not provide income to developers and

1 Kabdullina G.K. Development of innovative processes in Kazakhstan/Proceedings of the International Conference «Human capital in Kazakhstan: state and prospects of growth» Part 1, 22 February 2013. Astana, Kazakhstan — 414c. Statistical Yearbook «Kazakhstan in 2012.» Astana, 2013

2 EMPA SS Innovative Kazakhstan’s economy in terms of integration and globalization/Modern integration processes: qualitatively new forms. Proceedings of the international scientific-practical conference Kazuma and MN them . Abylaikhan . Al- mats, 2013. – 1140s ;

20 Section 2.

provides no revenue due to lack of organizational and economic mechanisms and commercialization of technologies currently developed. The lack of examples of successful commercialization of technologies allows us to conclude that the national system of innovation lacks completeness and there exist spaces that do not allow the country to create an effective system for converting knowledge into national wealth. Examples of progressive, international experience illustrates the need for such measures, thus, both central and local government organs, should play an important role in promoting and maintaining the process of commercialization of technologies to create a flexible network consisting of many different private and government partners interacting and complementing each other.

In 2012, the innovative activity of enterprises remained at the level of 2011 and equaled to 5.7%. General expenditure on technological innovation has increased in 1.7 times, 11.5% of them are from the national budget, 47.1% — own funds of enterprises (5). According to the structure of expenditure on technological innovation, Kazakhstan performance is closer to group of “modest innovators” who have dominated the costs of purchase of machinery and equipment. Share of innovation active enterprises in Germany is — 80% in the US, Sweden, France — about 50%, in Russia — 9.1%. However, it should be understood that the business in Kazakhstan is in the process of modernization of production facilities, and the predominance of the investment method of updating technology, for it is quite natural. However, today in Kazakhstan there are no specific regulatory measures for the development of the state of demand for innovation, including through technical regulation, the public procurement system, giving special status of an innovative company. Weak demand is a key factor hindering the promotion of innovations in the country.

In turn, the government business support programs sometimes include too complex processes affecting the participation in these programs, a wide range of entrepreneurs. The country must activate innovative entrepreneurship in the modern sense of the term. For this it is necessary to improve the legislation and consider that support for innovative entrepreneurship, promote investment in innovative projects have a large multiplier effect of insulating because they accelerate the growth of IT sector, as well as contribute to the growth and effectiveness of related industries and the whole economy. In addition, the current status of development of regional innovation systems does not provide shaping of innovative companies. Creating a full- regional innovation systems in Kazakhstan will allow to focus on the development of a particular region, taking into account its specific, comprehensive approach to the problems of local businesses to work more closely with entrepreneurs, scientists and inventors. This generally gives a significant effect in increasing innovation across the country.

One of the main directions of development and stimulation of innovative activity is the creation of innovative infrastructure. At the same time, limiting factor is the lack

Innovations 21

of easy access to scientists and innovators elements of innovational infrastructure, as well as instruments of state support of innovation activity. The most promising elements of infrastructure, such as shown by international practice, are industrial parks, innovation and technical centers, business incubators, etc. Today in Kazakhstan, functioning 9 commercialization offices, created eight regional industrial parks, 4 of sectorial design offices, 2 Technology Transfer Centre in 2007, was to open a Special Economic Zone “innovation park “Alatau”.” In addition, to increase access to finance was created four domestic venture capital funds.

For the development of innovation and Kazakhstan needs strengthening integration into the global innovation system. Kazakh scientists and innovators have limited participation in international scientific and business projects, foreign services and capital provided by international development institutions and investors. To activate the new policy of development of innovations should be actively involved in large-scale international scientific researcher projects. Particularly promising and effective should be scientific partnership of Kazakhstan within the EEA. Such partnerships may be in the form of innovative clusters, combining in various combinations: industrial enterprises, research institutes and universities to jointly achieve specific scientific and technical results.

In addition, innovative development, and the importance of the implementation of the project of EXPO-2017, including the following priorities: the creation of innovation clusters; turning area of EXPO-2017 as a platform for public-private partnership. Improving competitiveness through cluster initiatives becomes a basic element of development strategies, the vast majority of countries around the world.

The analysis showed that the high competitiveness of the countries, where implemented of cluster initiatives, based on the strong positions of individual clusters, locomotives competitiveness. Actively in the process of cluster formation in South- East Asia and China in particular, in Singapore (petrochemical), Japan (car manufacture). In China today, there are more than 60 special zones — clusters in which to contain about 30,000 employees in firms with 3.5 million people and the level of sales of approximately $200 billion dollars a year. To do this, Kazakhstan adopted a new law “On state support of industrial innovation” on January 9, 2012. Law provides measures of direct financial state support of: financing, including co-financing, industrial and innovative projects, lease financing, guarantee and surety ments borrowing, lending through financial institutions, subsidizing interest rates on loans, investments in authorized capital, as well as indirect measures aimed at stimulating industrial innovation activities. The law considerable attention to the development of innovative clusters.

It should be noted that the development of cluster initiatives will allow more than two times increase in export volumes, for example, production of agricultural raw

22 Section 2.

materials. For this it is necessary to carry out joint development of export infrastructure and a policy of protectionism for agricultural products on the territory of the Member States of the CIS, EEC and the SES, activating the foreign office of the Republic of Kazakhstan to expand the markets for agricultural products and processed products, especially in China, Afghanistan, Pakistan, Egypt.

Noteworthy is China’s experience in dealing with these issues. China’s cooperation with many countries facilitates the introduction of foreign advanced technology, the acquisition of skills in management, stimulated the development and improvement of the clusters as a whole. Chinese enterprises are supported, and first entered the market premium paid 10 million Yuan. Stimulated the formation of organizational structure of industrial clusters based on small and medium enterprises expands the international market, deepening international cooperation. Clusters help in the field to adopt its brand in the international market, stimulated them to exit outside the domestic market.

As shown by the success of the developed world, leaders in the growth of competitiveness of clusters are those that rely on the model of the “triple spiral” — government partnership, business and science. This spiral is a mechanism for achieving synergies and continuous updates accumulation knowledge base in the knowledge economy and gives special stability and mobility in the global competition 1. Personnel policy plays a special role in the development of innovative development processes and implementation of tasks in PAIID. Need to move away from the straight-line method of innovative trends and actively integrate into the international projects using triple synthesized model. When this needs Dimo — create innovation clusters in the nanotechnology industry and free trade zones. Conditions for the establishment and development Nano production platform should be provided by government agencies to provide maximum support for the future of high-technology business.

Moving along the planned trajectory is necessary to determine the possibility of staff training for research, development and production in this area, possibly R&D in selected product lines. Prioritize and identify opportunities for development and production of required products in the profile businesses. This task is to build the cluster members to meet the challenges of existing and potential consumers.

To conclude, the development of innovative capacity in Kazakhstan needs to change the structure of national production, increased participation in the international division of labor, to develop new markets, etc. Training of highly qualified managers, creating a network of professional regional teams score the specifics of the national economy in terms of its innovative features and prospects are the most important objectives of innovation policy at the present stage.

1 State Program on Forced Industrial-Innovative Development of Kazakhstan for 2010–2014 . Approved by Presidential Decree of March 19, 2010 № 958.

Innovations 23

Reference:1. Bell D. The cultural contradictions of capitalism. – N.Y.: Basic Books, 1976.2. Onaeva BT, Muhanov AH Formation of innovative potential in the socio- eco-

nomic system of Kazakhstan/Proceedings of the International Scientific Confer-ence «Human capital in Kazakhstan: state and prospects for growth,» Part 1. February 22, 2013. Astana, Kazakhstan – 414c.

3. Report on the development of information technology, 2012 – The World Eco-nomic Forum.

4. www.stat.fi/en – Finland ‘s statistical.5. Kabdullina G.K. Development of innovative processes in Kazakhstan/Proceed-

ings of the International Conference «Human capital in Kazakhstan: state and prospects of growth» Part 1, 22 February 2013. Astana, Kazakhstan – 414c. Sta-tistical Yearbook «Kazakhstan in 2012.» Astana, 2013.

6. JA Schumpeter Theory of Economic Development: A Study of entrepreneurial profits, capital, credit, interest and cycle conditions: Per. with it. – M., 1982.

7. Hicks. Robert Solow. The theory of economic history. MA Economics, 2003.8. EMPA SS Innovative Kazakhstan’s economy in terms of integration and global-

ization/Modern integration processes: qualitatively new forms. Proceedings of the international scientific-practical conference Kazuma and MN them. Abylai-khan. Al-mats, 2013. – 1140s.

9. State Program on Forced Industrial-Innovative Development of Kazakhstan for 2010–2014. Approved by Presidential Decree of March 19, 2010 № 958.

24 Section 3.

Section 3.Information technology

Brusnikin Roman Mikhailovich, Semenov Collegeof Economy and Management, Deputy Director of Teaching


Expert Systems in Law

Брусникин Роман Михайлович, Семеновский колледж экономики и менеджмента, заместитель директора по учебной работе


Экспертные системы в правоохранительной деятельности

Наиболее известным и распространённым видом интеллектуальных систем в условиях современной информатизации общества являются экспертные систе-мы. Поэтому, как и любые другие системы, они имеют ряд своих особенностей:

— экспертные системы ориентированы на решение широкого круга задач в неформализованных областях, на приложения, которые до недавнего времени считались малодоступными для вычислительной техники;

— с помощью экспертных систем специалисты, не знающие программиро-вания, могут самостоятельно разрабатывать интересующие их приложения, что позволяет резко расширить сферу использования вычислительной техники;

— при решении практических задач экспертные системы достигают резуль-татов, не уступающих, а иногда и превосходящих возможности людей-экспертов, не оснащённых ЭВМ.

В настоящее время широкое применение экспертные системы получили в юриспруденции, медицине, математике, машиностроении, химии, геологии, вычислительной технике, бизнесе, законодательстве, обороне и т. д.

Создание экспертных систем обусловлено решением широкого круга про-блем в таких областях, как:

— прогнозирование — проектирование возможных последствий конкрет-ной ситуации;

Information technology 25

— диагностика — определение причин неисправностей в сложных ситуа-циях на основе наблюдаемых симптомов;

— проектирование — нахождение конфигурации компонентов системы, которая удовлетворяет целевым условиям и множеству проектных ограничений;

— планирование — разработка последовательности действий для достиже-ния множества целей при данных начальных условиях и временных ограничениях;

— мониторинг — сравнение наблюдаемого поведения системы с её ожида-емым поведением;

— инструктирование — помощь в образовательном процессе по изучению технической области;

— управление — управление поведением сложной среды.Таким образом, проблема разработки и использования экспертных систем

является весьма актуальной в современном обществе.Экспертные системы в области права — это системы, в которых на основе

специально систематизированной правовой информации решаются конкретные задачи юридической практики. Эти системы при решении определенных групп задач могут заменить собой специалиста. Используя знания экспертов, заложенные в информационный банк данных, они объясняют, аргументируют и делают выводы.

Функционирование экспертной системы связано с решением трех основных проблем:

— проблемы передачи знаний от человека компьютерной системе;— проблемы представления знаний, то есть реконструирования массива

знаний в определенной правовой области и представления его как структуры знаний в памяти компьютера;

— проблемы использования знаний.В настоящее время можно выделить несколько наиболее распространенных

автоматизированных информационных систем и банков криминальных данных:1. Пулегильзотеки — для идентификации оружия по пулям и гильзам.2. Дактилоследотеки — для анализа снятых на дактилокартах отпечатков паль-

цев с места происшествия. Из отечественных дактилоскопических систем наиболее известны «Папилон» и «Сонда-Фрес», которые сейчас активно внедряются в ОВД.

3. «Следотеки» для исследования следов обуви. Эта важная экспертиза в России развита недостаточно, хотя имеются некоторые системы для анализов следов, например, «Обувь», и «Сапог». Для анализа используется кодирование элементов подошв обуви и рельефа рисунка.

4. Анализ шрифтов машинописных текстов, в основном ориентированный на шрифты пишущих машинок различного производства.

Также имеется и ряд других баз данных криминалистического профиля, таких как:— анализ взрывчатых веществ;

26 Section 3.

— анализ автоэмалей;— анализ стекол автомобильных фар;— анализ бумаги;— анализ металлов и сплавов и др.Успешное применение новых информационных технологий наблюдается

и в автоматизации судебно-фоноскопических экспертиз. Типичные задачи, ре-шаемые с помощью данных информационных технологий:

— идентификация личности по речевому сигналу;— обнаружение монтажа фонограмм;— идентификация звукопроизводящих объектов;— удаление звуковых помех и шумов при распознавании звуков (речи);— распознавание содержания речи по сильно искаженной фонограмме;— распознавание копий и оригиналов фонограмм.Экспертные правовые системы создаются для автоматизации работы эксперта-

криминалиста. Они, как и экспертные системы любого назначения — системы ис-кусственного интеллекта, включающие базу знаний, правила вывода и механизм вы-вода. С помощью данных систем распознаются криминальные ситуации, находятся возможные направления их расследования, даются практические рекомендации.

Знания, используемые в экспертной правовой системе, складываются из фактов, убеждений и правил, а базу знаний составляет информация о пред-мете расследования в данный момент, которая создается на основе исследова-ний в данной конкретной области и опыта специалистов. База содержит на-бор правил и факты в виде объектов, атрибутов и условий. Учитываются также ограничения на достоверность фактов. База знаний формируется специали-стами в соответствующей области и при функционировании может активно использовать базы данных. Чтобы ускорить и упростить создание баз знаний, существуют экспертные оболочки.

В правоохранительной деятельности экспертные системы используются, в ос-новном, в следственной практике. Так экспертная система «Блок», предназна-ченная для борьбы с экономическими преступлениями, позволяет расследовать хищения в строительстве с использованием экономических, технологических, товароведческих, бухгалтерских, оперативных материалов и признаков, а также данных о лицах и документах в этой области. Экспертная система «Автоэкс» предназначена для экспертизы дорожно-транспортных происшествий и позволя-ет, например, установить, мог ли водитель транспортного средства предотвратить происшествие.

Новым классом автоматизированных информационных систем являются си-стемы поддержки принятия решений, которые представляют собой объединение АИС и экспертной системы.


Для автоматизации судебно-экспертных исследований требуется использо-вание экспертных систем и систем искусственного интеллекта. Поэтому в этой области можно выделить следующие разделы.

Автоматизация сбора и обработки экспериментальных данных, полученных при расследовании, с использованием современных научно-технических спосо-бов. Для этого могут использоваться измерительно-вычислительные комплексы на базе измерительных приборов и компьютеров. Для анализа данных использу-ются технологические банки данных.

Создание банков данных и АИПС по конкретным объектам экспертизы, напри-мер, «Металлы», «Автоэмали», «Волокно» (текстиль), «Красители» (волокна), «Помада» (губная), «Бумага», «Оружие», «Наркотические средства». Эти АИПС могут работать самостоятельно или совместно с другими информационно-вычисли-тельными комплексами. Так, например, имеются АИПС по взрывчатым веществам гражданского и военного применения, а также боеприпасам (можно определять состав, марку взрывчатых веществ по экспериментальным данным); банки данных «Модель оружия-гильзы» (можно найти тип оружия по пуле или гильзе).

Системы анализа изображений, к которым относятся почерки, подписи, отпечатки пальцев, следы обуви, следы от пуль, портреты. Самые значительные проблемы в данных системах — это фотороботы для реконструкции лица, реконструкция лица по черепу.

Вспомогательные расчеты и модели — моделирование криминальных ситуа-ций (пожаров, взрывов, аварий, дорожно-транспортных происшествий) в зависи-мости от условий (где возникают, как развиваются). Для различных версий иногда полезно использовать мультипликацию, это помогает составить план расследова-ния. С помощью расчетов можно отличать самодельное оружие от боевого и т. д.

Автоматизированное решение экспертных — этой цели служат системы под-держки судебной экспертизы (СПСЭ). С их помощью можно провести иссле-дование и оценку вещественных доказательств, подготовить и сформулировать экспертное заключение. Примерами могут служить СПСЭ:

•  «ЭВРИКА» (экспертиза и выдача результатов исследования кабелей), работающая в диалоговом режиме;

•  «Кортик» — экспертиза холодного оружия;•  «Балэкс» — баллистическая экспертиза;•  «Наркоэкс» — экспертиза наркотических веществ и многие другие.Принцип работы всех СПСЭ — ответ эксперта на вопросы компьютера.

В случае неоднозначности рекомендаций СПСЭ решение принимает эксперт по своим убеждениям.

В сфере ответственности за свои действия следует отметить Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 1-ФЗ «Об электронной цифровой подписи», целью которого является обеспечение правовых условий использования электронной

28 Section 3.

цифровой подписи в электронных документах, при соблюдении которых элек-тронная цифровая подпись в электронном документе признается равнозначной собственноручной подписи в документе на бумажном носителе. Действие дан-ного Федерального закона распространяется на отношения, возникающие при совершении гражданско-правовых сделок и в других предусмотренных законо-дательством Российской Федерации случаях.

Наибольший прогресс среди компьютерных информационных систем отмечен в области разработки экспертных систем, которые основаны на использовании искус-ственного интеллекта. Поэтому рассматриваемый вопрос в настоящее время очень актуален и требует особого внимания со стороны специалистов IT-технологий.

Список литературы:1. Гаврилов О. А. Интеллектуальные системы и технологии в правовой сфе-

ре//НТИ – Сер. 1. – 1993, № 11.2. Информатика и информационные технологии: учеб. пособие/И. Г. Лесничая,

И. В. Миссинг, Ю. Д. Романова, В. И. Шестаков; под общ. ред. Ю. Д. Романо-вой. – 2-е изд. – М.: Эксмо, 2006. – 544 с.

Shipitsyna Anastasiya Andreevna, Vyatka State University,Student, Faculty of Automation and Computer Engineering

Email: [email protected] Vasiliy Yurevitch, Vyatka State University,

Ph. D. Associate Professor,Department of computer

An approach to designing intelligent test systems

Шипицына Анастасия Андреевна, Вятский Государственный университет, студент, факультет автоматики и вычислительной техники

Email: [email protected]Мельцов Василий Юрьевич, Вятский Государственный университет,

кандидат технических наук, доцент кафедры ЭВМ

Об одном подходе к проектированию интеллектуальных тестовых систем

В современной системе образования происходит повсеместное внедрение и использование тестовых методов для контроля знаний, которые позволяют бы-


стро оценить уровень знаний учащихся. Наряду с учебными заведениями, тести-рование и различного рода интерактивные опросы часто проводятся и в бизнес-среде — в ресурсных центрах, при групповой работе с партнёрами и клиентами, на различных конференциях и семинарах. При этом к системам для тестирова-ния и опроса выдвигаются противоречивые требования. С одной стороны, они должны быть максимально гибкими и давать возможность отвечать на тестовые задания различного типа и разной степени сложности. С другой стороны, си-стемы для тестирования обязаны быть лёгкими в использовании и надёжными в эксплуатации, вопросы и ответы должны быть четкими и понятными по содер-жанию. Работа с системой не должна отвлекать от сути опроса и при этом иметь интуитивно понятный интерфейс.

В центрах подготовки персонала и учебных заведениях развитых стран ис-пользуется широкий спектр автоматизированных контрольно-обучающих про-граммных систем (АКОПС), которые можно классифицировать по следующим основным признакам.

По режиму работы различают однопользовательские и многопользователь-ские АКОПС. Последние базируются на сетевом программном обеспечении и оборудовании.

По назначению можно выделить информационно-обучающие, контролирую-щие и универсальные системы. Первые предназначены для передачи обучаемым определенного объема знаний и/или умений; вторые — для проверки знаний обучаемых. Универсальные системы выполняют как обучение, так и контроль.

По особенностям реализации можно выделить аппаратные системы, для которых требуется специальное оборудование, и чисто программные системы, работающие на ЭВМ общего назначения.

По отношению к изучаемой предметной области автоматизированные контроль-но-обучающие системы могут являться инвариантными или ориентированными на один предмет. В инвариантных системах предусматривается отделение учебных материалов от инструментальной системы (оболочки), и обычно имеются средства для создания или модификации информации. В отличие от них системы второго типа ориентированные на один предмет, и не имеют средств для смены наполнения.

Серьёзным недостатком современных систем тестирования является элемент случайности, когда учащийся может «угадать» верный ответ, так как все вопросы в тесте (или большая их часть) являются вопросами закрытого типа. Кроме того, многие задания выполняются за счёт сообразительности испытуемого, поскольку ответы уже написаны в тесте. Большинство традиционных систем, использующих вопросы открытого типа, весьма ограничены в плане адекватной оценки смысла от-вета обучаемого. Например, современные средства тестирования требуют от про-веряемого полного совпадения не только самих слов, но и их порядка в ответе.

30 Section 3.

Становится понятно, что идеальная тестирующая система должна быть в вы-сокой степени интеллектуальной, чтобы в режиме диалога распознавать не только ответы испытуемого, но и в зависимости от содержания ответа определять сте-пень их правильности, выбирать дальнейшие задаваемые вопросы, касающиеся любых аспектов изучаемого курса, формулировать рекомендации по исправле-нию выявленных пробелов в знаниях тестируемого. Построение таких интеллек-туальных систем в настоящее время затруднено, так как для этого нужно, чтобы система обладала возможностями обработки информации и объемом памяти, по крайней мере, соизмеримыми с характеристиками человеческого мозга. По-этому пока основное внимание разработчиков сосредоточено на поиске и отладке формальных способов общения тестируемых с ЭВМ, например, с помощью язы-ков, близких к естественному языку.

В работе предлагается новый подход к созданию компьютерных тестирующих систем на основе аппарата логического вывода, используемого в системах обра-ботки знаний и экспертных системах. Подобные системы позволят распознавать вводимый испытуемым текст с учетом его семантики и выставлять оценку в за-висимости от релевантности данного текста относительно правильного ответа.

Главными компонентами во всех интеллектуальных АКОПС являются: линг-вистический (или лексический) процессор, база знаний и машина логического вывода (МЛВ).

Лингвистический процессор позволяет выделить смысл входного высказы-вания, вводимого пользователем, и преобразовать предложения на естественном языке во внутренний язык системы. Разбор текста на естественном языке состоит из трёх основных этапов: морфологический анализ, синтаксический анализ и се-мантический анализ.

Одной из наиболее важных задач при разработке интеллектуальной системы яв-ляется преобразование знаний эксперта в форму, позволяющую представить их в базе знаний (БЗ). Первое, на что следует обратить внимание при выборе модели знаний — это возможность осуществления логического вывода, его достоинства и недостат-ки для конкретного способа представления. Если используется логическая модель, то наиболее эффективно реализовать механизм дедуктивного логического вывода. А для альтернативных способов представления данных и знаний обычно применяют механизм поиска решения в сети фреймов или семантической сети.

Машина логического вывода (интерпретатор) играет очень важную роль в интеллектуальных тестирующих системах. Машина логического вывода — это механизм рассуждений, оперирующий знаниями и данными из рабочей памяти с целью получения новых знаний. Она производит анализ введённого пользова-телем ответа, основываясь на знаниях, заложенных в базу преподавателем-экс-пертом.


Машина логического вывода может реализовывать рассуждения в виде де-дуктивного вывода (прямого, обратного, двунаправленного), нечеткого вывода, вероятностного вывода, процедуры унификации, поиска решения с разбиением на последовательность подзадач, ассоциативного поиска с использованием ней-ронных сетей и т. д. Механизм вывода выполняет три основные функции:

— просмотр существующих правил в базе знаний и фактов в рабочей памяти;— определение порядка просмотра и применения правил в ходе логического

вывода;— добавление в рабочую память новых фактов, а в БЗ новых знаний.Поэтому интерпретатор всегда содержит компоненту вывода и управляющую

компоненту. Действие компоненты вывода основано на применении правила ло-гического вывода — Modus Ponendo Ponens. Если в рабочей памяти присутствует истинный факт А и в базе знаний существует правило вида «Если А, то В», то факт В признается истинным и заносится в рабочую память. Такой вывод легко реализу-ется на ЭВМ, однако при этом часто возникают проблемы, связанные с распознава-нием значений слов, а также с тем, что факты могут иметь внутреннюю структуру, и между элементами этой структуры возможны различного рода связи.

В общем виде цикл работы машины логического вывода представлен на рисунке 1.

Сопоставление Конфликтное множество

Критерий выбора

Разрешение конфликта

Рабочая память (база

данных)

База знаний

Выполняемое

правило Действие

Рисунок 1. Цикл работы машины логического выводаПоскольку механизм вывода работает циклически, существует несколько спо-

собов завершения цикла: исчерпание всех правил из базы знаний, выполнение некоторого условия, которому удовлетворяет содержимое рабочей памяти (на-пример, появление в ней какого-то образца), либо комбинация этих способов.

32 Section 3.

Так как в качестве основного метода вывода в разрабатываемой интеллекту-альной АКОПС предлагается использовать высокопроизводительный метод де-ления дизъюнктов 1, то наиболее подходящими моделями знаний являются логика высказываний и логика предикатов первого порядка.

Высказыванием называется предложение, относительно которого имеет смысл утверждать истинно (Т) оно или ложно (F). Из простых высказываний можно составить более сложные. В свою очередь, сложные высказывания можно разделить на простые, связанные между собой с помощью слов: И, ИЛИ, НЕ, ЕСЛИ — ТО. Элементарными (простыми) называются высказывания, которые нельзя разделить на части. Исчисление высказываний составляет основу логики предикатов первого порядка.

Предложения, полученные в результате работы лингвистического процессора системы, содержат кванторы «всеобщности» и «существования». Для их обра-ботки будем использовать модуль сколемовского преобразования. В данном моду-ле происходит избавление от кванторов и представление семантических структур в виде секвенций, следующего вида:

1 → ¬F1 v ¬F2 v … v ¬Fn v G1 v G2 v … v Gm,

где правая часть формулы является дизъюнктом, состоящим из предикатов Fi и Gj с отрицанием или без него. Левая часть формулы свидетельствует об истинности правой части на всем наборе значений переменных, входящих в состав предикатов Fi и Gj.

Множество исходных посылок состоит из набора правил и фактов. Под пра-вилом понимается любая секвенция, состоящая более чем из одного предиката. Секвенция, включающая в свой состав только один предикат, называется фактом.

На данный момент программа имеет возможность адекватно оценивать от-веты пользователя, состоящие из одного предложения и имеющие формат «Дайте определение понятию…». В качестве примера можно рассмотреть следующее определение: «Вычислительная система — это набор аппаратных и программных средств, предназначенных для решения определенного класса задач».

В результате преобразования предложения в логику предикатов первого по-рядка оно будет записано следующим образом:

P (A) → D (B) & O (C) & O (E) & D (F) & D (K) & O (G) & D (M),где предикаты P, D, O означают члены предложения подлежащее, дополнение и определение соответственно. Константы определяются следующим образом: A — вычислительная система, B — набор, С — аппаратные, Е — программные, F — средства, К — для решения, G — определенные, М — задачи.

1 Страбыкин Д. А. Метод логического вывода модифицируемых заключений.//Изв. РАН. Теория и системы управления. – 2008. № 2.– С. 89–95.


Предложение, преобразованное к виду секвенции, записывается следующим образом:

1 → ¬P (A) v (D (B) & O (C) & O (E) & D (F) & D (K) & O (G) & D (M)),Из данного эталонного ответа будут образовано исходное правило базы зна-

ний или несколько правил в случае использования коэффициентов релевантности для синонимов всех литералов базового правила.

В дальнейшем предполагается расширить типы вводимых пользователем от-ветов на естественном языке и решить проблему использования специальных ред-коупотребимых терминов, не заложенных в известные лингвистические языки.

К сожалению, несмотря на значительные результаты фундаментальных на-учных исследований и практических разработок в области компьютерной линг-вистики, искусственного интеллекта, нейронных сетей и других подходов, про-блема понимания компьютером естественного языка остается ещё чрезвычайно далека от своего решения, поскольку язык является открытой и развивающейся системой знаний, в которой смыслы понятий образуются и исчезают, динами-чески взаимодействуют друг с другом, противоречат одно другому, уточняют и детализируют друг друга и т. п.

Несмотря на отмеченные недостатки, интеллектуальные системы тестирова-ния позволяют непосредственно учитывать семантику ответа, значительно эко-номить время при проверке знаний, повышают оперативность статистической обработки результатов, обеспечивают равноправие всех участников процедуры оценки знаний, а также дают возможность ведения диалога с пользователем с пе-рехватом инициативы.

Список литературы:1. Тельнов Ю. Ф. Интеллектуальные информационные системы./М.: Москов-

ский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права. 2002. – 118 с.

2. Страбыкин Д. А. Метод логического вывода модифицируемых заключений [Текст]/Страбыкин Д. А., Томчук М. Н.//Изв. РАН. Теория и системы управления. – 2008. № 2.– С. 89–95.

3. Meltsov V. Yu. High-performans systems of deductive inference: Monograf. – Yelm, WA, USA: Science Book Publishing House, 2014. – 216 p.

34 Section 3.

Skripnikova Tatyana Igorevna, East Kazakstan StateTechnical University named after D. Serikbayev,

student, the Faculty of Information Technologies and Energy,E-mail: [email protected]

Tlebaldinova Aizhan Soltangalievna, East Kazakstan StateTechnical University named after D. Serikbayev

postgraduate student, the Faculty of Information Technologies and Energy,E-mail: [email protected]

Design stages of functioning of a license plate recognition system

Скрипникова Татьяна Игоревна, Восточно-Казахстанский государственный технический университет имени Д. Серикбаева,

студентка, факультет информационных технологий и энергетикиE-mail: E-mail: [email protected]

Тлебалдинова Айжан Солтангалиевна, Восточно-Казахстанский государственный технический университет имени Д. Серикбаева,

докторант, факультет информационных технологий и энергетики, E-mail: [email protected]

Проектирование этапов функционирования системы распознавания номерных знаков

Под системой автоматического распознавания номерных знаков (Automatic Number Plate Recognition, ANPR) подразумевается программный или аппаратно-программный комплекс, который реализует алгоритмы автоматического распоз-навания номерных знаков для регистрации событий, связанных с перемещением автомобилей, т. е. для автоматизации ввода данных и их последующей обработки. Строго говоря, ANPR-система — это комплекс, который регистрирует проезд транспортного средства, считывает его регистрационный номерной знак и вы-водит его в ASCII-формате в систему обработки данных.

В основе любой системы распознавания автомобильных номерных знаков ле-жат алгоритмы распознавания. Распознавание автомобильных номерных знаков является нетривиальной задачей из области компьютерного зрения и искусствен-ного интеллекта. Используемые алгоритмы локализации номерного знака и его распознавания, как правило, являются коммерческой тайной и не публикуются. Лишь немногие компании называют их типы и публикуют последовательность действий, но не полный алгоритм.


Целью данной работы является проектирование и описание основных этапов системы распознавания номерных знаков до необходимого уровня детализации.

Значительный вклад в итоговый результат вносит репрезентативность дан-ных: вследствие неидеального оборудования видео захвата и плохих условий съемки получаются изображения различного качества. Типовыми проблема-ми изображений являются наличие шума, получение смазанного изображения и неравномерное освещение. Это обуславливает необходимость проведения до-полнительной предобработки изображения до того, как оно будет передано ме-ханизму распознавания. Такие меры неизбежно сказываются на скорости работы системы, так как затрачиваются дополнительные ресурсы.

Другим ограничением выступает общая производительность оборудования, на котором может размещаться программный комплекс проектируемой системы. Конфигурация влияет на функционирование и производительность компьютера, и как следствие на производительность проектируемой системы.

Общая картина процесса распознавания номерных знаков такова: видео-данные поступают со статической видеокамеры, установленной по направлению движения автомобилей, затем осуществляется выделение объектов интереса и от-слеживание их движения и действий для последующего анализа. После выделения необходимых объектов, осуществляется поиск и локализация номерного знака. Далее символы номерного знака сегментируются и распознаются.

Обобщенная схема функционирования системы представлена с помощью контекстной диаграммы IDEF0 на рисунке 1 и является верхним уровнем иерар-хии функциональной модели. Данное представление является наиболее общим и подлежит дальнейшей декомпозиции.

Рисунок 1. Контекстная диаграмма процесса распознавания

36 Section 3.

Видеопоток с камеры наблюдения выступает в роли информации, которая используется функциональным блоком для получения результата. При этом функ-циональный блок руководствуется некоторыми правилами и общепринятыми нормами.

Стандарты номерных знаков утверждаются Министерством внутренних дел Республики Казахстан. В настоящее время на территории республики для на-селения действуют знаки двух видов, при этом постепенно производится пере-ход на знаки нового образца, описанные приказом Министра внутренних дел РК «Об утверждении образцов государственных регистрационных номерных знаков транспортных средств» 1. Подробнее внешний вид номерных знаков ре-гулируется техническими условиями «Знаки государственные регистрационные номерные со световозвращающей поверхностью для механических транспортных средств и их прицепов и заготовки для знаков.» 2.

Формат видеопотока зависит от модели камеры и, в некоторых случаях, ее на-строек. Система не ограничена одним форматом видеопотока и способна разделять на кадры видео распространенных форматов, закодированных кодеками H.264, FFmpeg MPEG-4, Xvid, Cinepak и, при должной настройке, многими другими.

Ресурсами, которые выполняют работу в функциональном блоке, являются алгоритмы распознавания.

Выходами системы являются распознанные номера, представленные в виде текстовой информации, также неизбежна обработка нерелевантной графической информации. Однако количество информации, обрабатываемой на каждом этапе, снижается благодаря многоэтапной структуре модуля локализации номерного знака, описанной далее.

Диаграмма декомпозиции первого уровня, которая описывает общий ход работы системы, представлена на рисунке 2. В соответствии с первым принци-пом системного анализа, она позволяет решение трудной проблемы выполнять путем разбиения её на множество более мелких независимых задач, легких для понимания и решения.

Логически исследуемый процесс можно разделить на пять подпроцессов:•  выделение кадра;•  предварительная обработка кадра;•  выделение переднего плана;

1 Приказ Министра внутренних дел Республики Казахстан от 16 июля 2012 года № 400 «Об утверждении образцов государственных регистрационных номерных знаков транспортных средств». 16 июля 2012 года г.

2 Знаки государственные регистрационные номерные со световозвращающей поверхностью для механических транспортных средств и их прицепов и заготовки для знаков. Технические условия. 2012 г. СТ РК 986–2012.


•  поиск области интереса;•  распознавание символов.Рассмотрим каждый из приведенных на рис. 2 этапов более подробно.

Рисунок 2. Общий алгоритм локализации номерного знакаПодпроцесс выделения кадра устанавливает взаимодействие с источником ви-

део-потока, определяет формат видео, технические характеристики используемой камеры, выделяет из видео-потока кадры, передавая их следующему подпроцессу.

Подпроцесс предварительной обработки устраняет шумы, повышает резкость, улучшает освещенность в зависимости от погодных условий и вычисленных ме-трик изображения. Он работает с кадром исходного видео и передает обрабо-танный кадр далее по цепочке.

Подпроцесс выделения переднего плана производит выделение областей в видео, содержащих своей частью номерной знак. Под этим подразумевается поиск дви-жущихся объектов (автомобилей) и передача их изображения следующему под-процессу, Так как в поле зрения камеры могут находиться несколько автомобилей, на выход передается не один регион исходного изображения, а массив регионов.

Подпроцесс поиска области интереса производит поиск региона, непосред-ственно отображающего пластину с номерным знаком. При этом уделяется особое внимание форме пластины, установленной стандартами номерных знаков. Алго-ритмы, работающие на данном этапе, теоретически могут указать несколько об-ластей автомобиля как потенциально содержащие номерной знак, соответственно на выход подается массив прямоугольных фрагментов изображения автомобиля.

Подпроцесс распознавания символов преобразует графическое изображение сим-волов в текстовое, сверяет полученную строку с шаблоном типового номера, реги-стрирует эти данные в базе данных, с указанием места и времени регистрации номера.

38 Section 3.

Не менее важным положением в отношении проектируемой системы явля-ется то, что система автоматического распознавания автомобильных номеров с поточного видео относится к классу систем реального времени. Это означает, что правильность ее функционирования зависит не только от логической кор-ректности вычислений, но и от времени, за которое эти вычисления выполняются. Время, затрачиваемое на распознавание отдельного кадра, является критичным и определяет, удовлетворяет ли текущий режим функционирования требовани-ям системы реального времени. В целях повышения производительности имеет смысл использовать параллельные вычисления там, где это возможно. Следова-тельно, модуль локализации должен содержать как можно большее количество операций, которые поддаются распараллеливанию.

Таким образом, большое значение имеет нахождение оптимума в процессе рас-познавания, который с одной стороны обеспечивает требуемый уровень достоверно-сти, а с другой — высокую производительность. В результате возникает объективная необходимость контроля и управления процессом распознавания во время функцио-нирования всей системы. Это возможно только при разработке адаптивной системы управления процессом распознавания автомобильных номеров в реальном времени. Это накладывает на модуль локализации номерных знаков ограничения в том плане, что для выполнения каждого этапа обработки изображения должен наличествовать набор алгоритмов, различающихся по отношению «производительность — каче-ство» и условиям применения. Различные методы, тем не менее, должны быть со-вместимы друг с другом по входным и выходным данным.

Для того чтобы описать сервисы, предоставляемые системой, построим диа-грамму вариантов использования, представленную на рисунке 3. Для этого пред-ставим проектируемую систему в виде множества сущностей или актеров, взаимо-действующих с системой с помощью вариантов использования. При этом актером называется любая сущность, взаимодействующая с системой извне. В данном случае это люди — администратор и дежурный, и множество модулей системы. Администратор оказывает воздействие на настройку и установку аппаратного и программного обеспечения. Дежурный необходим для привнесения челове-ческого фактора в процесс распознавания — проверки распознанных номеров и применения информации о них по назначению в зависимости от предприятия, на котором применяется система. В свою очередь, модули системы непосред-ственно влияют на процесс распознавания. Сначала они получают информацию об общих параметрах системы, затем обрабатывают видеопоток и предоставля-ют информацию о распознанных номерах в текстовом виде для использования в бизнес-процессах организации. При этом у дежурного имеется возможность сравнить графическое изображение номера с текстовым представлением и скор-ректировать его.


Рисунок 3. Варианты использования системыТаким образом, с помощью диаграмм IDEF0 нулевого и первого уровня

и UML-диаграммы вариантов использования создана модель разрабатываемой системы, описаны ее функции, этапы их выполнения и сценарии использования различными видами актеров.

При разработке системы распознавания номерных знаков важно понимать, каким показателям качества она должна удовлетворять 1. На сегодняшний день выработаны определенные стандарты тестирования систем распознавания с ис-пользованием многокритериального показателя качества 2. Случаи некорректного распознавания классифицируются как:

— ошибочное узнавание, т. е. все неправильно распознанные номера, кото-рые могут существовать и присутствовать в базах данных, в т. ч. такие номера, где распознаны несуществующие на данный момент коды регионов, поскольку они могут в будущем появиться;

— ошибки, т. е. все неправильно распознанные номера (фрагменты номеров или целые номера с добавленными символами, со знаками сомнения или без), которые не могут существовать и присутствовать в базах данных);

— ложные распознавания, т. е. номера, которые были распознаны там, где их нет (решетки радиатора, надписи на проезжающем транспорте, блики на дороге и т. д.).

