Карты вирусной угрозы

Ежегодно, во время городских Дней науки, мэрия Новосибирска награждает премиями за достижения в сфере науки и инноваций молодых ученых и инноваторов. Подробнее о некоторых лауреатах этого года – в нашем небольшом цикле интервью. А открывает его беседа с научным сотрудником Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН Ольгой Криворотько. Премией была отмечена ее работа по разработке карты прогноза распространения социально-значимых заболеваний в городе Новосибирске.

– Ваша модель привязана именно к Новосибирску, или это более универсальный инструмент, который можно применять и к другим российским городам?

– Сама методика основана на решении математических задач и, соответственно, привязана к тем данным, которые изначально были предоставлены. И поскольку такие данные можно получать по любому региону, то она, в принципе, универсальна. Мы делали такую работу и для Новосибирска, и для Москвы, и для Свердловской области.

– Методика работает по разным типам заболеваний?

– И в этом отношении она тоже довольно универсальна. Изначально мы строили модели по таким возбудителям как ВИЧ и вирусы гепатита. Но наша модель вполне успешно может прогнозировать, к примеру, и распространение коронавируса COVID-19. Понятно, что модель по каждому заболеванию требует существенной подстройки, с учетом контагиозности патогена, способов заражения и ряда других существенных параметров. Но это уже, как говорится, дело техники.

– То есть Вашу модель можно применять и для прогнозов развития ежегодной волны гриппа?

– С гриппом главная проблема в том, что сложно получить объективные данные в нужном объеме. Люди привыкли к этому заболеванию, к тому, что оно носит сезонный характер и не все обращаются к врачу. Опять же не всем обратившимся диагностируют грипп, иногда ставят довольно размытый диагноз – ОРВИ. Мало где в медицинской системе занимаются сбором и накоплением статистики по ОРВИ, по крайней мере, так было до этого года. И в результате, мы не располагаем ни реальным количеством зараженных в регионе, ни динамикой заражения, что необходимо для получения адекватного прогноза. Поэтому мы и работали изначально с более социально-значимыми инфекциями – ВИЧ, туберкулезом и гепатитом, где есть более точные цифры.

– Насколько полученные Вами с помощью этой модели прогнозы оправдались?

– В рамках своего исследования мы делали прогнозы 2014 – 2016 годам для Москвы, Новосибирской и Свердловской областей, а потом сверяли их с реальными данными. Совпадение было достаточно хорошим, разница в годовых показателях не превышала сто человек, что позволяет говорить о работоспособности модели. Конечно, если не появится неучитываемый фактор.

– Например?

– Например, если на рынок выйдет новый эффективный препарат от ВИЧ или гепатита, который мы не могли предусмотреть в момент составления прогноза, то, понятно, что реальная ситуация будет отличаться. Или обратный пример – произойдет резкое снижение уровня жизни людей на территории, которое также нельзя было предсказать. А эти болезни потому и называют социально-значимыми, что они тесно связаны с социальной атмосферой.

В частности, в этой работе мы брали социально-экономическую ситуацию в указанных регионах, которая была стабильной на протяжении ряда последних лет. Теперь же понимаем, что надо рассматривать варианты с разными сценариями ее изменения.

– Но такие непредсказуемые события происходят довольно часто, каково решение этой проблемы?

– На самом деле, все решается относительно просто – мы вводим в модель новые данные и получаем новый прогноз, который их учитывает. В этом и есть преимущество математического аппарата моделирования. В частности, таким образом можно не просто делать прогнозы, исходя из текущей обстановки, но и проверять работоспособность разных стратегий по борьбе с этими заболеваниями. Если руководство региона поставит задачу добиться снижения уровня заболеваемости в год на какое-то количество процентов, то с помощью модели можно подобрать меры по выполнению этой задачи. Ну а дальше уже встают административные задачи – найти ресурсы и обеспечить реализацию этих мер.

