Экология / Экология для ЭФ 2012 / дополнительные материалы / ГосДоклад о ОС РФ

Часть VI

быть значительно выгоднее промышленной заготовки леса; к тому же при этом они не утрачивают своего средообразующего значения (ИЛ РАН).

Инвентаризация биоразнообразия Российской Федерации

Вобласти развития информационных технологий разработаны WEB-ориентированные информационные системы и базы данных: ZOODIV «Биоразнообразие животных России» (120 тыс. таксонов), «Флора сосудистых растений России» (12 тыс. видов), «Конспект Панарктической флоры» (2272 вида).

Вобласти изучения разнообразия растительного мира России завершено издание 10-томного «Определителя лишайников России», опубликованы 15-й выпуск «Определителя грибов России», 3-й том «Флоры Кавказа», очередной выпуск сводки «Растения Центральной Азии», сводки по видовому разнообразию лишайников и грибов Мурманской области, «Сосудистые растений Республики Коми», «Лекарственные растения Среднего Урала», «Высшие базидиомицеты лесных и луговых экосистем Жигулей»; составлен чек-лист печеночных мхов России (450 видов); завершено геоботаническое и флористическое изучение широколиственных лесов Предгорного и Высокогорного Дагестана; изучено биоразнообразие лишайников Сибири (1910 видов).

Вобласти изучения разнообразия животного мира России опубликован «Атлас-определитель личинок массовых видов усоногих раков прибрежных морей России», «Каталог чешуекрылых России» (8879 видов), «Определитель моногеней пресноводных рыб Палеарктики», атлас ихтиопланктона (ювенильных стадий 184 видов костных рыб) российских вод Японского моря, «Птицы Эвенкии и сопредельных территорий», «Сорокопуты (семейство Lanuiidae) мировой фауны»; разработан кадастр животного мира Ростовской области (61 вид млекопитающих, 14 – рептилий, 8 – амфибий, 329 – птиц, 2789 – беспозвоночных); подготовлена первая сводка по фаyне изопод Японского моря и сопредельных территорий (506 видов). Впервые обобщены результаты многолетних исследований ихтиофауны речных бассейнов Чукотки (53 вида рыб и рыбообразных). Проведена инвентаризация современного таксономического разнообразия хищных птиц Центрального Кавказа и птиц северной Колхиды.

Вобласти изучения чужеродных видов на территории России разработан аннотированный список чужеземных растительноядных насекомых, обосновавшихся на территории СССР и России за последние 100–120 лет (152 вида). Все они имеют статус вредителей растений. С 1990-х гг. на европейской территории России происходило усиление интенсивности инвазий. Ни один из «новопроникших» видов (за исключением южноамериканского листового минера) не был включен в перечень карантинных объектов и не являлся объектом контроля карантинной службы. Подготовлена к печати рукопись «Черная книга Средней России», представляющая собой кадастр заносных видов растений (52 вида). Опубликована монография «Чужеродные виды млекопитающих в экосистемах России».

Вобласти изучения географического распределения биоразнообразия на территории России завершена обработка высших споровых, голосеменных и части семейств класса однодольных растений Даурии; уточнено ботани- ко-географическое районирование Даурии. Создана среднемасштабная картографическая модель лесного пояса Алтае-Саянской горной области на основе ГИС-технологий. Составлены карты «Структура почвенного покрова Центральной зоны Байкальской природной территории» (масштаб 1:3 000 000).

Вобласти инвентаризации сообществ и экосистем подготовлены слои ГИС, характеризующие распространение торфяных и оторфованных почв на территории страны и картографические данные для ГИС болот и заболоченных местообитаний с учетом их облесенности (подготовленные слои охватывают более 90% торфопокрытых земель России). Создана информационная база данных для 255 рек Восточной Фенноскандии. Опубликованы монографии «Сосновые леса России», «Типы лесов Карелии». Разработана классификация растительности коренных лесов Южного Урала. Опубликованы сводки «Систематика и биология паразитов», «Биоразнообразие и экология паразитов наземных и водных ценозов».

Разработка новых технологий

Технологии в области использования природных генетических ресурсов и новых ресурсных видов растений и животных:

–разработаны технологии воспроизводства хозяйственно ценных представителей семейства березовых, находящихся под угрозой исчезновения; получены хозяйственно ценные растения-регенеранты карельской

идалекарлийской березы, ольхи резной; создана коллекция клонов in vitro (ИБ КарНЦ, ИЛ Кар НЦ).

Технологии в области охраны окружающей среды, сохранения и восстановления биоразнообразия:

–показано, что отходы целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности (кора и активный ил) могут быть использованы для повышения плодородия бедных подзолистых почв Севера, в частности, для выращивания сеянцев хвойных пород, цветочных культур, картофеля (Институт леса КарНЦ РАН);

–экспериментально определена роль искусственных рифовых конструкций в повышении самоочищающей способности моря в условиях нефтяного загрязнения при добыче и перевозке углеводородного сырья;

441

Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2008 году»

показано, что искусственные рифы способствуют сбору нефти с водной поверхности и снижают негативное влияние нефтяных углеводородов и токсических компонентов буровых растворов на морскую экосистему

вцелом (ПИБР ДНЦ РАН);

–разработаны слоистые почвенные конструкции, позволяющие в условиях аридного климата и техногенной нагрузки (в том числе в урболандшафтах) получать устойчивую растительную продукцию при 50% экономии поливной влаги и надежной защите от вторичного засоления и загрязнения корнеобитаемого слоя (ИПЭЭ РАН);

–разработана технология искусственного воспроизводства лососевых рыб в естественных условиях с использованием «гнезд-инкубаторов» (получен патент); испытания на р. Суна показали высокую эффективность инкубации икры (94–97%), технологии готовы к крупномасштабным испытаниям (ИПЭЭ РАН);

