Раздел 10 Часть VI
|
Раздел 10 |
Наука и техника в решении проблем охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности |
Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России)
Министерство образования и науки Российской Федерации в 2010 г. осуществляло государственную поддержку научно-технических и технологических разработок и инновационной деятельности в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности в основном в рамках реализации ФЦП “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 годы”, утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 17 октября 2006 г. № 613.
Реализация проектов программы ориентирована на обеспечение комплексного использования природных ресурсов, полной утилизации отходов производства с учетом экологических связей в окружающей природной среде и с повышением ее защищенности от негативных природных явлений и антропогенного воздействия, а также на создание условий безопасного природопользования для человека, решение вопросов повышения качества жизни населения, экологической безопасности страны, развитие и обеспечение конкурентоспособности экономики страны с соблюдением международных экологических требований.
В сфере охраны окружающей среды в рамках программы ведутся исследования и разработки по приоритетному направлению “Рациональное природопользование” по следующим критическим технологиям: технологии мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы; технологии оценки ресурсов и прогнозирования состояния литосферы и биосферы; технологии переработки и утилизации техногенных образований и отходов; технологии снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф; технологии экологически безопасной разработки месторождений и добычи полезных ископаемых.
Ниже приводятся основные результаты работ за 2010 г.
Институтом океанологии имени П. П. Ширшова Российской академии наук (РАН) в рамках российско-германского проекта КАЛЬМАР разработана модель геодинамических и вулканических процессов в геосистеме “Курило-Камчатская и Алеутская островные дуги, северо-западная часть Тихого океана и Берингово море” и произведена оценка их влияния на распределение и привнос вещества, окружающую среду и природные катастрофы. Предложены меры по организации системы геофизического мониторинга, по минимизации ущерба от цунамигенных землетрясений в районе Курило-Камчатского сейсмического пояса. Результаты могут быть применены в прогнозных экологических моделях, оценках вулканической и цунами- опасности и для разработки методов снижения рисков природных катастроф.
Институтом географии РАН с участием научных организаций Норвегии созданы системы оценки ресурсов и прогнозирования состояния компонентов природной среды северных территорий. Полученные результаты способствуют повышению качества информационного обеспечения принятия решений в области экологии, природопользования, зонирования и регионального планирования северных территорий, снижению рисков, вызванных природными катастрофами и последствиями современных климатических изменений, а также могут быть использованы при создании единой системы социально-экономического мониторинга состояния природной среды северных территорий.
В ФГУП “Опытно-конструкторское бюро океанологической техники” РАН разработана методика поиска, исследования и оценки ресурсов морских газогидратов, изготовлен экспериментальный образец аппаратурного сейсмического комплекса (АСК). Разработки предназначены для использования организациями, деятельность которых сопряжена с решением геологических, инженерных, экологических и иных задач, связанных с освоением месторождений углеводородного сырья, проведением экологического мониторинга, строительством и эксплуатацией морских буровых платформ и трубопроводов.
В ГУ “Арктический и антарктический научно-исследовательский институт” с участием научных организаций Германии разработаны методы определения изменчивости геосистем и проведения мониторинга окружающей среды на примере региона моря Лаптевых с учетом дельты р. Лена. Дан подробный анализ сезонной изменчивости ледового, гидрологического и биологического режимов моря Лаптевых. Выполнен прогноз климатических характеристик над территорией бассейна р. Лена на 20–30 лет. Полученные данные могут быть использованы в области экологии, природопользования и регионального планирования северных территорий.
В ООО “Научно-технологический комплекс “Анчар” разработан перечень параметров, обеспечивающих контроль программно-аппаратурного комплекса по микросейсмическому, геоэлектрическому и геохимическому полям. Лабораторные и лабораторно-стендовые испытания подтвердили возможность обеспечения минимального воздействия на экологическую обстановку в районе поисково-разведочных работ и сокращения в 1,5–2 раза числа непродуктивных пробуренных скважин. Предлагаемый комплексный программно-аппаратный метод может быть использован при проектировании места расположения плотин гидростанций, АЭС и других крупных объектов.
В Институте физики Земли имени О. Ю. Шмидта РАН разработаны: методика поиска водоносных горизонтов и оценки запасов грунтовых вод в сложных геологических условиях и модель экспериментального образца аппаратурно-технологического комплекса. Предлагаемые методы позволяют уменьшить остроту проблемы обеспечения технической и питьевой пресной водой густонаселенных районов со сложным рельефом местности, проводить исследования в геологических условиях, когда применение традиционных методов затруднено или невозможно, существенно снизить затраты и время на поисковые работы, а также значительно уменьшить риск экологического загрязнения исследуемых регионов.