– Медики уже проявляли интерес к Вашей работе

– Мы сотрудничаем с московским противотуберкулезным центром, получаем от них данные, у нас есть совместные публикации. И в последней статье показано, что они использовали нашу модель для корректировки факторов, определяющих распространение этого заболевания. Дело в том, что стандартный список таких факторов был составлен еще в СССР, но за это время и возбудитель заболевания мутировал, и среда нашего обитания заметно изменилась. Модель показала, как эти изменения отразились на карте распространения заболевания, в каких районах уровень выше среднего, что затем было подтверждено практическими наблюдениями. И теперь врачи противотуберкулезного центра строят свою работу с учетом этих изменений, уделяя больше внимания именно этим неблагополучным районам.

– А в Новосибирске какой-то интерес со стороны власти был?

– Здесь интерес был в основном со стороны академических структур – наши коллеги из математических институтов Академгородка и сотрудники «Вектора».

– Вы делали на основе Вашей модели прогнозы на будущие года?

– Когда мы составляли этот прогноз в мире еще не было пандемии коронавируса и он не учитывает ее последствия, а они могут существенно поменять картину. Без ее учета в нашей области ожидалось небольшое снижение по ВИЧ, туберкулезу и гепатиту. Но в рамках текущей ситуации, на фоне роста безработицы и других негативных факторов, конечно, ситуация будет меняться.

– Ваши ближайшие планы в этом направлении?

– Мы продолжаем расширять нашу модель, включаем в нее дополнительные социально-экономические факторы, плюс, хотим поработать с другими заболеваниями. Также мы сейчас создаем веб-сервис, на котором можно было бы строить прогнозные карты по разным регионам и заболеваниям, в зависимости от поступающих данных. Думаем, так мы сможем познакомить с нашей работой не только математиков, но и более широкую аудиторию.

Сергей Исаев

Виброустановка для "сложной" нефти

Борьба с коронавирусом не помешала новосибирским ученым реализовать совместный с китайскими партнёрами проект. Сегодня в Поднебесной уже монтируют поставленное из Сибири оборудование для добычи нефти.

Изначально установку разработали для российского рынка, но позже адаптировали и для китайских заказчиков, признаётся главный конструктор Артём Флянтиков. Проект в России пока широкого применения не нашёл, но серьезно заинтересовал расчетливых китайских нефтедобытчиков. Проведённые в Поднебесной испытания подтвердили – разработанная новосибирскими учёными установка ускоряет добычу чёрного золота.

Виброустановка предназначена для извлечения из-под земли самой сложной с точки зрения добычи нефти – битумной. Все привыкли, что это полезное ископаемое имеет жидкую форму. Но битумная нефть, по сути – очень твёрдый камень.  

Чем больше истощаются запасы легодобываемых углеводородов, тем выше интерес к новым способам извлечения тяжелой битумной нефти. Сейчас для разжижения твёрдого нефтеносного слоя его через скважины нагревают паром. Применяют химию. Китай начал использовать бактерии. Получается всё равно не быстро. Новосибирские разработчики рассчитали:  если добавить вибровоздействие – на определенной глубине, с подобранной частотой и амплитудой – отдача идёт быстрее.

Создатели поясняют технологию: из-за вибровоздействия в породе происходит деформация, она сжимается и как бы схлапывается. И тогда  происходит приток нефти в скважину.

Проверку проводили в специальной лаборатории института. Технология безопасна. Экономическая отдача колоссальна, а дополнительные затраты невелики. Виброустановка рассчитана на год бесперебойной работы. Первую партию этого оборудования научно-инженерный центр уже поставил в Китай и готовят к отправке второй заказ.

Трудные вопросы для ВИЭ

Как известно, альтернативная энергетика является сегодня одним из самых наукоемких направлений. Именно здесь задействованы оригинальные, смелые и нестандартные решения, призванные знаменовать революционные перемены в энергетической сфере на мировом уровне.  Однако, как это часто случается со многими инновациями, создателей таких знаковых новинок поджидают большие неприятности.

