Наука и техника в решении проблем охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности (стр. 3 )

Установлено, что наблюдавшееся в ХХ в. глобальное потепление проявляется во всех регионах России: за 100 лет оно составило около 1°С. Тренд потепления после 1970 г. составляет около 0,4°С за десятилетие. Потепление более отчетливо зимой и весной и почти не наблюдается осенью; более интенсивно оно проявляется на территории к востоку от Урала (ИГКЭ Росгидромета и РАН).

Составлен количественный прогноз скорости разрушения льдистых берегов восточных арктических морей России на первую половину XXI в., учитывающий предполагаемые вариации как термической, так и циркуляционной составляющих климата. В зависимости от сценария этот процесс может либо усилиться (в среднем до 16 мм/год), либо сохраниться со скоростями эрозии, характерными для второй половины XX в. Важным фактором при этом служит техногенное воздействие, усиление которого может вызвать катастрофическое разрушение арктического и субарктического ледовых комплексов (ИМЗ СО РАН, ИКЗ СО РАН).

Проведена верификация моделей взаимодействия гидрологического и углеродного циклов для экосистемы широколиственного леса; выполнена оценка прямого воздействия содержания CO2 в атмосфере на эвапотранспирацию и углеродный обмен, а также влияния изменений количества осадков, температуры и влажности воздуха на динамику водного и углеродного режимов хвойных, широколиственных лесов и полуаридных экосистем. Разработан инструментарий, открывающий возможность оценки влияния изменения концентраций парниковых газов и аэрозолей в атмосфере, вызванных антропогенной деятельностью на планете, на составляющие водного и углеродного балансов экосистем в различные периоды (ИВП РАН).

Выявлены основные закономерности преобразований в водных экосистемах под влиянием загрязнения вод; обоснованы показатели разграничения “нормы и патологии”, качественно новых состояний экосистем и критерии их устойчивого функционирования; определены требования к системе гидробиологического мониторинга. Разработаны методы определения интегральных показателей экологического состояния водных объектов и устойчивого функционирования экосистем; предложены методы и схемы расчетов показателей при токсичном загрязнении, эвтрофировании и закислении водоемов (ИВП РАН).

Определена приоритетность факторов, влияющих на состояние экосистемы Ладожского озера: в период ослабления антропогенной нагрузки (с начала 1990-х годов) усиливается роль климатических факторов. Понижение уровня воды в озере вследствие изменения стока способствует уменьшению антропогенной и природной нагрузки и улучшению химического состава воды. Повышение температуры воздуха и поверхностных слоев воды (в среднем на 0,6 С в год за последние 150 лет) пока не оказывает существенного влияния на экосистему озера благодаря инертности его водных масс (ИНОЗ РАН).

Обобщен мировой опыт исследования происшедших и гипотетических аварий на гидроузлах в мирное время и в условиях войны, политических и других конфликтов и терактов. Разработаны рекомендации по снижению ущербов. Рассмотрены перспективы и проблемы развития гидроэнергетики в России в новых социально-экономических условиях и возможности использования энергетического потенциала рек, показана необходимость пересмотра расчетных расходов воды с учетом меняющейся гидрометеорологической обстановки и изменений требований к работе гидротехнических сооружений (ИГ РАН).

Оценено влияние природных ресурсов, изымаемых из биосферы и вовлекаемых в горное производство, на его общую ресурсную продуктивность (степень влияния 25–30%). Обоснован новый подход к решению проблемы обеспечения экологической безопасности освоения недр, реализующий биоинженерный принцип создания геотехнологий – их уровень воздействия на природные экосистемы должен находиться в границах устойчивости структурообразующих элементов экосистем (ИПКОН РАН).

Изучено распределение и формы нахождения техногенных радиоизотопов в Обской речной системе и зоне смешения пресных речных вод и соленых вод Карского моря. Установлено, что радиохимические предприятия, расположенные в пределах указанной речной системы, не оказывают значимого влияния на современную радиационную обстановку в Карском море, поскольку около 87% твердых водных взвесей, переносящих радионуклиды, осаждаются в зоне смешения речных и морских вод (ГЕОХИ РАН).

Разработана методика исследования и моделирования взаимосвязей параметров природно-климатических условий показателей качества вод. Выявлены основные природные и антропогенные факторы, влияющие на формирование химического состава вод в северных регионах. Разработано методическое руководство по сбору информации и проведению исследований (ИППЭС КНЦ РАН, ИВП РАН).

Составлена база данных о 199 крупнейших по социально-экономическим потерям абиотических природных катастрофах, поразивших территорию Россию (в пределах современных границ) с Х в. до наших дней. Установлено, что в 1600, 1940 и 1988 гг. резко увеличивалась их среднемноголетняя частота – с 0,03–0,8 до 4,5 случаев в год. Выявлена тесная корреляция этих изменений с ростом численности населения и площади страны вплоть до современного периода и неявно выраженная – с похолоданием климата в средние века (ИГЭ РАН).

