Наукові досягнення та розробки установ нан україни за 2011 рік

Вид материала

Содержание

Криворізький ботанічний сад НАН України
Центру сільськогосподарських наук університету м. Дебрецен (Угорщина)
Болгарським Інститутом фізіології рослин ім. акад. А.Попова (м. Софія)
Науково-технічний центр панорамних акустичних систем НАН України

Подобный материал:

Наукові досягнення та розробки установ НАН України за 2011 рік

У Придніпровському регіоні знаходяться 8 установ НАН України. Це – Придніпровський науковий центр НАН України і МОН України; Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України; Інститут технічної механіки НАН України і НКА України; Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України; Інститут проблем природокористування та екології НАН України; Інститут транспортних систем і технологій НАН України; Криворізький ботанічний сад НАН України, Науково-технічний центр панорамних акустичних систем НАН України.

Цими установами отримано низку вагомих наукових результатів.

Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України

На основі експериментальних технологічних досліджень визначені і обґрунтовані раціональні параметри сит знакозмінної кривини – системи «віброперекат», яка при високочастотному віброзневоднені тонких вугільних сумішей забезпечує мінімальну вологість кінцевого продукту і його ефективне знешламлення.

Розроблено науково-технічні основи новітніх ресурсозберігаючих технологій створення радіаційно-захисних матеріалів на основі фосфогіпсу, встановлені закономірності впливу параметрів рентгенозахисних конструкцій на рівень радіаційного захисту персоналу з урахуванням властивостей композиційних матеріалів на основі фосфогіпсу та обґрунтовані на цій основі параметри та ефективність застосування таких конструкцій для підвищення рівня безпеки праці персоналу працюючого в умовах впливу рентгенівського випромінювання.

Розроблена концепція комплексного контролю стану гірських порід і визначено напрямки вирішення проблеми безпечного підтримання виробок в умовах обводненого газонасиченого масиву. Встановлено, що газ, який перебуває під високим тиском у тріщино-поровому просторі розміцнює масив, знижуючи основні міцністні характеристики порід на стиск, розтягання й гідророзрив в 1,5-2,0 рази. Нестійкість оголень газонасиченого середовища проявляється, в основному, на стадії проведення виробок у вигляді раптових викидів з виділенням великої кількості газу й твердої маси. При обводненості масиву нестійкість оголень проявляється, в основному, на стадії експлуатації виробок у вигляді пластичних деформацій порід з їхнім зсувом у вироблений простір, а значні водопритоки призводять до вивалів порід.

Розроблено спосіб гідроімпульсної дії на вугільні пласти при проведенні підготовчих виробок комбайнами, для реалізації якого розроблено експериментальний зразок генератора імпульсів тиску з робочім діапазоном існування автоколивань в межах 0,05…0,6 параметра кавітації. Визначено, що при гідророзпушуванні викидонебезпечного вугільного пласта з використанням гідроімпульсної дії, безпечна зона розвантаження крайової частини пласта і виїмки вугілля дорівнюється глибині свердловини.

Вперше визначені сприятливі умови застосування простих, посилених та потужних конструкцій анкерного кріплення в залежності від відносної міцності порід впливової зони виробки, швидкості проведення, поперечних розмірів та довжини виробки і запасу міцності, що створює таке кріплення. На цій базі вперше розроблені наукові основи технології опорно-анкерного кріплення виїмкових гірничих виробок, що погашаються услід за лавою або повторно використовуються для ведення гірничих робіт у суміжній лаві, яка відрізняється тим, що дозволяє подолати в конкретних умовах негативну дію гірського тиску у зоні впливу очисних робіт, зберегти монолітність порід та створити сприятливі умови для роботи прохідницької та видобувної техніки.

Розроблена математична модель тепломасообміну та хімічних реакцій в потоці повітря з частинками вугілля, що згоряють, яка вперше дозволяє враховувати полідисперсність аеросуміші та багатоступінчатість високотемпературного реактора, визначені раціональні параметри реактора та режими його роботи, що забезпечують високоефективне спалювання низькореакційного вугілля з вмістом летких менш ніж 6 % без підсвічування мазутом і газом в котлах теплоелектростанцій та роботу котла з мінімально можливими втратами теплоти за рахунок механічного недопалу.

Доведено, що кількість метану, який надходить у вироблений простір лави визначається сумарною газоносністю колекторів, розташованих у області руйнування масиву гірських порід навколо лави. До цих колекторів відносяться вугільний пласт, який відробляється, пісковики великої потужності, а також вугільні пласти і прошарки, які розташовані у покрівлі та підошві лави. Якщо лава посувається впритул до тієї, що відроблена, сумарна кількість метану зростає за рахунок притоків із сусідньої.

