Pelagic larvae of gastropod mollusks of the Black Sea

Translation of: Pelagicheskie lichiniki bruikhonogikh molliuskov Chernogo Moria, In: Akademiia Nauk SSSR, Trudy Sevastopol'skoi Biologicheskoi Stantsii XIII: 92-113, 1960. Evelyn C. Wells, translator; Paul Chanley and Robert Robertson, editors

Влияние топологической структуры целлюлозы на процессы ацетилирования и нитрования

Эфиры целлюлозы активно используются при изготовлении новых полуфабрикатов, препаратов и материалов. Растительное сырье является основным источником для получения производных целлюлозы. Перспективным становится также производство целлюлозы путем микробиологического синтеза. Несмотря на одинаковые пути биосинтеза микрофибрилл, образцы целлюлозы растительного и бактериального происхождения отличаются по ряду структурных особенностей. Цель работы – оценка влияния топологической структуры целлюлозы растительного и бактериального происхождения на процессы ацетилирования и нитрования. В качестве образцов растительной целлюлозы использовали хлопковую и сульфатную целлюлозу. Бактериальную целлюлозу получали в лаборатории с применением смешанного сообщества микроорганизмов в статических условиях на синтетических глюкозных средах. Нитрование целлюлозы проводили смесью концентрированных H2SO4 и HNO3. Содержание азота в полученных образцах определяли ферросульфатным методом. ИК-спектры нитратов целлюлозы регистрировали на инфракрасном фурье-спектрометре Vertex-70 в диапазоне волновых чисел 4000…400 см–1. Ацетилирование целлюлозы осуществляли в среде сверхкритического диоксида углерода в системе сверхкритической флюидной экстракции SFE-5000, Thar Process. В ацетате целлюлозы титриметрически определяли содержание связанной уксусной кислоты, после чего рассчитывали степень замещения. Посредством электронной и атомно-силовой микроскопии визуализированы волокна растительной целлюлозы и фибриллы бактериальной целлюлозы. Выход нитрата из чистой хлопковой целлюлозы составил 160 %, т. е. степень замещения – 2,20. Нитрат целлюлозы, полученный из бактериальной целлюлозы в аналогичных условиях, имел степень замещения 1,96. Предложен новый метод прямого ацетилирования лиофильно высушенных препаратов бактериальной целлюлозы в среде сверхкритического диоксида углерода, что позволяет осуществлять процесс без кислотного катализатора и при пониженном расходе ацетилирующего агента. Ацетилирование растительной сульфатной целлюлозы показало степень замещения 2,40, для бактериальной целлюлозы – выход диацетилцеллюлозы с содержанием ацетильных групп 50 %, что соответствует степени замещения 2,10. Получение эфиров обусловлено как топохимическими особенностями микрофибрилл, так и кристалличностью материала. Для цитирования: Вашукова К.С., Терентьев К.Ю., Чухчин Д.Г., Ивахнов А.Д., Пошина Д.Н. Влияние топологической структуры целлюлозы на процессы ацетилирования и нитрования // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 6. С. 176–189. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-6-176-18

Теплотехнические испытания отопительных котельных при работе на торфяном топливе

Modern development of society and the economy is generally accompanied by abandonment of non-renewable fuels in the system of existing attitudes toward environmental issues and resource conservation. The paper presents the results of complex operational tests of КВм-2.0 water boilers with automatic stoker and КВр-0.4K at heat supply facilities of the Arkhangelsk region under the typical operating conditions on coal, fuel mixtures, and also peat briquettes and sod peat. Experimental work was carried out using modern methods and advanced technical means. Within the framework of the research on the conversion of boilers to peat fuel, balance experiments were carried out; technical, economic and environmental performance indicators were obtained; the selection and analysis of focal residues were carried out, fine solid and soot particles polluted into the environment were studied in detail. The paper presents graphs of changes in gross efficiency, heat loss with exhaust gas, heat loss with incomplete combustion, and concentrations of sulfur and nitrogen oxides during the cycle between loading peat briquettes into the КВр-0.4K boiler, as well as graphs of changes in the heat balance components and gross efficiency all boiler units under investigation. The conversion of heat generating plants to peat fuel combustion makes it possible to achieve a significant reduction in emissions of solid and soot particles without upgrading ash-collecting plants. Complex experimental studies conducted of existing hot water boilers with a nominal heating capacity of 0.4 and 2.0 MW have shown the possibility, as well as the energy-environmental efficiency of burning briquetted and sod peat in the combustion chambers of these heat generating plants.Процесс отказа от невозобновляемых топлив в системе сложившихся отношений к вопросам экологии и ресурсосбережения повсеместно сопровождает развитие общества и экономики. В данной статье представлены результаты комплексных промышленно-эксплуатационных испытаний водогрейных котлов КВм-2,0 с ТШП и КВр-0,4К на объектах теплоснабжения Архангельской области при типичных режимах работы при сжигании угля, топливных смесей, а также брикетированного и кускового торфа. Эксперименты осуществлялись с использованием современных методов и передовых технических средств. В рамках исследований по переводу котлов на торфяное топливо проведены балансовые опыты, получены технико-экономические и экологические показатели работы, выполнены отбор и анализ очаговых остатков, детально изучены мелкодисперсные твердые и сажевые частицы, выбрасываемые в окружающую среду. Приведены графики изменения КПД брутто, потерь теплоты с уходящими газами, химической неполнотой сгорания топлива и концентраций оксидов серы и азота в период между загрузками торфяных брикетов в котел КВр-0,4К, а также графики изменения составляющих теплового баланса и КПД брутто всех исследуемых котельных агрегатов. Перевод теплогенерирующих установок на сжигание торфяного топлива позволяет добиться существенного снижения выбросов твердых и сажевых частиц без модернизации золоулавливающих установок. Комплексные экспериментальные исследования, проведенные на действующих водогрейных котлах номинальной теплопроизводительностью 0,4 и 2,0 МВт, показали возможность, а также энергоэкологическую эффективность сжигания брикетированного и кускового торфа в топочных камерах данных теплогенерирующих установок

