Часть V. ГОСУДАРСТВЕННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Раздел 6. НАУКА В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

 

6.1. Научно-исследовательская деятельность научных учреждений и организаций Кемеровской области

 

6.1.1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «КемГУ»)

 

Кафедрой зоологии и экологии завершена подготовка 2-го издания Красной книги Кемеровской области (Том 1. «Редкие и находящиеся под угрозой виды животных»). Проведена ревизия редких видов, проанализированы результаты охраны, подготовлены новые списки животных. Часть видов, численность которых более не внушает опасения, выведена из состава Красной книги, вновь выявленные редкие виды внесены в Красную книгу. Виды, впервые включенные в Красную книгу, – в основном обитатели степных и лесостепных экосистем, что отражает ухудшение экологической ситуации в Кузнецкой котловине. В результате общее число краснокнижных видов животных выросло со 124 до 135. В процессе выполнения исследовательских работ использовались фондовые материалы кафедры зоологии и экологии КемГУ, научные и ведомственные литературные источники, непосредственные натурные исследования в полевых условиях.

В течение 2012 года сотрудниками кафедры под научным руководством заведующего кафедрой профессора Н. В. Скалона были выполнена серия прикладных работ, в том числе:

– оценка наличия в зоне влияния гидротехнических сооружений Кузбасса животных и растений, занесенных в Красную книгу Кемеровской области, и характеристика их состояния совместно с фирмой «КУЗБАСС-НИОГР»;

– выполнение комплекса мероприятий по организации и ведению пространственного мониторинга и кадастра объектов животного мира, за исключением отнесенных к объектам охоты, а также водных биологических ресурсов, за исключением объектов животного мира, находящихся на особо охраняемых природных территориях федерального значения на территории Кемеровской области.

Под руководством заведующего лабораторией к. б. н., доцента С. С. Онищенко выполнен договор №18/2012 «Составление схемы размещения, использования и охраны охотничьих угодий на территории Кемеровской области в части разделов «Физико-географическое описание территории Кемеровской области» и «Социально-экономическая характеристика Кемеровской области».

Кроме того, завершён 38-й сезон непрерывных зоологических и экологических исследований на стационаре-биостанции «Ажендарово» КемГУ. Были изучены численность, экология, этология, анатомия и морфология мелких млекопитающих; численность, морфология и экология птиц, рептилий, амфибий, отдельных отрядов насекомых. Продолжено коллектирование мелких грызунов. Коллекционный фонд кафедры зоологии и экологии КемГУ пополнен на 4000 единиц хранения и достиг общей численности в 120000 единиц хранения. Остеологическая коллекция мелких млекопитающих Западной Сибири кафедры зоологии и экологии КемГУ сегодня является крупнейшей в мире.

С научными целями проведен отлов около 10000 птиц, которые были окольцованы стандартными кольцами и возвращены в природу. Сведения о кольцевании направлены в Центр кольцевания РАН (г. Москва).

С 2011 года по количеству окольцованных птиц кафедра зоологии и экологии КемГУ входит в тройку ведущих центров кольцевания птиц в России и занимает 1-е место среди высших учебных заведений.

Преподаватели и студенты кафедры зоологии и экологии принимают активное участие в организации и проведении детских экологических и экологообразовательных мероприятий: научно-практических конференций городского, областного и всероссийского уровней, проводят экологические школы, олимпиады, детские конкурсы. Организуют и принимают участие в семинарах и курсах по повышению квалификации школьных учителей и педагогов дополнительного образования.

Сотрудники кафедры ботаники в 2012 году приняли участие в подготовке нового издания Красной книги Кемеровской области (Том 1. «Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов»).

Кафедрой ботаники проведены научные исследования по изучению экологического состояния почв г. Кемерово, разработке способов очистки загрязненных почв, генетическому мониторингу и фитоиндикации окружающей среды, выявлению охраняемых растений в зоне строительства промышленных объектов и сооружений, оценке состояния популяций охраняемых растений и состояния зеленых насаждений промышленных центров области, по изучению микофлоры области. Исследования проходят на основе бюджетного финансирования, а также в рамках хоздоговорных и инициативных тем. Результаты публикуются в журналах, российских периодических научных изданиях и сборниках научных статей, материалах зарубежных конференций и конференций, проводимых на территории России.

