STATE OF BOTTOM SEDIMENTS OF THE VORONEZH RESERVOIR IN THE PLACES OF WATER DISCHARGE FROM THE TREATMENT FACILITIES OF THE CITY OF VORONEZH

Рассмотрена проблема загрязнения Воронежского водохранилища в пределах Воронежской городской агломерации, в местах сброса вод с очистных сооружений предприятий левого берега. В работе использованы результаты количественного химического анализа донных отложений, выполненных на базе эколого-аналитической лаборатории факультета географии, геоэкологии и туризма Воронежского госуниверситета, а также данные мониторинга, предоставленных Федеральной службой по надзору в сфере природопользования и Департаментом природных ресурсов и экологии Воронежской области. База данных включает результаты наблюдений с 2000 по 2021 год. По составу осадков прослежена история аккумуляции загрязнителей, выделены проблемные зоны водоема в каждом исследуемом периоде. Выполнен пространственно-временной анализ содержаний загрязняющих веществ, рассчитаны «кларки концентрации» тяжелых металлов, по которым для каждой точки наблюдения в порядке возрастания значения признака построен ранжированный ряд. На основании лабораторных исследований и результатов их статистической обработки с применением корреляционного анализа сделаны выводы о перспективах существования и развития Воронежского водохранилища. Проверены корреляционные связи между «кларками концентрации» и суммой выпавших осадков за календарный и за гидрологический год. По содержаниям сероводорода в различные годы, сделаны выводы о диапазоне колебания концентраций и формировании цикличного процесса. Выделена зона устойчивой деградации водоема. Ее формирование происходит выше и ниже сброса с городских очистных сооружений левого берега города. Результаты многолетних наблюдений за качеством донных отложений указывают на значительную техногенную нагрузку со стороны Воронежской городской агломерации. Недостаточная очистка воды, медленная скорость течения и турбулентность природной воды ускоряет процесс естественного эвтрофирования водоема. The author considers the problem of pollution of the Voronezh water reservoir within the Voronezh urban agglomeration, in places of discharge of water from the treatment facilities of enterprises of the left bank. The paper uses the results of quantitative chemical analysis of bottom sediments performed on the basis of the ecological and analytical laboratory of the Faculty of Geography, Geoecology and Tourism of Voronezh State University, as well as monitoring data provided by the Federal Service for Supervision of Nature Management and the Department of Natural Resources and Ecology of the Voronezh Region. The database includes the results of monitoring from 2000 till 2021. On the basis of the composition of precipitation the author detected the history of accumulation of pollutants; as well she identified problem areas of the water reservoir in every study period. The author performed a spatio-temporal analysis of the contents of pollutants, calculated the "concentration clarkes" of heavy metals, according to which she created an ordered series for each observation point in ascending order of the attribute value. Based on laboratory studies and results of their statistical processing using correlation analysis the author draws some conclusions concerning the prospects for the Voronezh water reservoir existence and development. The correlations between the "concentration clarkes" and the amount of precipitation for the calendar and hydrological year have been verified. Based on the hydrogen sulfide content in different years, the author concludes about the range of concentration fluctuations and the formation of a cyclic process. She identified the zone of stable degradation of the water reservoir. Its formation occurs above and below the discharge from the municipal sewage treatment plants of the left bank of the city. The results of long-term observations of the quality of bottom sediments indicate a significant anthropogenic load on the part of the Voronezh urban agglomeration. Insufficient water purification, slow flow velocity and turbulence of natural water accelerate the process of natural eutrophication of the water reservoir.