Bordered Pit Formation in Cell Walls of Spruce Tracheids

The process of pit formation in plants still has various questions unaddressed and unknown, which opens up many interesting and new research opportunities. The aim of this work was elucidation of the mechanism for the formation of bordered pits of the spruce (Picea abies (L.) Karst.) tracheid with exosomes participation and mechanical deformation of the cell wall. Sample sections were prepared from spruce stem samples after cryomechanical destruction with liquid nitrogen. The study methods included scanning electron microscopy and enzymatic treatment. Enzymatic treatment of the elements of the bordered pit made it possible to clarify the localization of cellulose and pectin. SEM images of intermediate stages of bordered pit formation in the radial and tangential directions were obtained. An asynchronous mechanism of formation of bordered-pit pairs in tracheids is proposed. The formation of the pit pair begins from the side of the initiator cell and is associated with enzymatic hydrolysis of the secondary cell wall and subsequent mechanical deformation of the primary cell walls. Enzymatic hydrolysis of the S1 layer of the secondary cell wall is carried out by exosome-delivered endoglucanases

Features of the Chemical Composition and Structure of Birch Phloem Dioxane Lignin: A Comprehensive Study

Understanding the chemical structure of lignin in the plant phloem contributes to the systematics of lignins of various biological origins, as well as the development of plant biomass valorization. In this study, the structure of the lignin from birch phloem has been characterized using the combination of three analytical techniques, including 2D NMR, Py-GC/MS, and APPI-Orbitrap-HRMS. Due to the specifics of the phloem chemical composition, two lignin preparations were analyzed: a sample obtained as dioxane lignin (DL) by the Pepper’s method and DL obtained after preliminary alkaline hydrolysis of the phloem. The obtained results demonstrated that birch phloem lignin possesses a guaiacyl–syringyl (G-S) nature with a unit ratio of (S/G) 0.7–0.9 and a higher degree of condensation compared to xylem lignin. It was indicated that its macromolecules are constructed from β-aryl ethers followed by phenylcoumaran and resinol structures as well as terminal groups in the form of cinnamic aldehyde and dihydroconiferyl alcohol. The presence of fatty acids and flavonoids removed during alkaline treatment was established. Tandem mass spectrometry made it possible to demonstrate that the polyphenolic components are impurities and are not incorporated into the structure of lignin macromolecules. An important component of phloem lignin is lignin–carbohydrate complexes incorporating xylopyranose moieties

Impact of Coastal Sediments of the Northern Dvina River on Microplastics Inputs to the White and Barents Seas

The Northern Dvina River flowing into the White Sea may be one of the main sources of microplastic (MP) pollution in the Arctic region. The coastal sediments of the Northern Dvina River act as an intermediate link in the transport of microplastics to the areas of the White and Barents Seas. The µFT-IR and Py-GC/MS methods were used to determine that up to 200 particles or 120 mg of MP per kg could accumulate in the coastal sediments of the Northern Dvina River. Coastal sediments tend to accumulate ABS and PS plastic particles with a particle size of around 200 µm. The accumulated microplastics (218 particles or 117 mg per kg of sediment per year) are carried away by strong currents, especially during spring flooding, resulting in pollution of the Barents and White Seas. The obtained data play an important role in assessing the MP pollution of the Arctic region, especially the White and Barents Seas

Impact of Coastal Sediments of the Northern Dvina River on Microplastics Inputs to the White and Barents Seas

The Northern Dvina River flowing into the White Sea may be one of the main sources of microplastic (MP) pollution in the Arctic region. The coastal sediments of the Northern Dvina River act as an intermediate link in the transport of microplastics to the areas of the White and Barents Seas. The µFT-IR and Py-GC/MS methods were used to determine that up to 200 particles or 120 mg of MP per kg could accumulate in the coastal sediments of the Northern Dvina River. Coastal sediments tend to accumulate ABS and PS plastic particles with a particle size of around 200 µm. The accumulated microplastics (218 particles or 117 mg per kg of sediment per year) are carried away by strong currents, especially during spring flooding, resulting in pollution of the Barents and White Seas. The obtained data play an important role in assessing the MP pollution of the Arctic region, especially the White and Barents Seas