РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
Дальневосточное отделение
ОТЧЕТ
о научной и научно-организационной деятельности
Федерального государственного бюджетного учреждения науки
Института водных и экологических проблем
Дальневосточного отделения РАН
за 2012 г.
Утвержден
Объединенным ученым советом ДВО РАН по наукам о Земле
«____» ____________ 201_ г.
Протокол №
|
Одобрен
Ученым советом ИВЭП ДВО РАН
« 04 » декабря 2012 г.
Протокол № 10
|
Председатель совета
______________________
академик В.А. Акуличев
|
Директор ИВЭП ДВО РАН
_______________________
чл.-корр. Б.А.Воронов
И.о.ученого секретаря
_______________________
к.б.н. Е.С. Кошкин
|
Утвержден
Объединенным ученым советом ДВО РАН по биологическим наукам
«____» _____________ 201_ г.
Протокол №
|
|
Председатель совета
______________________
академик Ю.Н. Журавлев
|
|
Хабаровск
2012
С О Д Е Р Ж А Н И Е
1. сведения о результатах, достигнутых за отчётный период 2012 года 2
2. КРАТКИЕ АННОТАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТ 18
3. Основные итоги научно-организационной деятельности института 26
4. СВЕДЕНИЯ О ВЫПОЛНЕНИИ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИНДИКАТОРОВ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, РЕАЛИЗУЕМЫХ ПРОГРАММОЙ В 2012 ГОДУ 50
1. сведения о результатах, достигнутых за отчётный период 2012 года
1.1. Важнейшие результаты исследований из числа основных результатов законченных работ в 2012 году
1. Совместно со специалистами ДВФУ, на основе аморфного органического углерода, синтезированного из олиготрофных сфагновых видов мха и торфа, разработан принципиально новый способ получения волокнистого материала из углеродных нанотрубок. В основу способа положен принцип механической активации органического углерода (степень дисперсности 100–150 нм) в аргоновой среде при экспозиции восемь часов и более. (чл.-корр. РАН Воронов Б.А., к.б.н. Чаков В.В).
2. Определены ответные реакции криомикробоценозов льдов рек Амур и Сунгари на загрязнение после техногенной аварии на нефтехимическом заводе в Китае. Показано, что в речном льду присутствуют жизнеспособные микроорганизмы, обладающие высокой потенциальной активностью к разложению различных органических веществ, включая фенолы и полициклические ароматические углеводороды. Установлено, что криомикробоценозы являются биоиндикаторами загрязнения водных экосистем в период ледостава, по их активности можно прогнозировать характер вторичного загрязнения воды продуктами трансформации стойких углеводородов во время весеннего таяния льда. (д.б.н. Кондратьева Л.М., к.б.н. Фишер Н.К).
3. Разработана концепция особого типа структурообразования в почвах (формирование глинисто-солевых микроагрегатов и квазикристаллов), объясняющая аномальные физические свойства засоленных почв – повышенную твёрдость, меньшую плотность и смачиваемость (чл.-корр. РАН Воронов Б.А., д.б.н. Харитонова Г.В.).
1.2. Основные результаты законченных работ (или крупных этапов работ),
полученные в 2012 году
43. Экология организмов и сообществ
1. Выявлены закономерности пространственной структуры растительного покрова островов юго-западной части Охотского моря. Разработаны содержание и легенда карты растительного покрова Шантарского архипелага. (Шлотгауэр С.Д., Крюкова М.В. Растительный покров Шантарских островов // География и природные ресурсы. 2012. № 3. С. 110–114. = Shlotgauer S.D., Kryukova M.V. Vegetation Cover of the Shantar Islands // Geography and Natural Resources. 2012. № 3. P. 237–241).
Рис. 1. Растительный покров Шантарских островов: 1 – лиственничные, сфагново-багульниковые, зеленомошно-ерниковые с кедровым стлаником леса; 2 – еловые зеленомошные, сфагново-ерниковые, кустарниково-разнотравные леса; 3 – каменноберезово-еловые леса; 4 – мелколиственные белоберезовые и осиновые леса на месте темнохвойных и лиственных лесов; 5 – ивово-тополевые, ольховые пойменные леса; 6 – заросли кедрового стланика, ольховника; 7 – вейниковые, вейниково-разнотравные мезофильные и сырые осоково-разнотравные, сфагново-осоковые заболоченные и солонцеватые луга (тампы); 8 – сфагновые, сфагново-багульниковые с кедровым стлаником болота в сочетании с лиственнично-ерниковыми марями; 9 – вырубки, гари; 10 – петрофильные сообщества.