Совсем недавно апологетам «чистой энергии» пришлось испытать нехорошие чувства в связи с закрытием в США солнечной тепловой электростанции Crescent Dunes, расположенной в пустыне штата Невада, между Лас-Вегасом и Рено. Станция, с которой связывали большие надежды, которую воспринимали как знамение революционных перемен в энергетике, проработала всего три года. Как замечает по этому поводу Bloomberg Businessweek, несмотря на поддержку со стороны Министерства энергетики, данная станция не смогла идти в ногу с техническим прогрессом.

А ведь этот поистине футуристический объект способен был вдохновить писателя-фантаста. С высоты Crescent Dunes выглядит, словно декорация к научно-фантастическому фильму.  Представьте себе огромную спираль из десяти тысяч зеркал, окружающую небоскреб. Станция, по сути своей, представляет гигантский солнечный концентратор шириной в две мили. С помощью солнечных лучей, направленных на бойлерную установку, вырабатывался пар, вращающий турбины. Дальше посредством турбин производилось электричество. Главной же «изюминкой» этого объекта являлась система аккумуляции тепла из расплавленной соли. По замыслу, такое решение позволяло производить электричество круглосуточно – не только днем, но и ночью.

Согласимся, что сама задумка представлялась поистине инновационной. Проект обошелся в миллиард долларов и объединил в едином порыве как частных инвесторов (весьма известных), так и представителей правительства, выдавших государственные гарантии по кредитам. По замыслу создателей, футуристическая электростанция должна была наглядно показать будущее возобновляемой энергетики.

В общем, на старте проект выглядел прекрасно. Но, как выяснилось, в Америке иногда тоже что-то «идет не так». Объект оказался настолько нестандартным, что постоянно требовал повышенного внимания со стороны технического персонала. Другим печальным обстоятельством стало то, что с 2015 года резко снизилась себестоимость производства солнечных панелей. В итоге строительство фотоэлектрических систем, напрямую вырабатывающих электричество, получалось намного выгоднее, чем использование зеркал для выработки пара. Иными словами, «футуристическая» технология устарела практически сразу же после запуска станции. Кроме того, из-за некоторых недоработок ее так и не удалось вывести на проектную мощность. В ходе эксплуатации выявилась масса недостатков, связанных с некачественным исполнением работ. В частности, подрядчика (испанскую компанию ACS Cobra) обвинили в том, что она разработала дефектный солевой резервуар, из-за чего станцию пришлось остановить. В итоге Crescent Dunes была признана ненадежной и лишилась клиентов.

Станция Ivanpah Solar Electric Generating System тоже сталкивалась с серьезными техническими проблемами Впрочем, это уже не первый прецедент, когда тепловая солнечная электростанция показывала свою ненадежность. Так, еще в 2016 году в прессе появилось сообщение о пожаре на крупнейшей в мире солнечной электростанции Ivanpah Solar Electric Generating System (ISEGS), расположенной в Калифорнии. Как выяснилось, из-за неправильного расположения зеркал, направляющих солнечные лучи на бойлерную вышку, произошло опасное отклонение: лучи попали в неположенное место, что и стало причиной возгорания. Огонь расплавил и сжег паропроводы, а также повредил электрические кабели. После аварии выработка электричества упала на треть, что, разумеется, сказалось и на потребителях, поскольку станция снабжала электроэнергией порядка 140 тысяч калифорнийских домохозяйств.

Пожар, о котором идет речь, развеял радужные представления об абсолютной безопасности объектов «чистой энергии». Выяснилось, что пожары могут возникать не только на угольных или газовых электростанциях. У экологов, в свою очередь, к подобным объектам появились претензии другого рода. Еще за год до пожара была установлена гибель сотен птиц, пролетавших мимо центральной башни. Были претензии и со стороны пилотов гражданской авиации, жаловавшихся на ослепление от света зеркал. Но главная проблема была в том, что эта гигантская станция не могла работать на уровне, предусмотренной проектом. В этом отношении Crescent Dunes считалась более современной. Однако, к глубокому сожалению, и ее судьба оказалась не лучше.

