Методические основы экологического мониторинга подводной среды с использованием телеуправляемого необитаемого подводного аппарата тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Букин Илья Олегович

• Букин Илья Олегович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Букин Илья Олегович

Введение

1 Обзор современных методов исследования состояния фитопланктонных сообществ и методов обнаружения нефтяных загрязнений

2 Разработка метода ЛИФ для мониторинга состояния фитопланктонных сообществ

2.1 Метод ЛИФ для измерения концентрации хлорофилла А в морской

воде

2.2 Метод ЛИФ для измерения относительной концентрации РОВ, производимого клетками фитопланктона, в морской воде

2.3 Разработка метода ЛИФ для мониторинга состояния фитопланктонных

сообществ подводных акваторий

Выводы по второй главе

3 Разработка аппаратно-программного комплекса и ТНПА для отработки методики оценки состояния фитопланктонных сообществ подводных акваторий

3.1 Разработка спектрометра ЛИФ для ТНПА обследовательского класса

3.2 Разработка ТНПА обследовательского класса в качестве носителя АПК

для мониторинга подводных акваторий

3.3 Адаптация спектрометра ЛИФ в аппаратно-программный комплекс

ТНПА

3.4 Натурные испытания аппаратно-программного комплекса лазерного

спектрометра

Выводы по третьей главе

4 Разработка методики лазерной индуцированной флуоресценции для измерения концентрации растворённых нефтепродуктов в морской воде

4.1 Экспериментальные исследования особенности структуры спектров

ЛИФ растворённых нефтепродуктов в морской воде

4.2 Калибровка метода ЛИФ при измерении концентрации растворённых нефтепродуктов в морской воде. Определение минимально обнаружимых концентраций растворов нефтепродуктов методом ЛИФ

4.3 Исследование временной изменчивости спектров ЛИФ растворов нефтепродуктов в морской воде

4.4 Разработка элемента искусственного интеллекта для классификации

типов нефтепродуктов, растворённых в морской воде

Выводы по четвертой главе

5 Разработка двухчастотного аппаратно-программного комплекса спектрометра ЛИФ ТНПА для проведения мониторинга загрязнения подводных акваторий растворёнными нефтепродуктами и оценки воздействия загрязнений на состояние фитопланктонных сообществ

5.1 Разработка схемы и принципа работы аппаратно-программного комплекса лазерного спектрометра

5.2 Малогабаритный двухчастотный спектрометр ЛИФ, интегрированный

в ТНПА

5.3 Результаты использования двухчастотного метода ЛИФ для мониторинга загрязнений моря нефтепродуктами и оценки их воздействия на состояние фитопланктонных сообществ

5.4 Проведение натурных испытаний разработанного ЛИФ-спектрометра

Выводы по пятой главе

Заключение

Список литературы

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методические основы экологического мониторинга подводной среды с использованием телеуправляемого необитаемого подводного аппарата»

Актуальность настоящей работы:

В настоящее время в связи с возрастанием негативного воздействия различных природных и антропогенных факторов на морские акватории вопрос их экологической безопасности имеет первостепенное значение. Для наблюдения за состоянием Мирового океана существуют различные способы экологического мониторинга. Наибольшее распространение получили методы биоиндикации, в которых в качестве регистрируемых объектов выступают естественные компоненты экосистемы. Обширные возможности метода биоиндикации обусловлены высокой чувствительностью биологических организмов к изменениям в окружающей среде — климатическим изменениям, изменению светового режима, присутствию загрязнителей, включая растворенные нефтепродукты и т.д.

Особенно чувствительными к представленным факторам являются фотосинтезирующие организмы, наиболее распространенными из которых являются микроводоросли фитопланктона, определяющие общий уровень биологической продуктивности водной среды и, согласно результатам последних исследований, на долю которых приходится выработка порядка 70 % кислорода на планете. Фитопланктон является важнейшим элементом водных экосистем и участвует в формировании качества вод, поскольку свободно парящие в водной толще водоросли осуществляют внутрисистемный процесс фотосинтеза.

Действие различных экологических факторов и антропогенных загрязнений может приводить к изменению концентрации и фотосинтетической активности водорослей, в том числе оказывать токсическое воздействие. Вследствие этого

регистрация продукционных характеристик фитопланктона позволяет оценивать состояние водной среды в целом. Т. о., фитопланктон может служить одним из основных индикаторов чистоты водных акваторий. Так, биотесты одноклеточных водорослей входят в число основных при нормировании качества вод [21].

Содержание в фитопланктоне основного фотосинтетического пигмента фотосинтеза- хлорофилла А - считается универсальным экологофизиологическим показателем, который отражает обилие и фотосинтетическую активность альгоценозов. Исходя из концентрации хлорофилла А, можно определять биопродуктивность фитопланктона, в том числе искусственно выращенного, который используется для создания биотоплива или для изготовления кормов; выявлять токсичность водопроводной воды; а также исследовать взаимодействие микроводорослей и наночастиц.

В свою очередь, особенность воздействия нефтепродуктов на фитопланктонные сообщества является до конца не изученным вопросом, требующим более глубокого изучения. Существующие данные и исследования не дают однозначного ответа и полной картины на степень и характер влияния растворенных углеводородов на различные семейства фитопланктона.

Миссия комплексного экологического мониторинга подводной среды, в случае загрязнения нефтепродуктами, включает в себя решение сразу нескольких задач: детектирование загрязнений, определение их объёма, идентификация типов нефтепродуктов и оценка ущерба, причинённого морской экосистеме.

Процесс определения ущерба, который наносится всей морской экосистеме, является сложным, включает в себя много направлений, и в каждом конкретном случае эти задачи решаются по уже отработанным методикам [30, 15, 29].

Из всего разнообразия используемых практических методов можно выделить метод лазерной индуцированной флуоресценции (ЛИФ), отличающийся высокой эффективностью в связи с чувствительностью, оперативностью, относительной простотой реализации и возможностью проведения измерений в режиме реального времени без разрушительного воздействия на исследуемые организмы. Метод

лазерной индуцированной флуоресценции имеет потенциальную возможность решать все задачи, которые необходимо выполнить для мониторинга нефтяных загрязнений подводных акваторий, включая оценку состояния фитопланктонных сообществ.

Новый подход к мониторингу состояния фитопланктонных сообществ подводных акваторий, представленный в данной работе, основан на использовании метода лазерной индуцированной флуоресценции, который развивается для измерения концентрации хлорофилла А в морской воде [19, 27] и темпов удельного воспроизводства растворённого органического вещества клетками фитопланктона [3, 8]. Две последние характеристики могут использоваться для описания состояния фитопланктонных сообществ.

С другой стороны, метод ЛИФ был применен для детектирования и измерения концентрации растворённых в морской воде нефтепродуктов [58, 57]. Разработка метода ЛИФ для использования на телеуправляемом необитаемом подводном аппарате (ТНПА) позволит решать как задачи мониторинга нефтяных загрязнений подводных акваторий, так и исследовать процессы воздействия загрязнений на состояние фитопланктонных сообществ, поскольку спектр ЛИФ содержит информацию о содержании растворенного органического вещества (РОВ) (включая растворённые нефтепродукты) и о концентрации хлорофилла А.

В работах [59, 4] было показано, что наиболее подходящий диапазон лазерного излучения для измерения концентрации хлорофилла А и РОВ, воспроизводимых клетками фитопланктона, лежит в «зелёной» области спектра. При использовании в методе ЛИФ излучения в этой области оптического спектра флуоресценция хлорофилла А возбуждается более эффективно. В свою очередь для идентификации следов растворенных нефтепродуктов оптимальным источником возбуждения является источник, генерирующий излучение в УФ области спектра.