–установлено, что за счет подбора лесных растений и рационального перераспределения влаги в ландшафте возможно создание устойчивых фитоценозов и оптимизированных лесоаграрных ландшафтов в условиях полупустыни Прикаспия (ИЛ РАН);

–разработаны и апробированы новые методы клонального микроразмножения редких и исчезающих видов растений, которые позволяют в кратчайшие сроки получать большое количество растений для высадки

вгрунт при проведении исследований и реинтродукции в природу (ГБС РАН);

–разработана технология восстановления тундровых экосистем на посттехногенных территориях; через 40 лет восстанавливается стабильный биогеоценоз, сходный по всем основным параметрам структуры с ненарушенной тундрой (ИБ Коми НЦ РАН);

–предложены методы интенсификации процессов деструкции нефти на загрязненных участках за счет развития микробно-растительных сообществ; выявлены виды растений и штаммы микроорганизмов, входящие в нефтеокисляющие микробно-растительные сообщества, наиболее устойчивые к нефтяному загрязнению (ИГиЭМ УрО РАН);

–разработан метод индуцированного андрогенеза для восстановления генетического разнообразия природных популяций осетровых из замороженной спермы; прослежено развитие андрогенетического потомства, полученного из криоконсервированных спермиев; метод позволяет восстанавливать популяции осетров без скрещивания с «заводскими самками», сохраняя изначальное генетическое разнообразие природных популяций (ИБР РАН, ИПЭЭ РАН).

Технологии в области мониторинга состояния природных экосистем, видов и популяций:

–опубликована монография «Мониторинг биоразнообразия лесов России: методология и методы»; разработанная методология учитывает пространственно-временную динамику лесных экосистем, включает унифицированные методы, индикаторы и алгоритмы их интеграции для биосистем разного пространственного уровня; учитывает основные стадии восстановительного цикла, позволяющие оценить динамическое разнообразие на отдельных этапах лесообразовательного процесса (ЦЕПЛ РАН);

–для условий Москвы предложена методология экологической оценки почвенных ресурсов земельных участков и методы мониторинга почвенных режимов с использованием современных средств инструментального анализа; разработана и опробована пилотная версия общегородской АИС для оценки экологического состояния и функционирования почвенных ресурсов мегаполиса и подбора оптимальных технологий их воспроизводства (ИПЭЭ РАН).

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Проведено детальное изучение современной активности труднодоступных вулканов центральной и се-

верной частей Курильских островов (вулканы Черного, Сноу, Кетой, Заварицкого, Горящая Сопка, Синарка, Чиринкотан, Немо). Выявлено, что наиболее активным на центральных Курилах является вулкан Синарка на острове Шиашкотан. Для него характерно наибольшее площадное распространение термальных полей и фумарольных выходов. Усиление активности фумарол на этом вулкане дает возможность предположить о вступлении вулкана в активную стадию и возможных извержениях в ближайшем будущем.

Выполнены исследования геохимических процессов, определяющих формирование водной фазы систем «порода – вода» при гидротермальном минералообразовании и важных для оценки качества подземных вод, используемых для технологических и питьевых целей.

Разработана стратегия развития нефтяного и газового комплексов России на период до 2030 г. Показано, что главной базой страны по добыче нефти и газа на весь этот период останется Западная Сибирь, начнется крупномасштабная добыча нефти и газа в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Для территорий Яма- ло-Ненецкого и Ханты-Мансийского автономных округов, Томской, Новосибирской, Омской областей выполнены оценка плотности ресурсов углеводородов и прогноз нефтегазоносности.

442

Часть VI

Получено теоретическое обоснование и дан метод оценки геоэкологического состояния природной среды при внутренних техногенных воздействиях. Решена задача определения возмущенного напряжен- но-деформированного состояния сплошной среды, вызываемого внутренней распирающей (сжимающей) нагрузкой, действующей в пределах ограниченной области. (Изучение эколого-технологических характеристик состояния природно-территориальных комплексов в районах интенсивного освоения недр). По результатам анализа геологических особенностей участков освоения подземного пространства Москвы при строительстве крупных сооружений дана оценка влияния гидромеханических воздействий на геологическую среду в условиях возросшей техногенной нагрузки на территории мегаполиса, что позволяет дать прогноз развития и активизации опасных геологических процессов и разработать мероприятия по реабилитации территорий строительства.

Дана оценка долговременного воздействия (более 30 лет) Кольской АЭС на компоненты природной среды

врадиусе 15 км от АЭС. Состояние окружающей среды в зоне влияния Кольской АЭС остается на уровне фоновых показателей практически по всем компонентам окружающей среды, за исключением термофикации оз. Имандра, носящей локальный характер.

Разработан и создан макет блока химического контроля морской воды in situ в составе автономной буйковой придонной станции. Изучено радиоэкологическое состояние заливов Течений и Благополучия северной части архипелага Новая Земля. Предложена методология использования спутниковых наблюдений в системе комплексного экологического мониторинга морских регионов разных климатических зон, вовлеченных в развитие нефтегазового комплекса. Впервые организовано непрерывное изучение изменения параметров среды и климата на трансевропейском палеоокеанологическом разрезе (Белое море – Восточно-Европейская равнина – Каспийское море).

Проведена оценка роли разномасштабных физических процессов в формировании характерных особенностей океанской среды в районе шельфа о. Сахалин и взаимодействии океана и атмосферы. На основе численного моделирования проведена оценка цунамиопасности побережья о. Сахалин. Разработана концепция комплексного многоуровневого экологического и геодинамического мониторинга морских акваторий

вприменении к конкретным шельфовым районам Российской Федерации (шельф о. Сахалин). С помощью программного комплекса, основанного на теории мелкой воды, исследуется возможность прогноза возникновения и распространения цунами.