Запропонована нова гіпотеза формування газоносності вугільних пластів, яка полягає в тому, що вуглеводневі гази генетично пов’язані з органічною речовиною кам’яного вугілля, а утворення газів відбувається за трьома різними механізмами, в залежності від термодинамічних умов, та є наслідками структурних трансформацій вугільної речовини в процесі: 1) метаморфізму вугілля при накопиченні вугленосної товщі, 2) релаксації вугільним пластом, як термодинамічною системою, накопиченої вільної енергії під впливом статичних та динамічних навантажень, викликаних техногенною або тектонічною дією і 3) підтікання метану, водню та гелію з мантії. Отримано якісне співвідношення внеску кожного з запропонованих механізмів газоутворення в загальний баланс газів вугільних пластів.

Комплексними атомарно-молекулярними дослідженнями, підтвердженими фізичним моделюванням, встановлено механізм аномальних газопроявів при розробці вугільних пластів, що полягає у генерації метану в результаті механохімічної реакції його синтезу, яка протікає при деструкції аліфатичної частини вугільної речовини, сприятливих термодинамічних умовах і наявності відповідних каталізаторів реакції.

Встановлено закономірності розкольматації присвердловинного фільтраційного об’єму для звільнення виходу газу з гірського масиву в поверхневих дегазаційних свердловинах шляхом гідродинамічної дії. Обґрунтуванні параметри гідродинамічного способу запобігання газодинамічним явищам на підставі закономірностей поетапного руйнування вугілля, з урахуванням кавітації, для підвищення швидкості проведення підготовчих виробок змішаним вибоєм по пологоспадних викидонебезпечних пластах шляхом зміни напружено-деформованого стану масиву, його дегазації і утворення структури, яка має високу енергію зв’язку і перешкоджає фільтрації газу з масиву.

Розроблені структурно-синергетичні моделі деформування й руйнування пружноспадкових систем і на їх основі розроблені три критерії руйнування: енергетичний критерій дисипативного типу, ентропійний і критерій по пошкодженності структури; розроблені алгоритми розрахунку довговічності системи з урахуванням нестабільності її структурних параметрів у часі. На базі результатів виконаних фундаментальних досліджень розроблені наукові основи створення широкого спектру вібросейсмоізоляторів нового технічного рівня, що підвищують безпеку високоризикових об’єктів.

За вагомий внесок у вирішення науково-технічних проблем вугільної галузі відповідними наказом Міністра енергетики та вугільної промисловості України відзначено галузевою нагородою завідуючого відділом члена-кореспондента НАН України доктора технічних наук професора Волошина Олексія Івановича – Знаком «Шахтарська Слава» I ступеня.

Інститут технічної механіки НАН України і НКА України

Газотурбінні двигуни (ГТД) широко використовуються у різних галузях сучасної промисловості, таких як морська, енергетична, авіаційна та інші. На сьогоднішній день у загальному обсязі світового виробництва ГТД виробництво авіаційних двигунів складає близько 70% у вартісному виразі. Україна є одним зі світових лідерів у створенні авіаційних двигунів. В умовах жорсткої ринкової конкуренції для України та інших держав – розробників авіаційних двигунів, – гостро стоїть проблема підвищення їх енергетичних характеристик.

Вирішення цієї проблеми нерозривно пов’язано з розв’язанням оберненої задачі газодинаміки лопаткових вінців компресорів ГТД – визначенням форми їх проточної частини. В Інституті технічної механіки розроблено основні складові оригінального науково-методичного забезпечення для чисельного розв’язання обернених задач газодинаміки лопаткових компресорів авіаційних ГТД на основі використання ефективних методів комп’ютерного моделювання. Зазначене науково-методичне забезпечення включає побудову первинної геометрії лопаткового каналу з використанням штучних нейронних мереж, чисельне моделювання трансзвукової газової течії у міжлопатковому каналі, оптимізацію геометричних параметрів лопаткового вінця з метою покращення його аеродинамічних характеристик.