Таким образом для того, чтобы осуществлять одновременный мониторинг состояния фитопланктонных сообществ и загрязнения морских вод в виде растворённых нефтепродуктов, необходимо использовать возбуждение спектров

ЛИФ двумя длинами волн, одна из которых лежит в УФ области, а другая в зелёной области длин волн. Для реализации двухчастотной методики спектроскопии ЛИФ необходимо провести разработку соответствующего аппаратно-программного комплекса ЛИФ спектрометра для ТНПА. Аппаратно-программный комплекс включает в себя ЛИФ спектрометр (лазерный сенсор) и элементы искусственного интеллекта. Элементы искусственного интеллекта интегрируют лазерный сенсор в систему управления ТНПА и получают необходимые параметры подводной среды из результатов измерения лазерного сенсора для решения задач мониторинга.

Разработка лазерного сенсора с возможностью интеграции его ТНПА обследовательского класса позволит оперативно детектировать загрязнения, определять объёмы загрязнений в растворённом состоянии и типы нефтепродуктов. Это даёт возможность осуществить новый подход к оценке воздействия на окружающую среду, включая оценку состояния фитопланктонных сообществ, изменяющихся в процессе загрязнения их среды обитания нефтепродуктами.

Таким образом, разработка метода ЛИФ и аппаратно-программного комплекса (АПК) лазерного спектрометра, интеграция АПК в ТНПА в целях оперативного мониторинга подводной среды являются актуальными для практических задач детектирования нефтяных загрязнений, определения объёмов загрязнения, идентификации сортов нефтепродуктов, фундаментальных исследований воздействия процессов загрязнения на состояние фитопланктонных сообществ.

Цели и задачи настоящей работы:

Целью работы является разработка методологической основы экологического мониторинга подводных сред с использованием метода лазерной индуцированной флуоресценции, адаптированного к использованию на ТНПА.

Для её достижения сформулированы следующие задачи: 1. Адаптировать методику ЛИФ для регистрации спектров растворённых в морской воде нефтепродуктов, провести калибровку метода для определения их типа и концентрации.

2. Адаптировать метод ЛИФ для оценки состояния фитопланктонных сообществ путём измерения концентрации хлорофилла А и удельного воспроизводства растворённого органического вещества (РОВ) для мониторинга последствий загрязнения подводных акваторий растворёнными нефтепродуктами.

3. Интегрировать методику ЛИФ для решения задач комплексного экологического мониторинга подводных акваторий с использованием ТНПА.

4. Разработать и провести испытания АПК погружного ЛИФ спектрометра с двухчастотным возбуждением в целях решения комплексной задачи мониторинга загрязнения акваторий нефтепродуктами и оценки состояния фотосинтезирующего аппарата клеток фитопланктона.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые проведены экспериментальные исследования спектров ЛИФ растворённых в морской воде нефтепродуктов и получены значения минимально обнаружимых концентраций (МОК) основных типов судового топлива.

2. Установлены условия, при которых возможно проводить регистрацию сигнала флуоресценции нефтепродуктов на фоне сигнала от растворённого органического вещества естественного происхождения.

3. Впервые реализован АПК, позволяющий одновременно решать задачи мониторинга растворённых в морской воде нефтепродуктов и проводить оценки изменения состояния фитопланктонных сообществ, которое вызвано загрязнением подводных акваторий нефтепродуктами.

4. Обоснована перспектива интеграции двухчастотного спектрометра ЛИФ на ТНПА как оперативного инструмента оценки эффективности применения физико-химических средств реагирования при ликвидации разливов нефти и их потенциального воздействия на состояние фитопланктонных сообществ.

Научная значимость работы определяется результатами, позволяющими проводить исследование подводных акваторий новыми методами с использованием лазерных сенсоров. Разработка методики и технических средств обеспечивает оперативные исследования in situ, в реальном масштабе и времени, тех изменений фотосинтезирующего аппарата клеток фитопланктона, которые происходят в результате воздействия на них растворённых нефтепродуктов.

Практическая значимость обусловлена возможностью использования разработанного интегрированного АПК для осуществления экологического мониторинга морских вод производственных предприятий, оперирующих нефтью и нефтепродуктами. Полученные автором новые результаты диагностики растворённых нефтепродуктов использованы для контроля сброса льяльных вод с судов в зонах действия портовых акваторий Владивостока. Возможность регистрации спектров ЛИФ от углеводородов нефти, содержащихся в морской воде в малых концентрациях, позволяет осуществлять диагностику подводных нефтепроводов и регистрировать процессы загрязнения на ранних стадиях.

Материалы диссертационного исследования используются в учебных курсах Дальневосточного федерального университета и МГУ им. адм. Г.И. Невельского для подготовки студентов по направлениям 20.03.01 и 20.04.01 Техносферная безопасность при реализации дисциплин «Техника защиты среды обитания», «Мониторинг окружающей среды», «Источники загрязнения среды обитания и оценка воздействия на окружающую среду».

Апробация результатов работы:

Результаты работы докладывались на семинарах и конференциях, были опубликованы в трудах 11 конференций:

1. Задачи и цели учебно-тренажёрного центра по подготовке операторов подводных аппаратов // Сборник докладов 58-й международной молодёжной научно-технической конференции «Молодёжь-Наука-Инновации». - Владивосток, 2010. - С.120-124;

2. Опыт разработки и перспективы использования малогабаритного телеуправляемого подводного аппарата «МАКС-300» // Сборник докладов 59-й международной молодёжной научно-технической конференции «Молодёжь-Наука-Инновации». - Владивосток, 2011. - С.191-196;

3. Испытания ТНПА «МАКС-300» // Сборник докладов 60-ой международной молодёжной научно-технической конференции «Молодёжь-Наука-Инновации». -Владивосток, 2012. - С.208-209;

4. Телеуправляемые необитаемые подводные аппараты, перспективы и опыт использования на морском транспорте // Сборник докладов 61 -й международной молодёжной конференции «Молодёжь-Наука-Инновации». - Владивосток, 2013. -С.7-9;

5. Лазерный спектрометр для измерения лазерной индуцированной флуоресценции спектров с телеуправляемого необитаемого подводного аппарата // Сборник докладов XIX Международного симпозиума. Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы. - Барнаул, 2013. - С. 52-54;

6. Разработка лазерных технологий исследования океана для телеуправляемого необитаемого подводного аппарата. // Труды IX международной конференции «Актуальные проблемы науки». - Прага, 2013. - С.61-63;

7. Разработка и испытание аппаратно-программного комплекса ТНПА с лазерным спектрометром в Арктике // Тезисы молодёжной научно-практической конференции первого Арктического Дальневосточного плавучего университета. -Владивосток, 2013. - С.2-5;

8. XXIV Международный симпозиум «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» 2-5 июля 2018 года «Определение минимальных пределов обнаружения и исследование особенностей формирования спектров флуоресценции лёгких и тяжёлых фракций нефтепродуктов в зависимости от временных параметров лазерного излучения»;

9. XXV Международный симпозиум «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» 30 июня - 5 июля 2019 года, Новосибирск, доклад «Аппаратно-

программный комплекс для мониторинга нефтяных загрязнений морских акваторий»;

10. XXVI Международный симпозиум «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» (6-10 июля 2020, Москва), доклад «Новые приложения дистанционного зондирования для мониторинга нефтяных загрязнений с использованием БПЛА»;

11. XXVII Международный симпозиум «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» (4-8 июля 2022, Томск), доклад «Разработка лазерной сенсорики ТНПА для экологического мониторинга подводной среды».

Результаты работы были использованы при выполнении следующих проектов:

- Проект № 8240 «Разработка новых технологий для арктической океанотехники» Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (2012-2013 гг.)