Описаны закономерности формирования ресурсов подземных вод и распределения микроэлементов

вних на территории Зейско-Буреинского артезианского бассейна – стратегического фактора долгосрочного развития экономики Приамурья. Получены оценки ресурсов перспективных водоносных горизонтов и качества питьевых вод. Обобщены данные 1500 артезианских скважин, составлен комплекс карт и подготовлена база данных для разработки модели формирования и управления ресурсами и качеством подземных вод Северо-Дагестанского артезианского бассейна. Описаны механизмы микробиологической активизации процессов удаления железа и марганца из подземных вод при их насыщении кислородом на биогеохимических барьерах и предложена технология подготовки воды в водоносном горизонте. Изучено влияние климатических и антропогенных факторов на водный, гидрохимический режимы и биоразнообразие водоемов Кумо-Манычской впадины. Показано, что при интенсивном антропогенном воздействии воды обогащаются техногенными элементами, нередко выше предельно допустимых концентраций как на фоновых особо охраняемых территориях, так и в селитебных зонах.

Разработана концепция «Водные ресурсы как стратегический фактор развития экономики России на долгосрочную перспективу», обосновывающая необходимость усиления роли водохозяйственного комплекса

вэкономике страны и разработки научно обоснованной стратегии водопользования. Показана реальность

глобального водного кризиса в ближайшие 20–25 лет. Получены количественные оценки поверхностных и подземных вод по странам, континентам, по территории России, субъектам Российской Федерации и федеральным округам. В начале ХХI в. речной сток России увеличился на 4%, причем 90% этого увеличения вызвано природно-климатическими факторами и 10% – безвозвратным расходом. Уточнена современная обеспеченность подземными водами экономики, показана возможность повышения эффективности их использования для хозяйственно-питьевого назначения.

Предложен метод оценки антропогенных потоков тепла в крупных городах и мегаполисах по статистическим данным об энергопотреблении и населении, с помощью которого рассчитаны антропогенные потоки тепла для 25 крупнейших урбанизированных территорий мира. Показано, что при умеренном антропогенном сценарии к концу XXI в. продолжительность навигационного сезона может увеличиться до 6 мес. для Северного морского пути и 4 мес. для Северо-Западного прохода. Подготовлен вероятностный прогноз изменений температуры воздуха на территории России на 2008–2035 гг. В соответствии с этим прогнозом ожидается через 30 лет повышение глобальной температуры на ~0,71±0,06°С, а по территории России

443

Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2008 году»

– на ~1,4±0,3°С. Относительно базового периода (1961–1990 гг.) это потепление составит, соответственно, ~0,94±0,11 и ~2,0±0,5°С.

Дана новая классификация экстремальных ситуаций (ЭГС), проанализирован их генезис и распространение по территории России, в первую очередь многоводий и связанных с ними наводнений, а также маловодий и экстремального загрязнения вод. В последние десятилетия происходит учащение многоводья

инаводнений в зимний и летне-осенний периоды при определенной стабильности их весной. Напротив, опасность маловодий снижается. В XXI в. число случаев высокого и экстремально высокого загрязнения вод остается стабильно высоким, хотя их география меняется от года к году.

Показано, что состояние природных ресурсов и динамика ландшафтов горных регионов определяются как естественной изменчивостью функционирования ландшафтов (в первую очередь, межгодовой изменчивостью биоклиматических параметров), так и природопользованием, характер которого все больше не совпадает с естественной ритмикой. Разработаны методические подходы к количественной оценке риска переработки берегов водохранилищ при условиях подъема уровня воды в водохранилище, приводящие к значительным увеличениям скоростей размыва берегов. Разработаны требования к содержанию и структуре локальных карт опасности и риска от карстово-суффозионных, оползневых процессов, подтопления территорий и переработки берегов водохранилищ. Разработаны и апробированы на примере аварии в Керченском проливе в ноябре 2007 г. методы комплексной оценки воздействия крупных нефтяных разливов (больше 500 т) на морские и прибрежные экосистемы.

Разработана концепция каскадного развития катастрофических природных и природно-техногенных процессов. Исследования на Кавказе, Алтае и Тянь-Шане показывают, что вторичные последствия катастрофических явлений могут существенно превосходить их прямое воздействие. Создана и введена в опытную эксплуатацию первая очередь сейсмической подсистемы в системе предупреждения о цунами на Дальнем Востоке России. Внедрение подсистемы повысит надежность и оперативность оценки параметров цунамигенных землетрясений в Тихоокеанском регионе.

Разработана схема экологического районирования земель центральной экологической зоны охраняемой природнойтерриториивокругозераБайкал,предназначеннаядляобеспеченияустойчивогоразвитиярегиона с соблюдением основ рационального природопользования. Разработана перспективная схема пространс- твенно-временной организации рекреационной деятельности вокруг Байкала. Подготовлена новая версия климатической модели с использованием океанической модели общей циркуляции вместо статистическидинамического блока океана в предыдущей версии. На основе расчетов с региональной моделью климата сделан прогноз возможных изменений пожароопасности для разных российских регионов в ХХI в.

Создан специализированный ресурсный центр хранения и обработки больших массивов данных по окружающей среде, в котором хранятся данные за последние 50 лет по основным параметрам земной и космической погоды. Разработаны и запатентованы автоматизированные дистанционные биоэлектронные системы непрерывного мониторинга качества водной среды и атмосферного воздуха в зонах экологического риска. Разработаны новые аэрокосмические методы обнаружения антропогенных воздействий на экосистемы прибрежных акваторий.

Подготовлены два национальных кадастра антропогенных выбросов и абсорбции всех парниковых газов, подпадающих под действие Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН) и Киотского протокола. По сравнению с предыдущим годом в 2005 г. антропогенный выброс парниковых газов в России (без учета выбросов и абсорбции, связанных с лесным хозяйством и землепользованием) увеличился на 0,2%, а в 2006 г. – на 3,1%.

