У дисертаційній роботі представлено гідролого-гідрохімічне дослідження джерел водонадходження, розподілу каналізаційно-поверхневого стоку в урбосистемі та здійснена оцінка їх впливу на стан гідроекосистем Нижнього Дніпра із застосуванням картографічних методів та математичної статистики. Близько 70% зливової мережі міста Херсон знаходяться в стані ґрунтовомулового забруднення, 60% каналізаційної системи має незадовільний технічний стан, що призводить до її систематичного прориву, витоку та перерозподілу каналізаційних стоків в ґрунтових водах. Гідрохімічні властивості неочищених та умовно очищених каналізаційно-поверхневих скидів в акваторію р. Дніпро за окремими показниками перевищують значення ГДК для потреб рибогосподарського призначення: каналізаційні стоки в 1,2–4,2 рази, поверхневі стоки в 1,12–163,8 рази. Вплив поверхневих стоків урбосистеми міста Херсон на гідроекоситему р. Дніпро на 100- і 300-метровій ділянці акваторії річки за течією визначає відношення річкової води до класності рибогосподарського призначення: у 100-метровій зоні «дуже брудна» – «надзвичайно брудна»; у 300-метровій зоні «брудна» – «дуже брудна». Це обумовлює незадовільний екологічний стан гідроекосистем Нижнього Дніпра в зоні дії урбосистеми і за її межами в напрямку течії.^UThe thesis provides the hydrological and hydrochemical research of sources of water supply, distribution of sewage-surface drains in the urbosystem, evaluation of their influence on the state of hydroecosystems of the Lower Dnieper using cartographic methods and mathematical statistics. About 70 % of the drain network of Kherson is in a state of soil-mud pollution, 60 % of the sewage system has an unsatisfactory technical condition, which leads to its systematic breakthroughs, leakage and redistribution of sewage effluents in the groundwater. The hydrochemical properties of uncleaned and weakly purified sewage-surface discharges in the Dnieper river basin, according to some indicators, exceed the value of the BPC for the needs of the fishery: sewage drains in 1,2-4,2 times, surface drains in 1,12–163,8 times. Influence of surface drains of the Kherson urbosystem on the hydroecosystem of the Dnieper river on the 100- and 300-meter zone of the river water area determines the relation of the river water to the class for fishery purposes: in 100-meter zone “very dirty” – “extremely dirty”; in the 300-meter zone “dirty” – “very dirty”. This causes the unsatisfactory ecological state of the hydroecosystem of the Lower Dnieper in zone of the influence of the urbosystem and beyond its boundaries in the direction of the water flow.

У дисертаційній роботі представлені комплексні результати дослідження щодо можливості використання гідрофобних матеріалів з розвиненою поверхнею (метилкремнезем, поліметилсилоксан) в якості компоненти композитних систем біомедичного або біотехнологічного призначення. Вивчено механізми їх взаємодії з водою в залежності від кількості адсорбованої води та наявності додатків рідких гідрофобних речовин.Знайдено, шо із застосуванням процедури змочування-висушування (гідроущільнення) можна змінювати у широких межах насипну густину та регулювати об'єм мезо- та макропор гідрофільного кремнезему. Показано, що гідроущільнення, суміщене з механічними навантаженнями, може бути застосовано для переведення у водне середовище гідрофобного кремнезему, або інших гідрофобних порошків (поліметилсилоксан, суміші гідрофільних і гідрофобних матеріалів). Виявлено, що вміст зв'язаної води у міжчастинкових зазорах гідратованого гідрофобного кремнезему АМ-1-300 може сягати 1 г/г, а міжфазна енергія води є дещо більшою, ніж для гідрофільного кремнезему. При цьому адсорбована у гідрофобному кремнеземі вода знаходиться в нерівноважному стані та легко заміщується гідрофобними агентами, (зокрема d-хлороформом) де 10 % води переходить у слабоасоційований стан, який характеризується малою величиною хімічного зсуву. Встановлено, що одержання композиту А-300/АМ-1-300 дозволяє у сім разів підвищити енергію зв'язування води, яке відбувається за рахунок переважного утворення у композитній системі переважно малих кластерів адсорбованої води. Однак, після відносно невеликих механічних навантажень, цей композит трансформується у компактний матеріал, в якому обидва кремнеземних компоненти змочені водою, що виконує роль дисперсійного середовища. При цьому енергія зв'язування води зменшується у десять разів і стає меншою, ніж для вихідного кремнезему А-300. Причина полягає у витісненні повітря з міжчастинкових зазорів. Тобто, дозовані механічні навантаження слугують дієвим методом керування властивостями композитних систем за рахунок трансформації системи «тверде тіло/вода/повітря» в систему «тверде тіло/вода». В роботі показано, що у міжчастинкових зазорах нанокремнезему А-300 та його сумішах із АМ-1-300 вода та метан можуть утворювати супрамолекулярні системи, що збільшують загальну кількість адсорбованого метану до 38 мг/г. Зроблено припущення, що зменшення інтенсивності сигналу адсорбованого метану в спектрах ЯМР зі зниженням температури обумовлено його частковим переходом у твердий клатратний стан.Таким чином, використання в якості добавок до гідрофільного кремнезему (або біонанокомпозитів на його основі) гідрофобних матеріалів дозволяє створювати нові функціоналізовані матеріали, в яких під впливом гідрофобно-гідрофільних взаємодій формується супрамолекулярна система, що складається із упорядкованих гідрофобних областей (мікрокоагуляція) і системи розміщених в міжчастинкових зазорах кластерів води. Така система нерівноважна і чутлива до зовнішніх впливів, що дозволяє цілеспрямовано змінювати її тиксотропні властивості, фазовий стан, адсорбційно-десорбційні характеристики і т.д.Ключові слова: гідрофобний та гідрофільний дисперсні кремнеземи, поліметилсилоксан, композитні системи, біологічно активні речовини, рослинна сировина, вода, міжфазні взаємодії.^UThe paper presents comprehensive research results on the possibility of using hydrophobic materials with a developed surface (methylsilica, polymethylsiloxane) as a component of composite systems for biomedical or biotechnological purposes. The mechanisms of their interaction with water depending on the amount of adsorbed water and the presence of additives of liquid hydrophobic substances have been studied.It has been found that using the wetting-drying procedure («wetting-drying») it is possible to change the bulk density in a wide range and to regulate the volume of meso- and macropores of hydrophilic silica. Hydraulic compaction combined with mechanical loads can be used for transfer to the aqueous medium of hydrophobic silica or other hydrophobic powders (polymethylsiloxane, mixtures of hydrophilic and hydrophobic materials). It was found that the content of bound water in the interparticle gaps of hydrated hydrophobic silica AM-1-300 can reach 1 g/g, and the interfacial energy of water is slightly higher than for hydrophilic silica. In this case, the water adsorbed in the hydrophobic silica is in an nonequilibrium state and is easily replaced by hydrophobic agents (in particular d-chloroform) where 10 % of water passes into a weakly associated state, which is characterized by a small chemical shift.It is established that the production of composite A-300/AM-1-300 allows to increase the binding energy of water seven times, which occurs due to the predominant formation in the composite system of mainly small clusters of adsorbed water. However, after relatively small mechanical loads, this composite is transformed into a compact material in which both silica components are wetted with water, which acts as a dispersion medium. The binding energy of water is reduced tenfold and becomes less than for the original silica A-300. The reason is the displacement of air from the interparticle gaps. That is, dosed mechanical loads serve as an effective method of controlling the properties of composite systems by transforming the system "solid/water/air" into a system "solid/water".It is shown that in the interparticle gaps of nanosilica A-300 and its mixtures with AM-1 water and methane can form supramolecular systems that increase the total amount of adsorbed methane to 38 mg/g. It is assumed that the decrease in the signal intensity of adsorbed methane in the NMR spectra with decreasing temperature is due to its partial transition to the solid clathrate state.Thus, the use of hydrophobic materials as additives to hydrophilic silica or bionanocomposites based on it makes it possible to create new functionalized materials in which, under the influence of hydrophobic-hydrophilic interactions, a supramolecular system is formed, consisting of ordered hydrophobic regions (microcoagulation) and a system of clusters located in interparticle gaps water. Such a system is nonequilibrium and sensitive to external influences, which makes it possible to purposefully change its thixotropic properties, phase state, adsorption-desorption characteristics, etc.Hydrosil wetting-drying silica (TU U 20.1-3291669-015:2016) was created and implemented, on the basis of which «Polysorbplus» enterosorbent (TU U 10.8-03291669-001:2017) was made, suitable for cleansing the body of toxins of various etiologies. A technological scheme for the production of hydrogenated silica, suitable for use as an enterosorbent and mineral component of biocomposite systems based on medicinal plants, has been developed. Permission documentation has been obtained for the use of the created composites as biologically active additives, effective in the treatment of diseases of the gastrointestinal tract, nervous system, liver, etc. such as "Lymphosilica" (TU U 10.8-03291669-005: 2017), "Sedasil". Improved protective and stimulating composition of composite systems based on methyl silica and complex fertilizers containing macro- and microelements, registered under the trademark "Ecostim" (TU U 20.2-03291669-021:2013), and fertilizer for pre-sowing treatment of plant seeds , which additionally contains vitamins, biostimulants, bacterial cultures "Defsit" (TU U 20.2-03291669-005:2018). Their use increases the yield of vegetable and cereal crops by 10-20%. New composite systems based on mixtures of hydrophobic and hydrophilic silica and microbial cultures have been developed and their destruction of water-polluting hydrocarbons has been tested in model studies. It is shown that the film of the contaminant disappears in 50-65 days. The scientific basis for creation of adsorption accumulators of methane based on formation of clathrate structures at a pressure of ~ 1 bar and temperatures of 210-290 K is developed.Keywords: hydrophobic and hydrophilic dispersed silica, polymethylsiloxane, composite systems, biologically active substances, vegetable raw materials, water, interphase interactions