- Проект № 8237 «Разработка отечественных ТНПА для обследования акваторий и обеспечения безопасности судоходства в Арктическом регионе с использованием новейших лазерных технологий» Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России (2011-2013 гг.).

- Проект РФФИ № 14-02-31221 мол_а «Исследование взаимодействия лазерного излучения с веществом и биологическими объектами в целях создания новых технических средств исследования подводной среды» Российский фонд фундаментальных исследований (2014-2015 гг.).

- Грант РНФ № 14-19-00589 «Разработка новых методов исследования и робототехнических комплексов для обеспечения безопасности судоходства, проведения оперативного мониторинга морских акваторий и подводной среды в Арктике», 2014-2016.

- Грант РФФИ № 14-02-31221 «Исследование взаимодействия лазерного излучения с веществом и биологическими объектами в целях создания новых технических средств исследования подводной среды».

- Грант «УМНИК» в рамках фонда содействия инновациям «Разработка элемента лазерной сенсорики подводной робототехники для мониторинга органических соединений, находящихся в различных формах в подводных средах, и измерения их концентраций».

- Госзадание 2020-2022 г.г. - НИОКР «Разработка цифрового тренажёра для подготовки кадров морской отрасли с использованием мультиагентной системы морских роботов», регистрационный номер 1/7 - 37-01.

Достоверность полученных результатов обусловлена:

- использованием современного высокотехнологичного оборудования и методическим контролем регистрации и обработки спектральных данных. Применяемые в работе датчики и приборы стандартизированы и прошли международную сертификацию, а их внутренняя погрешность не выходит за рамки технической документации, обеспечивая точность полученных результатов.

- статистикой экспериментальных данных, которая подтверждает воспроизводимость результатов, а полученные измерения согласуются с результатами других авторов и не противоречат им.

- результатами испытаний отдельных модулей информационно-измерительного комплекса в натурных условиях, включая арктические акватории.

Публикации и личный вклад автора:

По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ (см. список работ, приведённый ниже), из них 1 4 статей в журналах из перечня ВАК РФ, 2 раздела в 2 коллективных монографиях, получено 4 патента на полезную модель. Опубликованы тезисы докладов в трудах 11 конференций [см. предыдущий раздел].

Публикации по результатам работы, опубликованные в журналах из перечня ВАК:

1. Салюк П.А, Майор А.Ю., Буланов В.А., Корсков И.В., Букин И.О., Буланов А.В., Ляхов Д.Г., Бубновский А.Ю Возможность дистанционного обнаружения повышенных концентраций метана в морской воде с использованием методов

оптической спектроскопии на подводных телеуправляемых аппаратах / П.А Салюк, А.Ю. Майор, В.А. Буланов, И.В. Корсков, И.О. Букин, А.В. Буланов, Д.Г. Ляхов, А.Ю Бубновский // Подводные исследования и робототехника. - 2011. - № 2/12 -С.43-50;

2. Бауло Е.Н., Букин И.О., Майор А.Ю., Салюк П.А. Разработка лазерных технологий для расширения возможностей подводных аппаратов обследовательского класса для работы в арктических условиях / Е.Н. Бауло, И.О. Букин, А.Ю. Майор, П.А. Салюк // Морские интеллектуальные технологии. - 2013. - № 1/13, С.38-41;

3. Бауло Е.Н., Букин И.О., Дорошенков И.М., Майор А.Ю., Салюк П.А. Телеуправляемый подводный комплекс для исследования биооптических параметров морской воды / Е.Н. Бауло, И.О. Букин, И.М. Дорошенков, Майор А.Ю., Салюк П.А. // Оптика атмосферы и океана. - 2014. - Т.27. - №03. - С.262-265;

4. Букин О.А., Буров Д.В., Майор А.Ю., Букин И.О., Прощенко Д.Ю., Мун С.А., Михайлов Д.Н., Кушнерик А.А., Салюк П.А. Информационно-измерительная система для проведения исследования подводных сред, обеспечения безопасности судоходства и экологической безопасности с использованием малогабаритного телеуправляемого необитаемого аппарата / О.А. Букин, Д.В. Буров, А.Ю. Майор, И.О. Букин, Д.Ю. Прощенко, С.А. Мун, Д.Н. Михайлов, А.А. Кушнерик, П.А. Салюк // Морские интеллектуальные технологии. - 2015. - Т.1. - №3. - С.120-126.

5. Bukin O.A., Proschenko D.Yu., Chekhlenok A.A., Golik S.S., Bukin I.O., Mayor A.Yu., & Yurchik V.F. Laser Spectroscopic Sensors for the Development of Anthropomorphic Robot Sensitivity / O.A. Bukin, D.Yu. Proschenko, A.A. Chekhlenok, S.S. Golik, I.O. Bukin, A.Yu. Mayor, V.F. Yurchik // Sensors, - 2018. - №18(6). -P.1680. - impact factor 3.576, Q1 JCR;

6. Bukin O.A., Mayor A.Y., Proschenko D.Y., Bukin I.O., Bolotov V.V., Chekhlenok A.A., Mun S.A. Laser spectroscopy methods in the development of laser sensor elements for underwater robotics. / O.A. Bukin, A.Y. Mayor, D.Y. Proschenko, I.O. Bukin, V.V.

Bolotov, A.A. Chekhlenok, S.A. Mun // Atmospheric and Oceanic Optics. - 2017. -№30(5). - Р.420-425;

7. Букин О.А., Майор А.Ю., Прощенко Д.Ю., Букин И.О., Мун С.А., Ляхов Д.Г., Чехленок А.А., Болотов В.В., Буров Д.В. Элементы лазерной сенсорики в подводной робототехнике / О. А. Букин, А.Ю. Майор, Д.Ю. Прощенко, И.О. Букин,

C.А. Мун, Д.Г. Ляхов, А.А. Чехленок, В.В. Болотов, Д.В. Буров // Подводные исследования и робототехника. - 2017. - Т.1. - №23. - С.23-30;

8. Bukin O.A., Proschenko D.Y., Chekhlenok A.A., Bukin I.O., Korovetskiy D.A., Golik S.S., Nadezhkin A.V. Hardware and software complex for monitoring oil pollution of sea aquatories / O.A. Bukin, D.Y. Proschenko, A.A. Chekhlenok, I.O. Bukin, D.A. Korovetskiy, S.S. Golik, A.V. Nadezhkin // 25th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. - International Society for Optics and Photonics, 2019. - Т.11208. - C.112084Q;

9. Bukin O., Proschenko D., Alexey C., Korovetskiy D., Bukin I., Yurchik V., Sokolova I., Nadezhkin A. New Solutions of Laser-Induced Fluorescence for Oil Pollution Monitoring at Sea / O. Bukin, D. Proschenko, C. Alexey, D. Korovetskiy, I. Bukin, V. Yurchik, I. Sokolova, A. Nadezhkin // Photonics. - 2020. - №7. - С.36;

10. Bukin O.A., Proschenko D.Y., Chekhlenok A.A., Korovetskiy D.A., Bukin I.O., Yurchik V.F., Golik S.S., Mayor A.Y. New remote sensing applications for marine monitoring of oil pollution using UAV / O.A. Bukin, D.Y. Proschenko, A.A. Chekhlenok,

D.A. Korovetskiy, I.O. Bukin, V.F. Yurchik, S.S. Golik, A.Y. Mayor // International Society for Optics and Photonics. - 2020. - Т.11560. - C.115604A;

11. Bukin O., Proschenko D., Korovetskiy D., Chekhlenok A., Yurchik V., Bukin I. Development of the Artificial Intelligence and Optical Sensing Methods for Oil Pollution Monitoring of the Sea by Drones / O. Bukin, D. Proschenko, D. Korovetskiy, A. Chekhlenok, V. Yurchik, I. Bukin // Applied Sciences. - 2021. - Т.11. - №8. - С.3642;

12. Bukin I., Lyakhov D. Laser induced fluorescence possibilities to detect methane elevated concentrations in the seawater / Ilia Bukin, Dmitry Lyakhov // Atmosphere Aerosol, Phytoplankton and its Influence on Climate Forming in the Pacific Ocean:

Measurement New Methods. - Cambridge Scholar Publishing, 2011. - Newcastle upon Tyne. - P.95;

13. Глава в электронной книге Prime archive in Applied Science, Vide Leaf -digital book publishing, Hiderabad, India, 2022, Development of the Artificial Intelligence and Optical Sensing Methods for Oil Pollution Monitoring of the Sea by Drones. - Режим доступа: https://videleaf.com/development-of-the-artificial-intelligence-and-optical-sensing-methods-for-oil-pollution-monitoring-of-the-sea-by-drones/

14. Прощенко Д.Ю., Букин И.О. Разработка метода лазерной спектроскопии и аппаратно-программного комплекса для экологического мониторинга подводных акваторий c использованием телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. - 2022. - Т. 30. - №4. - C. 544-560.