На основі результатів теоретичних та експериментальних досліджень розроблено, виготовлено та випробувано прилади для діагностики і моніторингу параметрів полярної іоносферної плазми. Прилади увійшли до комплексу наукової апаратури космічного експерименту «Потенціал» для діагностики і моніторингу параметрів полярної іоносферної плазми, що встановлено на платформі космічного апарату «Січ-2». Космічний апарат «Січ-2» 17 серпня 2011 р. виведено на сонячно-синхронну орбіту. Прилади комплексу наукової апаратури дозволяють визначати повний комплекс основних кінетичних параметрів нейтральних та заряджених компонентів верхньої атмосфери Землі. За результатами льотних випробувань комплексу наукової апаратури «Потенціал», попереднього аналізу та обробки вихідних сигналів приладів з використанням теорії, розробленої в інституті, визначено значення кінетичних параметрів нейтральних і заряджених часток полярної іоносферної плазми.

З метою оновлення парку залізничних вантажних вагонів розроблено пропозиції щодо удосконалення елементів конструкції візків вантажних вагонів для покращання їх динамічних якостей, суттєвого збільшення ресурсу найбільш проблемних вузлів та зменшення інтенсивності зносу пари «колесо-рейка», які впроваджено при виконанні комплексної модернізації візків на вагоноремонтних заводах України в період капітальних і деповських ремонтів вантажних вагонів. На теперішній час модернізовано за технологією інституту візки більше 17000 вантажних вагонів.

Інституту чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України

Фундаментальні дослідження:

На основі синтезу комплексу взаємно пов’язаних математичних моделей, які описують фізичні, хімічні, газодинамічні й теплові процеси як складові процесу доменної плавки при різному складі шихтових матеріалів, особливостях їх розподілу й термо-фізико-хімічних перетворень в об’ємі печі, розроблено інформаційно-моделюючу систему, що дозволяє здійснювати аналіз і обґрунтований вибір параметрів завантаження шихти з метою розробки енергозберігаючих режимів доменної плавки (акад. НАН України В. І. Большаков, І. Г. Товаровський, І. Г. Муравйова).

Установлено основні закономірності й умови раціонального диспергування двофазних рафінувальних середовищ зі створенням найбільш розвиненої масообмінної поверхні при інжекційному рафінуванні чавуну. Визначено параметри процесу й поверхні в розплаві. На цій основі розроблено і освоєно технологічний процес особливо глибокої десульфурації чавуну (аж до 0,001% сірки) з великою інтенсивністю введення магнію (до 400 г/сек) у ковшах з великою (200–350 т) масою чавуну (А. П. Шевченко, О. С. Вергун).

Виконано аналітичне дослідження впливу вхідних параметрів доменної плавки на формування температурно-концентраційних і фазових полів доменної печі. На основі виконаного параметричного аналізу сформовані умови комплексного використання кращих параметрів плавки з позицій максимального скорочення витрат коксу. Розрахунками встановлено можливість скорочення витрат коксу в зазначеному режимі до 200 кг/т чавуну. (І. Г. Товаровський, О. Є. Меркулов).

Прикладні дослідження:

Виконано технологічний супровід задувки доменної печі №3 ПАТ «Єнакіївський металургійний завод» після її реконструкції з установленням другого в Україні безконусного завантажувального пристрою фірми «Paul Wurth». Проведено передпускові дослідження розподілу шихтових матеріалів у печі, виконано технологічне настроювання обладнання системи завантаження, розроблено й реалізовано раціональні програми завантаження доменної печі №3 на етапі роздувочного періоду. Розроблено рекомендації з удосконалювання обладнання й систем контролю роботи печі, а також програмне забезпечення для підтримки прийняття рішень з вибору і коригування режимів завантаження (акад. НАН України Большаков В. І., Можаренко М. М., Семенов Ю. С.).

Для доменної печі об’ємом 3000 м3 ПАТ «Алчевський металургійний комбінат» освоєно технологію вдування пиловугільного палива в кількості 130 кг/т чавуну. Були досягнуті кращі техніко-економічні показники в Україні. Витрата коксу склала 395-400 кг/т чавуну (акад. НАН України В. І. Большаков, О. Л. Чайка, В. В. Лебідь).

Розроблено й освоєно технологічний процес і комплекси позапічної обробки чавуну за новою технологією із вдуванням зернистого магнію через двосоплові занурювальні фурми в ковшах з масою чавуну 150 т і 120 т на Сяньминському і Дзиліньському меткомбінатах з інтенсивністю вдування магнію до 300 г/сек. Потужність комплексів 5,3 млн.т/рік низькосірчаного чавуну на рік (А. П. Шевченко, О. С. Вергун).