У роботі теоретично обґрунтовано на засадах особистісно орієнтованогопідходу ефективність у формуванні стійкого інтересу в підлітків до занятьтуризмом у педагогічних умовах літніх оздоровчих таборів (далі – ЛОТ).З'ясовано психолого-педагогічні аспекти цього процесу, обґрунтованометодологічні засади, відтворено алгоритм виникнення у підлітків інтересу дозанять туризмом та навчально-виховну модель його формування в педагогічнихумовах ЛОТ, визначено форми і методи, на засадах особистісно орієнтованогопідходу розглянуто його динаміку за параметрами рівнів мотивації, задоволенняособистісних очікувань від перебування в ЛОТ, фізичної прикладної підготовки(в компетенція сили, витривалості, швидкості, спритності). Наукова новизна отриманих результатів дослідження полягає у тому,що:- вперше цілісно визначено, теоретично обґрунтовано ефективністьпроцесу формування у підлітків інтересу до занять туризмом в умовах літньогооздоровчого табору на засадах особистісно орієнтованого підходу;- уточнено дефініцію «інтерес до занять туризмом», що дозволиловідтворити алгоритм його виникнення та модель його формування на засадахособистісно орієнтованого підходу за параметрами мети, теоретико-методологічної основи, загальних шляхів і засобів, завдань, критеріївсформованості;- встановлено, що застосування природних засобів (вода, повітря,сонце) і гігієнічних, штучно створених (організація та проведення туристичнихпоходів, фізичні вправи, пісня, змагання, виступ тощо) у педагогічних умовахлітнього оздоровчого табору формує у підлітків стійкий інтерес до занятьтуризмом у синкретизмі знання, діяльності та задоволення, виконує при цьомусоціально- виховну, пізнавальну, розвиваючу роль;- подальшого розвитку набула розробка методики застосуваннязасобів туризму у навчально-виховному процесі в умовах літнього оздоровчоготабору та поза ним, яка формує у підлітків стійкий інтерес до цього видудіяльності;- встановлено, що причинами спаду інтересу підлітків до занятьтуризмом є відсутність в них належної мотивації, яка повинна бути заснована наактуалізації засад особистісно орієнтованого підходу, валеологічної культуриособистості та соціальної компетенції.^UIn this paper work the effectiveness of developing a stable interest in touristactivity among teenagers in the terms of summer recreational camps (further – SRC) istheoretically based on a personally-oriented approach. It was determined psycho-pedagogical aspects of the process, methodological basis, recreated algorithm ofarising interest in tourist activity among teenagers and educational model of itsforming in pedagogical terms of SRC, were found forms and methods based onpersonally-oriented approach, reviewed its dynamics on motivational levels, whilesatisfying personal expectations of staying at SRC, physical readiness (in meaning offorces, endurance, speed, sprint).Scientific novelty of obtained results of the research lies in the following:- or the first time was fully defined, theoretically grounded the proficiencyof the process of forming a teenage interest in tourist activity in terms of summerrecreational camp based on personally-oriented approach;- was the definition of «interest in tourist activity» which allowed torecreate the algorithm of its developing and the model of its forming which was basedon personally-oriented approach by criteria of its objective principles, theoreticalmethodological ground, general ways and means, mentality criteria;- was established, that by the means of using natural (water, air, sun) andhealthful factors, along with unnaturally created (organizing and implementing of thetourist hiking activity, physical exercises, songs, competition, performance, etc.)within pedagogical surroundings at summer recreational camps, we encourageteenagers and form a stable interest in a tourist activity while in syncretism ofknowledge, action and satisfaction, at the same time playing social and educational,cognitive, upgrowth roles;- the following progress is achieved by the actualization of themethodological practice of the tourist means in the terms of educational process atsummer recreational camp and elsewhere, which gives teenagers a stable interest forthis kind of activity;- it's been set up, that the cause of decreasing teenagers' interest in touristactivity lies in the absence of proper motivation, which should be founded on theactualization of the principles of personally-oriented approach, valeological culture ofan individual and social competence.Unstable political, socio-economic status of the state and society brings inteenagers' minds a feeling of protest, nihilism and estrangement, neglectingresponsible attitude towards own health, ability for self-knowledge and self-realization, radical individualism.

Методом ВЕРХ досліджено вплив стресових факторів на стабільність МФ. Методом лазерної дифракції визначено розмір часток МФ безводного і МФ моногідрату, а методом РДП – кристалічну структуру. Показано, що розчинність МФ залежить від його кристалічної структури, а також природи, складу і структури розчинників. Обрано субстанції для розробки МЛЗ. Досліджено густину і молярний об'єм, кінематичну в'язкість і термодинаміку в'язкої течії, а також поверхнево-активні властивості змішаних розчинників вода – ГГ. Обґрунтовано застосування розчинників в МЛЗ. Встановлено вплив структури агрегатів емульгаторів м/в і в/м на реологічні властивості емульсій м/в і в/м. З'ясовано механізм стабілізації емульсій м/в і в/м. Визначено вплив типу емульсії на осмотичну активність ГГ і ПГ. Визначено розподіл і дисперсний стан стероїдних спінових зондів і МФ в емульсіях м/в і в/м. Досліджено динаміку ПЕ МФ на основі емульсій м/в і в/м на двох моделях запалення стопи щурів. Здійснено фармацевтичну розробку і стандартизацію препарату Мометазон крем 0,1 % на основі емульсії м/в, а також двох препаратів на основі емульсій в/м: Молескін® крем 0,1 % і Молескін® мазь 0,1 %, що зареєстровані та впроваджені у виробництво. Обсяги їх продажів в Україні перевищили такі препаратів Елоком® крем 0,1 % і Елоком® мазь 0,1 %.^UThe influence of stress factors on the stability of MF has been investigated by HPLC method. The particle size distribution for MF anhydrous and for MF monohydrate has been determined by laser diffraction method, and their crystalline structures have been identified by the X-ray powder diffraction method. It has been shown that solubility of MF depended on its crystalline structure, as well as on the nature, composition and structure of solvents. The substances have been chosen for the development of semi-solid preparations. The density and molar volume, kinematic viscosity and thermodynamics of viscous flow as well as the surface-active properties of mixed solvents water – HG have been established. The use of solvents in semi-solid preparations has been justified. An influence of the structure of aggregates of o/w and w/o emulsifiers on the rheological properties of o/w and w/o emulsions has been established. The mechanism of stabilization of o/w and w/o emulsions has been found out. The influence of the emulsion type on the osmotic activity of HG and PG is established. The partitioning and dispersion state of steroid spin probes and MF in o/w and w/o emulsions have been identified. The dynamics of anti-inflammatory action of MF with o/w and w/o emulsions as vehicles have been studied using two models of acute paw edema in rats. Pharmaceutical development and standardization of the preparation Mometasone cream 0,1 % with o/w emulsion as vehicle as well as of two preparations Moleskin® cream 0,1 % and Moleskin® ointment 0,1 % with w/o emulsion as vehicle have been performed; these preparations have been registered and implemented into manufacture. Their sales in Ukraine exceeded the sales of the medicinal products Elocom® cream 0,1 % and Elocom® ointment 0,1 %.

Розроблено систему відновлювального лікування хворих з захворюваннями пародонта з використанням лікувальних природних і преформованих фізичних чинників. Для диференційованої терапії 562 досліджених хворих з захворюванням пародонту запропоновано обгрунтовану систему відновлювального лікування з включенням санаторного етапу у разі запальних захворювань пародонта (катаральний гінгівіт і генералізований пародонтит): електрофорезу ксантинолу нікотинату, магнітного поля низької частоти, яке змінюється за часом за законом випадковості, понадвисокочастотних магнітних хвиль, низькоінтенсивного лазерного випромінювання у сполученні з бішофітом, пелоїдотерапією та хлоридно-натрієвими водами. Обгрунтовано застосування змінного пульсуючого магнітного поля низької частоти та зрошень порожнини рота екстрактом слов'янської сульфідної намулової грязі для лікування генералізованого пародонтозу. Доведено, що розроблена система санаторно-курортного лікування хвороб пародонта позитивно впливає на клінічний перебіг захворювання, викликає позитивні зрушення у вивчених патогенетичних ланках захворювання (регіонарну гемодинаміку, протизапальну, знеболювальну, трофікорегенераторну дії), подовжує ремісію, підвищує неспецифічну резистетність у порожнині рота. Запропоновано концепцію, яка враховує адаптогенні можливості фізичних чинників стимулювати механізми саногенезу з захворюваннями пародонту в пацієнтів.

