CC BY
0Патент РФ № 2488092 C1. Патентообладатели Денисламов И.З., Рабартдинов З.Р. 2012.
[4] Руководство по эксплуатации Альфарад плюс (БВЕК 590000.001 РЭ) // М: НТМ-Защита, 2014. 86 с.
[5] Руководство по эксплуатации ГАНК-4 (РЭ КПГУ 413322 002, V 8.21) // М.: НПО «Прибор» ГАНК», 2004. 29 с.
[6] Norair M. Beylerian, Louisa R. Vardanyan, Romik S. Harutyunyan, Razmik L.
Vardanyan Kinetics and Mechanism of Potassium Persulfate Decomposition in Aqueous Solutions Studied by a Gasometric Method. Macromolecular Chemistry and Physics, vol. 203, no. 1. 2002. P. 212218.
[7] Wheatland A. B., Smith L. J. Gasometric determination of dissolved oxygen in pure and saline water as a check of titrimetric methods. Journal of Applied Chemistry, vol. 5. no. 3. 1955. P. 144-148.
ИЗМЕРЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ
ПОЧВЫ ГАЗОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Садомский Владислав Владимирович
Ведущий специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан Уланов Владислав Александрович специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан Рязанцев Виталий Сергеевич специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан
MEASUREMENT OF THE CONTENT OF GASEOUS COMPOUNDS IN THE SURFACE LAYER OF
THE SOIL USING THE GASOMETRIC METHOD
Vladislav V. Sadomskiy
Leading specialist of "SED" LLP environmental surveys test laboratory,
Almaty, Kazakhstan Vladislav A. Ulanov
Specialist of "SED" LLP environmental surveys test laboratory,
Almaty, Kazakhstan Vitaliy S. Ryazantsev
специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан DOI: 10.31618/NAS.2413-5291.2024.1.102-103.91822 АННОТАЦИЯ
На современном этапе исследование содержания газообразных соединений и их процентное соотношение в почвенном покрове преследуют разноплановые цели. Как правило, их природное содержание учитывается как при проектировании различных подземных коммуникаций с антикоррозионным покрытием, так и при проведении масштабных озеленительных мероприятий.
Немаловажный фактор в газометрических исследованиях почв также оказывает техногенное воздействие, включающее: аварии на газо-нефтепроводах, разливы различных токсичных веществ, образование озоноразрушающих соединений в промышленной сфере и эмиссия биогенных газов в сельском хозяйстве.
Газометрические исследования почвенного воздуха в заглубленных горизонтах почвы методически проработаны и не имеют каких-либо технических препонов. В тоже время проведение аналогичных исследований в поверхностном слое почвы имеет свои особенности, так как они не могут проводиться в условно замкнутом пространстве как при замерах в глубинных слоях.
В статье приведена экспериментальная методология по извлечению газообразных соединений методом дегазации из поверхностного слоя почвы с измерением их концентрации на газоаналитическом оборудовании.
С целью оценки репрезентативности метода проведена экстраполяция сравнительных измерений, полученных на основе аттестованной методологии.
ABSTRACT
At the present stage, the study of the content of gaseous compounds and their percentage in the soil cover pursues diverse goals. As a rule, their natural content is taken into account both when designing various underground communications with anti-corrosion coating, and when implementing large-scale landscaping activities.
An important factor in gasometric studies of soils is also the anthropogenic impact, including accidents on gas and oil pipelines, spills of various toxic substances, formation of ozone-depleting compounds in the industrial sector and the emission of biogenic gases in agriculture.
Gasometric studies of soil air in deep soil horizons are methodically developed and do not have any technical obstacles. At the same time, conducting similar studies in the surface layer of soil has its own characteristics, since they cannot be carried out in a conditionally closed space, as when taking measurements in deep layers.
An experimental methodology for the extraction of gaseous compounds by degassing from the surface layer of soil with measurement of their concentration using gas analytical equipment is provided in the article.