На основе этой классификации для тестирования систем распознавания наи-более часто используются следующие критерии:

1 Мурыгин К. В. Концепция системы автоматического распознавания номерных знаков автомобилей//Искусственный интеллект. – 2012. – № 4. – С. 220–226.

2 [Электронный ресурс]. – Режим доступа свободный: http://www.recognize.ru/test; [Электронный ресурс]. – Режим доступа свободный: http://www.iss.ru/company/publicity/news/2072.

40 Section 3.

— вероятность безусловного распознавания — вероятность полного со-впадения цифробуквенной последовательности распознанного системой номера с номером из эталонного протокола, когда ему соответствует только один номер журнала системы;

— вероятность условного распознавания — вероятность полного совпаде-ния цифробуквенной последовательности распознанного системой номера с но-мером из эталонного протокола, когда ему соответствует хотя бы один номер журнала системы, при этом допускается несколько отличающихся версий номера;

— вероятность ошибочного узнавания — несовпадение цифробуквенной после-довательности распознанного системой номера с номером из эталонного протокола, при этом распознанный номер может существовать и присутствовать в базах данных.

В это число включаются один или несколько распознанных номеров из журна-ла системы, отличающиеся от соответствующего номера из эталонного протокола хотя бы одним символом. К числу ошибок относятся неправильно распознанные символы, отсутствующие на нужном знакоместе символы, лишние символы;

— вероятность ошибки — несовпадение цифробуквенной последователь-ности распознанного системой номера с номером из эталонного протокола, при этом распознанный номер не может существовать и присутствовать в базах данных. В это число включаются один или несколько распознанных номеров из журнала системы, отличающиеся от соответствующего номера из эталонного протокола хотя бы одним символом. К числу ошибок относятся неправильно распознанные символы, отсутствующие на нужном знакоместе символы, лишние символы;

— вероятность пропуска — вероятность отсутствия распознанного номера в журнале системы при наличии номера или отметки об автомобиле без номера в эталонном протоколе, т. е. пропущенный системой автомобиль;

— вероятность ложного распознавания — вероятность наличия распознан-ного номера в журнале системы при отсутствии номера или отметки об автомо-биле без номера в эталонном протоколе, т. е. запись в журнале системы распоз-навания, не относящаяся к номерам автомобилей.

В статье описаны основные этапы системы распознавания номерных знаков до необходимого уровня детализации: выделение кадра, предварительная обра-ботка кадра, выделение переднего плана, поиск области интереса, распознавание символов. Приведены используемые на сегодняшний день показатели сравнения эффективности систем распознавания номеров.

Список литературы:1. Приказ Министра внутренних дел Республики Казахстан от 16 июля

2012 года № 400 «Об утверждении образцов государственных регистраци-онных номерных знаков транспортных средств». 16 июля 2012 г.


2. Знаки государственные регистрационные номерные со световозвращающей поверхностью для механических транспортных средств и их прицепов и за-готовки для знаков. Технические условия. 2012 г. СТ РК 986–2012.

3. Мурыгин К. В. Концепция системы автоматического распознавания но-мерных знаков автомобилей//Искусственный интеллект. – 2012. – № 4. – С. 220–226.

4. [Электронный ресурс]. – Режим доступа свободный: http://www.recognize.ru/test.

5. [Электронный ресурс]. – Режим доступа свободный: http://www.iss.ru/company/publicity/news/2072.

Yakushenko Oleksandr Sergiovuch, National Aviation Universityof Ukraine, PhD (engineering), associate professor,

Mechanics and Power Engineering FacultyE-mail: [email protected]

Popov Oleksandr Viktorovych, National Aviation University of Ukraine,PhD (engineering), associate professor, Aircraft Faculty

E-mail: [email protected] Katerina Victorivna, National Aviation University of Ukraine,

PhD (engineering), Mechanics and Power Engineering FacultyE-mail: [email protected]

Tereshchenko Yuriy Yurievich, National Aviation University of Ukraine,PhD (engineering), Mechanics and Power Engineering Faculty

E-mail: [email protected] Pavlina Oleksandrivna,

National Aviation University of Ukraine,assistant lecturer, Mechanics and Power Engineering Faculty


Data for neural network training for gas turbine engines diagnosing

Problem statementUtilization of neural network is the mainstream of development of the automated

engine diagnosing systems. Flexibility and polymorphism of its structure are distinctive features of such diagnostics systems.

42 Section 3.

This work is continuation of the works described in articles 1. In these works approaches to the problem of neural network primary optimization are considered. These approaches include:

— date generation for networks train;— the choice of training method;— the choice of network structure and its neurons types;— final optimization method.All these works were fulfilled for train and test data sets composed with diagnostic

deviations 2. Some assumptions and simplifications have been made. The result of it is necessity of elaboration of train and test sets obtain methods.

The analysis of researches and publicationsIn 3 questions of a choice of a neural network train method and definition of its

structure are already considered. These researches were fulfilled for engine ПС-90A 4.

1 Кучер А. Г., Дмитриев С. А., Попов А. В., Якушенко А. С. Многокритериальное диагностирование проточной части авиационных газотурбинных двигателей//Вісник двигунобудування. Зб. наук. пр. –Запоріжжя: ОАО Мотор-Січ. – 2009. – № 3. – С. 166–171.; Кучер О. Г., Якушенко О. С., Степаненко В. М., Мільцов В. Є. Первинна оптимізація архітектури нейронної мережі//Вісник двигунобудування. Зб. наук. пр. – Запоріжжя: ОАО Мотор-Січ. – 2009. – № 3. – С. 166–171; Кучер О. Г., Якушенко О. С., Сухоруков В. Ю. Розпізнавання технічного стану авіаційних ГТД з використанням нейронних мереж//Вісник двигунобудування: – Запоріжжя: ЗНТУ, ХАІ, ОАО Мотор Січ, № 1, 2002. – С. 101–106.; Якушенко О. С. Нейронні мережі для діагностування газотурбінних двигунів//Вісник НАУ. – Київ. – 2004. – № 2 (20). – С. 67–71.; Якушенко О. С. Оптимізація розміру нейронної мережі діагностування ТРДД з урахуванням ефекту перенавчання//Вісник НАУ. – 2010. – № 1 (42). – С. 58–64.

2 Кучер О. Г., Якушенко О. С., Сухоруков В. Ю. Розпізнавання технічного стану авіаційних ГТД з використанням нейронних мереж//Вісник двигунобудування: – Запоріжжя: ЗНТУ, ХАІ, ОАО Мотор Січ, № 1, 2002. – С. 101 - 106.; Якушенко О. С. Нейронні мережі для діагностування газотурбінних двигунів//Вісник НАУ. – Київ. – 2004. – № 2 (20). – С. 67–71.

3 Кучер А. Г., Дмитриев С. А., Попов А. В., Якушенко А. С. Многокритериальное диагностирование проточной части авиационных газотурбинных двигателей//Вісник двигунобудування. Зб. наук. пр. –Запоріжжя: ОАО Мотор-Січ. – 2009. – № 3. – С. 166 - 171.; Кучер О. Г., Якушенко О. С., Степаненко В. М., Мільцов В. Є. Первинна оптимізація архітектури нейронної мережі//Вісник двигунобудування. Зб. наук. пр. – Запоріжжя: ОАО Мотор-Січ. – 2009. – № 3. – С. 166 - 171; Кучер О. Г., Якушенко О. С., Сухоруков В. Ю. Розпізнавання технічного стану авіаційних ГТД з використанням нейронних мереж//Вісник двигунобудування: – Запоріжжя: ЗНТУ, ХАІ, ОАО Мотор Січ, № 1, 2002. – С. 101 - 106.; Якушенко О. С. Нейронні мережі для діагностування газотурбінних двигунів//Вісник НАУ. – Київ. – 2004. – № 2 (20). – С. 67 - 71.; Якушенко О. С. Оптимізація розміру нейронної мережі діагностування ТРДД з урахуванням ефекту перенавчання//Вісник НАУ. – 2010. – № 1 (42). – С. 58–64.

4 Матейко Г. П. Конструкция и эксплуатация силовых установок ПС-90А и ВСУ ТА-12–60 самолета Ту-204. Учебное пособие. – Ульяновск: УВАУ ГА, 1996. – 111 с.; Соловьев Б. А., Иноземцев А. А., Куландин А. А., Рожков И. А., Акуленко В. С. Устройство и эксплуатация силовых установок самолетов Ил-96–300, Ту-204, Ил-114: Учеб. пособие для вузов. Под ред. Соловьева. – М.: Транспорт, 1993. – 171 с.


In research 1 diagnostic deviations of thermodynamic parameters from etalon values have been used to train and optimize diagnosing network. For calculations of these diagnostic deviations the mathematical model of an etalon engine has been used. Besides it these deviations have been gotten for engine in standard atmospheric con-ditions. It has led to necessity of inclusion in final algorithm of methods of operation process parameters reduction to standard atmospheric conditions which creates ad-ditional diagnosing errors. Train and test sets have been generated to describe only one operation mode. Additional analysis of relation between diagnostic deviations and operation mode has shown significant dependence between them. And, at last, the sets don’t include registered parameters measurement errors.

Considering it the purpose of this work is elaboration of method of train and test set creation. These sets have to ensure creation and optimization of a static neural network intended for gas turbine engine diagnosing by thermodynamic parameters in wide range of modes and environment conditions by registered parameters measured with errors.

Data set for train of a neural network to recognition of engine flow part defects

As a base algorithm for calculation of train and test data sets the algorithms shown in 2 is used. Case of gradual degradation of a flow part is considered. Sets will in-clude parameters of serviceable and defect engines. Single and double defects will be taken into account.

Main changes in the algorithms 3.

1 Кучер А. Г., Дмитриев С. А., Попов А. В., Якушенко А. С. Многокритериальное диагностирование проточной части авиационных газотурбинных двигателей//Вісник двигунобудування. Зб. наук. пр. –Запоріжжя: ОАО Мотор-Січ. – 2009. – № 3. – С. 166 - 171.; Кучер О. Г., Якушенко О. С., Степаненко В. М., Мільцов В. Є. Первинна оптимізація архітектури нейронної мережі//Вісник двигунобудування. Зб. наук. пр. – Запоріжжя: ОАО Мотор-Січ. – 2009. – № 3. – С. 166 - 171; Кучер О. Г., Якушенко О. С., Сухоруков В. Ю. Розпізнавання технічного стану авіаційних ГТД з використанням нейронних мереж//Вісник двигунобудування: – Запоріжжя: ЗНТУ, ХАІ, ОАО Мотор Січ, № 1, 2002. – С. 101 - 106.; Якушенко О. С. Нейронні мережі для діагностування газотурбінних двигунів//Вісник НАУ. – Київ. – 2004. – № 2 (20). – С. 67 - 71.; Якушенко О. С. Оптимізація розміру нейронної мережі діагностування ТРДД з урахуванням ефекту перенавчання//Вісник НАУ. – 2010. – № 1 (42). – С. 58 - 64.

2 Кучер О. Г., Якушенко О. С., Сухоруков В. Ю. Розпізнавання технічного стану авіаційних ГТД з використанням нейронних мереж//Вісник двигунобудування: – Запоріжжя: ЗНТУ, ХАІ, ОАО Мотор Січ, № 1, 2002. – С. 101 - 106.; Якушенко О. С. Нейронні мережі для діагностування газотурбінних двигунів//Вісник НАУ. – Київ. – 2004. – № 2 (20). – С. 67 - 71.


44 Section 3.

Firstly, in numerical experiment train and test sets will be calculated for some range of engine modes. As diagnosing modes high modes will be used. It permits to decrease influence of parameters measurement errors on results of engine diagnosing.

As mode parameter in numerical experiment frequency of a low pressure rotor is used. The range of this parameter has to include all take-off modes: nominal and maxi-mal modes. Taking into account information in 1 as range for mode parameter it is necessary to choice the range 85,3–93,5%%.

Secondly, in numerical experiment train and test sets will be calculated not only for standard atmospheric conditions but also for all possible conditions of aircraft take-off. Taking into account information in 2 as such ones it is necessary to accept next conditions:

— barometric altitude of an airdrome from: minus 200 m to 2000 m;— stagnant temperature in inlet duct of engine: from minus 40 ºC to plus 40 ºC;— humidity: from 20 to 100%%.Unlike algorithms 3 train and test set will include not diagnostic deviations of

registered parameters from etalon values but values of these parameters. Besides seven registered diagnosing parameters (frequency of a high pressure rotor; fan exit stagnation pressure; compressor exit stagnation pressure; compressor exit stagnation temperature; turbine exit stagnation temperature; fuel consumption; ratio of turbine exit stagnation pressure and atmospheric pressures) to data sets mode parameters have to be included (stagnation temperature in inlet duct; stagnation pressure in inlet duct; frequency of a low pressure rotor).

Measurement errors are the last factor that should be taken into account in algorithm of sets generation. To do it to values of all these ten parameters random variables which simulate random components of these parameter’s measurement errors will be added.

1 Матейко Г. П. Конструкция и эксплуатация силовых установок ПС-90А и ВСУ ТА-12–60 самолета Ту-204. Учебное пособие. – Ульяновск: УВАУ ГА, 1996. – 111 с.; Соловьев Б. А., Иноземцев А. А., Куландин А. А., Рожков И. А., Акуленко В. С. Устройство и эксплуатация силовых установок самолетов Ил-96–300, Ту-204, Ил-114: Учеб. пособие для вузов. Под ред. Соловьева. – М.: Транспорт, 1993. – 171 с.

2 ГОСТ 24631–81 Атмосферы справочные. Параметры. – Введ. 01.07.1982. – М.: Изд-во стандартов, 1981. – 30 с.; Матейко Г. П. Конструкция и эксплуатация силовых установок ПС-90А и ВСУ ТА-12–60 самолета Ту-204. Учебное пособие. – Ульяновск: УВАУ ГА, 1996. – 111 с.; Соловьев Б. А., Иноземцев А. А., Куландин А. А., Рожков И. А., Акуленко В. С. Устройство и эксплуатация силовых установок самолетов Ил-96–300, Ту-204, Ил-114: Учеб. пособие для вузов. Под ред. Соловьева. – М.: Транспорт, 1993. – 171 с.



Errors for all parameters have normal distribution with zero average and standard deviations which are defined by registration system characteristics for corresponding parameters (tab.1).

ConclusionsThe work describes approach to preparation of data for neural networks training

for gas turbine engine technical state recognition. This approach ensures accuracy of diagnosing by means of exception from diagnosing process of additional algorithms and models and by account of parameters registration errors. Such approach includes next main points:

— train and test data sets will be calculated not only for a certain mode but for some range of engine modes;

— train and test sets will be calculated not only for standard atmospheric conditions but also for all conditions of aircraft take-off;

— the sets will consist of not diagnostic deviations of registered parameters from etalon values but of values of these parameters including mode and environment parameters;

— parameters in data sets will be also generated with a glance to random component of measurement error.

Table 1. – Characteristic of parameters used for neural network training

Parameter Units Registration range

Registration error

Standard deviation of registration errors

Barometric altitude, Нb km –0,3..13 0,03 0,01Mach number, М - 0..0,9 0,02 0,0066Inlet duct stagnation tempera-ture, Т*

inК 210..320 0,11 0,0367

Frequency of a low pressure rotor, nlp

% 1,7…108 0,16 0,053

Frequency of a high pressure rotor, nhp

% 0,6…106 0,16 0,053

Fan exit stagnation pressure, Р*f kPa 25…200 5 1,67

Compressor exit stagnation pres-sure, Р*

ckPa 300…3600 81 27

Compressor exit stagnation tem-perature, Т*

cК 300…920 5,5 1,8

Turbine exit stagnation tempera-ture, Т*

tК 300…1230 4,6 1,53

Fuel consumption, Gf кg/h 550…7200 200 68Ratio of turbine exit stagnation pressure and atmospheric

pressures *tP

– 1..1,9 0,035 0,0117

46 Section 3.

References:1. ГОСТ 24631–81 Атмосферы справочные. Параметры. – Введ. 01.07.1982. –

М.: Изд-во стандартов, 1981. – 30 с.2. Кучер А. Г., Дмитриев С. А., Попов А. В., Якушенко А. С. Многокритериаль-

ное диагностирование проточной части авиационных газотурбинных дви-гателей//Вісник двигунобудування. Зб. наук. пр. –Запоріжжя: ОАО Мотор-Січ. – 2009. – № 3. – С. 166–171.

3. Кучер О. Г., Якушенко О. С., Степаненко В. М., Мільцов В. Є. Первинна оптимізація архітектури нейронної мережі//Вісник двигунобудування. Зб. наук. пр. – Запоріжжя: ОАО Мотор-Січ. – 2009. – № 3. – С. 166–171

4. Кучер О. Г., Якушенко О. С., Сухоруков В. Ю. Розпізнавання технічного стану авіаційних ГТД з використанням нейронних мереж//Вісник двигунобуду-вання: – Запоріжжя: ЗНТУ, ХАІ, ОАО Мотор Січ, № 1, 2002. – С. 101–106.

5. Матейко Г. П. Конструкция и эксплуатация силовых установок ПС-90 А и ВСУ ТА-12–60 самолета Ту-204. Учебное пособие. – Ульяновск: УВАУ ГА, 1996. – 111 с.

6. Соловьев Б. А., Иноземцев А. А., Куландин А. А., Рожков И. А., Акулен-ко В. С. Устройство и эксплуатация силовых установок самолетов Ил-96–300, Ту-204, Ил-114: Учеб. пособие для вузов. Под ред. Соловьева. – М.: Транс-порт, 1993. – 171 с.

7. Якушенко О. С. Нейронні мережі для діагностування газотурбінних двигунів//Вісник НАУ. – Київ. – 2004. – № 2 (20). – С. 67–71.

8. Якушенко О. С. Оптимізація розміру нейронної мережі діагностування ТРДД з урахуванням ефекту перенавчання//Вісник НАУ. – 2010. – № 1 (42). – С. 58–64.

Mathematics 47

Section 4.Mathematics

Proshin Ivan Alexandrovich, Penza State TechnologicalUniversity, professor, Doctor of Technical Sciences, Head of

“Automation and Control” department,E-mail: [email protected]

Salmov Evgeniy Nikolayevich, Penza State Technological UniversityGraduate student of “Automation and Control” department

E-mail: salmov. [email protected]

Mathematical modeling of the direct electrical energy converter

Прошин Иван Александрович, Пензенский государственный технологический университет докт. техн. наук,

зав. кафедрой «Автоматизация и управление», профессорE-mail: [email protected]

Салмов Евгений Николаевич, Пензенский государственный технологический университет аспирант кафедры

«Автоматизация и управление»E-mail: salmov. [email protected]

Математическое моделирование непосредственного преобразователя электрической энергии

Непосредственные преобразователи электрической энергии (НПЭ) широко используются в промышленности для управления напряжениями и токами (галь-ванотехника), потоками реактивной мощности, механическими параметрами электромеханических преобразователей (момент, скорость), мощностью в тех-нических объектах (освещение, тепловые процессы), а также для определения качественных показателей электрических машин 1 и т. п. При этом математическое

1 Прошин И. А. Управление в вентильно-электромеханических системах. Кн. 1. Управление

48 Section 4.

моделирование НПЭ связано с рядом трудностей, обусловленных значительным количеством задаваемых параметров, а также использованием множества раз-личных структур. Количество структур изменяется в зависимости от алгоритма управления исследуемой системой и от структуры силовой части.

В работе рассматривается математическое моделирование НПЭ с исполь-зованием предложенного авторами метода, основанного на представлении его выходного напряжения в виде единственного гармонического колебания с дис-кретно управляемой начальной фазой 1.

В общем случае на вход НПЭ подаётся m-фазная система входных напряжений Ui (ωВХt) = Um sin (ωВХt — φi), i m=1, (1)

где:Ui(ωВХt) — мгновенное значение входного напряжения;Um — амплитудное значение входного напряжения;ωВХ — круговая частота;φi — фазовый сдвиг.На выходе НПЭ формируется напряжение с количеством фаз n, круговой

частотой ωВЫХ, фазовым сдвигом φi, мгновенным значением напряжения Ui (ωВЫХt) и амплитудным значением напряжения Um2.

Чтобы исключить трудности, возникающие при исследовании систем с НПЭ, предложено выходное напряжение представить единственным гармоническим колебанием с переменной во времени фазой. В таком случае в каждый момент времени на выходе НПЭ с раздельным управлением присутствует только одна ЭДС из множества ЭДС, поступающих на вход.

Гармоническое колебание с дискретно управляемой начальной фазой зада-ётся следующим образом:

непосредственным преобразованием электрической энергии. – Пенза: ПТИ, 2003. – 333 с.; Прошин И. А., Мещеряков А. С. Двухдвигательный электропривод роликоопор//Техника машиностроения, 1996, № 2. С. 63–64.; Прошин И. А, Прошин А. И., Мещеряков А. С. Математическая модель асинхронного двигателя с непосредственным преобразователем энергии в цепях статора//Наука производству, 1998, № 4. С. 13–15.; Прошин И. А., Прошин А. И., Обухов В. А., Мещеряков А. С. Математическая модель валогенераторной установки//Наука производству, 1998, № 12. С. 56–58.; Прошин И. А., Прошин А. И., Мещеряков А. С. Математическая модель электродинамического вибростенда//Наука производству, 1998, № 12. С. 59–61.; Прошин И. А. Теоретические основы моделирования управляемых вентильно-электромеханических систем с непосредственными преобразователями электрической энергии//Информационные технологии в проектировании и производстве, 2000, № 4. 65–70.; Прошин, И. А., Сапунов Е. А. Моделирование привода динамического стенда авиационного тренажера//Известия Самарского научного центра Российской академии наук.–2011. – Т. 13 – № 1(2). – С. 337–340.

1 Прошин И. А., Мещеряков А. С. Двухдвигательный электропривод роликоопор//Техника машиностроения, 1996, № 2. С. 63–64.

Mathematics 49

h t h t h t h t h t h tpp g g p p pg pm1

12

1 2sin( ) ... ...ω φ+ [ ] = [ ] [ ] [ ] [ ] ⋅

++

+

sin( )

sin( )

.....................

sin(

ω φω φ

ω

ВХ

ВХ

ВХ

t

t

t

1

2

φφ

ω φ

g

ВХ mt

)

.....................

sin( )+

(2)

Процедура непосредственного преобразования электрической энергии n-фазного НПЭ с раздельным управлением задаётся системой уравнений:

U t

U t

U tp

1

2

( )

( )

................

( )

...............

ωω

ω

ВЫХ

ВЫХ

ВЫХ

...

( )

... ...

U t

Um

h t

h t

n ωВЫХ

= ⋅

[ ][ ]

111

221

0 0 0

0 .... ...

... ... ... ... ... ...

... ...

... ... ... ... ...

0 0

0 0 01h tpp [ ]....

... ...

sin(

0 0 0 1

12

h t

h t

nn [ ]

⋅

+ [ ]⋅ωВХt ∆φφω φ

ω

)

t )

.....................

t

ВХ

ВХ

sin(

sin(

+ [ ]⋅

+ [ ]

h t

h tg

22

2

∆

⋅⋅

+ [ ]⋅

∆

∆

φ

ω φ

)

.....................

t )ВХsin( h tm2

или U t U H t t H tm( ) [ ] sin( [ ] )ω ω φВЫХ ВХ[ ] = ⋅ + ⋅

1 2 ∆ . (3)

Предлагается возможные варианты НПЭ представить единой структурой, включающей преобразователь числа фаз и модулятор, соединённые последова-тельно, а все возможные способы управления НПЭ задать переключающими функциями:

h t N t ti i ii

l1

10

1 1[ ] ( ) ( )= ⋅ −[ ]+=∑ ; h t n t ti i i

i

l2

10

1 1[ ] ( ) ( )= ⋅ −[ ]+=∑ , (4)

где:l = 2·kf·π/Δϕ –1 = kf·m — 1;kf = ωВХ/ωВЫХ — коэффициент преобразования частоты;Ni — коэффициент, определяемый соотношением амплитуд различных полу-

волн выходного напряжения;ni — коэффициент, определяющий фазовое положение полуволны входного

напряжения в выходном напряжении.На рисунках 1–4 представлены результаты моделирования НПЭ на основе

математической модели (3,4) в среде Mathcad. Для системы приняты значения: число фаз входного напряжения m = 6, входная частота f = 50 Гц, фазовый угол включения тиристоров α = 0 эл. град. На рисунках обозначено: XA — выходное напряжение в фазе А, YA — выходной ток в фазе А, UA — входное напряжение в фазе А, IA, IB, IC — входной ток в фазах А, B и C.

50 Section 4.

Рисунок 1. Изменение переключающей функции начальной фазы

Рисунок 2. Выходное напряжение и ток НПЭ в фазе А (ток опережает напряжение на 90 эл.град.)

Рисунок 3. Входное напряжение и ток НПЭ в фазе А (ток отстаёт от напряжения на 90 эл.град.)

Проведено математическое моделирование НПЭ на базе описания, отличаю-щегося от известных математических моделей наличием диагональной переклю-чающей матрицы и вектора синусоидального напряжения с дискретно управля-емой начальной фазой. Матрица имеет постоянную структуру при исследовании различных способов управления и определяется минимальным количеством воз-можных состояний НПЭ. Разработанные метод математического моделирования

Mathematics 51

и модели НПЭ являются основой для исследования вентильно-электромеханиче-ских систем, в том числе и многодвигательных электроприводов с НПЭ 1.

Рисунок 4. Формирование выходного тока НПЭ в фазе А

1 Прошин И. А. Теоретические основы моделирования управляемых вентильно-электромеханических систем с непосредственными преобразователями электрической энергии//Информационные технологии в проектировании и производстве, 2000, № 4. 65–70.; Прошин, И. А., Сапунов Е. А. Моделирование привода динамического стенда авиационного тренажера//Известия Самарского научного центра Российской академии наук.–2011. – Т. 13 – № 1(2). – С. 337–340.

52 Section 4.

Список литературы:1. Прошин И. А. Управление в вентильно-электромеханических системах. Кн. 1.

Управление непосредственным преобразованием электрической энергии. – Пенза: ПТИ, 2003. – 333 с.

2. Прошин И. А., Мещеряков А. С. Двухдвигательный электропривод ролико-опор//Техника машиностроения, 1996, № 2. С. 63–64.

3. Прошин И. А, Прошин А. И., Мещеряков А. С. Математическая модель асин-хронного двигателя с непосредственным преобразователем энергии в цепях статора//Наука производству, 1998, № 4. С. 13–15.

4. Прошин И. А., Прошин А. И., Обухов В. А., Мещеряков А. С. Математиче-ская модель валогенераторной установки//Наука производству, 1998, № 12. С. 56–58.

5. Прошин И. А., Прошин А. И., Мещеряков А. С. Математическая модель элек-тродинамического вибростенда//Наука производству, 1998, № 12. С. 59–61.

6. Прошин И. А. Теоретические основы моделирования управляемых вентиль-но-электромеханических систем с непосредственными преобразователями электрической энергии//Информационные технологии в проектировании и производстве, 2000, № 4. 65–70.

7. Прошин, И. А., Сапунов Е. А. Моделирование привода динамического стенда авиационного тренажера//Известия Самарского научного центра Россий-ской академии наук.–2011. – Т. 13 – № 1 (2). – С. 337–340.

Medical science 53

Section 5.Medical science

Gabrielyan Naira Valentinovna, Pyatigorsk Branch of the State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Volgograd State

Medical University» of the Ministry of Health of the Russian Federation, lecturerE-mail: [email protected]

Berezhnaya Elizaveta Sergeevna, Pyatigorsk Branch of the State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Volgograd State


Maksimkina Elena Anatolevna, First Moscow State Medical Universitynamed after I. M. Sechenov, Professor, Department of Management

and Economics of Pharmacy,E-mail: [email protected]

Parfeinikov Sergey Alekseevich, Pyatigorsk Branch of the State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Volgograd State

Medical University» of the Ministry of Health of the Russian Federation, ProfessorE-mail: [email protected]

Bondareva Tatyana Michaylovna, Pyatigorsk Branch of the State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Volgograd State


Koshel Marina Sergeevna, Pyatigorsk Branch of the State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Volgograd State

Medical University» of the Ministry of Health of the Russian Federation, postgraduate student,


Estimation of economic efficiency and innovation management medical drug supply at the regional level

54 Section 5.

Габриелян Наира Валентиновна, Пятигорский медико-фармацевтический институт — филиал государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет», преподаватель

E-mail: [email protected]Бережная Елизавета Сергеевна, Пятигорский медико-фармацевтический

институт — филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский

государственный медицинский университет», преподавательE-mail: [email protected]

Максимкина Елена Анатольевна, Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова, профессор кафедры

управления и экономики фармацииE-mail: [email protected]

Парфейников Сергей Алексеевич, Пятигорский медико-фармацевтический институт — филиал государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет», профессор

E-mail: [email protected]Бондарева Татьяна Михайловна, Пятигорский медико-фармацевтический

институт — филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский

государственный медицинский университет», преподавательE-mail: [email protected]

Кошель Марина Сергеевна, Пятигорский медико-фармацевтический институт — филиал государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет», аспирант


Оценка экономической и медицинской эффективности инновационным

управлением системы лекарственного обеспечения на региональном уровне

Принятая в РФ «Концепция лекарственного обеспечения населения Рос-сийской Федерации на период до 2025 года» нацелена на внедрение новых под-

Medical science 55

ходов к лекарственному обеспечению населения при оказании медицинской по-мощи в амбулаторных условиях на всей территории РФ и совершенствование всех аспектов регулирования системы лекарственного обеспечения, в том числе в рамках развития системы медицинского страхования, с выходом на оптималь-ные параметры управляемости и эффективности функционирования системы. Координальные изменения грядут во всей системе лекарственного обеспечения и с учетом специфики того или иного субъекта методика определения индика-торов и показателей эффективности реализации Стратегии может иметь свои особенности. В Стратегии для оценки эффективности проводимых программных мероприятий предложены следующие индикаторы:

•  расходы на лекарственное обеспечение по отношению к ВВП;•  количество рецептов не обеспеченных в установленные сроки;•  количество рецептов, поставленных на отсроченное обслуживание;•  количество жалоб пациентов на отказ в выписке рецепта;•  среднее количество дней отсутствия на работе по причине нетрудоспо-

собности из-за основного заболевания;•  показатели выживаемости (продолжительности жизни) после постанов-

ки диагноза для различных заболеваний, в первую очередь для неинфек-ционных заболеваний;

•  процент инвалидизации от общего числа заболевших.Однако они не однородны по своей значимости: одни являются показателя-

ми и характеризуют экономическую сторону вопроса (1), а другие относятся к показателям, характеризующим медицинскую эффективность проводимых ме-роприятий (2–6). В связи с этим особое значение приобретает проблема фор-мирования отечественной модели индикативного планирования, применение которой дает возможность эффективного управления нововведениями в систе-ме лекарственного обеспечения, как на макроэкономическом, так и на микро-экономическом уровне. Индикатор количественно характеризует качественные характеристики того или иного процесса, состояния и выполняет роль целевого показателя. Индикаторы имеют границы, в пределах которых система, включаю-щая организационные механизмы, технологические связи, материальные и фи-нансовые потоки, может устойчиво функционировать и развиваться. В отличие от показателя, дающего лишь количественную констатацию, индикатор носит векторный, направленный характер и позволяет в определенной степени пред-видеть, в каком направлении будут развиваться процессы. Значение индикаторов имеют предельные пороговые минимальные и максимальные величины. Особая роль отводится определению и использованию пороговых значений индикаторов, призванных сигнализировать о приближении критического состояния объекта управления и необходимости изменения стратегии его развития. По сути, при-

56 Section 5.

менение комплекса индикаторов представляет собой способ косвенного фор-мирования адекватного состояния и планируемого процесса. При разработке системы индикаторов придерживаются следующих принципов:

•  индикатор должен отражать цель, которой он служит;•  должен иметь чёткое определение;•  должен быть надёжным, т. е. иметь одинаковые значения, при проведении

разными людьми измерений;•  индикаторы должны быть определяемы с достаточной четкостью;•  стоимость получения информации с требуемой регулярностью не долж-

на превышать пользу от применения индикатора;•  значения индикаторов не должны терять своей актуальности в процессе

сбора и доставки информации потребителю.•  Анализ экономической литературы позволил выявить, что использование

индикаторов позволяет:•  определять «узкие места» и границы режимов воспроизводства и устой-

чивого развития системы;•  оценивать эффективность экономических механизмов взаимодействия

элементов системы;•  рассчитывать прогнозы и составлять индикативные планы развития от-

дельных элементов системы в целом;•  определять наиболее эффективные методы управления ресурсами ле-

карственного обеспечения региона с учетом конкретных, имеющихся в данный период времени и прогнозируемых на будущее параметров рыночных механизмов.

Таким образом, основными подходами к определению эффективности управ-ления любой системой региона являются: 1) выбор системы интегрированных, обобщающих, агрегированных показателей; 2) формирование и обобщение си-стемы частных индикаторов, определяющих основные аспекты эффективного управления системой лекарственного обеспечения.

Оценку эффективности управления ресурсами лекарственного обеспече-ния региона, по нашему мнению, следует проводить на основе интегрального показателя. Первым этапом исследований должно явиться обоснование состава показателей, с учетом: охвата всех составляющих (элементов) лекарственного обе-спечения региона и медико-демографических показателей; возможности дополнения или изменения системы показателей; ограниченности числа показателей; сопоста-вимости показателей; доступности информационной базы для проведения оценки эффективности управления системой лекарственного обеспечения.

Кроме того, показатели должны представлять собой тему, которая по нашему мнению, позволит полно оценить эффективность управления изменениями, направ-

Medical science 57

ленными на совершенствование лекарственного обеспечения. Наиболее результа-тивными индикативные модели являются при использовании в процессе выбора экспертных методов, которые с помощью рейтинговых программ позволяют оце-нить как степень достижения конечных результатов, так и степень управления ходом разработок и реализации программы, а также качество принимаемых решений. При этом итоговое значение эффективности зависит от данных показателей в равных пропорциях, т. е. великолепно разработанный комплекс решений при постоян-ном получении актуальной и своевременной информации о ходе его реализации, но не позволивший достичь плановых значений индикаторов не может считаться эффективным. Равно как и наоборот: решения, позволяющие достичь желаемых результатов, но реализованные с грубыми нарушениями, также не могут считаться эффективными. С использованием группы экспертов имеющих опыт работы и зна-ния в различных областях науки, в том числе медицине и фармации формируется система наиболее значимых индикативных показателей по своей результативности. Результативность применения того или иного метода расчетов индикаторов эффек-тивного управления в значительной степени определяется общественными и по-литическими целями субъектов РФ и ранг, и высокий коэффициент был определен экспертным путем. Весовые коэффициенты имеют следующие значения: 0,3; 0,3; 0,2; 0,1 и 0,1. Сумма коэффициентов равна 1. Приоритетным обобщающим пока-зателем экономической эффективности является величина определения путем со-поставления отчетных данных и расчета комплексного показателя эффективности программы, получаемый путем сопоставления фактически достигнутых показателей и индикаторов с момента реализации программы.

В целевых программах устанавливают границы значения данных показателей, которые позволяют оценивать степень успешности реализации программы. Поро-говые значения индексов эффективности нами установлены логическими метода-ми. Интерпретация интегрального индекса эффективности управления бюджетной эффективностью лекарственного обеспечения. В данной методике мы предлагаем четыре уровня эффективности управления бюджетной эффективности системы лекарственного обеспечения.

Область 1 характеризует высокую степень эффективности управления. На-хождение системы в этой области не требует каких-либо корректирующих воз-действий со стороны субъекта управления. Область 2 соответствует эффектив-ному управлению или близкому к нему, но не стоит игнорировать тот факт, что в этой зоне могут накапливаться факторы, снижающие эффективность управле-ния системой лекарственного обеспечения региона. Основной задачей, по наше-му мнению, здесь является то, что воздействия субъекта управления должны быть направлены на снижение влияния этих факторов. Область 3 отражает наличие в процессе управления отрицательных тенденций, которые нарушают равновесие

58 Section 5.

системы и свидетельствуют об угрозах ее безопасности. От субъекта управления требуется принятие комплекса мер, направленных, прежде всего, на устранение угроз, обеспечение эффективного управления системой лекарственного обеспе-чения в долгосрочной перспективе. Область 4 представляет собой критическую зону, где начинаются качественно новые процессы, ведущие к полному разруше-нию системы. Воздействия субъекта управления должны быть направлены на при-нятие срочных управленческих мер. Предложенная методика была апробирована на итогах 2012 г. в сравнении с 2011 г. на примере Краснодарского края.

Полученный показатель Е = 0,8 попал в область «эффективное управление», т. е. ситуацию с ресурсами лекарственного обеспечения в 2012 г. можно охарак-теризовать как положительную. Несмотря на то, что повысилась общая заболева-емость в регионе, затраты на лекарственное обеспечение были результативными. Предлагаемая методика управления эффективностью лекарственного обеспе-чения позволяет: измерить фактическую величину эффективности управления; провести сравнительную оценку эффективности управления; выявить факторы, негативно влияющие на эффективность управления подсистем и системы в целом; более обоснованно оценить перспективы управления; определить эффективность использования методов управления бюджетными средствами, направленными на закупку ЛП; объективно оценить эффективность работы региональных ор-ганов государственной власти и органов местного самоуправления. С помощью данной методики возможно оценить эффективность финансирования программ по отдельным нозологиям.

Таким образом, проведенные комплексные исследования продемонстрирова-ли, что эффективность проводимых реформ в рамках государственных гарантий лекарственного обеспечения требует системного подхода к их планированию на основе изучения заболеваемости в регионе, а также контроля распределения посредством мониторинга с использованием индикаторов экономической эф-фективности.

Список литературы:1. Бережная, Е. С. Детерминанты стратегического инновационного управления

на региональном фармацевтическом рынке/Е. С. Бережная, Е. А. Максим-кмна//Современная Фармация: проблемы и перспективы. Сб. статей научн. – практ. конф. – Ростов-на-Дону. – 2012. – С. 114–124.

Medical science 59

Luksha Elena Alexandrovna, the Omsk State Medical Academy, head Department of pharmaceutical, analytical and toxicological chemistry

Velichko Galina Nikolaevna, the Omsk State Medical Academy,junior researcher of Central scientific research laboratory


Score the insecticidal activity of extracts from plants buckwheat family (Polygonaceae Juss.)

Лукша Елена Александровна, Омская государственная медицинская академия, заведующий кафедрой фармацевтической, аналитической

и токсикологической химииВеличко Галина Николаевна, Омская государственная медицинская

академия, младший научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории


Оценка инсектицидной активности извлечений из растений семейства

гречишные (Polygonaceae Juss.)Аннотация. В статье представлены результаты скрининговой оценки инсек-

тицидных свойств комплекса биологически активных веществ (БАВ) растений семейства гречишные. Для водного и гексанового извлечения выявлена различная степень воздействия на паразитических насекомых. Установлена инсектицидная активность комплекса БАВ, извлекаемых неполярным растворителем гексаном, из свежей надземной части горца перечного (Polygonum hydropiper L.).