MONITORING THERMAL POLLUTION SOURCES IN VORONEZH (RUSSIA) USING REMOTE SENSING DATA

Рассмотрены вопросы мониторинга теплового загрязнения окружающей среды в городах. Представлена методика отбора спектрозональных спутниковых снимков, их обработки и интерпретации полученных результатов. Для оценки городского острова тепла были использованы снимки с космического аппарата Landsat 8 TIRS. На их основе построены карты пространственной структуры острова тепла города Воронежа за летний и зимний периоды. Определены тепловые аномалии и выявлено 11 основных техногенных источников теплового загрязнения в г. Воронеже, установлена их принадлежность к промышленным зонам предприятий, а также к очистным гидротехническим сооружениям. Поверхностные температуры данных источников в среднем были выше фоновых температур приблизительно на 6° зимой и на 15,5° С летом. Синхронно со спутниковой съемкой были проведены наземные контрольные тепловизионные измерения температур основных подстилающих поверхностей в г. Воронеже. Полученные данные показали высокую сходимость космических и наземных измерений, на основании чего сделан вывод о надежности используемых данных дистанционного зондирования Земли в мониторинговых наблюдениях теплового загрязнения городской среды. Результаты работ могут найти применение в городском планировании и медицинской экологии. The study deals with the remote sensing and monitoring of urban heat islands. We present a methodology of multispectral satellite imagery selection and processing. The study bases on the freely available Landsat 8 TIRS data. We used multitemporal thermal band combinations to make maps of the urban heat island of Voronezh (Russia) during summer and winter periods. That let us identify 11 artificial sources of heat in Voronezh. All of them turned out to be allocated within industrial zones of plants and water treatment facilities. Land surface temperatures (LST) of these sources were approximately 6° and 15.5° C above the background temperatures in winter and summer, respectively. To prove the remotely sensed temperatures we conducted ground control measurements of LST of different surface types at the satellite revisit moments. Our results showed a significant correlation between the satellite and ground-based measurements, so the maps we produced in this study should be robust. They are of use in urban planning and medical ecology studies.

MANAGEMENT OF APARTMENT BUILDINGS IN RUSSIA BEYOND BUDGETING

В статье рассматривается 12 принципов Beyond Budgeting, предложенные Дж. Хоупом и Р. Фрейзером, и особенности их применения к управлению многоквартирными домами. Анализируется возможность внедрения Beyond Budgeting не только в управляющих организациях, но и при непосредственном управлении многоквартирными домами и создании товариществ собственников жилья. Результаты внедрения принципов Beyond Budgeting (изменение организационной культуры) анализируются по модели McKinsey 7S. Рекомендации по внедрению Beyond Budgeting даются в рамках теории организационных изменений М. Бира и Н. Нориа. Положительный опыт внедрения принципов Beyond Budgeting в ООО УК «Маяк» позволяет рекомендовать управление за рамками бюджетирования другим организациям, осуществляющих предпринимательскую деятельность по управлению многоквартирными домами в России. The article examines the 12 principles of Beyond Budgeting , proposed by J. Hope and R. Fraser, and the peculiarities of their application to the management of multi-apartment buildings. The possibility of introducing Beyond Budgeting is analyzed not only in management organizations, but also in the direct management of apartment buildings and in creation of a homeowners' association. The results of the implementation of the principles of Beyond Budgeting (change in organizational culture) are analyzed according to the McKinsey 7S model. Recommendations for the implementation of Beyond Budgeting are given in the framework of the theory of organizational change by M. Beer and N. Noria. The positive experience of implementing principles of Beyond Budgeting at OOO Management Company ‘Mayak’ allows us to recommend Beyond Budgeting management to other organizations carrying out entrepreneurial activities in the management of apartment buildings in Russia.

EXPERIMENTAL STUDIES OF CARBON DIOXIDE INTAKE INTO THE ROOM FROM A PERSON ENGAGED IN MENTAL WORK

Умственный труд достаточно разнообразен и характеризуется различной степенью ответственности, монотонности, внимания, уровнем эмоционального напряжения. Для обеспечения комфортных условий пребывания человека на постоянном рабочем месте, необходимо в том числе организовывать системы климатизации. Наиболее перспективными для указанной деятельности, являются персональные системы вентиляции, обеспечивающие качественную воздушную среду в зоне дыхания человека при одновременном снижении капитальных и эксплуатационных затрат по сравнению с традиционными видами систем вентиляции (смешивающая, вытесняющая вентиляция). Однако, при проектировании таких систем следует ориентироваться не на «среднего условного человека», а учитывать индивидуальные особенности работника (возраст, пол и др.), выполняющего конкретный вид умственной деятельности. С целью уточнения фактической величины углекислого газа, выделяемого человеком при определенной умственной работе, проведены натурные экспериментальные исследования, результатом которых является подтверждение характера и динамики изменения углекислого газа в помещении при отсутствии (бездействии) вентиляционных систем (линейная зависимость), а также уточнение величины выделяющейся двуокиси углерода при конкретном виде умственной деятельности (исследовался труд инженера-проектировщика). Intellectual work is quite diverse and is characterized by different degrees of responsibility, monotony, attention, the level of emotional tension. In order to ensure comfortable conditions for a person staying at a permanent workplace among other things it is necessary to arrange climate control systems. The most promising ventilation systems for the above activities are personal ones that provide high-quality air environment in the breathing zone of a person while reducing capital and operating costs compared with traditional types of ventilation systems (mixing, displacement ventilation). However, the design of such systems should be guided not by the "average conditional person" but by the individual characteristics of the worker (age, gender, etc.) performing a particular type of mental activity. In order to clarify the actual value of carbon dioxide emitted by a person doing a particular mental work, we conducted a series of field experimental studies. They resulted in confirmation of the nature and dynamics of changes in carbon dioxide in the room in the absence (inactivity) of ventilation systems (linear dependence). As well we clarified the value of emitted carbon dioxide at a particular type of mental activity (in this article we studied the work of an engineer-designer).