Патенты на способ и полезную модель:

15. Патент на полезную модель «Устройство для отбора проб», номер патента: 111911, дата публикации: 27.12.2011, дата подачи заявки: 07.06.2011, заявка 2011122960/05. Авторы: И. О. Букин, Д. Г. Ляхов.

16. Патент на полезную модель «Лазерный флуориметр для исследования подводной среды», номер патента: 157814, дата публикации: 10.12.2015, дата подачи заявки: 12.01.2015, заявка 2015100479/28(000757). Авторы: Майор А. Ю., И. О. Букин, Салюк П. А.

17. Патент на способ «Способ подводной связи» дата подачи заявки 24.10.2015, заявка № 2015155813 авторы: Букин О. А., Прощенко Д. Ю., Букин И. О., Буров Д. В., Матецкий В. Т.

18. Патент на способ «Способ подводного спектрального анализа морской воды и донных пород»: номер патента: RU 2719637 C1, 21.04.2020. Заявка №2 2019121601 от 09.07.2019. Авторы: Букин О. А., Прощенко Д. Ю., Букин И. О., Буров Д. В., Матецкий В. Т., Чехленок А. А.

Автор проводил лабораторные и натурные эксперименты по разработке метода лазерной индуцированной флуоресценции в целях регистрации углеводородов нефти в морской воде. Осуществлял забор и подготовку проб к измерениям, проводил измерения спектров ЛИФ на лабораторной установке. Автор участвовал в проведении измерений ЛИФ спектров в различных районах Мирового океана и отработке метода ЛИФ для мониторинга состояния фитопланктонных сообществ в 2003 - 2004 г.г. во время кругосветной экспедиции на ПУС «Надежда».

Разрабатывал макет модуля лазерного спектрометра, предназначенного для использования на ТНПА «МАКС-300». Проводил расчёты технических параметров основных элементов, входящих в состав лазерного спектрометра (лазера и блока питания лазера, полихроматора, световода, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) и ПЗС камеры), из условий возможности их использования на ТНПА обследовательского класса и, с другой стороны, для обеспечения уверенной регистрации спектров ЛИФ исследуемых подводных объектов (РОВ, углеводородов нефти, хлорофилла А, сигнала комбинационного рассеяния от морской воды).

Автор участвовал в разработке технического задания на ТНПА «МАКС-300», в части обеспечения характеристик ТНПА, необходимых для проведения работ по обследованию корпусов судов и для работы аппаратно -программного комплекса лазерного спектрометра. Рассчитывались следующие параметры:

- гидродинамические параметры ТНПА: плавучесть аппарата, увеличение нагрузки на двигатели, формы аппарата и погружного модуля лазерного спектрометра;

- энергообеспечение ТНПА и погружного модуля лазерного спектрометра;

- схема информационных потоков ТНПА и аппаратно-программного комплекса лазерного спектрометра.

Автор проводил испытания ТНПА в морских условиях в двух морских экспедициях в 2012 г. на ПУС «Надежда» в Восточно -Китайском море и в 2013 году на УПС «Профессор Хлюстин» в Арктике. Непосредственно руководил

работами по проведению погружений и испытаний ТНПА. Разрабатывал методики обследования подводных частей корпуса судов и выполнил обследование корпуса УПС «Профессор Хлюстин» после прохода ледовых полей в арктической экспедиции 2013 года, а также корпуса ПУС «Надежда» перед постановкой в док для проведения ремонта.

Автор разработал методики для проведения практических занятий по подготовке операторов телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов в рамках международного сертифицированного центра по подводной океанотехнике 1МСА и проводил теоретические и практические занятия.

Участвовал в разработке двухчастотного спектрометра ЛИФ для ТНПА РБ -600D, выполнял расчёты параметров спектрометра и практическую адаптацию на корпус ТНПА.

Участвовал в написании всех статей и свидетельства на изобретение, готовил материалы для докладов на конференции и лично представлял некоторые из них.

Положения, выносимые на защиту:

1. Полученные значения минимально обнаружимых концентраций нефтепродуктов в морской воде, которые обеспечивает метод ЛИФ с возбуждением флуоресценции излучением с длиной волны 280 нм, позволяют использовать его для оценки степени загрязнённости акватории растворёнными нефтепродуктами.

2. Адаптированный для использования на ТНПА обследовательского класса метод ЛИФ с возбуждением на длине волны 532 нм позволяет выполнять оценку изменения состояния фитопланктонных сообществ под воздействием загрязнения подводных акваторий нефтепродуктами.

3. Двухчастотный спектрометр ЛИФ с возбуждением флуоресценции морской воды на длинах волн 278 нм и 532 нм, интегрированный на ТНПА обследовательского класса, обеспечивает выполнение одновременного мониторинга состояния фитопланктонных сообществ и загрязнения подводной

среды растворёнными нефтепродуктами, что позволяет решать задачи оперативного экологического мониторинга морских экосистем.

1 Обзор современных методов исследования состояния фитопланктонных сообществ и методов обнаружения нефтяных загрязнений

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Букин Илья Олегович, 2023 год

Список литературы

1. Аброськин А.Г., Нольде С.Е., Фадеев В.В. Чубаров В.В. Определение концентрации эмульгировано-растворённых в воде нефтей методом лазерной флуориметрии / А.Г. Аброськин, С.Е. Нольде, В.В. Фадеев, В.В. Чубаров // ДАН СССР. - Т.299. - №2. - С.351-354;

2. Алифирова Е. При поддержке Газпром нефти разработан первый отечественный диспергент для арктических морей [Электронный ресурс] а/ Алифирова Е. // NEFTEGAZ.RU. - 2020. - Режим доступа: https://neftegaz.ru/news/ecology/637074-pri-podderzhke-gazprom-nefti-razrabotan-pervyy-otechestvennyy-dispergent-dlya-arkticheskikh-morey;

3. Букин О. А., Салюк П. А., Майор А. Ю., Павлов А. Н. Исследование процессов воспроизводства органического вещества клетками фитопланктона методом лазерной индуцированной флуоресценции / О.А. Букин, П.А. Салюк, А.Ю. Майор, А.Н. Павлов // Оптика атмосферы и океана. - 2005. - Т.18. - № 11. - С.976-972;

4. Букин О.А., Голик С.С., Салюк П.А., Бауло Е.Н, Ластовская И.А. Изменение спектров лазерно-индуцированной флуоресценции морской воды в процессе деградации растворённого органического вещества / О.А. Букин, С.С. Голик, П.А. Салюк, Е.Н Бауло, И.А. Ластовская // Журнал прикладной спектроскопии. - 2007. - Т.74. - №1. - С.103-107;

5. Букин О.А., Майор А.Ю., Прощенко Д.Ю., Букин И.О., Мун С.А., Ляхов Д. Г., Чехленок А.А., Болотов В.В., Буров Д.В. Элементы лазерной сенсорики в подводной робото технике / Букин О.А., Майор А.Ю., Прощенко Д.Ю., Букин И.О., Мун С.А., Ляхов Д. Г., Чехленок А.А., Болотов В.В., Буров Д.В. // Подводные исследования и робототехника. - 2017. - Т.1. - №23. - С.23-30;

6. Букин О.А., Павлов А.Н., Салюк П.А., Голик С.С., Ильин А.А., Бубновский А.Ю. Лазерные технологии исследования океана / О.А. Букин, А.Н. Павлов, П.А.