2. Разработана шкала устойчивости типов растительного покрова (лесного, лугово-болотного, горно-тундрового) к низовым и верховым пожарам Дальневосточного региона. (Schlotgauer S.D. Anthropogenic changes of Priamurje (Russia) biodiversity // Stapfia. № 95. 2011. P. 28–32; Шлотгауэр С.Д., Цыренова Д.Ю. В Хабаровском отделении Русского ботанического общества // Ботанический журнал. 2012. Т. 97. № 10. С. 1373–1376).
3. Исследована динамика структуры популяции рудеральных растений (на примере Setaria viridis (L.) Beauv.) в урбанизированной среде. Изучены изменения онтогенетической и размерной структуры популяций растений. Высокие значения плотности, индекса возобновления и качества популяции обусловливают устойчивость вида к антропогенным нагрузкам и экотопическим рискам в условиях города. (Морозова Г.Ю. Популяции Setaria viridis в урбанизированной среде // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14. № 1(9). С. 2269–2272).
4. В местах локального загрязнения почвы тяжелыми металлами у малозольных высокобелковых мезопедобионтов (олигохеты, губоногие многоножки, некоторые жесткокрылые) с наименьшими фоновыми концентрациями Pb, Zn, Co, Sr чаще, чем у других беспозвоночных, фиксируется в биомассе повышение уровня этих поллютантов. Такие животные являются наиболее чувствительными к тяжёлым металлам, а их массовые виды могут быть биоиндикаторами. Коэффициент биологического поглощения не пригоден для экологического контроля. Для этих целей в пределах того же геохимического фона необходим “биоиндикатор-контроль”. (Ганин Г.Н. Биоиндикация загрязнения почв Нижнего Приамурья с помощью мезопедобионтов // Сибирский экологический журнал. 2012. № 6. С. 785–792).
5. На основе исследований на хребте Хехцир получены новые данные о пищевом поведении тигров, их реакции на хозяйственную деятельность человека. Длительное время рацион тигров на 100% состоял из диких копытных и медведей. С 2000 г. половину рациона стали составлять собаки. Тигры, нападавшие на собак, физически ослаблены. Установлено, что даже в густонаселённой местности в рацион тигра включаются домашние животные лишь под воздействием негативных факторов (Ткаченко К.Н. Об исчезнувших тиграх Хехцира // Природа. 2012. № 2. С. 57–62; Ткаченко К.Н. Особенности питания амурского тигра Panthera tigris altaica (Carnivora, Felidae) в густонаселенной местности (на примере Большехехцирского заповедника и его окрестностей) // Известия РАН. Серия биологическая. 2012. № 3. С. 336–345).
6. Получены новые данные по половому поведению самцов приморского углозуба Salamandrella tridactyla в окрестностях Хабаровска. “Брачные танцы” самцов и икрометание данного вида сходны с таковыми у сибирского углозуба. Отмечено “токование” самца на недавно отложенной кладке икры, которому могло предшествовать осеменение. Зарегистрировано групповое осеменение кладки икры с участием девяти самцов в отсутствие самки. (Ярцев В. В., Аднагулов Э. В. Некоторые особенности полового поведения самцов приморского углозуба Salamandrella tridactyla (Amphibia, Caudata, Hynobiidae) // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 3(19). С. 92–99).
7. Проанализированы последствия трансграничного загрязнения экосистемы р. Амур производными бензола после техногенной аварии на нефтехимическом заводе в Китае. Определены ответные реакции микробных комплексов, участвующих в самоочищении природных вод и аккумуляции токсичных веществ в рыбе. Предлагается использование методов биоиндикации в оценке экологического риска при загрязнении водных экосистем углеводородами. (Кондратьева Л.М., Фишер Н.К., Бардюк В.В. Биоиндикация трансграничного загрязнения реки Амур ароматическими углеводородами после техногенной аварии в Китае // Сибирский экологический журнал. 2012. № 2. С. 245–252. = Kondratyeva L.M., Fisher N.K., Bardyuk V.V. Bioindication of transboundary pollution of the Amur River with aromatic hydrocarbons after the technogenic accident in China // Contemporary Problems of Ecology. 2012. Vol. 5. № 2. P. 185–190).