Большое значение для предупреждения загрязнения окружающей среды, улучшения условий жизни населения имеют разработки по утилизации промышленных и бытовых отходов, обезвреживанию высокотоксичных и инфицированных отходов производства и потребления, очистке промышленных и бытовых сточных вод.
ФГУП “Российский научный центр “Прикладная химия” разработаны методы плазмохимического уничтожения галогенсодержащих отходов и экологически безопасного обезвреживания промышленного оборудования, содержащего полихлорированные бифенилы (ПХБ). Методы позволяют снизить себестоимость уничтожения ПХБ в 2–3 раза, использовать техническое оборудование с существенно меньшей металлоемкостью, сократить время обезвреживания загрязненного оборудования, исключить попадание высокотоксичных соединений в сточные воды и в атмосферу и применимы в химической промышленности (уничтожение отходов производства), сельском хозяйстве (уничтожение запрещенных к употреблению и устаревших пестицидов), электротехнике (обезвреживание ПХБ).
В ООО “Научно-внедренческое предприятие “Флюидные технологии и Экология” проводится работа по созданию и опытно-промышленному испытанию гидрометаллургической технологии по переработке техногенных образований при электрометаллургическом производстве цветных металлов с целью вовлечения в комплексное использование неактивных запасов минерального сырья, снижения уровня потерь цветных, благородных и редких металлов в отвалах забалансовых руд и лежалых отходах перерабатывающих предприятий, ликвидации источников загрязнения окружающей среды. Полученные результаты актуальны для решения социальных и экологических задач в промышленных центрах.
В ЗАО “Проектно-конструкторское бюро “Автоматика” разработаны ресурсосберегающие технологии и комплексные технологические линии переработки многотоннажных отходов инертного нерудного сырья с получением экономичных строительных изделий массового применения в целях утилизации отходов промышленности строительных материалов с получением продуктов для производства бетонных изделий, сухих строительных смесей и высвобождения земельных участков, занятых этими отходами. Предложенная технология позволит экономить расход цемента, сократить объем образования отходов, перерабатывать отходы для нового использования, предотвратить ежегодное выбытие около 1000 га земель под складирование отходов, сократить на 10–15 млн. т (20–25%) потребность в добыче речного песка для строительных целей, создать высокопроизводительное оборудование, заметно снизить потребление электроэнергии, обеспечить значительный экономический эффект. Потребителями научно-технической продукции являются предприятия промышленности строительных материалов, перерабатывающие нерудное минеральное сырье для производства строительного щебня.
В ГОУ высшего профессионального образования (ВПО) “Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева” разработаны гидрометаллургические технологии получения металлического марганца и его соединений из бедного и труднообогатимого сырья. Данный комплекс технологий дает ценную побочную продукцию – азотные удобрения, реализация которых заметно снижает себестоимость целевой продукции. Водный цикл химического передела замкнут, что решает главную проблему традиционных электролитических технологий получения высококачественной марганцевой продукции – проблему вредных стоков, отработанные электролитические растворы включаются в химический цикл, в котором полностью перерабатываются. В результате комплекс технологий открывает возможность рентабельной переработки широкого спектра бедных отечественных марганцевых руд и отходов марганцевой промышленности в металлический марганец высоких марок, высокосортные ферросплавы без вредных стоков, выбросов и отходов.
ФГУП “Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ” разрабатывает методы утилизации фосфорсодержащих отходов с целью получения особо чистых продуктов, обеспечивающих экологически безопасную переработку высокотоксичных отходов и вовлечение их в хозяйственный оборот с получением востребованных на российском и мировом рынке продуктов с содержанием примесей на уровне требований к особо чистым веществам. На основе разработки могут быть созданы мобильные комплексы по переработке отходов.
ФГУП “Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов” разрабатывает технологическую схему высокотемпературной безотходной и экологически чистой утилизации несортированных твердых бытовых отходов, собираемых в городах России. Разрабатываемая технология предназначена для решения проблем накопления и утилизации твердых бытовых отходов в сфере коммунального хозяйства.
Исследования по оценке и мониторингу параметров критических состояний окружающей среды направлены на уменьшение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера для здоровья человека и состояния окружающей среды.