Салюк, С.С. Голик, А.А. Ильин, А.Ю. Бубновский // Оптика атмосферы и океана. -2010. - Т.23. - №10. - С.926-934;

7. Букин О.А., Пермяков М.С., Майор А.Ю., Сагалаев С.Г., Липилина Е.А., Хованец В.А. О калибровке метода лазерной флуориметрии при измерении концентрации хлорофилла А / О.А. Букин, М.С. Пермяков, А.Ю. Майор, С.Г. Сагалаев, Е.А. Липилина, В.А. Хованец // Оптика атмосферы и океана. - 2001. -Т.14. - №3. - С.28-30;

8. Букин О.А., Пермяков М.С., Салюк П.А., Майор А.Ю., Буров Д В., Хованец В.А., Голик С.С., Подопригора Е.Л. Особенности формирования спектров лазерной индуцированной флуоресценции морской воды в периоды цветения водорослей в различных районах мирового океана / О.А. Букин, М.С. Пермяков, П.А. Салюк, А.Ю. Майор, Д.В. Буров, В.А. Хованец, С.С. Голик, Е.Л. Подопригора // Оптика атмосферы и океана. - 2004. - Т.17. - №9. - С.742-749;

9. Бургерр П. Углубленный анализ аварийных разливов нефти с танкеров в контексте глобальных тенденций разливов из всех источников [Электронный ресурс] / П. Бургерр // Journal of Hazardous Materials. - 2017. - Vol.140 - Issues 1-2.

- Режим доступа:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S03043894060082967via%3Dihu b;

10. Глушков С.М., Фадеев В.В., Филиппова Е.М., Чубаров В.В. Опт. атмосф. и океана / С.М. Глушков, В.В. Фадеев, Е.М. Филиппова, В.В. Чубаров. - 1994. - №7.

- Р.433-449;

11. Горюнова С.В. Тр. Ин-та микробиологии АН СССР / Горюнова С.В. - 1958. -№5. С.53-62;

12. Гришин А.И., Матвиенко Г.Г., Харченко О.В., Тимофеев В.И., Климкин В.М., Соковиков В.Г., Астафурова Т.П., Зотикова А.П. Дистанционная оценка состояния фотосинтезирующего аппарата в растениях методом индуцируемой лазером флуоресценции / А.И. Гришин, Г.Г. Матвиенко, О.В. Харченко, В.И. Тимофеев,

В.М. Климкин, В.Г. Соковиков, Т.П. Астафурова, А.П. Зотикова // Оптика атмосферы и океана. - 1999. - Т.12. - №4. - 334 с.;

13. Диспергент нефти и нефтепродуктов. Техническая спецификация и паспорт безопасности [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://1sorb.ru/Doc/OilSpillDispersant.pdf;

14. Егоров А.С. Инфракрасная Фурье-спектроскопия. Электронное учебно-методическое пособие / А.С. Егоров. - Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, 2012;

15. Егорова Е.Н. Методические основы оценки экономического ущерба, возникающего в результате аварийных разливов нефти на морских акваториях [Электронный ресурс] / Е.Н. Егорова // Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ». - С.955. - 971 с. - Режим доступа: http://www.priroda.ru/upload/iblock/cf2/086.pdf;

16. Иванов И.Г., Фадеев В.В. Дистанционная лазерная диагностика фитопланктона / И.Г. Иванов, В.В. Фадеев // Известия АН СССР сер. Биологическая. - 1989. - №6. - С.882-889;

17. Карабашев Г.С. Флуоресценция в океане / Г.С. Карабашев. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987;

18. Карнаухов В.Н. Спектральный анализ в клеточном мониторинге состояния окружающей среды / В.Н. Карнаухов. - М.: Наука, 2001. - 186 с.;

19. Клышко Д.Н., Фадеев В.В. Дистанционное определение концентрации примеси методом лазерной спектроскопии по комбинационному рассеянию / Д.Н. Клышко, В.В. Фадеев. - ДАН СССР, 1978. - т.238. - С.320-323;

20. Козинцев В.И., Белов М.Л., Городничев В.А., Смирнова О.А., Федотов Ю.В., Хрусталева А.М. Обнаружение нефтяных загрязнений на морской поверхности двухчастотным дистанционным лазерным методом / В.И. Козинцев, М.Л. Белов, В.А. Городничев, О.А. Смирнова, Ю.В. Федотов, А.М. Хрусталева // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: приборостроение. - 2006. - №4. - С.3-12;

21. Котелевцев С.В., Маторин Д.Н., Садчиков А.П. Экологотоксикологический анализ растительных сообществ в водных экосистемах / С.В. Котелевцев, Д.Н. Маторин, А.П. Садчиков // Альтекс. - 2012. - С. 185.

22. Кулик, Е. Н. Разливы нефтепродуктов на водной поверхности: методы анализа данных дистанционного зондирования Земли при их выявлении / Е. Н. Кулик, Д. А. Байкин // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). - 2022. - Т. 27. - № 4. - С. 61-73. - DOI 10.33764/24111759-2022-27-4-61-73. - EDN MRDABW.

23. Майор А.Ю. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. Лазерные измерительные системы для мониторинга фитопланктонных сообществ и процессов, влияющих на их состояние / А.Ю. Майор. - Владивосток.

- 2006. - 189 с.;

24. Майор А.Ю., Букин О.А., Крикун В.А., Бауло Е.Н., Ластовская И.А. Компактный судовой проточный флуориметр / А.Ю. Майор, О.А. Букин, В.А. Крикун, Е.Н. Бауло, И.А. Ластовская // Оптика атмосферы и океана. - 2007. - Т.20.

- №3. - С.283-285;

25. Майор А.Ю., Букин О.А., Павлов А.Н., Киселев В.Д. ПТЭ. - 2001. - №4. С.151-154;

26. Майор А.Ю., Павлов А.Н., Букин О.А. Лазерный флуориметр. Патент на полезную модель. RUS 108844 05.04.2011;

27. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование / Р. Межерис. - М.: Мир, 1987;

28. Морской энциклопедический словарь, том 1. / Под редакцией академика Н.Н. Исанина [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.korabel.ru/dictionary/detail/449.html;

29. Мур Д. Последствия разливов нефти для морской экологии. Практические рекомендации для персонала, отвечающего за управление и ликвидацию чрезвычайных ситуаций [Электронный ресурс] / Д. Мур // IPIECA-IOGP. - 2015. -Режим доступа:

https://www.ospri.online/site/assets/files/1130/marine-ecology ru.pdf;

30. Наумов В.С., Пластинин А.Е. Оценка ущерба при разливах нефти на объектах транспортного комплекса [Электронный ресурс] / В.С. Наумов, А.Е. Пластинин // Журнал университета водных коммуникаций. - 2010. - Т.5(1). - С.152-157. - Режим доступа: https://iournal.gumrf.ru/files/issues/journal GUVK 5 2010.pdf;

