Крупный грант на реализацию своего проекта в области очистки загрязненных вод выиграл научный коллектив сотрудников Иркутского государственного университета. Исследователи планируют изучать взаимодействие тяжелых металлов, фенольных соединений и водных растений, в том числе при использовании последних для очистки вод (фиторемедиация). 

 
Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований провели совместно Российский фонд фундаментальных исследований и Министерство образования, культуры, науки и спорта Монголии. Планируемый объем финансирования исследований со стороны РФФИ составляет 2,5 млн рублей в год. Реализация проекта рассчитана на три года. 

 
Проект «Исследование взаимодействия металлов, фенольных соединений с гидрофитами в процессах фиторемедиации и рекуперации отходов» выполняется коллективом сотрудников и студентов биолого-почвенного факультета ИГУ и лаборатории водной токсикологии НИИ биологии ИГУ. Подробнее об исследованиях и сложившейся экологической обстановке рассказал руководитель научного коллектива, профессор биолого-почвенного факультета ИГУ Дэвард Стом

 
— Территория водосборного бассейна озера Байкал включает в себя значительные площади и крупнейшие водные объекты Иркутской области, Забайкальского края, Республики Бурятия и Монголии. В Байкал попадают не только воды от расположенных на берегах озера населенных пунктов и предприятий, смывы с берегов, но и бытовые, сельскохозяйственные и промышленные стоки с его водосборного бассейна площадью 560 тыс. квадратных километров. В настоящее время бассейн испытывает значительное усиление нагрузки — это связано, прежде всего, с активным расширением туристической деятельности в Прибайкалье, и с постоянно возрастающим объемом добычи и переработки полезных ископаемых. Одними из наиболее опасных загрязнителей территории водосборного бассейна озера Байкал являются тяжелые металлы фенольные соединения,  полиароматические углеводороды. 

 
— Какую роль играют металлы и фенольные соединения в жизнедеятельности растений? 

 
— Металлы и фенольные соединения, начиная с определенных концентраций, токсичны для организмов. С другой стороны, ионы металлов играют громаднейшую роль в жизнедеятельности растений. От них зависят интенсивность протекания важнейших биохимических процессов, металлы определяют активность ферментов, проницаемость мембран, от их соотношения зависит физиологическое состояние клеток. 

 
Важную роль в биохимических процессах в клетках, особенно растительных, играют и фенольные соединения. Среди органических веществ по ежегодно синтезируемой массе фенольные соединения занимают второе место после целлюлозы.  При этом растительные организмы способны к поглощению и накоплению металлов и других поллютантов. 

 
— Получается, что растения способны удалять загрязняющие вещества? 

 
— Водные растения с большой скоростью и в большом количестве связывают различные загрязнители, и, в частности, металлы и фенольные соединения. В последние годы появляется всё больше работ по фиторемедиации с использованием так называемых биологических прудов, в которых главным компонентом являются водные растения. Они способны эффективно очищать воду от металлов и фенольных соединений. Это высоко экологичный  способ очистки, требующий минимальных затрат, как капитальных, так и эксплуатационных. Причем накапливаемая при фиторемедиации фитомасса может легко перерабатываться в удобрение пригодное для рекультивации золошлакоотвалов и земель, нарушенных при вскрышных работах при добыче природных ископаемых открытым способом. 

 
Крайне высокая реакционная способность ионов металлов и фенольных соединений и их одновременное существование, как в растениях, так и в окружающей среде, приводят к самым различным взаимодействиям между ними и появлению различных комплексных соединений. Фенолы способны восстанавливать многие металлы, резко изменяя их химические и биологические свойства. Они могут способствовать или препятствовать их поступлению в клетку. С другой стороны, металлы активируют окисление фенольных соединений и образование из них высокореакционных продуктов. При этом меняется растворимость, биодоступность металлов, их валентность, а также их биологическая активность и агрессивность. 

 
— Что даст реализация Вашего проекта? 