В ГУ “Научный центр проблем аэрокосмического мониторинга” (ЦПАМ “АЭРОКОСМОС”) разработаны интегрированные технологии оценки загрязнения атмосферы крупных городов, обоснованы методы оценки и прогноза качества воздуха в крупных городах по данным дистанционного и наземного мониторинга. Разработанные технологии планируется использовать при принятии решений о развитии крупных городов, при мониторинге и оценке последствий чрезвычайных ситуаций. Создаваемые методы относятся к области экологии, а именно к дистанционным методам мониторинга и могут найти применение в системах экологического и санитарно-эпидемиологического контроля городов-мегаполисов.
-
В ГОУ ВПО “Московский энергетический институт (технический университет)” создана научная база для устойчивого развития топливно-энергетического комплекса северных регионов России в условиях изменения природной среды и климата. Основными результатами работы являются: комплекс моделей для прогнозирования изменений климата и динамики состояния многолетнемерзлых пород, система методов для оценки надежности объектов нефтегазового комплекса России в условиях климатических изменений, прогнозная оценка изменений климата и динамики криолитозоны Западной Сибири на период до 2050 г., прогнозная оценка негативных последствий для инфраструктуры ТЭК в связи с изменением климата, основные направления адаптационных мероприятий в энергетической отрасли по предотвращению ущерба от изменений климата. Предложенный комплекс методов и моделей направлен на минимизацию экономического ущерба и безопасность функционирования объектов энергетического хозяйства, связанных с ожидаемыми изменениями климата в северных регионах России.
Прикладные задачи, связанные со снижением негативного антропогенного воздействия на окружающую среду и предотвращением климатических изменений за счет повышения энерго- и ресурсоэффективности, внедрения низкоуглеродных технологий и энергосберегающих технологий, решаются, прежде всего, в рамках приоритетного направления “Энергетика и энергосбережение”. Тематическая направленность осуществляется в рамках шести критических технологий: технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом; технологии водородной энергетики; технологии новых и возобновляемых источников энергии; технологии производства топлив и энергии из органического сырья; технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии; технологии создания энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных систем.
Проекты, реализованные в рамках приоритетного направления “Энергетика и энергосбережение”, вносят вклад в решение таких задач, как: повышение эффективности добычи, транспортировки углеводородов (с учетом экологических аспектов эффективности); разработка высокоэффективных технологий “чистого угля” и технологических решений по улавливанию и захоронению СО2, способных минимизировать выбросы парниковых газов в атмосферу; диверсификация источников энергии за счет увеличения доли возобновляемых ресурсов, использования энергетического потенциала биомассы и отходов, освоения новых видов энергии (за счет развития водородных технологий); создание высокоэффективных и экологически чистых транспортных систем с использованием более эффективных и экологически чистых видов топлива (включая биотопливо и синтетические виды топлив); повышение эффективности использования ресурсов (в том числе вторичных ресурсов и отходов) за счет их комплексной переработки и оптимизации их использования на всех этапах ресурсного цикла (в том числе за счет промышленного освоения нетрадиционных и трудноизвлекаемых углеводородных ресурсов (метана угольных пластов, свалочного газа, попутного газа, керогенов, битуминозных песков, высоковязкой нефти, газогидратов); повышение энергосбережения в секторе потребления и др.
ГОУ ВПО “Российский государственный университет нефти и газа имени И. М. Губкина” ведет поиск технологических решений разработки месторождений природных газов в период падающей добычи. Полученные результаты в промышленных масштабах позволят наиболее полно использовать находящееся в недрах углеводородное сырье и повысить энергоэффективность процесса, а также решать вопросы утилизации попутного нефтяного газа.
Институтом машиноведения имени А. А. Благонравова РАН предложены научно-технические решения по повышению энергоэффективности основных технологических и транспортных агрегатов для переработки минерального и техногенного сырья в горнодобывающих и металлургических производствах, что позволит существенно повысить энерго- и ресурсосбережение на перерабатывающих предприятиях.
ОАО “Научно-производственная корпорация “Механобр-техника” с участием научных организаций Австралии ведет разработку промышленного образца оборудования для экологически безопасного обогащения массово распространенных руд черных металлов, обеспечивающего исключение использования воды для технологических нужд. Корпорация также разработала оборудование для проведения технических исследований при экологически безопасной добыче и переработке твердых полезных ископаемых, а также при их геологической разведке и оценке запасов. Полученные результаты могут использоваться в геологии и минералогии; разведке месторождений и оценке ресурсов полезных ископаемых; добыче и обогащении руд цветных и черных металлов, горно-химического сырья, руд редких и благородных металлов; металлургии, горной химии, производстве строительных материалов.