Разработана методика среднемасштабного геоинформационного водно-экологического картогра-

фирования, позволяющая в условиях недостаточной обеспеченности информацией оценивать прямое

иопосредованное антропогенное воздействие на поверхностные воды. Составлена оригинальная серия водно-экологических карт территории Алтайского края.

Предложена новая физически обоснованная методика выявления и изучения предвестника землетрясений на основе анализа электрического поля приземного воздуха.

Создана и апробирована геоинформационная система оценки экологического риска для населения

иокружающей среды от полигонов для размещения отходов производства и потребления в сейсмически опасных зонах (НИЦЭБ РАН).

ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Впервые выполнены исследования образцов геологического материала, отобранных из глубинного хранилища Сибирского химического комбината, свидетельствующие об удалении продуктов деления и актинидов

444

Часть VI

на расстояние, не превышающее 100 м от нагнетательной скважины, при этом ореол распространения химических компонентов отходов достигает 300–350 м, что фиксируется по распространению несорбируемого компонента трития. Не обнаружено проникновения радионуклидов и трития в вышележащие горизонты. Полученные результаты подтверждают безопасность геологического захоронения радиоактивных отходов (РАО) для существующих глубинных хранилищ (ИНХС РАН, ИФХЭ РАН, ИХХТ СО РАН).

Разработана технология переработки отходов горнопромышленных производств Северо-Запада России с получением новых, не уступающих лучшим мировым образцам, сварочных материалов для строительства магистральных нефте- и газопроводов из хладостойких сталей повышенной категории прочности. Наноразмерность компонентов сварочных материалов и плавленых минеральных сплавов существенно повышает качество сварных швов. Технология позволит обеспечить снижение экологического стресса на урбанизированных территориях.

Разработаны эффективные наноразмерные катализаторы с минимальным содержанием благородных металлов (Pd, Ru), обладающие высокой эффективностью и стабильностью в агрессивных средах. Катализаторы могут быть использованы в процессах уничтожения токсичных галогенсодержащих отходов, что позволит заменить дорогостоящие и опасные в технологическом отношении методы утилизации труднолетучих техногенных хлорсодержащих отходов, основанные на их сжигании в избытке нефтепродуктов, а также методы каталитического окисления, которые могут приводить к выделению диоксинов в окружающую среду (ИХТРЭМС КНЦ РАН, ИК СО РАН, ИХ ДВО РАН).

Завершен комплекс расчетно-теоретических и проектно-конструкторских исследований экологически чистой, безотходной высокорентабельной технологии переработки твердых бытовых и промышленных отходов в высокотемпературной шахтной печи. Начата проработка исходных данных по трем площадкам в Подмосковном и других регионах России (ОИВТ РАН).

Совместно со специалистами Росатома, Ростехнадзора и Института государства и права РАН разработаны концепция и проект федерального закона «Об обращении с радиоактивными отходами». Разработка законопроекта обусловлена необходимостью создания и законодательного закрепления условий и механизмов, направленных на прекращение дальнейшей генерации проблем в области обращения с радиоактивными отходами в Российской Федерации, а также необходимостью своевременного решения проблемы накопленных РАО. Концепция федерального закона и техническое задание на разработку данного законопроекта утверждены п. 8 протокола заседания Комиссии Правительства Российской Федерации по законопроектной деятельности 14 апреля 2008 г. № 12. Во второй половине 2008 г. законопроект согласован с большинством заинтересованных ведомств, в том числе Минюстом России. Планом законопроектной деятельности Правительства Российской Федерации предусмотрено представление законопроекта в Федеральное собрание в первой половине 2009 г.

Завершен первый этап комплекса работ по разработке расчетного кода СОКРАТ/В3 для анализа радиологических последствий и риска для окружающей среды и населения при проектных и запроектных авариях на АЭС. Новая версия кода СОКРАТ/В3 позволяет сквозным образом моделировать накопление, выход продуктов деления и конструкционных материалов в форме аэрозолей под защитную оболочку АЭС из реакторной установки и далее в окружающую среду. Выполнена оценка экологического влияния различных типов ядерно и радиационно опасных объектов (ЯРОО) на компоненты окружающей среды. Проведен анализ уровней радиоактивного и химического загрязнения атмосферы, гидросферы, геологической среды, почвенного покрова и биоты. Показаны существенные экологические преимущества ядерной энергетики по сравнению с другими источниками энергии. Выполнено обоснование и выбор комплексных показателей воздействия ЯРОО на компоненты окружающей среды на основе методологии анализа радиационно-эко-

логического риска. Проведен анализ радиационно-экологической безопасности при хранении РАО, выбор критериев и показателей. Рассмотрен международный опыт регулирования временного хранения РАО. Разработана методология модельной оценки допустимых пределов суммарной и удельной активности при временном хранении РАО.

Создана базовая математическая методика расчета трехмерных метеорологических полей и рассеивания примесей для оценки радиационной обстановки в условиях городской застройки. Создана математическая методика и прототип программного модуля расчета осаждения аэрозольных частиц на горизонтальные и вертикальные поверхности для включения вместе с методикой расчета метеополей в программный комплекс моделирования трехмерного распространения примесей в условиях городской застройки. Разработаны основные принципы математической модели оценки экономических затрат на реабилитацию городской среды в случае ее радиационного загрязнения. Завершена работа по созданию комплексной компьютерной системы прогнозирования радиационной обстановки при аварийных выбросах радиоактивных веществ в атмосферу. В комплексной системе соединены разработанная в ИБРАЭ РАН методика моделирования

445

Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2008 году»

атмосферного переноса НОСТРАДАМУС и метеорологическая гидродинамическая прогнозная модель ММ5 регионального масштаба с высоким пространственным разрешением.