In order to assess the representativeness of the method, extrapolation of comparative measurements obtained on the basis of a certified methodology was carried out.
Ключевые слова: газометрия почв, дисперсия и диффузия газов в почве.
Key words: soil gasometry, dispersion and diffusion of gases in soil.
ВВЕДЕНИЕ
При проектировании подземных
разнопрофильных сооружений, а также при обустройстве садово-парковых или
лесохозяйственных зон возникает необходимость в получении информации о газовом спектре в составе почв. Данный фактор обуславливает эффективную коррозионную защиту подземных коммуникаций с одной стороны и правильный подбор посадочного растительного материала, обеспечивающего хорошую всхожесть, приживаемость и адаптацию, с другой.
Также важным аспектом газометрических исследований является проведение сегментарных измерений с разбивкой по почвенным горизонтам в рамках планирования и проведения мероприятий, направленных на ликвидацию загрязнений при аварийных ситуациях техногенного и природного характера, а также в разноплановых технологических процессах [1-2].
В статье рассматривается экспериментальная методология извлечения газообразных соединений из поверхностного слоя почвы на основе циркуляционной прокачки через воздухозаборную воронку в емкость-накопитель с последующим их анализом на газоаналитическом оборудовании.
Для оценки достоверности опытных замеров проведена экстраполяция газометрических
1 - модульная воздуходувка
2 - накопительная ёмкость
3 - воздухозаборная воронка
измерений в поверхностном слое почвы с результатами, выполненными стандартным методом по измерению почвенного воздуха в заглубленном слое почвы. На основе полученных результатов проведена комплексная оценка прецизионности показателей на основе экспериментальной методологии.
ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИЧЕСКОГО
ПОДХОДА
Экспериментальная методология по извлечению различных газообразных соединений из поверхностного слоя почвы на основе почвенной диффузии базируется на общепринятом методе измерения радона в поверхностном слое почвы с применением циркуляционного способа отбора образца почвенного воздуха [3], при котором радиоактивные изотопы радона первоначально собираются в накопительную ёмкость для последующего измерения их радиационной активности.
Экспериментальные условия методологии включают:
Первый этап-извлечение почвенного воздуха из поверхностного слоя почвы путем циркуляционной прокачки посредством модульной воздуходувки через пробоотборную воронку в накопительную ёмкость за фиксированный временной интервал (рисунок 1);
2
Рисунок 1. Схема циркуляционной прокачки при отборе образца почвенного воздуха с поверхностного слоя почвы
Второй этап - измерение содержания воздуха в режиме циркуляционной прокачки из газообразных соединений в образце почвенного накопительной ёмкости через газоаналитическое
оборудование (рисунок 2), которое технически соответствует этим целям;
Рисунок 2. Схема циркуляционной прокачки при замерах концентрации газообразных соединений
Третий этап -проведение параллельных измерений с целью сравнительной оценки содержания газообразных соединений в сопредельно обустроенных в заглубленном
(элювиальном) слое почвы шурфе и скважине посредством воздухозаборной воронки и типового прямоточного метода с пассивной циркуляцией (рисунки 3-4).
Рисунок 3. Схема отбора образца почвенного воздуха в почвенном разрезе через воздухозаборную воронку с циркуляционной прокачкой
60 мм
1 - газоанализатор
2 - пробоотборник почвенного воздуха
3 - патрон-осушитель
4 - скважина под отбор проб почвенного
воздуха
5 - заглушка
Рисунок 4. Схема проведения замеров в почвенной скважине стандартным
прямоточным методом
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНИЕ ПОДХОДА
Для проведения эксперимента был определен теплый и безосадочный период, что обеспечило приемлемую аэрацию и газовую дисперсию почвенного слоя на глубину 50-60 см [4].
При опытных исследованиях на первом этапе отбор образцов из поверхностного слоя почвы осуществлялся на основе циркуляционной прокачки почвенного воздуха через воздухозаборную воронку в накопительную ёмкость посредством модульной воздуходувки в течении пятнадцати минут. Для каждого исследуемого газообразного соединения проводилась раздельная процедура
циркуляционной прокачки образца почвенного воздуха.