Ряд проектов по экологической и химической безопасности реализован в рамках ФЦП “Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов”.
В ФГБУ “Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт” с участием научных организаций Франции разработаны новые сцинтилляционные материалы на основе органических жидкостей для детектирования нейтринного излучения; высокочувствительные методы, позволяющие выявлять несанкционированную наработку ядерных материалов, их хищение, незаконную транспортировку, а также осуществлять постоянный контроль за легитимными, плановыми режимами работы ядерных установок. Исследования и разработки могут быть применены для решения таких задач, как контртеррористическая деятельность, направленная на обеспечение гарантий нераспространения ядерных материалов.
В ООО Научно-технический центр “ТАТА” с участием научных организаций Италии разработаны нанокристаллические оксидные полупроводниковые материалы и нового типа сенсоры на их основе для обнаружения токсичных и взрывоопасных газов. Использование инновационных полупроводниковых газовых сенсоров при производстве газоанализаторов и многоканальных течеискателей позволит обеспечить: снижение энергопотребления – не менее 30%; повышение чувствительности – не менее 30%; повышение быстродействия – не менее 20%; повышение экспозиционной стойкости – не менее 50%.
Учреждением Российской академии наук “Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева РАН” с участием научных организаций Нидерландов исследованы и разработаны высокоэффективные наноструктурированные полимерные мембраны для выделения углекислого газа из дымовых газов. Разработки открывают технологические возможности решения проблемы сокращения удельных эксплуатационных расходов при работе блоков очистки дымовых газов от диоксида углерода.
Центр фотохимии РАН с участием научных организаций Нидерландов разработал высокочувствительные сенсорные материалы и малогабаритные оптические сенсорные устройства для детектирования органических и неорганических летучих соединений в замкнутых объемах, в частности, газообразных пестицидов (фумигантов) в контейнерах для морских и железнодорожных перевозок.
В рамках ФЦП “Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов” были проведены исследования с использованием уникальных стендов и установок (УСУ), а также уникальных объектов научной инфраструктуры, научных организаций и образовательных учреждений ВПО.
В ГОУ ВПО “Томский государственный университет” проведены теоретические и экспериментальные исследования характеристик и свойств климатообразующих физических и метеорологических полей в атмосфере Земли дистанционными методами на уникальных установках ТГУ: Высотном поляризационном лидаре для зондирования атмосферы (ЛИДАР) и Томской ионосферной станции (ИОНОЗОНД). Результаты исследований дают возможность обосновать механизмы воздействия солнечных событий на околоземную природную среду и состояние организма человека, а также контролировать и диагностировать атмосферу.
В ГОУ ВПО “Кабардино-Балкарский государственный университет имени Х. М. Бербекова” исследованы геодинамические процессы в зоне возникновения ожидаемых землетрясений на Северном Кавказе с использованием уникальной установки “Комплексная геофизическая информационно-измерительная система Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х. М. Бербекова (КГФИИС КБГУ)”. Проведен широкомасштабный мониторинг геологической среды Эльбрусской вулканической области. Впервые развернута подземная линейная сейсмическая антенна, которая позволит получать уникальную геофизическую информацию о вулкане Эльбрус.
В ФГНУ “Научно-исследовательский радиофизический институт” исследовано развитие технологий мониторинга верхней атмосферы Земли на основе контролируемых воздействий на нее мощным радиоизлучением с использованием Уникальной установки для исследования околоземного и космического пространства (УСУ РФ № 06-30, стенд СУРА). Данная разработка решает проблему мониторинга верхней атмосферы и ее диагностики, позволяет измерять ключевые параметры атмосферы в наиболее труднодоступной для других методов области экологически чистым и безопасным для окружающей среды способом.
Институтом автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН разработаны методы и аппаратурные средства оперативного мониторинга атмосферы, гидросферы и состояния морских экосистем с использованием УСУ “Лазерные методы исследования конденсированных сред, биологических объектов и мониторинга окружающей среды”. Изготовлен макет видеосистемы регистрации и картирования загрязнения морской поверхности органическими пленками. Разработан и апробирован алгоритм определения видового состава водорослей по данным дистанционного зондирования с целью организации мониторинга вредоносного цветения водорослей в акватории Залива Петра Великого и Японского моря.
