Разработка методики применения инфракрасной термографии в целях ранней диагностики и скрининга опухолевых и предопухолевых заболеваний
Скачать 0.72 Mb.
|
НОВЫЙ ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОЦЕНКИ ВКЛАДОВ КОРНЕВОГО И МИКРОБНОГО ДЫХАНИЯ В ОБЩЕЕ ДЫХАНИЕ ПОЧВЫ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ Сморкалов И.А., Жданова Т.Ю., Хлыстов И.А. Институт экологии растений и животных УрО РАН 620144, г.Екатеринбург, ул 8-е Марта, 202. E-mail: ivan.a.smorkalov@gmail.com Проект имел целью разработать метод оценки вкладов в общее дыхание почвы автотрофной и гетеротрофной составляющей в разных типах лесных экосистем, основанный на разнице температурных зависимостей интенсивности дыхания корней и почвенной микрофлоры. Для этого мы провели измерения почвенного дыхания на контрастных по содержанию корней (определенное по проективному покрытию травяно-кустарничкового яруса) участках в зонах с один типом растительности при разных температурах почвы. Работы проведены в: 1. сосновых насаждениях г. Екатеринбурга (дендрарий Ботанического сада УрО РАН, л/п Юго-Западный) и за его чертой (окрестности озер Глухое и Чусовское) – 4 тура, 480 измерений; 2. Ельниках-пихтарниках в районе действия Средне-Уральского медеплавильного завода (г. Ревда, Свердловской области) (буферные и фоновые территории) – 2 тура, 210 измерений; 3. Производных березняках, образованных на месте сосновых лесов в райное действия Карабашского медеплавильного завода (г. Карабаш, Челябинской области) - 2 тура, 210 измерений. Для оценки вклада корней в общее дыхание из полученных данных выбрали туры измерений, соответствующие середине вегетационного сезона (конец июня начало августа) с температурами почвы выше +15ºС, и туры, во время которых температура почвы была +8º … +2ºС. Вклад корней рассчитывали по формуле:  , где Rr – вклад дыхания корней, %; R8 – среднее дыхание на участок при температуре почвы +8º … +2ºС, мг СО2/м2·ч; R15 – среднее дыхание на участок при температуре почвы выше +15ºС, мг СО2/м2·ч.Вклад корней в эмиссию СО2 из почвы в сосновых насаждениях г. Екатеринбурга составлял 30-35%, а за пределами города – 55-60% (рисунок). Эти значения хорошо соотносились с показателями проективного покрытия травяно-кустарничкового яруса (Золотарева и др., 2012). В ельниках и березняках показатели вкладов коней в дыхание почвы составляли 47-66% и 48-78%, соответственно, и не соотносились с изменением проективного покрытия травяно-кустарничкового яруса на разных участках (Трубина, не опубликованные данные). Очевидно, это связано, с тем, что для расчетов вкладов в сосняках мы использовали данные по 7 турам измерений, что позволило нивелировать разницу в условиях вегетационных сезонов последних лет, тогда как для ельников и березняков было использовано лишь по 3 тура измерений.  Рисунок. Вклад корней в общее дыхание почвы (1) и проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса (Золотарева и др., 2012) (2) в сосновых насаждениях г. Екатеринбурга. Приведены среднее и стандартная ошибка среднего, учетная единица – пробная площадь (n=3). Полученные данные позволяют говорить о возможности использования предложенного подхода в лесном и сельском хозяйстве для оценки вкладов дыхания корней растений и микроорганизмов в дыхание почвы. Однако для повышения точности и уменьшения трудоемкости этого метода необходимо вводить в формулу расчета вкладов поправочные коэффициенты, отражающие зависимость дыхания от температуры и влажности – основных факторов, влияющих на временную динамику эмиссии углекислого газа из почвы. Для вывода таких коэффициентов необходимо проведение дополнительных исследований, с целью надежного моделирования данной зависимости. Основные публикации по проекту