На втором этапе, как и далее, выполнялись измерения в пятикратной повторности каждого газообразного соединения газоанализатором ГАНК-4 согласно требований аттестованной методики [5].
На третьем этапе проведены сравнительные измерения содержания газообразных соединений в шурфе и скважине, сопредельно обустроенных в
элювиальном слое почвы, через пробоотборную воронку с циркуляционной прокачкой и стандартным прямоточным методом,
соответственно. Для соблюдения принципа «чистоты» эксперимента, за сутки до проведения измерений выполнялась «очистка» почвенного воздуха в оборудованных шурфе и скважине посредством их пятиминутной аспирации, после чего они плотно изолировались заглушками, далее - непосредственно перед проведением измерений осуществлялся в «холостой» прогон почвенного воздуха с целью очистки (обнуления) пробоотборной системы.
С целью подтверждения достоверности результатов, для каждого газометрического показателя в поверхностном слое почвы проведена экстраполяция с результатами аналогичных замеров почвенного воздуха в заглубленном (элювиальном) слое почвы [6].
На окончательном этапе выполнена комплексная оценка прецизионности опытной методологии по осредненным показателям (таблицы 1-3) [7].
Таблица 1
Показатели прецизионности газометрического метода при
средний показатель, мг/м3 а I £ % и и, %
на примере оксида азота
0,0008 0,00002 6,8-8 -0,00001 101,0 0,00004 100,0
на примере диоксида углерода (ТО2)
116,8 6,4 2,6-6 -2,9 102,4 16,0 100,0
Таблица 2
Показатели прецизионности газометрического метода измерения газообразных соединений в заглубленном слое почвы через пробоотборную воронку (с циркуляционной прокачкой)_
средний показатель, мг/м3 а I 5, % и и, %
на примере оксида азота
0,0011 0,00009 1,2-5 -0,00003 102,4 0,00005 100,0
на примере диоксида углерода (ГО2)
163,2 7,9 1,6-6 -3,6 102,2 27,1 100,0
Таблица 3
Показатели прецизионности газометрического метода измерения газообразных соединений в _заглубленном слое почвы стандартным прямоточным методом_
средний показатель, мг/м3 а I 5, % и и, %
на примере оксида азота
0,0011 0,00006 2,5-6 -0,00002 102,2 0,00005 100,0
на примере диоксида углерода (ТО2)
183,2 9,3 2,0-6 -4,2 102,3 35,3 100,0
Где: ст - стандартное отклонение
t - статистика стабильности; I - интервал доверия; 5% - достоверность метода; и - неопределённость метода; и% - оценка прецизионности.
ВЫВОДЫ
Вариабельность в показаниях обусловлена низкими концентрациями газов в поверхностном слое почвы из-за их «рассеивания» в пограничном слое (почва-атмосфера). В тоже время, учитывая устойчивые показатели прецизионности почвенно-газометрических измерений при различных экспериментальных условиях [8-9], предложенный методологический подход позволяет проводить исследования концентраций газообразных соединений, содержащихся в почвенном воздухе, относительно несложным и доступным способом.
ЛИТЕРАТУРА:
[1] Справочное руководство по измерениям при анализе почвы, воды и воздуха, а также технических газов (Drager-Tube/CMS) // Любек, 2001. 12-е изд. 403 с.
[2] Трофименко П. И., Трофименко Н. В., Борисов Ф. И., Зацерковный В. И. Методология исследования и профильное распределение концентрации диоксида углерода в воздухе дерново-подзолистой глееватой супесчаной почвы // Почвоведение и агрохимия. 2019. Выпуск 1 (62). С. 73-81/
[3] Руководство по эксплуатации Альфарад плюс (БВЕК 590000.001 РЭ) // М: НТМ-Защита, 2014. 86 с.