Розроблено хімічний склад сталі й застосовано до нього нові технологічні параметри термічної обробки залізничних коліс, що забезпечують їм рівень твердості не менше 320 НВ і підвищену стійкість до утворення дефектів на поверхні катання (колеса марки «К»). Розроблено технічні умови ТУ У 35.2-23365425-657:2011 «Колеса суцільнокатані діаметром 957 мм із підвищеною стійкістю до утворення дефектів на поверхні катання. Технічні умови» на випуск дослідної партії коліс марки «К» в умовах колесопрокатного цеху ВАТ «ІНТЕРПАЙП НТЗ» для проведення експлуатаційних випробувань (О. І. Бабаченко).

Розроблено нову редакцію міждержавного стандарту на залізничні колеса ГОСТ 10791-2011, який в Україні вступає в дію з 2012 року (О. І. Бабаченко, І. Г. Узлов).

Інститут транспортних систем і технологій НАН України

Одними з найважливіших результатів з фундаментальних досліджень, є розроблені: метод дослідження експоненціальної стійкості систем нелінійних диференціальних рівнянь із змінною структурою та нелокальний метод якісного дослідження сімейств вільних і параметричних коливань нелінійних гамільтонових систем.

Розроблені також основні стадії технологій переробки акумуляторних батарей (АКБ), які відпрацювали свій ресурс: гідросепарації брухту; десульфатації оксидно-сульфатної фракції (пасти); плавки фракцій, що містять свинець; рафінування чорнового свинцю; отримання сплавів для струмовідводів свинцево-кислотних АКБ. Ці розробки захищені патентами на винаходи.

Вище зазначені прикладні розробки впроваджені на підприємствах Міжнародної науково-промислової корпорації «ВЕСТА» (МНПК «ВЕСТА»). Їх впровадження буде мати позитивний вплив як на екологічну ситуацію в регіоні, так і на розвиток певних галузей економіки та виробництва. Підприємствами Корпорації у 2011 році вироблено більш 4 млн. акумуляторних батарей на суму більш 1 млрд. грн., відповідна частина цієї суми надійшла до Державного бюджету України.

Криворізький ботанічний сад НАН України

Як самостійна науково-дослідна установа, Криворізький ботанічний сад НАН України створений 20 травня 1992 року (Постанова Президії НАН України №144 від 20 травня 1992 року). Площа ботанічного саду – 52,4 га. На території саду побудовано лабораторний корпус і господарські будівлі, оранжереї, головний вхід в сад, пішохідний міст довжиною 110 м через став, огороджена територія саду, створено 6 км доріг з твердим покриттям. В ботанічному саду створено дендрарій, сад безперервного цвітіння, скельний сад, сад бузку, експозиції троянд, господарсько-корисних рослин, квітниково-декоративних, рідкісних і зникаючих, лікарських, тропічних та субтропічних рослин.

В колекціях саду зібрано 4014 таксонів рослин світової флори, в тому числі:

деревних та чагарникових рослин – 1134 таксонів, в тому числі – 750 видів, 342 форми та сорти, 42 гібриди;
квітниково-декоративних рослин відкритого ґрунту – 989 таксонів, 184 видів і 805 сорти;
тропічних та субтропічних – 968 таксонів, що презентують 95 родин та 311 родів.
рослин природної флори – 451 вид;
лікарських рослин – 156 видів;
рідкісних та зникаючих – налічує 213 видів та 5 форм із 110 родів та 43 родин.
ґрунтопокривних рослин – 98 видів.

Розпорядженням Кабінету Міністрів України №73-р від 11 лютого 2004 р. колекція деревних та чагарникових рослин Саду віднесена до таких, що становлять національне надбання України.

Структура ботанічного саду включає відділи: оптимізації техногенних ландшафтів; інтродукції та акліматизації рослин; природної флори; фізіології рослин та біології ґрунтів, до яких входять лабораторії: квітникарства відкритого і закритого ґрунту. В саду функціонує гербарій (понад 20,0 тис. арк.), насіннєва лабораторія та наукова бібліотека (19749 екз.), аспірантура по спеціалісті 03.00.05 -екологія.

Унікальність ботанічного саду полягає у тому, що він розташований у центрі промислового регіону і його колекції є цінним зібранням для регіону і займають значне місце серед ботанічних установ та користуються самою широкою популярністю серед широких верств населення, а також виконанню міжнародних зобов’язань України щодо збереження біорізноманіття. Проведення високо результативних науково-дослідних робіт з інтродукції та акліматизації рослин, відродженню порушених гірничими роботами земель зробило ботанічний сад науковим осередком, де вирішуються питання покращення екологічної ситуації в регіоні.