На кафедре физической химии в рамках внедрения инновационных методов для решения проблем окружающей среды и экологической безопасности проведена следующая работа:

– разработка метода выявления радиационного воздействия и оценка дозовых нагрузок на объекты окружающей среды, продовольствие, сырье и человека с использованием разработанных детекторов ионизирующего излучения ТЛД-К;

– оказание методической помощи головным учреждениям территориального уровня для контроля оценки радиоактивного загрязнения;

– развертывание сети наблюдения (профильных центров) за динамикой изменения радиационной обстановки при чрезвычайных ситуациях, выявление и оценка изменения радиационной обстановки в зоне чрезвычайной ситуации;

– развитие аналитических методов определения в природных водах веществ различной природы: как органических соединений, так и неорганических, содержащих азот.

В рамках инженерно-экологических изысканий проведены радиационные исследования на объектах:

– строительство модуля для установки грохотов ГИСТ-72 АК и галереи углеподачи до угольного склада шахтоучастка «Октябрьский» ОАО «Шахта «Заречная»;

– станция очистки промышленно-ливневых стоков, расположенных на основной промплощадке ОАО «Шахта «Заречная»;

– участок горных работ «Сосновский» разреза «Ольжерасский» ОАО «Южный Кузбасс»;

– реконструкция тоннеля на 106-107-м км участка Артышта – Томусинская Западно-Сибирской ж. д.;

– погрузочный комплекс и пути необщего пользования ООО «Разрез «Степановский», примыкающие к ст. Абагур-Лесной Западно-Сибирской железной дороги»;

– строительство автомобильной дороги к Усинскому месторождению марганцевых руд от границ Кемеровской области и Республики Хакасия.

Происходит апробация методов химической аналитики, основанных на использовании автоматизированных приборов, позволяющих получать достоверную информацию об объекте исследования быстрее, с меньшими трудозатратами и с возможностью исключения субъективных ошибок.

 
6.1.2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет им. ТФ. Горбачева» (ФГБОУ ВПО «КузГТУ им. ТФ. Горбачева»)
 
В КузГТУ большая часть экологически значимых проектов рождается на кафедре химической технологии твердого топлива и экологии Института химических и нефтегазовых технологий (ИХНТ). Именно здесь проводится научно-исследовательская работа в области решения проблем охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. Исследования и разработки ведутся по следующим направлениям:

1. Разработка технологии получения теплоизоляционного гранулированного материала стеклопора (руководитель к. т. н., асс. А. Г. Ушаков).

Разработана технология получения стеклопора из водного раствора силиката натрия, определены технологические параметры производства теплоизоляционных материалов на основе стеклопора и различных связующих. Изготовлены опытные образцы изделий из этих материалов и проведены их испытания.

2. Разработка технологии переработки техногенных угольных образований и некондиционных продуктов переработки угля с получением твердого формованного топлива (руководители к. т. н., доц. Г. В. Ушаков, к. т. н., доц. А. В. Папин).

Внедрение данной технологии позволит комплексно решить проблему утилизации угольных шламов, предусматривающую производство топливных брикетов с применением новых, нетрадиционных вяжущих веществ и их использование в топливно-энергетическом комплексе Кузбасса.

3. Разработка технологии переработки осадка городских сточных вод с получением органического удобрения (руководитель к. б. н., доц. А. Ю. Игнатова).

В данной работе используются живые организмы (дождевые черви и микроорганизмы) для переработки отходов в качественное удобрение.

Работа отмечена дипломом 2-й степени на конкурсе «Лучший городской инновационный проект-2011» в номинации «Лучший проект с использованием инновационных технологий».

4. Разработка способа биологической очистки сточных вод химических производств (руководитель к. б. н., доц. А. Ю. Игнатова).

Технология основана на использовании живых объектов (микроорганизмов), обитающих в природе, для очистки сточных вод путем их адаптации и направленного управления, стимуляции их деятельности, при этом применяется прием in situ (биостимуляции в месте загрязнения). С этим проектом студентка 4-го курса А. Новоселова победила в конкурсе «У.М.Н.И.К.-2012».