В ГОУ ВПО “Московский государственный горный университет” исследованы процессы формирования новых технологических свойств природного и техногенного минерального вещества при действии физических и вещественных полей с использованием многофункционального комплекса интроскопии и диагностики минерального вещества в особых термобарических условиях “МУЛЬТИСКАН” для обоснования ресурсосберегающих и природоохранных технологий добычи и переработки полезных ископаемых. Результаты исследований могут быть использованы при разработке технологий экологически безопасного хранения серосодержащих твердых минеральных отходов добычи и обогащения углей на месторождениях Подмосковного, Воркутинского, Кизеловского и других бассейнов.
В Институте ядерных исследований РАН изучались космические объекты и свойства водной среды в экспериментах на Байкальском глубоководном нейтринном телескопе (УСУ-БГНТ). Проведены исследования в области прогнозирования состояния окружающей среды, физических и химических процессов в ней, оценки и освоения ресурсов, оценки техногенных и природных рисков. Результаты исследований используются организациями, занимающимися мониторингом глубоководных водоемов, контролем за подводными объектами и прогнозом состояния водных бассейнов. Данные гидромониторинга дают возможность прогнозировать изменения в протекании биогеохимических и гидрофизических процессов в озере Байкал, происходящих из-за глобальных изменений климата.
В ГОУ ВПО “Белгородский государственный университет” исследовано распределение промышленных аэрозолей над территорией города в зависимости от метеоусловий и размеров частиц с помощью лидарного измерительного комплекса БелГУ. Данные исследования позволят осуществить прогнозирование состояния окружающей среды, необходимую оперативность оценки ситуации, провести исследования в области физики аэрозолей, исследовать трехмерное распределение концентрации вредных атмосферных примесей (на примере исследований выбросов предприятия “Белгородский цемент” над территорией города Белгорода).
В ГОУ ВПО “Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе” исследовано повышение эффективности геотехнологических методов скважинной добычи минерального сырья и утилизации техногенных и токсичных отходов на основе проведения экспериментальных исследований на УСУ “Полифункциональная установка на основе использования эффекта искусственного смерча”. Данные изыскания могут быть использования как перспективные технологии добычи полезных ископаемых в шельфовой и глубоководной зонах Мирового океана.
В Институте оптики атмосферы имени В. Е. Зуева Сибирского отделения РАН исследовано с использованием самолета-лаборатории Ан-30 “Оптик-Э” пространственное распределение газового и аэрозольного состава воздуха и тенденции его изменения. Полученные данные пригодны для включения в модели прогноза климатических изменений. Реализация исследований приведет к устранению недостатка данных о пространственно-временной изменчивости газового и аэрозольного состава над значительной частью территории России.
Морские научные исследования в 2010 г. проводились в рамках подпрограммы “Исследование природы Мирового океана” ФЦП “Мировой океан” (Подпрограмма) на III этапе ее реализации в 2008–2013 годах. Значительный блок Программы составляли теоретические и экспериментальные исследования процессов и явлений в атмосфере, Мировом океане и водах суши, устанавливающие механизмы возникновения климатических аномалий и опасных гидрометеорологических явлений и их связь с изменениями климата, вод океана, поверхностных и подземных вод суши для решения широкого круга экологических задач. Данные разработки способствуют формированию устойчивых темпов роста национальной экономики за счет предотвращения возможного экологического и экономического ущерба на основе своевременного предсказания сценариев развития природных процессов в атмосфере и гидросфере.
В 2010 г. программные мероприятия в соответствии с Морской доктриной Российской Федерации на период до 2020 года были направлены на решение следующих основных задач: изучение и оценка роли Мирового океана в резких изменениях климата; оценка влияния изменений морской среды на динамику и сохранение биоресурсов морей России. Ниже приведены основные результаты, полученные в 2010 г., которые имеют значение не только для реализации подпрограмм ФЦП “Мировой океан”, но и для развития и повышения эффективности морской деятельности России.
В Институте океанологии имени П. П. Ширшова РАН исследованы аномалии энергообмена в системе океан – атмосфера, их связи с глобальной океанской циркуляцией и влияние на климатические колебания на территории России. Институтом также разработаны научные основы достоверного прогноза и эффективного предупреждения опасных и катастрофических явлений в океане: ветровых волн, штормов, внетропических и тропических циклонов – с целью минимизации рисков морской деятельности. Разработана информационно-экспертная система (ИЭС) оценки риска сильных подводных землетрясений и цунами на Дальнем Востоке и на Каспии. На озере Байкал с использованием обитаемых подводных аппаратов “Мир” проведены с положительными результатами натурные испытания подводного телеуправляемого комплекса. Подводный телеуправляемый комплекс может использоваться как составной элемент в комплексе океанологических поисково-разведочных работ, при оценке ресурсов природного газа в газогидратах континентального склона Мирового океана.