 
— К сожалению, взаимодействие ионов металлов и фенольных соединений, их взаимовлияние и эффект на биологические объекты, в том числе, при совместном действии на растения, изучены крайне недостаточно. Поэтому исследование этих взаимодействий можно рассматривать как фундаментальную проблему, которая важна для понимания геохимических циклов. Полученная информация должна будет   способствовать разработке технологических процессов извлечения металлов из отходов, фиторемедиации, элиминированию загрязнителей – фенольных соединений и тяжелых металлов  из воды. Изучение этой проблемы в конечном счете должно привести в дальнейшем к улучшению экологической ситуации в регионе. 

 
Профессор Дэвард Стом также перечислил направления, наиболее сильно влияющие на усиление техногенной нагрузки 

 
Иркутская область 

 
Наибольшее развитие получили цветная и черная металлургия, машиностроение, лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность, топливная, горнодобывающая, химическая и нефтехимическая, а также пищевая промышленность. Крупнейшими предприятиями Иркутской области являются: 

 
Ангарский нефтехимический комбинат, включающий нефтеперерабатывающий и химический заводы, товарно-сырьевое производство; 
Братский и Усть-Илимский лесопромышленные комплексы, производящие более 20% всей российской целлюлозы и около 10% картона; 
Братский и Иркутский алюминиевые заводы, выпускающие 30% всего производимого в России алюминия, и 4% — доля в мировом производстве; 
Коршуновский горно-обогатительный комбинат – крупный  промышленный комплекс по добыче и обогащению железной руды; 
Иркутская нефтяная компания, включающая группу компаний, занимающихся геологическим изучением, разведкой и добычей углеводородного сырья на месторождениях и лицензионных участках Восточной Сибири и в соседних регионах; 
Иркутский завод тяжелого машиностроения, специализирующийся на производстве драг для золотодобывающей промышленности; 
Иркутский авиационный завод. 

 
Крупнейшим промышленным объектом, не функционирующим в данное время, но по-прежнему представляющим огромную опасность для озера Байкал, является Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат. Накопившиеся за долгие годы работы предприятия отходы расположены они в непосредственной близости от озера Байкал составляют более 6,2 млн кубометров. При этом среди их ингредиентов солидную долю составляют именно фенольные соединения. Учитывая сейсмичность региона, в любой момент может произойти попадание этих отходов в воды озера, что приведет к глобальному экологическому кризису водоема. 

 
Республика Бурятия 

 
Главные отрасли промышленности — это машиностроение и металлообработка, энергетика, топливная, цветная, легкая, пищевая, лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность, производство строительных материалов. 

 
Машиностроение и металлообработка представлены производством вертолетов и запасных частей к авиационной технике, электродвигателей переменного тока, технологического оборудования для легкой промышленности, телевизоров и персональных ЭВМ, приборов и средств автоматизации, бытовой техники, сварных металлоконструкций. 

 
Цветная металлургия представлена золотодобывающей отраслью, энергетика — производством электрической и тепловой энергии, топливная промышленность — добычей каменного и бурого угля. 

 
Забайкалье 

 
На территории ведется активная разработка и эксплуатация урановых месторождений, добыча бурого и каменного угля, драгоценных металлов и алмазов. При этом следует отметить, что в технологических процессах добычи золота применяется ртуть, что обуславливает риск ее загрязнения окружающей среды этим опаснейшим металлом. 

 
Монголия 

 
На территории берет свое начало крупнейший приток озера Байкал — река Селенга, которая ежегодно поставляет в Байкал около 30 кубокилометров воды, т.е. около 60% общей приходной части его водного баланса. Бассейн Селенги площадью 447 000 квадратных километров расположен на территории Монголии (67%) и Российской Федерации (33% площади). Территория водосборного бассейна этого крупнейшего объекта подвергается воздействию предприятий металлургической и горнодобывающей промышленности: 

 
Эрдэнетский горно-обогатительный комбинат (ГОК) – одно из крупнейших в Азии предприятий по добыче и обогащению меди и молибдена; 
золотые прииски на р. Туул (Заамар) и р. Хараа. 
Кроме того, уже в России присоединяется Улан-Удэ с развитой промышленностью и населением около 400 тыс. человек, а также Закаменск, где особую экологическую опасность представляют хвостохранилища бывшего Джидинского вольфрамо-молибденового комбината. 