  Скачати повний текст

Викладено результати теоретичних та експериментальних досліджень впливу іонізуючого опромінення на систему пласт - нафта - вода - полімер, фізико-хімічні властивості нових водонабрякаючих полімерних матеріалів типу ПОЛІКАР і технологічних рідин на його основі, процесу підвищення нафтовилучення при частковому підтриманні пластового тиску. Встановлені закономірності дозволили розробити ряд технологій, срямованих на підвищення нафтовилучення, продуктивності, обмеження водоприливу та глушіння свердловин.

  Скачати повний текст

Вперше проведено комплексне дослідження дії магнітного поля на фізико-хімічні властивості водних систем різного типу. Обгрунтовано механізм післядії магнітного поля на водні розчини. Показано, що магнітне поле діє власне на саму воду. Запропоновано єдиний підхід для пояснення сукупності явищ, які супроводжують вплив магнітного поля на воду та водні системи: омагнічену воду слід розглядати як дещо інший, ніж звичайна вода, розчинник, хоч і з близькими до неї властивостями. Розроблено спосіб іонообміного коригування мінерального складу вод для інтенсифікації їх очистки, пом'якшення та знесолення з метою його використання для покращення охорони довкілля. Досліджено вплив магнітного поля на деякі біохімічні реакції, які відбуваються у живих організмах. Зроблено висновок про механізм біологічної активності магнітного поля. Вперше показано, що вплив мікрохвильового випромінювання на перебіг біохімічних реакцій аналогічний дії електромагнітного поля низьких частот та спостерігається за кімнатної температури, що дозволяє пояснити негативну дію електромагнітного поля на організм людини. Показано, що ефект магнітного поля проявляється в тих фізико-хімічних процесах, у перебігу яких домінуюче значення мають водневі зв'язки та дисоціація молекул води. На підставі результатів проведених досліджень пояснено зміни властивостей водних систем, що дає можливість прогнозувати дію магнітного поля під час розробки базових концепцій захисту від неіонізуючого випромінювання. Запропоновано модель механізму дії магнітного поля на воду.

  Скачати повний текст

Досліджено 77 реакцій утворення N-бензоїлокси- та N-ацетилоксипіридинієвих солей та реакцій переносу певних ацильних груп між N-оксидами піридинів. Визначено термодинамічні характеристики реакцій і перехідного стану. Одержано кількісні закономірності, що пов'язують кінетичні та рівноважні параметри. Одержано константи рівноваги 28-ми реакцій переносу п'яти ацильних груп з N-ацилооксипіридинієвих солей на піридин-N-оксиди в ацетонітрилі. Визначено константи швидкості 19-ти реакцій переносу бензоїльної групи з N-бензоїлоксипіридинієвих солей на піридин-N-оксиди та 4-диметиламінопіридин в ацетонітрилі. Досліджено бензоїлювання 4-нітробензонат йону бензоїлхлоридом у разі каталази піридин-N-оксидами у двофазній системі вода - дихлорметан. Установлено, що ефективність каталізу зменшується для солей, що містять погані відхідні групи (високо основні N-оксиди). Розроблено кінетичну схему та запропоновано механізм реакції каталітичного бензоїлювання карбоксилатів за умов інверсійного трансфазного каталізу.

  Скачати повний текст

У наш час все актуальнішою стає проблема поширення ціанобактерій, насамперед представників ряду Nostocales, в поверхневих водах Європи і збільшення кількості випадків цвітіння води за їх участі (Taranu et al. 2015). Як було недавно показано, очікується експансія цієї групи організмів в нові місця проживання із наступною інтеграцією їх в екосистеми, а відтак - порушення стійкості останніх. Це підтверджується, наприклад, збільшенням частоти поширення Raphidiopsis raciborskii за останні десятиліття, особливо в зонах з помірним кліматом (Rzymski et al. 2018). Таке явище можна пояснити високою фенотиповою пластичністю, зміною клімату та антропогенною евтрофікацією (Cirés and Ballot 2016). Цито- та генотоксичні властивості циліндроспермопсину - алкалоїду біосинтезованого певними видами ціанобактерій - широко вивчені на експериментальних моделях in vitro та in vivo. За допомогою кількох незалежних досліджень було по окремо встановлено роль урацилу, гуанідину та гідроксильної групи у його токсичності (Evans and Murphy 2011; Cartmell et al. 2017). У ході пропонованого дослідження з використанням нормальних гепатоцитів коропа в умовах in vitro було перевірено токсичність п'яти синтетичних аналогів циліндроспермопсину, усі з яких містили у своїй структурі урациловий компонент, але віднізнялися комбінаціями інших притаманних йому компонентів та функціональних груп. Усі тестовані аналоги викликали генерацію активних форм оксинену, окиснення ліпідів та фрагментацію ДНК. Найбільше зростання вмісту ТБК-АП та активності каспази-3 (маркера апоптозу) було продемонстровано аналогом, який, подібно до циліндроспермопсину, містить групи гуанідину, гідроксилу та урацилу, але не має його складної трициклічної структури. Зроблені в процесі роботи спостереження підтверджують гіпотезу, що токсичність циліндроспермопсину є результатом взаємодії компонентів урацилу, гуанідину та гідроксильної групи.Відомо, що окремі види ціанобактерій та зелених водоростей виробляють ліпофільні поліметокси-1-алкени, які можуть викликати тератогенні прояви invivo. Зважаючи на недостатній рівень інформації щодо ПМА у Arthospira sp. (комерційно відома як спіруліна) та Chlorella sp., які культивуються для виробництва харчових біодобавок, ми проаналізували рівень біобезпеки харчових добавок на основі хлорели (n = 10) та спіруліни (n = 13), зареєстрованих у ЄС з використанням реакцій молекулярних маркерів Danio rerio (in vivo). Мас-спектрометричний аналіз фракціонованих екстрактів досліджуваних матеріалів не виявив жодних сполук, споріднених з ПМА. Аналізовані зразки не проявляли тератогенної дії, за винятком викривлення хорди, викликаного фракціями двох препаратів на основі хлорели. Разом з тим, проаналізовані біодобавки викликали прояви окисного стресу та цитотоксичності у тканинах печінки даніо, на що вказує підвищений рівень активних форм оксигену, активність каталази, пероксидне окиснення ліпідів та збільшення рівня фрагментації ДНК. Більшість (60 %) фракцій з препаратів на основі хлорели викликали активацію холінестерази у мозку даніо, тоді як вплив 61,5 % фракцій з препаратів на основі спіруліни викликав протилежну реакцію - її пригнічення. Наслідки впливу ліпофільних екстрактів, особливо з препаратві на основі хлорели, на D. rerio були схожими на реакцію у відповідь на вплив екстрактів ціанобактерій, що може свідчити про схожість токсичних метаболітів, продукованих обома групами організмів, чи забруднення біодобавок ціанобактеріями. Застосування до досліджуваних зразків розробленого на основі описаних вище досліджень способу виявлення потенційно токсичних синьо - зелених водоростей (Фальфушинська та Горин, 2019) показало, що при впливі Cl5,7 та Sp 12 відповідь ізольованих клітин тканин коропа Cyprinus carpio можна оцінити як «стрес», а для C16 та Sp2, 6 - «передстресовий стан» (адаптивна реакція на пошкоджуючий вплив). Відтак, незважаючи на те, що проведені нами дослідження підтверджують відсутність у проаналізованих препаратах на основі хлорели та спіруліни тератогенних сполук класу поліметокси-1-алкенів, їх цитотоксичний ефект свідчить про необхідність подальших досліджень з даного напрямку.Ключові слова: ціанобактерії, ціанотоксини, коропові риби, біомаркери, окисний стрес, цитотоксичність, генотоксичність, нейротоксичність.^UNowadays, there is an active spread of cyanobacteria, primarily of the Nostocales order, in the surface waters of Europe and an increase in the number of cases of water blooms with their involvement (Taranu et al. 2015). As recently shown, the Nostocales are expected to expand into new habitats and then integrate into ecosystems, thus disrupting their resilience. This is proven, for example, by the increase in the prevalence of Raphidiopsis raciborskii in recent decades, especially in temperate climates (Rzymski et al. 2018). This phenomenon can be explained by high phenotypic plasticity, climate change and anthropogenic eutrophication (Cirés and Ballot 2016). It is obvious that freshwater reservoirs with a steadily elevated temperature regime provide a favorable environment for the expansion of toxic species of cyanobacteria to new areas with their subsequent spread.Based on the data that the expansion of potentially toxic cyanobacteria began in latitudes with tropical and subtropical climates, we chose for the study reservoirs characterized by elevated temperatures due to geographical location (Kasperivtsi Reservoir and the Seret River below its dam) or operating conditions (Netishyn Reservoir). Phytoplankton analysis showed that cyanobacteria were the dominant fraction in all cases with a more visible predominance in summer . In particular, several potential producers of potent toxins were identified: Raphidiopsisraciborskii, Aphanizomenongracile, Dolichospermumflos-aquae. However, screenings for dissolved or partial cylindrospermopsin, microcystins (-LR, -YR, and -RR), and toxoid were negative.The cyto- and genotoxic properties of cylindrospermopsin, an alkaloid biosynthesized by certain species of cyanobacteria, have been extensively studied in experimental in vitro and in vivo models. Several independent studies have separately identified the role of uracil, guanidine, and the hydroxyl group in CYN toxicity (Evans and Murphy 2011; Cartmell et al. 2017). In the proposed study on a model of normal carp hepatocytes in vitro, the toxicity of five synthetic simplified analogues was tested, all of which contained a uracil component in their structure, but differed in combinations of other components and functional groups inherent in CYN. All tested analogues caused the reactive oxygen species, lipid peroxidation and increased levels of DNA fragmentation/ The greatest increase in TBARS content and activity of caspase-3 (a marker of apoptosis) was demonstrated by an analogue that, like CYN, contains functional groups of guanidine, hydroxyl and uracil, but does not have its complex tricyclic structure. Observations made in the course of this work confirm the hypothesis that the toxicity of CYN is the result of the interaction of the components of uracil, guanidine and the hydroxyl group. Certain species of cyanobacteria and green algae are known to produce lipophilic polymethoxy-1-alkenes, which can cause teratogenicity invivo. Due to the insufficient level of information on PMA in Arthospira sp. (commercially known as spirulina) and Chlorella sp., which are cultivated for the production of food additives, we analyzed the level of biosafety of food additives Chlorella (n = 10) and Spirulina (n = 13) registered in the EU. Mass spectrometric analysis of the fractionated extracts did not reveal any potentially related chemical compounds in the studied materials. The analyzed samples did not show teratogenic effects, except for curvature of the spine caused by fractions of two chlorella drugs. However, the analyzed supplements caused oxidative stress and cytotoxicity in zebrafish liver tissue, as indicated by increased levels of reactive oxygen species, catalase activity, lipid peroxidation and increased levels of DNA fragmentation. The majority (60%) of chlorella fractions caused cholinesterase activation in zebrafish brain, while the effect of 61.5% of spirulina fractions caused the opposite reaction - its suppression. The effects of lipophilic extracts, especially Chlorella, on Danio rerio were similar to the response to cyanobacterial extracts, which may indicate the similarity of toxic metabolites produced by both groups or contamination of bioadditives with blue-green algae. Application to the studied samples of the method of detection of potentially toxic blue- green algae developed on the basis of the studies described above (Falfushynska and Horyn, 2019) showed that for Ch5,7 and Sp 12 the level of biosafety corresponds to the indicator “stress” (acute stress response), and for Ch6 and Sp2, 6 - “pre-stress state” (adaptive response to damage).Therefore, although our studies confirm the absence of teratogenic compounds belonging to the class of polymethoxy-1-alkenes in the Chlorella and Spirulina preparations, their cytotoxic effect attests the necessity of further research.Key words: cyanobacteria, cyanotoxins, carp fish, biomarkers, oxidative stress, cytotoxicity, genotoxicity, neurotoxicity.