8. Определены ответные реакции криомикробоценозов льдов рек Амур и Сунгари на загрязнение после техногенной аварии на нефтехимическом заводе в Китае. Показано, что в речном льду присутствуют жизнеспособные микроорганизмы, обладающие высокой потенциальной активностью к разложению различных органических веществ, включая фенолы и полициклические ароматические углеводороды. Установлено, что криомикробоценозы являются биоиндикаторами загрязнения водных экосистем в период ледостава, по их активности можно прогнозировать характер вторичного загрязнения воды продуктами трансформации стойких углеводородов во время весеннего таяния льда. (Кондратьева Л.М., Фишер Н.К. Микробиологические исследования льдов рек Амур и Сунгари // Криосфера Земли. 2012. № 1. С. 82–93; Кондратьева Л.М., Бардюк В.В., Жуков А.Г. Аккумуляция и трансформация токсичных веществ во льдах рек Амур и Сунгари после техногенной аварии в Китае в 2005 г. // Лёд и снег. 2011. № 4. С. 118–124).
Рис 2. Послойное распределение полициклических ароматических углеводородов в керне льда, отобранного в марте 2006 г. в р. Сунгари возле правого берега выше г. Цзямусы:
Б(а)П – бенз(а)пирен, Фен – фенантрен, Флю – флюорантен, Б(б)Флю – бенз(б)флюорантен, Пир – пирен.
44. Биологическое разнообразие
9. Выявлена роль длительной географической изоляции в горных районах при отсутствии катастрофических изменений климата, влияния пирогенного фактора, способствовавших образованию изолированных стаций переживания, а также широкое распространение мутагенеза в разных группах педобионтов. Высокое видовое богатство отдельных таксоценов в сочетании с высокой степенью топической сопряженности распределения близкородственных и экологически сходных видов свидетельствует об отсутствии конкурентного исключения. (Ганин Г.Н., Стриганова Б.Р. Факторы формирования и поддержания избыточного видового разнообразия животного населения почв (на примере Дальнего Востока) // Известия РАН. Серия биологическая. 2012. № 3. С. 346–360).
10. Получены новые данные по экологии, распространению и численности панцирных клещей семейства Achipteridae в Монголии и на Дальнем Востоке России. Большинство их встречается в лесной подстилке, в луговых почвах, во мхах, растущих на камнях, два вида обитают на деревьях. (Bayartogtokh B., Ryabinin N.A. The Soil Mite Family Achipteridae (Acari: Oribatida) in Mongolia and the Russian Far East // Acarologia. 2012. Vol. 52 (2). P. 135–156).
11. Изучена морфология всех ювенильных стадий панцирных клещей Hermannia gibba C.L. Koch 1839 и нимф Phyllhermannia gladiata Aoki 1965 (Oribatida, Hermanniidae). Предложены определительные таблицы нимф рода Phyllhermannia, диагнозы ювенильных стадий семейства Hermanniidae, а также родов Hermannia и Phyllhermannia. (Ермилов С.Г., Рябинин Н.А., Аничкин А.Е. Морфология ювенильных стадий двух видов панцирных клещей из семейства Hermanniidae // Зоологический журнал. 2012. Т. 91. № 6. С. 657–668. = Ermilov S.G., Ryabinin N.A., Anichkin A.E. The Morphology of the Juvenile Stages of Two Oribatid Species of the Family Hermanniidae (Acari) // Entomological Review. 2012. Vol. 92. No. 7. P. 815–826).