В ИБРАЭ РАН завершено выполнение международного проекта по усовершенствованию системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования при авариях на радиационно опасных объектах, связанных с утилизацией АПЛ, обращении с ОЯТ и РАО в Мурманской области. Созданы региональный кризисный центр в г. Мурманск и кризисный центр ФГУП «СевРАО», объектовые системы радиационного контроля на ФГУП «СРЗ «Нерпа» и ПВХ РО «Сайда», усовершенствованы АСКРО филиала № 2 ФГУП «СевРАО» (п. Гремиха) и Мурманская территориальная АСКРО, создана система оперативно-экспертной поддержки аварийных центров Мурманской области техническим кризисным центром ИБРАЭ РАН. Созданная система получила высокую оценку миссии МАГАТЭ. Эксперты МАГАТЭ отметили: «Проект сыграл выдающуюся роль в повышении уровня аварийной готовности в Мурманской области. Новая система может служить моделью для других аналогичных проектов».

Разработана методика моделирования распространения аэрозольного загрязнения атмосферы с учетом рельефа местности в ближней зоне потенциально опасных производств. Методика позволяет учитывать, помимо рельефа местности, реальные метеорологические параметры. Разработаны требования к цифровой модели рельефа местности, включающей характеристики подстилающей поверхности. Создан макет программы расчета переноса и осаждения аэрозоля в реальном времени. Новизна работы заключается в моделировании в режиме реального времени процесса распространения загрязняющих веществ в ближней зоне объектов уничтожения химического оружия, что позволяет осуществлять поддержку принимаемых решений при возникновении чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах (ИПУ РАН).

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ

Разработана вычислительная методика анализа данных сейсмического мониторинга для контроля процесса подготовки сильного землетрясения в выделенной очаговой области (ИМ СО РАН, ИВМиМГ СО РАН, ИВМ СО РАН).

Разработана методика совместного анализа многомерных фазовых пространств, генерируемых нелинейными динамическими системами, описывающими циркуляцию атмосферы и процессы переноса и трансформации загрязняющих примесей, предназначенная для целей долгосрочного прогнозирования изменений качества атмосферы на фоне циркуляционных процессов, рассчитанных с учетом климатической информации, ранжированной по масштабам пространственно-временных возмущений (ИМ СО РАН, ИВМиМГ СО РАН, ИВМ СО РАН).

Создан ряд действующих образцов станций для мониторинга гидрофизических параметров морских акваторий, оценки и охраны биологических ресурсов. Разработаны методы дистанционной диагностики экологического состояния природных водоемов и земных покровов в регионах с высокой антропогенной нагрузкой (СКБ САМИ ДВО РАН).

ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Предлагаются новые подходы к рассмотрению традиционных проблем, таких как: сущность и содержание взаимодействия общества с природой; специфика современной экологической ситуации; социальная обусловленность природопользования (ИФ РАН).

Описаны модели развития ядерных городов России. Ядерные города продолжают функциониро-

вать в режиме полной и частичной закрытости, продолжают притягивать экологические риски. Низка эффективность механизмов принятия решений в природоохранной сфере на всех уровнях. Уменьшается экологическая составляющая в законодательстве Российской Федерации; административно и законодательно ограничено участие общественности в принятии природоохранных решений (СИ РАН). Продолжено изучение старопромышленных городов Урала. Показано, что главной проблемой, беспокоящей городское сообщество, является состояние окружающей среды, второе место занимает состояние системы жилищно-коммунального хозяйства, жилищная проблема и бедность населения. Главным средством разрешения проблем жители города считают технологическую модернизацию предприятий (ИСПЭН РАН).

Проведено сопоставление природоохранных затрат и ущерба от загрязнения, определена рентабельность природоохранной деятельности для каждой отрасли промышленности по критерию предотвращенного ущерба. По критерию снижения платежей за загрязнение также рассчитана рентабельность природоохранной деятельности, которая составила по всем отраслям отрицательную величину. Это

446

Часть VI

подтверждает отсутствие в механизме платежей за загрязнение эффекта стимулирования очистных мероприятий на промышленных предприятиях. Расчеты показали, что компенсация наносимого ущерба самими предприятиями невозможна, поскольку прибыль предприятий в большинстве случаев меньше наносимого ими ущерба, а также невозможен и переход на нормативный уровень обезвреживания отходов. Выходом может быть только инновационный прорыв, направленный на развитие малоотходных технологий и на внедрение новых эффективных очистных мероприятий.

Показано, что можно говорить о методологии экологического страхования как о сформировавшейся системе оценки экологического риска и компенсации убытков пострадавшим. Выявлено, что методические разработки по тарификации экологической опасности для целей экологического страхования создают реальную возможность структурировать источники загрязнения окружающей среды в регионе по их значимости в антропогенном разрушении окружающей среды, а, следовательно, определить их имущественную ответственность за причинение убытков реципиентам в результате аварийного загрязнения окружающей среды.

Рассмотрены вопросы экономического стимулирования рационального использования природных ресурсов, определены основные принципы формирования финансового механизма обеспечения воспроизводства и охраны природных ресурсов. Рассмотрены также вопросы экономической оценки природных ресурсов и ее использования для расчета ставок и платежей, в частности, для совершенствования налоговой системы (ИПР РАН).

Предложены основанные на синергетическом подходе модели оценки влияния экологических факторов на показатели здоровья населения, общего коэффициента рождаемости, общего коэффициента смертности и общего коэффициента миграционного прироста с учетом влияния экономических, социальных показателей.