31. ООО «НИИ Транснефть» разработало диспергент для очистки поверхности воды от пленок нефти и нефтепродуктов [Электронный ресурс]. - 7 сентября 2021. - Режим доступа: https://niitn.transneft.ru/press/news/?id=96931;

32. Подводный аппарат RB-660 [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.rovbuilder.com/rb-660/;

33. Правила применения диспергентов для ликвидации разливов нефти СТО 318.4.02-2005. — СПб.: М-во транспорта РФ, 2005;

34. Рубин А.Б. Биофизические методы в экологическом мониторинге / Рубин А.Б. // Соросовский образовательный журнал. - 2000. - Т.6. - №4. - С.7-13;

35. Рубин А.Б. Фотосинтез / А.Б. Рубин - М.: Физматлит, 2004. - 413 с.;

36. Салюк П.А. Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук. Корреляционные соотношения биооптических компонент спектров лазерной индуцированной флуорисценции морской воды / П.А. Салюк. -Владивосток. - 2005. - 117 с.;

37. Салюк П.А., Дорошенков И.М., Клюгер К.С, Букин О.А., Крикун В.А., Майор А.Ю. Флуоресценция растворённых органических веществ в дальневосточных морях при многочастотном возбуждении / П.А. Салюк, И.М. Дорошенков, К.С Клюгер, О.А. Букин, В.А. Крикун, А.Ю. Майор // Оптика атмосферы и океана. -2013. - Т.26. - №4. - С.286-290;

38. Фадеев В.В. Дистанционное лазерное зондирование фотосинтезирующих организмов / В.В. Фадеев // Квантовая электроника. - 1978. - №10. - С.2221-2226;

39. Фадеев В.В. Нелинейная флуориметрия сложных органических соединений. / Фадеев В.В. // Соросовский образовательный журнал. - 2000. - Т.6. - №12. - С.104-110;

40. Фадеев В.В., Бунин Д.К., Венедиктов П.С. Квант / В.В. Фадеев, Д.К. Бунин, П.С. Венедиктов // Электрон. - 1996. - №23. - С.963-973;

41. A review of fluorescence spectroscopic methods for oil spill source identification. Toxicol. Environ / U. Frank // Chem. - 1978. - №2. - Р.163-185;

42. Abed RMM. Interaction between cyanobacteria and aerobic heterotrophic bacteria in the degradation of hydrocarbons // International Biodeterioration and Biodegradation. -2010. - Vol.64. - Р.58-64;

43. Ardyna M. et al. Parameterization of vertical chlorophyll a in the Arctic Ocean: impact of the subsurface chlorophyll maximum on regional, seasonal, and annual primary production estimates //Biogeosciences. - 2013. - Т. 10. - №. 6. - С. 4383-4404.

44. Alacid B. et al. Oil Slicks Detection in SLAR Images with Autoencoders / B. Alacid et al. // Multidisciplinary Digital Publishing Institute Proceedings. - 2017. - Vol. 1. - №8. - P.820;

45. Almeda R., Cosgrove S., Buskey E.J. Oil spills and dispersants can cause the initiation of potentially harmful dinoflagellate blooms (Red Tides) / R. Almeda, S. Cosgrove, E. J. Buskey // Environ. Sci. Technol. - 2018. - №52. - Р.5718-5724. -10.1021/acs.est.8b00335;

46. Aquatic Life Lab [Электронный ресурс] - 2017. - Режим доступа: http://www.aquaticlifelab.eu/4-10-oil-spills/#sub-unit-7;

47. Ardyna M., Babin M., Gosselin M., Devred E., Rainville L., Tremblay J.-E. Recent Arctic Ocean sea ice loss triggers novel fall phytoplankton blooms / M. Ardyna, M. Babin, M. Gosselin, E. Devred, L. Rainville, J.-E. Tremblay // Geophysical research letters. - 2014. - Vol.41. - №17. - P.6207-6212;

48. Average annual number of large oil spills worldwide per decade from 1970 to 2020 [Электронный ресурс] - Режим доступа:

https://www.statista.com/statistics/671539/average-number-of-oil-spills-per-decade;

49. Barbini R., Colao F., Fantoni R., Palucci A., Ribezzo S. Differential lidar fluorosensor system used for phytoplankton bloom and seawater quality monitoring in Antarctica / R.

Barbini, F. Colao, R. Fantoni, A. Palucci, S. Ribezzo // Int. J. Remote Sensing. - 2001. Vol.22. - №2/3. - P.369-384;

50. Barbini R., Colao F., Fantoni R., Palucci A., Ribezzo S. Mobile lidar fluorosensor equipment for continuous seawaters monitoring and in situ photosynthetic measurements: the ENEA realization / R. Barbini, F. Colao, R. Fantoni, A. Palucci and S. Ribezzo // Elsevier Oceanography Series. -2002. - Vol.66. - P.325-334;

51. Bensky Thomas J., Clemo Lisa, Gilbert Chris, Neff Bryan, Moline Mark A., Rohan Dov Observation of nanosecond laser induced fluorescence of in vitro seawater phytoplankton / Thomas J. Bensky, Lisa Clemo, Chris Gilbert, Bryan Neff, Mark A. Moline, Dov Rohan // Applied Optics. - 2008. - Vol.47. - Issue 22. - Р.3980-3986;

52. Bonn Agreement [Электронный ресурс] / Guidelines for Oil Pollution Detection: Investigation and Post Flight Analysis. Evaluation for Volume Estimation. - 2017. -Режим доступа: https://www.bonnagreement.org;

53. Bretherton L., Hillhouse J., Kamalanathan M., Genzer J., Finkel Z.V., Irwin A., Quigg A. Trait-dependent variability of the response of marine phytoplankton to oil and dispersant exposure / L. Bretherton, J. Hillhouse, M. Kamalanathan, J. Genzer, Z.V. Finkel, A. Irwin, A. Quigg // Mar. Pollut. Bull. - 2020. - №153. - Р.110906. -10.1016/j.marpolbul.2020.110906;

54. Bretherton L., Kamalanathan M., Genzer J., Hillhouse J., Setta S., Liang Y., Brown C.M., Xu C., Sweet J., Passow U., Finkel Z.V., Irwin A.J., Santschi P.H., Quigg A. Response of natural phytoplankton communities exposed to crude oil and chemical dispersants during a mesocosm experiment / L. Bretherton, M. Kamalanathan, J. Genzer, J. Hillhouse, S. Setta, Y. Liang, C.M. Brown, C. Xu, J. Sweet, U. Passow, Z.V. Finkel, A.J. Irwin, P.H. Santschi, A. Quigg // Aquat. Toxicol. - 2019. - №206. - Р.43-53. -10.1016/j.aquatox.2018.11.004;

55. Brewer P.G., et al. Development of a laser Raman spectrometer for deep-ocean science / P.G. Brewer, et al. // Deep Sea Res. - 2004. - Vol.51. - P.739-753;

56. Brewer P.G., et al. Laser Raman spectroscopy used to study the ocean at 3600 m depth / P.G. Brewer, et al // EOS Trans. - 2002. - Vol.83. - P.469-470;

57. Bukin O., Proschenko D., Alexey C., Korovetskiy D., Bukin I., Yurchik V., I. Sokolova, Nadezhkin A. New Solutions of Laser-Induced Fluorescence for Oil Pollution Monitoring at Sea / O. Bukin, D. Proschenko, C. Alexey, D. Korovetskiy, I. Bukin, V. Yurchik, I. Sokolova, A. Nadezhkin // Photonics. - 2020. - Vol.7. - Режим доступа: https://www.mdpi.com/2304-6732/7/2/36;

