Preview

Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии

Расширенный поиск
№ 255 (2025)
Скачать выпуск PDF

ХРОНИКА НАУЧНОЙ ЖИЗНИ

6-17 37
Аннотация

В статье представлена история создания, развития и преобразования кафедры химии древесины как в области научных достижений, так и совершенствования учебного процесса. Освещаются основные направления научных разработок, связанных с химической переработкой древесины. Приводятся имена известных ученых и преподавателей, которые обеспечивали и обеспечивают успешное функционирование направления химии древесины и преподавание дисциплины «Химия древесины» в составе объединенных кафедр.

18-22 34
Аннотация

Статья посвящена памяти одного из ведущих преподавателей химико-технологического факультета, ныне Института химической переработки биомассы дерева и техносферной безопасности, Оболенской Артемиды Валентиновны, соавтора многочисленных учебников, учебных и методических пособий и переводных монографий.

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

23-36 39
Аннотация

В статье представлены результаты изучения корневой системы Picea abies в условиях произрастания в среднетаежном районе с помощью 3D-сканирования. Для исследования было выбрано отдельно стоящее дерево возрастом 34 года и высотой 17 м. Была проведена эксгумация корневой системы квадратом 4×4 м со штамбом в центре. Для 3D-сканирования было проведена оцифровка на 360° с трех сторон корневой системы с помощью ручного 3D-сканера Artec Evo. В результате сканирования была реконструирована 3D-модель корневой системы с 251 отдельным корнем с диаметром от 0,5 см и более. Анализ 3D-модели показал, что общая протяженность корневой системы составила 18408 см, а средняя длина одного корня – 74,5 см. Диаметры корней варьировались от 0,5 до 18 см, преобладали значения в 1–3 см. Морфометрическая структура корневой системы включала четыре основных крупных корня с диаметрами 14–22 см, исходящих от ствола дерева и направленных перпендикулярно друг другу, к которым примыкали корни условного 2-го и 3-го порядков. В диагональном направлении выделялись участки повышенного роста корней разных порядков. В целом полученные результаты соответствуют представлениям о корневой архитектонике этого вида дерева.

37-54 43
Аннотация

Исследование посвящено оценке влияния сохранения Populus tremula на динамику древесной растительности 15-летних вырубок в ельниках кисличных Вологодской области при изучении автогенной сукцессии и естественного лесовосстановления. Методика включала закладку 60 пробных площадей на вырубках и в прилегающих лесах с различными вариантами сохранения осины: одиночными деревьями, куртинами и без сохранения. Проведен комплексный анализ структуры древостоя, жизненного состояния древесных компонентов и характеристик подроста. Результаты демонстрируют положительное влияние сохранения осины на ускорение процессов лесовозобновления и создание благоприятных условий для развития теневыносливых видов, преимущественно Picea abies. Максимальная эффективность в поддержании древесного разнообразия и оптимизации микроклиматических условий отмечена при куртинном сохранении осины. Зафиксировано снижение жизненного состояния осины и ели с увеличением постэксплуатационного периода, при этом деревья в куртинах характеризовались более высокими показателями жизненности по сравнению с одиночными экземплярами. Анализ подроста выявил доминирование мягколиственных пород на ранних стадиях сукцессии с последующим повышением доли теневыносливых видов. Исследование подтверждает значимость ретенционного лесоводства для сохранения биологического разнообразия и восстановления лесных экосистем после сплошных рубок.

55-68 34
Аннотация

Исследование проведено в 2021–2024 гг. на Северо-Западе России (Ленинградская область Гатчинский район). Объектами исследования стали спелые сосново-еловые древостои, с участием в их составе сосны от 6 до 8 единиц, а также ели европейской (Pícea ábies) от 1 до 3 единиц, относящиеся к Балтийско-Белозерскому таежному лесорастительному району и к Лужско- Оредежскому ландшафту в районе Оредежского плато. Пробные площади заложены в лесах, не затронутых хозяйственной деятельностью человека длительное время. На 10 пробных площадях проведен сплошной перечет основного древостоя, учет подроста выборочно-статистическим методом. Выполнено геоботаническое описание живого напочвенного покрова. Составлены картографические материалы парцеллярной структуры квадратами 10´10 м, выделенными на исследуемых объектах, с нанесенными деревьями основного древесного яруса, подроста и подлеска. Впервые для региона исследования для спелых сосново-еловых древостоев черничного типа леса была изучена взаимосвязь между парцеллярной структурой и процессами естественного лесовозобновления, протекающими в них. В статье отражено распределение елового подроста по основным коренным парцеллам, выявленным в сосново-еловых лесах. Выявлен ряд закономерностей, отражающих особенности формирования елового возобновления с основными парцеллами в сосново-еловых лесах черничного типа. Даны рекомендации для прогнозирования успешности лесовозобновления на вырубках сосново-еловых насаждениях. Полученные результаты могут быть использованы для более точной оценки успешности естественного возобновления при проведении лесохозяйственных мероприятий, для восстановления и сохранения лесов юга Ленинградской области.

69-88 39
Аннотация

Представлены результаты многолетних исследований по оценке обилия сырьевых растений в сосняках Ленинградской области. Сосняки характеризуются смешанным составом древостоев. Средний возраст сосняков – 70–140 лет. Относительная полнота древостоев – 0,6–0,8. Густота древостоев – 548–782 экз./га. Под пологом древостоев встречается подрост сосны и берёзы. Общая численность подроста – 410–880 экз./га. Подлесок представлен можжевельником обыкновенным, рябиной обыкновенной и крушиной ломкой. Общая численность подлеска не превышает 570 экз./га. Величину встречаемости и проективное покрытие для каждого вида в составе живого напочвенного покрова определяли на учётных площадках размером 10 м2. На каждом опытном участке закладывали от 30 до 48 учётных площадок в зависимости от размеров опытного участка. Установлено, что видовой состав и обилие зависят от характеристик фитоценоза и условий места произрастания. Общее количество видов в живом напочвенном покрове – более 50. В составе мохово-лишайникового яруса встречается 4–6 видов лишайников, 5 видов зелёных мхов, 3 вида сфагнумов и кукушкин лён. Показано, что для промышленной заготовки пригодно 19 видов сырьевых растений. Встречаемость таких растений составляет не менее 30%, проективное покрытие – 5% и выше. В сосняке черничном и сосняке травяно-болотном выявлено максимальное количество видов в составе живого напочвенного покрова, 37 и 41 вид соответственно. Из них к сырьевым видам относятся 33 вида в сосняке черничном и 36 – в сосняке травяно-болотном. Под пологом сосняков преобладают лекарственные и технические растения. Минимальное количество видов, имеющих сырьевое значение, отмечается в сосняках лишайниковых – всего 6 видов. По хозяйственному назначению сырьевые растения представлены всеми группами. Многие виды сырьевых растений являются полиресурсными видами.