DEVELOPMENT OF ADAPTIVE VENTILATION IN MULTIFUNCTIONAL LARGE-SCALE SPACE OF PUBLIC BUILDINGS

Проанализирована актуальность строительства объектов культурно-массового назначения. Описана целесообразность проектирования многофункциональных трансформируемых помещений для общественных зданий. Приведены достоинства и недостатки применения рециркуляции воздуха как способа энергосбережения. Акцентировано внимание на поддержании чистоты воздуха в помещении и способах борьбы с бактериями и вирусами в приточном воздухе. Предложена схема многозональной общеобменной вентиляции воздуха без рециркуляции с блокированием кондиционеров для взаимозаменяемости с целью обеспечения микроклимата в многофункциональных помещениях общественных зданий. Описана последовательность работы системы вентиляции в теплый и холодный период года. Разработана система рекуперации с промежуточным холодоносителем для теплого периода года. Приведено описание работы установки кондиционирования воздуха. На примере реально существующего объекта выполнено численное исследование режимов работы системы вентиляции с рекуперацией теплоты и холода для трансформируемого помещения. Построен график для определения граничных условий работы рекуператора исходя из соотношения между интенсивностью теплообмена за счёт конвекции и интенсивностью теплообмена за счёт теплопроводности. При различных наружных температурах воздуха и расчетных температурах уходящего воздуха построены графики определения оптимальных параметров температуры воздуха на входе в утилизатор при оптимальных значениях водяного эквивалента . Выявлены и описаны режимы работы кондиционеров с теплоутилизатором в теплый период года, работающих в составе многозональной общеобменной вентиляции воздуха с блокированием кондиционеров для взаимозаменяемости. В ходе численного исследования выявлено, что наибольшая энергоэффективность системы вентиляции с рекуператором будет достигнута при принятии в качестве оптимального значения водяного эквивалента W = 3. We analyzed the relevance of cultural facilities construction. As well, we described the expediency of designing multifunctional transformable spaces for public buildings. Moreover we presented advantages and disadvantages of using air recirculation as a method of energy saving. A special attention is focused on maintaining indoor air clean and on various ways of combatting bacteria and viruses in the intake air. We offered a scheme of multi-zone forced air ventilation without recirculation with blocking air conditioners for interchangeability in order to provide a microclimate in multifunctional spaces of public buildings. We described the sequence of operations in the ventilation system in warm and cold seasons. We also developed a recuperation system with an intermediate refrigerant for warm seasons. The article presents a detailed description of the air conditioning unit operation. We carried out a numerical study of the operating modes of the ventilation system with heat and cold recovery for transformable spaces on the example of a real-existing facility. We show a graph to determine the boundary conditions of the recuperator operation based on the ratio between the intensity of heat transfer due to convection and the intensity of heat transfer due to thermal conductivity. At various outside air temperatures and design temperatures of the outgoing air, we created some graphs for determining the optimal parameters of the air temperature at the inlet to the heat exchanger at the optimal values of the water equivalent. We identified and described several modes of operation of air conditioners with a heat exchanger in warm seasons, operating as part of a multi-zone forced air ventilation with blocking air conditioners for interchangeability. In the course of a numerical study, it was revealed that the highest energy efficiency of a ventilation system with a recuperator could be achieved when the water equivalent value W = 3 is taken as the optimal value.