Молодежный инновационный проект № 11-5-ИП-612 Разработка шахтной вентиляторной рециркуляционной установки в качестве средства энергосберегающей технологии проветривания калийных рудников Круглов Ю.В., Зайцев А.В., Киряков А.С. Горный институт УрО РАН 614007, г. Пермь, ул. Сибирская, 78-а E-mail: aerolog@list.ru Цель выполнения инновационного проекта разработка шахтной вентиляторной установки, готовой к использованию в рудниках и технико-экономическое обоснование применения ее, как элемента построения эффективных и энергосберегающих систем вентиляции калийных рудников. В рамках инновационного проекта проводился комплекс экспериментальных и теоретических исследований на предмет изучения энергосберегающей и улучшающей качество проветривания технологии рециркуляционного проветривания калийных рудников, а также разработка конструкторской документации на рециркуляционную вентиляторную установку. В конструкцию установки входит следующее оборудование. Во взрывобезопасной зоне – шкаф ввода, шкаф силовой, шкаф преобразователя частоты, шкаф управления контроллерный. Во взрывоопасной зоне – вентиляторов ВМ-12А, камера смешения с диффузором, электромеханический обратный клапан, станина с регулировочными болтами, датчик метана стационарный ДМС 03, измерители скорости воздушного потока СДСВ 01, датчики контроля параметров работы вентилятора. В ходе работы получены следующие результаты:
На сегодняшний день установка проходит промышленные испытания на калийных рудниках ОАО «Беларуськалий». Перспективы использования работы - значительная экономия электроэнергии, которую дает использование технологии частичного повторного использования воздуха в автоматическом режиме, позволяющей резко снизить энергозатраты на эксплуатацию вентиляционного хозяйства рудника и повысить за счет увеличения эффективности проветривания безопасность ведения горных работ в руднике. При этом сроки окупаемости данной системы составляет 1 год, а в ряде случаев – меньше. Основные публикации по проекту
Молодежный инновационный проект № 11-5-ИП-249 Фотокатализаторы на основе лейкоксенового концентрата для очистки воды Понарядов А.В. Институт геологии Коми НЦ УрО РАН 167982, г.Сыктывкар, ул.Первомайская, 54. E-mail: alex401@rambler.ru Цель проекта. Разработка технологии очистки питьевой воды фотокаталитическим методом с использованием в качестве фотокатализатора лейкоксенового концентрата и полученного на его основе модифицированного диоксида титана. Методы и подходы, использованные в ходе выполнения проекта. Проведены исследования по очистке воды от хлорсодержащих загрязнителей (трихлорфенола) с применением в качестве активного фотокатализатора как лейкоксена (Пижемское месторождение), так и полученного из него рутила, в том числе с нанесенными частицами платины. Рутил был получен в результате обработки лейкоксена сильным раствором щелочи при температуре 130 °С в течение 72 ч с последующей промывкой дистиллированной водой до нейтрального pH; при этом происходит растворение кварца, что подтверждается рентгенофазовым анализом. Для нанесения частиц платины на поверхность рутила навеска (350 мг) рутила смешивалась с водным раствором H2[PtCl6] (концентрация Pt 1 % вес относительно рутила). Полученный образец отжигался в муфельной печи при 400 °С в течение 2 ч. Фотокаталитическая активность образцов исследовалась с помощью тестовой реакции разложения трихлорфенола (начальная концентрация 0.375 ммоль/л) в круглом реакторе, вертикально оси которого располагалась ртутная лампа (150 Вт, 352–540 нм). Образцы были исследованы с помощью рентгенодифракционного, рентгенофлуоресцентного анализов. Продукты реакции фотокаталитического разложения трихлорфенола исследовались с помощью жидкостной хроматографии. Важнейшие результаты, полученные за отчетный период. Согласно полученным дифрактограммам кварц и рутил являются двумя основными минеральными фазами в лейкоксене. В результате обработки в сильном растворе щелочи происходит растворение кварца. По данным полуколичественного рентгенофлюорисцентного