Проблемы экологии биологических систем
| Вид материала | Отчет |
- Программа подраздела «Философские проблемы экологии, биологических и сельскохозяйственных, 73.87kb.
- Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 03. 02. 08 экология, 290.05kb.
- Рабочая программа дисциплины «биология клетки (биофизика)» Код дисциплины по учебному, 289.6kb.
- Уемов Исследование "системности", 138.87kb.
- Темы лекций для стоматологического факультета Nтема, 16.45kb.
- Физика биологических систем, 39.45kb.
- Список литературы по курсу лекций «Моделирование биологических процессов и систем», 105.11kb.
- Практическая работа «Экология: основные закономерности. Биосфера», 175.21kb.
- Влияние внешних электромагнитных воздействий на процессы самоорганизации сложных биологических, 129.87kb.
- Российская академия наук отделение биологических наук Самарский научный центр Институт, 541.01kb.
^ Министерство промышленности, науки и технологий Российской Федерации
(Минпромнауки России)
Минпромнауки России, участвуя в реализации основных положений Программы социально-экономического развития Российской Федерации на среднесрочную перспективу (2002–2004 годы), осуществило в 2003 г. комплекс мероприятий, направленных на развитие науки, научно-технической и инновационной деятельности, в частности, в области энерго- и ресурсосбережения, улучшения экологической обстановки в стране, снижения рисков возникновения природных и техногенных катастроф.
Министерством осуществлялась государственная поддержка научно-технических и технологических разработок путем выделения средств на реализацию федеральной целевой научно–технической программы (ФЦНТП) “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники” на 2002–2006 годы и других федеральных целевых и региональных программ, на укрепление материально-технической базы научных организаций и уникальных научных установок, а также на выполнение проектов международного сотрудничества и т. д.
^ ФЦНТП “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники” на 2002–2006 гг. направлена на разработку и реализацию фундаментальных естественнонаучных основ, научно-технологического базиса для инновационного развития страны. Она включает в свой состав следующие разделы:
– фундаментальные исследования в области физических наук;
– информационные технологии и электроника;
– новые материалы и химические продукты;
– технологии живых систем;
– производственные технологии;
– транспорт;
– топливо и энергетика;
– экология и рациональное природопользование; социально-экономические технологии;
– научное приборостроение;
– исследования и разработки, выполняемые государственными научными центрами Российской Федерации.
Во исполнение “Основ политики Российской Федерации в области развития науки и технологий до 2010 года и дальнейшую перспективу” внесены соответствующие изменения и дополнения в программные мероприятия ФЦНТП на 2003 г., которые утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 14 ноября 2002 г. № 825.
ФЦНТП позволяет сконцентрировать ресурсы на проектах, имеющих наибольшее значение для повышения качества жизни населения, конкурентоспособности экономики и безопасности страны, развития высокотехнологичных и наукоемких производств, ориентированных на выпуск конкурентоспособной на мировом рынке продукции, в том числе по экологическим параметрам, и реализуется в два этапа: I этап: 2002–2004 гг.; II этап: 2005–2006 гг.
Проекты ФЦНТП группируются в два блока: “Ориентированные фундаментальные исследования” и “Поисково-прикладные исследования и разработки”.
Первый блок включает исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники, ориентированные на дальнейшее развитие фундаментальных исследований, выполненных в рамках планов работ и программ РАН, отраслевых академий наук, государственных научных центров Российской Федерации и вузовских центров, проектов РФФИ и РГНФ. Второй блок объединяет прикладные исследования и разработки в приоритетных направлениях развития науки и техники, ориентированные на создание перспективных технологий, опытных образцов и т. д. в сфере развития критических технологий федерального уровня.
Самостоятельное место в ФЦНТП занимает раздел “Исследования и разработки, выполняемые государственными научными центрами Российской Федерации”. В рамках Программы реализуются 655 государственных контрактов, которые были заключены на основе проведенных открытых одноэтапных конкурсов. При этом в рамках первого блока реализуются 255 контрактов, в рамках второго блока – 342 контракта. В разделе “Исследования и разработки, выполняемые государственными научными центрами Российской Федерации”, реализуется 58 государственных контрактов.
К наиболее важным результатам реализованных проектов блока “Ориентированные фундаментальные исследования” в 2003 г. можно отнести следующие.
Исследовано влияние глобальных изменений природной среды на развитие береговых процессов, изменчивости климата Арктики, уровня моря и геоморфологических событий за последние 100 лет. Сформулирована концепция геоэкологической безопасности побережий арктических морей. Проведено прогнозирование влияния глобального потепления на безопасность зданий и сооружений в зоне вечной мерзлоты.