В модельно-макетном исполнении выполнен экспериментальный образец интегрального банка данных и знаний по геологии полезных ископаемых, природопользованию и охране окружающей среды; созданы структуры, макеты ГИС и баз данных по картам полезных ископаемых Сихотэ-Алиньского региона, по россыпным месторождениям России, базы знаний по золоторудным месторождениям. Разработан макет информационной системы и цифровые карты Камчатско-Курильского вулканического пояса (ИГЕМ РАН).

Создана и апробирована численная математико-картографическая модель для изучения закономерностей и долговременной динамики агротехногенного загрязнения территории со сложно-пересеченным рельефом. По многозональным космическим снимкам разработана методика гибридной экспертной классификации, составлена карта состояния растительного покрова импактной зоны комбината “Североникель” и проведена ее верификация (ИППЭС КНЦ РАН).

Сформирована многопрофильная система хранения и анализа данных по океанографии и состоянию морской среды Дальневосточного региона России, образующая новый сегмент информационных ресурсов http://www. pacificinfo. ru. На ее основе подготовлены новые версии электронных информационно-справочных систем и атласов по океанографии (ТОИ ДВО РАН).

Химические науки и науки о материалах

Открыта необычно мягкая реакция кросс-сочетания пирролов с галогенацетиленами, протекающая в присутствии оксида алюминия при комнатной температуре и приводящая к пирролам с ацетиленовыми заместителями – перспективным синтонам для дизайна оптоэлектронных материалов и лекарств. Новая реакция осуществляется без палладия и меди, без растворителя и основания и приближается к идеалам экологически безопасной, так называемой зеленой химии (ИрИХ СО РАН).

Получены сравнительные макрокинетические данные по аглодоменной технологии Новолипецкого металлургического комбината и технологии энергометаллургического комплекса применительно к созданию экологически чистого энергометаллургического завода. Показана перспективность применения для восстановления железа плазменного жидкофазного модуля с использованием в качестве восстановителя природного газа (ИМЕТ РАН).

Разработана методология мультикомпонентной каскадной гетероциклизации, на основе которой осуществлен направленный синтез гетероциклических систем, обладающих различными видами полезной биологической активности и другими практически важными свойствами. Методы позволяют значительно уменьшить число стадий выделения и очистки промежуточных соединений и улучшить экологические характеристики процессов (ИОХ РАН).

Проблемы энергетики, машиностроения, механики и процессов управления

По поручению Правительства Российской Федерации ИБРАЭ РАН возглавил с Российской Стороны проводимую впервые международную экспертизу Отчета по углубленной оценке безопасности энергоблока 1-й Курской АЭС. Группой международных экспертов в результате экспертизы был сделан вывод о том, что отчет выполнен в соответствии с Руководством Госатомнадзора России и требованиями, принятыми на международном уровне. В Отчете представлено состояние энергоблока после выполнения на нем существенных усовершенствований в сфере безопасности. Российские и зарубежные эксперты оценили выполненную работу как полезное и успешное международное сотрудничество в области обеспечения ядерной безопасности и выразили уверенность в том, что распространение такого сотрудничества на другие энергоблоки АЭС будет способствовать повышению ядерной безопасности (ИБРАЭ РАН).

В ИБРАЭ РАН с участием РНЦ “Курчатовский Институт” и НИКИЭТ по заказу Европейского банка реконструкции и развития и Росатома разработан Стратегический мастер-план (СМП) утилизации выведенного из эксплуатации атомного флота и реабилитации радиационно-опасных объектов обслуживающей инфраструктуры на Северо-Западе России. В работе всесторонне проанализирована сложившаяся в регионе ситуация с позиций ядерной, радиационной и экологической безопасности и на основе фундаментальных подходов определены задачи, требующие первоочередного решения.

Работа утверждена Оперативным комитетом фонда “Северное измерение”, Ассамблеей стран-доноров, Федеральным агентством по атомной энергии и принята в качестве концептуальной программы для реализации в рамках Глобального партнерства (международной помощи, оказываемой Российской Федерации на основании решения “большой восьмерки” в Канананскисе в 2002 г.) (ИБРАЭ РАН).

По поручению Федерального агентства по атомной энергии ИБРАЭ РАН принял активное участие в подготовке Отраслевого отчета по безопасности за 2004 год. В отчете подробно отражено состояние безопасности предприятий атомной энергетики и промышленности, в том числе состояние ядерной и радиационной безопасности, охраны труда, воздействия предприятий атомной отрасли на окружающую среду и здоровье населения. Отраслевой отчет по безопасности был представлен на заседании Президиума Государственного Совета Российской Федерации, проходившем 16 декабря 2004 г. на Калининской АЭС (ИБРАЭ РАН).

На базе разработанного компьютерного кода HeavyGas, предназначенного для анализа рассеивания газов с отличной от воздуха плотностью, создана оперативная модель для оценки параметров струи тяжелого или легкого газа. Модель положена в основу оперативной методики определения объемов утечек природного газа на предприятиях газовой отрасли. Использование методики дает возможность дистанционного обнаружения и оценки утечек загрязняющих веществ и позволяет улучшить качество мониторинга окружающей среды (ИБРАЭ РАН).