89-102 34
Аннотация

Статья посвящена применению метода машинного обучения k-means и вегетационных индексов для классификации древесных пород на основе материалов съемки с БПЛА. Вегетационные индексы анализируют спектральные характеристики растений, что особенно полезно для классификации схожих видов деревьев, поскольку они имеют разные спектральные сигнатуры. Исследование проведено на двух лесных участках с распределением деревьев «сосна – береза» и «сосна – ель». Данные были собраны с 5 спектральных датчиков – cинего (470 нм), зеленого (560 нм), красного (665 нм), дальнего красного (720 нм) и инфракрасного (840 нм). Детекция крон деревьев была произведена по RGB изображениям, полученным с помощью спектральных датчиков и модели DeepForest. Далее внутри границы детектированных крон деревьев данные со спектральных датчиков обрабатывались для расчета вегетационных индексов каждого дерева. Пиксели по каждому дереву из матричного вида были разложены в вектор, отсортированный по возрастанию. Из каждого вектора были рассчитаны следующие параметры: минимальное, максимальное, среднее, медианное значения, а также 25-й и 75-й квантили и энтропия Шеннона. После чего применялся метод понижения размерности PCA и кластеризации k-means для разделения типов деревьев. Результаты показали, что в случае с сосной и елью точность классификации превышала 80%, тогда как для сосны и березы метрики были менее успешными, что может быть связано с сезонными изменениями индексов. В обоих случаях лучшими индикаторами оказались DVI, демонстрируя высокую эффективность для определенных лесных покрытий.

103-117 34
Аннотация

В настоящее время большое количество земель, ранее использовавшихся в сельском хозяйстве, выведено из активного хозяйственного оборота, и на этих участках идёт процесс восстановления аборигенной лесной растительности. Данные участки постагрогенных земель представляют интерес для изучения закономерностей формирования не только запаса, но и плотности древесины. В ходе исследования проведена комплексная оценка сосновых древостоев, произрастающих на бывших пахотных землях Республики Татарстан. Опыт проведен по двум направлениям: серия объектов на различных по характеру агроземах в четырех районах республики (молодняки возрастом 10–15 лет, в том числе лесные культуры), и объект на старопахотных почвах (культуры возрастом 55 лет) с контрастным к нему естественно сформировавшимся древостем (85 лет в сходных почвенно-грунтовых условиях на лесных почвах). На опытных объектах были заложены пробные площади, на которых проводился учет растительности и осуществлялся отбор модельных деревьев сосны с последующей их раскряжевкой. Используя полученные наборы дисков древесины с моделей, была посекторно определена их базисная плотность и в дальнейшем проведен расчет средней базисной плотности ствола по ступеням толщин древостоя. Были выявлены закономерности формирования плотности древесины сосновых древостоев на постагрогенных почвах и предложены регрессионные уравнения по взаимосвязи показателей базисной плотности древесины на высоте 1,3 м от уровня почвы со средней базисной плотностью всего ствола по районам исследования. Регрессионные уравнения имеют достаточный уровень коэффициента детерминации (R2) и могут быть использованы для определения средней плотности древесины ствола и в дальнейшем стволовой фитомассы сосновых насаждений, произрастающих на постагрогенных землях Республики Татарстан.

118-141 33
Аннотация

Исследования двух поколений географических культур ели, заложенных в Ленинградской области, позволяют проследить географическую изменчивость видов Picea abies (L.) Karst. и Picea obovata Ledeb. Объект культур первого поколения создан в рамках программы ВНИИЛМ в 1977 г. на территории Любанского лесничества, где была произведена заготовка шишек для создания географических культур второго поколения. Второе поколение представлено полусибсовыми потомствами на трёх объектах, которые были заложены в 2006–2015 гг. в Гатчинском и Кировском лесничествах и в Лисинском учебно-опытном лесничестве (УОЛ). В культурах двух поколений установлено успешное развитие потомств Picea abies и замедленный темп роста P. obovata. Отмечено позитивное влияние состояния материнских климатипов на сохранность и рост потомств: заготовка шишек в насаждениях с высоким классом бонитета способствует более успешному росту потомств как в первом, так и во втором поколении. Южные и западные потомства с большей тепло- и влагообеспеченностью в районах исходных происхождений растут интенсивнее, чем северные и восточные, с меньшим количеством тепла и влаги. Доля влияния материнского генотипа по показателям роста достигает 56%. Выявлена прямая связь между урожайностью шишек в материнских насаждениях и ростом дочерних потомств. В 45-летних культурах самыми высокопродуктивными являются местное ленинградское потомство и потомство из Пудожского лесхоза Республики Карелия (550–580 м3/га). На объектах второго поколения наиболее высокую селекционную значимость имеет потомство климатипа из Великолукского лесхоза Псковской области. Поставки семян ели в Ленинградский лесосеменной подрайон возможны из Псковской, Тверской, Московской (север, северо-запад), Калужской (центр, север), Витебской (север, северо-восток) областей и южной части Республики Карелия, с ограничением координатами ориентировочно 54°20′ ÷ 61°40′ с.ш. и 27° ÷ 39° в.д.

142-161 32
Аннотация

Лесные пожары относятся к одним из основных процессов, как природного, так и антропогенного происхождения, приводящих к большим объемам выбросов парниковых газов в атмосферу. Лесные пожары приводят к полному или частичному разрушению лесных экосистем. При этом происходит как снижение их поглотительной способности, так и выбросы парниковых газов за счет сгорания органического вещества в основных пулах лесных экосистем. Деятельность по охране лесов от пожаров может являться одним из видов лесоклиматических проектов (ЛКП) в рамках лесных отношений. В процессе реализации ЛКП проводится комплекс мероприятий, направленных на предупреждение возникновения пожаров в лесах, ограничение их распространения, снижение пожарной опасности, повышение пожарной устойчивости лесов, своевременное обнаружение и тушение лесных пожаров. В статье рассмотрены вопросы определения базовой и проектной линий при обосновании ЛКП, две методики по количественному определению объема сокращения выбросов парниковых газов при борьбе с лесными пожарами. Первая методика представлена в методических указаниях, утвержденных распоряжением МПР № 371 от 27.05.2022 г., и в методологии реализации климатического проекта № 0011 «Улучшенное управление лесным хозяйством, в том числе охрана лесов от пожаров». Вторая методика представлена в международном стандарте VCS VM0015 «Методология предотвращения незапланированного обезлесения». Обоснование базовой линии выполнено по методу исторических средних изменений. Для этого были использованы статистические данные о площадях лесных пожаров за период с 2007 по 2022 гг. В лесо-климатическом проекте рассмотрено два сценария сокращения площади лесных пожаров, на 30% и на 50% от средней ежегодной площади. Также в сценариях учтена необходимость сокращения площади лесных пожаров в соответствии с Указом Президента РФ от 15 июня 2022 г. Проведена оценка неопределенностей и рисков ЛКП. В результатах исследования представлены количественные оценки объемов возможного снижения выбросов парниковых газов в результате борьбы с лесными пожарами по двум методикам, которые дали различные результаты. Оценена углеродная эффективность ЛКП и проведено сравнение полученных результатов с другими оценками, имеющимися в научной литературе.

