EEEP 2/ 2019


СЪДЪРЖАНИЕ

Редакционен коментар

Х. Найденски         3-4

I. МИКРООРГАНИЗМИ И ОКОЛНА СРЕДА

Влияние на микро-околната среда върху динамиката на популация от дрожди

Ж.-И. Троссе, С. Тлиба, А. Ел Ати, Х. Фриха, Е. Могенсен, Д. Кахули, Р. Лакомб, О. Аркуун, С. Диоп, Р. Ледесма-Амаро, И. Бусаада         5-13

II. БИОАВТОМАТИКА И БИОИНФОРМАТИКА

Принос на моделирането за по-добро разби¬ране на микробни екосистеми

Ж. Арман        14-22

Към синтеза и приложението на екстремално управление при процеси на анаеробна биодеградация

М. Ху, Х. Уонг, Я. Тян, Н. Христов, И. Симеонов      23-28

Робастно управление и оценка на състоя¬нията на три-етапен процес на анаеробна биодеградация

С. Семшеддин, Х. Бушареб        29-38

III. ЧОВЕК И БИОСФЕРА

Революционна концепция за преработване на боклука в Кота Купанг, Индонезия

Д. Ривукоре, Ф. Хабаора        39-47

Образователната платформа на проект CABARET (Работен пакет 7)

Б. Рангелов, Ф. Шадия, Ф. Нистаран, М. Хумра, М. Ееман, М. Х. Ибрахим          48-52

IV. КОСМИЧЕСКИ ТЕХНОЛОГИИ И МОНИТОРИНГ НА ОКОЛНА СРЕДА

Оценка и мониторинг на моментното състояние на Дуранкулашкото езеро на базата на спътникови данни от Sentinel 2

И. Иванова, И. Гигова, Т. Спасова, Н. Станкова        53-58

V. ЕКОЛОГИЧНО И УСТОЙЧИВО ЗЕМЕДЕЛИЕ

Посетени прашецодайни растения от мeдо¬носната пчела (Apis mellifera L.)

Ж. Радев          59-66

VI. ЛЕСОБИОЛОГИЯ

Кълняемост на семена от Tanacetum cinerariifolium при различни почвени типове

В. Илинкин          67-74

VII. ЕКОЛОГИЧНИ ФОРУМИ

Шеста международна конференция с Младежка научна сесия „ЕКОЛОГИЧНО ИНЖЕНЕРСТВО И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛ¬НАТА СРЕДА” (ЕИООС'2019)

5-7 юни 2019 г., Бургас         75-78

РЕЗЮМЕТА НА СТАТИИТЕ          79-82



























ВЛИЯНИЕ НА МИКРО-ОКОЛНАТА СРЕДА ВЪРХУ ДИНАМИКАТА НА ПОПУЛАЦИЯ ОТ ДРОЖДИ

Жан-Ив Троссе, Сами Тлиба, Али Ел Ати, Хела Фриха, Естел Могенсен, Джауър Кахули, Робин Лакомб, Оуердия Аркуун, Сет Диоп, Родриго Ледесма-Амаро, Ислям Бусаада

Резюме: Изобилието или недостигът на външни хранителни вещества е метаболитен спусък, особено за силно пролиферативни клетки като бактерии, дрожди, паразити или тумори. В присъствието на кислород клетките обикновено приемат ефективен метаболизъм, за да увеличат добива на енергия при лоша диета. Ако ресурсът на хранителни вещества се увеличи, метаболитен преход от ефективен метаболизъм (дишане) към неефективен метаболизъм (ферментация) отразява принципа на минималните разходи на живите системи за оптимизиране на фитнес. Това е известно като Crabtree / Warburg ефект. Идентифицирането на модел, който описва динамиката на популациите на клетките и състоянието на входящите условия за растеж, са целите на това изследване. Доказателство на принципа е направено с помощта на експерименти за растеж на Crabtree-позитивни дрожди-Saccharomyces при различни условия за наличие на глюкоза в аеробни и микро-аеробни условия. Общ модел на клетъчен растеж, оценяващ метаболитното изместване, е разработен на базата на авторегресивен подход.