Найдена пространственно-временная изменчивость карбонатного профиля почв семиаридных и аридных областей России в связи с вековой динамикой климата.
Разработаны и проверены в опытных условиях агротехнические и биотические технологии восстановления плодородия деградированных мелиорированных земель. Разработаны научные основы прогнозирования и оценки опасностей овражной эрозии, русловых процессов, наводнений, селей, карстово-суффозионных процессов, подтопления, оползней и обвалов, искусственно вызванных физическими полями на урбанизированных территориях.
Выявлены основные факторы деградации, определены механизмы управления ими и разработана концепция устойчивого управления природно-ресурсным потенциалом деградированных и опустыненных территорий.
Проведена комплексная оценка изменчивости термогидродинамических и гидрохимических параметров вод Каспийского моря и их влияния на биопродуктивность.
Разработаны научные основы первой очереди комплексной системы обеспечения безопасности и защиты от промышленных аварий и катастроф, а также методов среднесрочного прогнозирования погоды с учетом роли Мирового океана и полярных областей.
Создана геодинамическая сеть из 22 пунктов GPS в Дагестане для ежегодных наблюдений и уточнены характеристики движения и деформаций отдельных блоков земной коры в сейсмоактивных густонаселенных районах Северного Кавказа.
Результаты выполнения проектов второго блока обладают способностью к коммерциализации и продуктивному использованию в инновационном процессе, обеспечивают создание наукоемкой, конкурентоспособной продукции. В 2003 г., по экспертной оценке, были приняты к выполнению работы по ряду проектов второго блока, являющихся наиболее подготовленными к завершению к середине 2004 г. (проекты “ускоренной реализации”). Результаты по этим проектам предназначены для передачи с завершающей отработкой и промышленным освоением в рамках других федеральных целевых программ и инвестиционных программ развития отраслей. Проекты “ускоренной реализации” в 2003 г. составили 28% от общего количества поисково-прикладных проектов второго блока.
К важнейшим результатам, полученным в ходе реализации в 2003 г. проектов блока “Поисково-прикладные исследования и разработки”, относятся следующие.
В Московском государственном университете прикладной биотехнологии разработаны технологии производства пищевой продукции из традиционного и генномодифицированного сырья, позволяющие исключить вредные для здоровья человека вещества. Изготовлены опытные образцы пленочных материалов (в том числе биоразлагаемых) из композиций, содержащих сорбенты влаги и кислорода. Подготовлены “Рекомендации по режимам переработки пленкообразующих составов в качестве слоев бумаго-полимерных упаковочных материалов”. Разработан спектрофотометрический метод определения лактопероксидазы в молочном сырье. Использование разработанных технологий позволит: повысить качество и сроки хранения молочной продукции, решить вопросы снижения загрязнения окружающей среды упаковочными материалами.
ЦНИИПИК разработаны: конструкция двух видов гибких переносных радиационно-защитных матов, предназначенных для снижения внешнего воздействия ионизирующего излучения на персонал радиационно-опасных объектов; конструкторско-технологические документации на изготовление экипировки арктического вида с улучшенными эксплуатационными, гигиеническими, и эргономическими свойствами на опытный образец медицинской обуви; композиционные отделочные составы для придания тканям огнезащищенности, масло-нефте- и кислотоотталкивания, пониженной загрязняемости. Разработанные материалы и изделия по физико-механическим, гигиеническим и экологическим характеристикам превышают мировые аналоги на 10–15%. Выполнены санитарно-химические и токсикологические исследования медицинских изделий на основе антимикробных нетканых материалов.
ИГЕМ РАН проведено детальное исследование состояний (форм нахождения) благородных металлов в новом для России типе малосульфидных платиновых месторождений, в том числе для впервые эксплуатируемых малосульфидных руд в Норильском рудном районе. Выполнена типизация месторождений по группам с различными комплексами состояний благородных металлов, как основа конструирования типовых схем обогащения.
Зоологическим институтом РАН установлена перспективность Белого моря как источника ценной пищевой, технической и фармакологической продукции в объемах, существенно превышающих современный уровень. Показана целесообразность и перспективность продолжения работ по акклиматизации горбуши. Разработана биотехнология культивирования мидий в условиях замерзающего моря, которая не имеет аналогов в мире.