Как мы понимаем, печальный итог столь амбициозных проектов в области ВИЭ бросает тень на репутацию «зеленой энергетики». У сторонников этого направления, конечно же, есть отговорка: мы просто имеем дело с результатом конкуренции «внутри» технологий возобновляемой энергии. Право на жизнь в этой конкурентной борьбе доказали фотоэлектрические системы. Только и всего. Если брать ту же Калифорнию, то из-за обилия солнечных электростанций там появилась другая проблема – переизбыток электроэнергии. Показательно, что еще в 2010 году доля солнечных станций в общем балансе была близка нулю. Однако уже в 2016 году она приблизилась к 14 процентам. Из них 4% приходилось на «солнечные крыши». Тем не менее, несмотря на столь стремительный рост ВИЭ, власти штата не спешат отказываться от газовой генерации. По мнению специалистов, только грамотное сочетание традиционных и возобновляемых источников способно обеспечить надежность работы энергосистемы в целом.  Возможен ли стопроцентный переход на ВИЭ, к которому сейчас стремятся в Западной Европе? Окончательный ответ на этот вопрос еще не найден.

Тем временем активизируются и противники ВИЭ, перечисляя все вредные последствия от массового перехода на фотовольтаику. В частности, утверждается, что на волне «зеленого» энтузиазма не были как следует просчитаны экологические последствия масштабного использования солнечных панелей. Опять возьмем ту же Калифорнию. Считалось, будто покрытие пустынных участков не наносит никакого вреда природе. Однако позже выяснилось, что проблемы начались у черепах и других местных обитателей, существующих с черепахами в экологической взаимосвязи. Среда обитания становится непригодной для некоторых видов животных и растений.

Есть проблемы и с эксплуатацией солнечных панелей, размещенных, как правило, прямо на земле. Время от времени их приходится очищать от песка, а любой серьезный ураган приводит к катастрофическим последствиям. Сейчас об этом не принято много говорить, поскольку мы живем в эпоху «солнечного» бума, когда строительство подобных объектов должно быть окружено ореолом позитива. Несмотря на это, рано или поздно весь перечень проблем всплывет наружу, и тогда голоса скептиков станут звучать намного убедительнее, чем сейчас.

На мой взгляд, проблема коренится не в технологии. Проблема – в политике. Сегодня курс на декарбонизацию диктуется не столько экономическими, столько идеологическими мотивами. Так называемая борьба с глобальным потеплением приравнивается чуть ли не к религиозному долгу. Отсюда – впадение в крайности. Одна из таких крайностей – создание гигантских объектов ВИЭ, призванных всем своим видом обозначить «вхождение в будущее». Мы наблюдаем сейчас настоящий парад амбиций: кто создаст «крупнейшую в мире» солнечную электростанцию! Объективно данная установка поддерживается на правительственном уровне: политики, следуя «зеленой» волне, содействуют подобному гигантизму, поскольку это позволяет им наглядно демонстрировать свою приверженность прогрессу.

Если взять историю с Crescent Dunes, то представленная здесь технология как раз стала жертвой парада амбиций. Когда у вас в приоритете желание изумить и восхитить человечество, прозаические вещи отодвигаются на задний план. И лишь спустя годы, когда фанфары стихают, проза жизни и законы физики берут свое. Полагаю, нашим специалистам стоит сделать правильные выводы из зарубежного опыта. По крайней мере, это поможет нам избежать другой крайности – огульного разоблачения ВИЭ в угоду лоббистам традиционных технологий.

Николай Нестеров

Красная ГИС-книга

Новосибирский природоохранный проект ООО «Сибгеоклуб» стал победителем грантового конкурса Русского географического общества в номинации «Сохранение объектов живой природы». Целью проекта является создание геоинформационной системы для сбора, хранения и анализа наблюдений за видами, занесенными в Красную книгу Новосибирской области.