В Мурманском морском биологическом институте Кольского научного центра РАН исследованы морские экосистемы и разработаны технологии сохранения биологических ресурсов морей России в условиях возрастающего воздействия на морскую среду природных и антропогенных факторов. Для арктических морей (Баренцево, Карское, Печорское) выполнена оценка воздействия сейсмоакустических работ на морских млекопитающих, морскую и околоводную орнитофауну в Баренцевом и Карском морях. Показано изменение ихтиофауны Каспийского и Азовского морей под антропогенным воздействием (промысел, браконьерство, зарегулирование стока рек, интродукция). В ходе береговых и морских экспедиций проведены исследования фонового состояния экосистем Азовского, Баренцева, Карского, Печорского, Черного, Японского морей, влияния рыбного промысла, строительства топливно-перегрузочных комплексов, вселенцев и хозяйств аквакультуры на морские экосистемы. Впервые выявлены значительные изменения в структуре донных экосистем на участках, подверженных промысловому воздействию. Разработан комплекс моделей и программ для изучения и прогнозирования загрязнения морской среды и биоценозов Баренцева и Белого морей, включая ГИС-ориентированную технологию моделирования крупномасштабных аварийных разливов нефтепродуктов, адаптированную к условиям Баренцева моря. Выполнено математическое моделирование для сценария аварийного разлива нефтепродуктов в районе Штокмановского ГКМ. Создана картографическая база данных экосистемного мониторинга морских акваторий и береговой зоны.
Институтом биологии моря имени А. В. Жирмунского ДВО РАН проведены исследования экологических и экономических последствий инвазии чужеродных, вредоносных и токсичных организмов и их влияния на состояние экосистем и биоресурсы шельфовой зоны морей России. В порту Владивосток впервые для дальневосточных морей России исследовались балластные воды судов, курсирующих на российско-японских и российско-китайских линиях. Обобщены результаты многолетнего мониторинга микроводорослей, продуцирующих фитотоксины и вызывающих вредоносное “цветение” воды в Амурском заливе.
В ФГУП “Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени И. С. Грамберга” выполнены исследования, направленные на определение энергетических и минеральных ресурсов континентального склона и осадочных бассейнов морей России и некоторых регионов Мирового океана. Выполнено научное обоснование освоения Евразийской континентальной окраины (ЕАКО) Северного Ледовитого океана как резерва углеводородного сырья на ближайшую и долгосрочную перспективу. Подготовлена и передана в МОМД заявка на изучение и дальнейшую разработку глубоководных полиметаллических сульфидов (ГПС) в районе Срединно-Атлантического хребта. В рамках предложенной модели формирования месторождений углеводородов прогнозируется открытие новых месторождений нефти и газа на шельфе Восточного Сахалина, что может значительно повысить энергетический потенциал Дальнего Востока России.
Российский государственный гидрометеорологический университет провел комплексные исследования процессов, характеристик и ресурсов Балтийского моря. Сформулирована современная концепция и дано технико-экономическое обоснование национальной трехуровневой системы океанологического мониторинга Балтийского моря, российских зон на Балтике и прибрежных морских вод (включая внутренние) с перспективой организации операционной мониторинговой системы. Подготовлен проект программы мониторинга качества морской среды Балтийского моря, гармонизированный с требованиями ХЕЛКОМ в рамках подписанного Россией “Плана действий по Балтийскому морю”.
Научно-технологическим центром уникального приборостроения РАН разработан измерительный спектрометрический комплекс для определения загрязнений и биологических компонентов вод в составе буксируемой подводной станции. Создан измерительный спектрометрический комплекс на современной приборной базе, позволяющий измерять спектры морской воды на разных глубинах и получать информацию о составе и степени загрязнения вод в управляемом или автоматическом режиме. Проведены с положительными результатами натурные испытания комплекса в пресноводном водоеме и на акватории Азовского моря.
В рамках ФЦП “Научные и научно-педагогические кадры инновационной России” на 2009–2013 годы в целях достижения научных результатов мирового уровня по широкому спектру научных исследований, в том числе в области рационального природопользования, закрепления в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, формирования эффективных научных коллективов, в 2009–2010 гг. были поддержаны 77 проектов. Далее приводятся некоторые из них.