162-180 32
Аннотация

Актуальность работы обусловлена необходимостью совершенствования комплекса мероприятий по воспроизводству и повышению эколого-ресурсного потенциала лесов. Цель работы – обоснование целесообразности создания плантаций сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в дубравных и судубравных лесорастительных условиях Республики Марий Эл, позволяющих сократить сроки выращивания насаждений, повысить количество и качество получаемой продукции. Для написания статьи использованы лесоустроительные материалы, содержащие информацию о таксационных параметрах древостоев (более 45 тыс. выделов), а также данные натурной оценки, проведенной на 15 научных объектах в древостоях естественного происхождения и в культурах сосны обыкновенной, произрастающих в свежих дубравах и раменях Республики Марий Эл. Установлено, что породная структура лесов в дубравах и раменях Республики Марий Эл далека от оптимума и нуждается в коренном изменении. Наиболее высокую производительность имеют сосновые древостои, кульминация среднего годичного прироста запаса которых наступает в возрасте 45–55 лет, свидетельствуя об их хозяйственной спелости. Для повышения эколого-ресурсного потенциала лесов в данных лесорастительных условиях целесообразно создавать чистые по составу плантации сосны обыкновенной, запас стволовой древесины в которых к 45 годам может достичь при оптимальном режиме их выращивания более 500 м3×га–1. По базисной плотности их древесина не уступает древесине, выращенной в боровых условиях, составляя в этом возрасте около 460 кг×м–3 и достигая максимума в 90–120 лет. Многие деревья сосны способны дожить в богатых лесорастительных условиях до 200 лет и не поражаться при этом стволовыми гнилями.

181-195 33
Аннотация

Охрана лесов от пожаров – наиболее важная функция лесного хозяйства. Особенности конституционно-правового статуса Российской Федерации, основанные на принципах разделения полномочий, серьезно повлияли на организационную систему охраны лесов от пожаров. Лесной кодекс Российской Федерации 2006 г., в части охраны лесов от пожаров, изначально был достаточно либеральным, но впоследствии в него вносились изменения, связанные с установлением требований ограничений и нормативов. Серьезные отличия природно-климатических, лесо-пирологических и социально-экономических условий регионов обуславливают необходимость введения лесопожарного зонирования, а также маневрирования ресурсами пожаротушения, в том числе специально созданным федеральным резервом. Внесение в конце июля 2023 г. изменений в Лесной кодекс Российской Федерации явилось очередным серьезным шагом в процессе практически непрерывного совершенствования лесного законодательства. К ключевым изменениям можно отнести нормы, связанные с введением понятия мер экстренного реагирования, новый подход к планированию мероприятий по противопожарному обустройству лесов и ряд других. Анализ изменений позволил выявить новые противоречия и потенциальные организационно-финансовые проблемы. Распределение полномочий по тушению лесных пожаров между федеральным и региональным уровнем упрощает вопросы маневрирования ресурсами, но порождает ряд неопределенностей, включая вопрос ответственности за тушение лесных пожаров со стороны федеральных и региональных органов власти. Авторами предложены ряд направлений совершенствования законодательных и управленческих механизмов в целях эффективного предотвращения лесных пожаров и борьбы с ними, ключевыми из которых являются корректировка концепции лесопожарного зонирования, а также внедрение механизмов оценки качества (адекватности и целесообразности) управленческих решений в области охраны лесов, включая выбор тактики и способов тушения лесных пожаров.

196-224 33
Аннотация

Цель исследования – пронаблюдать, оценить и проанализировать весь цикл получения лесного репродуктивного материала на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) сорта «Негорельская», набирая банк данных, начиная от систематического изучения научного ландшафта по влиянию спектральных и морфометрических показателей индивидуальных семян на показатели полученных из них культур до наблюдения биометрических параметров онтогенетического развития сеянца/саженца на ювенильном этапе с учетом природно-производственных условий   произрастания   и времени/возраста пересадки. Исследований, содержащих сведения о раннем росте индивидуальных саженцев Pinus sylvestris L. сорта «Негорельская» по биометрическому показателю отношения высоты к диаметру корневой шейки из семян с известными оптометрическими параметрами яркости достаточно мало. Объектом исследования выступили 494-дневные саженцы, выращенные в контейнерах лесного питомника, пересаженные на восстанавливаемый лесной ландшафт осенью без закаливания (первая группа: возраст от момента пересадки –364 дня) и весной после 150-дневного закаливания (вторая группа: возраст – 214 дней), а также 497-дневные контейнерные сеянцы после 367- дневного закаливания, измеренные перед пересадкой. Проверку нуль-гипотезы производили в предположении, что средние варианты независимой переменной В/Д отношения статистически не дифференцированы в группах саженцев с разным временем пересадки. Для уточнения степени различия (или отсутствия различия) использовали множественное сравнение на основании пост-хок теста Тьюки. Закономерности изменения биометрического отношения высоты саженца к диаметру стволика у корневой шейки (В/Д отношения) в зависимости от шести оптометрических показателей семенной оболочки визуализировали с помощью скаттерплота и аппроксимирующей линии регрессии второй степени. В будущем, проследив прирост саженцев сосны обыкновенной сорта «Негорельская» по высоте и диаметру на втором и последующих вегетационных периодах ювенильного этапа на восстанавливаемом участке лесного ландшафта, возможно будет точнее установить степень интенсификации лесовосстановительного производства Р. sylvestris L. var. Negorelskaya в зависимости от начальных свойств семени.