Наукова база та колекційні фонди саду успішно використовуються з навчально-освітньою і просвітницько-виховною метою дитячими, шкільними установами та вищими учбовими закладами, а також громадськими організаціями міста. Результати науково-дослідних робіт Саду використовуються у навчальному процесі Криворізького технічного університету під час підготовки студентів за спеціальностями «Екологія та охорона навколишнього середовища» і «Екологічна геологія», при викладанні курсів – Ґрунтознавство, Біогеохімія, Геоботаніка, Біоіндикація, Рекультивація земної поверхні.

В установі на сьогодні формуються 3 наукові школи, діяльність яких відповідає перспективним науковим напрямкам ботанічного саду: школа “Флористичні та ценотичні дослідження на антропогенно-змінених територіях” (керівник кандидат біологічних наук, завідувач відділом природної флори Кучеревський В.В.) вивчає наукові основи збереження, збагачення та раціонального використання біологічного фіторізноманіття в індустріальних регіонах Правобережного степового Придніпров’я. Співробітниками відділу вперше в Україні розроблена Концепція створення Національної колекції видів роду Ковила (Stipa L.), яка базується на основних міжнародних та державних правових положеннях збереження рідкісних та зникаючих видів рослин. Концепція спрямована на довгострокове збереження видів роду Stipa L. ex situ. На території ботанічного саду створені колекція видів роду Ковила та експозиція «Ковила України». Колекція видів роду Stipa L. України використовується при проведені екскурсій, польових практик, написані дипломних робіт та дослідницьких робіт студентами вищих навчальних закладів та слухачами МАН.

Вперше завершено інвентаризацію флори Правобережного степового Придніпров’я, яка нараховує 1438 видів, 471 рід, 108 родин рослин. Вперше розроблено класифікаційну схему флороекотопологічної диференціації території залежно від ступеня антропогенного впливу. Виділено 24 екофітони, які об’єднані у 10 екоценофітонів, що відносяться до 4 типів флор. Вперше проведений структурно-порівняльний аналіз урбанофлори Кривого Рогу: флористичне багатство, таксономічний, біорморфологічний, екологічний, географічний та еколого-ценотичний аналіз, виявлені основні тенденції розвитку флори міста під впливом урбанізації. Проведені всебічні дослідження з вивчення біології та екології видів рідкісних та зникаючих рослин, одержані оригінальні дані їх розповсюдження, популяційну структуру, насіннєву продуктивність, виявлені нові місцезнаходження рідкісних і зникаючих видів. Вперше відмічено 5 нових видів, які для вказаної території раніше не наводились.

Описано новий для науки вид Astragalus visunicus sp. nova, який відноситься до підроду Cercigotrix Bunge, секції Erioceras Bunge. Вперше для території України наводиться вид Serratula caput-najae, який був описаний К.А.Захаріаді з Румунії. Знайдено нове місцезнаходження рідкісного та зникаючого виду, занесеного до Червоної книги України – Acronitum besseranum та вивчені його ценотична та екологічна приуроченість і популяційна структура. На території ботанічного саду створено унікальну колекцію рідкісних та зникаючих видів рослин, яка налічує 213 видів та 5 форм. Тільки тут можна побачити занесені до Червоної книги України, Світового та Європейського Червоних списків види рослин: цимбохазму дніпровську, рокитничок Скробічевського, дрік скіфський, карагану скіфську, очиток Борисової.

Школа “Топоморфологія та літохімія біогеосистем” (керівник: кандидат біологічних наук, завідувач відділом оптимізації техногенних ландшафтів Сметана О. М.) спрямована на вивчення генезису і динаміки біогеоценотичного покриву індустріальних регіонів

Для оптимізації індустріальних територій науковцями відділу розроблений спосіб керування розвитком екосистем в умовах техногенно дестабілізованого навколишнього середовища (Патент №65959 від 26.12.2011р.). Впровадження даної технології є запорукою підвищення рівня екологічної безпеки видобутку корисних копалин, мінімізації ландшафтних та екологічних порушень, зменшення пилоутворення, тиску на гідросферу, збереження екологічних режимів місцевості і біологічної продуктивності земель, відновлення біологічного та ландшафтного різноманіття, отримання цільових стійких екосистем.