METHODOLOGICAL APPROACH TO THE ASSESSMENT OF THE HEDGE STRUCTURE IN THE URBAN IMPROVEMENT SYSTEM

Обозначена важность своевременного учета качества и состояния живых изгородей, как многофункционального элемента городского ландшафта. Существующая методика инвентаризации не принимает во внимание распространенные проблемы живых изгородей. Предложена авторская методика, эффективность которой состоит в простоте учета, где фиксируются видимые проблемы структуры изгороди - параметры выпадов, и наглядности полученных расчетных данных, позволяющих сравнительно оценить качество изгородей и выбрать адекватную стратегию по улучшению их состояния. Введено понятие - общая целостность живой изгороди, которая показывает удельную протяженность ненарушенных выпадами участков изгороди, выраженную в процентах. Методика апробирована на 19 объектах общего пользования центрального района города Йошкар-Олы. Выявлены нарушения структуры изгородей: снижение их целостности вследствие наличия выпадов в количестве от 0,2 до 2 шт. /10 пог. м и протяженностью 0,7 до 4,8 пог. м. Различная протяженность выпадов требует различных подходов к их восстановлению. We determined the importance of timely consideration of the quality and condition of hedges as a multifunctional element of the urban landscape. The existing inventory methodology does not take into account the common problems of hedges. The authors’ methodology effectiveness is in the simplicity of accounting, where the visible problems of the hedge structure (gaps parameters) are recorded and the clarity of the calculated data is obtained. That allows us to comparatively assess the quality of hedges and choose an adequate strategy to improve their condition. The concept of general hedge integrity is introduced, which shows the specific length of hedge sections not disturbed by gaps, expressed as a percentage. The method has been tested on 19 public facilities in the central district of Yoshkar-Ola city. Violations of the structure of hedges were revealed: a decrease in their integrity due to the presence of gaps in an amount from 0.2 to 2 pcs. per 10 running meters and with length from 0,7 to 4,8 running meters. Different lengths of gaps require different approaches to their recovery.

STRUCTURAL SOLUTIONS FOR STRENGTHENING DAMAGED STONE ARCH STRUCTURES

Рассмотрены исторические аспекты возникновения каменных арочных конструкций перекрытий, материалы, которые использовались для их возведения в различные исторические периоды, классификация арочных конструкций, а также основные конструктивные решения и технологические аспекты их возведения. Приведены результаты работ, выполненных по определению численных значений геометрических параметров и обследованию технического состояния арочных конструкций зданий старой постройки, расположенных в центральной (исторической) части г. Казани. Приведены результаты исследования работ других авторов по определению наиболее часто встречающихся дефектов и повреждений в арках, а также причины их возникновения. Рассмотрены технические решения различных авторов по усилению арочных конструкций, с использованием различных материалов, в том числе и композитными материалами на основе однонаправленных углеродных волокон. Описана область применения и изложены технические решения, разработанные авторами статьи для усиления арочных конструкций, которые учитывают особенности их конструктивных решений и повреждений. We considered the historical aspects of the emergence of stone arched structures of ceilings, the materials used for their construction in various historical periods, the classification of arched structures, as well as the main design solutions and technological aspects of their construction. We present the results of the work performed to determine the numerical values of geometric parameters and to survey the technical condition of arched structures of old buildings located in the central (historical) part of Kazan. As well we demonstrate the results of a study of the works of other authors to determine the most common defects and damages in arches and the causes of their occurrence. We show the technical solutions of various authors to strengthen arched structures using various materials, including composite materials based on unidirectional carbon fibers. We describe the scope of application and outline the technical solutions developed by the authors of the article for strengthening arched structures that take into account the features of their design solutions and damages.

TECHNICAL AND METHODOLOGICAL JUSTIFICATION OF THE ORGANIZATION OF SELECTIVE COLLECTION OF MUNICIPAL SOLID WASTE IN A RESIDENTIAL DEVELOPMENT