Разработаны модели и методы для оценки воздействия антропогенных и климатических изменений на природные объекты, такие, как большие стратифицированные озера (Ладожское и Онежское). Создана новая комплексная модель экосистемы Ладожского озера, с помощью которой предполагается получить новые оценки возможных изменений экосистемы озера под влиянием антропогенных и климатических факторов. Одним из важнейших экономических механизмов сохранения водных ресурсов является назначение платежей за сброс загрязняющих веществ и биогенных элементов. Проведены вычислительные эксперименты по определению таких размеров платежей за сброс фосфора (основного элемента, регулирующего трансформацию экосистемы озера), при которых суммарный сброс фосфора не превосходит количественной оценки ассимиляционного потенциала (АП) экосистемы Ладожского озера. Количественная оценка АП получена с помощью моделей экосистемы озера. Согласование интересов развития экономики региона с интересами сохранения природной среды как путь разрешения конфликтов в сфере природопользования (СПб ЭМИ РАН).

Раскрыто понятие инноваций экологического назначения, предложена их классификация. Выявлены типы связей инноваций экологического назначения с инвестициями. Построена система показателей для описания инноваций и их влияния на состояние окружающей среды. Введен новый тип функций для исследования эколого-экономических процессов и проведено изучение их математических свойств (ИЭ КарНЦ РАН).

Предложен механизм освоения и рационального использования возобновляемых источников энергии, в том числе стимулирование развития солнечной энергетики в Республике Дагестан. Рассмотрены современные системы на основе возобновляемых источников энергии – комплексов по переработке экологически опасных отходов птицеводства и животноводства с использованием современных биотех-

нологий. Рассмотрены особенности эколого-экономических процессов в регионе. Определено влияние экологических факторов на устойчивое развитие Республики Дагестан. Предложены механизмы регулирования развития региона с учетом обеспечения экологической безопасности (ИСЭИ ДНЦ РАН).

Разработана методика построения системы показателей устойчивости регионального развития и влияния регионального производства на экологию (ИИПРУ КБНЦ РАН).

Разработаны системы индикаторов для мониторинга и оценки экономических, социальных и экологических процессов в северных регионах. Подготовлен инструментарий и проведена оценка инвестиционной привлекательности разрабатываемых в СО РАН энергосберегающих технологий и оборудования. Разработаны методические подходы к оценке эколого-экономической эффективности энергосберегающих технологий, позволяющие получать количественную оценку экономии энергетических ресурсов, сокращения выбросов загрязняющих веществ и образующихся отходов. Отобраны проекты, для которых при подключении механизма Киотского протокола могут быть привлечены дополнительные инвестиционные ресурсы (СО РАН).

447

Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2008 году»

Российская академия сельскохозяйственных наук (РАСХН)

Научные учреждения Россельхозакадемии продолжали исследования по рациональному использованию агроклиматических ресурсов, разработке технологий повышения устойчивости агроэкосистем и увеличения производства сельскохозяйственной продукции требуемого качества в условиях возрастающего техногенного воздействия и глобального изменения климата.

Вземледелии исследования были направлены на разработку адаптивно-ландшафтных систем земледелия, обеспечивающих экологическую устойчивость агроландшафтов, рост урожайности сельскохозяйственных культур с учетом изменения климатических условий.

Во ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии проведена оценка экологического состояния агроэкосистем региона Волгодонской АЭС. Превышения нормативов по содержанию радионуклидов в сельскохозяйственной продукции не обнаружено. Прогноз радиационной ситуации свидетельствует, что влияние нормализованных выбросов АЭС незначительно – загрязнение продукции через 30 лет после начала эксплуатации станции увеличится не более чем на 2–20%, что в 20–650 раз ниже, чем за счет глобальных выпадений. Радиационная обстановка на сельскохозяйственных угодьях в зоне воздействия Курской АЭС полностью соответствует нормативам. Плотность загрязнения почв соответствует фоновым значениям, содержание радионуклидов в зерне, овощах, молоке на 2–3 порядка ниже нормативов СанПиН 2.3.2.1078-01.

Врезультате выбросов предприятий в 30-километровой зоне вокруг Липецкой промышленной агломерации формируется зона загрязнения, размеры которой зависят от направления розы ветров, метеорологических факторов (дожди, туманы и т. п.). В контрольных хозяйствах и населенных пунктах установлено превышение максимально допустимого уровня (МДУ) тяжелых металлов в травостое пастбищ на расстоянии 20–25 км от источника загрязнения: Fe – 3,7 МДУ, Cd – 2, Pb – 1,6, Cr – 1,4. Содержание тяжелых металлов в молоке было выше, чем в контрольном хозяйстве, но не превышало санитарно-гигиенических нормативов. Разработаны и апробированы в производственных условиях перспективные технологические приемы коренного улучшения природных лугов на дерново-подзолистыхпочвахс применением нового комплексного удобрения пролонгированного действия Супродит (увеличение продуктивности трав на 40%, снижение перехода 137Сs из почвы в травостой в 3–4 раза, рентабельность – до 150%); предпосадочного УФ-облучения клубней картофеля (повышение урожайности до 30%, снижение развития грибных болезней на клубнях нового урожая в 1,5–1,7 раза); возделывания зерновых культур с обработкой посевов кремнийсодержащим препаратом Силиплант (повышение урожайности зерна до 30%, снижение норм расхода гербицида и фунгицида на 25%).