Ключевые слова: инсектициды растительного происхождения, Polygonaceae, Polygonum hydropiper L.

Растения семейства гречишные насчитывают около 50 родов и 1000 видов, распространенных преимущественно в географических зонах с умеренным кли-матом. Максимальное видовое разнообразие растений семейства Polygonaceae характерно для Средней Азии, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Восто-ка. Фитохимические исследования показали, что растения семейства гречишные являются продуцентами большого количества биологически активных веществ. Некоторые представители являются официнальными видами, зарекомендовав-шими себя в качестве лекарственных. Большинство других видов имеют широкое применение в народной медицине и являются перспективными для внедрения в медицинскую практику. Среди большого разнообразия биологических свойств

60 Section 5.

растений семейства гречишные рядом авторов для горца почечуйного (Polygonum persicaria L.), горца перечного (Polygonum hydropiper L.) и щавеля конского (Rumex confertus Willd.) отмечена инсектицидная активность в отношении насекомых-вредителей культурных растений 1. Данный факт является обоснованием для ак-туальности исследования по получению веществ растительного происхождения, обладающих противопаразитарным эффектом в отношении насекомых, вызыва-ющих различные энтомозы. В настоящее время борьба с насекомыми эктопара-зитами осуществляется комплексными мерами с применением синтетических средств на основе инсектицидов «нового поколения» — пиретроидов и неони-котиноидов, для которых характерна токсичность в отношении млекопитающих 2.

Кроме того в последнее время многие исследователи отмечают наличие резистентности насекомых-паразитов к пиретроидам. Во избежание развития резистентности предлагается вернуться к забытым фосфорорганическим соеди-нениям (ФОС) или к нетрадиционным инсектицидам. Для разработки новых инсектицидных средств зарубежные отечественные исследователи предлагают проводить поиск эффективных действующих веществ среди растительных и ор-ганических масел, сложных эфиров 3.

Объектами исследования служили водные и гексановые извлечения из свежих и высушенных частей растений: травы горца перечного, травы горца почечуй-ного, корней щавеля конского. Для получения водного извлечения свежее (вы-сушенное) сырье в количестве 25 (10) г измельчали, заливали водой очищенной «до зеркала», настаивали 10 мин при комнатной температуре, далее смесь проце-живали, и полученную водную вытяжку немедленно использовали для исследова-ния (рабочее название жидкости — «водное извлечение»). Для получения гекса-нового извлечения свежее (высушенное) сырье в количестве 25 (10) г измельчали, заливали гексаном «до зеркала», настаивали 1 сутки при комнатной температу-ре, далее смесь процеживали, из гексанового извлечения в выпарительной чашке полностью удаляли растворитель, к сухому остатку добавляли 5 мл персикового масла, стеклянной палочкой тщательно перемешивали содержимое. Далее, в вы-

1 Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Magnoliaceae-Limoniaceae. – Л.: Наука, 1984. – 460 с.; Roy S., Gurusubramanian G., Nachimuthu S. K. Anti-mite activity of Polygonum hydropiper L. (Polygonaceae) extracts against tea red spider mite, Oligonychus coffeae Nietner (Tetranychidae: Acarina)//International Journal of Acarology. 2011. Vol. 37, Issue 6. P. 561–566.

2 Бойко Т. В. Реальная и потенциальная опасность неоникотиноидов//Вестник ветеринарии. 2013. № 2 (65). С. 69–71.; Бойко Т. В. Токсикокинетические особенности неоникотинида Конфидора Экстра® в организме крыс//Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2013. № 1 (26). С. 74–78.

3 Фролова А. И. Перспективы применения педикулицидных средств нового поколения//Медицинский алфавит. 2011. Т. 1. № 5. С. 53–56.

Medical science 61

парительную чашку небольшими порциями добавляли воду очищенную общим объемом 200 мл и при перемешивании получали эмульсию, которую использовали для исследований (рабочее название жидкости — «гексановое извлечение»).

Скрининг растительных инсектицидов проводили в лабораторных условиях, в соответствии с методикой Министерства здравоохранения РФ 1. Инсектицид-ную активность определяли методом погружения имаго Polyplax spinulosa (вошь крысиная) в водное и гексановое извлечение. Для этого по 10 особей Polyplax spinulosa отсаживали в полотняную ткань белого цвета (5х5 см) и погружали в рабочие жидкости на 1 мин. Контролем служила вода очищенная. По оконча-нии экспозиции насекомых промывали теплой водой, сушили на фильтровальной бумаге и переносили в чашки Петри на чистые сухие кусочки полотняной ткани (10х10 см) и помещали в термостат при температуре 28±2 ºC.

Оценку проводили по количеству погибших насекомых, наблюдение проводили через 1 час. Особей, способных к направленному передвижению относили к живым, а особей, неподвижных или с резкими нарушениями координации, — к мертвым.

В качестве положительного контроля, вызвавшего 100% гибели насекомых, применяли лосьон «Медилис-био» содержащего в качестве действующего веще-ства гвоздичное масло в концентрации 10%. В качестве отрицательного контроля, использовали воду очищенную — для водных извлечений; и эмульсию «масло в воде» (5:200) — для гексановых извлечений из растений.

Таблица. Результаты оценки инсектицидной активности извлечений из растений семейства гречишные

Растительный объект

Количество погибших особейPolyplax spinulosa

Водное извлечение из сырья:

Гексановое извлечение из сырья:

свежего высушен-ного свежего высушен-

ногоед. % ед. % ед. % ед. %

Polygonum persicaria L. (трава) 3 30 0 0 7 70 4 40Polygonum hydropiper L. (трава) 2 20 1 10 10 100 4 40Rumex confertus Willd. (корни) 4 40 2 20 8 80 7 70

Результаты скрининга, представленные в таблице, показывают, что водные настои из свежего и высушенного сырья обладают низкой инсектоакарицидной активностью.

1 Дезинсекция. Методы определения эффективности инсектицидов, …, используемых в медицинской дезинсекции. Методика. Главный санитарный врач РФ. 28 сентября 2003 г. N МУ 3.5.2.1759–03 (Д).

62 Section 5.

Наибольший инсектицидный эффект, сопоставимый с активностью кон-трольного препарата «Медилис-био», был установлен в отношении гексанового извлечения из свежего сырья травы горца перечного (Polygonum hydropiper L.)

Полученные результаты выявили перспективность дальнейшего изучения со-става комплекса веществ горца перечного, извлекаемых из свежей травы гексаном, с целью выделения и установления структуры соединения с инсектоакарицидной активностью.

Список литературы:1. Бойко Т. В. Реальная и потенциальная опасность неоникотиноидов//Вест-

ник ветеринарии. 2013. № 2 (65). С. 69–71.2. Бойко Т. В. Токсикокинетические особенности неоникотинида Конфидо-

ра Экстра® в организме крыс//Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2013. № 1 (26). С. 74–78.

3. Дезинсекция. Методы определения эффективности инсектицидов, …, ис-пользуемых в медицинской дезинсекции. Методика. Главный санитарный врач РФ. 28 сентября 2003 г. N МУ 3.5.2.1759–03 (Д).

4. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Magnoliaceae – Limoniaceae. – Л.: Наука, 1984. – 460 с.

5. Фролова А. И. Перспективы применения педикулицидных средств нового поколения//Медицинский алфавит. 2011. Т. 1. № 5. С. 53–56.

6. Roy S., Gurusubramanian G., Nachimuthu S. K. Anti-mite activity of Polygonum hydropiper L. (Polygonaceae) extracts against tea red spider mite, Oligonychus coffeae Nietner (Tetranychidae: Acarina)//International Journal of Acarology. 2011. Vol. 37, Issue 6. P. 561–566.

Popov Ivan Olegovich, Seyalova Anna Semyenovna,Garmaeva Darima Kyshektovna, North-Eastern Federal University,

undergraduate studenst and professor, the faculty of MedicineE-mail: [email protected]

The application of 3D modeling in medical education process

Информационные технологии в последние десятилетия внедряются в вы-сокой интенсивностью во многие сферы жизнедеятельности человека, между тем использование новых технологий в образовательном процессе университета

Medical science 63

происходит не в полном объеме 1. С более широким их внедрением возможна подготовка высококлассных специалистов путем моделирования разного рода ситуаций, задач, максимально приближенных к реальности. А использование в образовании компьютерных и информационных технологий оказывает су-щественное влияние на содержание, методы и организацию учебного процесса по различным медицинским дисциплинам 2. Известно также, что использование этого метода поможет будущим специалистам лучше адаптироваться в реальных условиях, в особенности при исполнении хирургических операций 3.

Важность использование системы «дополненной реальности» заключается в информативности и интерактивности данного метода, ведь это дает возмож-ность пользователю (студенту) видеть, слышать и участвовать в разных действиях, что значительно улучшает понимание и эффективность данной образовательной методики. Трехмерное моделирование поможет студентам увидеть «картину в целом», а значит и лучшее понимание отдельных её частей 4.

В последнее время направление трехмерного моделирования становится актуальным в связи с быстрым темпом развития новых технологий. В образо-вательном процессе студентов медицинского института 3D моделирование используется достаточно недавно. Одним из методов реконструкции осущест-вляется с двухмерными изображениями при помощи растрового метода, пред-ставленных в работах Г. Трис 5. Суть данного метода заключается в межслойной воксельной интерполяции 6, зависящей от взаимного расположения слоев, а так-же формы поперечного сечения. Здесь уместно использования ряд снимков по-перечного сечения КТ и МРТ для создания объектов. Кроме этого используется метод моделирования при помощи чертежей, фотографии на специализирован-ных графических редакторов, после которого объекты можно реализовывать для дальнейших целей.

1 Андреев А. А. E-learning: некоторые направления и особенности применения//А. А. Андреев, В. А. Леднев, Т. А. Семкина//Высшее образование в России. – 2009. – No8. – С. 88–92

2 Морозова И. В. Применение 3d-моделирования и информационных технологий в повышении эффективности изучения оперативной хирургии и топографической анатомии//И. В. Морозова, Н. А. Мартынова//Современные наукоемкие технологии. – 2013. – No8 (часть 2). – С. 213–213

3 Обучающие компьютерные технологии в процессе изучения общей хирургии//Ю. С. Винник, Е. В. Дябкин, Л. В. Кочетова, Е. С. Василеня//Материалы конференции Современные аспекты реализации ФГОС и ФГТ. Вузовская педагогика. – Красноярск, КрасГМУ, 2013. – С. 65–66

4 http://www.3dliga.ru/3d-news-3d-in-education.html5 Treece G. Volume Measurement and Surface Visualization in Sequential Freehand 3D

Ultrasound/G. Treece//PhD thesis Univer. of Cambridge, Department of Engineering. – 2000. – 183 p.6 Treece G. Fast surface and volume estimation from non-parallel cross-sections, for freehand 3-D

ultrasound/G. Treece//Medical Image Analysis. – 1999. – № 3(2). – P. 141–173.

64 Section 5.

Были созданы множество моделей отдельных органов, систем органов и всего тела человека. Эти модели могут быть использованы при 3D печа-ти — буйно развивающейся отрасли науки, в частности в регенеративной медицине, использующие различные безопасные неорганические и органи-ческие биоматериалы для трансплантации созданных по моделям органов. К сожалению, уделяется незначительное внимание к внедрению интерактив-ных моделей в образовательный процесс. В западных странах уже имеется опыт по созданию интерактивных образовательных программ для студентов, интернов и ординаторов, таких как Visualbody.com, 3Dscience.com и nucle-uscatalog.com, которые представляют полноценные модели по анатомии человека.

• 3DScience.com веб-сайт компании Zygote Media Group, Inc. Отличается от других проектов высококачественными текстурами и высоко полиго-нальными моделями.

• Visible Body® — проект американской компании. Их 3 Д модели способ-ны облегчить студентам и преподавателям процесс визуализации анато-мических и физиологических структур. Имеются приложения на попу-лярных мобильных устройствах.

• Nucleuscatalog.com, в отличие от других проектов, имеет 3D видео хи-рургических вмешательств.

Но у всех этих проектах есть ряд недостатков: во-первых, стоит отметить, что они являются коммерчески невыгодными для использования частными лицами, в первую очередь студентами, в связи их дороговизны; во-вторых, эти проекты основаны только на демонстрации лишь анатомических структур (исключение составляет nucleuscatalog.com, т. к. там имеются 3D видео некоторых процессов хирургических вмешательств).

Проект будущего электронного учебного пособия представляет собой пол-ноценный интерактивный анатомо-физиологический атлас человека, в котором учитываются недостатки других проектов и совершенствований технологий по созданию 3D моделей.

Актуальность заключается в том, что, в отличие от других проектов, мы соз-даем атлас, в котором, помимо анатомических структур, будут присутствовать 3D анимированные физиологические процессы, а также возможность распределения процессов по различным функциональным системам (По П. К. Анохину) 1. При этом пользователь сможет обозреть взаимодействующие друг с другом процессы, как в целом организме, так и раздельно каждый процесс на клеточном уровне в качестве интерактивной 3D анимации

1 Анохин П. К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. – М. : Медицина, 1968. – 546

Medical science 65

Основной целью является создание интерактивной программы для улучшения восприятия медицинской информации студентами. В дальнейшем, программа бу-дет распространена на гаджетах, что обеспечит в будущем скорость и доступность необходимой информации. Применение интерактивных программ будет использо-вано в клинической медицине для улучшения вопросов диагностики заболевании.

Для реализации цели нам необходимо внедрить интерактивные обучающие программы в образовательный процесс студентов с целью повышения мотива-ции студентов по изучению анатомо-физиологических систем организма, а также привлечение студентов к активному изучению новых технологии в сфере 3 Д мо-делирования и разработка 3 Д моделей с использованием специализированных графических 3 Д редакторов.

Материалы и методы.При создании проекта электронного пособия использовалась редакторы для

работы с трехмерной графикой — Autodesk 3ds Max (ранее 3D Studio MAX) — полнофункциональной профессиональной программной системой для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации, доразработанная компанией Autodesk. При помощи данной программы создавались модели органов и систем органов. Adobe Photoshop — многофункциональный графический редактор, раз-работанный и распространяемый фирмой Adobe Systems, при помощи которой соз-давались текстуры для моделей. Уже готовые модели переносились на движок Unity 3D и Panda 3D для дальнейшей интеграции будущей программы с системой Kinect.

Рис. 1. Проект трёхмерной модели головы и демонстрация

с использованием системы Kinect.

66 Section 5.

На рис. 2 изображена программа, иллюстрирующая 3D модель поджелу-дочной железы и её топографию. Данная модель выполнена студентом как стар-товый проект по созданию электронного пособия. Программа предоставляет возможности ротации и масштабирования, что облегчает восприятие топографии поджелудочной железы и дает возможность рассматривать объект с любой точки обзора. Присутствие обозначений на латинском языке, среза органа и изображение процесса панкреатита также дает возможность лучше понять топографию.

В перспективе у данного проекта имеется создание полноценной модели че-ловека с 3D-анимацией физиологических процессов и оперативных вмешательств с использованием интерактивной системы Kinect. Цель проекта — сделать поль-зователя активным наблюдателем, участие его в процессах жизнедеятельности, оперативных вмешательств, а также создания обратной связи на выполненные им действия для имитации реальности.

В дальнейшем рассматривается коммерческая сторона проекта, характеризу-ющаяся мультиплатформенностью, что может гарантировать удобство и быстро-ту использования пособий.

Рис. 2. 3D-стереоскопическая модель поджелудочной железы и ее топография.

Заключение.Направление 3D моделирования в медицине интенсивно развивается и яв-

ляется перспективной в этой сфере. Тем не менее, на данный момент существует недостаточно медицинских интерактивных технологий, позволяющих студен-там обучаться специализированным навыкам, приближенным к реальным ус-ловиям их будущей практической деятельности. Важно отметить практическое применение 3D-стереоскопических технологий для восприятия и максималь-ной информативности любых объектов изучения. Ввиду своей наглядности, рекомендуется внедрить 3D модели на начальных курсах медицинских вузов, чтобы студенты лучше понимали механизмы, протекающие в организме. Разра-

Medical science 67

ботка физиологических процессов, распределенных по функциональным систе-мам, также поможет восприятию природы отдельных процессов на клеточном уровне и их комплекса в целостном понимании, что может облегчить изучение клинических дисциплин.

Внедрение электронных учебных пособий улучшит образовательный процесс при изучении таких сложных, но важных дисциплин, как анатомия и физиология, за счет сокращения времени изучения учебного материала на бумажных носите-лях и более наглядного представления студентами изучаемой темы.

Список литературы:1. Андреев А. А. E-learning: некоторые направления и особенности

применения//А. А. Андреев, В. А. Леднев, Т. А. Семкина//Высшее образо-вание в России. – 2009. – No8. – С. 88–92.

2. Морозова И. В. Применение 3d-моделирования и информационных техно-логий в повышении эффективности изучения оперативной хирургии и топо-графической анатомии//И. В. Морозова, Н. А. Мартынова//Современные наукоемкие технологии. – 2013. – No8 (часть 2). – С. 213–213.

3. Обучающие компьютерные технологии в процессе изучения общей хирургии//Ю. С. Винник, Е. В. Дябкин, Л. В. Кочетова, Е. С. Василеня//Ма-териалы конференции Современные аспекты реализации ФГОС и ФГТ. Ву-зовская педагогика. – Красноярск, КрасГМУ, 2013. – С. 65–66.

4. http://www.3dliga.ru/3d-news-3d-in-education.html5. Treece G. Volume Measurement and Surface Visualization in Sequential Free-

hand 3D Ultrasound/G. Treece//PhD thesis Univer. of Cambridge, Department of Engineering. – 2000. – 183 p.

6. Treece G. Fast surface and volume estimation from non-parallel cross-sections, for freehand 3-D ultrasound/G. Treece//Medical Image Analysis. – 1999. – № 3 (2). – P. 141–173.

7. Анохин П. К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. – М.: Ме-дицина, 1968. – 546.

68 Section 5.

Novikov Dmitry GeorgievichHead of Central Research Laboratory

Indutny Anton VasilevichDirector of Laboratory Medicine Centre

Sokolova Tatjana FedorovnaPrincipal research scientist Omsk State Medical Academy,


Characteristics of immunity responses in pre-and early postnatal periods under condition

of Toxoplasma gondii antigens influenceToxoplasmosis is one of the frequent causes of congenital diseases and neonatal

mortality 1. Infants and first year children has insufficient and non-maturity defense factors and low immunoreactivity 2. Thus prenatal infection can cause formation of diverse immunopathology in the early and late postnatal period. However, protective-adaptive capabilities of the immunity system having undergone the first contact with the antigen Toxoplasma gondii (AG T.gondii) during development critical periods in prenatal and postnatal period remain unknown.

The aim of the study was to determine immunity responses in pre-and early postnatal periods under condition of T. gondii antigens influence.

Methods. Two series of experiment was performed on Wistar white rats. First experimental group was consisted in rats offspring received corpuscular antigen T.gondii intraperitoneal in dosage 10х10 6 cells/0,5 ml 0,9% NaCl in the III trimester of pregnancy (n = 52). In the second series of experiment rats from this group received sheep red blood cells (SRBC) in dosage 3х10 9 cells in 5 days before euthanasia (n=44). Second experimental group was consisted in one day-aged rats that received corpuscular antigen T.gondii intraperitoneal in dosage 1х105 cells/0,1 ml 0,9% NaCl (n=55). In the second series of experiment rats from this group received SRBC in dosage 3х10 9 cells in 5 days before euthanasia (n=48).

In 2 control groups was included intact rats matched for age and sex. In the second series of experiment rats from this groups received SRBC in dosage and

1 Bessieres M. H., Berrebi A., Cassaing S.et al. Diagnosis of congenital toxoplasmosis: prenatal and neonatal evaluation of methods used in Toulouse University Hospital and incidence of congenital toxoplasmosis//Mem. Inst. Oswaldo Cruz. - 2009. – Vol. 104, № 2. – P. 389–392; Chaudhry SA, Gad N, Koren G. Toxoplasmosis and pregnancy//Can. Fam. Physician. – 2014. – Vol.60, № 4. - Р. 334–336.

2 Saadatnia G, Golkar M. A review on human toxoplasmosis//Scand. J. Infect. Dis. – 2012. Vol. 44, № 11. – Р. 805–814.

Medical science 69

terms corresponding to the experimental groups. The investigation conforms to the principles outlined in the Declaration of Helsinki.

Biomaterial (blood, thymus, spleen, mesenteric lymph nodes) was collect on 60-ty day after birth of the animals. Hematological analysis venous blood was performed by analyzer Excell-22 (U. S.). CD3 + cells in blood and standard suspensions of splenocytes were counted on a flow cytometer (Cytomics FC500, Beckman Coulter, USA). Quantity of antibody producing cells (APC) secreted antibodies to IgM-SRBC in spleen was determined at the peak of an immune response on 5 day after immunization by Cunningham’s local hemolysis direct method.

Statistical analyzes was performed by using parametric and nonparametric methods. Results were considered significant at P < 0.05.

Results and discussion. In the first series of experiments it was shown that offspring of the rats which perinatal development take place under conditions of T. gondii antigens influence, was less viable than in the control group. In first and second experimental group dead 5 and 6 animals, respectively. Probably the death of the animals associated with the functional breakdown an immature immune system as a result of exposure high doses of antigen.

In both experimental groups increase mesenteric lymph nodes size that forming conglomerates was observed. Rats spleen had granular structure with visualized follicles. Thymus weight in the offspring of rats developments under condition of T. gondii antigens influence was reduced (173,9 ± 9,8 mg and 185,2 ± 7,3 in experimental group vs. 244,3 ± 11,7 in the control group, p = 0.002 and 0.004, respectively). It wasn’t difference between thymus weight in experimental groups.

Antigens T.gondii introduction in the prenatal and early postnatal periods was associated with delayed changes in the immune system of two month-aged rats. Leukocyte count in first experimental group, was 1.4 times higher than in the control group (7,5±0,3 10 9/l vs. 5,3±0,4 10 9/l; p = 0.009). Leukocyte count in second experimental group was 1.5 times higher than in the control group (7,7±0,4 10 9/l; p = 0.04), with 2,2-fold increased neutrophils count (42,9±3,3% vs. 19,7±1,4; p = 0.001). Neutrophils count was 1,9-fold higher in second experimental group than in first group. Meanwhile, the number of monocytes and basophils in both experimental was close to values in the control group. Eosinophil count was 1.4-fold decreased (1,7±0,1%) in first experimental group and 2.0-fold decreased (1,2±0,1%) in second experimental group versus control group (2,4±0,2%; p = 0.01 and p = 0.008, respectively). Decrease eosinophils count in the blood reflects immunity decreased resistance to the effects of factors external and internal environment. Eosinopenia combined with leukocytosis due to increased number of neutrophils is an important sign of active inflammation. Number of lymphocytes in first experimental group was comparable with the values obtained in the control group. In contrast, in second group

70 Section 5.

obtained relative lymphopenia (lymphocytes count was 1.4-fold reduced (49,7±2,4%) in comparsion with the control group (68,9±1,8%; p = 0.04)).

CD3+ T-cells count in blood and spleen of first experimental group rats was decreased by comparison with control group (76,6±2,0% and 62,9±2,9% vs 95,9±0,8% and 81,3±1,9% (p = 0.003 and p = 0.002, respectively)). Analogous changes have observed in second experimental group (83,1±0,6% and 69,3±0,9% (p = 0.003 and p = 0.0004, respectively)). It should be noted that reduction of CD3+ lymphocytes in blood and spleen of rats in first experimental group were more significant (p=0,015).

In assessing the impact of T. gondii antigens introduction in the pre-and early postnatal period on the humoral immune response to SRBC it was found specific antibody synthesis depression, which manifested by decrease in the number of APC at the peak of primary immune response. APC count in first group was 41,9±2,9 cells and 46,7±2,3 cells in second group vs 58,1±3,2 cells in control group (p = 0.03 and p = 0.04, respectively).

Observed structural and functional defects in cellular and humoral immunity, saving long time after birth can be characterized as decompensation of adaptive reactions of the immune system and lead to secondary immunodeficiency in rats development under condition of T. gondii antigens influence. In some cases this leads to a profound disruption of functionality immature immune system and death of the newborn. Immune reaction features in rats development under condition of T. gondii antigens influence characterized more pronounced disorders morphogenesis lymphoid organs in rats, whose developed under condition prenatal T. gondii antigens influence. It was obscured thymus dysplasia, T-cells immunodeficiency, dysfunction humoral immunity with insufficient generation antibody producers cells on thymus-dependent antigens.

Conclusion. Delayed disruption adaptive immunity in rats was more severe in condition prenatal AG T.gondii influence than in postnatal AG administration. However changes in nonspecific defense factors were more pronounced in condition postnatal AG administration, which can be explained an important role of these factors in the process of adaptation in the early postnatal ontogenesis.

References:1. Bessieres M. H., Berrebi A., Cassaing S.et al. Diagnosis of congenital toxoplas-

mosis: prenatal and neonatal evaluation of methods used in Toulouse Univer-sity Hospital and incidence of congenital toxoplasmosis//Mem. Inst. Oswaldo Cruz. – 2009. – Vol. 104, № 2. – P. 389–392

2. Chaudhry S. A., Gad N., Koren G. Toxoplasmosis and pregnancy//Can. Fam. Physician. – 2014. – Vol.60, № 4. – Р. 334–336.

3. Saadatnia G., Golkar M. A review on human toxoplasmosis//Scand. J. Infect. Dis. – 2012. Vol. 44, № 11. – Р. 805–814.

Medical science 71

Sadvakas Aiman Sadvakasovna,Kazakh National Medical University

named after S. Asfendiyarov, Senior Research AssociateEmail: [email protected]

Neural network analysis of indicators of oxidative stress in carcinogenesis

It is well known that research in the area of neural networks can carry out functions of artificial intelligence and is intensively being developed in computing technologies. In the field of mathematics, neural networks carry out multiple parameters of nonlinear optimization, but the point of computer facilities with neural networks solves the problem of effective overlapping. The possibility of training is the main advantage of neural network capable to reveal difficult dependences between entrance and output data with subsequent generalization. These features of neural networks have broad applications in various areas including science and medicine.

In recent years, cancer research has led to an upsurge of new developments in the prevention of cancer, especially the role of free radicals and antioxidants.Free radicals contain atoms with an unpaired electron in its outer orbit. The spectrum of free radicals that are considered responsible for biological oxygen toxicity include the intermediates of the partial reduction of oxygen, superoxide radical (O2

▪), hydrogen peroxide (H2O2), and other reactive species as hydroxyl radicals (HO▪), peroxyl radical (ROO▪), nitric oxide (NO), peroxinitrite (ONOO¯) and singlet oxygen ( 1O2) 1.

Lipid peroxidation by free radicals has also been implicated as a causative factor in cancer development. Lipid peroxidation is a chain reaction process characterized by repetitive hydrogen abstraction by HO▪ and RO▪, and addition of O2 to alkyl radicals (R▪) resulting in the generation of ROO▪ and the oxidative destruction of fatty acids 2:

R1H + R▪ → R1▪ + RH

R▪ + O2 → ROOR1H + ROO¯ → R1

▪ + ROOHThe products of reduction of one, two or three electrons, such as the superoxide

radical, hydrogen peroxide and the hydroxyl radical, respectively are found in various biological systems. Transition metal ions are important for free radical production. They have the ability to move electrons, which is the basis of free radical toxicity. For

1 Klauning J.E. et al. The Role of Oxidative Stress in Chemical Carcinogenesis Environmental Health Perspectives Vol.106, Supplement I February 1998 p. 289 -295

2 Tregubov A.A. “Violation of respiratory function of blood at some pathological processes”, Leningrad: Army medical college of S. M. Kirov, 1947, P123.

72 Section 5.

example, the superoxide anion and a transition metal such as Fe can be extremely toxic due to hydroxyl radical production. This route, known as the Haber-Weiss reaction, is Fenton-type chemistry 1:

Fe 3+ + O 2¯ → Fe 2+ + O2Fe 2+ + H2O2 → ▪OH + OH¯

The iron (Fe 2+) is held in a heterocyclic ring, known as a porphyrin. This is a part of the heme group of hemoglobin. The specific function of hemoglobin as a carrier of oxygen is closely connected with its molecular structure (fig.1)

Fig.1 Structure of hemoglobinThe hemoglobin forms can be distinguished by the ligands attached at the distal

end. If oxygen is bound, it is called oxyhemoglobin (HbO2), and if it’s free — it is termed deoxyhemoglobin (HHb). Oxygen in HbO2 can be replaced with other neutral ligands such as CO, NO, and alkylisocianides. These forms respectively are called carboxyhemoglobin (HbCO), nitrosohemoglobin (HbNO). The valence of iron (Fe 2+) in these various states remains the same (fig.2) 2.

Fig.2. Valence of iron (Fe 2+) remains constant.1 Nelson R.L. Dietary iron and cancer risk. Free Radic. Biol. Med. 12:161–168 (1992)2 Tregubov A.A.“Violation of respiratory function of blood at some pathological processes”,

Leningrad: Army medical college of S. M. Kirov, 1947, P123.

Medical science 73

In another form of hemoglobin called methemoglobin (MetHb), iron (Fe 2+) is rapidly oxidized to a trivalent (Fe 3+) state. Methemoglobin cannot bind oxygen, unlike oxyhemoglobin. In human blood a trace amount of methemoglobin is normally produced spontaneously 1.

However, the concentration of methemoglobin increases in the presence of a large number of free radicals (for example during oxidative stress) 2:

HbO2 + NO2¯ → MetHb + O2

2¯ + NO2HbO2 + NO2

▪ → MetHb + O2NOO¯

O2NOO¯ + O22¯ → NO2 + 2O2

2¯

O22¯ + NO2 →

1O2 + NO2Oxidative stress takes a leading role in the pathogenesis of inflammation,

carcinogenesis and other diseases where the destruction of membranes occur through lipid peroxidation (fig.3) 5.

Fig.3 Change of valence of iron in oxidative stressAlso the activation of free radical oxidation in which organic substances are

exposed to non-enzymatic oxidation by molecular oxygen leads to the emergence of tissue hypoxia. During tissue hypoxia, the presence of mitochondria in erythrocytes renders cells incompatible with the function of oxygen transfer because of the inevitable competition for oxygen between mitochondria and hemoglobin molecules. Therefore, erythrocytes are unable to realize part of their function, which is hemoglobin’s mechanism of deposition and oxygen transport. Violation of the mechanism of transportation and delivery the

1 Tregubov A.A.“Violation of respiratory function of blood at some pathological processes”, Leningrad: Army medical college of S. M. Kirov, 1947, P123.

2 Stevens R.G., Nerishi K. Iron and oxidative stress in human cancer. In: Biological Consequences of Oxidative Stress: Implications for Cardiovascular Disease and Carcinogenesis (Spatz L., Bloom AD, ets). New York: Oxford University Press, 1992; P. 138–161.

74 Section 5.

oxygen by hemoglobin to tissues is reflected also in the functional activity of its derivatives 1.

Hypoxia is the best-characterized mechanism in tumors. Low oxygen concentration may result from increased metabolic activity and oxygen consumption and/or increased tumor cell distance from local capillaries and blood supply. Hypoxia is also an important factor in cancer where it has an influence on the hallmarks of cancer. For instance, it stimulates cells to express various growth signals. Also hypoxia is a potent inducer of gene expression, especially genes involved in glycolysis for maintaining cellular energy. This higher glycolytic rate in tumor cells can be attained by the increased transcription, followed by translation of glycolytic genes and glucose transporters. Some of these transporters are associated with inhibition of oxidative phosphorylation 2.

According to the well-known concept (Warburg, 1930, 1957) a weakening of cellular respiration and dissociation of oxidizing phosphorylation are considered as the first stage of emergence of neoplasms. The vast majority of human and animal tumors display a high rate of glycolysis, increased glucose uptake, increased lactate production, and decreased respiration under aerobic conditions (a phenomenon known as the Warburg effect). A feature of growth of cancer cells is the condition of active proliferation accompanied by prevalence of anaerobic glycolysis instead of aerobic respiration, which causes lactate accumulation (fig. 4) 3.

Fig.4 Mechanisms of the tissue hypoxia developing at carcinogenesis

1 Stevens R.G., Nerishi K. Iron and oxidative stress in human cancer. In: Biological Consequences of Oxidative Stress: Implications for Cardiovascular Disease and Carcinogenesis (Spatz L., Bloom AD, ets). New York: Oxford University Press, 1992; P. 138–161.

2 Floyd R.A. Role of oxygen free radicals in carcinogenesis and brain ischemia. FASEB J. 1990 Jun; 4(9):2587–97 P.2587

3 Klauning J.E. et al. The Role of Oxidative Stress in Chemical Carcinogenesis Environmental Health Perspectives Vol.106, Supplement I February 1998 p. 289 -295

Medical science 75

Research is being done to determine hemoglobin fractions at various stages of carcinogenesis with 50 cancer patients (stage I — 6, stage II –12, Stage III –30 and stage IV — 2). These patients had the following types of cancer: lung, skin, esophagus, stomach, small intestines, large intestines, pancreas, liver, bile duct, kidneys, adrenal gland, bladder, prostate gland, mammary glands, ovary and uterus. The morphological forms of a cancer: adenocarcinoma, intraductal carcinoma, renal cell carcinoma, basal cellular cancer, mesenchymal chondrosarcoma, osteogene sarcoma and medullary cancer. Capillary blood was analysed with the blood gas analyser Cobas B 221 (Roche, Germany) in 15 stage I and II cancer patients; arterial blood in 35 patients was analysed by the blood gas analyzer ABL 800 Flex (Radiometer, Denmark).

The following indicators of blood were analyzed: pH; partial pressure of gases — pO2, pCO2; full oximetry: tHb — total hemoglobin; sO2 — saturation index indicating the ability of hemoglobin to contact with oxygen; HbO2 — oxyhemoglobin; HbCO — carboxyhemoglobin; MetHb — methemoglobin; HbH — deoxyhemoglobin; acid and alkaline status: BC (buffer capacity), HCO3 (carbonic acid); lactic acid.

Results of the received indicators were estimated in the form of deviations from normal values which are specified in table 1.

Table1. – Received indicatorsStage of

carci-nogenesis

pH Partial pressure of

gases

Oxymetry % Acid and alkaline status

Lactic Acid

pCO2 pO2 tHb sO2 O2Hb COHb HHb MetHb BC HCO3 LactatI N N N N ↓ ↓ N N N ↓ N ↑II N ↓ ↑ N ↓ ↓ ↑ ↑↑ ↑ ↓ ↓ ↑↑III ↓ ↓↓ ↑↑ ↓↓ N N ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑ ↓↓↓ ↓↓ ↑↑↑IV ↓ ↓↓ ↑↑↑ ↓↓↓ N N ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↓↓↓ ↓↓↓ ↑↑↑

↓ or ↑ — one arrow indicates a tendency to decrease or increase from the normal values by 5 to 10%;

↓↓ or ↑↑ — two arrows arrow indicate a tendency to decrease or increase from the normal values by 15 to 25%;

↓↓↓ or ↑↑↑ — three two arrows arrow indicate a tendency to decrease or increase from the normal values above 25%.

The Data was processed at the Physics Department and Radio Physics & Computer Technologies Department of Belarusian State University by E. A. Tcherniavskaia and A. V. Saetchnikov.

The data obtained for processing by a neural network include the following:— recovering the past data (an iterative method of k-neighbors);

76 Section 5.

— allocating principal components (the main feature groups for the subsequent data interpreting);

— neural network analysis of principal component data files (multilayered perceptron) for evaluation of patients groups.

The integrated variables having the greatest correlation were allocated into three components. Correlation of the 1-st component is 67.4% (fig.5), correlation of the 2-nd component is 13.2% (fig.6), correlation of the 3-d component is 6.2% (fig.7), correlation within the 3 components is 86.9% (fig.8) 1.

Fig.5 Correlation between the 1st and 2nd component is 67.4% (by E. A. Tcherniavskaia and A. V. Saetchnikov, 2013)

Fig.6 Correlation between the 2nd and 3rd component is 13.2% (by E. A. Tcherniavskaia and A. V. Saetchnikov, 2013)

1 Sadvakas A., Tcherniavskaia E. A. and Saetchnikov A. V. International Journal of Molecular medicine. Volume 32, Supplement 1, 2013, P. 222.

Medical science 77

Fig. 7. Correlation between the 1st and 3rd component is 6.2% (by E. A. Tcherniavskaia and A. V. Saetchnikov, 2013)

Fig. 8. Correlation amongst all 3 components is 86.9%. (by E. A. Tcherniavskaia and A. V. Saetchnikov, 2013)

ConclusionExtent of activation of glycolysis and speed of production of methemoglobin

(MetHb) depends on level of lactic acidosis.The data obtained from the study mentioned above confirms that

hemoglobin’s inability to perform oxygen transfer is due an imbalance of its fractions depending on level of oxidative stress and the stage of carcinogenesis: in the first and the second stages, oxyhemoglobin (O2Hb) and the saturation index (sO2, which shows the degree of saturation of blood with oxygen) are decreased whilst desoxyhemoglobin (HHb) is raised. In the third stage, carboxyhemoglobin (COHb), deoxyhemoglobin (HHb) and methemoglobin (MetHb) are raised.

78 Section 5.

In the initial stages of carcinogenesis (I and II), a decrease in the affinity of hemoglobin to oxygen confirms a formation of strong complexes of hemoglobin with NO2, a free radical. This complex redistributes electronic density so that the oxyhemoglobin passes into a quasi-oxidized state. Decrease of oxyhemoglobin O2Hb (oxidized) is accompanied by an increase in deoxyhemoglobin HHb (restored) according to the order of oxidation-reduction reactions. The changes stated above in the first and second stages of malignancy characterize the initial stages in the development of oxidative stress.

The elevation of methemoglobin (MetHb) characterizes the condition of methemoglobinemia, whereby a part of heme is switched off from oxygen transport. Increase in carboxyhemoglobin (COHb) also results in the molecule becoming incapable of transferring oxygen, which aggravates the course of a tissue hypoxia. In the third stage of carcinogenesis, these parameters characterize conformational changes in hemoglobin structure in connection with deep violations of tissue respiration and changes in mitochondrial and microsomal oxidation.

Oxygen free radicals may play a key role in carcinogenesis by mediating formation of methemoglobin, which can now be quantitated to very high levels.

In summary it is possible to consider hemoglobin fractions as indicators of development of oxidative stress in carcinogenesis and use them as new criteria in cancer diagnostics.

References:1. Floyd R.A. Role of oxygen free radicals in carcinogenesis and brain ischemia.