На базі системного підходу, з метою удосконалення динамічних властивостей, проведено дослідження виконавчих пристроїв у вигляді струминно-мембранних клапанів, що складаються з вихрового й одномембранного клапанів, призначених для управління потужними потоками рідин і газів. На розроблених адекватних математичних моделях визначено динамічні характеристики кожного з цих елементів і всього агрегату в цілому у взаємодії з пристроями управління. За результатами числового та натурного експериментів розроблено методику розрахунку оптимальних параметрів пристроїв, що забезпечують необхідну швидкодію. Експериментальним шляхом отримано характеристики вихрового клапана на двофазних середовищах "вода - повітря". Струминно-мембранні клапани з удосконаленими динамічними властивостями застосовано в системі дозування розчинів хімікатів у складі струминно-вихрового приводу відсаджувальних машин для збагачення вугілля та руд.

  Скачати повний текст

На підставі узагальнення статистичних даних щодо аварійності магістральних трубопроводів у межах України визначено найтиповіші відмови та причини їх виникнення. Одержано математичний розв'язок за допомогою матриці основних показників екологічної небезпеки для прогнозування масштабів забруднення довкілля у разі відмов нафтопроводів. Вивчено проникність грунтів різного гранулометричного складу під час фільтрації сирої нафти та дизельного палива, формування нафтового забруднення у підземних водах і перекриваючих їх відкладах. Виконано розрахунки інтенсивності витоку газу метану у разі корозійних пошкоджень трубопроводу, користуючись рівняннями термодинаміки тіла зі змінною масою, а для прогнозування динамічних параметрів витоку газу у випадку відмови трубопроводу на повний переріз розроблено математичну модель на базі системи рівнянь руху, нерозривності та енергії. Запропоновано методи їх практичної реалізації. Під час проектування продуктопроводів визначено методичні основи кількісної оцінки ризику. Скореговано концепцію удосконалення технологічного проектування трубопровідного транспорту нафти і газу на енергозбереження.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано й удосконалено технологію грунтового доочищення стічних вод меліоративними засобами внутрішньогрунтового зрошення сільськогосподарських культур. Встановлено, що найбільш перспективними є трубчасті системи зі зволожувачами, виготовленими з поліетиленових перфорованих труб. За результатами досліджень, проведених за лабораторних і польових умов, встановлено оптимальне співвідношення діаметра зволожувача, форми і розмірів водовипускних отворів і відстань між зволожувачами. Вивчено закономірності зміни втрат напору за довжиною зволожувача, визначено необхідний ухил їх закладення для забезпечення рівномірності зволоження грунту, як передумови одержання високої врожайності сільськогосподарських культур та якості грунтового доочищення стічних вод. Удосконалено методику гідравлічного розрахунку зволожувача. Розроблено конструкцію модульної ділянки внутрішньогрунтового зрошення стічними водами. Досліджено умови роботи і встановлено раціональні технологічні параметри біофільтра з плаваючим фільтрувальним завантаженням для попередньої підготовки стічних вод перед подачею до систем внутрішньогрунтового зрошення. Наведено результати хімічних та санітарно-гігієнічних досліджень стічних вод і грунтів на зрошуваних ділянках.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі обґрунтовано удосконалення технології варених ковбасних виробів шляхом використання розробленої білоквмісної функціональної композиції зі збалансованим амінокислотним складом. Шляхом проведення комплексних досліджень основних функціонально-технологічних і структурно-механічних властивостей білкових препаратів рослинного (соєві ізоляти) і тваринного (колагеновмісні білкові препарати) походження вибрали ряд зразків для розроблення білоквмісних функціональних композицій. Вивченням впливу нанокомпозиту пірогенного кремнезему марки «Аеросил А300» на білкові препарати рослинного і тваринного походження підтвердили синергічні взаємодії, що обумовлювали модифікацію їх властивостей. Для розроблення білоквмісних функціональних композицій рекомендоване використання соєвих ізолятів GS 5000, Harbin Hi-Tech та колагеновмісних білкових препаратів отриманих із яловичої (Макси Про) та свинячої (Gitpro 20) шкури, що пов'язано із найефективнішою взаємодією із нанокомпозитом. Науково обґрунтували доцільність створення білоквмісних функціональних композицій, що поєднують у своєму складі білки рослинного і тваринного походження із сумішшю гідроколоїдів. Беручи до уваги високу здатність проявляти гідрофільні і гідрофобні властивості, стабілізувати двохфазні системи вода-жир, здатність до гелеутворення та зафіксоване явище синергізму між компонентами та по відношенню до нанокомпозиту (збільшуються функціональні в середньому на 18 % та реологічні властивості в середньому на 31 %), спираючись на дані по оптимізації вмісту всіх незамінних амінокислот у складі білкової фракції композиції встановили, що для подальшого використання в удосконаленні технології варених ковбасних виробів доцільно вибрати дослідний зразок білоквмісної функціональної композиції №3, який містить колагеновмісні білки, соєвий ізолят, суху молочну сироватку, яєчний альбумін з комплексом гідроколоїдів. Проведено удосконалення технології варених ковбас із використанням обраного зразка білоквмісної функціональної композиції. Визначено вплив даної композиції на модельні м'ясні фарші та готові вироби. Встановлено, що заміна основної сировини білоквмісною функціональною композицією в кількості 30 % дозволяє покращити і збалансувати амінокислотний склад продукту. Збалансування вмісту незамінних амінокислот на рівні рекомендованих значень для споживання забезпечує необхідний рівень засвоюваності амінокислот організмом, про що свідчить показник скорегованої на амінокислотний склад засвоюваності білків (PDCAAS). Встановлено переваги розроблених варених ковбас із внесенням 30 % гідратованої білоквмісної функціональної композиції, що полягала у підвищені досліджених показників порівняно із іншими рецептурами.^UIn the dissertation improvement the technology of cooked sausage products by use the developed functional composition containing protein (FCP) with balanced amino acid composition is substantiated. By carrying out complex studies of the basic functional-technological and structural-mechanical properties of plant (soy isolates) and animal origin protein preparations (collagen-containing protein preparations), a number of samples were selected for the development of protein-containing functional compositions. The study of the influence of nanocomposite pyrogenic silica brand "Aerosil A300" on protein preparations of plant and animal origin confirmed the synergistic interactions that led to the modification of their properties. For the development of functional compositions containing protein, we recommend the use of soy isolates – GS 5000, Harbin Hi-Tech and collagen-containing protein preparations from beef (Maksi Pro) and pig (Gitpro 20) skins, which are associated with the most effective interaction with nanocomposites. The creation of functional compositions containing protein, that combining proteins of plant and animal origin with a mixture of hydrocolloids, was scientifically substantiated. Considering the high hydrophilic and hydrophobic properties, ability to stabilize two-phase water-fat systems, ability to gel formation and the established phenomenon of synergism between components and towards nanocomposites (increasing functional properties by an average of 18% and rheological properties by an average of 31%) the data on optimization of all essential amino acids content in the composition of the protein fraction of the composition determined that for further use in improving the technology of cooked sausage products advisable to choose a prototype of functional composition containing protein - No. 3, that containing collagen-containing proteins, soy isolate, whey powder, egg albumin with a complex of hydrocolloids. Technology of cooked sausages using the selected sample functional composition containing protein was improved. The influence of this composition on model minced meat and finished products is determined. It is established that the replacement of the main raw material with functional composition containing protein in the amount of 30% allows to improve and balance the amino acid composition of the product. Balancing the content of essential amino acids at the level of the recommended values for consumption provides the necessary level of absorption of amino acids by the body, as evidenced by the indicator of the protein digestibility corrected for amino acid score (PDCAAS). The advantages of the developed cooked sausages with the introduction of 30% hydrated functional composition containing protein were established, which was an increase of the investigated parameters in comparison with other recipes.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії галузі знань 18 – «Виробництво та технології» за спеціальністю 181 – «Харчові технології». Сумський національний аграрний університет Міністерства освіти і науки України, Суми, 2023.Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та удосконаленню технології батончиків желейних з використанням меду та кунжутного борошна.Удосконалення продуктів харчування є постійним завданням у галузі харчової промисловості, спрямованим на задоволення зростаючих потреб споживачів щодо якості, смакових властивостей та корисності продуктів. Одним з популярних напрямків удосконалення є розробка нових рецептур та технологій виробництва солодких снеків, зокрема таких як батончики.Метою дисертаційної роботи є удосконалення технології батончиків желейних з використанням меду та борошна кунжутного для отримання нового готового продукту, який не вимагає додавання цукру та може зберігатись протягом тривалого періоду. Водночас, покращується якість продукту, його поживна цінність та ціна, що задовольняє потреби різноманітної аудиторії споживачів, включаючи тих, хто приділяє особливу увагу здоровому способу харчування.У розділі 1 наведено результати аналізу сучасних технологій та перспективи розвитку виробництва батончиків. Розглянуто теоретичні аспекти використання структуроутворювачів в технології корпусів батончиків. Аналіз сучасних технологій та перспектив розвитку виробництва батончиків, підтверджує важливість дослідження полісахаридів як потенційних структуроутворювачів у технології виготовлення батончиків. Також окреслено перспективи використання злаків та фруктів у поєднанні зі структуроутворювачами полісахаридної природи у технології батончиків.У розділі 2 розроблено детальний план аналітичних та експериментальних досліджень, спрямований на розробку та наукове обґрунтування технології виробництва батончиків желейних з використанням меду та борошна кунжутного. В цьому плані були визначені взаємопов'язані етапи аналізу наукових даних, обґрунтування рецептурного складу та технологічного процесу. Визначено предмети та матеріали дослідження. Для оцінки фізико-хімічних, реологічних, органолептичних та мікробіологічних показників було проведено підбір відповідних методів дослідження.У розділі 3 шляхом теоретичних та експериментальних досліджень визначено інноваційні підходи розробки нового продукту, проведено дослідження міцності гідрогелів полісахаридної природи при додаванні гліцерину.Проведено дослідження динамічної в’язкості начинки для виробництва батончиків желейних. Виявлено, що додавання 0,3% гліцерину до розчину на основі агару збільшує його в'язкість шляхом сприяння утворенню більшої кількості міжмолекулярних водневих зв'язків, які взаємодіють з агаром.Крім того, проведено дослідження гідрогелів агару у поєднанні з медом та кунжутним борошном методом диференціально-скануючої калориметрії для виробництва батончиків, а також термогравіметричний аналіз цих гідрогелів.Досліджено ІЧ спектри компонентів батончика желейного з використанням меду та порошку кунжутного Аналіз ІЧ-спектрів під час процесу гелеутворення в бінарному розчиннику вода-гліцерин підтвердив наявність додаткових взаємодій між структуроутворювачем на основі агару та запропонованими рецептурними компонентами, такими як мед і кунжутне борошно.Розділ 4 присвячений детальному обґрунтуванню та розробці рецептурного складу та технологічної схеми для виробництва желейних батончиків з використанням меду та кунжутного борошна, а також вивченню змін показників їх якості під час зберігання. Було проведено аналіз властивостей соняшникового меду та кунжутного борошна з метою визначення їх впливу на характеристики готового продукту. В описі подані особливості технологічного процесу виготовлення желейних батончиків з використанням меду та кунжутного борошна. Результатом є розроблена рецептура та технологічна схема для нового виробу. Також проведений розрахунок харчової, біологічної цінності та показників безпечності нового желейного батончика.У Розділі 5 наведено регресійний аналіз і оптимізація фізико- хімічних властивостей гелевої системи на основі агару для виробництва желейних батончиків.^UThe dissertation on competition of a scientific degree of the doctor of philosophy of branch of knowledge 18 - "Production and technologies" on a specialty 181 - "Food technologies". Sumy National Agrarian University of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Sumy, 2023.The dissertation is devoted to the scientific substantiation and improvement of the technology of jelly bars using honey and sesame flour.Improving food products is a constant task in the food industry, aimed at meeting the growing needs of consumers regarding the quality, taste properties and usefulness of products. One of the popular areas of improvement is the development of new recipes and technologies for the production of sweet snacks, in particular such as bars.The purpose of the dissertation is to improve the technology of jelly bars using honey and sesame flour to obtain a new finished product that does not require the addition of sugar and can be stored for a long time. At the same time, the quality of the product, its nutritional value and the price are improving, which satisfies the needs of a diverse audience of consumers, including those who pay special attention to a healthy way of eating.In the first section, the results of the analysis of modern technologies and the prospects for the development of the production of bars are presented. The theoretical aspects of the use of structure formers in the technology of bar housings are considered. The analysis of modern technologies and prospects for the development of bar production confirms the importance of researching polysaccharides as potential structure formers in bar production technology. The prospects of using cereals and fruits in combination with structure-forming polysaccharides in the technology of bars are also outlined.In the second chapter, a detailed plan of analytical and experimental research is developed, aimed at the development and scientific substantiation of the technology for the production of jelly bars using honey and sesame flour. In this plan, the interrelated stages of the analysis of scientific data, justification of the recipe composition and technological process were defined. The subjects and materials of the research are defined. For the assessment of physicochemical, rheological, organoleptic and microbiological indicators, a selection of appropriate research methods was carried out.In the third chapter, through theoretical and experimental research, innovative approaches to the development of a new product were determined, and a study of the strength of polysaccharide hydrogels with the addition of schlycerin was conducted. A study of the dynamic viscosity of the filling for the production of jelly bars was conducted. It was found that the addition of 0.3% glycerol to the agar-based solution increases its viscosity by promoting the formation of more intermolecular hydrogen bonds that interact with the agar. In addition, a study of agar hydrogels in combination with honey and sesame flour was carried out by the method of differential scanning calorimetry for the production of bars, as well as thermogravimetric analysis of these hydrogels.The IR spectra of the components of the jelly bar using honey and sesame powder were studied. The analysis of IR spectra during the gelation process in the binary solvent water-glycerin confirmed the presence of additional interactions between the agar-based structuring agent and the proposed recipe components, such as honey and sesame flour.The fourth chapter is devoted to the detailed substantiation and development of the recipe composition and technological scheme for the production of jelly bars using honey and sesame flour, as well as the study of changes in their quality indicators during storage. An analysis of the properties of sunflower honey and sesame flour was carried out in order to determine their influence on the characteristics of the finished product. The description presents the features of the technological process of manufacturing jelly bars using honey and sesame flour. The result is a developed recipe and technological scheme for a new product. The nutritional, biological value and safety indicators of the new jelly bar were also calculated.In the fifth chapter, the regression analysis and optimization of the physicochemical properties of the agar-based gel system for the production of jelly bars are presented.

Досліджено проблему удосконалення технічної експлуатації масляних систем суднових дизельних установок шляхом підвищення безпеки й економічної ефективності за допомогою запобігання тривалій роботі суднових двигунів внутрішнього згоряння (СДВЗ) на маслах з підвищеним вологовмістом. Розроблено методи визначення концентрації води в маслі циркуляційних масляних систем (ЦМС) СДВЗ, а також дослідження тепломасообмінних процесів у системах мащення СДВЗ. Запропоновано фізичні та імітаційні моделі масляних систем СДВЗ, а також систему контролю вологовмісту масла в ЦМС СДВЗ. Визначено статисні та динамічні характеристики вологовмісту в системі "масло - вода - повітря", а також особливості роботи ЦМС СДВЗ.