12. Описан новый для науки вид панцирных клещей (Oribatida) – Liacarus paraborealis sp.n., найденный на хребте Хехцир (Хабаровский край). От морфологически близкого вида L. borealis новый вид отличается более короткими межламеллярными щетинками (у L. borealis они достигают средины хорошо выраженной трансламеллы), отсутствием трансламеллы, более длинными шпилевидными отростками на ботридиях, параллельными кусписами на ламеллах (у L. borealis кусписы расходятся от трансламеллы V-образно). (Рябинин Н.А. Liacarus paraborealis – новый вид панцирных клещей (Acariformes, Oribatida) с хребта Хехцир (Хабаровский край) // Зоологический журнал. 2012. Т. 91. № 12. С. 1527–1529).
Рис 3. Liacarus paraborealis sp. nov.
13. Предложены гипотезы формирования ареалов некоторых видов рыб в бассейне Амура и на сопредельных территориях в соответствии с данными по палеогеографии региона. Предполагается, что одними из главных факторов, влияющих на формирование ареалов пресноводных лососевидных рыб, являлись перестройки речных систем в бассейне Амура и в его окружении на рубеже плиоцен – неоген. (Антонов А.Л. Влияние перестроек гидросети на формирование ареалов некоторых видов рыб в бассейне Амура и на сопредельных территориях // Известия Русского географического общества. 2012. Т. 144. Вып. 6. С. 30–37).
14. Исследованы основные биологические параметры – возраст и рост нового для науки вида рыб – нижнеамурского хариуса. Установлено, что максимальный возраст исследованных рыб этого вида составляет 6+. Выявлены различия в росте и возрасте у рыб из разных рек бассейна Амура и Северо-Западного Сахалина, а также влияние различных факторов на эти параметры. (Михеев П.Б., Островский В.И., Семенченко Н.Н., Новомодный Г.В., Шмигирилов А.П., Антонов А.Л., Барабанщиков Е.И. Биологические особенности нижнеамурского хариуса Тhymallus tugarinae (Salmoniformes: Thymallidae). 1. Возрастной состав // Вопросы ихтиологии. 2012. Т. 52. № 5. C. 553–561; Михеев П.Б., Островский В.И., Семенченко Н.Н., Новомодный Г.В., Шмигирилов А.П., Антонов А.Л., Барабанщиков Е.И. Биологические особенности нижнеамурского хариуса Тhymallus tugarinae (Salmoniformes: Thymallidae). 2. Рост // Вопросы ихтиологии. 2012. Т. 52. № 6. С. 689–700).
51. Биотехнология
15. Совместно со специалистами ДВФУ, на основе аморфного органического углерода, синтезированного из олиготрофных сфагновых видов мха и торфа, разработан принципиально новый способ получения волокнистого материала из углеродных нанотрубок. В основу способа положен принцип механической активации органического углерода (степень дисперсности 100–150 нм) в аргоновой среде при экспозиции восемь часов и более. (Онищенко Д.В., Чаков В.В. Формирование тугоплавких, сорбционных, нановолокнистых материалов и композитных систем. Владивосток: Изд. дом ДВФУ, 2012. 98 с.; Онищенко Д.В., Рева В.П., Чаков В.В., Воронов Б.А. Формирование многостенных нанотрубок в результате механической активации аморфного углерода // Доклады академии наук. 2012. Т. 447. № 4. С. 418–420; Чаков В.В., Онищенко Д.В. Способ получения модифицированного органического углерода // Бюллетень ФИПС. 2012. № 34. С. 1–6).
-
Рис. 4. I – III cтадии трансформации аморфного органического углерода, в результате его механоактивации: I топограмма аморфного органического углерода синтезированного из олиготрофных видов сфагнового мха; II – синтез углеродного нановолокнистого материала из слоистых структур аморфного углерода через восемь часов механоактивации; III вид углеродной нанотрубки, составляющей основу волокнистых структур.
16. Исследована эффективность фототрансформации 2-метил,4-хлорфенола и 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислоты под действием KrCl-, XeBr- l эксиламп при концентрации токсиканта 2х10-3 и 2 х10-4 М. Построена кинетическая модель процесса фототрансформации метилхлорфенола, позволяющая прогнозировать эффективность распада данного токсиканта в водной среде при использовании УФ-реактора. (Tchaikovskaya O.N., Karetnikova E.A., Sokolova I.V., Mayer G.V., Shvornev D.A. The phototransformation of 4-chloro-2-methylphenoxyacetic acid under KrCl and XeBr excilamps irradiation in water // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2012. Vol. 228. P. 8–14).