FASEB J. 1990 Jun; 4 (9):2587–97 P.25872. Klauning J. E. et al. The Role of Oxidative Stress in Chemical Carcinogenesis

Environmental Health Perspectives Vol.106, Supplement I February 1998 p. 289 –295.3. Nelson R.L. Dietary iron and cancer risk. Free Radic. Biol. Med. 12:161–168

(1992)4. Sadvakas A., Tcherniavskaia E. A. and Saetchnikov A.V. International Journal of

Molecular medicine. Volume 32, Supplement 1, 2013, P.222.5. Stevens R.G., Nerishi K. Iron and oxidative stress in human cancer. In: Biological

Consequences of Oxidative Stress: Implications for Cardiovascular Disease and Carcinogenesis (Spatz L., Bloom AD, etc). New York: Oxford University Press, 1992; P. 138–161.

6. Tregubov A.A. “Violation of respiratory function of blood at some pathological processes”, Leningrad: Army medical college of S. M. Kirov, 1947, P123.

Medical science 79

Maniyozova Gulnoza Murodovna,the Andizhan State medical institute,

the senior research assistant the competitor of chairof obstetrics and gynecology, Uzbekistan.

E-mail: [email protected] Dilbar Kamaritdinovnа,

Tashkent Medical Academy,Vice President for Scientific Affair, Uzbekistan.

Aleynik Vladimir Alekseevich,Andijan State Medical Institute, Head of the central

scientific-research laboratory, Uzbekistan.Asrankulova Diloram Bahtiyorovna,

the Andizhan State medical institute, the head of chairof obstetrics and gynecology, Uzbekistan.

Babich Svetlana Mihaylovna,Andijan State Medical Institute, a senior researcher

of the central scientific-research laboratory, Uzbekistan.Negmatshaeva Habiba Nabievna,

Andijan State Medical Institute, docentof department of Obstetrics and Gynecology, Uzbekistan.

Placental artery thrombosis and development of placental insufficiency in pregnant women

with antiphospholipid syndromeМаниёзова Гулноза Муродовна,

Андижанский Государственный медицинский институт,старший научный сотрудник соискатель кафедры

акушерства и гинекологии, Узбекистан.E-mail: [email protected]

Нажмутдинова Дилбар Камариддиновна,Ташкентский медицинский институт,

проректор по науке, Узбекистан.Алейник Владимир Алексеевич,

Андижанский Государственный медицинскийинститут, заведующий ЦНИЛ, Узбекистан.

80 Section 5.

Асранкулова Дилором Бахтиёровна,Андижанский Государственный медицинский институт,

заведующий кафедры акушерства и гинекологии, Узбекистан.Бабич Светлана Михайловна,

Андижанский Государственный медицинский институт,старший научный сотрудник ЦНИЛ, Узбекистан.

Негматшаева Хабиба Набиевна,Андижанский Государственный медицинский институт,доцент кафедры акушерства и гинекологии, Узбекистан.

Тромбозом плацентарных артерий и развитие фетоплацентарной недостаточности у беременных

с антифосфолипидным синдромомАнтифосфолипидный синдром — симптомокомплекс, в основе которого

лежит развитие аутоиммунной реакции и появление антител к широко распро-страненным фосфолипидным детерминантам, присутствующим на мембранах тромбоцитов, клеток эндотелия, нервной ткани. Наиболее характерны акушер-ские осложнения, рецидивирующий тромбоз сосудов и кожные проявления. Основными механизмами акушерской патологии являются: тромбоз сосудов плаценты, развитие инфаркта и недостаточности плаценты, угнетение синтеза простациклина, дефицит которого обусловливает гипертонус матки и выкидыш.

Нарушения морфофункционального состояния плаценты представляют со-бой одну из основных причин осложненного течения беременности и родов, а также перинатальной заболеваемости и смертности 1. Вопросы изучения па-тогенеза и диагностики множества, акушерских и перинатальных осложнений продолжают оставаться важнейшими проблемами современного акушерства ввиду исключительного значения предотвращения перинатальной смертности 2. Интенсивное изучение патогенеза ФПН на современном этапе акушерства дает возможность патогенетически их обосновывать. Прогресс в понимании меха-низмов тромбофилии, в том числе и антифосфолипидного синдрома позволили

1 Сидорова И. С., Кулаков В. И., Макаров И. О. Руководство по акушерству – М., 2006.-с. 525–527,529.

2 Ионанидзе Т. Б. Аутоантитела к кофакторам в диагностике и профилактике гестационных осложнений у женщин с антифосфолипидным синдромом//Материалы II Международного конгресса по репродуктивной медицине. – М., 2008.-с. 71–72; Курбанова М. Т. Курбанов Д. Д. Антифосфолипидный синдром в акушерстве//Педиатрия, Спец. Вып.-2003.-с. 92–93; Сидельникова В. М. спорные вопросы диагностики и терапии привычных выкидышей, обусловленных иммунологическими нарушениями//Материалы II Международного конгресса по репродуктивной медицине. – М., 2008.-с. 126–127.

Medical science 81

установить их роль в патогенезе большинства акушерских осложнений, таких как СЗВРП, ФПН и другие формы репродуктивных потерь.

По мере прогрессирования беременности риск тромбообразования в со-судах плаценты, плода, материнского организма возрастает. И при ФПН в раз-вивающийся в результате тромбообразования приводит к уменьшению маточ-но-плацентарного и фетоплацентарного кровотока, снижению артериального кровоснабжения плаценты и плода, ограничению газообмена и метаболизма в фетоплацентарном комплексе, нарушению процессов созревания плаценты, снижению синтеза и дисбалансу гормонов плаценты и их предшественников материнского и плодового происхождения. Все эти изменения замедляют рост и развитие плода, обусловливают осложненное течение беременности и родов.

Цель исследования — изучить частоту развития ФПН с применением до-плерометрического исследования у женщин с первичным АФС.

Материалы и методы исследования.Исследование проведено на базе 2-родильного комплекса, совместно с кафе-

дрой акушерства и гинекологии 6–7 курсов Андижанского Государственного ме-дицинского института. Среди обследуемых 40 пациентов имели проявления, про-текавшие с поражениями сосудов. Из 40 обследованных больных с васкулитами и микроангиопатиями антифосфолипидные антитела были выявлены у 11 (30,55%) больных, составившие 1-основную группу. Диагноз ставился на основании опреде-ления волчаночного атникоагулянта (ВА) в плазме крови с интервалом 6–8 недель, согласно Комитету по Науке и Стандартизации Международного Общества по Тромбозам и Гемостазу. В основу теста на ВА (люпус-тест) положено его свой-ство ингибировать фосфолипиды, удлиняя тем самым время свертывания в тестах АЧТВ, время разбавленного яда гадюки Рассела, ПВ и каолиновое время. У женщин первой группы были отмечены сетчатое ливедо и сыпь в виде геморрагии. Всем па-циенты с кожными высыпаниями были проконсультированы у дерматолога с целью исключения дерматологических сопутствующих процессов. После уточнения связи высыпаний с антифосфолипидным синдромом со стороны дерматолога нами был сделан акцент на дальнейшего изучения фетоплацентарной системы с целью вы-явления роли АФС в развитии ФПН и кожных проявлений. На момент обследова-ния женщины имели беременность с различным сроком гестации. Было проведено доплерометрическое исследование МППК в 20–24, 28–32 недель беременности. Определяли индексы сосудистого сопротивления (ИСС): систолодиастолическое отношение (СДО), индекс резистентности (ИР), пульсационный индекс (ПИ). У всех пациентов исследовали уровень тромбоцитов, состояние системы гемостаза.

Результаты и обсуждение.Для наиболее достоверной оценки состояния маточно-плацентарно-плодо-

вого кровотока (МППК) при патологии целесообразно изучение становления

82 Section 5.

МППК при физиологическом течении беременности. Доплерометрическое ис-следование проводилось в сроках 20–32 недель. При физиологически протека-ющей беременности, если отмечается постепенное снижение резистентности маточных артерии к 32 неделям гестации, то у женщин с АФС данный показатель резко возрастает табл. 1.

Таблица 1. – Показатели СДО обследуемых сосудов.Сосуды 20–24 нед. (n=11) 28–32 нед. (n=11) ДостоверностьМА плацентарная 2,18+0,1 2,95+0,05 Р>0,05Ма неплацентарная 2,85+0,34 2,93+0,18 Р>0,05Артерия пуповины 2,82+0,16 2,96+0,08 Р>0,05СМА 6,51+0,71* 6,78+0,34 Р>0,05

Следовательно, скорость кровотока к концу беременности не снижается, а несколько повышается, которое подтверждается показателями и других индек-сов на обеих маточных артериях.

Таблица 2. – Показатели ПИ обследуемых сосудов.Сосуды 20–24 нед. (n=11) 28–32 нед. (n=11) ДостоверностьМА плацентарная 0,89+0,15 0,97+0,08 Р>0,05Ма неплацентарная 0,79+0,12 0,85+0,06 Р>0,05Артерия пуповины 0,91+0,05 1,32+0,03 Р<0,001СМА 1,69+0,13 1,89+0,07 Р>0,05

Показатели гемодинамики МППК дают основания судить о понижении объ-ема кровотока в МППК, что свидетельствует о возможной роли АФС в развитии тромбозов спиральных артерий и ишемии плаценты табл. 2.

Таблица 3. – Показатели ИР обследуемых сосудов.Сосуды 20–24 нед. (n=11) 28–32 нед. (n=11) ДостоверностьМА плацентарная 0,6+0,06** 0,78+0,03 Р<0,05Ма неплацентарная 0,54+0,05 0,78+0,03 Р<0,001Артерия пуповины 0,66+0,06 0,97+0,03 Р<0,001СМА 0,67+0,16 0,97+0,08 Р<0,1

Если по данным литературы плодово-плацентарный кровотокпри физиологи-чески протекающей беременности отмечается наличие постоянного диастоличе-ского давления, то в исследуемой группе его дальнейшее повышение с развитием беременности не отмечалось. Следовательно, если артерии пуповины, в течение физиологически протекающей беременности усиливался кровоток по мере про-грессирования беременности, то в наших исследованиях усиление МППК с раз-витием плода не отмечается. Уже в ходе нашего исследования исходы беремен-ности и родов были представлены: ФПН, СЗРП и перинатальными потерями.

Medical science 83

Выводы: Таким образом, доплерографическое исследование позволяет с ран-них сроков беременности у женщин с АФС детально и максимально точно опре-делить пороки развития плода и может служить критерием отбора пациенток группы риска по формированию патологического течения беременности.

Целесообразно также сравнительная оценка становления ФПК в исследуемой группе с прогрессированием беременности.

Список литературы:1. Сидорова И. С., Кулаков В. И., Макаров И. О. Руководство по акушерству –

М., 2006. – с. 525–527,529.2. Ионанидзе Т. Б. Аутоантитела к кофакторам в диагностике и профилакти-

ке гестационных осложнений у женщин с антифосфолипидным синдро-мом//Материалы II Международного конгресса по репродуктивной меди-цине. – М., 2008. – с. 71–72.

3. Курбанова М. Т. Курбанов Д. Д. Антифосфолипидный синдром в акушер-стве//Педиатрия, Спец. Вып. – 2003. – с. 92–93.

4. Сидельникова В. М. спорные вопросы диагностики и терапии привычных выки-дышей, обусловленных иммунологическими нарушениями//Материалы II Меж-дународного конгресса по репродуктивной медицине. – М., 2008. – с. 126–127.

Tumaeva Tatiana Stanislavovna, Mordovian Republican Clinical Perinatal Center, Head of the department of functional diagnostics

E-mail: [email protected] Elena Ivanovna, Mordovia State University,

Chair of Pediatrics, Assistant professorE-mail: [email protected]

Samoshkina Elena Semyonovna, Mordovia State University,Chair of Pediatrics, Assistant professor

Shirokova Anastasia Alexandrovna, Mordovia State University,Postgraduate Student

Evaluation of functional activity of brain activity in children born by Caesarean section, in the first year of life

Abstract: рurpose- 1. study the effect of a number of factors ante-and intrapartum periods (birth by Caesarean section, hypoxia-ischemia) on the functional activity of the brain in full-term infants in the early neonatal period, according to the EEG pattern

84 Section 5.

of natural sleep; 2. study of the peculiarities of maturation of brain activity in the first year of life in children from high-risk groups.

The study included 217 infants (including 160 children after cesarean section, of which 60 suffered hypoxia-ischemia). In children with perinatal complications re-vealed various violations of the background brain activity (EEG pattern too intermit-tent, inhibition of background activity, the violation of the topographic distribution of the maximum amplitude of the basal activity, convulsive readiness of the brain). At the age of 1 year 85% of children after Caesarean section suffered sleep disorders. EEG revealed cerebral dysfunction of varying severity.

Keywords: full-term infants, early neonatal period, caesarean section, hypoxia-ischemia, cerebral dysfunction, electroencephalography.

Objective: Currently, electroencephalography (EEG) finds wide practical ap-plication in neonatology 1 and pediatrics 2, being the main method of the diagnosis of epilepsy and neonatal seizures 3, becomes a valuable diagnostic and prognostic tool for systemic lesions of the central nervous system 4, consequential impact transferred hypoxia-ischemia 5. The question remains the importance of background EEG abnor-malities in newborns 6, particularly in the absence of distinct clinical signs of central nervous system abnormalities still being understudied at the time of the investigation beginning. With respect to the anomalies being able to potentially serve as an indicator of high risk of neurological abnormalities in the later stages of child development 7,, the research was conducted to study the features of maturation of bioelectric activ-ity (BEA) of the children’s brains aged 12 month from the high-risk groups for the development of perinatal damage of a central nervous system.

Materials and methods: A total of 217 term newborns were included to the study. Study group consisted of 160 children from Caesarean section (CS). It was

1 Понятишин А. Е., Пальчик А. Б. Электроэнцефалография в неонатальной неврологии. - СПб: СОТИС–Мед., 2010.

2 Ficca G.,FagioliI., Salzarulo P. Sleep organization in the first year of life: developmental trends in the quiet sleep-paradoxical sleep cycle.-J. Sleep Res., 2000.

3 Cilio M. R. EEG and the newborn.-Journal of Pediatric Neurology, 2009. 4 Khan R. L., Nunes M. L., Garcias da Silva L. F., J. C. da Costa Predictive value of sequential

electroencephalogram (EEG) in neonates with seizures and its relation to neurological оutcome.- J Child Neurol, 2008.

5 McBride M. C. Electrographic seizures in neonates correlate with poor neurodevelopmental outcome.-Neurology, 2000.

6 Дегтярева М. Г., Строганова Т. А., Рогаткин С. О., Володин Н. Н. Клинико-нейрофизиологические аспекты оценки тяжести перинатального постгипоксического поражения ЦНС у новорожденных.-Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии, 2005.

7 Petit D., Touchette E., Tremblay R. E., Boivin M., Montplaisir J. Dyssomnias and parasomnias in early childhood.- Pediatrics, 2007.

Medical science 85

divided into two subgroups — the first included 60 babies with clinical manifesta-tions of transferred cerebral ischemia (CI) of different severity and complications during the period of early postnatal adaptation; the second, 100 newborns without signs of central nervous system damage. Exclusion criteria: impaired development of the brain, congenital syndromes, prenatal infectious pathology. Control group con-sisted of 57 newborns from physiological pregnancy and birth with the evaluation on 8–9 Apgar scale. Study groups were matched for sex, average weight at birth.

To evaluate the clinical signs of perinatal central nervous system damage and evaluate the further transformation of the structural changes to the scheme of exami-nation additional neurosonography (NSG) has been held by ultrasonic diagnostic sys-tem “Toshiba APLIO MX” ( Japan) multifrequency sensor 3,5-MHz using common methods. Functional brain activity was evaluated based on the EEG, held in a state natural sleep of the child with the location of the electrodes on the head according to the International scheme leads (system “10–20”, JasperH., 1958) updating for children of early age. The recordings have been made for 20–30 minutes. The total electrical activity of the brain checks were carried out on neurodiagnostics system NicoletOne (USA) in monopolar lead with referent United ear electrodes.

Functional brain activity was estimated by the assessment of background BEA phase restful sleep, the presence of pathological elements, resistance frequency re-sponse of interhemispheric asymmetry conformity of characteristics of the BEA age of the child developed by age criteria 1. Periodicity of screening: hospital-weekly or as determined by the clinical indications for follow-up observation at the age 3.6 months and after 1 year of life. Statistical data processing was carried out with the help of a package of applied programs “Statistica”.

Results and discussion: The complete clinical examination showed that 53% of children had clinical manifestations CI 1 degree, the rest of the revealed CI 2 (25%) and 3 degree (22%) with the prevailing depression syndrome in 28 (47%) cases. By the severity of the condition 21 (35%) the newborn needed to have intensive care in In-tencive Care Unit. According to the results of the NSG in all children after CS had prevalent ischemic lesions in the periventricular areas and the frontal lobes from mild to moderate severity (71–78% of cases, against 40% in the control group, p≤0,05), structural immaturity (60–69% vs. 40%, respectively, p≤0,05). Only the newborns with CI showed moderate ventriculomegalia (8%); more frequently registered cystic changes (35% vs. 11% and 14% respectively, p≤0.05), and the formation of hem-orrhagic complications (10% of children) correlated with the degree transferred CI (rs=0,906, p=0.001)).

1 Строганова Т. А., Дегтярева М. Г., Володин Н. Н. Электроэнцефалография в неонатологии. – М.: ГЭОТАР-МЕДИА, 2005.

86 Section 5.

Primary EEG was held at the age of 7 days in a state of natural sleep. Evaluation of the results revealed significant differences in the study groups. The normal age-appropriate pattern of the EEG was recorded less frequently in the children after the CS (40 (25%) cases against 48 (84%) in the control group, p=0,001).

The dominant pattern with different background anomalies was detected in the CS newborns. 105 (66%) of the children after the CS showed registered overmuch in-termittent pattern, which is considered as a delayed maturation of the central nervous system by the end of early neonatal period. Only 14 (9%) children with CI demon-strated more pronounced background disturbances in a form of depression basal activ-ity and 1 newborn with CI 3 degree had pattern-type “burst-suppression” registered. The abnormal elements in the form of generalized bilateral simultaneous outbreaks of high-amplitude pointed paroxysmal activity, polymorphic epileptiform activity in an “acute-slow wave” on the base of changed background activity were registered in 3 cases which was associated with high convulsive readiness and severity of transferred CI (rs=0,926, p=0,000). In healthy children pathological patterns of sleep EEG was not registered.

Quantitative assessment phase of slow wave sleep included an analysis of the am-plitude-frequency characteristics of the dominant activity in the period of outbreaks and in the intervals between them, the estimated time intervals. There were no sig-nificant differences in frequency characteristics of background activity in comparing groups (from 1.1±0, Hz to 1.4±0,3 Hz, p<0,05). 119 (74%) of all children after CS had developed a violation of the zonal distribution of main activity with the maxi-mum amplitude in the anterior areas that is primarily associated with the decrease of functional activity of cortical neurons. The ischemic damage of subcortex and diffuse metabolic disorders of neurons presumably might appear a provocative cause of the meaning violations 1. The intervals between spontaneous outbreaks Delta activity in all children after the CS have been longer. Of these, 37 children with CI registered the longest intervals (>20sec), testified to express violation generation BEA, while the control group slowdown intervals not exceeding 7–8sec (R≤0,05). The lowest ampli-tude activity in the intervals was registered in children with CI (20,9 of +/–1,72 mkV compared with 35.6 of + 2,32 mkV in the control group, p≤0,05) to 2.9–5,3 mkV in two cases, indicating a significant alternation generated activity and evidence of the failure of the brain’s functional activity maturation by the end of the neonatal period. In newborns after CS without CI the amplitude was no less than 7,1–8,4 mkV, and in the control group no less than 19–20 mkV that corresponded to the criteria of maturity for the studied age groups. Thus, during the early neonatal period, the children born

1 Johnston M. V., Hoon A. Possible mechanisms for selective basal ganglia damage in infants from asphyxia, kernicterus, or mitochondrial encephalopathy.-J. ChildNeurol, 2000.

Medical science 87

with the CS, especially undergoing CI, often proceeded by type of disadaptation, representing a non-optimal initial reaction compensation.

Considering the possible delayed effects of undergone hypoxia-ischemia on the developing brain, the follow-up monitoring during the first year of life of children born by the CS was carried out with the purpose to assess a further transformation of the revealed infringements of BEA. At the age of 1 year neurologically healthy were found 68% of children. The 31% of the patients preserved residual light violations. The syndrome of heightened nervous-reflectory irritability was detected in 32%, the syndrome of movement disorders was daignosed in 26% babies, speech delay was in 11% of children, dissomnia detected in 28% patients, hypertension-hydrocephalic syndrome was in 3% of all cases. Two children (1%) undergoing CI 3 degree, showed a progressive neurological symptoms with the development of myotonic syndrome, cerebroasthenic syndrome, dissomnia and convulsive syndrome. The parents inqui-ry identified insomnia complaints (difficulty falling asleep; short, superficial morning sleep; frequent awakenings, scribelane during the night of sleep) in 85% of cases.

The consistent pattern of brain structural disorders changes at the NS in first year children included the gradual reduction of pathological changes after treatment, the normalization of central nervous system. However, the regenerative processes in chil-dren after CS undergoing CI, proceeded more slowly. By the age of one year 41% of children registered normotensive ventriculomegalia due subtrophic processes, ex-pansion of subarachnoid spaces and longitudinal cerebral fissure in 11% and 25% of cases. Negative dynamics with the increase of structural changes in the progression of ventriculomegalia, formation of hydrocephalus, cystic transformation of the brain tissue occurred in 2 children with severe perinatal affection of central nervous system. The reduction of structural damage during 6 months, were also slower in children after CS without CI, but significant differences with the control group at the age of one year were not observed.

The control of EEG in the first 3 months of life revealed a basic tendency of gradual reduction of the brain’s functional immaturity. However, after 6 months all the children who survived the CS demonstrated some signs of a various degree brain’s regulatory systems dysfunction which were registered in 83–91% of cases.

The 32–46% of the patients showed signs of diencephalic disfunction. More ex-pressed mulfunction at the level of the limbic-reticular systems was formed in 61% of children experienced CI, and in 38% of children without CI (p <0,05). In these cohorts 21–38% cases registered violation of the process of deep sleep, and the 15–29% children had background activity with symptoms of paroxysmal character. EEG criteria of brain’s activity gross distortion in the form of the inability to clearly differ-entiate the stages of sleep, sustainable synchronized high amplitude Delta activity in the frontal leads, the presence of epileptiform activity by type complexes “sharp-slow

88 Section 5.

wave” mainly in the temporal departments were registered in one child with severe consequences of perinatal hypoxic-ischemic brain damage.

Thus, the EEG in the state of natural sleep, conducted in the early neonatal pe-riod is a highly sensitive method of estimation of functional activity of the central nervous system. It gave an opportunity to identify different background anomalies BEA in the most newborns at high risk groups, even with the absence of clear clini-cal signs of central nervous system damage at the moment of clinical observations. The complex of anamnestic, clinical and instrumental data of newborns after the CS suggested that this group of children has a violation the normal processes of ontogenetically programmed maturation BEA and the risk of developing various dysfunctional brain subsequent development. Follow-up during the first year of life with the EEG in the decreed terms (3.6 and 12 months) at the age of 1 year allowed to confirm and to more thoroughly evaluate the nature of cerebral dysfunction in children of the study group.

Conclusions. EEG-monitoring of brain’s activity functional maturation in infants born by the CS, starting from early adaptation period, supplemented by the obser-vation in discrete time throughout the first year of life, allowed us to determine the severity of the central nervous system damage, and to identify the formation of the cerebral dysfunction in the further development. The inclusion of EEG in the compre-hensive program of care for children at high risk opens great diagnostic opportunities to optimize further treatment and dynamic monitoring at all stages of newborns and children of early age.

Yulchiev Karimjon Salimjonovich,Andijan State Medical Institute, the senior research assistant, Uzbekistan


Pigeon chest deformity children and clinical and functional features minor heart anomalies

Keeled chest deformity (KDGK) occurs in 0.3–1.7% of children, depending on the region and its share to between 6–22% of all deformities of the chest. It has many forms — from subtle to extreme pronounced and complex, with the predominant strain korporokostalnye — pyramidal, round, balanced or single-sided, which is often associated with areas of retraction of ribs and their transposition. This malformation except dispiriting cosmetic defektaneredko accompanied by significant functional disorders of the cardiovascular and pulmonary systems. KDGK sistemnymdiskhon-droplaziyam referred to, it is often combined with other pathologies of connective

Medical science 89

tissue dysplasia (CTD) 1. Under DST understand congenital anomaly of the connec-tive structure of the various organs and systems, which is based on reduction of in-dividual types of collagen and or violation of their relationship, leading to a reduc-tion in the strength of the connective tissue 2. In 1990, the classification of diseases of the cardiovascular system of the New York Heart Association, as well as in Omsk, a symposium on the problem of connective tissue dysplasia syndrome was first iso-lated DST heart accompanying as differentiated and undifferentiated CTD. Later Belozyorov M. (1993) and SF Gnusaevym (1995) instead of the term “DST heart” suggested another — “small malformations of the heart” (MARS) 3. According to the definition of these authors, MARS considered architectonic anatomic changes of the heart and great vessel. Proven high frequency combination with pathology MARS MDO -skeletal system. In this connection it is interesting to use, on the one hand, manifestations of DST for the diagnosis of heart dysplasia musculoskeletal system, on the other — musculoskeletal dysplasia screening for cardiovascular sosudistoydisreg-ulyatsii. Frequent occurrence and severity of cardiac arrhythmias and conduction, as well as changes in cardiac hemodynamics in children with KDGK study confirms the need for clinical and functional relationships between different forms of small mal-formations and abnormalities of the heart and chest wall using electrophysiological methods of investigation as ECG and echocardiography 4.

The purpose of the study. Establish clinical and functional dependence mezhdu MARS KDGK and define the role of electrophysiological methods in the complex diagnosis of cardiovascular dysregulation.

Material and methods. The paper presents the results of a survey 84 children and adolescents with KDGK aged 6–18 who were treated in the thoracic department of the Andijan regional children’s multidisciplinary medical center during the period from 2011 by 2013 Average age of the examinees was 11,60 ± 0,17 years. According to our observations, there has been a preponderance of boys over girls VKDGK. Examined boys — 72 (86%), girls — 12 (14%).

By localization of deformation KDGK we divided into 2 groups: corporate or sterno — costal cartilage variant strain, which was characterized by protrusion of the lower costal cartilages, and the body of the sternum and the grip — manubriokostalny

1 Ashcraft K.Ch., Holder M. Children hirurgiya. -T . 1. -SPb., 1996. - C.168–1842 Belgium A. Fybrodisplations cardiovascular//A. Belgov SPb., 2003.-S. 473 Trisvetova EL Small heart abnormalities//Clinical meditsina. 2002. - № 1.-S. 9–15; Cheng,

T. O. Mitral valve prolapse//J. Am. Vet. Med. Ass. - 1994. - № 204. - P. 24–284 Grujic M. Ventricular arrhythmias, ventricular late potentials and QT variability in the

patients with mitral valve prolapse//Eur. Heart J. – 1994. – № 15. – P. 55; Negi P. C. Arrhythmias and conduction defects in patients with mitral valve prolapse: a study based on ambulatory monitoring and electrophysiologic studies//Ass. Physician (India). – 1992. – № 40. – P. 367–370.

90 Section 5.

or cartilage, which was characterized by a dislocation forward presternum and II — III rib cartilage, the lower segments posteriorly displaced sternum. In each sub- form deformation allocated symmetric and asymmetric embodiments.

Surveyed 84 patsientovu KDGK 52 children with various kinds were found MARS that the main group. The control group consisted of 32 children with KDGK without sonographic manifestations MARS. The study included analysis of complaints of sick children, personal history, family history and physical examination. Just used a combination of external manifestations of dysplastic and echocardiographic criteria MARS.U all patients with combined KDGK MARS at survey found diagnostically significant amount of external dismorfogeneticheskih signs it possible to establish an undifferentiated CTD.

All children were anamnestico research method, and were applied electrocardio-graphic and echocardiographic methods. Electrocardiogram was performed in twelve standard leads on the ECG monitor HewlettPackardCAGE: 5260 (USA). Echocar-diography was performed using a two-dimensional mode on the unit PhillipsHD- 3. Mathematical treatment of the data was carried out using statistical software applica-tion package SPSS Pro using parametric (M, σ, ± m, t — Student test, Fisher’s exact test, with the angular transformation TMF -φ) statistics and correlation coefficient on a PC Lenovo E320.

Results and discussion. The examination of the main group of sick children echo-cardiography verified following options MARS and their combination. In 32 (61.5%) cases were recorded combination of mitral valve prolapse (MVP) and abnormally lo-cated chords (ARCH left ventricle. Isolated PMK and ARCH identified in 12 (23.1%) and 6 (11.5%) cases, respectively. Other manifestations of connective tissue dysplasia heart, namely trikusaidalnogo prolapse valve, atrial septal aneurysm, occurs much less frequently — in 2 (3.8%) cases and was accompanied by PMK and ARCH.

Results of the analysis of complaints of children surveyed showed that headaches, dizziness and heart pain were more common in children with isolated MVP and ARCH and a combination thereof. Complaints of palpitations and heart failures often imposes children isolated in the presence of PTC and ARCH. Sweating, decreased performance, increased fatigue were the most common complaints among children enter adolescence with isolated MVP. Syncope occurred more often in isolated PTC, more rarely — in iso-lated PLA and various combined forms of small malformations serdtsa. Postoyanny ECG monitoring of patients of the main group of children with MARS enabled us to identify a group of children with cardiac arrhythmias and cardiac conduction.

Pediatric patients with KDGK combined MARS significantly often detected ar-rhythmias (46.0%) and cardiac conduction (23.0%). The most common form of ar-rhythmias were sinus (rigid) tachycardia (19.2%, p <0.05), ektsrasistoliya (21.1%) than attacks ventricular tachyarrhythmias (1.9%, p <0.05) and sinus bradycardia (3.8%).

Medical science 91

Study the direct and inverse correlations revealed the existence of a straight rela-tionship incidence of arrhythmias of different options minor abnormalities of the heart (r = 0,324; p <0.01). Thus, sinus arrhythmia, sinus bradycardia, arrythmia, bundle-branch block and atrioventricular block I likely to be reported mainly in children with isolated MVP, rarely in isolated PTC and ARHLHLZH and when combined PMC and ARCH. Sinus tachycardia is as defined in MVP and ARCH. In children with a dysfunction of the chordal apparatus detected rare ventricular premature beats at night and sinus tachycardia in the morning and afternoon hours. At 9.87% of children with isolated PTC III degree regurgitation was detected rare atrial beats. In 9.87% of cases recorded single atrial beats on the background of sinus tachycardia in children with sochetannymprolabirovaniem atrioventricular valves.

Analysis of the results echocardiogram study allowed us to determine the depend-ence of the main hemodynamic pump and myocardial contractile function of sex and body weight of children. The tendency of an increase in end diastolic dimension (EDV) in children weighing between 10.1 and 35.0 kg, the main group of children with a mass of 35.1 kg and higher performance end-diastolic dimension (CRA) of the left ventricle did not differ from those indicators of children in the control group. Indicators of stroke volume (SV) in the main group of children with a body weight of 20.1 to 35.0 kg had slight differences from the respective figures of children in the con-trol group towards uvelicheniya.V result of the analysis of hemodynamic parameters according to body surface area, it was revealed significant increase in the mean values and WO BWW children basic group with body surface area of 1.1 m2 or more (p < 0.001). In children, the main group with body surface area 0.6–1.1 m2, average BWW also had no significant differences from those in the control group children. The values of the stroke volume in children with small anomalies of the heart and body surface area of 0.6–1.1 m2 were significantly higher than control group of children (p < 0.05).

Thus it is reasonable to assume that children with MARS KDGK is not rare, appar-ently still associated with the presence of connective tissue dysplasia. The combination of cardiac rhythm and conduction abnormalities with small heart is not coincidental, and should be treated as a related phenomenon.

Conclusions:1. Electrophysiological and imaging techniques as ECG and echocardiography in

patients with KDGK children not only allows you to objectify the central hemody-namics, pump and contractility of the left ventricle, but also reveals the changes of the heart chambers, directions compensatory and pathological changes of cardiac hemodynamics.

2. Small heart malformations in children with KDGK are one of the adverse fac-tors predisposing to cardiac rhythm and conduction at high risk for subsequent hemo-dynamic disturbances.

92 Section 5.

3. Obtained results allow a differentiated approach to the dispensary observation of children with KDGK combined with minor anomalies of the heart and cardiac ar-rhythmias and conduction in outpatient conditions.

References:1. Ashcraft K.Ch., Holder M. Children hirurgiya. – T. 1. – SPb., 1996. – C.168–184.2. Belgium A. Fybrodisplations cardiovascular//A. Belgov SPb., 2003. – S. 47.3. Trisvetova EL Small heart abnormalities//Clinical meditsina. 2002. – № 1.

– S. 9–15.4. Cheng, T. O. Mitral valve prolapse//J. Am. Vet. Med. Ass. – 1994. – № 204. –

P. 24–28.5. Grujic M. Ventricular arrhythmias, ventricular late potentials and QT variabil-

ity in the patients with mitral valve prolapse//Eur. Heart J. – 1994. – № 15. – P. 55.6. Negi P. C. Arrhythmias and conduction defects in patients with mitral valve

prolapse: a study based on ambulatory monitoring and electrophysiologic stud-ies//Ass. Physician (India). – 1992. – № 40. – P. 367–370.

Yakubova Oltinoy Abduganievna, Andijan State Medical Institute,docent of department of Obstetrics and Gynecology, Uzbekistan


Effectiveness of Magne V6 in adolescent girls with dysmenorrhea

In the publications of several researchers dysmenorrhea is listed as one of many manifestations dysmorphism connective tissue, which is based, most often, congenital or acquired long intracellular magnesium deficiency 1. Requirements of complaints stitching and nagging pains in the heart, without irradiation, arrhythmias, irritability, disturbed nocturnal sleep, autonomic crises, many fears, fatigue, impaired sweating, fainting unreasonable, frequent dizziness when standing up sharply in the first half of the day, vascular disorders certainly many predecessors regarded only deviations from the autonomic nervous system. However, the experience gained by physicians, cardiologists and rheumatologists, shows close conditionality such manifestations of congenital or acquired long intracellular magnesium deficiency. Biochemical blood

1 Kadurina T. I. Hereditary kollagenopatii (clinic, diagnosis, treatment and clinical examination ) . St. Petersburg : Nevsky Dialect , 2000; Stepura O. B. Application of the magnesium salt of orotic acid in patients with idiopathic mitral valve prolapse. Proceedings of the IV Russian . Nat . Congress «Man and medicine .» M. Meditsina.1999 ; 185–95

Medical science 93

of patients with dysmenorrhea content electrolytes confirmed the lack of magnesium content in the blood serum of 70% of patients 1.

Dysmenorrhea is a cyclically repeating polietiologichesky neuroendocrine syn-drome, significantly reducing up to a complete loss of functionality girls during men-struation that determines the relevance of studying the problem. Dysmenorrhea is observed in 31–52% of girls, while some of them have this pathology leads not only to disability, but also to a change in psychosomatic status.

The main component of connective tissue are collagen fibers. Connective tissue is continually updated undergoes restructuring in response to stress and damage. Rates of biosynthesis of collagen by fibroblasts depends on many factors: genetic, hormonal, metabolic. Studies carried out in recent years, indicate the presence of estrogen and progesterone receptors in the cells of the vaginal epithelium, connective tissue, striated muscles of the pelvic floor and round ligament of the uterus.

Aim of this study was to investigate the influence of magnetism on the hormonal profile B6 adolescents with menstrual dysfunction.

Material and Methods: The concentration of serum progesterone and estradiol were determined by ELISA methods analyzer AT- 858 (manufactured by Shanghei ANTAI Diagnosties Co, LTD) using kits test systems from ELISA- Austria. Determi-nation of magnesium in the blood serum was carried out on the device spectrofluo-rometer type AF — 610 A RAYLEIGH LTD Shanghei ANTAI Diagnosties Co, LTD) using sets of test systems Biolab Russia.

Statistical processing and verification of the results was based on the definition of equality expectations of random variables by assessing Student’s t test. Mean values are presented as M ± σ, where M — arithmetic mean, σ — standard deviation.

Group 1 consisted of 20 adolescent girls with primary dysmenorrhea not take Magne V6. In the second group consisted of 12 adolescent girls with dysmenorrhea, take magnesium V6 premium 1 tablet 3 times a day during the second phase of the menstrual cycle. The control group consisted of 15 adolescent girls with normal men-strual cycles. Depending on the severity of pain severity of dysmenorrhea surveyed were divided into 3 groups. By age, social origin and characteristics of the data history, both groups were identical.

In the study of estradiol, progesterone, magnesium levels in women with dysmen-orrhea treatment based on the following results (Table 1).

As can be seen from the table in a group of girls with not receiving the drug Magne V6 is relative and giperestrogeniya gipoprogesteronemiya, score estradiol rang-es from 0,018 ± 0,003 to 0,016 ± 0,002 nmol/ml (p <0,05), whereas, in the group of

1 Uvarova E. V. Gainova IG Differentiated approach to the diagnosis and treatment of dysmenorrhea in girls. Gynecology , 2003; 4: 5 : 151–157

94 Section 5.

women taking B6 magnetism after the treatment it was varied from 0,014 to 0,010 ± 0,002 nmol/ml (p <0,05), and progesterone, the increment of up to 0,15 ± 0,02 0,12 ± 0,02 nmoles/ml (p <0,05).

Table 1. – Levels of estradiol, progesterone, magnesium in the blood of women with primary dysmenorrhea before treatment

Index Control n = 15

Mild dysmenorrhea

n = 5

Dysmenorrhea medium-

severe n = 6

severe dysmenorrhea

n = 4Estradiol in blood serum nmol/ml

0,018 ± 0,05 0,018 ± 0,003 * 0,017 ± 0,003 * 0,016 ± 0,002 *

Progesterone se-rum in nmol/mL 0,19 ± 0,4 0,13 ± 0,02 * 0,12 ± 0,01 * 0,10 ± 0,02 *

Magnesium plasma ug/ml 1,05 ± 0,25 0,7 ± 0,2 * 0,6 ± 0,1 * 0,5 ± 0,2 *

* — P <0,05

Noteworthy change in magnesium levels in girls with dysmenorrhea in both groups. In group 1 Female observed with dysmenorrhea reducing the magnesium content in plasma from 0,7 ± 0,2 to 0,5 ± 0,2 mg/ml (p <0,05), while the second group remains in the magnesium content within the normal range from 0,9 ± 0,2 to 0,7 ± 0,1 mg/ml (p <0,05).

Magnesium deficiency leads to changes in hemodynamics pelvic as hypertension and vasospasm, disruption of hormonal metabolism which result is disgormonemiya. Magnesium is part of about 300 enzymes involved in different kinds of exchange, including hormone. Giperestrogeniya leads to sequestration of magnesium ions from the bone and the relative deficiency in the blood. Synthesis of all currently known neuropeptides in the brain occurs with obligatory participation of magnesium 1. This may explain the presence of symptoms of pain in dysmenorrhea, when the synthesis of opioid neuropeptides insufficient to ensure a decrease in pain sensitivity threshold desquamation functional layer of the endometrium.