225-238 26
Аннотация

В статье отражены сведения по структуре и видовому составу газонов на объектах зеленых насаждений общего пользования г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Особое внимание уделено видовому составу некультивируемых видов травянистых растений, представляющих интерес с точки зрения дальнейшего их использования при создании так называемых «альтернативных» газонов. Проведены оценка и сравнительный анализ видового состава газонов на примерах городских и пригородных объектах зеленых насаждений; анализ травянистых растений по принадлежности к эколого-ценотическим группам; выявлен потенциал видового разнообразия травянистых растений данного региона для использования при составлении травяных смесей. Оценка состояния газонов проводилась согласно «Методике оценки экологического состояния зеленых насаждений общего пользования г. Санкт-Петербурга». Травянистый покров обследовали на 18 объектах зеленых насаждений в Петроградском районе Санкт-Петербурга и г. Всеволожске Ленинградской области в разных условиях инсоляции, увлажнения, кислотности и уплотнения почвы, особенностей рельефа. По результатам исследования установлено, что на газонах и города, и области выявлены два инвазионных вида, численность которых необходимо контролировать. Видовое разнообразие газонов по составу некультивируемых видов в центральных районах Санкт-Петербурга значительно меньше, чем во Всеволожске, что абсолютно ожидаемо. В общем списке выявленных видов травянистых растений превалируют представители эколого-ценотической группы «сорные растения» (68 видов), многие из которых являются индикаторами уплотнения и закисления почв. Для оптимизации видового состава газонов представляют интерес, прежде всего, виды, относящиеся к луговым (27 видов) и лесным (6 видов) ценозам. Такие виды могут составить основу травостоев, развивающихся в особых условиях, где нет необходимости регулярного кошения

240-252 34
Аннотация

Лесная политика как отдельное направление исследований в настоящий момент только формируется в научно-образовательной среде Российской Федерации. Среди исследователей и специалистов отрасли пока еще нет устойчивых научных школ, занимающихся исследованиями в этом направлении, да и сам термин трактуется очень широко. Настоящая работа посвящена анализу существующей ситуации с исследованиями в области лесной политики в России. Инструменты проведенного исследования включают сравнительный анализ, количественные и качественные социологические методы. Эмпирическую основу составляют результаты, полученные в процессе опроса специалистов отрасли, представляющих разные заинтересованные группы: академические учреждения, научно-исследовательские институты, некоммерческие организации, органы государственной власти, лесохозяйственные частные компании и лесную промышленность. Период проведения опросов – 2019–2022 гг. Кроме того, проведен анализ различных ресурсов (литературные источники и средства массовой информации), посвященных этой области знаний. В результате работы получены и структурированы сведения по: ученым и авторам работ; изданиям, размещающим результаты исследований в этой области; существующим дискуссионным площадкам, на которых происходит обмен информацией и размещение материалов по рассматриваемой теме. Проанализировано понимание термина «лесная политика» специалистами отрасли, а также интерпретированы полученные результаты. Были определены авторы научных работ, ассоциирующиеся у представителей профессионального сообщества с исследованиями и дискуссиями в области лесной политики. Выявлена высокая значимость представителей некоммерческих организаций в этом процессе. Составлен перечень российских научных журналов, публикующих результаты в этом направлении исследований, а также дискуссионных платформ.

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОЗАГОТОВОК

253-261 29
Аннотация

Главным стимулом для внедрения роботизированных технологий на российских предприятиях лесопромышленного комплекса (ЛПК) должно стать значительное повышение производительности труда. Роботизированные технологии помогают сохранить безостановочное производство, выполнять сложные, трудоёмкие и энергозатратные производственные операции 24 часа в сутки, улучшить условия труда на производстве. Кроме того, роботизация могла бы помочь отрасли справиться с теми вызовами, с которыми сегодня сталкивается отечественный ЛПК в условиях ограничения экспорта древесины. Важной темой становится переориентация предприятий на более глубокую переработку древесины в целях создания продукта с высокой добавленной стоимостью. Исключение возможности человеческой ошибки, скорость и точность выполнения процессов – всё это свидетельствует в пользу необходимости инвестиций в роботизированные технологии. Транспортные (подвижные) роботы (ТР) могут быть использованы не только в заводских условиях, но и в теплицах, оранжереях, питомниках, где посадки осуществляются в регулярном виде. Повышение эффективности таких систем связано прежде всего с повышением быстродействия и точности работы подвижного робота, для чего необходимо учитывать их динамические характеристики. В работе получены уравнения движения транспортного робота, ходовая часть которого состоит из 2 модулей мотор-колёс, расположенных на поперечной оси тележки ТР вдоль его бортов, и 2 флюгерных колёс, установленных в передней части ТР по его бортам. Такое расположение тяговых колес обеспечивает высокую маневренность ТР вплоть до разворачивания вокруг центральной оси. В качестве двигателей мотор-колес используются электродвигатели постоянного тока, питание которых осуществляется от бортовой аккумуляторной батареи. Полученные результаты имеют самостоятельный практический интерес, а также могут использоваться для математического моделирования движения ТР по трассе, исследования устойчивости и т. п.

262-276 34
Аннотация

В статье представлен метод автоматического распознавания древесных пород на основе анализа изображений стволов деревьев, полученных с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Авторы применяют сверточные нейронные сети (CNN) для классификации семи древесных пород: берёзы, ели, сосны, осины, клёна, дуба и лиственницы. Исследование направлено на преодоление ограничений традиционных методов идентификации, таких как субъективность экспертной оценки и высокая трудоёмкость. Методология включает сбор и предварительную обработку данных, аугментацию изображений для увеличения вариативности, а также обучение модели с использованием архитектур ResNet, EfficientNet и MobileNet. Результаты демонстрируют высокую эффективность модели: средняя точность классификации превышает 90%, при этом наилучшие показатели достигнуты для дуба (97,6%) и берёзы (95,4%). Для пород с визуально схожей фактурой (ель и сосна) точность составила около 85%, что указывает на необходимость дальнейшей оптимизации. Анализ влияния внешних факторов выявил значимость угла съёмки и уровня освещённости для точности классификации. Предложенный метод может быть использован в лесном хозяйстве для автоматизации мониторинга и управления ресурсами. Для повышения эффективности авторы рекомендуют расширить набор данных, включить дополнительные параметры окружающей среды и провести кросс-валидацию на независимых выборках.

277-291 42
Аннотация

Технологическая операция сбора или сгребания порубочных остатков, входящая в состав целого ряда технологических процессов выполнения работ по заготовке древесины или целенаправленного удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности, должна выполняться специализированными техническими средствами под общим названием «лесные грабли». Актуальность исследования определяется отсутствием современных научных работ, оценивающих такой ключевой момент достижения оптимальной производительности лесных грабель, как выявление объёма формируемого ими вороха порубочных остатков. Целью исследования является разработка математической модели формирования объёма вороха порубочных остатков с целью повышения эффективности их сгребания лесными граблями. Объект исследования представлял собой лесные грабли с ломаным профилем зубьев постоянного сечения поверхности и наличием предохранительных устройств, закрепляющиеся на переднюю (преимущественно) или заднюю навеску трактора типа Belarus-82.1. Выявлено, что конструктивные параметры лесных грабель ломаного профиля зубьев (а именно: ширина и высота грабель, длины и углы наклона верхней и нижней частей зуба), параметры сгребаемых лесными граблями порубочных остатков (наибольший размер по длине или размаху веток, угол внутреннего трения, размеры валиков сгребаемой биомассы по обеим сторонам лесных грабель) оказывают непосредственное влияние на взаимодействие лесных грабель с порубочными остатками, формируя объём вороха волочения. Показано, что эффективность сгребания порубочных остатков лесными граблями во многом зависит от производительности их работы, зависящей при этом от комплекса влияющих факторов, связанных с состояниями удаляемой (сгребаемой) и остающейся (на очищаемой территории) растительности, типом почвы и рельефом местности, степенью загрязнения указанной территории. По результатам данной работы авторами предложено на основе многофакторной оптимизации конструктивных параметров принятых в исследование лесных грабель выявить оптимальные величины производительности их работы, что позволит повысить эффективность сгребания лесными граблями формирующихся порубочных остатков.

