Научные проекты РУДН в области экологии

Цель – создать экспертную систему, специализированный программный комплекс для оптимального выбора технологий восстановления (ремедиации) геологической среды нефтезагрязненных территорий.
На практике это бывает затруднительно из-за недостатка времени, информации, качественных моделей загрязнения.
Именно для устранения этих проблем и создается экспертная система. В ходе проекта была сформирована архитектура экспертной системы, согласована терминология, обоснованы наиболее адекватные модели загрязнения.

Партнеры проекта:

• НПЦ по геологии (Респ. Беларусь),
• Институт гидрогеологии и геоэкологии им. Ахмедсафина (Респ. Казахстан),
• РУДН (Российская Федерация).

Основные объекты исследования - надорганизменные системы: популяции и биоценозы.

• Исследуются их структура и функционирование;
• Биокоммуникация как средство интеграции популяций разных видов животных;
• Географическая изменчивость как результат генетико-автоматических процессов в изолированных популяциях или популяциях на окраине ареалов видов – прежде всего, географическая изменчивость звуковых сигналов млекопитающих;
• Систематика млекопитающих;
• Способы охраны растительного и животного мира – прежде всего, на самом высоком –экосистемном – уровне, что возможно благодаря организации системы особо охраняемых природных территорий.

Это совместный проект с Международной ассоциацией гидрогеологов (The International Association of Hydrogeologists, IAH).

Результат проекта – серия карт, которые используются для прогнозирования техногенных изменений подземной гидросферы Азии, оценок ее состояния, определения допустимых уровней нагрузки на подземную гидросферу:

• Groundwater serial maps of Asia. Hydrogeological map. Groundwater map. Geothermal map. Explanation (Sinomaps Press, Beijing, 2012. 55 p.)
• Groundwater serial maps of Asia. Geothermal map (Sinomaps Press, 2012)
• Groundwater serial maps of Asia. Hydrogeological map (Sinomaps Press, 2012)
• Groundwater serial maps of Asia. Groundwater map (Sinomaps Press, 2012)

Это комплекс проектов по оценке воздействия хозяйственной деятельности объектов на окружающую среду, разработке экологических нормативов и стандартов, образовательные проекты.

Основные результаты:

• Оценка воздействия объектов нефтегазового комплекса на окружающую среду (более 20 объектов).
• Нормирование образования отходов при добыче нефти и газа.
• Нормирование загрязнений почв и подземной гидросферы.
• Рекомендации по ликвидации аварийных разливов нефти (стандарт Р Газпром).
• Положения об управлении природоохранный деятельностью (стандарты Р Газпром).
• Система критериев и индикаторов эффективности экологических служб (стандарт Р Газпром).

Цель проекта – идентифицировать механизмы и процессы эволюции эколого-геохимических систем минеральных источников Крыма (Керченский полуостров).

Задачи исследования:

• произвести идентификацию типов водопроявлений (источников) в районе оз. Чокрак и Тобечик, отбор объектов анализа, определение границ выделяемых геохимических систем.
• провести анализ механизмов формирования геохимических барьеров в зоне влияния различных типов источников (грязевых вулканов) в зависимости от их химического состава и условий выходов на земную поверхность.
• обеспечить идентификацию и анализ концентраций маркерных соединений (полициклические ароматические углеводороды) в средах (вода, почва, ил, растительность).
• построить модели формирования геохимических барьеров и поведения на них маркерных соединений на основе оценок коэффициентов перехода в различных средах и энтропии процессов.

Полученные результаты позволяют установить геохимические характеристики ряда природных сред в исследуемом районе, что делает вклад в развитие геохимических исследований различных регионов мира. Район может рассматриваться как фоновый при создании моделей загрязнения техногенных территорий. Результаты исследования целесообразно использовать для разработки схемы мониторинга уникального природного бальнеологического объекта - оз. Чокрак. Это имеет особое значение в связи с природоохранным статусом территории и перспективностью использования ресурсов для экономического развития региона.

Технология заключается в специальной кратковременной предобработке активного ила для стерилизации исходного сырья, инактивации токсических веществ и антибиотиков. Структура стерильного полученного субстрата, сохранившего исходные ценные компоненты (азот, фосфор, калий, микро-макроэлементы) обеспечивает доступность для жизнедеятельности микроорганизмов почвы и растений.

Результаты применения:

• получение экологически чистого органического гранулированного биоудобрения для рекультивации безжизненных отвалов породы, хвостов, нарушенных ландшафтов – как плотных пород, так и рыхлых грунтов;
• повышение плодородия почв за счет создания в почвах микробоценозов, способных развиваться в экстремальных условиях и обеспечивать высокие урожаи.

Разработка методов и технологий для безопасного экологического анализа реагентов органических объектов нефтяного генезиса в наномасштабе (твердые парафины, асфальтены, битумы, мазуты) и нанотехнологий для их химического разрушения при комбинированном физическом воздействии.

Производились расчеты динамики биосферы для различных регионов мира под влиянием индустриальных выбросов, вырубки лесов и эрозии почв на основе пространственной модели глобального цикла углерода Вычислительного центра РАН. Анализировалось воздействие глобального изменения климата на экосистемные функции растительных экосистем. Экологи РУДН оценивали влияние индустриальных выбросов СО2, а также вырубки лесов и эрозии почвы, на динамику накопления углерода в гумусе и фитомассе лесных экосистем. Была дана оценка и сделано сравнение компенсаторных функций лесных сообществ. Результаты расчетов позволили выявить ряд закономерностей, происходящих в наземных экосистемах стран мира под воздействием выбросов СО₂, вырубки лесов, а также эрозии почвы при неправильном землепользовании.

Сделан количественный прогноз динамики экосистемных характеристик растительных сообществ в зависимости от региона произрастания. Результаты могут быть использованы для определения критерия биосферной устойчивости экосистем данных стран к антропогенному воздействию в условиях возрастания концентрации углекислого газа и глобального потепления, при исследовании зависимости зон деградации лесов от климата. Возможно выполнение ряда задач природоохранной практики, таких как: прогнозирование направления и скорости восстановления лесов при снятии антропогенной нагрузки; составление карт потенциального разрушения лесов, расчет биологического ущерба, нанесенного лесному биогеоценозу, а также реализации концепции «предотвращенного сведения лесов» (avoided deforestation).