Криворізький ботанічний сад є координатором і співвиконавцем затвердженої Дніпропетровською облрадою «Програми використання порушених земель гірничовидобувних підприємств у якості відновлювальних елементів екологічної мережі Криворізького залізорудного та Нікопольського марганцеворудного басейнів». Водночас Сад координує роботи з біологічної рекультивації порушених промисловістю земель. На виконання Програми виходу м. Кривого Рогу з екологічної кризи та стратегічної програми розвитку міста до 2030 року науковці Саду проводять моніторингову оцінку стану біогеоценозів та структури біогеоценотичного покриву в умовах дестабілізованого середовища Кривбасу. На сьогодні розроблена система критеріїв диференціації екологічного потенціалу екосистем різного рівня організації та різного ступеня трансформації, запропонований алгоритм управління екосистемами в умовах дестабілізованого середовища. Розроблені наукові основи і технології біологічної рекультивації порушених гірничо-збагачувальною і переробною промисловістю земель, що не мають аналогів у світі.

Розроблені Криворізьким ботанічним садом НАН України технології створення насаджень на порушених землях мають значну перевагу перед існуючими аналогами, тому що:

виключають гірничотехнічний етап рекультивації, який досить капіталовмісний, потребує залучення спецтехніки; розроблені нами способи не передбачають внесення субстратопокращуючих матеріалів (грунту, торфу, соломи, тирси, різних фізико-хімічних речовин), що значно знижує вартість рекультиваційних робіт
розроблені біологічні способи закріплення пилових поверхонь мають високу пилоутримуючу здатність, не призводять до вторинного забруднення оточуючого середовища, не виявляють токсичної дії і можуть бути застосовані у широкому діапазоні екологічних умов. Агротехнічні заходи по створенню стійких насаджень прості у виконані, економічно вигідні;
рослини, що рекомендуються для створення насаджень на порушених землях витримують значний перепад вологості, однаково добре вегетують в вологому і сухому середовищі, витримують значне засолення субстратів; зростають без внесення додаткових субстратів; мають високу біологічну активність (самовідновлюються насіннєвим і вегетативним шляхом);
розроблений спосіб системного розміщення груп рослин сосни кримської і сосни звичайної на відвалах передбачає значне зменшення матеріальних і фінансових затрат. На відвалах не потрібно створювати берми або тераси, виположувати відкоси, не потрібно суцільно висаджувати рослини по всій площі відвалу, не потрібно створювати великі за чисельністю та площею первинні насадження, значно скорочується площа лісогосподарських розсадників і затрат на вирощування саджанців для рекультивації.

Розроблені технології запатентовані (Патент №17262 МПК (2006р.) АО1В79100; Патент №11717 МПК (2006р.) АО1В79100) і впроваджені у виробництво на площі 972,2 га. Економічний ефект від впровадження склав 97,356 млн. грн. Екологічний ефект виражається не лише у скороченні витрат на заходи рекультивації, а й у створені надзвичайно сприятливого середовища для відтворення всіх рівнів біоти. Так на відновлених територіях відвалів Першотравневого та Ганнівського відвалів вже сьогодні зустрічаються козуля, заєць, куріпка, лисиця, хижі птахи. На території заказника «Візирка» існує значна популяція фазанів.

Враховуючи те, що гірничо-збагачувальний регіон має велику протяжність, його можна перетворити в спеціальний екологічний коридор. Оскільки порушені землі знаходяться на балансі видобувних підприємств, і вони сплачують за них великі кошти, відносно легко досягти згоди власників підприємств на надання цим територіям статусу заповідних територій місцевого значення.

Таким чином, використання рекультивованих земель для оновлення структури геосистеми (екосистем, грунтів, ландшафтів, біорізноманіття) та через переведення їх у стан, передбачений Законом України «Про екологічну мережу України», є найбільш ефективним.

Формування екологічної мережі техногенно навантажених регіонів є практичним втіленням теорії сталого розвитку.

Школа “Антиоксидантні системи рослин та оптимізація біологічних процесів в техноземах” (керівник: кандидат біологічних наук, завідувач відділом фізіології рослин та біології ґрунтів Гришко В. М.) розробляє напрям з вивчення фізіолого-біохімічних та анатомо-морфологічних особливостей зростання інтродуцентів при дії екологічних чинників.

Науковцями вперше встановлена видоспецифічність акумуляції кадмію та нікелю сільськогосподарськими рослинами при вирощуванні на середовищі із сульфатом і хлоридом кадмію та сульфатом і нітратом нікелю.

Визначений рівень накопичення важких металів в ґрунтах в межах локальних аномалій поблизу крупних промислових підприємств Криворіжжя.