55. Периодизация истории Земли, определение длительности и корреляция геологических событий на основе развития методов геохронологии, стратиграфии и палеонтологии
17. На основе мультидисциплинарных исследований расшифрована история изменения окружающей среды южной части Западной Сибири (на примере экосистемы озера Белое) за последние 6000 лет. (Krivonogov S.K., Yamamuro M., Takahara H., Kazansky A.Y., Klimin M.A., Bobrov V.A., Safonova I.Y., Phedorin M.A., Bortnikova S.B. An abrupt ecosystem change in Lake Beloe, southern Western Siberia: palaeoclimate versus local environment // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2012. Vol. 331 – 332. P. 194–206).
62. Динамика и охрана подземных и поверхностных вод, ледники, проблемы водообеспечения страны
18. Опытно-промышленными исследованиями доказана эффективность подготовки питьевых подземных вод в водоносном горизонте Тунгусского месторождения для обеспечения питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения населения г. Хабаровска как пример решения геоэкологической проблемы региона. (Кулаков В.В., Стеблевский В.И., Домнин К.В., Тесля В.Г., Херлитциус Й. Опытно-промышленная эксплуатация пилотной установки очистки подземных вод на Тунгусском водозаборе // Водоснабжение и сани-тарная техника. № 7. 2012. С. 29–35; Кулаков В.В., Стеблевский В.И. Ввод в эксплуатацию альтернативного источника водоснабжения г. Хабаровска // Водоснабжение и сани-тарная техника. № 7. 2012. С. 41–44).
19. Выявлена пространственная и сезонная изменчивость химического состава воды Среднего Амура. Показано влияние хозяйственной деятельности на содержание растворенных веществ. Установлена приоритетная роль р. Сунгари в выносе минеральных форм азота и фосфора в р. Амур. (Шестёркин В.П., Шестёркина Н.М. Пространственная и сезонная изменчивость химического состава воды Среднего Амура // Водное хозяйство России. 2012. № 5. С. 18–28).
Рис 5. Изменение содержания аммонийного и нитратного азота в воде Среднего Амура на фарватере в июле 2009 г.
20. Выявлена многолетняя динамика (1910 – 2010 гг.) содержания органического вещества в воде р. Амур и его стока у Хабаровска в зимнюю межень. Показано влияние гидротехнического строительства на содержание и сток органического вещества. Отмечено увеличение в 2009 – 2010 гг., по сравнению с 1946 – 1955 гг. величины перманганатной окисляемости в 2,7 раза, цветности воды – в 3 раза, стока органического вещества – 4,3 раза. (Шестёркин В.П. Изменение содержания органического вещества в воде Амура у Хабаровска в зимнюю межень // География и природные ресурсы. 2012. № 3. С. 100–104).
Таблица 1
Многолетние среднегодовые величины перманганатной окисляемости и сток
органического вещества в воде р. Амур у Хабаровска в зимнюю межень (декабрь – март)
Период, год
|
Перманганатная окисляемость, мг О/дм3
|
Водный сток, км3
|
Сток органического вещества, тыс. т
|
XII
|
I
|
II
|
III
|
1910
|
5,4
|
4,0
|
13,0
|
125,8
|
1928-1935
|
4,6
|
3,2
|
3,1
|
3,6
|
11,5
|
95,6
|
1946-1955
|
4,7
|
3,8
|
3,5
|
3,7
|
12,2
|
106,2
|
1949-1955
|
7,0
|
6,4
|
6,2
|
6,3
|
12,1
|
180,2
|
1956-1974
|
5,7
|
4,4
|
4,4
|
5,0
|
13,8
|
144,4
|
1998-2003
|
10,5
|
10,6
|
10,3
|
10,1
|
17,9
|
394,4
|
2004-2008
|
12,5
|
10,8
|
11,0
|
8,7
|
19,0
|
435,7
|
2009-2010
|
12,1
|
10,9
|
10,0
|
8,7
|
21,3
|
460,1
|
64. Катастрофические процессы природного и техногенного происхождения, сейсмичность – изучение и прогноз.