В ГОУ ВПО “Томский государственный университет” проведены комплексные исследования состояния болотных экосистем Западной Сибири с разработкой методики геоэкологической оценки и прогноза развития болот. Результаты проекта найдут применение в образовании, планировании социально-экономического развития территории, в строительстве, сельском и лесном хозяйствах, позволят разрабатывать более точные проектные и нормативные документы с учетом природных условий заболоченных территорий, планировать мероприятия по сохранению природы в местах добычи полезных ископаемых, выделять особо охраняемые природные территории. Геоэкологическая оценка территорий может стать важной составляющей концепции устойчивого развития регионов.
Институтом геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН разработаны новые методы безопасного обращения с отработавшим ядерным топливом и радиоактивными отходами. Результаты работы могут быть использованы на предприятиях атомной отрасли.
В Сибирском федеральном университете проведены работы по развитию регионального центра получения, архивации, обработки и интерпретации данных дистанционного зондирования Земли на основе развития нового мультиагентного подхода к анализу изображений. Полученная научно-техническая продукция востребована при решении задач картографирования и земельного кадастра, обнаружения чрезвычайных ситуаций, в гидрологии, лесном и сельском хозяйствах, экологическом мониторинге, а также при создании научно-учебных тематических лабораторий в области построения крупных программных систем, экологического мониторинга и дистанционного зондирования Земли.
В Российском государственном гидрометеорологическом университете разработаны: комплексные технологические системы по минимизации последствий различных природно-техногенных катастроф на водных объектах; концепция и структура базы данных гидрометеорологических условий возникновения и развития природно-техногенных чрезвычайных ситуаций. Исследованы процессы и выполнен анализ физической и химической трансформации газовых и аэрозольных выбросов в крупных промышленных городах, ведущих к региональным и глобальным изменениям погоды, качества воздуха и климата.
В ГОУ ВПО “Волгоградский государственный университет” продолжаются разработки методов расчета радиационных характеристик атмосферы Земли для оптимизации радиационных блоков климатических моделей и повышения точности контроля концентрации парниковых газов. Полученные данные могут быть использованы в широком спектре атмосферных задач – от дистанционного зондирования до моделирования климата.
Институт водных проблем РАН исследовал особенности формирования ресурсов и качества вод суши в разных физико-географических условиях и дал оценку чувствительности водных ресурсов и основных факторов их формирования к изменениям климата и к хозяйственной деятельности. Разработаны новые методы оценки опасности и масштабов наводнений на реках России, прогнозирования речного стока с учетом пространственной неоднородности физико-географических и метеорологических условий формирования стока в речных бассейнах, а также возможных изменений этих условий при изменениях климата и хозяйственной деятельности. Также разработаны научные основы повышения эффективности управления водноресурсными системами, водопользованием и охраной вод в условиях изменений климата и хозяйственной деятельности.
В ГОУ ВПО “Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга” осуществлен мониторинг содержания ионов тяжелых металлов в водах Авачинской губы, донных отложениях, макрофитах; исследовано содержание техногенных радионуклидов в донных отложениях, водорослях Авачинской губы и содержание техногенных радионуклидов в почве, растительности и снеге в Петропавловской городской агломерации; проведены опытно-экспериментальные работы по применению биотехнологии с целью очистки вод Авачинской губы от техногенного загрязнения. Подготовлена заявка на патент Российской Федерации на изобретение – способ очистки морской воды от техногенных загрязнений. Результаты исследований могут быть применены в технологиях очистки воды и использованы для усиления экологического контроля за предприятиями, имеющими выпуск сточных вод в Авачинскую бухту.
На Географическом факультете Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова разработаны научно-методические основы эколого-геохимической оценки техногенной трансформации ландшафтов и обоснование методик анализа процессов миграции и аккумуляции неорганических и органических загрязняющих веществ в окружающей среде. Одним из основных результатов исследования является внедрение в практику ландшафтно-геохимических исследований современного высокоточного лабораторного оборудования и методов анализа ландшафтно-геохимической информации, обеспечивающих прогноз поведения загрязняющих веществ в ландшафтах фоновых и техногенно измененных территорий.
В ГОУ ВПО “Ухтинский государственный технический университет” завершена разработка комплексной технологии реагентного обезвреживания отходов добычи, транспорта и переработки жидких углеводородов с использованием конечных продуктов переработки отходов для предотвращения почвенной коррозии металлоконструкций. Разработаны рекомендации по оптимизации использования реагентного обезвреживания отходов, в том числе почвогрунтов, загрязненных в результате аварийных разливов нефтепродуктов, с последующим использованием вторичных продуктов этой технологии для снижения естественной коррозионной активности почвогрунтов.