  Скачати повний текст

На АЕС України турбоагрегати різної потужності і часу введення в експлуатацію підключаються в об'єднану оборотну систему охолодження (ОСО) із загальним для всіх водно-хімічним (ВХР) і теплогідравлічним режимами (ТГР) з єдиним складом додаткової води і загальною продувкою без врахування конструктивних особливостей конденсаторів окремих блоків, виготовлених з різних металів. Більше того, останнім часом енергетичні блоки АЕС України часто експлуатують при знижених навантаженнях. Така практика призводить до великих витрат додаткової і продувної води, а також створення ланцюга обставин, які сприяють прискореному формуванню відкладення важкорозчинних солей і окислів металів на окремих конденстаторах, зашламленню елементів ОСО, порушенню цілісності трубок і аварійним присосам охолоджуючої води.Ефективна експлуатація подібних багатоблокових електростанцій вимагає використання індивідуальних ВХР для кожного моноблока ОСО. Робота присвячена актуальній проблемі підвищення надійності та ефективності довгострокової експлуатації обладнання ОСО АЕС з метою підвищення КВВП з урахуванням встановленої потужності, термінів експлуатації блоків, стану конденсаторів і диспетчерського навантаження за рахунок застосування індивідуальних ТГР і ВХР ОСО з індивідуальними кількістю і якістю додаткової і продувної води.Проведено аналіз актуальних науково-технічних підходів до дослідження ВХР існуючих схем ОСО з метою попередження відкладень важкорозчинних солей і корозії металів енергетичного обладнання, які забезпечують тривалу ефективну і надійну роботу теплообмінників. Удосконалено математичну модель розрахунку фізико-хімічного складу циркуляційної води в процесі її упарювання і кондиціонування у вбудованих ВПУ. Створена науково обгрунтована методика структурування окремих блоків з послідовним і паралельним підключенням ОCО енергетичних блоків з індивідуальним ТГР і ВХР з урахуванням фізико-хімічного складу додаткової води. Удосконалені методики розрахунку основних показників ТГР і ВХР для схем з повторним використанням кондиціонованої продувної води на попередньо включеному і/або вбудованому осветлювачах, а також комплексного її використання для приготування живильної води ПГ і теплових мереж після обробки на гібрідних водопідготовчих установках (ГВПУ).Створена двоступенева масштабна модель з автоматичним моніторингом ТГР і ВХР, яка дозволяє відтворювати і підтримувати режими і умови випробування в заданих діапазонах з необхідною точністю і стабільністю протягом встановленого часу і прийнята ДП НАЕК «Енергоатом» для тестування нових ВХР ОСО. Розроблений метод дискретного контролю за ефективністю експлуатації ОСО при автоматичному моніторингу показників ТГР і ВХР і величин інтенсивності відкладень ваговим методом на контрольних зразках з архівуванням показників в базі даних для визначення ефективності ВХР в процесі лабораторних досліджень і промислових випробувань для вод різного солевмісту.Розроблено методику досліджень і пристрій (касету), що дозволяють здійснювати в промислових умовах дискретний аналіз відкладень на теплообмінних поверхнях і корозію металів протягом всієї робочої кампанії ОСО АЕС, ТЕС та ін. в заданий період часу.Розроблено метод диференціації відкладень важкорозчинних солей і окислів металів. Продувна вода являє собою цінну сировину і після її кондиціонування може бути застосована повторно у тих же або в інших циклах станції з більш низькими вимогами до якості живильної води.Продувку з незначним СС і Ку або її частини також можна використовувати для живлення менш навантажених теплогідравлічних циклів енергооб'єктів при переведенні на індивідуальні ВХР окремо структурованих ОСО блоків, що складаються з блокових градирень і конденсаторів.При цьому з'являється можливість в одній ОСО АЕС шляхом зміни якості живильної води, що подається, і величини продувок на окремі структури створити індивідуальні ВХР ОСО цих структур, в залежності від диспетчерського навантаження енергоблоків, а також термінів експлуатації та стану конденсаторів, які входять до структури.Однією з переваг такого структурування блоків є широкі можливості управління індивідуальними ВХР ОСО блоків, спрямованих на підвищення економічності і надійності всієї ОСО АЕС при знижених витратах додаткової води, повторному використанні продувних вод і max Ку циркуляційної води.При тривалій експлуатації всіх блоків енергооб'єкта і короткочасних зменшеннях навантаження за виробничої необхідності виправданий метод розрахунку ВХР комплексних оборотних систем охолодження, що полягає в розрахунковому визначенні іонного складу циркуляційної води і пересичення важкорозчинних солей, інтенсивності відкладень на ТПК в залежності від структурної побудови КОСО, якості додаткової води і величини продувок.Дана методика дозволяє проводити аналіз різних схем структурного з'єднання охолоджувача в блоках КОСО, а також багатоступеневих схем структурного об'єднання блоків КОСО.^UAt Ukrainian NPPs turbines of different capacity and various commissioning dates are connected to the combined circulating cooling system (CCS) with common for all water-chemical (WChR) and thermo-hydraulic regimes (THR) specific with a single composition of additional water and never taking into account the design features of individual units' condensers made of different metals. Moreover, in recent years, power units of Ukrainian NPPs are often operated at low loads.Such a practice leads to high costs of additional and purge water as well as involves the origination of a chain of circumstances that contribute to the accelerated formation of deposits of sparingly soluble salts and metal oxides on individual condensers, with components sludging, breaches in pipes integrity and emergency water suction.Efficient operation of such multi-unit power plants requires the use of individual VHR for each CCS monoblock unit.This research is devoted to the topical problem of increasing the reliability and efficiency of NPP equipment CCS long-term operation in order to increase the installed capacity utilization factor (ICUF) taking into account the installed capacity, service life of units, condensers and dispatching load due to the use of CCS individual THR and WChR as well as the additional and purge water quality.The analysis of existing scientific and technical approaches to the existing CCS WChR research for the purpose of insoluble salts deposits and metals corrosion prevention at the power equipment to provide a continued effective and reliable work of heat exchangers is carried out. The mathematical model for calculating the circulating water physicochemical composition in the process of its evaporation and conditioning in built-in VSU has been improved. A scientifically substantiated method of structuring individual units with serial and parallel power units with individual THR and WChR CCS connection has been created, taking into account the additional water physicochemical composition.Improved are the methods for THR and WChR main indicators calculating for circuits operating the conditioned purge water reiterative use with pre-included and /or embedded water cleansing, as well as such water integrated use for SG feed and heat networks water preparation after treatment on hybrid water treatment plants.Created is a two-stage scale model with THR and WChR automatic monitoring that allows reproducing and maintaining test modes and conditions in the specified ranges with the required accuracy and stability for a set time; that model has been adopted by State Enterprise “National Nuclear Energy Generating Company “Energoatom” for testing new WChR CCS. A method of CCS operation efficiency discrete control with THR and WChR indicators and deposits intensity values automatic monitoring by weight method on control samples with indicators archiving at database to determine WChR efficiency in the process of laboratory researches and industrial tests for water of various saltiness has been developed.Elaborated is the research methodology with designing devices (cassettes), which allow performing, in industrial conditions, a discrete analysis of deposits on heat exchange surfaces and metals corrosion during the entire working campaign of NPPs' and TPPs' CCS, during a given time period. A method for the differentiation of sparingly soluble salts and metals oxides deposits has been developed.The purge water is a valuable raw material and after its conditioning can be reused in the same or in other powerplant's cycles which have lower requirements as to the feed water quality.A purge with a small saltiness and Kу or its part can also be used to feed less loaded thermohydraulic cycles of energy facilities when converting to individual WChR the separately structured CCS units consisting of unit cooling towers and condensers. At that it is possible to arrange individual WChR CCS in a separate NPP's CCS by changing the quality of feed water and purge values for separate structures, depending on the power units control load and the condensers service life and condition.One of the advantages of such unit structuring refers to wide possibilities of individual WChR CCS units control aimed at increasing the entire NPP CCS economy and reliability with reduced additional water consumption, reuse of purge water and circulating water max Kу.When continued operation of all power facility's units and short-term reductions of loading upon production considerations justified is the use of complex circulating cooling systems WChR calculation method that consists in calculating to assess the circulating water ionic structure and supersaturation with sparingly soluble salts, quality of additional water and size of purges. This technique allows the analysis of different schemes for cooler, and water-treatment facilities structural connection at CCCS units, as well as CCCS units structural connection multi-stage schemes.