ВПочвенном институте им. В. В. Докучаева разработан дифференцированный подход к использованию земель, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота, на основе их агроэкологической оценки. Выполнена ландшафтно-экологическая группировка естественных и антропогенно преобразованных почв России с учетом их биоклиматической принадлежности, характера почвообразующих пород, условий увлажнения, степени антропогенного воздействия. Установлены закономерности эволюционных изменений структуры почвенного покрова и свойств почв объектов осушительной мелиорации Ленинградской области. Дана агроэкологическая оценка мелиорированных земель, предложена периодическая модификация системы управления воспроизводством плодородия почв агромелиоративного комплекса в соответствии с трансформацией почвенного покрова. Издана «Красная книга почв Ленинградской области». Составлена карта структуры почвенного покрова территории уникального агроландшафтного государственного природного заказника федерального значения «Каменная степь» (Воронежская область). Определены критические значения содержания макро- и микроэлементов в дерново-подзолистых и серых лесных почвах и в растениях, при которых снижается как величина урожая, так и его качество. Проведено моделирование

процессов миграции тяжелых металлов для оценки и прогнозирования загрязнения почв таежно-лесной зоны, рассчитаны коэффициенты диффузии и радиальной дифференциации железа, хрома, цинка на загрязненных почвах. Для точного количественного прогноза загрязнения почв выбрана модель среднего многолетнегопостоянногопотокавыпаденийнаповерхность.Дляведениямониторингавзонахтехногенного загрязнения проведена диагностика содержания Ba, Cs, La, Ce в почвах Пермского края c использованием рентгенорадиометрии. Установлено, что среднее содержание техногенных элементов в городских почвах оказалось ниже кларковых значений.

Исследованиями ВНИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова отмечено повышенное содержание 232Th в почвах Московской и Липецкой областей. Оценено поступление на сельскохозяйственные угодья тяжелых металлов, макро- и микроэлементов с атмосферными осадками. Установлено, что в среднем из снежного покрова в почвы на территории России поступает 5–7 кг/га хлор- и сульфат-ионов. Из микроэлементов максимальное поступление выявлено для цинка (43,4 кг/га), из тяжелых металлов – для никеля (21,3 кг/га). Исследованы отдельные аспекты воздействия стойких хлорорганических пестицидов (СХОП) на окружающую среду и

448

Часть VI

пищевые продукты. СХОП относятся к категории запрещенных к применению пестицидов, поэтому после проведения инвентаризации предусмотрены меры по их уничтожению.

Учеными ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии дана оценка влияния гербицида метсульфурона на биологическую активность почвы. Показано, что производственная доза гербицида ингибирует разложение целлюлозы и нитрификацию в почве. Этот препарат является перспективным для разработки микробиологических методов биоремедиации загрязненных пестицидами почв. Усовершенствована технология производства микробиологических средств защиты растений (битоксибациллин, бацикол, актинин и бактороденцид), которые по биологической и экономической эффективности не уступают химическим средствам защиты растений, а по экологической и санитарно-токсикологической безопасности существенно превосходят их. Микробиологические препараты могут быть с успехом использованы на охраняемых территориях заповедников и в рекреационных зонах. Применение ризоторфина на бобовых культурах практически исключает азотные удобрения. Площадь применения землеудобрительных биопрепаратов достигает 1,5 млн га, потенциальные возможности на порядок больше.

ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии при обобщении результатов исследований за последние 200 лет (со времени целинных земель в Центрально-Черноземном регионе) установлено, что содержание гумуса в верхнем слое неэродированных черноземов уменьшилось примерно в 2 раза, усилились водная и ветровая эрозия почв, поверхностный сток и смыв почвы, сезонный дефицит влаги, происходит быстрое истощение доступных запасов питательных элементов, переуплотнение почв, наблюдается устойчивая некомпенсируемая минерализация гумуса. Разработанная модель динамики запасов гумуса для чернозема типичного позволила сделать долгосрочный прогноз изменения запасов гумуса для разных вариантов использования пашни. Эффективным мероприятием по регулированию поверхностного стока и смыва почвы является землеустройство с контурно-мелиоративной организацией территории, внедрение которого повышает снегонакопление на пашне на 13–22%, уменьшает поверхностный сток на 60–80% и смыв почвы до допустимого уровня.

Во ВНИПТИ органических удобрений и торфа установлены размеры эмиссии СО2 при использовании органических удобрений в полевых севооборотах Нечерноземной зоны на почвах легкого гранулометрического состава с разным уровнем гумусированности. Разработана технология применения бесподстилочного навоза с бессменным возделыванием в течение 25 лет костреца безостого, внедрение которой повышает эффективность применения органических удобрений, обеспечивает расширенное воспроизводство почвенного плодородия, снижает нагрузки на окружающую среду. Особое значение это приобретает при восстановлении переунавоженных земель площадью более 2 млн га. Для снижения экологических рисков при использовании органических удобрений, реализации требований Федерального закона «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ разработаны проекты государственных национальных стандартов: ГОСТ Р «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия»; ГОСТ Р «Удобрения органические на основе органогенных отходов растениеводства и предприятий, перерабатывающих растениеводческую продукцию. Технические условия»; ГОСТ Р «Почвы и грунты. Грунты тепличные. Технические условия», устанавливающие минимально необходимые требования для безопасного их оборота, повышения конкурентоспособности сельскохозяйственного производства. Разработаны проекты национальных стандартов «Требования к обеспечению безопасности использования и утилизации органических отходов животноводства и птицеводства, предприятий, перерабатывающих животноводческую продукцию», «О требованиях к безопасности удобрений, процессов их производства, хранения, перевозки, реализации и утилизации».

Дагестанским НИИСХ с учетом вертикальной зональности разработаны модели природоохранных

полевых, специальных (рисовых) севооборотов, обеспечивающие повышение плодородия почв, получение нормативно чистой продукции. Разработан рабочий проект строительства экспериментального полигона «Горный», включающий три новые системы орошения. Проектные предложения позволяют осваивать склоновые земли без террасирования, сохраняя горные ландшафты. При этом обеспечиваются оптимальные режимы орошения, прекращаются процессы ирригационной эрозии, в 3 раза сокращается использование дефицитной в горных условиях оросительной воды. Для ослабления деградационных процессов растительного покрова и опустынивания территории разработана технология улучшения и рационального использования природных сенокосов и пастбищ Западного Прикаспия, включающая комплекс организационных, технологических, экологических и экономических мер, позволяющих повысить их продуктивность в 2–3 раза. Рекомендуется освобождение от выпаса на 2–3 года деградированных пастбищ; введение пастбищеоборотов и содержание животных с учетом кормоемкости угодий; создание кустарниково-пастбищных угодий из древесных кустарников, полукустарников и трав, отобранных из местной аборигенной флоры (джузгун безлистный, терескен, прутняк, житняк,

449

Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2008 году»

пырей, донник и др.); фитомелиорация подвижных песков и очагов дефляции путем массовой посадки джузгуна, терескена, прутняка, посева кияка и др.