ИМЕТ РАН разработана и проверена в заводских условиях технология получения высокопрочной мартенситной Cr-Mn-Ni-N стали. Разработанные сорта стали предназначены для изготовления высоконагруженных деталей машин в различных отраслях промышленности, их применение обеспечивает: повышение прочности на 50–60%, износостойкости – 30–50%; сокращение потребления на 50% никеля и марганца; исключение аллергических реакций при использовании в эндопротезировании, выигрыш в цене при замене легких сплавов от 30 до 300%; снижение в 5–7 раз расхода электроэнергии при выплавке; повышение экологической чистоты производства за счет сокращения использования вредных легирующих элементов и снижения его энергоемкости.
ЗАО НПО “АНЧАР” создана технология разведки залежей нефти и газа с использованием новых геофизических и геохимических методов. Изготовлена основная часть разрабатываемой установки АТК “Разрез”. Технология обеспечивает: уменьшение техногенного воздействия на окружающую среду за счет исключения непродуктивного бурения; повышение достоверности прогноза нефтегазоносности структур до 80–90%; снижение капитальных вложений за счет сокращения поисково-разведочных скважин на 20–30%; приращение дополнительных запасов углеводородов на 15%.
Казанским научным центром РАН разработан метод повышения нефтегазо- и конденсатоотдачи пластов с использованием процесса ультразвукового воздействия на разгазирование нефти. Изготовлены экспериментальные генераторы колебаний трех типов. Применение метода обеспечивает: повышение нефтеотдачи на 8–10% и добычи нефти в 1,5–2 раза, увеличение газоконденсатоотдачи на 5–8%, снижение энергозатрат на 15–20%, приращение дополнительных запасов углеводородов на 15%, снижение нагрузки на окружающую среду.
ЗАО НПП “Импульс” изготовлен экспериментальный образец регулируемой объемной гидропередачи с переменным рабочим объемом, применение которой эффективно при движении в городских условиях, особенно в часы “пик”; снижает расход топлива и вредных выбросов; упрощает управление автомобилем, что особенно важно для инвалидов и начинающих водителей; повышает безопасность дорожного движения.
Институтом металлургии УрО РАН разработан новый высокоэффективный безотходный процесс переработки концентратов и техногенных отходов цветных металлов, обеспечивающий снижение энергозатрат, повышение степени извлечения меди, цинка и свинца, уменьшение пылевыноса во время плавки.
НИИКМА им. Л. Д. Шевякова разработаны экологически безопасные технологические схемы освоения крупных глубокозалегающих месторождений богатых железных руд КМА, позволяющие осуществлять выемку без предварительного осушения рудных залежей, с объединением добычи и рудоподготовки в единый технологический процесс, осуществляемый в подземных условиях (без присутствия людей в забое), с захоронением отходов в отработанных камерах.
НПФ “Стройпрогресс – Новый век” завершена разработка технической документации двух типоразмеров жилых домов шатровой конструкции для индивидуальной застройки, поселков переселенцев, социального жилья и поселков быстро возводимых домов в зонах чрезвычайных ситуаций. Экономический эффект: свыше 110 млн. руб. при ежегодном выпуске 400 шатровых домов площадью 167 м2.
ГУП “НИИЖБ” проведены исследования и разработан регламент по технологии изготовления перекачиваемых бетононасосами пенополистиролбетонных смесей на основе композиционных вяжущих, их транспортировке и укладке в опалубку ограждающих конструкций с помощью этих насосов. Стоимость 1 м2 ограждающей конструкции снижается в среднем на 20%.
ЗАО “Полимод” произведена разработка трех экологически чистых строительных композитов с регулируемыми показателями свойств и структуры: стеклофибробетона, полимерцементного бетона и бетона на основе термопластичного серосодержащего минерального вяжущего. Разработанные бетоны могут найти широкое применение в строительных конструкциях различного назначения; в дорожном строительстве; при выполнении работ по гидроизоляции, ремонту и реставрации; в декоративно-художественных изделиях малых архитектурных форм. Преимущества: экономия портландцемента; возможность использования техногенных отходов; быстрота возведения; упрощенные средства механизации при использовании; возможность строительства на сложном рельефе и на слабых грунтах, в различных условиях сейсмичности. Экономический эффект: при производстве 100 тыс. м3 бетонов трех типов экономия составит 20,4 млн. руб. и портландцемента 12 тыс. т.
^ Государственные научные центры Российской Федерации (ГНЦ) выполняют широкий спектр исследований и разработок, имеющих определяющее значение для развития наукоемких и высокотехнологичных производств, для работы отраслей, обеспечивающих нормальное функционирование экономики, а также для укрепления обороноспособности страны.