292-319 42
Аннотация

В сфере лесного хозяйства и лесной промышленности при осуществлении эколого-ориентированной и природоохранной деятельности существует определенная заинтересованность в применении эффективных мер по профилактике и тушению лесных пожаров. Ежегодные лесные пожары истощают лесные ресурсы на площади в несколько тысяч гектаров по всей стране. В целях эффективной локализации лесных пожаров и применения новейших, более рациональных мер по их профилактике необходимо осуществлять внедрение соответствующих технологических решений и использовать научные разработки в области инновационных машин и устройств, имеющих улучшенные технические характеристики. В статье представлены результаты анализа динамики лесных пожаров и возможности применения инновационных технических разработок при осуществлении работ в условиях пожароопасной обстановки на лесных территориях. Также представлена сформированная авторская модель протекания основных мероприятий по профилактике и тушению лесных пожаров, состоящая из трех основных блоков (профилактики, контроля и мониторинга, локализации лесных пожаров). Проведена сравнительная оценка противопожарного механизированного оборудования, на основе которой проанализированы основные характеристики типовых используемых лесопожарных машин и механизмов, выполняющих противопожарные работы в лесном хозяйстве, в сравнении с инновационными техническими средствами при профилактике и тушении лесных пожаров. В статье проведены необходимые расчеты и дана оценка эффективности использования типовых и инновационных технических средств при профилактике и тушении лесных пожаров. По результатам исследования определены наиболее оптимальные и перспективные наземные разработки, как на колесном, гусеничном ходу, так и на бескамерных шинах низкого давления.

320-335 32
Аннотация

Широкое внедрение цифровых технологий в хозяйственную деятельность человека, в том числе и на лесозаготовках, является актуальным трендом развития. При организации работы лесозаготовительных машин следует учитывать не только их технические характеристики, но и их возможность адаптации в единое цифровое пространство. Обзор отечественных и зарубежных научно-технических источников показал, что вопросам совершенствования процесса лесозаготовок уделяется большое внимание, многие исследователи считают цифровизацию работы лесозаготовительных машин одним из основных направлений деятельности. Развитие систем искусственного интеллекта подразумевает создание комплекса лесозаготовительных машин, работающих автономно, без участия человека, как при заготовке древесины, так и на ее вывозке. Однако на современном этапе развития обойтись без участия человека невозможно, поэтому рассматриваются  решения, направленные  на повышение эффективности работы оператора харвестера, снижение его утомляемости путем автоматизации части выполняемых работ, в частности, внедрение машинного зрения, позволяющее в автоматическом режиме контролировать безопасность процесса лесозаготовок, нахождение в опасных зонах, определять породу древесины с применением нейронных сетей для снижения умственной нагрузки на оператора. Важным аспектом повышения эффективности лесозаготовок является планирование работ с применением информационной системы, которое как учитывает результаты работы машин (диаметр и количество сортиментов, их объем, породу), так и контролирует техническое состояние машин и технологического оборудования. Алгоритм функционирования информационной системы должен включать в себя специализированное программное обеспечение, позволяющее осуществлять моделирование и на его основе планирование режимов работы лесозаготовительных машин и оборудования с учетом их технического состояния и природно-производственных условий эксплуатации. Для учета особенностей работы лесозаготовительных машин ввиду удаленности лесосек от зоны покрытия сотовой сети предлагаются решения по передаче необходимой информации на сервер компании.

336-356 27
Аннотация

В статье рассматривается эффективность использования защитных коррозионностойких порошковых покрытий, нанесенных на стальные элементы конструкции лесных машин методом холодного газодинамического напыления (ХГДН). Для нанесения защитных покрытий было изготовлено 32 образца размером 100×20×3 мм из стали марки Ст3сп. В качестве оборудования для напыления использовалась установка ХГДН с низким давлением «Димет-405». В исследовании были рассмотрены 4 вида покрытия: на основе меди – C-01-01; цинка – Z-00-11; никеля – N3-00-02; алюминия с добавлением цинка – A-80-13. Для каждого вида порошкового покрытия был произведен морфологический анализ частиц и определен гранулометрический состав. Полученные образцы испытывались в условиях: соляного тумана, соляного тумана и воздуха и морской воды. Продолжительность коррозионных испытаний составила 720 ч. По результатам испытаний определялись значения коррозионных потерь образцов. Была произведена статистическая обработка полученных данных. Кроме того, был проведен металлографический анализ образцов. Наилучшую коррозионную стойкость во всех испытаниях показали образцы с покрытиями на основе цинка (Z-00-11) и алюминия с цинком (A-80-13). Результаты металлографического анализа показали, что на образцах с покрытиями на основе цинка и алюминия с цинком не было выявлено очагов коррозии стали после завершения испытаний, а коррозионные потери были вызваны истончением защитных покрытий в результате воздействия агрессивной среды. При этом на остальных образцах присутствуют явные очаги коррозии стали. Результаты исследования показали, что для стальных элементов конструкции лесных машин наиболее предпочтительными являются композиционные покрытия на основе цинка и алюминия.

ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИ

357-374 30
Аннотация

Береза и осина являются наиболее распространенными лиственными породами на территории Российской Федерации. К недостаткам указанных пород можно отнести бледную окраску и невыразительную текстуру древесины. Одним из вариантов облагораживания такой древесины является формирование искусственной текстуры, которая обеспечит повышение декоративных свойств древесины, что позволит использовать ее в том числе для производства отделочных материалов и предметов интерьера, к которым предъявляются повышенные требования в части эстетических свойств. В представленной работе исследована возможность формирования искусственной текстуры древесины березы и осины за счет ее перфорации лазером с последующей автоклавной пропиткой текстильным красителем. Предлагаемый способ заключается в прожигании лазером каналов в древесине по специальной схеме (зависит от проекта текстуры) через которые при автоклавной пропитке происходит локальное окрашивание древесины. Текстура формируется за счет чередования окрашенных и не окрашенных участков на всю толщину заготовок. В целях обеспечения регулируемых размеров окрашиваемых локальных участков в древесине в работе исследованы особенности распространения пропиточного раствора в перфорированной лазером древесине. В ходе исследований установлено, что древесина осины из-за различной проницаемости спелой древесины и заболони мало пригодна для контролируемого формирования текстуры по предлагаемой технологии. Для древесины березы подтверждена возможность управляемого формирования искусственной текстуры древесины за счет лазерной перфорации с последующей ее пропиткой текстильным красителем. Получены зависимости формирования размеров окрашенных зон, прилегающих к лазерным перфорациям, от структурного направления, давления и продолжительности автоклавной пропитки красителем.