Thus, magnesium deficiency plays a role in the pathogenesis of primary dysmenor-rhea, a hormonal state underestimation leads to increased frequency of recurrence of the disease with impaired reproductive function. The main objective of drug therapy aimed at normalizing the hormonal profile, are filling the deficit of the various com-ponents involved in the synthesis of hormones, correction of metabolic disorders.

1 Frank R. T. The hormonal causes of premenstrual tension. Arch Neurol Psychiatry; 2001; 26:1053; Ann. F. Walker, et all. Magnesium Supplementation Alleviates Premenstrual Symptoms of Fluid Retention. Journal of women, s health 1998; 7 (9) :1157–65

Medical science 95

References:1. Kadurina T. I. Hereditary kollagenopatii (clinic, diagnosis, treatment and clinical

examination). St. Petersburg: Nevsky Dialect, 2000.2. Stepura O. B. Application of the magnesium salt of orotic acid in patients with id-

iopathic mitral valve prolapse. Proceedings of the IV Russian. Nat. Congress «Man and medicine. M. Meditsina.1999; 185–95.

3. Uvarova E. V. Gainova IG Differentiated approach to the diagnosis and treatment of dysmenorrhea in girls. Gynecology, 2003; 4: 5: 151–157.

4. Frank R. T. The hormonal causes of premenstrual tension.Arch Neurol Psychia-try; 2001; 26:1053.

5. Ann. F. Walker, et all. Magnesium Supplementation Alleviates Premenstrual Symptoms of Fluid Retention. Journal of women, s health 1998; 7 (9):1157–65.

96 Section 6.

Section 6.Earth Sciences

Atayev Zagir Vagitovich, Dagestan State Pedagogical University,Vice-rector on Science, Professor, the chair of Physical Geography


Natural peculiarities and landscapes of Salatau range (Eastern Caucasus)

Атаев Загир Вагитович, Дагестанский государственныйпедагогический университет, проректор по научной работе,

профессор кафедры физической географииE-mail: [email protected]

Природные особенности и ландшафты хребта Салатау (Восточный Кавказ)

Салатау — наиболее высокий хребет на границе Внешнегорного и Внутри-горного Дагестана, простирающийся с запада на восток в междуречье рек Акташ и Сулак 1. На хребте преобладают горно-лесные, горно-луговые и горно-степные ландшафты 2. Ороклиматические факторы и высотно-гипсометрические осо-бенности определили барьерогенность ландшафтов хребта. Поэтому северные склоны имеют более гумидные и менее континентальные лесостепные, лесные и луговые ландшафты, а южные — семиаридные континентальные горно-степ-ные и долинные сухостепные 3. Региональные ландшафтные различия позволяют выделить в пределах Салатау 2 ландшафтных подрайона — северного склона

1 Атаев З. В. Физико-географическое районирование Дагестана. Махачкала: ДГПУ, 1997. 50 с.2 Атаев З. В. Ландшафты хребта Салатау, их хозяйственное использование и вопросы

охраны//Труды Географического общества Республики Дагестан. 1998. № 26. С. 70–76.; Атаев З. В. По Салатау и Гимринскому хребту//Труды Географического общества Республики Дагестан. 1999. № 27. С. 170–172.

3 Атаев З. В. Ландшафтный анализ низкогорно-предгорной полосы Северо-Восточного Кавказа//Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2008. № 1. С. 59–67.

Earth Sciences 97

с господством лесолуговых ландшафтов и южного склона с преобладанием су-хостепных ландшафтов 1.

Ландшафты Салатау неоднородны и имеют высотную дифференциацию. В нижней части северного склона хребта распространены лесостепные ландшаф-ты с дубовыми и дубово-грабинниковыми редколесными урочищами, чередую-щимися с полынно-разнотравными степными и послелесными остепнёнными луговыми урочищами 2. Урожайность трав в степях 4–11, а в лугах — 10–25 ц/га сухой массы 3.

До высоты 1700–1800 м поднимаются дубово-буково-грабовые широко-лиственно-лесные урочища с бурыми лесными почвами, происхождение кото-рых связано с орографическими осадками 4. На скалистых известняковых при-гребневых участках растут сосновые и берёзовые лески. Почвы суглинистого и тяжелосуглинистого механического состава мощностью до 80 см. Гумуса в них 3,5–10,5%, карбонатов — до 2–5% в верхнем горизонте. Лесные урочища чере-дуются с послелесными остепнёнными злаково-разнотравными луговыми урочи-щами и лесными луговыми урочищами с преобладанием полевицы белой (Agrostis alba), мятлика лугового (Poa pratensis), ежи сборной (Dactilis glomerata), тимо-феевки луговой (Phleum pratense), клевера лугового, ползучего и полевого (Trifo-lium pratense, T.repens, T.campestre), лапчатки ползучей (Potentilla reptans), герани кровянокрасной (Geranium sanguineum) и других. Высота травостоя от 30–40 см до 80–100 см. Урожайность трав 5–25 ц/га сухой массы 5. Травы высокого каче-

1 Абдулаев К. А., Атаев З. В., Братков В. В. Современные ландшафты Горного Дагестана. Махачкала, ДГПУ, 2011. 116 с.; Атаев З. В. Природные условия и ландшафты Северо-западного физико-географического района Предгорного Дагестана//Труды Географического общества Республики Дагестана. 1994. № 22. С. 24–28.; Атаев З. В. Физико-географические провинции Дагестана//Труды Географического общества Республики Дагестан. 1995. № 23. С. 83–87.

2 Атаев З. В., Магомедов И. Г. Б. Ф. Добрынин и проблемы ландшафтной географии Дагестана (к 110-летию со дня рождения)//Труды Географического общества Республики Дагестан. 1995. № 23. С. 166–169.

3 Шифферс Е. В. Растительность Северного Кавказа и его природные кормовые угодья. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1953. 593 с.

4 Атаев З. В., Братков В. В., Гаджимурадова З. М., Заурбеков Ш. Ш. Климатические особенности и временная структура предгорных ландшафтов Северо-Восточного Кавказа//Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2011. № 1(14). С. 92–96.; Шихамирова У. А., Атаев З. В., Магомедова А. З. Влияние орографических особенностей горного Дагестана на климатические условия и ландшафтные комплексы//Труды Географического общества Республики Дагестан. 2002. № 30. С. 64–68.

5 Федина А. Е. Физико-географическое районирование восточной части северного склона Большого Кавказа//Ландшафтное картографирование и физико-географическое районирование горных областей. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1972. С 5–96.

98 Section 6.

ства и хорошо поедаются скотом. Под среднегорными лугами развиты луговые чернозёмные почвы с содержанием гумуса 3–5% и карбонатов 1–2%.

Выше лесного пояса располагаются занимающие наибольшие площади хребта горно-луговые склоновые урочища — злаково-разнотравные и разнотравно-зла-ковые послелесные, субальпийские остепнённые, под которыми развиты горно-луговые чернозёмовидные и горно-луговые субальпийские почвы в сочетании с горно-степными. Распространение древесной растительности в луговых ланд-шафтах ограничивается переувлажнением, а местами и заболачиванием почв. Горно-луговые чернозёмовидные почвы имеют мощность 75–100 см, содержат гумуса 3–5% и карбонатов — до 1,5%. На песчаниках они бескарбонатны. Горно-луговые субальпийские почвы имеют гумуса от 5 до 17%. Механический состав этих почв суглинистый и тяжелосуглинистый. В травяном покрове салатауских лугов господствуют костёр растопыренный (Bromus squarrosus), овсяница луговая и пёстрая (Festuca pratensis, F.varia), ячмень фиолетовый (Hordeum violaceum), мят-лик Мейера (Poa meyeri), осока кавказская (Carex caucasica), люцерна железистая (Medicago glutinosa), вика альпийская (Vicia alpestris), скабиоза Оверина (Scabiosa overinii), буквица крупноцветковая (Betonica grandiflora), манжетка кавказская (Alchemilla caucasica), клеверы. На засорённых и вытравленных скотом лугах много щавеля аройниколистного (Rumex arifolius), чемерицы Лобеля (Veratrum lobelianuv), подорожника большого (Plantago major) и манжетки кавказской (Al-chemilla caucasica). По данным Е. В. Шифферс 1 урожайность субальпийских лугов составляет 15–17 ц/га сухой массы.

Пригребневая часть южного склона Салатау характеризуется большой кру-тизной и скалистостью, прохладным климатом, меньшим стоком и преобладанием луговых злаковых урочищ с разреженным, низкорослым травостоем, со значи-тельным количеством степным трав. Часты обвально-осыпные урочища с вы-ходами коренных горных пород.

На южном склоне хребта степные ландшафты в условиях чрезмерной засушли-вости переходят в пояс нагорных ксерофитов. Нагорные ксерофиты распростра-нены здесь настолько широко, что неправильно было бы считать их особыми ланд-шафтами внутри горно-степной зоны. Они возникли выше степей в своеобразных орографических условиях, соответствуют по высоте мезофильным ландшафтным поясам наветренного склона хребта и являются подветренными по отношению к влажным северо-западным воздушным массам. Описываемые ландшафты изо-билуют скалами и осыпями и имеют вид сильно разреженного засухоустойчивого кустарника — шибляка с не менее разреженной травянистой растительностью

1 Шифферс Е. В. Растительность Северного Кавказа и его природные кормовые угодья. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1953. 593 с.

Earth Sciences 99

степного и полупустынного типа — фриганы. Аридность этих склонов усугубляет-ся не только крутизной, но и тем, что наклон пластов горных пород имеет северное простирание и вода «уходит» по водоносным и водоупорным горизонтам под ось хребта. В верхней зоне местами встречаются полоски соснового леса, приурочен-ные к выходам песчаников, а остальная часть покрыта шибляком.

Горно-степные ландшафты господствуют на южном склоне до высоты при-мерно 1800–1900 м. Они представлены злаковыми и разнотравно-злаковыми уро-чищами с нагорными ксерофитами. На известняковом субстрате растут шалфей седой (Salvia canescens), тимьян дагестанский и холмовой (Thimus dagestanicus, T.callinus), скабиоза гумбетовская (Scabiosa gumbetica), пупавка кустарничковая (Anthemis fruticulosa), кермек Оверина (Limonium overinii), подушки эспарцета рогообразного (Onobrychis cornuta). На сланцах и песчаниках характерны шал-фей Беккера (Salvia beckeri), полынь дагестанская (Artemisia daghestanica), ро-машка аптечная (Pyretrum chamomilla), скерда осотолистная (Crepis sonchifolia), астрагал Беккера (Astragalus beckerianus). Здесь сформировались маломощные (до 60 см) щебнистые серо-коричневого цвета горно-степные почвы, содержа-щие мало гумуса. Урожайность трав степей с нагорными ксерофитами 4–12 ц/га. В горно-степных ландшафтах по склонам и долинам встречаются заросли ге-миксерофильных кустарников: спиреи зверобоелистной (Spiraea hipericifolia), держидерева (Paliurus spina-christi), кизильника кистецветного (Cotoneaster race-miflora), барбариса грузинского и густоцветкового (Berberis iberica, B.densiflora), пузырника восточного (Colutea orientalis) и других. Под кустарниками развиты горно-коричневые щебнистые карбонатные почвы. В окрестностях Артлуха раз-мещаются островные урочища сосновых лесов на примитивных подзолистых и горно-лесных коричневых почвах.

Базисным в спектре высотных поясов южного склона Салатау является до-линный сухостепной ландшафт, распространённый в долинах Гадаритляра, Андийского Койсу (от места впадения в неё реки Гадаритляр до места слияния её с Аварским Койсу) и Сулака (Главный каньон) 1. Здесь господствуют сухие разнотравно-злаковые степи на маломощных горно-степных каштанового типа почвах и нагорные ксерофиты, приуроченные к примитивным щебнистым горно-степным почвам 2. Горно-степные почвы формируются на аллювиальных, делю-виально-пролювиальных щебнистых и глинисто-суглинистых наносах. На таких

1 Добрынин Б. Ф. Горный Дагестан и элементы его ландшафта//Землеведение, 1917, т. 22, вып. 1–2. С. 93–112.

2 Атаев З. В. Котловинные ландшафты Внутригорного Дагестана//Естественные и технические науки. 2008. № 4. С. 176–178.; Атаев З. В., Братков В. В. Горно-котловинные ландшафты Северо-Восточного Кавказа: современные климатические изменения и сезонная динамика. Махачкала: ДГПУ, 2011. 128 с.

100 Section 6.

почвах преобладают ковыльно-типчаковые и бородачевые сухие степи из боро-дача кровеостанавливающего (Andropogon ischaemum), ковылей дагестанского и кавказского (Stipa daghestanica, S.caucasica), типчака овечьего (Festuca ovina), осоки низкой (Carex humilis), шалфея седого (Salvia canescens), эспарцета Рупрех-та (Onobrychis ruprechtii), скабиозы гумбетовской (Scabiosa gumbetica), лапчатки восточной (Potentilla orientalis), люцерны железистой (Medicago glutinosa) и т. д. Степная растительность используется под весенние и осенние пастбища. Большая часть ландшафта сильно изменена человеком и тут господствуют природно-аграр-ные территориальные комплексы с селитебными участками, посевами зерновых и плодово-овощных культур 1.

Природные ресурсы ландшафтов Салатау используются главным образом в сельском хозяйстве. Основное значение в хозяйстве имеют летние пастбищные угодья. Земледелие и садоводство ограничено, небольшие посевы зерновых и по-садки картофеля приурочены к днищам долин и пологим террасированным участ-кам склонов. В долине реки Гадаритляр в садах при искусственном орошении выращивают южные плодовые деревья: косточковые, семечковые и орехоплодные (абрикос, персик, хурма, тутовник, грецкий орех). Долина реки Ахсу благоприят-на для орошаемого земледелия. В лесной зоне на некоторых участках ведётся руб-ка леса. Природоохранные мероприятия сводятся к сохранению лесных урочищ, улучшению пастбищных угодий путём регламентации выпаса скота и уничтоже-ния сорняков. На южном склоне отрицательными природными особенностями являются скалистость и крутизна рельефа, недостаточное увлажнение, оползни, обвалы и каменистые осыпи, интенсивная эрозия почв 2. Поэтому увеличение урожайности сельскохозяйственных культур возможно за счёт внесения удобре-ний в почву, предохранения их от эрозии, а также улучшения качества пастбищ и сенокосных угодий, сохранения лесов и зарослей кустарников.

Салатау — удивительный уголок природы Дагестана, здесь много привлека-тельных ландшафтов, которые пока недостаточно используются в целях рекреа-ции. В Салатавии сосредоточены многочисленные памятники природы. Среди них Главный (Верхний) Сулакский каньон (рис. 1), Алмакский каньон и Цантин-ское ущелье в верховьях Акташа, «норвежские» фьорды Чиркейского водохра-нилища, Кеуданский (Кхиутский) серный рудник, сосновая роща в окрестности

1 Атаев З. В., Заурбеков Ш. Ш., Братков В. В. Современная селитебная освоенность ландшафтов Северо-Восточного Кавказа//Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2010. № 1(10). С. 71–74.

2 Братков В. В., Атаев З. В., Алсабекова А. А., Сулумов С. Х. Эрозионное расчленение рельефа Северо-Восточного Кавказа как фактор рекреационного освоения территории//Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2011. № 4. С. 99–103.

Earth Sciences 101

Артлуха, Чиркатинская теснина и водопад на реке Гадаритляр (88 м), заповедные флора и фауна Мелештинского заказника в бассейне реки Ахсу, перевалы Хари-гавуртай и Кырк, старинная тропа Артлух–Чирката, место слияния Андийского и Аварского Койсу и множество других объектов 1.

Рисунок 1. Река Сулак в Главном Сулакском каньоне. Фото А. Круля.Работа выполнена при финансировании по Тематическому плану Министер-

ства образования и науки Российской Федерации (Номер темы 2374)

Список литературы:1. Абдулаев К. А., Атаев З. В., Братков В. В. Современные ландшафты Горного Даге-

стана. Махачкала, ДГПУ, 2011. 116 с.2. Атаев З. В. Природные условия и ландшафты Северо-западного физико-геогра-

фического района Предгорного Дагестана//Труды Географического общества Республики Дагестана. 1994. № 22. С. 24–28.

3. Атаев З. В. Физико-географические провинции Дагестана//Труды Географиче-ского общества Республики Дагестан. 1995. № 23. С. 83–87.

4. Атаев З. В. Физико-географическое районирование Дагестана. Махачкала: ДГПУ, 1997. 50 с.

1 Пайзуллаева Г. П., Атаев З. В. Природно-рекреационный потенциал низкогорно-предгорных ландшафтов Дагестана//Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2011. № 3. С. 96–98.; Эльдаров М. М. Памятники природы Дагестана. Махачкала: Дагкнигоиздат, 1991. 116 с.

102 Section 6.

5. Атаев З. В. Ландшафты хребта Салатау, их хозяйственное использование и во-просы охраны//Труды Географического общества Республики Дагестан. 1998. № 26. С. 70–76.

6. Атаев З. В. По Салатау и Гимринскому хребту//Труды Географического общества Республики Дагестан. 1999. № 27. С. 170–172.

7. Атаев З. В. Ландшафтный анализ низкогорно-предгорной полосы Северо-Вос-точного Кавказа//Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2008. № 1. С. 59–67.

8. Атаев З. В. Котловинные ландшафты Внутригорного Дагестана//Естественные и технические науки. 2008. № 4. С. 176–178.

9. Атаев З. В., Братков В. В. Горно-котловинные ландшафты Северо-Восточного Кавказа: современные климатические изменения и сезонная динамика. Махач-кала: ДГПУ, 2011. 128 с.

10. Атаев З. В., Братков В. В., Гаджимурадова З. М., Заурбеков Ш. Ш. Климатические особенности и временная структура предгорных ландшафтов Северо-Восточно-го Кавказа//Известия Дагестанского государственного педагогического универ-ситета. Естественные и точные науки. 2011. № 1 (14). С. 92–96.

11. Атаев З. В., Заурбеков Ш. Ш., Братков В. В. Современная селитебная освоенность ландшафтов Северо-Восточного Кавказа//Известия Дагестанского государ-ственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2010. № 1 (10). С. 71–74.

12. Атаев З. В., Магомедов И. Г. Б. Ф. Добрынин и проблемы ландшафтной географии Дагестана (к 110-летию со дня рождения)//Труды Географического общества Республики Дагестан. 1995. № 23. С. 166–169.

13. Братков В. В., Атаев З. В., Алсабекова А. А., Сулумов С. Х. Эрозионное расчлене-ние рельефа Северо-Восточного Кавказа как фактор рекреационного освоения территории//Известия Дагестанского государственного педагогического уни-верситета. Естественные и точные науки. 2011. № 4. С. 99–103.

14. Добрынин Б. Ф. Горный Дагестан и элементы его ландшафта//Землеведение, 1917, т. 22, вып. 1–2. С. 93–112.

15. Пайзуллаева Г. П., Атаев З. В. Природно-рекреационный потенциал низкогор-но-предгорных ландшафтов Дагестана//Известия Дагестанского государствен-ного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2011. № 3. С. 96–98.

16. Федина А. Е. Физико-географическое районирование восточной части северного склона Большого Кавказа//Ландшафтное картографирование и физико-геогра-фическое районирование горных областей. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1972. С 5–96.

17. Шихамирова У. А., Атаев З. В., Магомедова А. З. Влияние орографических осо-бенностей горного Дагестана на климатические условия и ландшафтные ком-

Earth Sciences 103

плексы//Труды Географического общества Республики Дагестан. 2002. № 30. С. 64–68.

18. Шифферс Е. В. Растительность Северного Кавказа и его природные кормовые угодья. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1953. 593 с.

19. Эльдаров М. М. Памятники природы Дагестана. Махачкала: Дагкнигоиздат, 1991. 116 с.

Valiullina Gulfiya Shamsemukhametovna,Naberezhnochelninsky institute social-pedagogical

technologies and resources, senior lecturer,E-mail: [email protected]

The relief’s relict forms within the east of Russian plain

Валиуллина Гульфия Шамсемухаметовна,ФГБОУ ВПО «Набережночелнинский институт

социально-педагогических технологий и ресурсов»,старший преподаватель,E-mail: [email protected]

Реликтовые формы рельефа в пределах востока Русской равнины

Реконструкция рельефа прошлых геологических эпох является одной из важней-ших проблем геоморфологии на востоке Русской равнины. Особый интерес пред-ставляет плейстоценовый этап, на протяжении которого происходили глобальные изменения климата, вызванные похолоданием и развитием оледенения. Похолодания сопровождались не только возникновением покровных материковых ледников в высо-ких и умеренных широтах, но и возникновением специфической перигляциальной зоны за их краями, в которой полностью перестраивались все процессы лито- и морфогенеза.

На востоке Русской равнины широкое распространение получили реликто-вые формы рельефа, сформировавшиеся в перигляциальных условиях плейстоцена. Среди них широкое развитие имеют асимметричные склоны, материковые дюны, нивальные формы, делли и др. Особое место среди мезорельефа на востоке Русской равнины, особенно на территории Восточного Закамья Республики Татарстан, за-нимают делли, рассматриваемые частью исследователей как реликтовые.

Большинство известных публикаций, касающихся деллей, находятся в настоя-щее время вне перигляциальных областей. В Великобритании и континентальной

104 Section 6.

Европе делли были описаны в работах (G. Poser, 1936; J. Büdel, 1948; А. Bull, 1940; J. Hagedorn, 1964; J. Demek.1973; H. French, 1976) 1.

В России изучением данного вопроса занимались И. П. Герасимов 2, К. Л. Митт 3, Л. С. Хомичевская 4, Е. Г. Катасонова 5, Г. Ф. Гравис 6, И. Е. Тимашев 7, В. Л. Суходровский 8, А. А. Величко 9, Г. П. Бутаков 10 и др.

Склоны речных долин на востоке Русской равнины расчленены микропони-жениями, вытянутыми вдоль наибольшего уклона, названными Х. Шмиттхенне-ром деллями. Делль — это ложбина стока, плоскодонная, с зачаточным руслом или чаще без русла, линейно вытянутая, иногда разветвляющаяся, служащая для стока дождевых и талых вод. они представляют собой формы комплексного воз-действия зачаточных форм приводораздельной и склоновой линейной водной эрозии временных водотоков и сползания грунтовых масс 11.

В пределах востока Русской равнины наблюдаются как реликтовые плейсто-ценовые, так и современные делли. Плейстоценовые формы законсервированы растительностью, они слабее проявляются морфологически, но хорошо опозна-ются в разрезах. Делли чаще всего наблюдаются на склонах крутизной от 7–8˚ до 20˚. Они выделены суглинисто-щебневым материалом небольшой мощности, иногда со следами неясной слоистости, данный материал располагается по про-

1 Уошборн А. Л. Мир холода. Геокриологическое исследования/пер. с англ. А. Ф. Глазовского.- М.: Прогресс, 1988.

2 Герасимов И. П. Овраги и балки (суходолы) степной полосы//Проблемы физической географии, ХV.- Л.: Изд-во АН СССР,1950.

3 Митт К. Л. К вопросу о природе деллей Далдынского района//Вопросы географии.- М.: Географгиз,1959.

4 Хомичевская Л. С. О явлениях солифлюкции в районе озера Ессей//Тр. Ин-та мерзлотоведения АН СССР.- М.: Изд-во АН СССР, 1961.

5 Катасонова Е. Г. Роль термокарста в развитии деллей//Условия и особенности развития мерзлых толщ в Сибири и на Северо-Востоке.- М.: Изд-во АН СССР, 1963.

6 Гравис Г. Ф. Склоновые отложения Якутии. - М.: Наука, 1969.7 Тимашев И. Е. О происхождении деллей тундровой зоны//Вестн. Моск. ун-та. Сер. геогр. 1970.8 Суходровский В. Л. Особенности формирования склонов в области распространения

многолетнемерзлотных горных пород//Палеогеография и перигляциальные явления плейстоцена.- М.,1975; Суходровский В. Л. Экзогенное рельефообразование в криолитозоне. - М.: Наука, 1979.

9 Величко А. А. Криогенный рельеф позднеплейстоценовой перигляциальной зоны (криолитозоны) Восточной Европы//Четвертичный период и его история. - М., 1965; Величко А. А. Развитие мерзлотных процессов в верхнем плейстоцене//Лесс-перигляциал-палеолит на территории Средней и Восточной Европы. - М., 1969.

10 Бутаков Г. П. Плейстоценовый перигляциал на востоке Русской равнины. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1986.

11 Тимофеев Д. А. Терминология денудации и склонов. - М.: Наука, 1978.

Earth Sciences 105

стиранию склона. Более благоприятные условия для их развития существовали в плейстоценовой зоне. Реликтовые формы распространены повсеместно 1.

В ходе проведенных полевых исследований на территории востока Русской равнины (в частности Восточное Закамье Республики Татарстан) нам удалось установить широкое распространение деллей. Одним из ярких тому примеров — долина р.Ик, к востоку от с.Муслюмова (рис. 1). Вдоль днища долины р.Ик, пред-ставленного уровнями низких террас (пойменных и первой надпойменной), хо-рошо выражен уступ структурной террасы. Абсолютные отметки поверхности структурной террасы составляют 140–145 м. Терраса обрывается к днищу долины уступом крутизной около 20º, высотой около 40 м. Прибровочная часть уступа (5–7 м) сложена зеленовато-серыми, мелкозернистыми плитчатыми песчаниками, а средние и нижние части склона — глинами, аргиллитами и выклинивающимися пачками алевролитов. Склон на протяжении более 0,3 км расчленен деллями.

Рисунок. 1. Делли Восточного Закамья Республики ТатарстанПо результатам наших исследований были получены морфологические и мор-

фометрические характеристики деллей (см.табл.). По данным таблицы видно, что максимальная длина деллей составляет 110,0 м, минимальная — 34,0 м, а средняя длина деллей равна 86,84 м. Ширина деллей в прибровочной части склона со-ставляет в среднем 1,0 м, в средней части склона равна в среднем 3,5 м и в ниж-ней — 1,2 м. В среднем ширина деллей по склону составляет 1,5–2,0 м. Глубина вреза деллей в верхней части склона составляет в среднем 0,3 м, в средней части


106 Section 6.

склона составляет в среднем 1,2 м и в нижней — 0,5 м. В среднем глубина вреза деллей по склону составляет 0,6 м.Таблица 1. – Морфометрические характеристики деллей района исследования

№ п/п

Морфо-метричес- кие показатели

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Длина, м 34 56,3 83 85,5 89 85,0 92,5 89,0 91,0 102,0 105,0 110,0 98,5 95,0

Ширина: в начале в сере-

дине в конце, м

1,2 0,7 0,9 1,3 1,5 1,2 1,7 1,4 1,5 1,1 1,5 1,8 1,1 0,82,2 2,7 3,7 3,0 4,5 3,2 4,7 4,5 3,2 3,0 2,7 4,5 3,8 3,41,4 0,7 1,3 0,8 1,4 0,9 1,6 1,4 0,8 1,1 0,8 1,5 1,2 0,8

Глубина вреза: в начале в сере-дине в конце, м

0,2 0,18 0,45 0,25 0,3 0,6 0,4 0,3 0,56 0,45 0,5 0,35 0,5 0,40,75 0,4 1,25 1,0 1,3 1,5 1,1 0,8 1,7 1,3 1,5 1,2 1,8 1,450,3 0,45 0,5 0,45 0,4 0,65 0,55 0,5 0,7 0,45 0,68 0,5 0,8 0,3

Расстояние между деллями в прибровочной части склона составляет в сред-нем 2,5–3,0 м, в средней части склона равна в среднем 5,6 м и в нижней — 8,5 м. Среднее расстояние между деллями выдержано и колеблется в пределах 5,5–6,0 м.

Примечательным является то, что в прибровочной части склона делли на-чинают постепенно терять свою морфологическую выраженность, но не вслед-ствие отсутствия обломочного материала, а за счет покрытия его сплошным дерново-почвенным слоем. Стенки деллей, имеющие V-образную форму, обна-жены. В их тальвеге наблюдается значительное скопление обломочного матери-ала, свидетельствующее об отсутствии активных следов его транспортировки. Об этом же свидетельствует отсутствие в устьях деллей конусов выноса обломоч-ного материала. Данные факты могут быть объяснены двояко: первое — релик-товые, плейстоценовые формы недавно экспонированы (выведены) на современ-ную поверхность и еще не успели претерпеть существенную морфологическую трансформацию под воздействием хозяйственной деятельности человека (в дан-ном случае — пастбищной нагрузки); второе — устанавливается некое равно-весие между современными склоновыми процессами и климато-ландшафтной обстановкой, обуславливающее сохранность основных черт морфологии релик-товых форм. То, что современная морфологическая выраженность плейстоцено-вых деллей находится в прямой зависимости от сте пени их экспонирования в ре-зультате деградации голоценового дерново-почвенного покрова, в последующем подтверждалось неоднократно 1.

1 Валиуллина Г. Ш. О происхождении деллей на территории Закамья Республики Татарстан//Вестн. Удм. ун-та. Сер. Биология. Науки о Земле. 2010.

Earth Sciences 107

По результатам исследований деллей Закамья Республики Татарстан 1, был выявлен ряд закономерностей их распространения и развития. Во-первых, делли имеют тесную пространственную связь с асимметрией склонов речных долин. Как и асимметрия склонов, делли наиболее широко распространены на склонах возвышенностей и плато Центрального Закамья и южной части Восточного За-камья. Они имеют место только на крутых склонах, обращенных к теплым румбам, которые изобилуют различными реликтовыми криогенными формами: ниваль-ными, пассивной структурной препарировкой пластов горных пород. Во-вторых, независимо от морфологии склонов (их высоты, крутизны), морфологические параметры деллей на конкретном склоне остаются практически неизменными. Это свидетель ствует об общей причине, определяющей эти параметры и мало зависящей от других факторов. В-третьих, пространственная приуроченность деллей, помимо экспозиции склонов, имеет определенную зависимость от геоло-гического строения. В описываемом регионе таким условием выступает залегание в прибровочной части склонов и прилегающих междуречий плотных пород — обычно мелкозернистых плитчатых песчаников, а иногда карбонатных пород: известняков, мергелей.

Как и А. А. Величко 2, мы полагаем, что делли средней полосы Русской рав-нины, в том числе Закамья, относятся к реликтовым плейстоценовым формам рельефа, испытывающим определенную трансформацию под воздействием хо-зяйственной деятельности человека.

Время образования деллей, как и полагал Г. П. Бутаков 3, соответствует вре-мени осташковского оледенения.

Список литературы:1. Бутаков Г. П. Плейстоценовый перигляциал на востоке Русской равни-

ны. – Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1986. 143 с.2. Валиуллина Г. Ш. О происхождении деллей на территории Закамья Ре-

спублики Татарстан//Вестн. Удм. ун-та. Сер. Биология. Науки о Земле. 2010. Вып. 3. С. 68–72.

1 Валиуллина Г. Ш. Плейстоценовое перигляциальное рельефообразование на территории Закамья Республики Татарстан. Диссертация канд.геогр. наук.-Казань, 2011.

2 Величко А. А. Криогенный рельеф позднеплейстоценовой перигляциальной зоны (криолитозоны) Восточной Европы//Четвертичный период и его история. - М., 1965; Величко А. А. Развитие мерзлотных процессов в верхнем плейстоцене//Лесс-перигляциал-палеолит на территории Средней и Восточной Европы. - М., 1969.


108 Section 6.

3. Валиуллина Г. Ш. Плейстоценовое перигляциальное рельефообразова-ние на территории Закамья Республики Татарстан. Диссертация канд.геогр. наук.-Казань, 2011. 181 с.

4. Величко А. А. Криогенный рельеф позднеплейстоценовой перигля-циальной зоны (криолитозоны) Восточной Европы//Четвертичный период и его история. – М., 1965. С. 104–120.

5. Величко А. А. Развитие мерзлотных процессов в верхнем плейсто-цене//Лесс-перигляциал-палеолит на территории Средней и Восточ-ной Европы. – М., 1969. С. 429–438.

6. Герасимов И. П. Овраги и балки (суходолы) степной полосы//Про-блемы физической географии, ХV.- Л.: Изд-во АН СССР,1950. С27–44.

7. Гравис Г. Ф. Склоновые отложения Якутии. – М.: Наука, 1969. 128 с.8. Катасонова Е. Г. Роль термокарста в развитии деллей//Условия и осо-

бенности развития мерзлых толщ в Сибири и на Северо-Востоке.- М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 91–100.

9. Митт К. Л. К вопросу о природе деллей Далдынского района//Вопро-сы географии.- М.: Географгиз,1959. Вып. 46. С. 28–34.

10. Суходровский В. Л. Особенности формирования склонов в области распространения многолетнемерзлотных горных пород//Палеогео-графия и перигляциальные явления плейстоцена.- М.,1975. С. 133–138.

11. Суходровский В. Л. Экзогенное рельефообразование в криолито-зоне. – М.: Наука, 1979. 280 с.

12. Тимашев И. Е. О происхождении деллей тундровой зоны//Вестн. Моск. ун-та. Сер. геогр. 1970. № 5. С. 114–115.

13. Тимофеев Д. А. Терминология денудации и склонов. – М.: Наука, 1978. 243 с.

14. Уошборн А. Л. Мир холода. Геокриологическое исследования/пер. с англ. А. Ф. Глазовского.- М.: Прогресс, 1988. 382 с.

15. Хомичевская Л. С. О явлениях солифлюкции в районе озера Ессей//Тр. Ин-та мерзлотоведения АН СССР.- М.: Изд-во АН СССР, 1961. Т. 17. С. 70–73.

Earth Sciences 109

Gamaliy Iryna Petrivna, Bila Tserkva National Agrarian University,Ph. D, Department of Applied ecology, corresponding member of IAEMNPS

E-mail: [email protected] Viktoriya Petrivna, Bila Tserkva National Agrarian University,

postgraduate student, the Faculty of EcologyE-mail: [email protected]

Subsystem “society” as a part of water landscape and engineering system: ecological and geographical aspects

(for example, River basins Pivdennyy Bug, Dniester, Ross within the Right-bank Forest-Steppe of Ukraine)

Statement of the problem. Within Ukraine reservoirs are placed extremely un-evenly due to the variety of natural and society-economic conditions.

Uneven geographical location of reservoirs is largely determined by the level of hy-droenergy development in different regions, different degrees of flow regulation for ir-rigation, urbanization and uneven development water-intensive industries (the heating, chemical, metallurgical, pulp and paper, etc.) as well as the features of river runoff.

A great impact on this distribution had different rates of society — economic development within the State, and the principles of the development of productive forces. As a rule, reservoirs are mostly located in those regions that have approximately the same surface area and population.

They occupy most of the area at Forest-steppe. Here, after some exception, there is 1 ha of water surface reservoirs and ponds on 1 km 2 of territory, i. e. 1% of the area is under water. Over 1 ha/km 2 is water surface of ponds and reservoirs in Vinnitsya, Kyyv, Odesa, Cherkasy, Kirovohrad regions. 221 and 1126 m 3 of water from a total vol-ume of reservoirs and ponds accounted for each resident of the country as average in 1990. The level of flow regulation by artificial reservoirs for the most rivers of Ukraine reaches 30–70%; this is, first of all, the river basins of Pivdennyy Bug, Dniester, Ross 1.

The Right-bank Forest-Steppe of Ukraine is densely populated, owns a rich eco-nomic material base and has favorable conditions for human life. Capital, Central, Podolsk and Black sea economic districts of Ukraine partly placed in its limits; they are marked water-intensive industries of economy.

Given the fact that reservoirs, ponds, channels, as objects of study, use and man-agement are intermediate between technical and natural formations, we propose to consider them as water landscape and engineering systems (WLES).

1 Водне господарство в Україні/[за ред. А. В. Яцика, В. М. Хорєва]. – К.: Генеза, 2000; Яцик А. В. Водогосподарська екологія: у 4 т., 7 кн./А. В. Яцик. – К.: Генеза, 2004.

110 Section 6.

Water landscape-engineering systems — geographic anthropogenic block sys-tems — reservoirs, ponds, channels that are intermediate between landscape systems (LS) and engineering structures (ES), the operation of which is controlled by the management subsystem (MS), represented by the humane person that gives the right to call them landscape and engineering systems.

They can be considered as integrative geosystems with an accent that WLES (res-ervoirs, ponds) function as stable systems until there are dams or dikes that hold them.

Based on the theoretical structure, properties and functions of WLES as integra-tive geosystem “society — nature”, it should be noted that the subsystem “nature” represented the actual landscape system. The subsystem “society” that combines the population and economy, represented by engineering structures and management subsystem with different types of activity — hydroenergy, water supply, fish farming, recreation, etc. These subsystems have different sizes and complexity.

Analysis of previous research and publications. The theoretical basis of the study were labours of V. Baranovsky (2001, 2003, 2006), P. Shischenko (2003), V. Pashchenko (1994), V. Dmitriev (2000) concerning the methodology of ecologi-cal and geographical researches and assessment of water surface; labours of A. Avakian, V. Saltankin (1987) concerning the system analysis of reservoirs.

Given the proposal to consider the reservoir, ponds, channels as integrative sys-tems, important direction of research is the ecological and geographical analysis that is based on integrative combination system, geographical and ecological approaches 1.

Therefore the purpose of this study is to analyze the subsystem “society” WLES based on the concept of ecological and geographical analysis and evaluation.

Results. Pivdennyy Bug river basin is located in central part of Right-bank Ukraine on territory of seven regions: Khmel’nits’kyy, Vinnytsya, Cherkasy, Kyyv, Kirovohrad, Odesa and Mykolayiv in the Forest-Steppe and Steppe physical and geographical zones.

The basin is home to 4.1 million people (including 2.4 million urban and 1.7 mil-lion rural population).

9755 ponds and 187 reservoirs are built in Pivdennyy Bug River basin for satisfaction the population and economy industries needs, where 1541 million м 3 of water is accumu-lated. There are 109 reservoirs within the limits of Right-bank Forest-Steppe of Ukraine.

In general in Pivdennyy Bug River basin 1000 water users was counted in 2007, and 1194 water users in 2012 2.

1 Барановський В. А. Екологічна географія і екологічна картографія. – К.: Фітосоціоцентр, 2001; Исаченко А. Г. Экологизированная география от Геродота до наших дней//Известия РГО. – 1994. – T. 126. – Вып. 2; Пащенко В. М. Основні поняття і проблеми еколого-географічних досліджень//Український географічний журнал. – 1994. – № 4.

2 Річні звіти про діяльність басейнового управління водними ресурсами річки Південний Буг з питань управління і контролю за раціональним використанням і охороною вод та відтворенням

Earth Sciences 111

The analysis of data about water use represents the tendency of fence lead decline with every year, from 1990 till 2009. So, 303.3 million м 3 of water was taken away from surface water objects on territory of basin in 2007, in 2009 this index presented 290.5 million м 3 of water, in 2011–339.0 million м 3 of water, in 2013–304.8 million м 3 of water. Such tendency is characteristic for the whole country and is the result of the economic downturn in the early 90-ies of last century.