Работы ГНЦ характеризуются тесным взаимодействием с промышленными предприятиями соответствующих отраслей экономики. Практические результаты исследований таких центров по своим параметрам соответствуют мировому уровню, а в ряде случае превосходят его. Ниже представлены наиболее важные итоги работ 2003 г., имеющих природоохранное значение.
ГНЦ “НИИТеплоприбор” разработан бесконтактный высокоточный измеритель скорости и длины различных длинномерных материалов и изделий в процессе производства, раскроя и учета, превосходящий по техническим характеристикам зарубежные аналоги. Созданы электромагнитные методы и средства измерения расхода и уровня жидкости в ненапорных трубопроводах. Область применения: канализационные сооружения; при очистке сточных вод и загрязненных жидкостей; угольная и горнорудная промышленность; на гидростанциях и т. д.
ГНЦ “Уральский институт металлов” и ЗАО НПП “Машпром” разработаны технологии и технические установки производительностью от 0,1 до 100 м3/час для термодистилляционной переработки химически загрязненных сточных вод металлургических и других предприятий с получением высококачественной воды (возвращаемой в технологию) и жидких или сухих концентратов, пригодных для утилизации. Установки в сравнении с применявшимися ранее позволяют более чем вдвое снизить удельные энергозатраты и металлоемкость оборудования, занимают малую площадь.
ГНЦ “ЮЖМОРГЕО” разработан многофункциональный технико-технологический комплекс глубоководных (до 6000 м) геологических и специальных исследований дна морей и океанов, осуществляемых в целях поиска и разведки месторождений рудных полезных ископаемых океанского дна (железомарганцевых конкреций, кобальтомарганцевых корок, полиметаллических сульфидов), а также для решения специальных задач (при проведении аварийно-спасательных работ в районах катастроф обычных и подводных судов, поисков затонувших боеприпасов, обследовании инженерных коммуникаций и др.).
ГНЦ “НАМИ” разработано семейство 6 и 8-цилиндровых конкурентоспособных экологически чистых дизельных двигателей типа ЯМЗ-7511 и ЯМЗ-7606 мощностью 230–420 л.с. Разработанные двигатели по дымности и токсичности соответствуют международным нормативам Евро-2, имеют минимальные удельные расходы топлива и масла (0,2% от расхода топлива), ресурс до капитального ремонта – 800 тыс. км пробега. Новое семейство двигателей по основным показателям находится на уровне лучших зарубежных аналогов, имеет отечественные и международные сертификаты.
ГНЦ “НПО “Астрофизика” создана солнечная фотоэлектрическая установка, обеспечивающая экологически чистую комбинированную выработку электрической и тепловой энергии, и предназначена для использования в качестве модуля солнечной электрической станции блочно-модульной конструкции, а также в качестве автономной гелиоэнергетической установки индивидуального пользования.
Оценка результатов реализации проектов по всем разделам ФЦНТП по итогам выполнения конкретных программных мероприятий в отчетном году показала, что полученные результаты в основном соответствуют целям и задачам Программы на 2003 г.
В 2002–2003 гг. по результатам работ по Программе выпущено более 100 монографий, 300 обзоров, более 4000 научных статей, представлено и получено более 300 патентов на изобретения, полезные модели, базы данных.
В выполнении Программы в качестве головных исполнителей и соисполнителей приняло участие более 1000 научных, научно-производственных и производственных организаций страны. Из них 116 организаций, входящих в структуру РАН, ведущие ВУЗы, другие государственные и негосударственные организации.
^ Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)
Всероссийским научно-исследовательским институтом информатизации агрономии и экологии создана автоматизированная база данных по загрязнению почв и сельскохозяйственной продукции пестицидами, тяжелыми металлами, нитратами, нефтью и нефтепродуктами.
^ Российским научно-техническим центром по чрезвычайным ситуациям в агропромышленном комплексе обоснованы параметры мониторинга парниковых газов на территории России, подготовлена концепция системы мониторинга антропогенных выбросов и поглощений парниковых газов в сельском хозяйстве, разработан проект методических указаний по системе организации и ведения мониторинга.
^ Научно-исследовательским институтом карантина растений проведены фитосанитарные обследования сельскохозяйственных, лесных и других земельных угодий с целью своевременного выявления первичных очагов заболеваний и проверки эффективности проводимых карантинных мероприятий на территории России. Подготовлен и утвержден “Перечень вредителей растений, возбудителей болезней растений, растений (сорняков), имеющих карантинное значение для Российской Федерации”.