21. Разработан новый статистический метод долгосрочного прогнозирования лесопожарных показателей засухи в Приамурье на основе анализа процессов в атмосфере и океанах за предшествующий период. Впервые в качестве предикторов (предсказателей) в методе учтены количественные характеристики теплообмена Мирового океана и атмосферы. Описана технология разработки этого метода, на основе которого создана методика лесопирологического прогноза в Хабаровском крае, Еврейской автономной и Амурской областях. (Соколова Г.В. Разработка методики долгосрочного лесопирологического прогноза (на примере Дальнего Востока) // Лесной журнал. 2012. № 5. С. 41–43).
65. Эволюция окружающей среды и климата под воздействием природных и антропогенных факторов, научные основы рационального природопользования, ис-пользование традиционных и новых источников энергии
22. Предложена схема диагностических признаков трансформации твёрдой фазы почв в типоморфных элементарных ландшафтах Среднего Приамурья. (Росликова В.И., Гынинова А.Б. Трансформация твёрдой фазы текстурно-дифференцированных почв Среднего Приамурья под влиянием осушительной мелиорации и диагностическое значение Mn–Fe конкреций в этом процессе // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. № 3. С. 93–104).
23. Разработана концепция особого типа структурообразования в почвах (формирование глинисто-солевых микроагрегатов и квазикристаллов), объясняющая аномальные физические свойства засоленных почв – повышенную твёрдость, меньшую плотность и смачиваемость. (Харитонова Г.В., Шеин Е.В., Воронов Б.А. Молекулярные межфазные взаимодействия в почвах. Владивосток: Дальнаука, 2012. 172 с.; Харитонова Г.В., Чижикова Н.П., Манучаров А.С., Коновалова Н.С. Взаимодействие солей с глинистыми минералами // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31 № 3. С. 93–104).
Рис 6. Микростроение квазикристаллов Pb(CH3COO)2–смектита до (1, 2) и после диализа (3): 1 – ПЭМ (просвечивающая электронная микроскопия); 2, 3 – РЭМ (растровая электронная микроскопия).
24. Установлены закономерности формирования и размещения болотных экосистем на территории высоких морских террас побережья Охотского моря и Татарского пролива, прилегающих непосредственно к нижнеамурским низменностям, выявлен ряд торфяных месторождений верховых видов торфа с запасами от 56 тыс. м³ до 1,2 млн. м³. Химические, водно-физические и товарные свойства торфяного сырья этих месторождений позволяют получать органический аморфный углерод с чистотой 99,92%. (Чаков В.В. Особенности размещения и характеристика отложений сфагнового торфа на территории нижнего Приамурья // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. № 2. С. 87–96; Онищенко Д.В., Рева В.П., Чаков В.В. Инновационная технология механохимического синтеза карбида титана с низким содержанием серы // Сталь. 2012. № 11. С. 80–83).
25. Впервые изучено содержание тяжёлых металлов (медь, свинец, цинк, серебро, хром, олово, висмут) в макромицетах Приамурья. Обосновано использование грибов в качестве высокочувствительных индикаторов загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами при биогеохимическом мониторинге наземных экосистем в зоне хвойно-широколиственных лесов юга Дальнего Востока России. (Ивашов П.В. Тяжёлые металлы в макромицетах юга Дальнего Востока России // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2012. № 2. С. 96–99).
26. Получен новый материал по распределению органических веществ (нефтепродуктов, органического углерода, фенолов, ароматических углеводородов, n-алканов и др. веществ) в снежном покрове территории Хабаровска. Выявлены участки с аномально высокими концентрациями поллютантов и незначительно загрязненные территории. В качестве оценочного критерия распределения n-алканов в снежном покрове предложено использовать индекс CPI (carbon preference index) и отношение низкомолекулярных n-алканов к высокомолекулярным. (Levshina S.I. Petroleum Products and Phenols in Snow Cover in Khabarovsk, Southern Russian Far East // Water, Air, & Soil Pollution. 2012. Vol. 223. No. 6. P. 3553–3563).