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню задачі запобігання затоплень міських територій з використанням технології «зелених» конструкцій, що є вкрай актуальним в умовах сьогодення для України та світу, зокрема для повоєнної відбудови інфраструктури та будівельних об’єктів. Аналіз літературних джерел показав, що «зелені конструкції» є перспективною технологією управління дощовими стоками.На підставі проведеного аналізу створено концепцію природного управління дощовими стоками на урбанізованих територіях. Концепція визначає місце кожного елемента, що бере участь у збиранні та затриманні дощової води.Для ефективного зменшення потоків дощової води досліджено три моделі «зеленої покрівлі» ZinCo різних систем. «Седумний килим» Florafrain FD25, «Запашні трави» Florafrain FD40 та «Сад на даху» Florafrain FD60 площею 1 м². Перша модель показала найшвидше пропускання води – 1,63 дм³/добу. Друга модель найкраще затримує воду – 0,62 дм³/добу. Тому вона рекомендується для управління дощовими водами.Для повторного використання дощових стоків з «зеленої» покрівлі виконано натурні дослідження стоків з зеленої та неозелененої покрівлі житлового комплексу «Республіка». За всіма показниками вода з «зеленої покрівлі» відповідає стандартам для питної води.Для безпосереднього швидкого і рівномірного збирання дощової води з проїних частин доріг з подальшим її очищенням розроблено інноваційну систему зеленого каналу. Його шари – паркувальна решітка ФЕМ, щебенево-піщана суміш (ЩПC) фракції 0-5 мм, пісок дрібнозернистий природний ρ = 1,63 т/м³, щебінь фракції 10-20 мм, труба ПВХ дренажна перфорована ø 100-200. Експериментальні дослідження каналу виконано шляхом проливання системи водою з розрахунку 8 дм³ на погонний метр. При виливанні води за 10 с рівень води досяг лише 30 мм. Досліди показали, що ці 8 дм³ води на погонний метр канал пропускає за 4 хв. При режимі опадів м. Києва за 2021-2022 р. показник ефективності каналу становить 2,7...4,33. Для Повітрофлотського проспекту м. Києва об’єм дощу 1,28 мм/хв буде поглинуто каналами з обох боків проїзних частини менше ніж за 39 с.«Зелені» місця для паркування мають значний потенціал поглинання дощової води, а крім того, зниження температури – боротьби з ефектом теплового острова. Загальна площа офіційно визнаних місць для паркування Києва сягає 215 925 м². Загальне поглинання води цими паркомісцями становить 6677 м³ дощової води, яка на сьогодні навантажує міську зливову каналізацію.Практичне застосування розроблених рішень показано на прикладі проєкту «зеленої» покрівлі площею 350 м² на головному корпусі Київського національного університету будівництва і архітектури. Було проаналізуємо кількість опадів в м. Київ за 2022 р. Максимальний об’єм опадів у теплий період року 63,1 мм у вересні. Прийнято систему «Запашні трави» від компанії Zin-Co зі спеціально підібраним для цього набору рослин, вологоутримувальними матами і дренажними елементами типу Floradrain® FD40. Площі зелених зон 250 м², що утримують воду, та площі пішохідних зон 100 м² з водопропускним покриттям, звідки вода відводиться.При максимальній зливі за відсутності накопичення води 10 % її не буде утримано і потрапить у дощову каналізацію. Пропонується два варіанти: створити оборотне понаднормове поливання. При цьому вода знову проходитиме субстрат і корені рослин, що має очистити її від мікроорганізмів і утворених хімічних забруднювачів і продовжить строк зберігання в баку. Це потребуватиме насосів.Іншою стратегією є використання води для туалетів на нижчих поверхах, що дозволяє скористатися гідростатичним тиском для самоплину. Два унітази спорожнюють бак за 10,4 доби. Оскільки строк зберігання води в баку без погіршення її якості становить 14 діб, таке рішення є обґрунтованим.Також практичне застосування результатів досліджень показано на прикладі проєкт з встановленням акумулюючих баків для накопичення дощової води з покрівлі у приміщеннях підвального поверху багатоквартирного будинку в житловому комплексі «ФАЙНА ТАУН» в Києві з метою переведення поливального водопроводу на вторинне джерело – стічні води з «зеленої» покрівлі.Проаналізовано показники водолічильних вузлів системи поливу житлового комплексу «ФАЙНА ТАУН» в м. Київ за період 04.2022 р. до 09.2022р. та порівняно з кількістю опадів за аналогічний період для розрахунку об’єму та кількості накопичувальних баків (акумулюючих резервуарів) які необхідні для покриття потреб у воді системи.Показано, що на першу чергу будівництва загальною площею покрівлі 4208 м² достатньо встановити 8 баків по 6 м³. Розроблено систему поливального водопроводу з живленням від накопичувальних баків та центрального водопостачання з пріоритетом за баками.Порівняння з показами лічильника показало можливість заощадити до 90 %, витрат на використання централізованого водопостачання.^UThe dissertation is dedicated to solve the problem of preventing flooding of urban areas using the technology of "green" structures, which is extremely relevant in today’s conditions for Ukraine and the world, in particular for the post-war reconstruction of infrastructure and construction objects.The analysis of literary sources showed that "green constructions" are a promising technology for rainwater management. On the basis of the conducted analysis, the concept of natural management of rainwater run-off in urbanized areas was created. The concept defines the location of each element involved in the collection and retention of rainwater.In order to effectively reduce rainwater flows, three models of ZinCo "green roof" of different systems were investigated. "Sedum Carpet" Florafrain FD25, "Scented Herbs" Florafrain FD40 and "Roof Garden" Florafrain FD60 with an area of ​​1 m². The first model showed the fastest water flow – 1.63 dm³/day. The second model retains water the best – 0.62 dm³/day. Therefore, it is recommended for rainwater management.For the reuse of rainwater run-off from the "green" roof, field studies of run-off from the green and ungreened roofs of the residential complex "Respublika" were performed. By all indicators, the water from the "green roof" meets the standards for drinking water.An innovative system of the green channel has been developed for direct, fast and uniform collection of rainwater from roadways with subsequent cleaning. Its layers are a FEM parking grid, crushed stone-sand mixture fraction 0-5 mm, fine-grained natural sand ρ = 1.63 t/m³, crushed stone fraction 10-20 mm, perforated PVC drainage pipe ø100-200. Experimental studies of the channel were performed by pouring the system with water at the rate of 8 dm³ per linear meter. When pouring water in 10 seconds, the water level reached only 30 mm. Experiments have shown that the channel passes these 8 dm³ of water per linear meter in 4 minutes. With the rainfall regime of the city of Kyiv for 2021-2022, the efficiency index of the channel is 2.7...4.33. For Povitroflotskiy Avenue in Kyiv, a volume of rain of 1.28 mm/min will be absorbed by channels on both sides of the roadway in less than 39 seconds."Green" parking spaces have a significant potential for absorbing rainwater, and in addition, reducing the temperature – combating the heat island effect. The total area of ​​officially recognized parking spaces in Kyiv reaches 215 925 m². The total absorption of water by these parking spaces is 6,677 m³ of rainwater, which currently loads the city's storm sewerage.The practical application of the developed solutions is shown on the example of the "green" roof project with an area of ​​350 m² on the main building of the Kyiv National University of Construction and Architecture. We analysed the amount of precipitation in the city of Kyiv for 2022. The maximum amount of precipitation in the warm period of the year is 63.1 mm in September. The “Fragrant Herbs” system by the Zin-Co company was adopted with a specially selected set of plants, moisture-retaining mats and drainage elements Floradrain® FD40. Areas of green zones of 250 m², which retain water, and areas of pedestrian areas of 100 m² with a permeable coating, from where water is diverted.At maximum rainfall, in the absence of water accumulation, 10 % of it will not be retained and will enter the storm sewerage. Two options are offered: create reversible overtime watering. At the same time, the water will again pass through the substrate and plant roots, which should clean it of microorganisms and formed chemical pollutants and extend the storage period in the tank. This will require pumps.Another strategy is to use water for toilets on lower floors, which allows taking advantage of hydrostatic pressure for self-flow. Two toilets empty the tank in 10.4 days. Since the term of storage of water in the tank without deterioration of its quality is 14 days, such a decision is justified.Also, the practical application of the research results is shown on the example of a project with the installation of storage tanks for the accumulation of rainwater from the roof in the basement of an apartment building in the "Faina Taun" residential complex in Kyiv with the aim of transferring the irrigation water supply to a secondary source – wastewater from the "green" roof .It is shown that for the first stage of construction with a total roof area of ​​4208 m², it’s enough to install 8 tanks of 6 m³. A system of irrigation water supply with power from storage tanks and central water supply with priority by tanks has been developed.A comparison with the readings of the meter showed the possibility of saving up to 90 % of the costs of using centralized water supply.