^ Научно-проектным центром “Гипронисельхоз” проведены исследования и разработаны нормы технологического проектирования ветеринарно-санитарных заводов по утилизации отходов и биологических конфискантов, обеспечивающие защиту окружающей среды, населения.
^ Российским научно-исследовательским институтом проблем мелиорации впервые разработаны технические требования к аналитическим лабораториям контроля состояния мелиоративных систем и сооружений, а также технические требования к оперативной системе экспресс-контроля качества подаваемой потребителям воды на сельскохозяйственных водопроводах.
^ Всероссийским научно-исследовательским ветеринарным институтом осуществлялись исследования с целью разработки и внедрения в ветеринарную службу России системы мониторинга экотоксикантов, радиационного мониторинга. Впервые в ветеринарной практике синтезированы новые антидотные препараты, позволяющие защитить до 80% животных, разработаны универсальные высокоэффективные средства обезвреживания объектов ветнадзора, в том числе кормов от микотоксинов и сильно действующих ядовитых веществ. Использование разработанных антидотов и средств позволит обеспечить экспрессную защиту животных от экотоксикантов. Разработана технология получения основного патогенетического фактора радиационного поражения организма – радиомиметика (стандартного растительного радиотоксина), который использован в качестве технологического сырья для изготовления противорадиационных диагностикумов для проведения иммунохимических и аллергических анализов. Использование указанных противорадиационных диагностических препаратов и тест-систем позволяет диагностировать лучевую болезнь животных в первые (начальные) сроки болезни, определить сроки и степень острой лучевой болезни животных. Разработан лечебно-профилактический иммуноглобулин, предназначенный для проведения экстренной профилактики и лечения острой лучевой болезни животных.
В рамках федеральной целевой программы “Повышение плодородия почв России на 2002–2005 годы” также проводились исследования, направленные на снижение негативного влияния сельскохозяйственного производства на окружающую среду.
^ Всероссийским научно-исследовательским, конструкторским и проектно-технологическим институтом органических удобрений и торфа разработана технология восстановления загрязненных почв методом фиторемедиации, обеспечивающая их устойчивую санацию, детоксикацию, защиту окружающей среды, увеличение производства продукции растениеводства высокого качества. Институтом также разработана технология производства органоминеральных удобрений с использованием биопрепаратов направленного действия. Технология позволяет ускоренным методом производить высокоэффективные органоминеральные удобрения, что решает проблему утилизации навоза и помета, снижает нагрузку на окружающую среду в зоне расположения крупных животноводческих комплексов, ферм и птицефабрик, повышает урожай возделываемых культур не менее чем на 30 %.
^ Российское авиационно-космическое агентство (Росавиакосмос)
В рамках “Федеральной космической программы России на период до 2005 года” в 2003 г. работы осуществлялись по следующим основным направлениям:
– проведение государственной экологической экспертизы проектов космической деятельности с использованием новых или модернизированных изделий ракетно-космической техники;
– модернизация ракеты-носителя “Протон” с целью улучшения ее технических характеристик в части снижения остатков топлива в баках первых и вторых ступеней в 1,5 раза и опорожнения этих баков непосредственно после отделения;
– отработка методов, технических средств и технологий детоксикации почвы и нейтрализации компонентов ракетных топлив в местах падения отработавших ступеней ракет-носителей;
– очистка районов падения от отделяющихся частей средств выведения и их фрагментов;
– совершенствование конструкций и систем изделий ракетно-космической техники с целью ограничения техногенного засорения околоземного космического пространства. Так, например, оснащение последних ступеней ракет-носителей “Союз” пассивной системой торможения позволит в 5–6 раз сократить время баллистического существования последних ступеней и практически исключит их накопление на орбитах;
– совершенствование методов и средств наблюдения за космическим мусором. Продолжались работы по созданию комплекса радиолокационного мониторинга околоземного космического пространства на базе радиотелескопа ТНА-1500 и автоматизированной системы сбора, обработки и передачи информации по космическим объектам на средствах ЦУП-М ЦНИИ машиностроения;
– разработка рациональных способов увода с рабочих орбит геостационарных и низкоорбитальных космических аппаратов после прекращения их активного существования;
– формирование нормативной базы по ограничению техногенного засорения околоземного космического пространства. Подготовлен к утверждению проект ГОСТ “Модель пространственно-временного распределения плотности потоков техногенного вещества в околоземном космическом пространстве”.