Проект возник в результате сотрудничества экологов, специалистов в области геоинформационных технологий и природоохранной деятельности. Для масштабного мониторинга редких и исчезающих видов, занесенных в Красную книгу, сегодня не хватает специалистов. Кроме этого, они разобщены по разным ведомствам и организациям, загружены другими задачами. Использование формата гражданской науки позволяет привлечь к мониторингу энтузиастов, которые во время путешествий и обычных прогулок фотографируют растения и животных, отмечают координаты своих наблюдений. После подтверждения видового определения экспертами эта информация попадает в единую базу данных.

«В последние годы активные люди объединяются в целые группы наблюдателей во многих регионах страны, и мы уверены, что авторитет Русского географического общества привлечет к наблюдениям ещё больше любителей природы, а специалисты помогут им разобраться в тонкостях биологической систематики. Это позволит не только актуализировать сведения о местах обитания редких видов, но и обеспечит общественный контроль их сохранности, – отметил директор ООО «Сибгеоклуб» Евгений Высоцкий. - Со своей стороны мы предоставим современные геоинформационные технологии для сбора, хранения и анализа полученных данных».

В течение года планируется разработать особую структуру базы данных, которая позволит учитывать наблюдения из открытых источников, например, данные сообщества iNaturalist, результаты многолетних наблюдений сотрудников профильных институтов и ВУЗов, материалы экспедиций студентов и школьников. Размещение базы данных на специальном Интернет-ресурсе, а также использование мобильного приложения позволит обеспечить её сохранность, редактирование и пополнение справочными материалами, фото- и видео изображениями. Использование геоинформационной платформы даст возможность проводить анализ распространения краснокнижных видов по территориям и во времени.

Результатом работ станет инструмент паспортизации мест обитания редких видов, с помощью которого любители природы и специалисты смогут проводить мониторинг состояния популяций, накапливать и сохранять данные наблюдений, а также проводить их анализ для принятия мер по территориальной охране природы.

Инвесторы «ощутили» глобальное потепление

Как говорили древние мудрецы, кто не покоряется судьбе добровольно, того она ведет на поводу. Применительно к нашей теме роль «судьбы» выполняют климатические изменения, вынуждающие более внимательно относиться к зеленым технологиям. Как бы ни упирались наши «традиционалисты», отрицая глобальное потепление и критикуя возобновляемую энергетику, ситуация в мировой экономике складывается таким образом, что российским банкирам, инвесторам и страховщикам придется волей-неволей считаться с набирающим силу «зеленым» курсом развития.

В самом начале июня Банк России опубликовал доклад «Влияние климатических рисков и устойчивое развитие финансового сектора Российской Федерации». Авторы доклада прямо признают, что климатические изменения являются в настоящее время драйвером рисков, которые мировое сообщество признает весьма значительными в плане ожидаемого размера убытков. В первую очередь речь идет об экстремальных погодных явлениях и стихийных бедствиях. Если человечеству не удастся минимизировать последствия разгула природы и адаптироваться к ним, то оно столкнется с угрозами, способными повлиять на стабильность многих отраслей мировой экономики и помешать устойчивому развитию.

Самыми уязвимыми отраслями в этом плане являются сельское хозяйство, энергетика, строительство, туризм, торговля и транспортный сектор. Но речь идет не только о физических рисках. «Зеленый» курс также начинает вносить свои коррективы. Начавшийся на Западе переход к низкоуглеродной экономике будет иметь серьезные экономические последствия и для финансового сектора, поскольку попытка мирового сообщества повлиять на климатические изменения путем снижения эмиссии углекислого газа приводит к принятию принципиально новых правил, распространяющихся на весь глобальный рынок. Как мы понимаем, главной целью этих новых правил является стимулирование зеленых технологий. Соответственно, грядут ограничения на инвестиции в целый ряд отраслей экономики, что напрямую затронет интересы компаний, не учитывающих в своей деятельности соответствующие экологические требования.