 
Реки бассейна Селенги обогащены относительно среднего содержания в реках мира растворенными стронцием, литием, ураном, бромом, бором, молибденом, мышьяком, для которых преобладает ионная форма миграции. А также железо, алюминий, цинк, и свинец, вероятно, мигрирующими в форме комплексных соединений с органическим веществом. Во взвешенных наносах Селенги и ее притоков повышено содержание мышьяка, кадмия, молибдена, свинца, цинка, марганца, кобальта, что обусловлено как природными, так техногенными факторами. 

 
На фото — научный коллектив ИГУ, выполняющий исследования по проекту​ 

Похожие новости

  • 03/02/2021

    Программа мероприятий, посвященных Дню российской науки

    ​Ежегодно 8 февраля российское научное сообщество отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки. ​ По традиции к этой дате в институтах и вузах, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, приурочены научно-популярные мероприятия: дни открытых дверей, экскурсии, лекции и так далее.
    2518
  • 27/11/2019

    Сибирские ученые разрабатывают новые технологии для очистки воды

    ​Сотрудники лаборатории инженерной экологии Байкальского института природопользования СО РАН (Улан-Удэ) создают комбинированные методы для очистки сточных и других вод. Эти методы основаны на применении окислительных реакций с использованием физически стимулированных процессов.
    1199
  • 30/11/2020

    Комплексные экспериментальные исследования аэрозольно-газовых примесей, метеорологических, радиационных и динамических характеристик атмосферы озера Байкал

    В июле-сентябре 2020 г. в рамках выполнения темы государственного задания ИФМ СО РАН № АААА-А17-117121140006-0, проекта РНФ №19-77-20058 сотрудниками лаборатории дистанционного зондирования атмосферы (зав.
    887
  • 19/02/2021

    На Селенге установлена тестовая станция мониторинга толщины ледового покрова

    ​09 февраля в рамка проекта "Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории" на реке Селенга в районе ледовой переправы Татаурово-Турунтаево была установлена тестовая станция онлайн-мониторинга интенсивности формирования ледового покрова.
    445
  • 15/11/2017

    Опубликованы итоги региональных конкурсов РФФИ 2017 года

    Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), на основании решения бюро совета Фонда от 31.10.2017 г. объявляет об итогах конкурсов проектов фундаментальных научных исследований, проводимых РФФИ и Правительством Иркутской области, РФФИ и Советом министров Республики Крым в 2017 г.
    2165
  • 20/09/2021

    Итоги экспедиции Лимнологического института СО РАН на НИС «Академик В.А. Коптюг» с 1 по 9 сентября 2021 года

    С 1 по 9 сентября 2021 года на НИС «Академик В.А. Коптюг» в рамках финансирования гранта РНФ № 19-77-20058 проведена экспедиция по изучению физико-химических характеристик приводной атмосферы над акваторией оз.
    341
  • 15/02/2021

    Подписан договор о научном сопровождении ликвидации последствий работы БЦБК

    ​«Федеральный экологический оператор» (входит в состав госкорпорации «Росатом») 10 февраля подписал с научным сообществом договор о сопровождении, анализе и предварительной оценке концепции устранения накопленного вреда от деятельности БЦБК.
    721
  • 29/03/2021

    В рамках проекта «Цифровой Байкал» учёные ИСЗФ СО РАН развернут сеть грозопеленгации

    В рамках реализации проекта по формированию фундаментальных основ, методов и технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории (проекта «Цифровой Байкал») ученые Института солнечно-земной физики СО РАН установят три грозопеленгатора.
    598
  • 06/08/2020

    Байкальскую биотехнологическую долину предложено создать в рамках НОЦ «Байкал»

    Байкальскую биотехнологическую долину предложено создать в рамках Научно-образовательного центра «Байкал». Проект «Байкальская биотехнологическая долина» был разработан на форсайте Байкальского региона в 2017 году при участии НИИ биологии ИГУ и при поддержке Агентства инвестиционного развития Иркутской области.
    1170
  • 11/08/2020

    Байкал оценят «цифрой»: о создании системы мониторинга экологии озера

    ​​Учёные из Сибири получили грант Министерства науки и высшего образования России в размере 300 млн рублей на создание фундаментальной основы и разработку технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки на Байкале.
    2929