В роботі вирішене важливе науково практичне завдання підвищення чутливості резонансно діелькометричного методу. Це було досягнуто завдяки розробці та реалізації нових багаточастотних різновидів резонансного діелькометричного методу вимірювання вологості емульсії типу рідкий неполярний діелектрик вода, які враховують паразитні ємності вимірювального генератора та перетворювача. Також запропонована та досліджена математична модель емульсії на основі штучного діелектрика Кока, визначені її області застосування по величині вологості та частоті, визначені її систематичні похибки. Визначені вимоги до засобів реалізації найбільш чутливого запропонованого багаточастотного методу. Запропоновано новий тип вимірюваного перетворювача на основі ступінчастого неоднорідного коаксіального резонатора, визначені його основні характеристики. Проведені експериментальні дослідження вимірювального перетворювача на його основі, результати яких підтвердили можливість реалізації найбільш чутливого багаточастотного методу. Для експериментальних досліджень створені вологоміри середнєчастотного та дуже високочастотного діапазона, розроблена методика експериментальних досліджень. Результати експериментальних вимірювання вологості в рідких неполярних діелектриках досліджень дають змогу зробити висновок що запропоновані підходи дають змогу досягти мети.^UThe important scientific and practical task of increasing the sensitivity of resonance dielectometric method is solved in this work. This was achieved through the development and implementation of new multi-frequency varieties of resonance dielectric method for measuring the humidity of an emulsion type liquid nonpolar dielectric water, which takes into account the parasitic capacitances of the measuring generator and converter. The mathematical model of the emulsion on the basis of artificial Kok insulator was also proposed and studied, its application areas were determined on the basis of moisture and frequency, and its systematic errors were determined. The requirements for the means of implementing the most sensitive multifrequency method are defined. A new type of measured transducer based on a stepwise nonuniform coax resonator is proposed, its main characteristics are determined. Experimental studies of the measuring converter on its basis have been performed, the results of which confirmed the possibility of implementing the most sensitive multifrequency method. For experimental studies moisture meters of the medium frequency and very high frequency range have been created, and the experimental research methodology has been developed. The results of the experimental measurements of moisture in liquid nonpolar dielectrics allow us to conclude that the proposed approaches enable us to achieve the goal.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального науково-практичного завдання підвищення рівня екологічної безпеки дріжджового виробництва шляхом застосування фізико-хімічних способів (електродіаліз, ультразвук, магнітне поле, низькочастотне електромагнітне поле та надвисокочастотне випромінювання) для очищення та знезараження стічних вод. Визначено перелік основних способів очищення виробничих стоків від органічного, мінерального та біологічного забруднення. Встановлено переваги та недоліки цих методів очищення. Детально розглянуто застосування фізико-хімічних технологій очищення стічних вод дріжджового виробництва в Україні та закордоном, визначено характеристики фізико-хімічних способів, галузь та умови їх застосування. Відзначено перспективність застосування електродіалізу, ультразвуку, магнітного поля, низькочастотного електромагнітного поля та надвисокочастотного випромінювання, як способів очищення та знезараження стічних вод дріжджового виробництва. За допомогою фізико-хімічного та мікробіологічного аналізу досліджено фізико-хімічний та мікробіологічний склад стічних вод 3-х ступенів сепарації дріжджів та стічної води загального скиду (дріжджовий завод Київської області). З метою отримання інформації про перебіг процесу очищення проведено експериментальні дослідження на лабораторних установках, за результатами яких встановлено параметри дії фізичних чинників, при яких спостерігається збільшення ефективності процесу очищення та знезараження.При використанні електродіалізу в стічній воді збільшився рівень рН, концентрація вільного хлору, знизилась кольоровість і окиснюваність. Найкраще знезараження стічної води відбулося в анодній зоні при тривалості впливу електродіалізу 20 хвилин.Після очищення ультразвуком з робочою частотою 840 кГц, потужністю 91 Вт, інтенсивністю 0,7 Вт/см2 та тривалістю 12 хвилин ступінь очищення води за фізико-хімічними показниками знаходиться в межах 55 – 79 %, а ступінь знезараження дорівнює 98%.Після дії магнітного поля інтенсивністю магнітної індукції 75 мТл експозицією 10 хвилин відбулося зниження фізико-хімічного показника ХСК на 72 %. Ступінь очищення за іншими показниками знаходиться в межах 30–50 %, а ступінь знезараження мікроорганізмів становить 87 %.Результат дії низькочастотного електромагнітного поля частотою 100 кГц, напругою 5 В впродовж 17 хвилин показав зменшення рівня органічних речовин на 60 %, мінеральних речовин – 73 %, ступінь знезараження складає 76 %.Результати очищення надвисокочастотним випромінюванням з частотою 60 ГГц, довжиною хвилі 270 мм експозицією 24 хвилини свідчать про зниження завислих речовин, хлоридів і сульфатів в межах 72–80 %, ступінь знезараження становить 64 %.Таким чином, використання фізико-хімічних способів очищення стічної води дозволяє отримати високий антимікробний ефект і значне зниження забруднювальних речовин, що сприяє поліпшенню санітарно епідеміологічних показників якості стічних вод. Експериментально підтверджено, що серед усіх досліджених фізико-хімічних способів процес очищення та знезараження стічної води дріжджового виробництва найбільш ефективно пройшов при дії ультразвуку. Наукова новизна роботи полягає у наступному. Вперше теоретично обґрунтовано та експериментально підібрано параметри дії електродіалізу, ультразвуку, змінного магнітного поля, низькочастотного електромагнітного поля та надвисокочастотного випромінювання. Встановлено зниження вмісту забруднювальних речовин та мікроорганізмів в стічних водах за допомогою фізико-хімічних способів до нормативних значень скиду. Отримали подальший розвиток знання щодо впливу електродіалізу, ультразвуку, змінного магнітного поля, низькочастотного електромагнітного поля та надвисокочастотного випромінювання на процес очищення стічних вод дріжджового виробництва в залежності від їх параметрів та тривалості дії. Результати дослідження можуть бути використані для створення промислового технологічного процесу очищення стічних вод дріжджового виробництва.^UThe list of the basic ways of clearing of industrial drains of organic, mineral and biological pollution is defined. The advantages and disadvantages of these cleaning methods are established. The application of physicochemical technologies for wastewater treatment of yeast production in Ukraine and abroad is considered in detail, the characteristics of physicochemical methods, industry and conditions of their application are determined.The prospects of using electrodialysis, ultrasound, magnetic field, low- and ultra-high-frequency radiation as methods of purification and disinfection of yeast production wastewater are noted. Physicochemical and microbiological analysis was used to study the physicochemical and microbiological composition of wastewater of 3 stages of yeast separation and general discharge wastewater (yeast plant of Kyiv region).In order to obtain information about the course of the cleaning process, experimental studies were conducted at laboratory facilities, the results of which established the optimal parameters of the action of physical factors, in which there is an increase in the efficiency of the cleaning and disinfection process.When using electrodialysis in wastewater, the pH level, the concentration of free chlorine increased, the color and oxidation decreased. The best disinfection of wastewater occurred in the anode zone with a duration of exposure to electrodialysis of 20 minutes.After ultrasonic cleaning with an operating frequency of 840 kHz, a power of 91 W, an intensity of 0.7 W / cm2 and a duration of 12 minutes. the degree of water purification by physicochemical parameters is in the range of 55 - 79%, and the degree of disinfection is 98%.After exposure to a magnetic field with a magnetic induction intensity of75 mTl exposure for 10 minutes there was a decrease in the physico-chemical index of COD by 72 %. The degree of purification by other indicators is in the range of 30 - 50%, and the degree of disinfection of microorganisms is 87 %.The result of low-frequency radiation with a frequency of 100 kHz, a voltage amplitude of 5 V for 17 minutes showed a decrease in the level of organic matter by 60 %, mineral matter – 73 %, the degree of disinfection is 76 %.The results of purification by ultrahigh-frequency radiation with a frequency of 60 GHz, a wavelength of 270 mm with an exposure of 24 minutes indicate a decrease in suspended solids, chlorides and sulfates in the range of 72–80 %, the degree of disinfection is 64 %.Thus, the use of physico-chemical methods of wastewater treatment allows to obtain a high antimicrobial effect and a significant reduction in pollutants, which contributes to the improvement of sanitary and epidemiological indicators of wastewater quality.It has been experimentally confirmed that among all the studied physicochemical methods, the process of purification and disinfection of yeast wastewater was most effective under the action of ultrasound, in which the degree of disinfection from microorganisms is 98 % and purification from organic and mineral substances - up to 71 %.The scientific novelty of the work is as follows. For the first time, the optimal parameters of electrodialysis, ultrasound, magnetic field, low-frequency and ultra-high-frequency radiation were theoretically substantiated and experimentally selected. The reduction of the content of pollutants and microorganisms in wastewater by physico-chemical methods to the normative level has been established.Knowledge on the influence of electrodialysis, ultrasound, magnetic field, low-frequency and ultra-high-frequency radiation on the process of wastewater treatment of yeast production depending on their parameters and duration of action was further developed.The result of the research can be used to create an industrial technological process for the purification of waste water from a drip water plant.

Проаналізовано статистичні дані навігаційної аварійності у морських водах України та встановлено залежність між причинно-наслідковими зв'язками та похідними факторів впливу на навігаційну аварійність. Запропоновано для широкого впровадження розроблені алгоритм та методику оцінки точності визначення місця судна у робочій зоні систем навігаційного супроводження суден (СНСС). Узагальнено та структуровано якісні показники функціонування СНСС у зонах підвищеної обережності плавання, способи їх розрахунку для навігаційного супроводження за морськими шляхами у цих зонах. На базі формалізованої оцінки безпеки (FSA) розроблено алгоритми оцінки навігаційної безпеки мореплавства, дослідження якої здійснено для зони української частини Керченської протоки Азовського моря.

  Скачати повний текст