анализа в обоих образцах присутствуют примеси алюминия, железа и циркония. Частицы платины, нанесенные на поверхность зерен рутила, позволяют предотвратить рекомбинацию возникающих в результате облучения ультрафиолетом свободных носителей заряда. В тестовой реакции разложения трихлорфенола все образцы (лейкоксен, рутил, рутил с нанесенными частицами платины) показали одинаковую эффективность: в течение 150 мин концентрация трихлорфенола снизилась на 55 %. Незначительное расхождение кривых разложения трихлорфенола наблюдалось только в области 0–30 мин. Одинаковая фотокаталитическая активность может объясняться относительно низкой удельной площадью поверхности исследованных образцов (менее 1 м2/г), что свидетельствует о низком количестве активных поверхностных центров, которые участвуют в процессе окисления трихлорфенола. С целью увеличения удельной площади поверхности было проведено измельчение с помощью шаровой мельницы образцов рутила и рутила с нанесенными частицами платины. На дифрактограммах заметно уширение формы пиков; используя формулу Шеррера была проведена оценка среднего размера частиц – 13 нм. При этом удельная площадь поверхности возросла до 12 м2/г. Также следует отметить исчезновение серии линий платины. Повторные тесты показали увеличение фотокаталитической активности образца рутила с нанесенными частицами платины по сравнению с рутилом: в течение 150 мин концентрация трихлорфенола снизилась на 80 % и 60 %, соответственно (рис. 1). Рисунок 1. Кривые фотокаталитического разложения трихлорфенола Таким образом, рутил, полученный из лейкоксена Пижемского месторождения с помощью обработки в сильном растворе щелочи можно использовать в качестве фотокатализатора при очистке воды при следующих условиях: 1. увеличения удельной площади поверхности частиц; 2. нанесения на его поверхность частиц благородных металлов (например, платины). Практическая значимость полученных результатов. Полученные данные могут быть использованы при разработке активных фотокатализаторов для очистки воды от органических загрязнителей. Основные публикации по проекту
Молодежный инновационный проект № 11-5-ИП-26 ПОЛУЧЕНИЕ ЦЕОЛИТОВ ИЗ ЗОЛЫ Шушков Д.А., Тропников Е.М. Институт геологии Коми НЦ УрО РАН 167982, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54, E-mail: dashushkov@geo.komisc.ru Цель проекта. Исследование процессов образования цеолитов из золы в зависимости от условий гидротермальной реакции (температуры, продолжительности, концентрации щелочи), определение оптимальных условий синтеза, а также изучение сорбционных свойств полученных цеолитов для последующего их применения в различных процессах. Методы и подходы, использованные в ходе выполнения проекта. Для проведения экспериментов использовалась зола Воркутинской теплоэлектроцентрали, которая образуется в результате сжигания угля. В данной золе в большом количестве содержатся кристаллические и аморфные фазы (кварц, муллит, стекло), содержащие кремний и алюминий, необходимые для образования цеолитов. Для проведения гидротермальной реакции, в результате которой синтезируются цеолиты, золу смешивали с порошком NaOH и дистиллированной водой в определенных пропорциях и помещали в автоклав. Была проведена серия экспериментов при следующих условиях: температура реакции изменялась от 80 до 180 С, продолжительность составляла от 2 до 12 ч, отношение NaOH : зола = 1:1, концентрация щелочи составляла 1.5, 2.9 и 4.5 моль/дм3. Процесс цеолитообразования происходит следующим образом: сначала в щелочном растворе NaOH растворяются кремний- и алюминийсодержащих фазы золы, затем образуется алюмосиликатный гель, из которого кристаллизуются цеолиты. Гидроксид ион OH- способствует выщелачиванию кремния и алюминия, в то время как Na+ необходим при кристаллизации цеолита в качестве катиона для нейтрализации отрицательного заряда каркаса. Золу и продукты