Не так уж сложно догадаться, чем всё это обернется для участников финансового рынка. При дальнейшем развитии «зеленого» курса они могут столкнуться с внезапной потерей стоимости своих инвестиционных портфелей. Скажем, может неожиданно произойти снижение акционерной стоимости компании (объекта инвестиций) вследствие серьезного стихийного бедствия или по причине потери репутации бизнеса. То есть инвесторы столкнуться с двояким влиянием на приобретенные активы. Либо их стоимость понизит природная стихия (являющаяся следствием глобальных климатических изменений), либо они перестанут соответствовать новейшим экологическим требованиям, а значит, будут дискредитированы в глазах общественности. Проблемы также возникнут и у кредитных организаций, выдающих ссуды домохозяйствам и фирмам, задействованным в «рискованных» отраслях. Они вполне могут столкнуться с дефолтом по таким ссудам или подвергнуться репутационным рискам.

Указанная проблема становится теперь важным пунктом текущей повестки центральных банков разных стран. Регуляторная политика в сфере финансов начинает выстраиваться с учетом климатических изменений и глобальной стратегии развития, где во главу угла ставится вопрос о декарбонизации экономики. Снижение климатических рисков рассматривается как вызов сегодняшнего дня, требующий так называемого «ответственного инвестирования».

В той же степени климатические изменения затронут деятельность и страховых компаний. Авторы доклада полагают, что возросшая частота и разрушительная сила природных катастроф может привести к удорожанию страховых полисов и даже к отказу некоторым компаниям по предоставлению таких услуг. Основанием для отказа может стать как род деятельности конкретной организации, так и ее особо «рискованное» местоположение. Результатом станет увеличение количества участников рынка, непокрытых страхованием. В случае дальнейшего нарастания климатических изменений (и как следствие –  роста частоты катастрофических событий) это приведет к еще большим убыткам для реального сектора экономики.

Точно так же стоит ожидать увеличения отказов по страхованию для «несознательных» компаний, игнорирующих «зеленый» тренд в экономике. Для страховщиков взаимодействие с такими организациями может обернуться потерей репутации. Учитывая указанную тенденцию, в некоторых странах начали практиковать различные формы поддержки страховых компаний, включая и поддержку со стороны государства.

Понятно, что Россия не может оставаться в стороне от мировых процессов. Поэтому оценку возможных климатических рисков применительно к реалиям нашей страны начинают изучать уже сейчас. Как мы уже отметили выше, климатические изменения несут как физические риски, так и «риски перехода», связанные с созданием низкоуглеродной экономики. Для российской ситуации на данный момент характерно то, что вторая группа рисков далеко не всегда принимается во внимание нашими хозяйствующими субъектами, поскольку официальные планы по декарбонизации еще не приняли четких очертаний (несмотря на ратификацию нашей страной Парижского соглашения по климату). В России даже на официальном уровне высказываются сомнения в отношении «зеленого» курса, реализуемого развитыми странами. Поэтому определенная часть игроков не воспринимают указанные изменения всерьез, а значит, не увязывают свою деятельность с риском потери деловой репутации.

Вот простой пример. В развитых странах под влиянием общественности уже начинают ставить под вопрос финансирование угольного сектора. Соответственно, финансовое участие в таких проектах чревато репутационными рисками. Понятно, что данные факторы серьезно охлаждают инвесторов. Не удивительно, что крупные компании, чья деятельность связана с добычей ископаемого топлива, начинают вкладываться в проекты в области ВИЭ.

Никаких противоречий здесь нет: дальновидное руководство заботится о своей репутации (а значит, и о стоимости своих активов), демонстрируя готовность идти в ногу со временем.