The main water users in Pivdennyy Bug River basin are industry (mainly energy and food industry), agriculture (mainly fish industry and agricultural water supply), municipal water supply. For the period since 1990 the volume of water use by all in-dustries has decreased. The ratio of water intake between main water users essentially changed — part of agriculture in total water intake increased from 23.6% to 43%; part of municipal services, on the contrary, decreased from 23.12% to 18.0%, part of industrial supply decreased from 53.19% to 38%, water supply other industries decreased from 2% to 1%. Most of the reservoirs in the basin within the Right-bank Forest-steppe are used complex (78.9%), the rest are single-purpose destination: fish farming (9.2%), recreation (4.6%), energy (2.7%), irrigation (2.7%), water-supply (1.8%).

Dniester River basin covers an area of seven regions of Ukraine (L’viv, Ivano-Frankivs’k, Chernivtsi, Ternopil’, Khmel’nyts’ky, Vinnytsya, Odesa) and 59% territory of the Republic of Moldova. There are water bodies located in Vinnytsya region within the Right-bank Forest-Steppe of Ukraine. Over 5 million people live in Dniester River basin in Ukraine 1.

6279 ponds and 65 reservoirs are built for satisfaction the population and econo-my industries needs in Dniester River basin, 1839598 thousand m 3 of water is accumu-lated there. There are 745 ponds and 9 reservoirs in Vinnytsya region, 119500 thou-sands m 3 of water is accumulated there.

The main water users in Dniester River basin are agriculture (mainly fish industry), municipal water supply and industry (mainly food and petrochemical industries). For the period since 1990 the volume of water use by all industries has decreased. The ratio of water intake between main water users essentially changed — municipal water supply decreased from 49.68% to 31.2% in total water intake, industrial water supply decreased from 18.4% to 2.4%, part of agriculture, on the contrary, increased from 31.91% to 65% and part of other industries increased from 0.01% to 1.4% 2. Most of the basin reservoirs within the Right-bank Forest-Steppe are single-purpose destina-tion: fish farming (33.3%), energy (33.3%) and erosion (11.1%), others reservoirs (22.2%) are used complex.

водних ресурсів за 2006–2013 рр. – Вінниця: БУВР річки Південний Буг.1 Dniester River Basin. Environmental Atlas. – 2012. – 54 s.2 Річні звіти Дністровсько-Прутського БУВР «Про роботу з питань управління водними

ресурсами та контролю за раціональним використанням і охороною вод та відтворенням водних ресурсів за 2008–2009 рр.». – Чернівці: Дністровсько-Прутське БУВР.

112 Section 6.

Ross River basin is located within the limits of Right-bank Forest-Steppe on terri-tory of four administrative regions (Kyyv, Vinnytsya, Zhytomyr and Cherkasy).

At the present stage Ross River basin can be described as a diversified economic complex with the high level of territory development. The main direction is an agri-cultural production. Food, consumer goods, petrochemical industries are developed.

Total population is 831 thousand people, including 400 thousand urban and 431 thousand rural people.

2232 ponds and 66 reservoirs are built for satisfaction population and industries needs in Ross River basin; 349.22 million m 3 of water is accumulated there.

In general 36 water users was counted in Ross River basin in 2007, and 287 water users in 2012 1.

The analysis of data about water use represents the tendency of fence lead decline with every year, from 1990 till 2008. So, 184 million m 3 of water was taken away from surface water objects on territory of basin in 1990, in 1995 this index presented 107 million m 3 of water, in 2003–78 million m 3 of water, in 2008–52.078 million m 3 of water, in 2009–91.78 million m 3 of water, in 2011–96.169 million m 3 of water, in 2012–111.312 million m 3 of water 8. This trend is characteristic for the whole country and is the result of economic downturn in the early 90-ies of the last century.

The main water users in Ross River basin are industry (mainly petrochemical and food industries), municipal water supply, agriculture (mainly agricultural wa-ter supply and fish industry). For the period since 1990 the volume of water use by all industries has decreased. The ratio of water intake between main water users es-sentially changed — municipal water supply decreased from 30.0% to 13.0% in total water intake, industry decreased from 35.7% to 22.0%, while the part of agriculture, on the contrary, increased from 34.3% to 65.0% 8. Most of the basin reservoirs are used complex (51.5%), the rest have single-purpose destination: fish farming (42.4%), recreation (3.0%), energy (1.5%), regulation of water resources (1.5%).

Conclusions and prospects of further researches. Thus, Right-bank Forest-Steppe of Ukraine has the largest number of reservoirs in Ukraine; in particular, within the territories of investigated basins there are 17% reservoirs from their total amount in Ukraine. This is due to the large water-supply industry, cities, intensive agriculture and limited water resources with uneven flow, as this territory belongs to the zone of insufficient humidity. Most of the studied reservoirs are complex (multipurpose) setting (50.9%). Fish industry (28.3%) prevails among reservoirs of single-purpose use.

1 Звіти про діяльність БУВР р. Рось з питань управління і контролю за раціональним використанням і охороною вод та відтворенням водних ресурсів за 2007–2012 рр.//Біла Церква: БУВР р. Рось.

Earth Sciences 113

Glushkova Irina Valerjevna, Moscow State Pedagogical University,postgraduate student, the Faculty of Geography

Е-mail: [email protected]

Cut energy course in Germany — the first success

Глушкова Ирина Валерьевна, Московский педагогическийгосударственный университет, аспирантка,

географический факультетЕ-mail: [email protected]

Смена энергетического курса Германии — первые успехи

Германское видение энергетического будущего заключается в развитии возоб-новляемых источников энергии. Особое внимание в энергетической программе уделено проблеме энергетической безопасности и диверсификации поставщиков энергоресурсов, а также вопросам увеличения высокотехнологичной составля-ющей экономики, направленной на разработку и реализацию программы меро-приятий по сокращению вредных выбросов в атмосферу, борьбе с парниковым эффектом и глобальным потеплением.

Крупномасштабные планы по преобразованию энергетики в XXI в. подраз-умевают полный отказ от энергии атома и угля, взамен которых предполагается внедрение природного газа, био- и сланцевого газа и других видов возобновляе-мых энергоносителей. В ходе реализации программы Германия столкнулась с се-рьезными финансово-экономическими трудностями, от успеха решения которых зависит дальнейшая судьба всей энергетики страны. Встает закономерный во-прос: останется ли Германия верна угольно-газовой структуре ТЭБ или продол-жит курс на диверсификацию? В случае успешного пользования возобновляемой энергией Германия станет первой страной в мире, отказавшейся от экологически «грязного» производства.

Смена энергетического курса, с одной стороны, является масштабным вы-зовом, с другой стороны, благодаря ей открываются огромные возможности. В рамках процесса мониторинга «Энергетика будущего» Федеральное прави-тельство ежегодно подводит итоги достижений в смене энергетического курса. В ежегодном отчете, который составляется Федеральным министерством эко-номики и технологий совместно с Федеральным министерством окружающей среды, охраны природы и безопасности ядерных реакторов, излагается прогресс в достижении поставленных целей и ход реализации инициированных политиче-ских мер. В настоящее время внимание не только Германии, но и всей междуна-

114 Section 6.

родной общественности акцентировано на стратегии инновационного развития энергетики и эффективного энергоменеджмента. Увеличение высокотехнологич-ной составляющей экономики — тема, довольно тесно увязанная с проблемами энергоснабжения, переходом на альтернативные источники энергии, переработ-кой промышленных и бытовых отходов, охраной окружающей среды и стабили-зацией климата, модернизацией экономической и социальной инфраструктуры и укреплением безопасности страны, в том числе энергетической 1.

В рамках энергетической концепции и смены энергетического курса Феде-ральное правительство поставило перед собой ряд амбициозных целей. Первый отчет за 2011 г. показывает, что смена энергетического курса во всех важных областях идет в нужном направлении. Дальнейшие отчеты за 2012, 2013 гг. под-тверждают сказанное:

•  Энергетический баланс был диверсифицирован за счет увеличения в нем доли природного газа. С точки зрения удовлетворения критериям энергетической политики именно природный газ является наиболее оп-тимальным энергоресурсом. Это одновременно и высококалорийный, и экологичный, и относительно недорогой вид топлива, обеспечивающий отопление 48% жилого сектора. Роль атомной энергетики неизбежно снижается, вопреки общемировым тенденциям по ее развитию. Более традиционные энергоносители — нефть и уголь — продолжают, правда, оставаться одними из ведущих.

•  В дополнение к ископаемому топливу все более важную роль в производ-стве электроэнергии играют возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Их доля в последние десять лет выросла более чем в два раза. На долю ВИЭ приходится 22% ВПЭ (2012 г.). Для сравнения, в начале 2011 г. на долю ВИЭ приходилось лишь 18,3%. В целом расширение использо-вания возобновляемых источников энергии находится на пути к цели. Доля ВИЭ в валовом конечном энергопотреблении в 2012 г. увеличилась, составив более 12%, а во втором полугодии 2013 г. данный показатель составил приблизительно 25%.

•  Показатели снижения выбросов парниковых газов в точности соответст-вуют германским целевым ориентирам по защите климата. По данным отчетов 2012–2013 гг. объем выбросов парниковых газов удалось снизить на 26,4% по сравнению с 1990 г 2.

1 Вяткин К. С. Энергетическая безопасность Европы СПб, 2006. С. 3–62. Кузнецов А. В. Германия: укрепление позиций на международной арене?//Год планеты: ежегодник. Выпуск 2012 года. – М.: Идея-Пресс, 2012. С. 278–291.

2 Das aktuelle Energieprogramm für die anstehende Legislaturperiode. Rede des Bundesministers Rainer Brüderli anlässlich der 17. Handelsblatt Jahrestagung Energiewirtschaft 2010 in Berlin/http://

Earth Sciences 115

Надежное снабжение электроэнергией обеспечено, невзирая на отключение 8 атомных электростанций. Однако, на юге Германии ситуация с электрическими сетями остается напряженной. Эксперты считают, что даже постепенный отказ от использования АЭС при практическом отсутствии альтернативных вариантов неминуемо приведет германскую промышленность к энергетическому голоду. Существующие мощности ВИЭ еще не в состоянии компенсировать 50 тыс. МВт электроэнергии. К тому же инвестиционные потребности с учетом расходов на демонтаж старых отраслей оцениваются в 60 млрд. евро. Будет ли это возможно в условия непостоянства кризисной экономики — вопрос пока открытый. Кроме того, при транспортировке энергии из северных районов образуются гигантские потери, что делает проект нерентабельным. Не секрет, что производство альтер-нативной электроэнергии стоит гораздо дороже газовой генерации. Поэтому последнее внесение изменений и дополнений в Закон об энергетике предусматри-вает новые положения по обеспечению резервных мощностей электростанций. Основа для ускоренного расширения электросетей уже заложена 1.

Программа свертывания атомной энергетики дала мощный импульс разви-тию ВИЭ. Поворот к ним закономерен по следующим причинам: относительная экологичность, практическая неистощимость, инфраструктурные преимущества, независимость от импорта энергоносителей. ФРГ занимает почетное 2-е место в мире по техническим достижениям в области альтернативной энергетики. Труд-но найти какую-либо другую европейскую страну, в которой сочетались бы все виды альтернативных энергетических ресурсов. Климатические условия практи-чески любого региона страны благоприятны для развития «зеленой» энергетики.

По установленной мощности ветряных генераторов Германия является ев-ропейским лидером и 3-ей в мире после Китая и США. А по числу ветровых турбин она опережает все страны мира. Они дают 7,3% потребляемой в стране энергии. Ветроэнергетика развивается ускоренными темпами и заняла прочные позиции на европейском энергетическом рынке благодаря дешевизне. Себестои-мость 1 кВт ч — 9 евроцентов, т. е. всего в два раза дороже энергии, выработанной на ТЭЦ 2.

www.bmwi.de; Bundesministerium für Wirtschaft und Technologien: Die wirtschaftliche Entwicklung des Bergbaus in der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 2010, 2011, 2012, 2013. Bergwirtschaft und Statistik. Dokumentation; Тоганова Н. В. Стратегия ФРГ в сфере возобновляемых источников энергии: внутренняя и внешняя политика//Междисциплинарный синтез в изучении мировой экономики и политики/Под ред. Ф. Г. Войтоловского и А. В. Кузнецова. – М.: Крафт+, 2012. С. 104–136.

1 GWS-Prognos. Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung. Projekt Nr. 12/10 Osnabrück, 27 August 2010.

2 Diekman J., Kemfert C., Neuhoff K., Schill W.-P., Traber T. Erneuerbare Energien: Quotenmodelle keine Alternative zum EEG//DIW Wochenbericht. 2012. № 45. S. 15–20.

116 Section 6.

Биоэнергетика занимает второе место после ветра в энергобалансе — 5,8%. Вместе с ветром они дают более 80% всей энергии ВИЭ. В биоэнергетике при-влекают повсеместная доступность и низкая стоимость самих энергоносителей. Германия является европейским и мировым лидером по производству биодизеля. Она же занимает 2-е место после Франции по производству топливного этанола в ЕС. Еще одна быстро развивающаяся отрасль — производство биогаза. Произ-водство биогаза считается перспективным направлением, поскольку им предпо-лагается заменить до 20% используемого в стране природного газа 1.

Солнечная энергетика — это самая дорогая, но при этом наиболее динамич-но развивающаяся отрасль. Германия — мировой лидер в производстве энергии с помощью фотоэлектрических преобразователей. Учитывая, что 60–70% всей потребляемой в Германии энергии идет на обогрев жилищ, фотогальванике при-дают особое значение. Каждый год площадь солнечных коллекторов практически удваивается. Постепенное развитие технологий преобразования энергии и повы-шение КПД солнечных батарей с одновременным понижением их стоимости уже в середине следующего десятилетия должно вывести этот сектор на самоокупа-емость, т. е. для конечного потребителя установка солнечной батареи окажется более дешевым вариантом, чем покупка электроэнергии, поступающей через электросеть. Тем временем не все здесь так уж однозначно позитивно: от круп-ных энергетических компаний правительство требует покупать солнечную энер-гию по ценам, в несколько раз превышающим ее рыночную стоимость, поэтому дотируемый сектор быстро стал выгодным бизнесом. Так в 2009 г. в Германии было установлено более половины мирового количества солнечных панелей, а их владельцы теперь получают миллиардные субсидии. Энергию Солнца можно ис-пользовать и в глобальных масштабах. Как оказалось, еще в 2003 г. по инициати-ве германской ассоциации Римского клуба стартовал так называемый «Desertic project», который планирует передачу солнечной электроэнергии из Сахары к берегам Средиземноморья 2, а оттуда дальше в Европу. Подсчитано, что пусты-ня Сахара могла бы генерировать до 450 ТВт электроэнергии ежегодно. Проект подразумевает применение паровых турбин, но оставляет место и фотоэлектри-ческим преобразователям. Масштабные инвестиции в эту многообещающую от-расль энергетики себя оправдывают. Ожидается, что к 2020 г. эта отрасль будет обеспечивать около 7% энергопотребления страны 3.

1 Bundesministerium für Wirtschaft und Technologien: Die wirtschaftliche Entwicklung des Bergbaus in der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 2010, 2011, 2012, 2013. Bergwirtschaft und Statistik. Dokumentation.

2 Например, в Испании уже построен завод, потребляющий 5 МВт электроэнергии, которую ему дает «Сахарский тракт».

3 Das aktuelle Energieprogramm für die anstehende Legislaturperiode. Rede des Bundesministers Rainer

Earth Sciences 117

Вклад гидроэлектростанций в энергетику невелик — всего около 3,4%. ГЭС при общей мощности около 4700 МВт вносят, однако, существенный вклад в про-изводство экологически чистой энергии — порядка 20% 1. Принципиальной осо-бенностью ГЭС является отсутствие крупных водохранилищ. Гидроэлектростанции либо деривационные, либо низконапорные русловые. Это позволяет минимизиро-вать площади затопления, но лишает весь каскад возможности регулирования стока. Соответственно, эти ГЭС никак не помогают борьбе с наводнениями, наносящими огромный ущерб. Работая исключительно по водотоку, ГЭС не имеют регулирующих функций в энергосистеме, что заставило Швейцарию, Францию и Германию строить в большом количестве гидроаккумулирующие электростанции. В целях регулиро-вания стока рек и предотвращения угрозы наводнения в Германии разворачивается программа развития малых ГЭС. С учетом растущих цен на ископаемые виды топлива предполагается увеличение объема инвестиций в рынок крупных ГЭС; предусматри-ваются планы по их модернизации с учетом природоохранных мер.

Геотермальная энергетика в Германии не имеет такого хозяйственного значе-ния, как в Исландии или в США. Однако план перехода энергетики на ВИЭ пред-усматривает увеличение объемов производства электроэнергии и тепла за счет ГеоТЭС в том числе. В 2009–2011 гг. на юге страны уже введены в строй несколько ГеоТЭС. В настоящее время геотермальные генераторы дают Германии лишь 0,8% энергии 2. Финансирование этой отрасли тормозят высокие риски, тем не менее, геотермальные проекты получают его со стороны частных инвесторов, благодаря стимулирующей правительственной программе.

Итак, политика Германии, направленная на поддержку развития ВИЭ, несо-мненно, приносит свои плоды. В целом, с момента принятия энергетической кон-цепции было начато осуществление около 160 мер. Многие из них уже удалось реализовать. В частности:

•  была заложена основа для согласованного планирования электросетей и ускорения процедур планирования и получения разрешений,

•  были приняты меры по повышению безопасности инвестиций в офф-шорные ветровые парки и улучшению координирования по мере расширения электрических сетей,

•  были улучшены возможности для интеграции возобновляемых источни-ков энергии на рынке и в энергосистему, а также снижен размер вознаграждения за подачу электроэнергии из фотовольтаических устано вок,

Brüderli anlässlich der 17. Handelsblatt Jahrestagung Energiewirtschaft 2010 in Berlin/http://www.bmwi.de1 Bundesministerium für Wirtschaft und Technologien: Die wirtschaftliche Entwicklung des

Bergbaus in der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 2010, 2011, 2012, 2013. Bergwirtschaft und Statistik. Dokumentation.

2 Ibid.

118 Section 6.

•  были увеличены средства, выделяемые на санацию зданий и улучшены условия поддержки когенерации как эффективного способа выработки энергии 1.

В целях управления и координирования смены энергетического курса Феде-ральное правительство внедрило эффективные структуры и рабочие процессы, благодаря которым возможно всеобъемлющее участие задействованных энер-гооператоров. Важными элементами при этом являются структура управления на уровне статс-секретарей, проходящие каждые полгода конференции по вопро-сам энергетики с участием Федерального канцлера и премьер-министров феде-ральных земель, проведение регулярных консультаций с федеральными землями и диалога с различными представителями общества в рамках форума «Перспек-тивные электросети», «Форума по электростанциям» и форума «Возобновля-емые источники энергии» 2.

В целом экономику Германии можно назвать одной из самых энергосберега-ющих, что во многом объясняется бедностью ресурсной базы страны. Дефицит энергоресурсов стал, возможно, одним из факторов, побудивших немцев к рачи-тельности, бережливости, стремлению производить высококачественную продук-цию, и явился главным стимулом в поиске альтернативной замены традиционных энергоносителей.

И, тем не менее, невзирая на то, что Германия уверенно движется вперед, она все еще находится в начале долгого пути. Для достижения амбициозных полити-ческих целей в сфере энергетики и климата и в дальнейшем необходимы значи-тельные усилия. Необходимо еще более широко использовать потенциал повы-шения энергоэффективности с тем, чтобы и в дальнейшем снижать количество потребляемой энергии во всех секторах. Использование ВИЭ должно и в даль-нейшем расширяться, а имеющиеся электростанции необходимо преобразовать таким образом, чтобы и впредь было обеспечено надежное энергоснабжение. Расширение электрических сетей необходимо продвигать и далее 3.

Подводя итоги, следует сказать, что в тепловой энергетике в настоящий пе-риод времени происходит активная переориентация с угольной топливной базы на газовую. Уголь — не самый экологически чистый энергоноситель для произ-водства электроэнергии, но его запасы внутри страны позволяют делать «ум-ную» ставку на его дальнейшее применение. Природный газ — это серьезный конкурент угольной промышленности, однако его внедрение в электрическую сеть тормозится импортной зависимостью. По словам германских аналитиков,

1 Кузнецов А. В. Германия: динамизм экономики, сдвиги на политической сцене//Год планеты: ежегодник. Выпуск 2011 года. – М.: Идея-Пресс, 2011. С. 278–291. С. 309–323.

2 Там же, 2012. С. 278–291.3 Вяткин К. С. Энергетическая безопасность Европы СПб, 2006. С. 3–62.

Earth Sciences 119

будущее тепловой энергетики находится под полным «контролем» стратегии энергетической политики Германии 1.

Провозгласив полный отказ от атомной энергии и сделав ставку на ВИЭ, Гер-мания поставила себя в весьма тяжелое положение. Кроме высокой стоимости возобновляемой энергии Германия столкнулась еще с одной проблемой. Дело в том, что при изготовлении солнечных батарей и ветрогенераторов используется более 20 редких и редкоземельных металлов, почти 90% мировых поставок кото-рых контролирует Китай. Теперь немецкие производители ищут альтернативно-го поставщика. Проработкой совместных проектов по добыче редких металлов на территории России с участием немецких компаний занимается Российско-германский сырьевой форум 2. Продвижение взаимовыгодных проектов по со-вмещению российского сырья и немецких технологий позволит Германии более уверенно и самостоятельно чувствовать себя на сырьевом рынке.

Таким образом, сложилась «забавная» ситуация. Для того чтобы снизить за-висимость от поставок природных ресурсов, Германия стала развивать альтерна-тивную энергетику, но в итоге вновь попала в ту же зависимость. Правда, платить за альтернативную энергетику приходится дороже, чем за газовую. Планомерный переход к альтернативной энергетике возможен, но только при наличии необ-ходимых финансовых возможностей для развития отрасли и подведении более мощной технологической базы под развитие ВИЭ. Анализ последних отчетов федерального министерства по альтернативной энергетике и фактических данных статотчетов ведущих немецких энергетических кампаний RWE и Wintershall по-зволяет утверждать, что Германия предпочла отказаться от долгосрочных планов и продолжать использование традиционных источников энергии, в том числе и ядерного синтеза. Замена этих ресурсов альтернативными целесообразна толь-ко при наличии благоприятных природно-климатических условий и необходимой инфраструктуры в отдельных регионах страны.

Современные процессы, происходящие в энергетике Германии, привели не только к упрощению ее территориально-организационной структуры за счет слиянии компаний всех уровней и объединения их снабженческих зон, но и к ин-теграционным процессам в рамках всей отрасли. Энергетика Германии сегодня отличается особой инновационностью и заботой об экологии. Ведутся научные исследования и с успехом внедряются различные энергосберегающие техноло-гии. Подобные мероприятия помогают сводить издержки энергопотребления

1 EU plant Schutzwall gegen ausländische Investoren. «Spiegel-Online», 5 Juni 2012. http://www.spiegel.de

2 Das aktuelle Energieprogramm für die anstehende Legislaturperiode. Rede des Bundesministers Rainer Brüderli anlässlich der 17. Handelsblatt Jahrestagung Energiewirtschaft 2010 in Berlin/http://www.bmwi.de

120 Section 6.

практически к нулевым показателям, экономя при этом колоссальные суммы и не оказывая вредного воздействия на окружающую среду. Перспективность и привлекательность проведенных преобразований сделало энергетику Германии выгодной для инвестиций, что, в свою очередь, дает возможность для дальнейше-го успешного развития ее энергетического рынка.

Список литературы:1. Вяткин К. С. Энергетическая безопасность Европы СПб, 2006. С. 3–62.2. Кузнецов А. В. Германия: динамизм экономики, сдвиги на политической

сцене//Год планеты: ежегодник. Выпуск 2011 года. – М.: Идея-Пресс, 2011. С. 278–291. С. 309–323.

3. Кузнецов А. В. Германия: укрепление позиций на международной арене?//Год планеты: ежегодник. Выпуск 2012 года. – М.: Идея-Пресс, 2012. С. 278–291.

4. Das aktuelle Energieprogramm für die anstehende Legislaturperiode. Rede des Bundesministers Rainer Brüderli anlässlich der 17. Handelsblatt Jahrestagung Energiewirtschaft 2010 in Berlin/http://www.bmwi.de

5. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologien: Die wirtschaftliche Ent-wicklung des Bergbaus in der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 2010, 2011, 2012, 2013. Bergwirtschaft und Statistik. Dokumentation.

6. Тоганова Н. В. Стратегия ФРГ в сфере возобновляемых источников энергии: внутренняя и внешняя политика//Междисциплинарный синтез в изучении мировой экономики и политики/Под ред. Ф. Г. Войтоловского и А. В. Кузне-цова. – М.: Крафт+, 2012. С. 104–136.

7. Diekman J., Kemfert C., Neuhoff K., Schill W.-P., Traber T. Erneuerbare Energi-en: Quotenmodelle keine Alternative zum EEG//DIW Wochenbericht. 2012. № 45. S. 15–20.

8. GWS-Prognos. Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung. Projekt Nr. 12/10 Osnabrück, 27 August 2010.

9. EU plant Schutzwall gegen ausländische Investoren. «Spiegel-Online», 5 Juni 2012. http://www.spiegel.de

Earth Sciences 121

Fedotow Anton Pavlowich, General MeagerBTI–Co Krasnodar sity, Russia.

E-mail: [email protected] Dmitri Anatolewich, BTI–Co Krasnodar sity,

Russia, Head Geological Department.E-mail: dimitri [email protected]

Khachatryan Dimitri Agwanowich, BTI–Co Krasnodar sity,Russia, Chief Geologist


Some issues of determination Soil Corrosively for Pipelines and Facilities

Федотов Антон Павлович,ООО «Бюро Технических Изысканий»,

г. Краснодар, Россия. Генеральный директор.E-mail: [email protected]

Цыбульский Дмитпий Анатольевич,ООО «Бюро Технических Изысканий»,

г. Краснодар, Россия. Начальник отдела геологии.E-mail: dimitri [email protected]

Хачатрян Димитри Агванович,ООО «Бюро Технических Изысканий»,

г. Краснодар, Россия. Главний геолог.E-mail: [email protected]

Некоторые вопросы определения коррозионной агрессивности грунтов

для тпубопроводов и сооружений

ВведениеВо всем мире подземные трубопроводы являются важнейшими транспорт-

ными и жизнеобеспечивающими средствами. Они обеспечивают транспорти-ровку и распределение таких важных веществ, как вода, нефть, газ, теплоносите-ли и др. Они протягиваются от источника данных продуктов до потребителей, зачастую из глубины на несколько км до поверхности земли. Трубопроводы вблизи источников глубин земли до поверхности имеют вертикальное, а затем

122 Section 6.

до потребителя — горизонтальное положение. В первом случае они пересекают многочисленные разновидности горных пород, водных сред с различно физи-ко-химическими свойствами, температурными режимами, разные естественные геоэлектромагнитные среды, в том числе и естественные электрические поля. Длина трубопроводов во всем мире измеряется миллионами километров и с каж-дым годом она увеличивается. В Российской Федерации общая протяженность подземных нефте, водо и газопроводов, по неполным данным, составляет около 17 миллионов километров 1.

Диаметр трубопроводов изменчив. В России преобладают трубопроводы диаметров от 1420 мм до первых десятков мм. Стоимость крупных трубопро-водов с инфраструктурами составляет до десятков млрд. долларов США. Как видно, трубопроводы очень дорогостоящие сооружения, и от их бесперебой-ного функционирования зависит жизнеобеспечение не только населенных пунктов, но и целых стран. Поэтому, во всех странах принимают меры по со-хранению хорошего состояния и нормального функционирования и эксплу-атации трубопроводов и подземных металлических сооружений 2. Эксплуа-тация трубопроводов сопровождается авариями. Доминирующей причиной аварий на действующих трубопроводах является коррозия под напряжением. С 1991 г. по 2001 г. из общего числа аварий по причине стресс-коррозии со-ставляло 22,5%, а в 2000 г. на ее долю приходится уже 37,4% от всех аварий 3. Основными причинами негативного влияния на подземные трубопроводы и металлические сооружения являются коррозионная и биокоррозионная агрессивность окружающей их среды и циркулирующие в ней естественные и переменные, в том числе, и промышленной частоты блуждающие токи. Негативное влияние этих факторов в несколько раз сокращают срок службы вышеперечисленных сооружений, принуждая к преждевременной их замене. Поврежденные трубопроводы могут стать источником экологических и гума-нитарных катастроф, причиняя многомиллиардные убытки 4. Поэтому, во всем мире ведется активная, своевременная борьба по противокоррозионной за-щите подземных металлических сооружений. Разными странами разработаны стандарты, строительные нормы, строительные правила, которые обновляют-ся, исходя из новейших достижений науки, техники 5. Коррозионная агрес-сивность окружающей среды зависит, в основном, от величины удельного

1 www.//google.ru//2 ГОСТ 9,602–2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Стандартинфо. М.2010.3 www.//google.ru//4 Там же.5 ГОСТ 9,602–2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Стандартинфо. М.2010.

Earth Sciences 123

электрического сопротивления (УЭС) среды. Удельное электрическое сопро-тивление и является критерием оценки коррозионной агрессивности среды. Величина удельного электрического сопротивления зависит от литолого-ми-нералогического состава пород и водной среды. их физико-геологических условий: влажности, водонасыщенности, степени концентрации солей, тем-пературы и др. Значение УЭС пород изменяется от единицы до 10 5 Ом.м 1. Ве-личина УЭС вод в жидком агрегатном состоянии зависит от содержания в них количества солей и изменяется от 0,8 Ом.м (33,5 г/л. 23 0 С, Куба) до 10 3 Ом.м (дистиллированная вода, 18 0 С). Величина УЭС льда изменяется в пределах тысячи Ом. м. Величина УЭС пород влияет также на сопротивление заземле-ния установок, являющими источниками блуждающих постоянных и перемен-ных токов промышленной частоты. Удельное электрическое сопротивление среды определяет также распределение циркулирующих в них естественного электрического поля, которое в свою очередь является причиной коррози-онной агрессивности. Зависимость УЭС от всех факторов более подробно освещена в специальной литературе по электроразведке 2. Зависимость УЭС, особенно дисперсионных грунтов от температуры является определяющим фактором особенно в северных широтах, в зонах вечной мерзлоты и в зонах сезонного промерзания, где зона оттаивания охватывает глубину прокладки трубопроводов. В данных местах значения УЭС изменяется в зависимости от времена года. В зимний период значения УЭС могут достигать от сотен до десятков тысяч Ом.м, особенно для песчанистых и крупнообломочных грунтов, а в летнее время могут понизится от единиц до десятков Ом. м. Все эти изменения охватывают основные магистральные трубопроводы, соединя-ющие богатые месторождения нефти и газа РФ к потребителям. Один из пере-численных и, тем более совокупность двух и более факторов, способствуют сокращению срока службы подземных металлических сооружений.

1 Заборовский А. И. -Электроразведка,М., Гостоптехиздат,1963.; Матвеев Б. К. Электроразведка при поисках месторождений полезных ископаемых. Недра, М.,1982.; Справочник геофизика. Т. 3. Электроразведка. Гостоптехиздат. М., 1962.; СП 11–05–97. «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч. VI. М., 2004.; Хачатрян Д. А.-Некоторые особенности первого геоэлектрического горизонта при проведении работ методом сопротивления в условиях Армении, Ереван, 1981.; Хмелевской В. К. - Основной курс электроразведки. М.1970.; Электроразведка. Справочник геофизика. Т. 3, Недра, 1980.; Огильви А. А.- Основы инженерной геофизики. М.,1990.; Khachatryan D. A.,Rodriqiez A.- Estudio de los factores,que alteran los datos prospeccion electrica de corriente continua y campo electrico natural . Editorial Cientifico-tecnico, La Habana, Cuba.1986.; Khachatryan D. A. Metodos geoelectricos de corriente continua. Editorial Cientifico-tecnico, LaHabana, Cuba.1987.; Schlumberger C. - Etude sur la Prospection Electrique du Sous-sol//Gaultier-Villars et Cie., Paris, 1920.

2 Там же.

124 Section 6.

Критерии для определения коррозионной агрессивности грунтов по отношению углеродистой и низколегированной стали

В настоящее время в Российской федерации и странах Содружества норма-тивным документом является «Межгосударственный стандарт ГОСТ 9.602–2005, единая система защиты от коррозии и старении. Сооружения подземных» 1. Согласно данному нормативному документу критериями коррозионной агрес-сивности среды, являются удельное электрическое сопротивление среды и опас-ное влияние блуждающего постоянного и переменного токов 2. Коррозионная агрессивность среды к трубопроводам определяется с помощью величины УЭС и средней плотности катодного тока. Последний определяется при смещении потенциала на 100 мВ отрицательного стационарного потенциала стали в грун-те. ГОСТ 9,602–2005 устанавливает три градации коррозионной агрессивности грунтов по отношению к углеродистой, низколегированной стали. Коррозионная агрессивность грунта по отношению к углеродистой и низколегированной стали классифицируется как низкой, со значениями УЭС свыше 50 Ом.м, средняя — от 20 до 50 Ом.м и высокая — до 20 Ом. м. Значения удельного электрического сопротивления определяются в полевых и лабораторных условиях, а значение средней плотности катодного тока определяется в полевых условиях. Способы определения значения УЭС и средней плотности тока приводится в приложениях А и Б, как справочный материал 3. В научной литературе имеются другие клас-сификации грунтов (сред) по определению коррозионной агрессивности сред с помощью УЭС 4. Сравнительный анализ двух классификаций показывает, что со временем степень коррозионной агрессивности грунтов по УЭС несколько отличается друг от друга.. Вместо четырёх градаций в настоящем используются три, кроме того градация низкой коррозионной агрессивности сред понизилась до 50,0 Ом. м. У США повышенная градация соответствует средней градации ГОСТ-а, высокая с незначительным изменением соответствует друг другу.

Об измерениях удельного электрического сопротивления грунтов в полевых условиях

В межгосударственном стандарте ГОСТ 9.602–2005, в приложении А, при-водится способ определения УЭС грунта в полевых условиях, как справочный

1 ГОСТ 9,602–2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Стандартинфо. М.2010.2 ГОСТ 9,602–2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Стандартинфо. М.2010.;

СП 11–05–97. «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч. VI. М., 2004.; Огильви А. А.- Основы инженерной геофизики. М.,1990.

3 ГОСТ 9,602–2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Стандартинфо. М.2010.4 Огильви А. А.- Основы инженерной геофизики. М.,1990.

Earth Sciences 125

материал. Согласно описанию измерение УЭС осуществляется прямолинейной, четырехэлектродной, симметричной установкой, в геофизической литературе известная, как установка Веннера. Измеренное и рассчитанное такой установкой величина не является удельным электрическим сопротивлением среды, а являет-ся кажущимся удельным электрическим сопротивлением. Кажущиеся удельное электрическое сопротивление (КУЭС) отличается от УЭС, величина которого необходима для оценки коррозионной агрессивности, в несколько раз. Величи-на КУЭС зависит от расстояния между электродами AM, AN, BN и BM, пара-метров геоэлектрического разреза: удельного электрического сопротивления слоев, их мощностей, неоднородностей по УЭС слоев, особенно первого слоя. В пределах глубины прокладки трубопроводов, которая колеблется, как прави-ло, от1,0 до 3,0 м, присутствуют техногенные, почвенно-растительные слои, в северных широтах слои с сезонными неравномерно промерзавшими и оттаи-вающими слоями и грунтами. Весенние и осенние осадки, летний зной влияют на значения УЭС техногенного и почвенно-растительного слоев, которые влияют на значения измеренных таким способом величин кажущегося удельного элек-трического сопротивления. Согласно теории электроразведки, одним разносом никакие программы, никакие новейшие разработки не позволяют определить значения УЭС 1. Кроме того, значение удельного электрического сопротивления грунта есть определенная величина, зависит от факторов, перечисленных выше и никогда не зависит от прокладываемого в нем типа сооружения или материала, оно не изменится от того, что там проложена, или будет прокладываться: труба или кабель связи. Что касается значения КУЭС, его величина зависит от пере-численных выше факторов и ее величина отличается от УЭС, но никак, от пред-полагаемой глубины закладки трубы или кабеля. Одним разносом (утроенная величина расстояния между соседними электродами), не определяется значение УЭС соответствующей глубины, ни для трубопроводов, ни для кабелей связи. Данная рекомендация тоже нуждается в изменении. Для определения величины удельного электрического сопротивления необходимо выполнение полевых ис-следований методом вертикального электрического зондирования, обязательно

1 Бобачев А. А., Шевнин В. А., Модин И. Н. -Программа интерпретации кривых ВЭЗ IPI2Win. М., 2001.; Заборовский А. И. -Электроразведка,М., Гостоптехиздат,1963.; Матвеев Б. К. Электроразведка при поисках месторождений полезных ископаемых. Недра, М.,1982.; Справочник геофизика. Т. 3. Электроразведка. Гостоптехиздат. М., 1962.; Хмелевской В. К. - Основной курс электроразведки. М.1970.; Электроразведка. Справочник геофизика. Т. 3, Недра, 1980.; Огильви А. А.- Основы инженерной геофизики. М.,1990.; Khachatryan D. A.,Rodriqiez A.- Estudio de los factores,que alteran los datos prospeccion electrica de corriente continua y campo electrico natural . Editorial Cientifico-tecnico, La Habana, Cuba.1986.; Khachatryan D. A. Metodos geoelectricos de corriente continua. Editorial Cientifico-tecnico, LaHabana, Cuba.1987.; Schlumberger C. - Etude sur la Prospection Electrique du Sous-sol//Gaultier-Villars et Cie., Paris, 1920.

126 Section 6.

установкой Шлюмберже, позволяющее установить мощность и удельное элек-трическое сопротивление грунтов достаточно точно, так как эти работы вы-полняются параллельно с инженерно- геологическим бурением. Выполнение зондирования установкой Веннера не рекомендуется и не нашло применения в СССР и в последующем в странах СНГ по следующим причинам: установка чувствительна к неоднородностям по УЭС, трудоемка. С целью установления связи между кажущемся удельным электрическим сопротивлением и УЭС, нами выполнены исследования в Исламской Республике Иран, для водопровода насе-ленного пункта Аштян. По трассе водопровода были выполнены исследования согласно прил. А.1 ГОСТ 9, 602-30-05, для изучения коррозионной агрессивно-сти грунтов на глубине 1 и 2 м. На тех же точках выполнено вертикальное элек-трическое зондирование. Согласно значениям, полученным установкой Веннера, на изучаемом участке грунты характеризуются средней и низкой коррозионной агрессивностью. Однако, результаты вертикального электрического зондирова-ния указaт на то, что более 30% значения УЭС по трассе трубопровода равны или ниже 20 Ом.м, и согласно градации приведенной выше, на трассе отдельные участки грунтов характеризуются высокой коррозионной агрессивностью.