27. Получены новые данные по содержанию растворенных, взвешенных, ионных (Fe(II), Fe(III)) форм железа в водах р. Амур и его крупных притоков (рек Бурея, Сунгари и др.). Выявлена неоднородность распределения железа по гидрологическим створам реки и вдоль Амура. Впервые оценены связи железа с гумусовыми кислотами в реках и озерах Среднего и Нижнего Приамурья. Установлено, что большая часть железа, мигрирующего в составе растворенного органического вещества, осаждается при смешении пресных и соленых вод, задерживается в Амурском лимане и не поступает в прибрежные акватории Охотского и Японского морей. (Левшина С.И. Распределение железа в поверхностных водах бассейна Среднего и Нижнего Амура // Водные ресурсы. 2012. Т. 34. № 4. С. 377–384. = Levshina S.I. Iron Distribution in Surface Waters in the Middle and Lower Amur Basin // Water Resources. 2012. Vol. 39. No. 4. P. 375–383).
28. Получены новые результаты по содержанию и распределению марганца в растворенной и взвешенной формах в поверхностных водах Среднего и Нижнего Приамурья. Впервые определены органические комплексы марганца гумусовой природы (до 33% от валового растворенного марганца). (Левшина С.И. Распределение марганца в поверхностных водах Среднего и Нижнего Приамурья // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 21. № 4. С. 113–119).
29. Разработаны основные направления совершенствования экологической стратегии развития регионов нового освоения в новых экономических условиях. Предложены показатели оценки эффективности реализации экологических мероприятий на региональном и муниципальном уровнях. Показано значение туризма в регионах нового освоения как одного из наиболее эффективных направлений совершенствования структуры хозяйственного развития. Обоснована значимость сохранения ландшафтного разнообразия как экологического показателя устойчивого развития для слабо освоенных территорий с ресурсной специализацией экономического развития. (Мирзеханова З.Г. Особенности и перспективы развития туризма в приграничных городах Дальнего Востока (на примере Хабаровска) // Вестник Национальной академии туризма. 2012. № 1. С. 49–51; Мирзеханова З.Г., Нарбут Н.А. Оценка реализации экологической программы города Хабаровска // География и природные ресурсы. 2012. № 3. С. 41–46).
30. Показано, что проблема устойчивого развития ресурсодобывающих регионов может быть решена на основе предлагаемого материаловедческого подхода, использование которого позволяет получать материалы и изделия из минерального сырья в районах его добычи с применением высоких технологий, обеспечивающих переработку без применения экологически опасных методов пиро-гидрометаллургии. В основе разрабатываемых технологических схем – воздействие на минеральное сырье концентрированных потоков энергии и алюмотермии, что подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями. (Верхотуров А.Д., Воронов Б.А., Романовский Н.П. Комплексный и системный подходы к проблеме получения материалов и изделий из вольфрамсодержащего минерального сырья в регионе его добычи // Вестник ДВО РАН. 2012. №2. С. 17–24); Верхотуров А.Д., Воронов Б.А., Романовский Н.П. Комплексный и системный подходы к проблеме получения материалов и изделий из вольфрамсодержащего минерального сырья // Перспективные материалы. 2012. № 2. С. 90-94).
31. Предложено новое направление развития науки о материалах – энтропийно-экологическая материалогия. Она базируется на исследовании вещества и материалов во “второй природе” (ЦКВМ), где важнейшим этапом являются исследования начального этапа (дуга Ломоносова), позволяющие решать проблемы получения материалов в районе его добычи. Предложены критерии энтропийной и экологической безопасности ЦКВМ, заключающиеся в использовании энергетического воздействия на вещество при получении материала с учетом изменения вещественного содержания элементов и соединений в окружающей среде. (Верхотуров А.Д., Воронов Б.А., Коневцов Л.А. О новом направлении науки о материалах в условиях устойчивого развития общества // Химические технологии. 2012. № 10. С. 623–626; Верхотуров А.Д., Воронов Б.А., Коневцов Л.А. Энтропийно-экологическая материалогия. // Экология промышленного производства. 2012. №1. С. 5–15).
1.3. Важнейшие исследования и разработки, готовые к практическому применению.