Вивчено фітоекстракційну можливість 36 видів деревно-чагарникових і квітниково-декоративних рослин за відношенням до важких металів (цинку, кадмію, нікелю, міді і свинцю). За інтенсивністю прояву ураження асиміляційного апарату досліджених видів встановлено відносно стійкі та стійкі види для створення штучних фітоценозів на порушених територіях. На підставі визначення найбільш стійких до промислового забруднення видів рослин розроблений асортимент деревно-чагарникових та квітниково-декоративних рослин для створення фітоценозів, що мають найбільший ремедіаційний потенціал за різних рівнів забруднення ґрунту та ефективності функціонування асиміляційного апарату і дозволяють мінімізувати екологічні ризики для людини.

Встановлені особливості перерозподілу та акумуляції важких металів рослинами і функціонування системи «грунт-рослина» щодо вилучення токсичних сполук з ґрунту та можливості зниження біодоступності важких металів і покращення навколишнього середовища людини у крупних промислових містах та мінімізації екологічних ризиків.

Наукові розробки Саду за останні роки удостоєні високих урядових нагород: Почесного звання «Заслужений діяч науки і техніки України» (2005р.), Державної премії України в галузі науки і техніки (грудень 2008р.), Премії Президента України для молодих вчених (2009р.), Відзнаки Президента України «Двадцять років Незалежності України» (2011р.), Премії ім. академіка М.М.Гришка Ради ботанічних садів і дендропарків України (А.Ю.Мазур, Т.Ф.Чипиляк, Р.К.Матяшук) за створення нових сортів рослин та ряду нагород регіонального й обласного рівнів. Лише за останні роки отримано 3 патенти на корисну модель (2006р.; 2011р.), 18 патентів на нові сорти рослин (2009-2011рр.), 2 авторських свідоцтва на розроблені комп’ютерні програми (2009р.), 1 авторське свідоцтво на науковий твір (2010 р.) За останні роки захищено дві кандидатські дисертації (2010 р, 2011 р.) і одна подана до захисту у 2012 р.

Криворізький ботанічний сад співпрацює:

з науковцями Центру сільськогосподарських наук університету м. Дебрецен (Угорщина) за науковим проектом «Зміни екологічних характеристик ґрунтів України та Угорщини в умовах антропогенно трансформованих екосистем і оптимізація біологічних процесів мобілізації основних елементів живлення рослин»;
з Болгарським Інститутом фізіології рослин ім. акад. А.Попова (м. Софія) за проектом «Влияние промышленных загрязнений и засоления на растения- галофиты флоры Украины и Болгарии»;
з Біологічним центром Інституту біології ґрунту Академії наук Чеської Республіки згідно укладеного договору з робочої програми співробітництва між НАН України та АН Чеської Республіки;
з Інститутом Южгіпроруда (м. Харків) з питань розробки Садом наукових висновків на ТЕО проекту реконструкції хвостосховищ «Об’єднане» ПАТ «Арселор-Міттал-Кривий Ріг», ПАТ «Північного ГЗК» та «Шиманівського ГЗК»;
з Інститутом проблем природокористування і екології НАН України (м. Дніпропетровськ) за інноваційним проектом «Розробка системи типових рішень визначення диференціації екотопів для створення штучного біогеоценотичного покриву на техногенно перетворених територіях Кривбасу»
з ВУЗами (Дніпропетровського національного університету; Криворізьким національним педагогічним університетом; Національним технічним університетом) з виконання спільних наукових досліджень, підготовки наукових кадрів і впровадження наукових розробок Саду в навчальний процес
– з Криворізьким медичним училищем №1, зокрема, практикується використання колекційного та гербарного фонду, наукової бібліотеки Саду для навчального процесу студентів та проходження щорічної практики. Зав. відділом природної флори, к.б.н. В.В. Кучеревським, розроблений і викладається цикл лекційних і практичних занять з тематики вивчення лікарських рослин та особливостей використання лікарської сировини для слухачів училища та студентів;
з Дніпропетровським відділенням Малої Академії наук України. Науковці Саду є науковими керівниками науково-дослідних тем учнів – членів Дніпропетровського відділення Малої Академії НАН України;
з екологічними відділами гірничо-збагачувальних комбінатів з питань оптимізації техногенних ландшафтів. КБС НАН України спільно з Криворізьким залізорудним комбінатом, ПАТ «Північний ГЗК», ПАТ «Центральний ГЗК» бере участь у виконанні програми охорони довкілля, спрямованої на покращення екологічної ситуації на комбінатах. Проводяться практичні роботи щодо створення стійких лісових насаджень на порушених землях;
з управлінням екології Криворізького міськвиконкому. КБС є співвиконавцем «Програми виходу м. Кривого Рогу з екологічної кризи.». Результати наукових досліджень щодо вивчення антропогенних змін рослинного покриву Криворіжжя щоквартально подаються до вказаного управління.