В ГОУ ВПО “Пермский государственный университет” получены иммобилизованные биокатализаторы, которые могут быть использованы для очистки сточных вод и воздуха от загрязняющих органических кислот на предприятиях химической и нефтехимической промышленности.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” проводит исследования и разработки научных основ экологически безопасных, энергосберегающих способов получения водорода химическим разложением воды с применением отечественных реагентов.
ГОУ ВПО “Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского” разрабатывает научные основы новых экологически безопасных технологий детоксикации и утилизации строительных отходов, загрязненных высокотоксичными веществами, грунтов на территории этих производств, промышленных отходов различной природы, в том числе нефтехимического производства, синтетических и природных полимерных материалов.
ГОУ ВПО “Санкт-Петербургский государственный политехнический университет” проводит исследования в области управления процессами биодеградации отходов на полигонах ТБО и создания энергоэффективной экологически чистой установки, работающей на биогазе, для получения электрической и тепловой энергии.
Государственное учреждение “Высокогорный геофизический институт” (Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик) проводит работы в целях оценки масштабов распространения и катастрофичности проявления опасных природных процессов и явлений, развитых на территории Северо-Кавказского федерального округа. В республике исследованы основные ледники, являющиеся источниками возникновения селей гляциального характера, выявлена динамика развития селевых и оползневых процессов, являющихся потенциальными источниками опасности для жизнедеятельности в горных районах. Полученные результаты используются в образовательном процессе, в тематике научной школы, а также в прогностических докладах МЧС России и Южного регионального центра МЧС России о возможности возникновения и распределения природных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций на территории Северо-Кавказского федерального округа.
Институт земной коры Сибирского отделения РАН разрабатывает инновационные технологии оценки сейсмоопасности деструктивных зон литосферы Центральной Азии. Выполнены физическое моделирование процессов формирования деструктивных зон литосферы; модернизация имеющихся и разработка новых программных комплексов для обработки баз данных инструментального мониторинга и сейсмичности. Изготовлены опытные образцы коммутационного прибора-регистратора со спутниковой системой связи для инструментального мониторинга на геодинамических полигонах. Результаты будут использоваться в геологии для создания инновационных технологий прогноза землетрясений, при выполнении разных видов НИР, а также введены в образовательный процесс.
Институт проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН проводит комплексный анализ атмосферных, океанографических и ледовых параметров, полученных по данным спутниковых и наземных измерений, а также определение индикаторов изменений климата для оценки динамики таяния арктических льдов.
Институт проблем комплексного освоения недр РАН проводит научные исследования по созданию экологически безопасных геотехнологий подземной разработки месторождений твердых полезных ископаемых на больших глубинах с закладкой выработанного пространства, обеспечивающих снижение сроков строительства глубоких рудников, повышение интенсивности разработки месторождений, сокращение объемов складируемых на поверхности отходов горного производства, повышение комплексности освоения месторождений, расширение ресурсной базы горнодобывающих предприятий, снижение экологической нагрузки на горнодобывающие регионы. Эколого-экономический эффект достигается за счет вовлечения в технологический цикл забалансовых руд и техногенных отходов горнорудной промышленности.
ГОУ ВПО “Дальневосточный государственный университет” проводит научно-исследовательскую работу с целью получения данных по ключевым гидрофизическим, геохимическим и биологическим компонентам прибрежных морских экосистем Японского моря. Мониторинг морской биоты и исследования продукционного потенциала морских акваторий способствуют повышению рентабельности рыбохозяйственного комплекса региона, информированности рыбодобывающих организаций о биоресурсном потенциале, об экологических рисках и эффективных технологиях воспроизводства морских биоресурсов.
ГОУ ВПО “Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г. В. Плеханова (технический университет)” проводит научно-исследовательскую работу в целях создания геомеханически и экологически безопасных малоотходных способов разработки рудных месторождений открытым способом в сложных гидрогеологических условиях.
Международный учебно-научный биотехнологический центр Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова разрабатывает технологии производства магнитоактивных наноструктурированных сорбентов на основе природных полимеров (гуминовых веществ) и химически связанных магнитоактивных наночастиц и оценки их токсичности для последующего использования в магнитной сепарации конгломерата “загрязнитель – сорбент”. Разработки позволят решить проблемы природоохранных технологий в области детоксикации природных сред, загрязненных экотоксикантами.