Кроме того, на кафедре созданы и введены в учебный процесс 2 установки учебно-научного назначения: биогазовая установка для изучения процессов переработки и утилизации отходов сельского хозяйства и установка для получения сорбентов.

Работы сотрудников кафедры отмечены дипломами и медалями международных выставок-ярмарок «ЭКСПО-УГОЛЬ», «ЭКОТЕК», «Энергетика и энергосбережение».

5. Разработка технологий комплексной переработки твердых углеродсодержащих отходов (руководитель к. т. н., доц. А. В. Папин). Разработаны и исследованы процессы переработки, получена товарная продукция из углеотходов (брикеты).

 

6.1.3. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (ФГБОУ ВПО «КемТИПП»)

 

В 2012 году в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности» были проведены работы научного направления на кафедрах органической химии, физической и коллоидной химии, аналитической химии и экологии.

На кафедре органической химии продолжена разработка замкнутой безотходной технологической схемы производства окиси пропилена (хоздоговор № 91 от 16.02.2012 г. с ООО ПО «Химпром»). Разработаны параметры режима, обеспечивающие получение раствора NaCI пригодного для возврата в технологический цикл. Проведены опытно-промышленные испытания по выделению из отходов водного раствора пропиленгликоля (сброс в водоемы пропиленгликоля будет снижен до 300 т/г). Продолжена разработка отечественной присадки к дизельному топливу, которая повышает полноту сгорания, увеличивает КПД двигателя с одновременным снижением дымности отработавших газов.

Проведены с положительным результатом испытания в ЗАО «ХК «СДС-Алко». Получен патент № 2461605 от 20.09.2012 г.

Проводятся исследования совместно с компанией «Химпром» по созданию профилактического средства для обработки угля против смерзания и пыления на базе регионального сырья. Разработка послужила основанием для технического задания для ОАО «Сибнииуглеобогащение» и ОАО «СУЭК-Красноярск».

На кафедре физической и коллоидной химии с целью повышения эффективности очистки шахтных сточных вод совместно с обогатительными фабриками «Каскад» и «Барзасская» проведены работы по использованию модифицированных флокулянтов в угледобывающей промышленности. Установлена возможность применения различных видов модифицированных флокулянтов катионного и анионного типа на основе полиакриламида (Магнафлоки, Зетаги, Технофлоки и др.) для очистки технологической и сточной воды от дисперсных примесей углей и минеральных компонентов разного состава. Выданы рекомендации для использования в технологических процессах.

Проведены исследования по разработке технологии брикетирования угольных отходов – кеков фильтров обогатительных фабрик с использованием смолистых отходов химических производств, определены расходные нормы связующих, температурный режим, технологические параметры брикетирования. По результатам исследований получено 2 патента. Определена возможность выделения пищевых белковых компонентов сточных вод мясной промышленности с помощью коагулянтов и модифицированных флокулянтов.

На кафедре аналитической химии и экологии продолжается многолетняя работа по применению адсорбционных процессов в технологиях очистки сточных и природных вод от кислород-, азот- и хлорсодержащих органических соединений. В 2012 году завершена работа, направленная на повышение качества питьевой воды путем адсорбционной очистки от формальдегида и ацетальдегида. Проводится работа по разработке технологии очистки сточных вод производства диметилформамида, содержащих диметилформамид и диметиламин.

 

6.1.4. Государственное научное учреждение «Кемеровский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ «КемНИИСХ»)

 

Кемеровским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства в 2012 году проведены исследования в четырёхпольном зернопаровом севообороте (пар чистый и пар сидеральный (рапс, донник) – пшеница – горох – ячмень в чистом виде и ячмень с подсевом донника). Их цель – сократить техногенное воздействие на агроландшафты, повысить плодородие пашни можно за счёт использования почвоулучшающих культур, применения сидерации, мульчирования почвы соломой, минимизации обработки.

При использовании биоресурсов в четырёхпольных севооборотах, при прохождении не менее двух ротаций по повышению плодородия почвы, увеличивается содержание подвижного фосфора на 20,9-54,1 % (при наличии в севообороте клевера на семена), гумуса на 0,37-0,38 % (при использовании донника на сидерат), улучшается агрегатный состав почвы и её агрофизические свойства. Количество микроорганизмов в ризосфере, использующих органический азот в первый период вегетации яровой пшеницы, оказывает значительное влияние на структурность почвы.