Значения УЭС получены путем интерпретации кривых ВЭЗ с помощью программы, разработанной сотрудниками кафедры геофизики МГУ с исполь-зованием данных бурения не вызывают никаких сомнений ни в теоретическом и ни в практическом плане.

В приложении А,2, на рис. 2, а ГОСТ 9,602–2005 приводится схема установки для определения удельного электрического сопротивления грунта в лаборатор-ных условиях. Рекомендованная схема несколько отличается от принятой в геофи-зической литературе схем по измерению УЭС в лабораторных условиях. Принцип измерения рекомендованной схемы не поддается логическому умозаключению. Поэтому рекомендуем данную схему заменить имеющей в геофизической ли-тературе простой в исполнении и точностью в измерении УЭС. В приложении А,2, ГОСТ 9, 602-20-05, для определения значение УЭС рекомендация по отбору проб грунтов с удалением частиц размером более 3 мм, приводит к изменению классификации грунтов по ГОСТ 25100–2011 и значениям УЭС и следовательно градацию грунтов по коррозионной агрессивности. Размеры ячейки позволяют без удаления частиц проводить измерение гравелистых грунтов, по схеме приня-той в геофизике, в то время, как по схеме прил. А.2 ГОСТ 9, 602-20-05, крупные частицы создали бы определенные трудности измерительным электродам. Для крупнообломочных грунтов, помимо ВЭЗ, необходимо проводит в полевых ус-ловиях лабораторные измерения на месте, в естественных условиях, на боковых стенках шурфов, каналов и скважинах. Такие измерения более точны и правильно определяют коррозионную агрессивность грунтов.

Earth Sciences 127

Заключение1. Упрощенный способ определения, так называемого значения удельного

электрического сопротивления грунтов с целью классификации их по коррози-онной агрессивности по приложению А.1 и А.2, ГОСТ 9, 602-20-05, неточны. Использование таким способом данные могут оказать отрицательное влияние на сохранность трубопроводов от коррозии и старения.

2. Определение УЭС необходимо выполнять с помощью вертикального элек-трического зондирования, и полевые параметрические измерения.

3. Для получения достоверных значений УЭС, кривые ВЭЗ необходимо ин-терпретировать с помощью персональных компьютеров, в интерактивном режи-ме интерпретации, с использованием инженерно-геологических данных.

4. При разработке приложений Межгосударственного ГОСТ 9, 602-20-05, необходимо привлекать ведущих специалистов геофизиков по электроразведке.

Список литературы:1. Бобачев А. А., Шевнин В. А., Модин И. Н. -Программа интерпретации кри-

вых ВЭЗ IPI2Win. М., 2001.2. ГОСТ 9,602–2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Стан-

дартинфо. М., 2010.3. Заборовский А. И. -Электроразведка, М., Гостоптехиздат,1963.4. Матвеев Б. К. Электроразведка при поисках месторождений полезных ис-

копаемых. Недра, М.,1982.5. Справочник геофизика. Т. 3. Электроразведка. Гостоптехиздат. М., 1962.6. СП 11–05–97. «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч.

VI. М., 2004.7. Хачатрян Д. А.-Некоторые особенности первого геоэлектрического гори-

зонта при проведении работ методом сопротивления в условиях Армении, Ереван, 1981.

8. Хмелевской В. К. Основной курс электроразведки. М.,1970.9. Электроразведка. Справочник геофизика. Т. 3, Недра, 1980.10. Огильви А. А. Основы инженерной геофизики. М.,1990.11. Khachatryan D. A., Rodriqiez A.- Estudio de los factores, que alteran los datos

prospeccion electrica de corriente continua y campo electrico natural. Editorial Cientifico-tecnico, La Habana, Cuba.1986.

12. Khachatryan D. A. Metodos geoelectricos de corriente continua. Editorial Cien-tifico-tecnico, LaHabana, Cuba.1987.

13. Schlumberger C. — Etude sur la Prospection Electrique du Sous-sol//Gaultier-Villars et Cie., Paris, 1920.

14. www.//google.ru//

128 Section 6.

Khoroshevskya Victoria Olyegovna, Institution of the Russian Academyof Sciences Institute of Water Problems of RAS,

FGBI «Hydrochemical Institute» of Rosgidromet, research associateE-mail: [email protected]

The ratio of dissolved and suspended forms of nickel, vanadium and molybdenum in winter low flow and spring flooding in rivers Northern Azov

Хорошевская Виктория Олеговна, Учреждение Российской академии наук Институт водных проблем РАН, ФГБУ «Гидрохимический институт

Росгидромета», научный сотрудникE-mail: [email protected]

Соотношение растворённых и взвешенных форм никеля, ванадия и молибдена в зимнюю межень

и весенний паводок в реках Северного ПриазовьяДля районов с развитой угольной промышленностью (например, Восточный

Донбасс), потенциальную опасность загрязнения металлами окружающей сре-ды представляют отходы угольной промышленности. Известно, что в примесях углей Донбасса присутствует достаточное количество различных элементов, это в первую очередь, уран, ртуть, мышьяк, литий, ниобий, фосфор, медь, свинец, марганец, ванадий, сурьма, хром, молибден, кадмий, цинк, висмут, никель фтор, и т. д. Ряд из перечисленных элементов принято считать тяжёлыми металлами, оказывающими токсическое действие на биоту и человека 1. С другой стороны, содержащиеся в примесях углей никель, ванадий, молибден, в определенных коли-чествах могут стимулировать рост первичной продукции в поверхностных водах, в том случае, если присутствуют в них в биодоступных растворенных формах 2. Для углей Восточного Донбасса характерно превышение содержаний молиб-дена и ванадия по отношению к кларкам земной коры. Для отдельных пластов содержания молибдена превышают — до 2,5 раза, а для ванадия — до 1,2 раза. Содержание же никеля во всех пластах на уровне и ниже кларков, установленных для литосферы. Очевидно, что в реки Северного Приазовья, водосбор которых

1 Горовой А. Ф., Горовая Н. А. Токсичность углей шахтных полей Донбасса//Доклады 3-й Международной конференции «Творческое наследие В. И. Вернадского и современность» 22–24 мая 2003, Донецк. С. 121–124; Виноградов А. П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры//Геохимия, 1962. № 7.С. 555–57

2 Хорошевская В. О. Участие биометаллов в жизненном цикле фитопланктона и его деструкции (ванадий, никель и молибден). - Германия, Из-во: LAP LAMBERT Academic Publishing. 2013.77с.

Earth Sciences 129

приурочен к территории Восточного Донбасса, могут поступать эти металлы, как с отходами угольной пыли, так и из зон контактов подземных вод с породами, содержащими эти металлы в достаточных количествах. Можно предположить, что каждый источник поступления металлов в воды будет давать свои формы их присутствия в них. Исследования сосуществующих форм металлов в природных поверхностных водах важны не только с точки зрения их экологического значе-ния, но и при оценке путей их миграции и распределения между абиотическими компонентами водных экосистем. Накопление тяжелых металлов в донных отло-жениях за счет адсорбции и седиментации — один из важнейших путей вывода их из биологического круговорота и «нейтрализации» их токсического действия.

Оценка токсичности металла осуществляется путем сравнения концентрации растворенной формы металла с предельно допустимой концентрацией (ПДК) для рыбохозяйственного водоёма. Для никеля ПДК составляет 10,0 мкг/л, для молибдена ПДК — 1,0 мкг/л, для ванадия ПДК — 1,0 мкг/л.

Для определения растворенных и взвешенных форм никеля, ванадия и мо-либдена автором были организованны отборы проб воды на реках Северного Приазовья, водосборы которых так или иначе связаны с угольными массивами Восточного Донбасса. Река Кундрючья (приток р. Северский Донец) непосред-ственно протекают по территории Восточного Донбасса, там же расположен и исток р. Миус. Исследование проводилось в зимнюю межень в декабре 2013 г. и в весенний паводок в апреле 2014 г. Пробы воды для исследований отбирали с поверхностного горизонта 20 см в полиэтиленовые бутылки по две в каждой точке отбора. Для определения растворенных форм одну из двух отобранных проб фильтровали на месте через мембранный ядерный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. В другой пробе определяли валовое содержание металла. Непосред-ственно на месте отбора пробы подкисляли азотной кислотой до рН < 2. С момен-та отбора до пробоподготовки и анализа в лабораторных условиях пробы хранили охлажденными при температуре 4 оС. Количественный анализ никеля, ванадия и молибдена в воде проводили методом атомной абсорбции с электротермической атомизацией на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант-Z. ЭТА» произ-водства ООО «Кортэк». Анализ воды осуществляли согласно Методическим указаниям 1

. Количественное определение проводили методом калибровочного графика (коэффициент корреляции r > 0,99). Пробы воды анализировали в двух повторностях, результат считали приемлемым, если СКО между двумя параллель-

1 Методические указания по выполнению измерений алюминия, бария, бериллия, ванадия, висмута, железа, кадмия, кобальта, кремния, лития, марганца, меди, молибдена, мышьяка, никеля, олова, свинца, селена,серебра, стронция, сурьмы, таллия, теллура, титана, хрома, цинка в питьевых, природных и сточных водах на атомно-абсорбционном спектрометре «Квант-Z. ЭТА» с электротермической атомизацией. 2002,7 с.

130 Section 6.

ными определениями составляло < 10%. Правильность определения металлов контролировали анализом ГСО водных раствором никеля, ванадия и молибдена. Пределы обнаружения металлов в воде составляли 5,0 мкг/л для никеля, 5,0 мкг/л для ванадия и 1,0 мкг/л для молибдена.

Полученные результаты представлены в Талице 1.Таблица 1. – Содержание никеля, ванадия и молибдена в рр.

Кундрючая и Миус в различные гидрологические фазы, мкг/дм 3

Река/формы содержания металлов

Зимняя межень (де-кабрь 2013 г.)

Весенний паводок (апрель 2014 г.)

Ni V Mo Ni V Mo

р. Кундрючья47°45’15’’с. ш.40°53’35’’ в. д.

валовые 5,4 11,5 4,6 8,8 6,6 5,6

растворенные 5,1 9,6 4,3 5,1 Не опр. 5,6

р. Кундрючья47°44’20’’с. ш.40°53’42’’ в. д.

валовые - - - 9,1 8,2 5,6

растворенные - - - 5,5 Не опр. 5,3

р. Миус47°30’12’’с. ш.38°81’13’’ в. д.

валовые 7,3 9,4 12,1 Не опр.

Не опр. 7,1

растворенные 7,5 8,1 9,2 Не опр.

Не опр. 6,8

р. Миусс47°30’14»с. ш.38°52’34» в. д.

валовые - - - 9,1 8,2 5,6

растворенные - - - 5,5 Не опр. 5,3

Установлено, что в поверхностных водах данные металлы в межень мигриру-ют в основном в растворенных формах, как в наиболее биодоступных, так и ток-сичных формах, в зависимости от концентраций: никель от 94,4% до 97,3%, вана-дий то 83,5% до 86%, молибден от 76,0% до 93,5%. Для никеля ПДК составляет 10,0 мкг/л, для молибдена ПДК — 1,0 мкг/л, для ванадия ПДК — 1,0 мкг/л 1. По критериям оценки загрязненности поверхностных вод содержание в зим-нюю межень (декабрь) для р.Кундрючья растворенных форм никеля 0,5 ПДК, растворенных форм ванадия 9,6 ПДК, растворенных форм молибдена 4,6 ПДК, для р.Миус растворенных форм никеля 0,7 ПДК, растворенных форм ванадия 8,1 ПДК, растворенных форм молибдена 9,2 ПДК. В весенний паводок (апрель)

1 Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения»/Приказ Росрыболовства № 20, 2010, 214с.

Earth Sciences 131

содержание растворенных форм никеля от 58,0% до 60,4%, молибдена от 94,64% до 100,0% от валового. Концентрации растворенного никеля в паводок в обе-их реках 0,5 ПДК. Концентрации растворенного молибдена от 5 до 6 ПДК. Для ванадия характерно отсутствие растворенных форм в обеих реках. Ванадий при-сутствует адсорбированным на взвеси.

Молибден относится к веществам второго класса опасности, ванадий и никель относятся к веществам третьего класса опасности. Концентрации ванадия и мо-либдена больше 5 ПДК определяется, как экстремально высокое загрязнение. Данное исследование устанавливает высокую степень загрязненности ванадием и молибденом рр. Кундрючья, Миус. Река Кундрючья, как и верховья р.Миус про-текает по району тектонического разлома, а также контактирует с местами актив-ной угледобычи. Эти условия формируют уровни и формы содержания, в первую очередь ванадия, в исследуемых реках. Растворенный молибден в больших количе-ствах присутствует в водах в разные гидрологические фазы, что позволяет сделать вывод, что он регулярно поступает в реки в зонах обмена с почвами.

132 Section 7.

Section 7.Agricultural sciences

Kosenko Maria Aleksandrovna,All-Russian research Institute of vegetable growing,

Candidate of agricultural Sciences, Department of plant breedingE-mail: M. [email protected]

Radish European perspective of the production: the guarantee and quality

Косенко Мария Александровна,Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства,

кандидат сельскохозяйственных наук, отдел селекцииE-mail: M. [email protected]

Редька европейская — перспективы производства: залог гарантии и качества

Столовые корнеплоды являются основными овощными культурами, неза-менимыми источниками витаминов, диетических, минеральных веществ, анти-оксидантов, жизненно необходимых для полноценного питания человека и ис-пользуемые во многих отраслях народного хозяйства.

В России редька распространена повсеместно. В отличие от редиса редька двулет-нее растение. Сорта представлены тремя географическими группами — европейской, китайской и японской. Европейская редька подразделяется на зимнию и летнею.

Европейская редька возделывается в основном в Европе и Америке, лоба и дайкон — в странах Азии.

К основным сортам редьки европейской относятся: Зимняя круглая черная, Зимняя круглая белая, Майская, Деликатес. Редьки китайской (лоба) — Марге-ланская, Клык слона. Редьки японской (дайкон) — Саша, Дубинушка.

В Западной Европе предпочтение отдают летней разновидности редьки. При-чем в первую очередь сортам с белой окраской корнеплода, затем — розовой, и в последнюю очередь, с красной кожурой.

Agricultural sciences 133

Выбор того или иного сорта зависит от сроков посева и продолжительности вегетации растений.

В основном редьку используют в пищу в сыром виде для приготовления раз-личных салатов, однако в Китае и Японии ее едят и вареную, маринуют, солят, готовят различные приправы и даже сушат.

В корнеплодах содержатся сахара — 1,5–6,4%, белки, витамины: С — 29,0 мг/100 г; В6–0,06 мг/100 г; РР — 0,18 мг/100 г; Рибофлавин — 0,03 мг/100 г; Тиамин — 0,03 мг/100 г. Минеральные соли, клетчатка, бактерицидные вещества и другие ценные компоненты.

Особый вкус редьки обусловлен наличием эфирных масел, а острота — глю-козидными соединениями. Среди овощных растений редька имеет высокое со-держание кремния.

Среди всех овощей редька занимает первое место по содержанию необхо-димых для организма человека солей калия, магния и кальция; содержатся в ней также железо и фосфор. Щелочные соли, содержащиеся в редьке, очищают орга-низм от ядовитых продуктов обмена.

Во Всероссийском научном исследовательском институте овощеводства с 2009 года и по настоящее время в отделе селекции, ведется селекционная рабо-та по созданию гетерозисных гибридов F1 редьки европейской 1.

Целью исследования было получить самонесовместимые линии редьки евро-пейской летней и зимней для создания гетерозисных гибридов F1 отвечающие требованиям потребителя.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:•  Изучить растения по морфологическим, селекционным и хозяйственно-

ценным признакам;•  Оценить коллекцию редьки европейской летней и зимней на самонесов-

местимость.Анализ зарубежного и отечественного сортимента показывает, что некото-

рые сорта и гибриды не только не уступают зарубежным аналогам, но значитель-но превосходят их по лежкости, цветушности, вкусовым качествам. С другой стороны в отечественном ассортименте наблюдается недостаток сортов летней редьки для возделывания в защищенном грунте и зимней редьки, устойчивой к вредителям и обладающей повышенной лежкостью 2.

1 Косенко М. А. Создание исходных линий на основе самонесовместимости для получения гибридов F1 редьки европейской (Raphanus sativus. L. var. sativus)//Автореф. дис. канд. с.-х. наук. – М. – 2012. 22 с.

2 Косенко М. А. Оценка инбредных самонесовместимых линий редьки европейской зимней по хозяйственно - ценным признакам/М. А. Косенко//Картофель и овощи. – 2012, № 2 с 30.

134 Section 7.

При выведении гибридов F1 редьки европейской, пригодной к механизиро-ванной уборке, следует обращать внимание на прочность листьев, прямостоячесть листовой розетки, равномерность погружения в почву и легкую выдергиваемость корнеплодов. Сорта, приспособленные для зимних и пленочных теплиц, должны иметь невысокую, компактную листовую розетку, дружное формирование кор-неплодов при пониженной освещенности, быть скороспелыми и устойчивыми к бактериозу и черной ножке.

Редьку ранних сортов высевают в защищенном грунте — во второй декаде марта, по схеме в междурядии 20 см, между растениями 10 см. Густота стояния — 50 растения на 1 м 2, также высевают в открытый грунт — с третьей декады апреля и не позднее 5 мая. Более поздние сроки посева, которые совпадают с увеличе-нием длины дня, приводят к образованию цветущих растений, минуя стадию формирования корнеплодов.

При несвоевременных сроках посева, затяжной холодной весне, жарком су-хом лете, сильной загущенности посевов у редьки появляются преждевременно цветущие растения, не образующие корнеплод.

Сроки посева зимних сортов европейской редьки в открытом грунте — пер-вая декада июля, по схеме в междурядии 45 см, между растениями 15 см. Густота стояния — 24 растения на 1 м 2.

Хорошие предшественники для редьки могут быть картофель, бобы, огурцы, томат, тыква, луки, салат, укроп, кабачок, патиссон, перец, баклажан.

Нельзя сеять редьку на грядку, где до этого росли морковь, свекла, редис, репа, редька, турнепс, дайкон, кресс-салат, капусты, хрен. Необходим многопольный севооборот, поскольку редька восприимчива к гнили корнеплодов и киле.

Одним из основных условий получения урожаев редьки является создания правильного режима питания растений. На хорошо удобренных почвах участках под редьку вносят только минеральные удобрения; аммиачной селитры 250–300 г, суперфосфата 300–400 г и калийной соли 250–300 г на 10 кв. метров. Минеральные удобрения повышают урожай и улучшают качество корнеплодов. На малоплодород-ных почвах на каждые 10 кв. м. необходимо внести 30–35 кг компоста под осеннюю и весеннюю перекопку. Свежие органические удобрения вносить не рекомендуется, так как они вызывают дуплистость и загнивание сердцевины корнеплода.

На легких почвах посев производят по ровной поверхности, на тяжелых по-чвах — на гряды. Семена редьки при весеннем посеве заделывают на глубину 1 см, при летнем — на 2,5 см. Почву нужно замульчировать.

В фазе 2 семядолей нужно проводить своевременную обработку растений инсектицидом против крестоцветной блошки.

Уход за редькой заключается в регулярных прополках, рыхлениях междурядий (каждые 2 недели), прореживание всходов, поливах.


Загущенный посев растений весьма отрицательно скажется на вкусовых качествах корнеплодов, равно как и пересушивание почвы. Семена (с высокой всхожестью и хорошо откалиброванные) высевают по 1–2 шт.

Редька очень влаголюбивое растение. Без своевременных (но не чрезмерных) поливов корнеплоды редьки мельчают, грубеют, и горчат. После длительных за-сух обильные поливы могут привести к растрескиванию корнеплодов. Поэтому необходимо все время поддерживать верхний слой почвы во влажном состоянии.

Не следует затягивать с уборкой ранней редьки, так как это может привести к дряблению корнеплода и образованию цветушных растений. Период созрева-ния 40–50 дней.

Корнеплоды для зимнего хранения убирают перед наступлением заморозков. Нельзя допускать подмораживания корнеплодов, иначе они будут плохо хранить-ся. При уборке почву с корнеплода стряхивают, мелкие корни удаляют, а затем обрезают ножом листья, оставляя черешки не более 2 см. Затем корнеплоды со-ртируют и закладывают на хранение.

Корнеплоды зимней редьки хранятся хорошо. Их хранят в овощехранили-щах и подвалах, в траншеях, полиэтиленовых мешках и насыпью с переслойкой песком, почвой или без нее. Корнеплоды редьки можно также хранить вместе с картофелем и свеклой.

Ранняя редька хранится в комнатных условиях в течение 6–7 дней, в домаш-нем холодильнике — до 20 дней. Для этого ее нужно уложить в полиэтиленовые пакеты с двумя-тремя отверстиями.

Список литературы:1. Косенко М. А. Создание исходных линий на основе самонесовместимости

для получения гибридов F1 редьки европейской (Raphanus sativus. L. var. sati-vus)//Автореф. дис. канд. с.-х. наук. – М. – 2012. 22 с.

2. Косенко М. А. Оценка инбредных самонесовместимых линий редьки евро-пейской зимней по хозяйственно – ценным признакам/М. А. Косенко//Кар-тофель и овощи. – 2012, № 2 с 30.

136 Section 7.

Mevedev Vladimir Mikhailovitch, Kazan State Agrarian University,postgraduate student, Operation of machines and equipment dept.,

E-mail: [email protected] Ilnur Rinatovitch, Kazan State Agrarian University,

postgraduate student, Department of Tractors, Cars and Power plants,E-mail: [email protected]

Shiriyazdanov Roustem Rafisovitch, Kazan State Agrarian University,postgraduate student, Department of Tractors, Cars and Power plants,

E-mail: [email protected] Farit Khanafievitch, Kazan State Agrarian University,

associate professor, Ph. D., Department of Tractors, Cars and Power plants,E-mail: [email protected]

Operating conditions of the D-240 Engine based dual fuel gas-diesel engine of the agricultural tractor

In agricultural production the basic technological processes are performed by Tractor-Implement Units (TIU). Therefore much depends on the technical condition of the TIU and its efficiency during the execution of production activities, which include plowing, cultivation, etc.

One of the ways to reduce the cost of agricultural production is the conversion of existing agricultural tractors on the dual fuel, primarily, gas and diesel. When using this fuel is saving 70% of diesel fuel and engine oil by 25%, extending of a reserve maintenance period of dual fuel engines out of 3 to 5 years.

The qualitative performance of the agricultural operation machine-tractor unit and its performance is also depends of the fast load-on and load shedding due to which there is a mismatch in the work of the engine system. This load changes or so called transient loads lead the engine to a transient operation cycles, described by its dynamic characteristics

Dynamic characteristics of internal combustion engines define responses of analyzed parameters of the engine on exterior perturbations. They are determined by the experimental methods using standard loading signals.

The differential equations of analyzed parameters are accepted as dynamic characteristics. In the range of engine speeds from the idle state to engine’s nominal RPM this equations could be presented as first order differential equations 1.

1 Пути повышения эффективности использования двигателей внутреннего сгорания автомобилей и машинно-тракторных агрегатов в условиях эксплуатации./А. К. Юлдашев, С. А. Синицкий, В. М. Медведев, К. М. Латыпов/Вестник Московского государственного


Td ndt

n K ML1 1

∆∆ ∆+ = (1)

Td g

dtg K Mc

c L2 2

∆∆ ∆+ = (2)

Td G

dtG K MG

G L3 3

∆∆ ∆+ = (3)

∆n — change in engine speed, RPM;∆gc — change in the fuel portion for a cycle, g;∆GG — change in the gas portion, kg/hour;Т1, Т2, T3 — inertia coefficients characterizing the studied parameters;К1, К2, К3 — gains of studied parameters;∆МL — change in the load torque, N∙m;Using the superposition principle with the help of equations (1–3), the behav-

ior of the engine and its systems in all kinds of the load could be analyzed. For this purpose in the equations magnitude ∆Мс is substituted with the demanded law of a changing of load torque, and a solution of these equations define a change of the studied parameters at the set load law.

The basic equation of dynamics is used to determine the effective indicators:

∆ ∆M M Jddte L=

ω, (4)

DМе, DМL — an increment of the moments: a drive and resistance;J — TIU inertia reduced to the engine crankshaft;w — an angular velocity of rotation of a crankshaft.During the field experiment the TIU was consisted of the MTZ-82 tractor and

KPS-4 cultivator, while conducting laboratory tests inertia MTA replaced given to the crankshaft of the engine inertia pendulum machine.

Results of the field and laboratory studies of dual fuel (gas-diesel) engine are shown in Figures 1 … 2.

As can be seen from the graphs (Fig. 1 … 2) the results of laboratory and field experiments have good convergence, suggesting the possibility for replace the TIU load torque reduced to the engine by load generated by the brake unit with given inertia, corresponding to the moment of inertia of the TIU.

агроинженерного университета им. В. П. Горячкина. М. – 2007. - № 1 (21); Медведев В. М. Работа газодизельного двигателя при неустановившейся нагрузки./В. М. Медведев, С. А. Синицкий, К. М. Латыпов/Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию института механизации и технического сервиса казанского государственного аграрного университета, часть1, “Инженерная наука - агропромышленному комплексу”– Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2010.

138 Section 7.

Dashed line — Field Experiment Solid Line — Laboratory ExperimentFigure 1. Graphs of revolutions of the engine crankshaft due to load-

on and load shedding at dual-fuel engine transient operation.

Dashed line — Field Experiment Solid Line — Laboratory ExperimentFigure 2. Graphs of fuel supply due to load-on and load

shedding at dual-fuel engine transient operation.


Nozadze Levan Resoyevich,Akopyan Alexandra Vasilyevna,Slabynov Vladimir Viktorovich

FSSE «The Russian scientific research institute of land improvement problems»E-mail: [email protected]

The impact of artificial rain on the development of irrigational erosion of the southern chernozems

Нозадзе Леван Резоевич,Акопян Александра Васильевна

Слабунов Владимир ВикторовичФГБНУ «Российский научно-исследовательский

институт проблем мелиорации»E-mail: [email protected]

Влияние искусственного дождя на развитие ирригационной эрозии южных черноземов

Основная задача, стоящая перед сельскохозяйственным производством — бережное отношение к земле как к основному средству производства, а именно, рациональное использование мелиорированных земель. Эта проблема встает осо-бенно остро в связи с тем, что количество пахотно-пригодных земель ограничено, и в распашку вовлекаются земли, ранее считавшиеся непригодными. Они часто об-ладают неблагоприятными водно-физическими свойствами и сложным рельефом, что обусловило актуальность проблемы борьбы с ирригационной эрозией почв.

При изучении ирригационной эрозии при поливах дождеванием отмечается существенное влияние интенсивности дождя, размеров капель, уклона орошае-мого поля, кинетической энергии капель дождя, параметров эксплуатации до-ждевальной техники, в том числе и сезонной нагрузки на дождевальные машины. Немаловажное значение при этом играют физико-химические свойства почвы. От интенсивности впитывания зависит водопоглощение во время полива и, со-ответственно, образование жидкого и твердого стока на орошаемом массиве.

Также необходимо отметить, что эрозия почвенной структуры характе-ризуется не только наименованием состава почвенных агрегатов, но и разбрыз-гиванием. Это связано с тем, что в природе вертикальное падение дождевых ка-пель на горизонтальную поверхность и в безветрие встречается редко. Действие дождевых капель в процессе отрыва и переноса одинаково значимо.

140 Section 7.

Значительное влияние на процесс перемещения почвенных частиц вследствие удара капель дождя о поверхностный слой почвы оказывает крупность почвенных агрегатов. Так, на почве с крупными агрегатами (2–5 мм) при падении капель на-блюдается их интенсивное впитывание в почву. С уменьшением же крупности по-чвенных агрегатов от 2 до 1 мм масса разбрызганной почвы изменяется в пределах от 0,4 до 0,7 кг/м 2, у агрегатов 1,0–0,5 мм и меньше 0,5 мм — 0,8–0,9 кг/м 2, что говорит об увеличении объема перемещения почвенных частиц в зависимости от крупности почвенных агрегатов.

Не меньший интерес в результате исследований представляет структура раз-брызганных почвенных частиц, которая зависит, в основном, от состава верхнего слоя почвы. Так, с поверхности почвы, сложенной крупными фракциями, отрыв частиц более 1 мм меньше, чем с почвы с мелкими фракциями. Дело в том, что сила удара капель о поверхность у крупных фракций больше, чем у мелких. Наи-больший процент в разбрызганной почве, представленной южными черноземами, имеют частицы 0,5–0,25 мм и меньше 0,25 мм.

Если проанализировать более детально понятие допустимой величины интенсив-ности дождя можно отметить, что она обусловлена величиной впитывания для раз-личных исследуемых зон. Значительное многообразие значений этой величины вызвано особенностью почвенных условий, их механическим составом и физико-химическими свойствами, которые индивидуальны для каждой категории почвогрунтов. Все это при-водит к очень широкому диапазону предполагаемых допустимых значений.

В целом ряде работ отечественных и зарубежных исследований обращено серьезное внимание на то, что на орошаемых полях, имеющих средние и боль-шие уклоны, создаются предпосылки образования поверхностного стока, при условии нормально работающих дождевальных машин 1. Изучение влияния по-верхностного стока на смыв почв на стадии его формирования и разработка эф-фективных компенсационных мероприятий по защите орошаемых земель от де-градации являются весьма важной и актуальной проблемой 2. Вышесказанное

1 Балакай, Г. Т. Эрозионные процессы на склонах ставропольской возвышенности/Г. Т. Балакай, Д. А. Шевченко//Проблема производства продукции растениеводства на мелиорируемых землях: сб. научн. тр. СтавГАУ. – Ставрополь: АГРУС, 2005. – С. 144–146.

2 Васильев, С. М. Повышение сопротивляемости деградационного почвенного покрова процессами плоскостной эрозии/С. М. Васильев, Т. Г. Степанова//Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сборник статей ФГБНУ «РосНИИПМ»/под ред. В. Н. Щедрина. – Новочеркасск: ООО Геликон, 2007. – Вып. 38. – С. 156–161; Полуэктов, Е. В. Комплексные исследования состояния и почвозащитные мероприятия на агроландшафтах [Электронный ресурс]/Е. В. Полуэктов, О. А. Игнатюк, Г. Т. Балакай, Н. И. Балакай//Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации: электрон. периодич. изд./Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. – Электрон. журн. – Новочеркасск: РосНИИПМ, 2013. – № 4(12). – 14 с. – Режим доступа: http://www.rosniipm-sm.ru/archive?n=205&id=211


вызывает необходимость для конкретных зон с индивидуальными почвенными и физико-химическими условиями, рельефом, уклонами площадей устанавливать оптимальные пределы параметров искусственного дождя.

Особую озабоченность вызывает ирригационный смыв плодородных почв — черноземов, происходящий даже при орошении с незначительными уклонами. Проведенные нами исследования на орошаемых массивах Ростовской области, представленных южными черноземами, с диапазоном уклонов 0,01–0,09 позво-лили получить зависимости и их графическую интерпретацию:

— объема жидкого стока Sg от уклона поля i и интенсивности искусствен-ного дождя ρ (рисунок 1):

S , , i , , i , i ,g = − + + + − −274 6 884 2 2075 7 5632 8 960 98 1573 12 2ρ ρ ρ (1)— объема твердого стока St от уклона поля i и интенсивности искусствен-

ного дождя ρ (рисунок 2): S i i it = − + + + + −3 1 6 5 19 0 302 9 102 7 19 32 2, , , , , ,ρ ρ ρ (2)Анализируя полученные нами результаты полевых исследований можно сде-

лать вывод о том, что при увеличении уклона значительно возрастают показатели жидкого и твердого стоков, а при уменьшении интенсивности искусственного дождя эти показатели уменьшаются.

Рисунок 1. Поверхность отклика зависимости жидкого стока от уклона поля и интенсивности искусственного дождя

142 Section 7.

Рисунок 2. Поверхность отклика зависимости твердого стока от уклона поля и интенсивности искусственного дождя

Предотвращение эрозийных процессов и смыва почв поверхностным стоком при поливах дождеванием может быть достигнуто путем уменьшения интенсив-ности дождя, повышением сопротивляемости почв размыву и увеличению ее вла-гоемкости. Одними из мероприятий, исключающими поверхностный сток при дождевании, являются применение дождевателей с регулируемой интенсивно-стью дождя и крупностью капель в зависимости от поглотительной способности и противоэрозионной устойчивости почвы, а также применение предполивных противоэрозионных мер. Но более существенным мероприятием и оптимальным решением изучаемой проблемы, на наш взгляд, является использование различ-ных противоэрозионных композитов из структурообразующих материалов, по-зволяющих обеспечить хорошую водопроницаемость почвы, усилить водоподъ-емную способность и тем самым увеличить сопротивляемость почвы к размыву 1.

1 Нозадзе, Л. Р. К вопросу повышения плодородия почв с помощью мелиорантов-структурообразователей/Л. Р. Нозадзе//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. – 2014. – № 1(33). – С. 96–100; Слабунов, В. В. Защита почв от ирригационной эрозии с помощью композиции из структурообразующих материалов/В. В. Слабунов, А. В. Акопян, Л. Р. Нозадзе//Современные энерго- и ресурсосберегающие, экологически устойчивые технологии и системы сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр./под ред. Н. В. Бышова/ФГБОУ ВПО «РГАТУ». – Вып. 10. – Рязань, 2013. – С. 196–200.


Анализируя вышесказанное, можно сделать следующие выводы:— учет динамического воздействия на почву капель дождя является необхо-

димым условием оценки качества полива дождевальных машин;— на процесс перемещения почвенных частиц большую роль играет круп-

ность почвенных агрегатов, так с уменьшением крупности почвенных агрегатов масса разбрызганной почвы увеличивается из-за уменьшения интенсивности впитывания воды почвой;

— структура разбрызганных частиц тем больше, чем меньше крупность фрак-ций поверхности почвы вследствие уменьшения силы удара капли;

— применение полученных математических зависимостей (1)- (2) позволит на стадии проектирования и эксплуатации оптимизировать подбор конструкции и видов дождевателей с учетом особенностей природно-хозяйственных условий орошаемого массива;

— при дождевании искусственный дождь является важным фактором при формировании и проявлении процессов ирригационной эрозии почв, что следует учитывать при разработке мероприятий по их регулированию.

144 Section 8.

Section 8.Chemistry

Gukova Valeriya Arturovna, student, E-mail:[email protected]

Ershova Olga Victorovna, candidate of pedagogical sciences,Nosov Magnitogorsk Technical State University,

the Faculty of Standardization, chemistry and biotechnologyE-mail: [email protected]

The development of composite materials based on recycled polypropylene and industrial mineral

wastes and study their operational properties

Гукова Валерия Артуровна, студент, E-mail:[email protected]

Ершова Ольга Викторовна, кандидат педагогических наук, Магнитогорский Государственный

Технический Университет им. Г.И. Носова,факультет Стандартизации, химии и биотехнологии


Разработка композиционных материалов на основе вторичного полипропилена и техногенных минеральных отходов и

исследование их эксплуатационных свойствУтилизация пластиковых отходов является общемировой проблемой из-за

воздействия мусора на окружающую среду и экологию планеты. Для вторич ного использования утилизированных пластмасс достаточно стимулов: экологи ческий аспект, спрос потребителей, требования законодательства и низкая сто имость1.

1 Кербер, М.Л., Виноградов, В.М., Го ловкин, Г.С. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология [Текст]: учеб. пособие / Под ред. А.А Берлина. – СПб.: Профессия, 2008.

Chemistry 145

Цель работы заключается в получении композиционных материалов на основе вторичного полипропилена и минеральных техногенных отходов и исследовании их эксплуатационных свойств. Объекты исследования: вторичный полипропилен, ЧХЗ-21, зола уноса и золошлак Южно-Уральской ГРЭС, доменный шлак ММК, композиты, состоящие из полимерной матрицы и минерального наполнителя.

На базе лаборатории кафедры Химии МГТУ им. Г.И. Носова для проведения испытаний была выбрана лабораторная установка, состоящая из нагревательной печи и специально изготовленной лабораторной пресс-формы. После проведения серии предварительных наладочных испытаний, температура в камере была установлена на уровне 230°С, что позволило за время 20 минут равномерно расплавлять полимер, не приводя к деструкции его по краям формы.

С целью уменьшения плотности получаемого материала использовался промышленный вспениватель азодикарбонамид марки ЧХЗ-21.

Методом построения математической модели производства выбран регрессионный анализ результатов проведения многофакторного эксперимента. В качестве выходного параметра, имеющего значение для потребителя, выбрана плотность готового продукта, так как вес единицы продукции является одним из главных параметров при определении не только и не столько сфер применения готового продукта, но, в первую очередь, экономических параметров технологии, что, в условиях вторичной переработки отходов производства, является одним из определяющих факторов. Следующие факторы, варьирование которых в условиях лаборатории можно осуществить достаточно точно, исключив погрешности, были управляющими: время проведения испытания Т (Х1), концентрация вспенивателя C (Х2), давление на поршень P (Х3). Уровни варьирования факторов указаны в таблице 1. При условии сохранения постоянства навески исследуемого материала в каждом опыте и температуры в рабочей камере нагревательной печи был проведен полный многофакторный эксперимент, суть которого – проведение серии опытов, в каждом из которых будет уникальное сочетание значений управляющих факторов. Результаты проведения эксперимента подвергаются анализу для установления зависимости выходного значения от каждого фактора или их сочетаний.

При реализации полного многофакторного эксперимента руководствуются картой проведения эксперимента, содержащей матрицу планирования (закодированные значения изменяемых факторов для каждого опыта) и порядок реализации опыта в каждой серии испытаний (всего проведено 3 серии), составленный произвольно (рандомно). Полученные значения выхода (плотности материала) занесены в таблицу 2 вместе со средними значениями плотности, полученные в трех сериях для каждого опыта.

146 Section 8.

Таблица 1. – Уровни варьирования факторов

УровниКодировка в матрице пла-

нирования

ФакторыВремя t,

минКонцентрация

вспенивателя С, %Давление

Р, кг

Основной – 20 4,0 50

Нижний –1 17 2,0 35

Верхний +1 23 6,0 65Интервал ва-рьирования 3 2,0 15

Адекватность модели проверялась по критерию Фишера. Полученное значение критерия Фишера F меньше критического Fтабл, т. е. имеются основания сделать вывод о том, что полученная модель адекватна.