Ключови думи: дрожди; популационна динамика; моделиране; идентификация

up

ПРИНОС НА МОДЕЛИРАНЕТО ЗА ПО-ДОБРО РАЗБИРАНЕ НА МИКРОБНИ ЕКОСИСТЕМИ

Жером Арман

Резюме. Настоящата статия има за цел да представи как редица съвременни подходи за моделиране могат да бъдат използвани за по-добро разбиране на динамиката на микробните екосистеми. В първата част се разглежда един важен въпрос - способността на някои екосистеми да проявяват свръхпродуктивност - като се използва подход, основан на модел. Показано е, че класическата теория на конкуренцията не може да обясни този феномен, като по този начин анулира голям клас класически модели, базирани на масовия баланс. Във втората част e показано как могат да се използват нови комбинаторни подходи за намиране на най-добрата комбинация от видове от функционална екосистема с ограничена сложност и по-точно се използват и илюстрират със симулации подходите за класификация, наложени в работата на(Jaillard et al., 2018 ). Изследвана е тяхната робастност по отношение на редица експериментални параметри (изследвани при симулация). За екосистеми с по-голяма сложност, e показваno, че друг вероятностен подход, предложен от (Jaillard et al., 2014), може да бъде полезен.
К
лючови думи: моделиране, микробни екосистеми, микробни взаимодействия, математическа екология, разнообразие, съставяне на съобщество.

up
КЪМ СИНТЕЗА И ПРИЛОЖЕНИЕТО НА ЕКСТРЕМАЛНО УПРАВЛЕНИЕ ПРИ ПРОЦЕСИ НА АНАЕРОБНА БИОДЕГРАДАЦИЯ

Маобо Ху, Хаопинг Уонг, Янг Тян, Николай Христов, Иван Симеонов
Резюме
: Настоящата работа е посветена на оптимизацията на нелинейни системи с използване на екстремално управление без аптриорна информация за модела на системата. Предложен е алгоритъм за екстремално управление с използване на разширен филтър на Калман, позволяващ да се използва пертурбационен сигнал с променлива амплитуда и да се избегнат осцилации в стационарен режим. Предложеният подход дава възможност за получаване на по-точна оценка на градиента и постигане на по-бърза сходимост на алгоритъма. Извършени са симулационни изследвания на приложението на новия алгоритъм за управление на процес на анаеробна биодеградация описан с математически модел от 5-и ред. Качествените показатели на предложения алгоритъм са сравнени със съответните показатели на класическия алгоритъм за екстремално управление.
Ключови думи
: ESC, EKF, steady state oscillation, anaerobic digestion processes
up

РОБАСТНО УПРАВЛЕНИЕ И ОЦЕНКА НА СЪСТОЯНИЯТА НА ТРИ-ЕТАПЕН ПРОЦЕС НА АНАЕРОБНА БИОДЕГРАДАЦИЯ

Самия Семшеддин, Ханане Бушареб

Резюме: Производството на биогаз чрез анаеробна биодеградация (АБД) е много интересно поради различни причини: АБДГР не само произвежда възобновяема енергия, но и улеснява преработването на органични отпадъци, следователно запазва околната среда, допринася за разрешаването на енергийните проблеми в селското стопанство. и агропромишлеността, тя е достъпна за всички, тъй като отпадъците са достъпни навсякъде. Този процес се провежда в биореактор с непрекъснато разбъркване и се описва чрез съществено нелинейни модели, чиито параметри често са неизвестни, като по този начин се изисква робастно управление на процесите за получаване на биогаз. По този начин се предлага синергична техника за робастно управление, за да се подобри времето за установяване при производството на биогаз на базата на симулационн изследвани върху непрекъснат биотехнологичен процес описан чрез тристепенна реакционна схема, моделирана със система от пети ред. Предложен е разширеният наблюдател на Luenberger при синергично управление, за да оценявяа различните концентрации поради високата и недостъпна измервателна апаратура. Целта на статията се състои в управлението на количеството произведен биометан при наблюдение на всички състояния на системата (5 различни популации от комплексното съобщество от бактерии действащи по време на АБД и концентрации на субстрат) чрез измерване само на произведения биогаз. Качествата на мониторинга, регулатора и наблюдателя се оценяват чрез числени симулации, показващи отлични реакции под влияние на управляващия вход.