Скоро, безусловно, эта волна докатится и до нашей страны. Однако у нас пока еще слабо улавливают ветер перемен, опрометчиво считая, будто история с декарбонизацией к России не имеет серьезного отношения. Как мы знаем, в Сибири и на Дальнем Востоке угольная генерация до сих пор играет решающую роль в общем энергетическом балансе. При этом у нас создается впечатление, что крупные игроки, подвизавшиеся на данном поприще, менять в своей деятельности ничего не намерены. Мало того, ходят даже слухи, будто один такой крупный игрок планирует часть небольших энергетических объектов перевести обратно с природного газа на уголь. То есть, намерение двинуться в прошлый век пока еще никак не связывается с потерей деловой репутации. Но надолго ли сохранится такая ситуация? Нельзя исключать, что через несколько лет за столь ретроградные «стратегии» придется уже расплачиваться рублем.

Возможно, доклад Банка России о климатических рисках призван в какой-то мере обратить внимание участников рынка на характер выстраиваемых ими бизнес-моделей. Важность таких документов хотя бы в том, что они обращают внимание на международный характер происходящих сегодня перемен, которые в любом случае затронут и нашу страну. Вопрос даже не в том, насколько мы способны противостоять капризам природы. Даже если вы не верите в глобальное потепление, вам в любом случае придется считаться с новыми правилами, утверждаемыми сегодня во всем мире. Это значит, что политика декарбонизации, претворяемая в жизнь западными странами, вынудит и нашу страну, и наш бизнес, двигаться в том же направлении. Не желающих двигаться в эту сторону, как я уже сказал, банально накажут рублем. И если такая серьезная организация, как Банк России, начинает ставить об этом вопрос, значит, наверху есть хоть какое-то понимание того, что наша страна не сможет остаться в стороне от «зеленого» курса.

Николай Нестеров

Ученые «сделали рентген» лилейнику

Специалисты Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (ЦСБС СО РАН) и Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН (ИХКГ СО РАН) провели сравнительный анализ элементного состава двух сортов растения Hemerocallis hybrida, более известного как лилейник. С высокой точностью ученым впервые удалось определить содержание химических элементов в листьях и корневищах этого растения. Исследования проводились в Центре коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ») Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (РФА СИ). Результаты опубликованы в журнале «Химия растительного сырья». 

«В более ранних работах, проведенных также совместно с коллегами из ИХКГ и ИЯФ СО РАН, методом РФА СИ мы изучали элементный состав в почвах и растениях Hemerocallis hybrida hort., произрастающих в Новосибирской области в местах с разным уровнем промышленно-транспортного загрязнения, – рассказывает старший научный сотрудник ЦСБС СО РАН, доктор биологических наук Людмила Седельникова. – Мы установили, что сорта Speak to me и Regal Air, использующиеся для озеленения города, накапливают в листьях и корневищах избыточную концентрацию основных элементов-загрязнителей, таких как свинец, никель, цинк, железо, титан и хром. Таким образом, они могут являться биоиндекаторами состояния экологической среды. Следующую нашу работу мы посвятили исследованию элементного состава этих же растений, но уже в условиях с благоприятной экологической ситуацией».

Целью последующих работ группы ученых стало сравнительное изучение методом РФА СИ содержания химических элементов в листьях и корневищах Hemerocallis hybrida у сортов Regal Air и Speak to me в условиях лесостепной зоны Новосибирской области, выращиваемых на коллекционном участке Лаборатории интродукции декоративных растений ЦСБС СО РАН. Данные о концентрации микро- и макроэлементов у лилейника гибридного были получены впервые.

«При облучении образца рентгеновским излучением возникает характеристическое флуоресцентное излучение атомов, которое регистрируется энергодисперсионной системой на основе полупроводникового детектора. Получаемый при этом спектр содержит пики, характеризующие наличие определенных элементов в образце, – рассказывает научный сотрудник ИХКГ СО РАН Ольга Чанкина. – Идентификация элементов производится путем сравнения энергии пиков в спектре с табличными значениями энергии характеристического рентгеновского излучения элементов, а величины этих пиков соответствуют концентрациям этих элементов».