В результате реализации полного многофакторного эксперимента и регрессионного анализа полученных данных составлена математическая модель:ρ = 0,5905 + 0,1165·T + 0,102·C + 0,0325·P + 0,025·T·C + 0,051·C·P – 0,0385·T·P –

– 0,006·T·C·P

Таблица 2. – Карта проведения эксперимента

№ опы-

та

Порядок реализации опыта (ран-

домный)

Матрица пла-нирования

Полученное значение плотности

Сред-нее, Уn, г/см3

Х1 Х2 Х3 У1 У2 У3

1 2 7 3 –1 –1 –1 0,389 0,370 0,390 0,3832 7 4 8 –1 –1 +1 0,431 0,387 0,415 0,4113 4 5 2 –1 +1 –1 0,420 0,413 0,436 0,4234 8 2 7 –1 +1 +1 0,681 0,685 0,671 0,6795 6 8 6 +1 –1 –1 0,624 0,652 0,617 0,6316 3 1 5 +1 –1 +1 0,549 0,513 0,525 0,5297 5 6 1 +1 +1 –1 0,790 0,810 0,785 0,7958 1 3 4 +1 +1 +1 0,890 0,870 0,859 0,873

Модель отражает зависимость плотности полимера от всех выбранных факторов (с учетом коэффициентов) в отдельности, от сочетания двух факторов (совместного влияния): температуры и концентрации, концентрации и давления, температуры и давления, а также от сочетания всех трех факторов.

Chemistry 147

Наибольшее влияние от двух факторов имеет сочетание давления и концентрации. Влияние сочетания именно этих двух технологических параметров можно объяснить механизмом вспенивания: поскольку разложение вспенивателя в объеме пробы происходит постепенно и зависит от температуры, которая в момент прогрева формы различна в объеме, единственным сдерживающим фактором, не позволяющим пузырькам газа сформироваться и, затем, покинуть объем до отверждения материала, является внешнее избыточное давление. При сохранении избыточного давления происходит сдерживание процесса вспенивания образца, при снятии давления образец может свободно расширяться. Поэтому для достижения максимальной эффективности процесса вспенивания необходимо увеличение давления в момент оплавления полимера и резкое снятие его по окончании процесса. Для дальнейших испытаний композита все образцы получали с учетом данной модели с целью максимального вспенивания образцов материала.

На основании полученных данных был выбран образец, полученный при добавлении 4% ЧХЗ-21 к массе навески полимера и под нагрузкой 50 кг, как наиболее оптимальный вариант вспенивания, т. к. у него объемная масса наименьшая, что свидетельствует о большей пористости материала, т. е. лучшем вспенивании материала 1.

В качестве наполнителей использовались зола уноса и золошлак Южно-Уральской ГРЭС и доменный шлак ММК концентрацией 5, 15 и 25% от массы полимерного материала. После получения композиционные материалы были подвергнуты ряду испытаний.

Цель эксперимента на сжатие заключалась в определении прочности при сжатии образцов нового композита. Испытания проводили по ГОСТ 4651–82 «Пластмассы. Метод испытания на сжатие» на разрывной машине РМИ-250. В ходе испытания было установлено, что материал с любым содержанием наполнителя выдерживает нагрузку более 250 килограмм (при диаметре образцов 27 мм — 44 кг/см 2) с незначительной деформацией (таблица 3). После снятия нагрузки деформация образца уменьшалась. Увеличение нагрузки невозможно в связи с достижением максимума параметров имеющегося оборудования 2.

Прочность материала на сжатие объясняется не только прочностью связующего полимера, но и вспененной структурой композита. Пузырьки, имеющие сферическую форму, равномерно перераспределяют нагрузку по всему

1 Клемпнер, Д., Полимерные пены. Технологии вспенивания [Текст]: пер. с англ./Д. Клемпнер, В. Сендиджаревич; Под ред. А. М. Чеботаря. – СПб: Профессиия, 2009.

2 ГОСТ 4651–82. Пластмассы. Метод испытания на сжатие [Текст] — Введ 01.07.83. – М.: Изд-во стандартов, 1983.

148 Section 8.

объему материала, не допуская возрастания напряжения до разрушающих значений.

Для проверки прочности соединений материала было выбрано самое простое соединение — резьбовое, позволяющее собирать конструкции на месте (например, рекламные стенды) или ремонтировать изделия в процессе эксплуатации (например, ящики или лотки). Для испытаний также использовалась разрывная машина РМИ-250. Методика была выбрана в соответствии с ГОСТ Р 52627–2006 «Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний». Полученные результаты (таблица 4) позволяют судить о влиянии вида наполнителя на прочность соединения. Добавление доменного шлака взамен золы уноса или золошлака позволяет в большей степени сохранить прочностные характеристики композиционного материала 1.

Таблица 3. – Деформация композитов при сжатииНапол-тель Зола уноса Золошлак Доменный шлак

% 5 15 25 5 15 25 5 15 25Высота компози-та до сжатия, мм

43,00 25,70 40,10 37,00 47,10 38,25 38,05 24,05 34,20

Высота компози-та после сжатия (под нагрузкой), мм

41,00 25,00 38,00 35,00 43,00 35,00 37,00 23,00 33,50

Высота компози-та после сжатия (после снятия нагрузки), мм

41,35 25,10 38,30 36,3 44,20 36,20 37,50 23,10 34,10

Деформация (под нагруз-кой),%

4,65 2,72 5,23 5,40 8,70 8,49 2,76 4,36 2,04

Деформация (после снятия нагрузки),%

3,83 2,33 4,48 1,89 6,15 5,35 1,44 3,95 0,29

Цель исследования на водопоглощение — определение весовым методом водопоглощения образцов композита с различной концентрацией наполнителя. Испытание проводилось по ГОСТ 4650–80 «Пластмассы. Методы определения водопоглощения» весовым методом». Все тесты проводились в дистиллированной воде при температуре окружающей среды. Весовой метод заключается во взвешивании образца и в вычислении водопоглощения по формуле

1 ГОСТ Р 52627–2006. Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний [Текст] – Введ 01.01.2008. – М.: Стандартинформ, 2007.

Chemistry 149

как отношение разницы массы набухшего образца и исходного к массе исходного образца (таблицы 5–7). 1

Таблица 4. – Усилие, необходимое для разрыва резьбового соединенияНаполнитель – Зола уноса Золошлак ШлакКонцентрация напол-нителя,%

0 5 15 25 5 15 25 5 15 25

Разрывное усилие, Н 1610 535 1045 1215 925 535 460 920 1585 1615

По результатам исследования можно сделать вывод о том, что изменение массы не зависит от концентрации наполнителя. Однако очевидна пропорциональность поглощения с течением времени, что говорит о влиянии на поглощение воды структуры материала, размера, формы и закрытости пузырьков. Открытая структура пузырьков обуславливает небольшое водопоглощение и постепенное проникание воды во внутренние полости композита.

Таблица 5. – Коэффициент водопоглощения композита с золой уносаВремя по-глощения, мин (сут)

Концентрация золы уноса,%

5 15 25М0, г ΔМ, г α,% М0, г ΔМ, г α,% М0, г ΔМ, г α,%

5 3,615 0 0 3,985 0 0 5,730 0 010 0 0 0 0 0 030 0 0 0 0 0 060 0 0 0,010 0,25 0,010 0,17

1440 (1) 0,035 0,96 0,015 0,37 0,020 0,352880 (2) 0,045 1,24 0,015 0,37 0,035 0,617200 (5) 0,050 1,38 0,030 0,75 0,055 0,96

10080 (7) 0,060 1,63 0,045 1,11 0,060 1,03

Для оценки возможности эксплуатации полученного композита при различных температурных условиях было исследовано влияние концентрации и вида наполнителя на изменение линейных размеров образцов в интервале температур 60 °C по ГОСТ 15173–70 «Пластмассы. Метод определения среднего коэффициента линейного теплового расширения». Для испытаний использовалась климатическая камера СМ-60/75–80 ТВХ, позволяющая точно выдерживать температуру в течение длительного времени. В ходе испытаний образцы не меняли свои линейные размеры. Следовательно, можно сделать вывод, что данные композиты с любым видом наполнителя и любой его концентрацией

1 ГОСТ 4650–80. Пластмассы. Методы определения водопоглощения [Текст] — Введ 01.12.80. — М.: Стандартинформ, 2006.

150 Section 8.

при эксплуатации при температуре от –30 0 С до 30 0 С не будут изменять свои размеры 1.

Таблица 6. – Коэффициент водопоглощения композита с золошлакомВремя

поглощения, мин (сут)

Концентрация золошлака,%


5 2,765 0 0 4,990 0 0 4,110 0 010 0 0 0 0 0 030 0 0 0 0 0 060 0 0 0,040 0,80 0,010 0,24

1440 (1) 0,020 0,72 0,080 1,60 0,045 1,092880 (2) 0,070 2,53 0,115 2,30 0,060 1,467200 (5) 0,075 2,71 0,215 4,31 0,095 2,31

10080 (7) 0,080 2,80 0,310 5,84 0,165 3,86

Таблица 7. — Коэффициент водопоглощения композита с доменным шлакомВремя погло-щения, мин

(сут)Концентрация доменного шлака,%


5 2,135 0 0 3,100 0 0 5,48 0 010 0 0 0 0 0 030 0 0 0 0 0 060 0,005 0,23 0 0 0,005 0,09

1440 (1) 0,030 1,40 0,040 1,29 0,030 0,542880 (2) 0,040 1,87 0,045 1,45 0,040 0,737200 (5) 0,050 2,34 0,065 2,09 0,055 1,00

10080 (7) 0,065 2,95 0,065 2,09 0,060 1,08

Таким образом, по результатам исследования свойств полученных композитов можно сделать вывод о том, что лучшими эксплуатационными характеристиками обладает композит, полученный при нагрузке 50 кг, при помощи добавления к вторичному полипропилену 4% ЧХЗ-21 и 25% доменного шлака ММК.

Полученные композиционные материалы можно в дальнейшем применять как звукоизоляция между бетонным основанием и полом, теплоизоляция под

1 ГОСТ 15173–70. Пластмассы. Метод определения среднего коэффициента линейного теплового расширения [Текст] — Введ 01.07.70. — М.: Изд-во стандартов, 1983.

Chemistry 151

паркет, доску ламинат, гидроизоляция перегородок, стен, как шумопоглощающие элементы и в качестве упаковки изделий, конструкций.

Список литературы:1. ГОСТ Р 52627–2006. Болты, винты и шпильки. Механические свойства

и методы испытаний [Текст] – Введ 01.01.2008. – М.: Стандартинформ, 2007.

2. ГОСТ 4650–80. Пластмассы. Методы определения водопоглощения [Текст] – Введ 01.12.80. – М.: Стандартинформ, 2006.

3. ГОСТ 4651–82. Пластмассы. Метод испытания на сжатие [Текст] – Введ 01.07.83. – М.: Изд-во стандартов, 1983.

4. ГОСТ 15173–70. Пластмассы. Метод определения среднего коэффициента линейного теплового расширения [Текст] – Введ 01.07.70. – М.: Изд-во стандартов, 1983.

5. Кербер, М. Л., Виноградов, В. М., Го ловкин, Г. С. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология [Текст]: учеб. пособие/Под ред. А.А Берлина. – СПб.: Профессия, 2008.

6. Клемпнер, Д., Полимерные пены. Технологии вспенивания [Текст]: пер. с англ./Д. Клемпнер, В. Сендиджаревич; Под ред. А. М. Чеботаря. – СПб: Профессиия, 2009.

Muhamadiev Vadim Fanzilovich, Bashkir StateUniversity, postgraduate student, the Faculty of Chemistry

E-mail: [email protected] Laysan Rimovna, Bashkir State University,

postgraduate student, the Faculty of C ChemistryE-mail: [email protected]

Prochukhan Yuriy Anatolevich, Bashkir State University,Professor, the Faculty of Chemistry

E-mail: [email protected] Konstantin Yurevich, Bashkir State University,

Candidate for a higher doctor’s degree, the Faculty of ChemistryE-mail: [email protected]

Investigation of the possibility of recycling tailings sulphide ores after extraction of industrial metals

152 Section 8.

Мухамадиев Вадим Фанзилович,Башкирский государственный университет, аспирант,

E-mail: baguk_m@mail.Усманова Лейсан Риммовна,

Башкирский государственный университет,аспирант, химический факультет

E-mail: [email protected]Прочухан Юрий Анатольевич,

Башкирский государственный университет,профессор, химический факультет

E-mail: [email protected]Прочухан Константин Юрьевич,

Башкирский государственный университет,докторант, химический факультет


Исследование возможности вторичной переработки хвостов сульфидных руд после

промышленного извлечения металловВ настоящее время запасы меди в России составляют примерно 20 млн. тонн,

но из-за высокой доли технологически упорных сульфидных руд значительная часть разведанных запасов нерентабельна для современной разработки 1. Однако, сырьевые ресурсы России по меди и других полезных ископаемых не уступают по своему качеству зарубежным. Основные ресурсы медных руд на территории РФ сосредоточены в сульфидных медно-никелевых (65–70% добычи), медно-колчеданных (30–35% добычи) месторождениях и в месторождениях медистых песчаников. Большие залежи сульфидных медно-никелевых руд, связанные с трапами ниж. мезозоя, расположены в Норильском рудном районе (Нориль-ское-1, Талнахское, Октябрьское и др.). Месторождения таких руд известны также на Кольском полуострове, где они связаны с интрузиями докембрийского возраста (Ждановское, Каули, Аллареченское, Ниттис-Кумужья-Луга и др.). За-лежи медно-колчеданных руд распространены на Урале, вдоль его восточного склона (Красноуральская, Кировоградская, Карабашская группы месторожд., Дегтярское, Учалинское, Сибайское, Гайское, Аралчинское и др.). Содержание

1 Медные руды//Горная энциклопедия: сетевой журн. 2008–2013. – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.mining-enc.ru/m/mednye-rudy (дата обращения: 10.04.2014) 2

Chemistry 153

меди в рудах — от долей процента до 20%. Колчеданные месторожд. Сев. Кавказа залегают в средне-палеозойских осадочно-вулканогенных образованиях (Уруп-ское, Худеское и др.). Осадочные месторожд. типа медистых песчаников залегают в толще метаморфизированных терригенных пород ниж. протерозоя (Удоканское в Читинской обл.). Содержание меди в рудах 0,2–4%. Значительные запасы меди сосредоточены в комплексных полиметаллических месторождениях 1.

Руды Учалинского месторождения подразделяются на сплошные (колчедан-ные) и вкрапленные; среди тех и других выделяются медные, медно-цинковые, цинковые и серноколчеданные промышленные сорта. Минеральный состав руд приведен в таблице 2.

Таблица 1. – Характеристика руд Учалинского месторождения

Наименование перерабатываемых рудМассовая доля,%

медь цинк сераУчалинское месторождениеМедно-цинковая сплошная 0,97 3,80 38,0Медно-цинковая вкрапленная 0,60 1,60 20,0Узельгинское месторождениеМедно-цинковая сплошная шахтная 0,80 2,77 36,5Другие месторожденияМедно-цинковая (Перу) 5,20 23,4 31,1Свинцово-цинковая (Канада) 0,30 7,60 45,5

Наличае в рудах меди тонковкрапленного в плотных и нерастворимых в NaCN минералах: сульфидах (пирит (FeS2), арсенопирит (FeAsS), халькопирит (CuFeS2) и др.), оксидах и арсенатах железа (лимонит (Fe2O3*nH2O), скородит (Fe (AsO4)•2H2O и др.), в кварце (SiO2) и т. д. приводит к низкой степени из-влечения целевого металла традиционным методом флотации сульфидных и окис-ленных руд3.

Целью работы является изучение возможности электрометаллургической переработки сульфидных руд, медного и цинкового концентрата.

Химическое выщелачивание концентратов проводили из медного концен-трата состава Cu — 16,84%, Zn — 7,45%. В стеклянный стакан d = 50 мм поме-щали навеску концентрата (10 г) и заливали раствором выщелачивания (составы

1 Малая горная энциклопедия. т. 3./под редакцией В. С. Белецкого. – Донецк: «Восточный издательский дом», 2013.

2 Серавкин И. Б., Пирожок П. И., Скуратов В. Н. и др. Минеральные ресурсы Учалинского горно-обогатительного комбината/– Уфа: Башк. кн. изд., 1994.

3 Mukhamadiyev V.F., Usmanov L.R., Prochukhan K.Yu., Prochukhan Yu.A.,//Messenger of the Bashkir university, 2012 T.17. No. 2. 898-901.

154 Section 8.

растворов представлены в таблице 2). Соотношения твердой и жидкой фаз со-ставляло 1:10. Затем стаканы помещали на магнитные мешалки и перемешивали полученные суспензии в течение 12 часов. После этого перемешивание прекра-щали, давая растворам отстояться в течение 12 часов. В случае выщелачивания с продувом воздухом — воздух продували со следующей периодичностью: 1 час продува, 3 часа перерыв. Суммарное время выщелачивания составило 3 суток.

После прекращения процесса выщелачивания растворы отфильтровали через бумажный фильтр, осадки промыли дистиллированной водой и высушили в су-шильном шкафу до постоянного веса при температуре 90 °С и взвесили.

Отфильтрованные растворы выщелачивания анализировали на присутствие ионов меди (II) методом комплексонометрического титрования трилоном Б. Определение проводили на фоне аммиачного буфера (рН = 5–7), в качестве индикатора использовали пирокатехиновый фиолетовый.

Степень выщелачивания определяли следующим образом: % = (Ср/Ств)*100 (1)

где Ср — количество меди перешедшие в раствор, г;Ств — количество меди в твердой фазе до выщелачивания соответственно, г.В ходе эксперимента контролировали окислительно-восстановительный по-

тенциал системы, который измеряли с помощью платинового электрода отно-сительно хлорсеребряного электрода сравнения цифровым вольтметром В7–23.

После 3 часов выщелачивания растворы приобрели характерную для сульфата меди слабо-голубую окраску, интенсивность которой со временем увеличивалась. Результаты анализа полученных растворов представлены в таблице 1.

Электрохимическое выщелачивание медного концентрата проводили в спе-циально сконструированной двухэлектродной ячейке. Поляризацию электродов накладывали с помощью источника стабилизированного тока Б5–49. Анодом служила свинцовая пластина, катодом никелевая площадью 40 см2. Электролиз вели в гальваностатическом режиме в режиме 5 мА/см2 (в предварительных нами было показано, что при данной плотности тока наблюдается наибольший выход по току катодного осаждения меди на никелевой фольге).

Навеску концентрата (20 г) помещали в электролизер. Для того чтобы концен-трат не перешел в раствор использовали диафрагму. Затем укрепляли на держалке катод и заливали в электролизер раствор электролита (100 мл), в качестве которого использовали 10% раствор серной кислоты. Электролиз вели в течение 30 минут. После отключения источника тока оставили электролизер в собранном виде. Перед началом электролиза и после него контролировали величину окислительно-восста-новительного потенциала, так же как и описано выше. Через 24 часов электролизер разобрали, электролит отфильтровали и проанализировали на присутствие ионов меди (II). Оставшийся концентрат промыли на фильтре, высушили в сушильном

Chemistry 155

шкафу до постоянного веса при температуре 90 °C. Электролит проанализировали на присутствие в нем ионов меди (II) комплексонометрически.

Для оценки возможности непосредственного выделения металлов из растворов выщелачивания они были подвергнуты электролизу. Электролиз проводили в двух-электродной ячейке с нерастворимым анодом, в качестве которого использовали платиновый электрод, катодом служила пластина из никелевой фольги. Поляриза-цию осуществляли с помощью источника стабилизированного тока Б5–49. По раз-нице веса катода до и после электролиза определяли выход по току по формуле:

BTm mq g

=−⋅ ⋅

1 2

τ (2)

где m1 — масса электрода до электролиза, г;m2 — масса электрода после электролиза, г;q –количество прошедшего электричества, (А*ч);g — электролитический эквивалент металла, (г/А*ч);τ – время электролиза, ч.Результаты исследований сведены в таблице 2.

Таблица 2. – Результаты выщелачивания медного концентрата

№Си-

стемы

Состав раство-ров выщелачи-

вания

Соотношение жидкой и твердой

фаз

Содержание меди в растворах выще-

лачивания, г/л

Степень выщела-чивания,%

1 10% H2SO4 1:10 4,30 26

2 10% H2SO4 + воздух 1:10 7,04 42

3 10% H2SO4 + 3% NaClO2

1:10 12,48 74

4 10% NaClO2 1:10 - -5 Электролит 1:5 10,88 23Данные анализа показывают, что наиболее эффективно выщелачивание про-

текает в системе № 3 и № 5Таблица 3. – Результаты электролитического выделения

меди из растворов выщелачивания№ Система ВТ,% Наблюдения1 2 3 4

1. Система № 1 78 Газовыделение на электродах практически отсутствует, по-крытие на катоде темно-коричневое, достаточно хорошо сцеплено с поверхностью электрода.

2. Система № 2 89 Газовыделение отсутствует, ровное покрытие розового цвета, хорошо сцепленное с поверхностью электрода.

156 Section 8.

1 2 3 43. Система № 3 91 Газовыделение отсутствует, ровное розовое покрытие, хо-

рошо сцеплено с поверхностью электрода.4. Система № 4 36 Газовыделение отсутствует, покрытие темно-коричневое

с черными точечными вкраплениями, после высушивания осыпается с электрода.

5. Система № 6 77 Газовыделение практически отсутствует, сразу после начала эксперимента на катоде появляется ровный розовый оса-док. По окончании эксперимента на катоде осадок в виде фольги.

Таким образом, результаты проведенных исследований показали принципи-альную возможность электрометаллургической переработки сульфидных руд и концентратов. Степень выщелачивания составило 74%.

Sultankulova Alyima, The Kyrgyz-Russian Slavic University. Leading expert

Toktosunova BatmaInstitute of mining and mountain technologies KGTU. Managing chair


Obtaining of the pigment for paints on the basis of natural mineral raw materials

Султанкулова Алыйма,Кыргызско-Российский Славянский университет им. Б. Ельцина,

Канд. хим. наук, с. н.с., ведущий специалистТоктосунова Батма,

Институт горного дела и горных технологий КГТУ им. И. Раззакова,Док. хим. наук, проф., заведующая кафедрой химии


Получение пигмента для красок на основе природного минерального сырья

ВведениеРазработка новых ресурсосберегающих технологий и рациональное исполь-

зование местных природных ресурсов будет способствовать развитию экономики и улучшению экологии любой страны. Кыргызстан богат запасами глинистого сы-

Chemistry 157

рья и имеет широкий спектр красочных глин. К тому же природные пигменты — глины, окрашенные окислами железа, марганца, хрома и других металлов, а также органическими соединениями — находятся в природе почти в готовом виде.

Местное глинистое сырье учеными республики рекомендовано использовать в качестве промывочных растворов при бурении скважин, отбеливающих сор-бентов при очистке масел и для получения маркировочных красок. В последние годы глины стали использовать для производства цветных черепичных изделий.

По данным литературных источников известно, что основную роль в полу-чении красок играют пигменты и с древнейших времен живописцы использовали краски, встречающиеся в природе. Потому что художники знали, что для живопи-си пригодны только стойкие пигменты, которые не изменяют оттенка, т. е. стойки к воздействию света и атмосферных явлений.

В данной работе рассматривается такое природное свойство местных глин, как их окрашенность. Использование цветных глин для получения красок в респу-блике изучено мало. Поэтому целью авторов является разработка упрощенного способа получения экономически выгодного, экологически безопасного и нового природного пигмента на основе местного минерального сырья.

Экспериментальная частьБыли исследованы три вида цветных глин из месторождений:1. «Кызыл-Бел», село Дыйкан, Ат-Башинский район, Нарынская область —

глины цвета бордо с оранжевым оттенком.2. «Кок-Бел», село Магал, Базар-Курганский район, Жалал-Абадская об-

ласть — глины цвета бордо с серым и зеленого с серым оттенком.Известно, что в каждой сфере применения пигментов предъявляются свои

специфические требования к некоторым их свойствам: физическим, физико-хи-мическим химическим, техническим и экологическим.

В связи с этим, были определены следующие характеристики исходных образцов:• Микрохимические тесты показали отсутствие иона Cu2+ в эксперимен-

тальных образцах. Это подтверждает, что эти природные пигменты не ядовиты.

• Термическое тестирование показало, что цвет глины при нагревании до 200 °С в течение 15 мин не изменяется. Данный тест подтверждает одно из главных свойств минеральных пигментов – термостойкость опытных образцов.

• Изучение растворимости экспериментальных образцов глин в кислотах показало, что в соляной кислоте (HCl) наблюдается слегка заметный пе-реход окраски в раствор, а в кислотах (HNO3 и H2SO4) цвет растворов не изменяется. Данная характеристика доказывает пригодность изучаемых глинистых минералов для изготовления красочных материалов.

158 Section 8.

• рН среда водной вытяжки всех глин – слабокислая.• Фракционный состав установлен путем рассева определенной массы че-

рез набор из пяти последовательно собранных сит с диаметром отвер-стий 0,69, 0,5, 0,4, 0,25 и 0,2 мм. Данный анализ очень важен, потому что от степени дисперсности зависит кроющая способность пигмента, интенсивность и оттенок его цвета. Пигменты крупного помола дают грубую фактуру окрашенной поверхности. Тонкоизмельченный пигмент лучше распределяется в покрасочном слое, придает ему однородность и обеспечивает большую прочность.

Результаты ситового анализа свидетельствуют, что основной гранулометри-ческий состав суглинков с размером ~ 0,2 мм находятся в пределах 29,35–52,52 %.

Известно, что чем однороднее по величине частицы пигментов, тем лучше их оптические и технологические свойства. Поэтому экспериментальные глины должны подвергаться дополнительному измельчению. Тем более, по мнению спе-циалистов, что некоторым пигментам сильное измельчение придает более яркий интенсивный цвет.

• Изучение химического состава глин имеет большое научное и практиче-ское значение при определении их качества, выяснении химической при-роды минералов, а также способствует выбору наиболее рационального метода переработки.

Таблица 1– Химический состав красящих глин усредненной пробы

Месторождение, цвет глины Содержание оксидов,%SiO2 FeO Fe2O3 Al2O3

«Магал» Джалал-Абадской области, серо-бордовый 68,98 0,36 6,33 13,05

«Магал» Джалал-Абадской области, серо-зеленый 57,30 5,11 1,59 16,24

«Кызыл-Бел» Нарынской области, оранжево-бордовый 52,18 0,22 19,67 14,37

Как видно из данных таблицы 1, значительная часть состава глины — оксиды кремния и алюминия, обеспечивающие ее цвет. Особенно ими богаты глины ме-сторождения «Магал» Джалал-Абадской области. Также замечено присутствие оксидов других элементов, но в малом количестве (в пределах 0,2–0,88 %).

Водоемкость определяется количеством граммов воды, необходимых для полного насыщения ими 100 г пигмента. Полученные данные свидетельствуют, что наиболь-шую пригодность для получения красок проявляет серо-бордовая глина. Известно, что чем меньше водоемкость пигмента, тем прочнее покрасочная пленка и меньше опасность появления в дальнейшем потемнения и трещин на ее поверхности.

Chemistry 159

Таблица 2 — Определение водоемкости минералаИзучаемые минералы Водоемкость,%Месторождение «Кызыл-Бел» (село Дыйкан, Ат-Башинский район, Нарынская область).Цвет: оранжево-бордовый

46,52

Месторождение «Кок-Бел» (село Магал, Базар-Кур-ганский район, Жалал-Абадская область).Цвет: серо-бордовый

45,65

Месторождение «Кок-Бел» (село Магал, Базар-Кур-ганский район, Жалал-Абадская область).Цвет: серо-зеленый

50,50

ВыводПредварительные результаты исследований показали, что опытные образцы

природных пигментов не ядовиты, устойчивы к воздействиям внешней среды, но в соляной кислоте слегка меняют окраску.

Работа в этом направлении продолжается при финансовой поддержке МОН КР.

Список литературы:1. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка способа получения

красочных материалов из местных минеральных ресурсов» за 2013 г. Биш-кек: МОН КР.

160 Section 9.

Section 9.Electrical engineering

Novozhilov Aleksandr Nikolaevich, S. Toraighyrov Pavlodar State Universityprof. doctor of technical sciences, the Faculty of Electrical power industry

E-mail: [email protected] Yelena Viktirovna, S. Toraighyrov Pavlodar State University

PhD doctoral candidate, the Faculty of Electrical power industryE-mail: [email protected]

Novozhilov Timofey Alexandrovich, Omsk State Technical Universitypostgraduate student, the Faculty of Electrical power industry


Short-time Furie transformation with an adaptive window for the diagnosis of an asynchronous motor rotor eccentricity

Новожилов Александр Николаевич, Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, доктор технических наук,

профессор, Энергетический факультетE-mail: [email protected]

Крюкова Елена Викторовна, Павлодарский государственныйуниверситет им. С. Торайгырова, докторант, Энергетический факультет

E-mail: [email protected]Новожилов Тимофей Александрович, Омский государственный

технический университет, аспирант, Энергетический факультетE-mail: [email protected]

Оконное преобразование Фурье с адаптирующимся окном для диагностики эксцентриситета

ротора асинхронного двигателяДостаточно часто при диагностике эксцентриситета ротора асинхронного

двигателя (АД) в качестве источника информации об эксцентриситете ротора

Electrical engineering 161

использует ток I tф( ) статора 1, а в качестве информационного признака этого повреждения 2 — дополнительные токи с частотами

f f pрν ν± = ±1 1 1/ ( / ) , (1)где f1 — частота основной гармоники сети; р — число пар полюсов; ν — гар-моники сети. При этом для выделения дополнительных токов используется бы-строе преобразование Фурье (БПФ) 3.

Однако ток I tф( ) статора нестационарен из-за колебаний напряжения и его часто-ты в сети 4. Учесть влияние колебаний напряжения при диагностике позволяет метод оконного преобразования Фурье 5 с прямоугольным весовым окном. В случае колебания частоты напряжения сети использование весового окна постоянной ширины сопрово-ждается явлением Гиббса в виде «растекания» спектра. В результате, погрешности расчета становятся соизмеримыми по величине с дополнительными токами. В значи-тельной мере избавиться от этого можно если использовать «адаптирующееся» окно.

При оконном преобразовании Фурье с «адаптирующимся» окном, нестаци-онарный сигнал I tф( ) длительностью Тд делится на сегменты в виде прямоуголь-ных окон различной ширины как показано на рисунке 1, где ток фазы АД пред-ставлен математическим выражением:

I t I tI

pt

Ip

tф md m d m( ) sin( ) sin(( ) sin(( )= + + + + −1 1

1 1

2 2ω φ ω ω ω ω

, (2)

где I m1 и Id m1 — амплитудное значение тока основной гармоники сети и допол-нительных токов, появляющихся при эксцентриситете ротора.

Это выражение достаточно точно описывает ток фазы реального АД с числом пар полюсов р =3 при I m1 =4,2 А и Id m1 =0,125 А и скорости изменения частоты сети на 0,2 Гц за одну секунду. Ширина hокn n -го окна принимается равной целому чис-лу периодов I tф( ) , которое кратно числу пар полюсов и определяется по точкам пересечения кривой сигнала с осью времени. В пределах окна сигнал I tф( ) счита-ется стационарным. Для выделения дополнительных токов I рν ±1/ используется БПФ, результаты расчета представляются в виде зависимости I f nрν ± =1/ ( ) .

1 Новожилов А. Н., Полищук В. И., Исупова Н. А. Обзор способов диагностики эксцентриситета ротора машин переменного тока//Изв. вузов. Электромеханика. – 2011.- № 6.- С. 26–29.

2 Новожилов А. Н. Токи асинхронного двигателя при статическом эксцентриситете//Электротехника. – 1994.- № 11.- С. 45÷47.

3 Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. -М.: Высшая школа, 1967.- 775с.4 ГОСТ 13109–97. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость

технических средств электромагнитная. Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения.

5 Цифровая обработка сигналов. Сайт профессора А. В. Давыдова URL: http://geoin.org/textbook/index.html

162 Section 9.

Рисунок 1. Оконное преобразование нестационарного сигнала с применением адаптирующегося прямоугольного окна

Зависимости I f npν ± =1/ ( ) полученные при использовании метода оконного преобразования Фурье с постоянным и «адаптирущимся» окном приведены на рисунках 2, а и 2, б соответственно, где цифрами 1 и 2 они показаны для частот 33,67 Гц и 67,34 Гц исправного АД, а цифрами 3 и 4 — при эксцентриситете ротора. Следует добавить, что при необходимости спектрального анализа I f npν ± =1/ ( ) ширину n -го столбца на графиках рисунка 2 принимают пропорци-анальной ширине соответствующего окна.

Рисунок 2. Оконное преобразование нестационарного сигнала с прямоугольным окном а) постоянной ширины, б) адаптирующейся ширины

Из рисунков 2, а и 2, б видно, что при колебаниях частоты сети использование для анализа тока статора метода оконного преобразования с «адаптирующимся» окном дает значительно меньшее «растекание» спектра, чем при таком же ана-лизе с постоянным окном. Это подтверждается уменьшением дополнительных токов с частотами 33,67 Гц и 67,34 Гц при отсутствии эксцентриситета ротора примерно в пять раз и большей стабильностью величины этих токов при экс-центриситете ротора.

Electrical engineering 163

Список литературы:1. Новожилов А. Н., Полищук В. И., Исупова Н. А. Обзор способов диагности-

ки эксцентриситета ротора машин переменного тока//Изв. вузов. Электро-механика. – 2011.- № 6.- С. 26–29.

2. Новожилов А. Н. Токи асинхронного двигателя при статическом эксцентри-ситете//Электротехника. – 1994.- № 11.- С. 45÷47.

3. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. -М.: Высшая школа, 1967.- 775 с.

4. ГОСТ 13109–97. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения.

5. Цифровая обработка сигналов. Сайт профессора А. В. Давыдова URL: http://geoin.org/textbook/index.html

ContentsSection 1. Аrchitecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Niemen Vladimir Nickolaevich, Bochenin Vladimir Ivanovich, Pastuhov Alexey Vladimirovich, Shevchuk Vladimir Olegovich Light steel beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Section 2. Innovations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Nazarenko Dina Alekseevna The main barriers and ways of their overcoming within innovative transformations in power branch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Nazarenko Dina Alekseevna Power management as innovative solution of ensuring operational efficiency of the energy companies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Skvortsova Alexandra Viktorovna, Skvortsov Igor Petrovich Tourism industry business activity innovative forecast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Akhmedyarova Mynavar Valiahmetovna, Taikulakova Gulnara Serikovna Combined model of structural and technological development in republic of kazakhstan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Section 3. Information technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Brusnikin Roman Mikhailovich Expert Systems in Law. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Shipitsyna Anastasiya Andreevna, Meltsov Vasiliy Yurevitch An approach to designing intelligent test systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Skripnikova Tatyana Igorevna, Tlebaldinova Aizhan Soltangalievna Design stages of functioning of a license plate recognition system . . . . . . . . . . . . . . 34Yakushenko Oleksandr Sergiovuch, Popov Oleksandr Viktorovych, Doroshenko Katerina Victorivna, Tereshchenko Yuriy Yurievich, Vlasenko Pavlina Oleksandrivna Data for neural network training for gas turbine engines diagnosing . . . . . . . . . . . . 41Section 4. Mathematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Proshin Ivan Alexandrovich, Salmov Evgeniy Nikolayevich Mathematical modeling of the direct electrical energy converter . . . . . . . . . . . . . . . 47Section 5. Medical science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Gabrielyan Naira Valentinovna, Berezhnaya Elizaveta Sergeevna, Maksimkina Elena Anatolevna, Parfeinikov Sergey Alekseevich, Bondareva Tatyana Michaylovna, Koshel Marina Sergeevna Estimation of economic efficiency and innovation management medical drug supply at the regional level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Luksha Elena Alexandrovna, Velichko Galina Nikolaevna Score the insecticidal activity of extracts from plants buckwheat family (Polygonaceae Juss.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Popov Ivan Olegovich, Seyalova Anna Semyenovna The application of 3D modeling in medical education process . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Novikov Dmitry Georgievich, Indutny Anton Vasilevich, Sokolova Tatjana Fedorovna Characteristics of immunity responses in pre-and early postnatal periods under condition of Toxoplasma gondii antigens influence . . . . . . . . . . . . . 68Sadvakas Aiman Sadvakasovna Neural network analysis of indicators of oxidative stress in carcinogenesis . . . . . . 71Maniyozova Gulnoza Murodovna, Nazhmutdinova Dilbar Kamaritdinovnа, Aleynik Vladimir Alekseevich, Asrankulova Diloram Bahtiyorovna, Babich Svetlana Mihaylovna, Negmatshaeva Habiba Nabievna Placental artery thrombosis and development of placental insufficiency in pregnant women with antiphospholipid syndrome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79Tumaeva Tatiana Stanislavovna, Naumenko Elena Ivanovna, Samoshkina Elena Semyonovna Evaluation of functional activity of brain activity in children born by Caesarean section, in the first year of life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83Yulchiev Karimjon Salimjonovich Pigeon chest deformity children and clinical and functional features minor heart anomalies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88Yakubova Oltinoy Abduganievna Effectiveness of Magne V6 in adolescent girls with dysmenorrhea. . . . . . . . . . . . . . 92Section 6. Earth Sciences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96Atayev Zagir Vagitovich Natural peculiarities and landscapes of Salatau range (Eastern Caucasus). . . . . . . 96Valiullina Gulfiya Shamsemukhametovna The relief ’s relict forms within the east of Russian plain. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103Gamaliy Iryna Petrivna, Baban Viktoriya Petrivna| Subsystem “society” as a part of water landscape and engineering system: ecological and geographical aspects (for example, River basins Pivdennyy Bug, Dniester, Ross within the Right-bank Forest-Steppe of Ukraine) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109Glushkova Irina Valerjevna Cut energy course in Germany — the first success . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Fedotow Anton Pavlowich, Tsybulskiy Dmitri Anatolewich, Khachatryan Dimitri Agwanowich Some issues of determination Soil Corrosively for Pipelines and Facilities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121Khoroshevskya Victoria Olyegovna The ratio of dissolved and suspended forms of nickel, vanadium and molybdenum in winter low flow and spring flooding in rivers Northern Azov. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128Section 7. Agricultural sciences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132Kosenko Maria Aleksandrovna Radish European perspective of the production: the guarantee and quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132Mevedev Vladimir Mikhailovitch, Ahmetzyanov Ilnur Rinatovitch, Shiriyazdanov Roustem Rafisovitch, Khaliullin Farit Khanafievitch Operating conditions of the D-240 Engine based dual fuel gas-diesel engine of the agricultural tractor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136Nozadze Levan Resoyevich, Akopyan Alexandra Vasilyevna, Slabynov Vladimir Viktorovich The impact of artificial rain on the development of irrigational erosion of the southern chernozems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139Section 8. Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144Gukova Valeriya Arturovna, Ershova Olga Victorovna The development of composite materials based on recycled polypropylene and industrial mineral wastes and study their operational properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144Muhamadiev Vadim Fanzilovich, Usmanova Laysan Rimovna, Prochukhan Yuriy Anatolevich, Prochukhan Konstantin Yurevich Investigation of the possibility of recycling tailings sulphide ores after extraction of industrial metals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151Sultankulova Alyima Obtaining of the pigment for paints on the basis of natural mineral raw materials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156Section 9. Electrical engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160Novozhilov Aleksandr Nikolaevich, Kryukova Yelena Viktirovna, Novozhilov Timofey Alexandrovich Short-time Furie transformation with an adaptive window for the diagnosis of an asynchronous motor rotor eccentricity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

european conference on innovations in technical and...

Documents