Співробітники Саду здійснюють керівництво учбовою практикою студентів біологічного факультету Криворізького педагогічного університету та студентів геолого-екологічного факультету Криворізького технічного університету, використовуючи науково-дослідну базу Саду, наукову бібліотеку та колекційні фонди живих рослин, здійснюють керівництво дипломними та магістерськими роботами. За останні роки студентами на базі Саду виконано 8 курсових робіт, 4 кваліфікаційні і 6 магістерських робіт. Викладачі екологи Криворізького технічного та педагогічного університетів проходять стажування на базі Криворізького ботанічного саду.

Крім того, в Криворізькому ботанічному саду НАН України проводяться висококваліфіковані пізнавальні екскурсії для поширення ботанічних, екологічних, загально-біологічних знань і природничо-естетичного виховання шкільної та студентської молоді. Провідні фахівці Саду проводять також ряд тематичних екскурсій для учнів старших класів і студентів з поглибленням знань з ботаніки, зоології, екології, загальної біології, генетики і т.д.

Науково-технічний центр панорамних акустичних систем НАН України

Досягнення та розробки Центру у 2011 році:

вперше розроблені алгоритми обробки профілограм, які дозволяють визначати з високою ймовірністю типи водонасичених ґрунтів кожного шару дна. Запропонований гідроакустичний метод визначення швидкості звуку і товщини в довільному шарі методом одночасного випромінювання вертикально вниз і під кутом. Ця методика в перспективі дозволить визначати швидкість звуку в довільному шарі, що зробить ефективними алгоритми стратифікації донних відкладів незалежно від будь-яких умов і знизить похибку;
вперше виконано математичне моделювання мікросейсмічного сигналу від моделі багатошарового геологічного середовища та отримано його спектр, який дозволяє відновити просторовий розподіл механіко - акустичних характеристик багатошарової структури дна;
розроблені алгоритми об’єднання різних модулів та приладів в єдину систему інформаційно-вимірювального комплексу судна, яка побудована на базі локальної мережі судна. Результати досліджень, отриманих у вигляді гідроакустичних і фізико-хімічних даних, можуть використовуватись при формуванні екологічних карт – планшетів з урахуванням схеми руху судна – носія. Розроблена структура програмного забезпечення багатоцільового автоматизованого модульно-блочного інформаційно-вимірювального комплексу для екологічного моніторингу акваторій;
вперше в Україні виконано дослідження проблемних питань створення багатопроменевої гідроакустичної антени багатопроменевого ехолоту з кількістю променів до 270, шириною променю 0,5-1,0 і малим рівнем бокових пелюсток;
отримано патент України на винахід №94518 МПК G01S 15/02 G01V 1/28 «Підсилювальний тракт з широким динамічним діапазоном», зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 10.05.2011;
отримано патент України на винахід №96713 МПК G01S 15/02 G01V 1/38 «Інформаційний комплекс», зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.11.2011.

Взято участь у:

VII Російській науково-технічній конференції «Навігація, гідрографія й океанографія: пріоритети розвитку й інновації морської діяльності (НГО-2011)» на базі ВАТ «Державного науково-дослідного навігаційно-гідрографічного інституту» у м. Санкт-Петербург;
Ювілейній одинадцятій міжнародній конференції «Російське суднобудування й судноплавство, діяльність портів, освоєння океану і шельфу (НЕВА-2011)», м. Санкт-Петербург, яка відзначила 20-річчя від дня створення;
VI міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки регіонів», яка проводилася Інститутом проблем природокористування та екології НАН України разом з Відділенням наук про Землю НАН України, м. Дніпропетровськ.

Ведеться активна робота з пропагування фундаментальних та прикладних досліджень Світового океану шляхом участі у виставкових акціях «Наука – виробництву», «Барвиста Україна», «Високі технології - 2011».

Підготовлено до друку оригінал-макет восьмого випуску щорічного збірника наукових праць «Гідроакустичний журнал (Проблеми, методи та засоби досліджень Світового океану)».

Blog

Наукові досягнення та розробки установ нан україни за 2011 рік

Содержание