Проведен анализ ситуации, сложившейся при совмещенном вывозе твердых коммунальных отходов (ТКО). В связи с тем, что используемые на сегодняшний день конструкции мусоропроводов не предназначены для селективного (раздельного) сбора ТКО, исследована возможность реновации и модернизации мусоропровода и мусоросборной камеры для селективного сбора ТКО в существующем многоквартирном доме. Авторами предложен вариант модернизации существующей системы сбора мусора, заключающийся в следующем: в мусоросборной камере располагается несколько контейнеров, вместо патрубка и шибера устроена единая конструкция на все контейнеры, оснащенная заслонками, которые открываются для нужного вида отходов при нажатии соответствующей кнопки на блоке управления. Для домов, в которых нет мусоропроводов, рассмотрена возможность организации уличной контейнерной площадки, предназначенной для селективного сбора ТКО. Для вычисления размеров необходимых контейнеров было проведено исследование по определению масс и объемов разных фракций ТКО, приходящихся на одного человека. По результатам исследования был выполнен расчет по подбору размеров контейнеров по всем видам отходов для мусоросборной камеры и для уличной контейнерной площадки, с определением периодичности вывоза ТКО. Разработан алгоритм по селективному сбору ТКО в существующей жилой застройке. We carried out the analysis of the situation with the combined disposal of solid municipal waste (SMW). Due to the fact that the designs of waste chutes used today are not intended for selective (separate) collection of SMW, the article examines the possibility of renovation and modernization of the waste chute and waste collection chamber for selective collection of SMW in the existing apartment buildings. The authors offer a variant of modernization of the waste collection chamber, which consists in the following: in the waste collection chamber there are several containers, instead of a branch pipe and a gate, a single apron is arranged for all containers, equipped with flaps that open for the desired type of waste when the corresponding button is pressed on the control unit. The possibility of organizing street container platform for selective collection of SMW was considered for the apartment buildings which do not have waste chutes. To calculate the size of the required containers, we conducted a study to determine the mass and volume of different SMW fractions per person. According to the results of the study, a calculation was made for the selection of container sizes for all types of waste for the waste collection chamber and for the street container site, with the determination of the frequency of SMW removal. An algorithm for selective collection of SMW in existing residential buildings has been developed.

MODELING OF SOME DYNAMIC CHARACTERISTICS OF TECHNOLOGICAL MACHINES OF THE ROAD-BUILDING COMPLEX

Рассмотрены варианты моделирования управления мобильными технологическими машинами строительного комплекса для различных задач автоматизации рабочих процессов с целью уменьшения выбросов в атмосферу за счет сокращения расхода топлива. Представлены возможные схемы снижения вредных вибрационных воздействий на оператора машины. На основе анализа динамических характеристик в операторной форме и с учетом передаточных функций, рассмотрены требования к подвеске технологической машины, повышающие защиту машиниста от воздействия вибраций при автоматическом управлении рабочими процессами. Приведены функциональные схемы динамических систем, позволяющие учитывать изменение упругих и демпфирующих свойств обрабатываемой поверхности грунта. We considered some variants of modeling control of mobile technological machines of the construction complex for various tasks in automation of work processes in order to reduce emissions into the atmosphere by reducing fuel consumption. We presented as well possible schemes for reducing harmful vibration effects on the machine operator. Being based on the analysis of dynamic characteristics in the operator form and taking into account the transfer functions, we considered the requirements for the suspension of a technological machine. This increases the protection of the driver from the effects of vibrations during automatic control of work processes. Functional schemes of dynamic systems are given, which allows us to take into account changes in the elastic and damping properties of the processed soil surface.

DETERMINATION OF CHEMICAL AND TOXICOLOGICAL CHARACTERISTICS OF WATER QUALITY IN RECREATIONAL AREAS ON THE MATYRA RIVER

В работе приведены и проанализированы данные химических и токсикологических исследований воды р. Матыра Липецкой области. Отмечены превышения допустимых значений по органолептическим показателям, а также по сульфатам, аммоний-иону и нитритам. Кроме того, было проведено определение относительной токсичности с помощью метода, основанного на регистрации изменений оптической плотности культуры водоросли хлорелла ( Chlorella vulgaris ). В результате биотестирования показано, что все пробы воды проявили токсичность, которая проявляется в стимуляции роста культуры хлорелла. Такая стимуляция роста свидетельствует о том, что исследованные пробы содержат легкоусвояемые органические и неорганические соединения. При сравнении полученных значений концентраций с предыдущими исследованиями отмечена отрицательная динамика по всем определяемым загрязняющим веществам, что свидетельствует о снижении качества воды. The paper presents and analyzes the data of chemical and toxicological studies of the water of the Matyra river of the Lipetsk region. Excess of permissible values for organoleptic parameters, as well as for sulfates, ammonium ion and nitrites were noted. In addition, the relative toxicity was determined using a method based on the registration of changes in the optical density of the Chlorella (Chlorella vulgaris) algae culture. The results of the bioassay showed that all water samples demonstrated toxicity, which manifests itself in stimulating the growth of chlorella culture. Such growth stimulation indicates that the samples studied contain easily digestible organic and inorganic compounds. When comparing the obtained concentration values with previous studies, negative dynamics was noted for all identified pollutants, which indicates a decrease in water quality.