Татарским НИИ агрохимии и почвоведения на основе многолетних комплексных исследований черноземов, загрязненных при добыче нефти, разработаны различные технологии восстановления их плодородия. Наиболее экологически безопасным и агрономически достаточно эффективным является агроэкологический способ рекультивации нефтезагрязненных почв, который направлен на стимулирование аборигенной микрофлоры с помощью агротехнических, агрохимических и агромелиоративных приемов.

Ульяновским НИИСХ установлено, что содержание валовых форм тяжелых металлов (ТМ) Zn, Cu, Pb, Cd, Ni в снежном покрове, почвах и растениях вдоль автомобильных трасс на различном удалении от г. Ульяновск не превышает ПДК. Содержание подвижных форм Zn, Pb, Cd, Ni не превышает ПДК, однако по Cu превышение ПДК в 1,1–1,9 раза установлено на всех местах отбора образцов. Содержание ТМ в растениях, произрастающих в различных направлениях и удаленности от города, не превышает установленных норм МДУ. Техногенное загрязнение снега прослеживается при удаленности до 20 км от города. Содержание Cu и Ni в снеге в различных направлениях и удаленности от города не превышает ПДК. По Zn, Pb, Cd превышение ПДК составляет 1,03; 1,9–7,3; 1,8–9 раз соответственно. Среди загрязняющих снежный покров веществ доминируют наиболее токсичные и опасные элементы в порядке убывания: Cd, Pb, Zn, Ni, Cu. Все это свидетельствует о том, что атмосферные осадки вносят существенный вклад в загрязнение агроландшафтов пригородной зоны, причем загрязнение носит устойчивый полиметаллический характер.

Челябинский НИИСХ провел обследование плодородия почв по основным показателям, по содержанию 12 тяжелых металлов и остаточному количеству пестицидов. Выявлены ареалы неблагополучного состояния почв, в частности в шести пунктах, расположенных на периферии Восточно-Уральского радиоактивного следа, превышены ПДК по стабильным изотопам 90Sr и 137Сs в 1,5 раза и более. Установлено повышенное содержание кобальта и цинка в почвах вблизи Челябинска. Остаточных количеств пестицидов в стационарных пунктах мониторинга не выявлено.

Вобласти мелиорации, водного и лесного хозяйства разработаны технологии и мероприятия, обеспечивающие экологически обоснованное экономически эффективное природопользование, и реабилитацию мелиорированных земель и пустынных пастбищ.

Во ВНИИ мелиорации им. А. Н. Костякова разработана методика повышения экологической безопасности мелиоративных систем, базирующаяся на конструировании высокопродуктивных агроландшафтов. Создана безопасная для окружающей среды технология укладки дренажа при высоком уровне грунтовых вод. Предложены природоохранные режимы мелиорации агроландшафтов на основе замкнутого водооборотного цикла, позволяющие уменьшить удельный расход оросительной воды на единицу продукции на 25–45% при росте урожайности культур на 10–25%; технологические регламенты для систем малообъемного орошения; система мероприятий по устойчивому развитию водохозяйственного комплекса АПК, включающая экологические ограничения и требования к водохозяйственной деятельности по управлению водопользованием.

Во ВНИИ сельскохозяйственного использования мелиорированных земель разработана технология оптимизации использования осушаемых земель при различном мелиоративном состоянии, обеспечивающая повышение продуктивности агроландшафтов на 20–25%; предложена оценка экологически допустимой величины сработки торфа при различных технологиях выращивания овощных культур. ВНИИ орошаемого земледелия разработаны технологии управления процессами орошения сельскохозяйственных культур в степных и полупустынных агроландшафтах, обеспечивающие экономию водных ресурсов на 10–30% и повышение урожайности зерновых на 10–20%. ВНИИ агролесомелиорации предложены технологические приемы управления составом флоры и фауны лесоаграрных ландшафтов, формируемых на деградированных аридных

территориях; способы мобилизации биологического потенциала хозяйственно ценных растений для формирования устойчивых защитных лесных экосистем и повышения биоразнообразия в агроландшафтах аридных регионов; технологии восстановления в биоценозе разнообразия биотических сообществ, оптимизирующих соотношение полезных и вредных видов.

Вобласти растениеводства во ВНИИ риса разработаны адаптивные сортовые комплексы для Краснодарского края, позволяющие повысить урожайность риса на 0,3–1,2 т/га, сократить затраты на применение средств химизации на 7–10% и снизить потери урожая при уборке на 15–20%. Для условий Поволжья в НИИСХ Юго-Востока разработан способ почвозащитной гребнекулисной обработки почв для склоновых агроландшафтов, обеспечивающий повышение запасов влаги в почве на 14–16 мм, снижение стока талых вод на 10–20%, смывание почвы на 40–60%, что повышает урожайность зерновых культур на 0,1–0,2 т/га, снижает расход топлива на 18–36% и общие затраты на обработку на 15–30%.

Вобласти защиты растений ВНИИ защиты растений разработаны методы оценки опасности и определения остаточных количеств пестицидов в разных средах; методы реабилитации нарушенных агроландшафтов от

450