гидротермальной реакции исследовали с помощью рентгено-флюоресцентного и рентгенофазового анализов, ИК-спектроскопии и электронной микроскопии. Кроме того, для синтезированных цеолитов определяли эффективность сорбции радионуклидов (урана, радия, тория). Важнейшие результаты, полученные за отчетный период. В результате гидротермальной реакции в диапазоне температур от 80 до 180 С (продолжительность реакции – 12 ч, отношение NaOH : зола = 1:1, концентрация щелочи – 2.9 моль/дм3) были получены следующие цеолиты: анальцим, цеолиты типа фожазита (NaX) и жисмондина (NaP). Установлено, что температура реакции оказывает существенное влияние на тип цеолита. Например, при температурах 80–100 С происходит кристаллизация широкопористых цеолитов (NaX), при температуре выше 140 С кристаллизуются узкопористые цеолиты (анальцим). Цеолиты со средним диаметром пор (NaP) образуются в диапазоне 90–150 С. В результате последующих экспериментов были построены поля кристаллизации цеолитов NaX, NaP и анальцима (продолжительность реакции от 2 до 8 часов, концентрация NaOH 1.5, 2.9 и 4.5 моль/дм3). Установлено, что и продолжительность реакции и концентрация щелочи влияют на тип цеолита и его содержание в конечном продукте. Например, уже после двух часов реакции были диагностированы широкопористые цеолиты NaX. Увеличение продолжительности реакции до 4 часов приводит к исчезновению метастабильного цеолита NaX и образованию более термодинамически устойчивого цеолита NaP. При дальнейшем увеличении времени реакции до 6–8 часов наблюдаются две цеолитовые фазы – цеолит NaP и анальцим. Необходимо отметить, что поля кристаллизации анальцима и цеолита NaP существенно перекрываются, то есть образуется смесь цеолитов в различных количественных отношениях. Повышение концентрации щелочи в растворе приводит к увеличению содержания узкопористых цеолитов (анальцима) по сравнению с цеолитом NaP. Кроме того, при высокой концентрации NaOH (4.5 моль/дм3) одновременно с цеолитами образуется нецеолитовая фаза (содалит). Полученные с помощью гидротермального синтеза цеолиты являются эффективными сорбентами радиоактивных элементов (радия, тория, урана), эффективность поглощения радионуклидов составила более 98 %. Практическая значимость полученных результатов. Полученные данным способом цеолиты NaX и NaP являются дешевыми, но в то же время эффективными сорбентами и ионообменниками и могут применяться, например, для регенерации почвы, обработки кислых шахтных вод, очистки воды, в особенности для удаления аммония, тяжелых металлов, радионуклидов. Также их можно использовать на самих углесжигающих теплоэлектростанциях для сорбции из дымовых газов диоксида серы (SO2). Анальцим привлекает внимание специалистов в области электроники и стоматологии в качестве керамики для зубных протезов. Основные публикации по проекту
Молодежный инновационный проект № 11-5-ИП-486 |
Похожие:
 | Об утверждении порядков проведения пренатальной (дородовой) диагностики нарушений развития ребенка, универсального аудиологического... | | Экспертного Совета Министерства здравоохранения Республики Бурятия по вопросу «О состоянии онкозаболеваемости и смертности от злокачественных... |
 | Руп-17 «Разработка методики определения параметров и применения грунтовых моделей упрочняющегося грунта (Hardening Soil) и слабого... | | Клинико-статистическая группа заболеваний – группа заболеваний, относящихся к одному профилю стационарной/стационарозамещающей медицинской... |
| В целях обеспечения высококвалифицированной помощи беременным по комплексной пренатальной (дородовой) диагностике нарушений развития... | | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| «разработка проекта методики и первичная оценка масштабов незаконного лесопользования в российской федерации» | | «разработка проекта методики и первичная оценка масштабов незаконного лесопользования в российской федерации» |