Установлено, что содержание нитратного азота находится в средней зависимости по чистому пару с биологической активностью почвы (количество микроорганизмов, использующих минеральный азот), и в наиболее тесной по предшественникам – сидеральные пары.

Создание здоровой почвы с высокой микробиологической активностью за счёт поступления достаточного количества свежего органического вещества нужного качества (солома, запашка зеленой массы сидеральной культуры), создает комфортные условия культурным растениям и подавляет многие патогены.

В Кемеровском НИИСХ разработаны элементы ресурсосберегающей технологии возделывания ячменя для условий северной лесостепи Западной Сибири в десятипольном севообороте с использованием сидеральной культуры рапс, основанные на осенней нулевой обработке почвы, с применением посевного комплекса с минимальным рыхлением почвы «Кузбасс4,8» и комплекса прямого посева «Томь5,1», с локальным внесением пониженных доз сложных удобрений (30 % от полной расчётной нормы) и проведением внекорневой подкормки в фазе кущения водорастворимым удобрением «Акварин».

Протравливание семян перед посевом – одно из главных условий защиты растений от болезней на первом этапе роста зерновых культур. В 2012 году, кроме химического протравителя «Виал ТрасТ», испытывали биологические препараты как для обработки семян, так и в качестве внекорневой подкормки: лигногуматы разных марок (технологические /безбалластные/ гуминовые удобрения с микроэлементами в хелатной форме со свойствами стимулятора роста и антистрессанта) с большой концентрацией гуминовых веществ. Последние создают комплексные соединения с микроэлементами, которые хорошо поглощаются растениями. Все это приводит к ускорению их роста, усилению обмена веществ и улучшению биохимического состава продукции.

Кемеровским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства в 2012 году выполнялись исследования по разработке ресурсосберегающей технологии получения высококачественных семян картофеля.

Внедрение сортов картофеля относительно устойчивых к грибным болезням (фитофторозу, альтернариозу, ризоктониозу) и вредителям (золотистой картофельной нематоде, колорадскому жуку) позволяет снизить количество химических обработок при возделывании этой культуры.

Огромную роль в охране окружающей среды играет введенный четырехпольный зернопропашной севооборот (сидеральный пар, картофель, яровые зерновые, яровые зерновые с подсевом донника) с чередованием культур, способствующих повышению плодородия почвы, ликвидации инфекций и других вредных биологических явлений.

В результате исследований выявлено, что огромным резервом органики являются зелёные удобрения, в данном случае – донник и пожнивные остатки (солома). Под их влиянием снижается кислотность почвы, уменьшается содержание в ней подвижного алюминия, резко увеличивается микробиологическая деятельность. Почвенный воздух обогащается угольной кислотой, что способствует накоплению значительного количества усвояемых для растений питательных веществ.

Выращивание в зернопропашном севообороте ярового овса позволяет оздоравливать почву от ризоктониоза, тем самым снижать поражение клубней картофеля данной болезнью на 40 % и улучшать фитосанитарную ситуацию.

Использование донника, как большой «ловчей чаши» для тлей-переносчиков вирусов, сокращает численность насекомых на 70-90 %, при заделке донника в почву в фазе цветения уменьшается количество обработок инсектицидами.

С целью улучшения экологической ситуации при выращивании картофеля очень важно снизить пестицидную нагрузку. Проведение двукратного гребнеобразования: первое – мелкопрофильное при обозначении рядков (уничтожение сорняков до 70-90 %) и второе – полнопрофильное (уничтожение сорняков до 99-100 %) – позволяет исключить применение гербицидов в борьбе с сорняками. Защита растений картофеля от грибных болезней (фитофтороз и альтернариоз) и вредителей во время вегетации проводится с использованием биологических «Теллура», «Лигногумат», и малотоксичных химических «Актара», «Шарпей» и т. д. препаратов, что позволяет не только снижать пестицидную нагрузку, но и получать экологически чистую продукцию.