375-389 31
Аннотация

Целью исследования является разработка и апробация архитектуры модели глубокого обучения на основе сверточной искусственной нейронной сети для определения доли коры на цифровом снимке поперечного распила древесины. Результаты работы получены с использованием методов технического зрения и глубокого обучения. При разработке архитектуры модели использована справочная документация искусственных нейронных сетей Faster R-CNN, RPN, Mask R-CNN, Segment Anything. При программной реализации модели в исследовательских целях использованы модели искусственных нейронных сетей с открытым исходным кодом Mask R-CNN и Segment Anything (модель Mask R-CNN была интегрирована в общий стек с моделью Segment Anything (SAM), а функции генерации карты признаков переданы блоку Encoder; блоки memory attention сети SAM были удалены для оптимизации решения в плане требуемого объема оперативной памяти). Обучение и валидация модели проведены с использованием авторского набора цифровых снимков поперечных распилов лесоматериалов, доступного в репозитории. Измеренные значения метрики точности Precision при валидации показывают, что предлагаемая архитектура модели глубокого обучения позволяет успешно решать задачу сегментации и определения доли коры на снимках. Результаты экспериментов с информационной моделью глубокого обучения позволяют оценить связь ее архитектуры и числа обучаемых параметров с результатами определения доли коры на снимках сортиментов: при переходе от модели с числом весов 38 млн до модели с 217 млн весов отмечается стабилизация метрики Precision. В связи с этим целесообразно выполнить дальнейшие исследования по поиску оптимального числа обучаемых параметров, обеспечивающего наилучшее сочетание точности и скорости обработки снимков.

390-402 31
Аннотация

В работе представлено исследование проектирования акустических характеристик звукоизоляционной деревянной панели. Растущая потребность в эффективных стратегиях контроля шума в различных областях применения, таких как деревянное домостроение, привела к разработке инновационных звукоизоляционных материалов. В этом исследовании изучается включение звукопоглощающих элементов в деревянные панели для повышения их звукоизоляционных свойств. В основе теоретического обоснования применения акустических полостей лежит принцип акустических резонаторов. При наличии объемных полостей в конструкции возникает возможность создания резонансных явлений, которые могут существенно влиять на уровень звукового давления и демпфирование звуковых волн. Резонирование, возникающее на определённых частотах, способствует снижению интенсивности звука, что позволяет улучшить акустические характеристики готовой конструкции. В процессе проектирования учитывается выбор звукопоглощающих элементов и их интеграция в конструкцию деревянных панелей. Различные звукопоглощающие материалы, такие как пористые поглотители, микроперфорированные панели и резонансные полости, оцениваются с точки зрения их коэффициентов звукопоглощения. Оптимальная конфигурация определяется посредством моделирования и экспериментальных измерений с использованием стандартизированных методов, определенных в ГОСТ 27296-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения звукоизоляции ограждающих конструкций». Методика изготовления предполагает интеграцию звукопоглощающих элементов в конструкцию деревянной панели при сохранении ее структурной целостности. Разработанная звукоизоляционная деревянная панель предлагает универсальное решение для снижения шума, открывая новые возможности в проектах деревянного домостроения. Применение новых видов древесных плит позволит значительно улучшить технологию строительства и повысить уровень акустического комфорта. Для изучения снижения звукового давления использовались специальные шумоизоляционные древесные панели с внутренними конструктивными элементами в виде параболических полостей, которые способствуют поглощению звука. В данном исследовании изучается внедрение элементов поглощения звука в деревянные панели для улучшения их шумозащитных свойств. Путем внедрения параболических выемок (или "звуковых карманов") в деревянную панель можно значительно улучшить её звукоизоляционные свойства. Данные конструктивные элементы, выполненные методом фрезерования, способствуют поглощению звука и снижению звукопроводимости панели. Параболические выемки отражают, поглощают и рассеивают звуковые волны, уменьшая переход звука через материал, что способствует снижению уровня шума и улучшению акустического комфорта в помещении, где установлена данная панель.

403-416 30
Аннотация

Рассмотрена возможность использования ультразвука для определения видов напила пиломатериалов. В зависимости от схемы раскроя (постава) пиломатериалы могут быть радиального или тангенциального напила. Применение определенного вида пиломатериала, принципы их симметричного расположения в клееных деревянных конструкциях и другие условия зависят от требований к готовой продукции. Визуальная сортировка пиломатериалов по направлению годичных слоёв на торце в поточном производстве нецелесообразна, так как не позволяет обеспечить необходимый уровень производительности труда. Высокую степень достоверности при диагностике цельной древесины показывает временной теневой метод акустического контроля. В рамках проведенных исследований применяли частоту 2,5 МГц. При прозвучивании древесины вследствие её анатомического строения возникает ряд особенностей самой диагностики, которые позволяют расширить возможности использования метода. К таким особенностям можно отнести различную скорость прохождения ультразвука в зависимости от плотности древесины, смещение ультразвукового сигнала, необходимость обоснованного подбора частоты и т. п. При акустической диагностике в зависимости от варианта напила пиломатериалов наблюдается различное отклонение ультразвукового сигнала. Проведенные исследования показывают, что смещение сигнала наиболее вероятно обусловлено его движением по лентоподобным образованиям из паренхимных клеток, направленным радиально по отношению к слоям роста древесины – сердцевинным лучам. Приводятся результаты исследований, значения углов смещения сигнала в зависимости от вида пиломатериала. Смещение сигнала на угол в диапазоне от 25° до 53° относительно излучателя характерно для радиальных пиломатериалов, а смещение сигнала на угол менее 25° определяет тангенциальные пиломатериалы.

417-427 25
Аннотация

Изготовление торцовых шашек различной формы позволяет рационально использовать тонкомерную древесину в виде отрезков хвойных вершинок и отрезков деревопереработки. На основе торцовых шашек можно изготавливать высокохудожественные полы по индивидуальным проектам в жилых и общественных зданиях. Технология изготовления напольных деревянных покрытий из торцовых шашек имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что выполнение вертикальных граней шашки на предварительно вырубленных цилиндрических заготовках осуществляется методом контурного прессования, что значительно усложняет производство. В рамках данного исследования разработаны способ и оборудование для получения призматических торцовых шашек методом раскалывания. По предлагаемому способу раскряжеванные круглые лесоматериалы (заготовки) размещают в вертикальном питателе. С помощью толкателя заготовки надвигают продольной осью на квадратный полый корпус, торцевая режущая кромка которого выполнена в виде равномерно чередующихся треугольных зубьев, имеющих по две режущие кромки, симметрично расположенные под углом 45º относительно вектора скорости подачи заготовки на корпус. На внешней стороне корпуса расположены продольные ножи, выполненные плоскими и расположенные радиально относительно оси корпуса. В результате продвижения заготовки через корпус вырезают и выдавливают торцовую шашку, имеющую профиль поперечного сечения, соответствующий внутреннему профилю поперечного сечения пустотелого корпуса. Одновременно с этим с помощью продольных ножей происходит раскалывание периферийной части лесоматериала на заготовки в виде колотого горбыля. Высокое качество профильных заготовок достигается получением заданного поперечного профиля заготовки на большей, по отношению к аналогам, ее длине. Это объясняется тем, что при обработке на предлагаемой установке внедряемый инструмент с меньшим углом резания на начальном этапе внедрения режет, а не раскалывает древесину.

ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯ

428-442 30
Аннотация

Переработка макулатуры марки МС-5Б в тест-лайнер и флютинг на ОАО «Караваево» сопровождается накоплением отходов. Неизбежность образования отходов и необходимость утилизации на полигоне приводят к значительным финансовым издержкам, поэтому переработка отходов является актуальной проблемой переработки макулатуры. Смесь отходов макулатуры была фракционирована на пластики, волокно, дерево, минералы, металлы, резину, ткань. Установлено, что общее содержание пластика и волокна составляет в отходах более 71% и может быть использовано в полном объеме в качестве связующего в термопрессовочной технологии. Для определения качественных характеристик полимерпесчаных плит были определены количественные параметры потребительских свойств при заданных геометрических размерах образцов полимерпесчаных плит. В исследовании показано влияние содержания отходов макулатуры в композиции в качестве связующего полимерпесчаных плит на их свойства. Показано влияние добавок фракционированного полипропилена в композицию полимерпесчаных плит, содержащих в своем составе отходы макулатуры в качестве связующего.

443-457 28
Аннотация

Выполнено сравнение свойств сульфатной целлюлозы высокого выхода из ветвей осины (Populus tremula L.) с точки зрения ее пригодности в качестве волокнистого полуфабриката для производства компонентов гофрокартона. Полученный при раздельной варке сульфатным способом в лабораторных условиях по разработанному режиму волокнистый полуфабрикат из ветвей осины по сравнению с целлюлозой из ствола имеет схожие характеристики по выходу (60,2 и 61,8%) и числу каппа (52 и 54 ед.). У полученной ЦВВ определен комплекс фундаментальных, деформационных и прочностных свойств. Установлено, что, обладая на 32% меньшей длиной волокна (0,59 против 0,86 мм) и на 22% меньшей собственной прочностью волокна (нулевая разрывная длина 11,3 против 14,5 км), на 24,3% меньшей грубостью (14,3 против 18,9 мг/м), при этом она обладает большей на 2,3% (2,43 против 2,37 МПа) величиной сил связи, которые отвечают за упругие свойства бумаги. Целлюлоза из ветвей осины имеет разрывную длину ниже на 15%, сопротивление раздиранию – на 24%, модуль упругости – на 20%, жесткость при изгибе – на 15%, жесткость при растяжении – на 11%. Однако различия в величине сопротивления продавливанию и сопротивления сжатию не превышают 3%. Отличия обусловлены разницей в размерах, грубости и собственной прочности волокон при компенсирующем воздействии состояния поверхности и структуры клеточной стенки, которые претерпевают изменения в результате гидромеханического воздействия при размоле, что сопровождается развитием межволоконных сил связи и способности к уплотнению во влажном состоянии. Сделан вывод, что сульфатная целлюлоза высокого выхода, полученная из древесных отходов в виде ветвей осины, имеет высокий потенциал для использования в композиции картона, не требуя внесения существенных изменений в технологи, при этом давая экологический и экономический эффект.

458-472 29
Аннотация

Впервые дана термодинамическая характеристика истинной растворимости при 25°С аморфной и кристаллических наноразмерных модификаций ZrO2 в зависимости от рН водной среды в интервале 0−14,7 с учетом образования моно- и полиядерных гидроксокомплексов Zr(IV) и дисперсности твердой фазы. Средний эффективный радиус частиц (r ≤ 25нм для α−ZrO2) следует учитывать в качестве термодинамического параметра при определении растворимости диоксида циркония в наносостоянии. Истинная растворимость полиморфных модификаций ZrО2 в водных слабокислых и слабощелочных средах при отсутствии фторид− и карбонат−ионов весьма низкая (7×1010 − 107 моль/л), уменьшается при прокаливании и определяется прочными нейтральными комплексами Zr(ОН)4, преобладающими при рН 2−13. Растворимость в водных средах заметно зависит от структуры кристаллов (α−ZrO2 < β−ZrO2 < γ–ZrO2), существенно возрастает с уменьшением размера частиц кристаллических нанопорошков и сильно (примерно на 4 порядка) – при переходе от стабильного кристаллического бадделеита α−ZrO2 к сухой аморфной модификации. В сильнокислой среде (1 М HClO4) растворимость кристаллических модификаций ZrО2 на 3−4 порядка выше, чем в воде, и определяется в основном комплексом Zr(OH)3+, а для аморфного порошка ZrO2 − комплексами Zr4(OH)88+ (pH 0), Zr5(OH)128+ (pH 1) и Zr(OH)22+ (pH 2). Комплекс Zr(OH)3+ вносит незначительный вклад в растворимость ZrO2 при рН 0–2. Аквакатионы Zr4+ определяют растворимость α−ZrO2 при рН < 0. При рН=1–15 полиядерные гидроксокомплексы Zr(IV) не оказывают заметного влияния на растворимость макрокристаллических модификаций ZrО2. В сильнощелочных водных средах (рН =13,5–14,7) растворимость ZrО2 на 2−3 порядка выше, чем в воде, и определяется в основном комплексом Zr(ОН)62.