Институт разработчик, название разработки: ФГБУН Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, ООО “Научно-технологический центр “БИОТЕХ”, способ приготовления компоста из осадка сточных вод с применением фототрофных бактерий.
Авторы разработки: Г.Н. Ганин, О.А. Кириенко.
Краткая характеристика основных технических параметров. Техническим результатом заявляемого технического решения является ускорение созревания и повышение качества компоста за счёт активизации микробной сукцессии и усиления противогрибковых свойств компоста, улучшения санитарно-бактериологических и агрохимических показателей, снижения себестоимости готового продукта. Результат достигается тем, что в ходе илодробинного компостирования добавляется биоактиватор в виде жидкой культуры аноксигенных пурпурных фототрофных бактерий (ФТБ) (табл. 1,2).
Таблица 1
Положительное влияние ФТБ на размножение бациллярных бактерий и актиномицетов в компосте, тыс./г
Вариант
опыта
|
Бактерии
(Б)
|
Бациллы
(Бц)
|
Актиномицеты
(А)
|
Грибы
(Г)
|
Б/Г
|
Бц/Г
|
А/Г
|
Контроль
|
1020
|
240
|
138
|
20
|
50
|
12
|
7
|
Компост с ФТБ
|
1234
|
857
|
1010
|
10
|
126
|
87
|
102
|
Таблица 2
Агрохимические показатели компостов
Вариант опыта
|
С,%
|
Сгк
Сфк
|
Азот нитрат- ный, мг/кг
|
Фосфор подвиж.,
мг/кг
|
Калий подвиж., мг/кг
|
Ёмкость катионного обмена,
мг-экв/100г
|
ГК,
%
|
ФК,
%
|
ГК+ФК
|
Контроль
|
4,45
|
2,74
|
7,19
|
1,73
|
177
|
9650
|
835
|
40
|
Компост с ФТБ
|
5,68
|
2,85
|
8,53
|
1,99
|
215
|
10750
|
909
|
56
|
Области возможного использования: изобретение относится к коммунальному хозяйству и экологической биотехнологии и может быть использовано для биоконверсии осадка сточных вод с отходами пивоваренного производства в качественный компост для целей городского озеленения;
Степень готовности разработки к практическому применению: пройден этап полупромышленных испытаний совместно с МУП “Водоканал”, “Горзеленстрой”, НТЦ “Биотех”, ИВЭП ДВО РАН (акт испытаний от 31.10.2012) (рис. 2);
Возможный технический и экономический эффект от внедрения: cнижение себестоимость готового продукта обеспечивает: использование в качестве сырья даровых органических отходов; обработка смеси в ходе компостирования аноксигенными ФТБ, что приводит к необязательности энергоёмкой принудительной аэрации; применение микробных биоактиваторов сокращает сроки созревания компоста с трёх лет до одного тёплого сезона.
Сравнительные характеристики с известными разработками: указаны в таблице 3.
Таблица 3
Сравнительные характеристики изобретения с известными разработками
Потребительское свойство, технические характеристики
|
Аналог 1
Традиционная технология
|
Аналог 2
Combat_Japan
(ЭМ)
|
Новая
технология
|
Скорость приготовления
|
36 месяцев
|
–
|
4 месяца
|
Содержание полезного азота
|
менее 1%
|
–
|
около 3%
|
Агрономически полезные микроорганизмы
|
–
|
менее 10 видов
|
более 10 видов
|
Сведения о патентоспособности и патентной защите разработки: заявка на Патент РФ № 2012118540 от 04.05.2012 г.
За данную разработку ФГБУН Институт водных и экологических проблем ДВО РАН и ООО “Научно-технологический центр “БИОТЕХ” награждены дипломом по итогам конкурса “Лучший инновационный проект и лучшая научно-техническая разработка года”, проходившего 13 – 15 марта 2012 г. в рамках Петербургской технической ярмарки, в номинации “Лучший инновационный проект в области технологии живых систем (биотехнологии)” (рис. 1).
Рис. 1. Диплом, полученный за изобретение по итогам конкурса “Лучший инновационный проект и лучшая научно-техническая разработка года”
Рис. 2. Полупромышленные испытания новой разработки в теплице МУП “Горзеленстрой”
|