Ключови думи: биометан, анаеробно разграждане, синергичен контрол, разширен наблюдател на Луенбергер, оценка на състоянието.
up

РЕВОЛЮЦИОННА КОНЦЕПЦИЯ ЗА РАБОТА С БОКЛУКА ОТ KOTA KUPANG, ИНДОНЕЗИЯ
Джефирстсон Ривукоре, Фел
янус Хабаора
Резюме:
Потенциалът за производство на отпадъци ще продължи да нараства заедно с темпа на нарастване на населението и моделите на поведение на човешкия живот. Ако не се работи правилно, това ще окаже въздействие върху промените в отрицателна посока, дължащо се на замърсяване от отпадъци. Кота Купанг е област, която не е добре организирана при управлението на отпадъците. Ето защо са необходими научни изследвания, за да се постигнат максимални промени при обработката на отпадъци в Кота Купанг. Поради тази причина, изследванията са проведени с помощта на описателни методи, след това са анализирани качествено и количествено, като са използвани вторични данни. Това изследване е проведено в продължение на два месеца (ноември-декември 2018 г.), а изготвянето на докладите се извършва по етапи на изследване, а именно събиране на данни, редуциране на данните, представяне на данни и изготвяне на заключения. Резултатите от изследването показват, че при управлението на отпадъците трябва да се извършат фундаментални промени, като се вземат предвид промените в поведението на домакинствата при обработката на боклука, устойчивостта на перспективата за боклук като полезен материал. Тези промени започват от образованието, промени в конвенционалните методи за събиране и обработка  на боклука в офиса за Почистване и Живот на Околната Среда в Кота Купанг. Необходима е революционна перспектива за боклука - от безполезни материали да се достигне до полезни материали за икономиката.
Ключови думи:
революционна концепция, обработка на боклука, Кота Купанг
up
ОБРАЗОВАТЕЛНАТА ПЛАТФОРМА НА ПРОЕКТ CABARET (РАБОТЕН ПАКЕТ 7)
Бойко Рангелов, Фатима Шадия, Фатима Нистаран, Мариам Хумра,Мариам Ееман, Мохамед Хайкал Ибрахим

Резюме: Проектът CABARET (Capacity Building in Asia for Resilience EducaTion) е финансиран от Европейския Съюз по Програмата Еразмус+, с цел да усили регионалното сътрудничество за по-ефективни системи за ранно предупреждение отнасящи се до комплексни бедствия.  Участиците са 14 Европейски и Азиятски университети от девет страни – четири от Европа и пет от Азия. Проектът има продължителност от три години и осъщесвява множество работни срещи, семинари и конференции между участниците. Минно-Геоложкия Университет (МГУ) и Малдивския Национален Университет )МНУ) са актевни ко-водещи на Работен Пакет 7 - „Създаване на инстументи за методологии и подходи към Системите за Ранно предупреждение от комплексни бедсвтени явления и устойчивото им прилагане”. Развитието и достиженията на Работен пакет 7 са девонстрирани, както и изработването на Отворени курсове за обучение насочени към дистанционно образование на студенти и широка публика. Предложена е нова концепция за съдържанието и методиката на обучение с разработваната образоветелна платформа. В заключение са идентифицирани няколко основни насоки за устойчиво развитие:

-       Създаването на двустранно сътрудничество между МГУ и МНУ е в рамките на координацията между тях в рамките на работен пакет 7.

-       Представянето на Проекта включва и образоветелната платформа и основните курсове в нея.

-       Налице са първи резултати от развитието на отворените курсове за студентите от МНУ, като са използвани моделите на Университетите от Филипините – Де Ла Сале и Атенео в Манила.

-       Представена е нова концепция за образователната платформа, включваща както специализирани курсове, така и общообразоветелни такива.

-       Показано е, че международната сътрудничество се явява основен компонент за успешното развитие на проекта CABARET.