[4] Корчагин А. А., Мазиров М. А., Шушкевич Н. И. Физика почв: лаб. Практикум // Владимир. 2011. 99 с.
[5] Руководство по эксплуатации ГАНК-4 (РЭ КПГУ 413322 002, V 8.21) // М.: НПО «Прибор» ГАНК», 2004. 29 с.
[6] Suzanne E. Allaire, Jonathan A. Lafond Alexandre R. Cabral and Sebastien F. Lange Measurement of gas diffusion through soils: comparison of laboratory methods // Journal of Environmental Monitoring. 2008. no. 10. P. 1326-1336.
[7] Трофименко П.И. Научное обоснование алгоритма применения камерного статического метода определения интенсивности эмиссии парниковых газов из почвы/ Почвоведение и агрохимия. 2015. Выпуск 83. С. 17-24.
[8] Макаров, Б. Н. Газовый режим почвы // М. : Агропромиздат, 1985. 105 с.
[9] Безбородов Г А. Профильное распределение углекислого газа и метана в воздухе орошаемых сероземов // Почвоведение. 2008. Выпуск 1. С. 68-74.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 004
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИК КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ В СОВРЕМЕННОЙ РАЗРАБОТКЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Маматова А. Э.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА - Российский технологический университет», 119454, г.
Москвы, Проспект Вернадского 78, Полков А.А.
выпускник факультета Прикладной информатики Московской академии рынка труда и информационных технологий
APPLICATION OF CONCEPTUAL SYSTEM DESIGN TECHNIQUES IN MODERN
SOFTWARE DEVELOPMENT
A.E.Mamatova
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education MIREA - Russian Technological University, 78 Vernadsky Avenue,
Moscow, 119454, A.A. Polkov
Graduate of the Faculty of Applied Informatics of the Moscow Academy of Labor Market and Information Technologies DOI: 10.31618/NAS.2413-5291.2024.1.102-103.925 АННОТАЦИЯ
В данной статье описаны основные методы концептуального проектирования информационных систем и современные программные средства для их реализации. Рассмотрены популярные на сегодняшний день методы структурного и объектно-ориентированного подхода к разработке программного обеспечения.
ANNOTATION
This article describes the main methods of conceptual design of information systems and modern software tools for their implementation. The methods of structural and object-oriented approach to software development, which are popular today, are considered.
Ключевые слова: программное обеспечение, концептуальная схема, методики концептуального проектирования, разработка программного обеспечения.
Keywords: software, conceptual scheme, conceptual design techniques, software development.
Актуальность исследования. В современном информационном обществе разработка программного обеспечения представляет собой сложный и многоэтапный процесс, требующий системного подхода и использования различных методологий и методик.
Разработка программного обеспечения для геолого-информационного мониторинга
представляет собой одно из ключевых направлений, требующих системного подхода и применения разнообразных методик
концептуального проектирования систем. Геолого-информационный мониторинг, как интегральная часть геологических исследований, основывается на комплексном анализе геологических данных, их интерпретации и визуализации для принятия обоснованных решений в области геологии, экологии, геоинженерии и рискового управления.
Ключевым аспектом этого процесса является концептуальное проектирование систем, что предполагает выявление и формализацию требований к системе, определение ее структуры и
архитектуры, а также разработку стратегий ее создания и внедрения. В данной статье предпринимается попытка обзора и сравнения различных методик концептуального
проектирования систем с учетом их применения в контексте геолого-информационного мониторинга, с акцентом на их вклад в создание эффективных, масштабируемых и поддерживаемых систем в данной области.
Обзор методик концептуального проектирования систем
Геолого-информационный мониторинг
обладает своими особенностями, такими как обработка и анализ больших объемов геологических данных, интеграция данных из различных источников, а также визуализация результатов для принятия решений. В связи с этим, необходимо рассмотреть применимость различных методик концептуального проектирования в контексте данных задач.
1. CASE-системы: CASE (Computer-Aided Software Engineering) представляют собой