58. Bukin O., Proschenko D., Chekhlenok A., Golik S., Bukin I., Mayor, A., Yurchik V. Laser Spectroscopic Sensors for the Development of Anthropomorphic Robot Sensitivity Laser / O. Bukin, D. Proschenko, A. Chekhlenok, S. Golik, I. Bukin, A. Mayor, V. Yurchik. // Sensors. - 2018. - Vol.8. - P.1680. -https://www.mdpi.com/1424-8220/18/6/1680;

59. Bukin O.A., Golik S.S., Salyuk P.A., Baulo E.N., Lastovskaya., I. А. Effeciency of excitation fluorescence of phytoplankton chlorophyll by second and third harmonics of Nd:YAG laser / О.А. Bukin, S.S.Golik, P.A.Salyuk, E.N. Baulo, I.A. Lastovskaya, Effeciency of excitation fluorescence of phytoplankton chlorophyll by second and third harmonics of Nd:YAG laser // Journal of applied spectroscopy. - 2008. - Vol.75 - N 2. p.224-227;

60. Bukin O.A., Pavlov A.N., Permyakov M.S. et al. Continuous measurements of chlorophyll A concentration in the Pacific Ocean by shipborne laser fluorometer and radiometer: comparison with SeaWiFS data / O.A. Bukin, A.N. Pavlov, M.S. Permyakov et al. // International Journal of Remote Sensing. - 2001. - Vol.22. - №2&3. - P.415-427;

61. Carlson C.A., Hansell D.A., Peltzer E.T., Smith J.W.O. Stocks and dynamics of dissolved and particulate organic matter in the southern Ross Sea, Antarctica / C.A. Carlson, D.A. Hansell, E.T. Peltzer, Smith J.W.O. // Deep sea research II. - 2000. -Vol.47. - Р.3201-3225;

62. Chen P., Li Y., Liu B., Xu J. Oil spill information exaction by laser fluorescence / P. Chen, Y. Li, B. Liu, J. Xu // In 2014 IEEE Geoscience and Remote Sensing Symposium. - 2014. - Р.4355-4357;

63. Chris T. Subsea Leak Detection / T. Chris // Neptune Oceanographies Ltd - Carlbury, 2007;

64. Clark C.D., Jimenez-Morais J., Jones G., Zanardi-Lamardo E., Moore C.A., Zika R.G. A time-resolved fluorescence study of dissolved organic matter in a riverine to marine transition zone / C.D. Clark, J. Jimenez-Morais, G. Jones, E. Zanardi-Lamardo, C.A. Moore, R.G. Zika // Marine Chemistry. -2002. - Vol.78. - P.121-135;

65. Coastal Nonpoint Pollution Control Program [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://coast.noaa.gov/czm/pollutioncontrol;

66. Coble P.G. Characterization of marine and terrestrial DOM in seawater using excitation-emission matrix spectroscopy / P.G. Coble // Marine Chemistry. - 1996. -Vol.51. - P.325-346;

67. Cremers D.A., Radziemski L.J. Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy / D.A. Cremers, L.J. Radziemski. - John Wiley & Sons, Ltd.: New York, NY, USA, 2006;

68. Elmgren R., Vargo G., Grassle J., Heinle D., Langlois G., Vargo S., Giesy JPJr. Trophic interactions in experimental marine ecosystems perturbed by oil, Microcosms in Ecological Research / Elmgren R., Vargo G., Grassle J., Heinle D., Langlois G., Vargo S., Giesy JPJr. // 1980US Department of Energy. - 1980. - Р.779-800;

69. Fefilatyev S. et al. Detection of anomalous particles from the deepwater horizon oil spill using the sipper3 underwater imaging platform / S. Fefilatyev et al. // 2011 IEEE 11th International Conference on Data Mining Workshops. - IEEE, 2011. - P.741-748;

70. Fillipova E.M., Fadeev V.V., Chubarov V.V., Glushkov S.M. Laser fluorescence spectroscopy as a method for studying humic substance / E.M. Fillipova, V.V. Fadeev, V.V. Chubarov, S.M. Glushkov // Applied spectroscopy reviews. - 2001. - Vol.36. -№1. - Р.87-117;

71. Fingas M., Brown C.E. A review of oil spill remote sensing / M. Fingas, C.E. Brown // Sensors. - 2018. - №18(1);

72. Fingas M.F., Brown C.E. Review of oil spill remote sensing / M.F. Fingas, C.E. Brown // Spill Science & Technology Bulletin. - 1997. - Vol.4. - №. 4. - P.199-208;

73. Fingas Merv The Challenges of Remotely Measuring Oil Slick Thickness / Merv Fingas // Remote Sens. - 2018. - №10. - Р.319;

74. Fuller C.B. et al. Estimating sub-surface dispersed oil concentration using acoustic backscatter response / C.B Fuller et al. // Marine pollution bulletin. - 2013. - Vol.70. -№1-2. - P.140-146;

75. Fuller C.B. et al. REALTIME GEO-REFERENCED DETECTION OF DISPERSED OIL PLUMES / C.B. Fuller et al. // International Oil Spill Conference. - American Petroleum Institute, 2005. - Vol.2005. - №1. - P.693-696;

76. Global Marine Oil Pollution Information Gateway [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://oils.gpa.unep.org/facts/sources.htm;

77. González J. et al. Effect of a simulated oil spill on natural assemblages of marine phytoplankton enclosed in microcosms //Estuarine, Coastal and Shelf Science. - 2009. -Т. 83. - №. 3. - С. 265-276.

78. Hoge F.E., Swift R.N. Airborne simultaneous spectroscopic detection of laser-induced water Raman backscatter and fluorescence of chlorophyll a and other naturally occurring pigments / F.E. Hoge, R.N. Swift // Appl. Opt. - 1981. - Vol.20. - P.3197-3205;

79. J.S. van Eenennaam, Wei Y., Grolle K.C., Foekema E.M., Murk A.J. Oil spill dispersants induce formation of marine snow by phytoplankton-associated bacteria / J.S. van Eenennaam, Y. Wei, K.C. Grolle, E.M. Foekema, A.J. Murk // Mar. Pollut. Bull. -2016. - №104. Р.294-302. - 10.1016/j.marpolbul.2016.01.005;

80. Johnsen G. et al. The use of underwater hyperspectral imaging deployed on remotely operated vehicles-methods and applications / G. Johnsen et al. // IFAC-PapersOnLine. -2016. - Vol.49. - №23. - P.476-481;

81. Julian M. MARPOL 73/78: the International Convention for the Prevention of Pollution from Ships / M. Julian. // Maritime Studies. - 2000. - Р.16-23;

82. Kinsey J.L. Laser-induced fluorescence / J.L. Kinsey // Annual Review of Physical Chemistry. - 1977. - Vol.28(1). - P.349-372;

83. Klinkhammer G.P., Chin C.S., Wilson C., Rudnicki M.D., German C.R. Distribution of dissolved manganese and fluorescent dissolved organic matter in the Columbia River estuary and plume determined by in situ masurements / G.P. Klinkhammer, C.S. Chin, C. Wilson, M.D. Rudnicki, C.R. German // Marine Chemistry. - 1997. - Vol.56. - P.1-14;

84. Kolber Z.S., Prasil O., Falkowski P.G. Measurements of variable chlorophyll fluorescence using fast repetition rate techniques: Defining methodology and experimental protocols / Z.S. Kolber, O. Prasil, P.G. Falkowski // Biochim. Biophys. Acta. - 1998. - P.88-106;

85. Koray Ozhan, Michael L. Parsons, Sibel Bargu How Were Phytoplankton Affected by the Deepwater Horizon Oil Spill [Электронный ресурс] / Ozhan Koray, L. Michael Parsons, Bargu Sibel // BioScience. - September 2014. - Vol.64. - Issue 9. - P.829-836. - Режим доступа:

https://academic.oup.com/bioscience/article/64/9/829/269288?login=true;

86. Largest oil spills Deepwater Horizon [Электронный ресурс]- Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Oil spill;

87. Lee C. I., Kim M. C., Kim H. C. Temporal variation of chlorophyll a concentration in the coastal waters affected by the Hebei Spirit oil spill in the West Sea of Korea //Marine Pollution Bulletin. - 2009. - Т. 58. - №. 4. - С. 496-502.