473-488 25
Аннотация

С течением времени усиливается отрицательное влияние человеческой деятельности на окружающую среду. Среди отраслей промышленности особенно выделяется целлюлозно-бумажное производство: оно оказывает значительное негативное воздействие на окружающую среду. Для снижения негативного воздействия существует система нормирования сбросов. Современная система нормирования сбросов сточных вод целлюлозно-бумажных комбинатов предполагает расчет нормативов допустимых сбросов для веществ 1 и 2 классов опасности, а также технологических нормативов сбросов. Величины НДС во многом зависят от рассчитанной величины кратности разбавления. Кратность разбавления сточных вод рассчитывается в соответствии с Методикой разработки норматива допустимых сбросов загрязняющих веществ в водные объекты для водопользователей (далее Методика). Проведенный в работе анализ показал, что в Методике для условий сброса сточных вод через рассеивающие водовыпуски, применяемые на целлюлозно-бумажных производствах, отсутствуют методы расчета кратности разбавления для многих гидрологических и метеорологических режимов. В ряде приведенных методов некорректно указаны границы применимости. Таким образом, принимая во внимание выявленные недостатки существующей Методики расчета кратности разбавления сточных вод, было предложено усовершенствование схемы классификации водных объектов, используемой при нормировании сбросов предприятиями целлюлозно-бумажной промышленности. Новая схема типологии водных объектов обеспечивает возможность перехода к использованию унифицированных стандартных математических моделей, эффективно имитирующих процессы переноса загрязняющих веществ в водных средах различного типа. Это позволило значительно повысить точность расчетов нормативных значений сбросов сточных вод на целлюлозно-бумажных комбинатах. Кроме того, были определены конкретные типы водных объектов, принимающих сточные воды крупных отечественных предприятий целлюлозно-бумажной промышленности и картонно-полиграфической продукции. Исследование показало, что наиболее значимыми факторами являются характер водного объекта и особенности режима сброса сточных вод. Таким образом, каждое предприятие имеет возможность выбрать подходящую стандартизированную математическую модель, обеспечивающую адекватное описание процесса переноса загрязняющих веществ и точную оценку необходимого уровня разбавления сточных вод перед их попаданием в водные объекты. Такой подход позволит обеспечить соблюдение строгих экологических стандартов и предотвратить дальнейшее ухудшение состояния окружающей среды вследствие производственной деятельности предприятий целлюлозно-бумажной промышленности.

489-510 25
Аннотация

Цель настоящего исследования заключалась в получении пластика без связующего (ПБС) на основе растительных наполнителей недревесного происхождения в виде шелухи пшеницы и риса с использованием метода пьезотермической обработки в герметичной пресс-форме и выполнение испытаний на биоразлагаемость данных материалов в почвогрунте с последующей оценкой уровня химического загрязнения почв в результате их деструкции. Были изготовлены образцы ПБС на основе фракционированной шелухи пшеницы и риса. Образцы были получены путем компрессионного прессования в герметичной пресс-форме под давлением 40 МПа и температуре 170 °С с последующим ее охлаждением без снятия давления до 40 °С. У образцов были определены физико-механические показатели (плотность, модуль упругости при изгибе по прогибу образца диска, твердость по вдавливанию шарика, число упругости, водопоглощение, разбухание, краевой угол смачивания). После проведения исследований физико-механических свойств образцы были подвержены испытаниям на биоразлагаемость по отношению к почвогрунту за 84 суток. После завершения испытаний на биоразлагаемость почвогрунт был исследован на уровень химического загрязнения тяжелыми металлами. Результаты проведенных испытаний показали, что пластик, полученный на основе шелухи пшеницы и риса, можно классифицировать как полностью биоразлагаемый материал. В процессе деструкции данных материалов происходит миграция неорганических соединений в почвенную среду, при этом уровень содержания тяжелых металлов не превышает установленных экологических и санитарно-гигиенических норм для почвы. По результатам комплексной оценки химического загрязнения почвогрунтов продуктами деструкции биоразлагаемого композиционного материала без связующего на основе растительного сырья, категория загрязнения исследованной почвы была отнесена к «допустимой». Тем не менее, учитывая существующий уровень загрязнения окружающей среды, при использовании рассматриваемого сырья требуется первоначальная оценка его качества, в том числе и по содержанию элементов-загрязнителей.

511-520 25
Аннотация

Исследования проводили в три этапа. На первом этапе определили влияние характера воздействия укорачивающего и фибриллирующего размола, на втором – оптимальную степень помола КВФ, на третьем – оптимальную композицию бумажной массы по волокну. Для решения первой задачи исследования был выбран диапазон степени помола коротковолокнистой фракции 42…51 °ШР с шагом 3 °ШР. Для проведения укорачивающего размола была использована мельница НДМ с концентрацией 3,5% при размоле, для фибриллирующего – мельница Йокро с концентрацией 6%. На следующем этапе для определения оптимальной степени помола КВФ были изготовлены лабораторные образцы из 100%-ной КВФ массой 1 м2 120 г для определения сопротивления сжатию на коротком расстоянии. Максимальный прирост показателя SCT (на 25%) отмечен у образцов, имеющих степень помола 48 °ШР. При увеличении степени помола КВФ на 8 °ШР в композиции с ДВФ наблюдается прирост показателя SCT на 10%. Состав композиции по волокну ДВФ : КВФ = 42 : 58%. Для композиции 60% КВФ и 40% ДВФ обнаружены максимальные значения сопротивления плоскостному сжатию и сопротивления сжатию на коротком расстоянии, прирост 10%. Максимальные значения сопротивления продавливанию наблюдаются у образцов 65% КВФ и 35% ДВФ, прирост – 4%. Оптимальным вариантом композиции следует считать 60% КВФ и 40% ДВФ, поскольку для данной композиции обнаружен прирост по двум показателям на 10%. В производственных условиях проведена опытно- промышленная выработка готовой продукции с композиционным составом 65% КВФ и 35% ДВФ и дополнительным размолом КВФ. Опытно-промышленные испытания проведены с получением прироста по индексу SCT на 0,3 единицы, кроме того, дополнительным благоприятным фактором является то, что вариация по SCT и колебания влажности по ширине бумажного полотна с размолом КВФ ниже, чем без размола, т. е. показатели стали стабильнее. Равномерность влажности по ширине и длине бумажного полотна играет огромную роль в технологичности переработки сырья при производстве гофрированного картона.

521-531 29
Аннотация

Рыбий жир природного лосося и форели разной среды обитания может значительно различаться по качественному и количественному составу полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Целью исследования является сравнение состава исследуемых образцов жира рыбы различных пород и ареалов обитания путем изучения их состава по массовому содержанию ПНЖК как факторов воздействия на функционирование различных систем жизнеобеспечения организма человека. Результаты эксперимента доказывают, что образцы рыбьего жира лосося и форели имеют значительные различия в качественном и количественном составе ПНЖК. В образцах жира лосося преобладают ПНЖК Омега-3, их суммарное содержание составляет 33,7%. В образцах жира форели на долю Омега-3 ПНЖК приходится только 13,3%. Отличительной чертой жира форели является высокое содержание Омега-6 ПНЖК и значительно большее – Омега-9 ПНЖК. Что касается влияния среды обитания форели, то сравнительный анализ доказывает неоспоримое преимущество рыбьего жира природной форели, где массовая доля Омега-3, Омега-6 и Омега-9 кислот составляет, соответственно, 13,3%, 19,9% и 56,7% (в «Аквакультуре» – 8,9%, 15,9% и 47,7%). Таким образом, результаты сравнительного хроматографического анализа доказывают, что исследуемые образцы рыбьего жира имеют высокое содержание триглицеридов – натуральной формы Омега-кислот, являющихся основным видом энергии для обеспечения эффективной жизнедеятельности организма человека.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-4304 (Print)
ISSN 2658-5871 (Online)