Kлючови думи: Образователна платформа, нова концепция, опасности, ранни предупреждения.

up

Оценка и мониторинг на моментното състояние на Дуранкулашкото езеро на базата на спътникови данни от Sentinel 2
Ива Иванова, Илияна  Гигова, Теменужка Спасова, Наталия Станкова

Резюме: Дуранкулашкото езеро е една от най-значимите влажни зони в България и Европа. Включено е в Рамсарската конвенция и е признато за орнитологично важно място от световно значение. Предмет на опазване в рамките на защитената зона е състоянието на природните местообитания и местообитанията на видове,  включително и на естествения за тези местообитания видов състав, характерни видове и условия на средата. Дистанционните методи предоставят възможности за характеризиране и наблюдение на влажната зона в различни мащаби, каквито досега не са извършвани. В настоящето изследване за използвани спътникови мултиспектрални изображения от спътника по програмата Коперник на Европейския съюз, Sentinel 2, за извършването на оценка и мониторинг на моментното състояние на езерото. На базата на тези изображения са извлечени границите на защитената влажна зона.  Направена е индексна класификация на обекта. Използвани са нормализиран разликов вегетационен индекс на растителността (NDVI) за класифициране на обектите в границите на защитената зона. Сателитни данни от Sentinel-2 също са използвани и за прилагане на  моделът на ортогонална трансформация, наречен Tasselled Cap Transformation (TCT). Моделът е ефективен метод за класифициране и анализиране на процесите, свързани с динамиката на промените, засягащи основните компоненти на земната повърхност: почва, вода и растителност. За извършване на настоящето изследване е избран периода пролетта на 2019 г. Резултатите ще покажат успешно картографиране и мониторинг на влажната зона, които ще дадат реална представа за състоянието на езерото и необходимостта от вземане на природозащитни мерки за неговото опазване.

Ключови думи: мониторинг, спътникови данни, влажни зони, местообитания
up

ПОСЕТЕНИ ПРАШЕЦОДАЙНИ РАСТЕНИЯ ОТ МEДОНОСНАТА ПЧЕЛА (APIS MELLIFERA L.)

Жеко Радев

Резюме: Анализът на медоносните растения в областта на пчеларството е много важен за развитието, възпроизводството и продуктивността на пчелните семейства. Познаването на флоралната специализация на Apis mellifera L. е основна точка за добри пчеларски практики. Пчелите са посетили 46 вида медоносни растения от 41 рода и 22 семейства. Медоносните пчели предпочитат да събират полен от 2 до 5-6 растителни вида през всеки един месец. Пчелите събират предимно полен от две или три растения всеки месец.

Селскостопанските видове Brassica napus, както и ливадната флора- Sentaurea solstitialis и Centaurea cyanus са най-посещаваните растения по време на цъфтежа им. Пчелите предпочитат да събират цветен прашец от 16 растения от 46 посетени таксона. Не всички растения в района служат като източник на полени за пчелите. Най-голямо количество събран прашец идва от Brassica napus- 3798.69 g. Посетените култивирани медоносни таксони са около 22%, но около 56.5% от общият събран полен. Около 78% от посетената флора е естествено разпространена, както и около 43.5% от общото количество събран полен.

Ключови думи: медоносна пчела, медоносни растения, полен, прашецоуловители, мелисопалинология, специализация

up

КЪЛНЯЕМОСТ НА СЕМЕНА ОТ TANACETUM CINERARIIFOLIUM ПРИ РАЗЛИЧНИ ПОЧВЕНИ ТИПОВЕ

Владимир Илинкин

Резюме: Tanacetum cinerariifolium (Trevir.) Sch. Bip. е вид с огромно стопанско значение, поради съдържанието на Пиретрини, естествени инсектициди с потенциал на идеално средство за контрол на насекомите. Почвени проби от различни почвени типове (Skeletic Fluvisols, Rendzic Leptosol, Luvic Chernozem, Chromic Luvisols, Dystric-Eutric Cambisol, Pellic Vertisols) са изследвани за определяне физико-химични почвени показатели и за установяване на регресионни зависимости между почвените характеристики и кълняемостта на семената. Четиристотин семена (4х100) са засяти във всеки почвен тип (в саксии) при контролирани условия. Установени са достоверни статистически значими регресии, отрицателни (обемна плътност, пясъчна фракция, усвоил фосфор) и положителни (обща порьозност, прахова и глинеста фракция, pH(H2O), CaCO3, TKN, SOM) с кълняемост на семената. Най-висок процент покълнали семена се наблюдава при Rendzic Leptosol, а най-нисък при Fluvisols.

Ключови думи: Pyrethrum cinerariifolium Trev., Chrysanthemum cinerariifolium Bocc, кълняемост на семена, почва

up