88. Leifer I. et al. State of the art satellite and airborne marine oil spill remote sensing: Application to the BP Deepwater Horizon oil spill / I. Leifer et al. // Remote Sensing of Environment. - 2012. -124. - P.185-209;

89. LEUVA66H70HF00 LG, 6060 Series UVC LED, 285nm 70mW 120 2-Pin Surface Mount package [Электронный ресурс] - Режим доступа:

https ://kz.rsdelivers.com/product/lg/leuva66h70hf00/leuva66h70hf00-lg-6060-series-uvc-led-285nm-70mw-2/1446530;

90. Li Y. et al. Potential influence of the Deepwater Horizon oil spill on phytoplankton primary productivity in the northern Gulf of Mexico //Environmental Research Letters. -2019. - Т. 14. - №. 9. - С. 094018.

91. Luo T. et al. Recognizing plankton images from the shadow image particle profiling evaluation recorder / T. Luo et al. // IEEE transactions on systems, man, and cybernetics, part B (cybernetics). - 2004. - Vol.34. - №4. - P.1753-1762;

92. Marzialetti P., Laneve G. Oil spill monitoring on water surfaces by radar L, C and X band SAR imagery: A comparison of relevant characteristics / P. Marzialetti, G. Laneve // 2016 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS). -IEEE, 2016. - P.7715-7717;

93. Mayor A.Y., Bukin O.A., Pavlov A.N., Kiselev V.D. A shipborne laser fluorimeter for studing sea water fluorescence spectra / A.Y. Mayor, O.A. Bukin, A.N. Pavlov, V.D. Kiselev // Insruments and experimental techniques. - 2001. - Vol.44. - №4. - P.562-565;

94. Norman B., Zweifel U.L., Hopkinson Jr.C.S., Fry B. Limnol / B. Norman, U.L. Zweifel, Jr.C.S. Hopkinson, B. Fry // Oceanogr. - 1995. - №40. - Р.898-907;

95. Oh S. et al. Underwater multispectral imaging system for environmental monitoring / S. Oh et al. // OCEANS 2014-TAIPEI. - IEEE, 2014. - P.1-3;

96. Oil in the Sea: Inputs, Fates, and Effects [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.nationalacademies.org/news/2002/05/oil-in-the-sea-inputs-fates-and-effects;

97. Parlanti E., Worz K., Geoffroy L., Lamotte M. Organic / E. Parlanti, K. Worz, L. Geoffroy, M. Lamotte // Geochem. - 2000. - №31. - Р.1756-1781;

98. Parsons M. L. et al. Phytoplankton and the Macondo oil spill: a comparison of the 2010 phytoplankton assemblage to baseline conditions on the Louisiana shelf //Environmental Pollution. - 2015. - Т. 207. - С. 152-160.

99. Prasil Kolber Z.S.O., Falkowski P.G. Measurements of variable chlorophyll fluorescence using fast repetition rate techniques: Defining methodology and experimental protocols / Kolber Z.S.O. Prasil, P.G. Falkowski // Biochim. Biophys. -1998. - Acta 1368. - P.88-106;

100. Puiu A. et al. Submersible spectrofluorometer for real-time sensing of water quality / A. Puiu et al. // Sensors. - 2015. - Vol.15. - №6. - P.14415-14434;

101. Quigg A., Parsons M., Bargu S., Ozhan K., Daly K.L., Charkoborty S., Kamalanathan M., Edvard J. Buskey Marine phytoplankton responses to oil and dispersant expoeures: knowledge gained since the Deepwater Horizon oil spill / A. Quigg, M. Parsons, S. Bargu, K. Ozhan, K.L. Daly, S. Charkoborty, M. Kamalanathan, Edvard J. Buskey // Marine Pollution Bulletin. - March 2021. - Vol.64. - 112074;

102. Raymond M. Laser Remote Sensing / M. Raymond // Fundamentals and Application. - Krieger Publishing Company: Malabar, FL, USA, 1984. - Р.127-282;

103. Salyuk P., Krikun V., Bukin O., Alexanin A., Pavlov A., Mayor A., Shmirko K., Akmaykin D. Optical properties of peter the great bay waters compared with satellite ocean color data / P. Salyuk, V. Krikun, O. Bukin, A. Alexanin, A. Pavlov, A. Mayor, K. Shmirko, D. Akmaykin // International Journal of Remote Sensing. - 2010. - Т.31. -№17. - С.4651-4664;

104. Small oil spills everyday danger [Электронный ресурс] - 2019. - Режим доступа: http://www.aquaticlifelab.eu/4-10-oil- spills/#sub-unit-7;

105. Sondergaard M., Williams P.J.B., Cauwet G., Reimann B., Robinson C., Terzic S., Woodward E.M.S., Worm J. Limnol / M. Sondergaard, P.J.B. Williams, G. Cauwet, B. Reimann, C. Robinson, S. Terzic, E.M.S.Woodward, Worm J. // Oceanogr. - 2000. -№45. - Р.1097-1111;

106. Sumit L. Dalye, Chakrabortyf Manoj, Kamalanathana Deana, Erdnerg Sarah, Cosgroveg Edward, J. Buskeyg. Review. Marine phytoplankton responses to oil and dispersant exposures: Knowledge gained since the Deepwater Horizon oilspill [Электронный ресурс] / L. Dalye Sumit, Chakrabortyf Manoj, Kamalanathana Deana, Erdnerg Sumit Sarah, Cosgroveg Edward, J. Buskeyg // Marine Pollution Bulletin. -March 2021. - Vol.164. - Р.112074. - Режим доступа:

https://www.researchgate.net/publication/348993323_Marine_phytoplankton_responses _to_oil_and_dispersant_exposures_Knowledge_gained_since_the_Deepwater_Horizon _oil_spill;

107. Unitor seacare osd, 25 л, стандарт, диспергент ннп, темп. Прим. +50 ДО -20С [Электронный ресурс] - Режим доступа:

https://www.contr.ru/unitor seacare osd 25 l standart dispergent nnp temp prim 50 do - 20 s.htm;

108. Utkin A.B., Lavrov A., Vilar R. Evaluation of oil spills by laser induced fluorescence spectra / A B. Utkin., A Lavrov., R. Vilar. - Proceedings of International Conference on Lasers, Applications, and Technologies, Kazan, Russian Federation. -2010;

109. Vasilijevic A. et al. Heterogeneous robotic system for underwater oil spill survey / A. Vasilijevic // OCEANS 2015-Genova. - IEEE, 2015. - P.1-7;

110. Yin D. Airborne validation of a new-style ultraviolet push-broom camera for ocean oil spills pollution surveillance / D. Yin // Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, and Large Water Regions 2010. - International Society for Optics and Photonics, 2010. -7825. - CP78250I;

111. Zhang Y. et al. A peak-capture algorithm used on an autonomous underwater vehicle in the 2010 Gulf of Mexico oil spill response scientific survey / Y. Zhang et al. // Journal of Field Robotics. - 2011. - Vol.28. - №4. - P.484-496;

112. Zielinski O., Andrews R., Gobel J., Hanslik M., Hunsanger T., Reuter R. Operational airborne hydrographic laser fluoroscensing / O. Zielinski, R. Andrews, J. Gobel, M. Hanslik, T. Hunsanger, R. Reuter // Proceedings of EARSeL-SIG-Workshop LIDAR. - 2000. - Dresden/FRG. - June 16-17.