СИ увеличивает возможности традиционного метода РФА (с использованием стандартных рентгеновских трубок). Интенсивность СИ позволяет сократить время проведения анализа, для эксперимента требуются образцы небольшой массы (0,1-3 мг). Чувствительность метода при этом достигает 10-9 –10-7 г/г, благодаря чему значительно снижается предел обнаружения.

«Экспериментальная станция «Локальный и сканирующий рентгенофлуоресцентный элементный анализ» ЦКП СЦСТИ, на которой проводились данные работы, постоянно загружена, – рассказывает младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Федор Дарьин. – Здесь проводится очень много биологических и экологических, геологических и археологических исследований, мы регулярно работаем с Ботаническим садом СО РАН. Метод РФА СИ обладает рядом преимуществ, которые и определяют повышенный на него спрос. Благодаря синхротронному излучению мы получаем панорамность и за один раз можем исследовать достаточно большое количество (до двадцати) микроэлементов. Еще одно важное преимущество – хорошая статистика. РФА с возбуждением синхротронным излучением позволяет исследовать содержание элементов с относительными концентрациями от единиц процентов до миллионных долей, то есть если даже какого-то элемента очень мало в образце, мы все равно сможем получить данные о его концентрации».

Использование метода РФА СИ позволило впервые определить количественное содержание 22 химических элементов (As, Br, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb, Sc, Se, Sr, Ti, Zn, Zr, V, Y, Ca, Fe, K) в вегетативных (листьях и корневищах) органах Hemerocallis hybrida. Концентрация всех элементов в листьях и корневищах растений Speak to me и Regal Air имела предельно-допустимое значение для растительного сырья, применяемого в лекарственных целях. Также анализ показал, что суммарное содержание микроэлементов в 1,5–3 раза выше в органах сорта Regal Air, таким образом была установлена сортоспецифичность количественного содержания химических элементов в вегетативных органах.

«В последнее время для исследования элементного состава в биологических объектах все чаще применяются современные методы, в том числе РФА СИ, – добавляет Людмила Седельникова. – Метод позволяет достоверно определять содержание элементов независимо от их соотношения в материале без необходимости предварительно озолять пробу, что дает более точные репрезентативные сведения. Наши данные и результаты исследований на других растениях в различных регионах страны свидетельствуют о том, что органы растений накапливают в избыточной концентрации различные элементы-загрязнители. Поэтому озеленение городов играет существенную роль в поддержании здоровья населения».

Людмила Седельникова добавила, что лилейники обладают спектром биологически активных (пектиновых, фенольных) и запасных веществ. «Их подземные и надземные органы используются в официальной и народной медицине. Полученные нами данные по предельно-допустимым концентрациям жизненно важных химических элементов у лилейников, произрастающих в чистой среде, возможно, заинтересуют специалистов в других областях науки (например, фамакологии)», – отметила Людмила Седельникова.

Глобальное потепление порождает «черных лебедей»

Московская школа управления СКОЛКОВО опубликовала многостраничный отчет «Глобальная климатическая угроза и экономика России: в поисках особого пути». Название говорит само за себя: несмотря на то, что человечество отвлеклось на пандемию и нефтяной кризис, глобальное потепление никуда не исчезло и остается источником непредвиденных обстоятельств для экономики нашей страны. Как выражаются авторы исследования, изменения климата могут породить целую стаю «черных лебедей» - как в экономике, так и в гуманитарной сфере. Отсюда вытекает высокая актуальность этой проблемы, которую необходимо тщательно исследовать, чтобы иметь объективные представления относительно складывающейся ситуации.

Наблюдаемый рост глобальной температуры, отмечается в отчете, является беспрецедентным по своим показателям за прошедшие полторы тысячи лет. За все это время человечество не сталкивалось с подобными изменениями. Авторы не сомневаются в том, что причины этих изменений напрямую связаны с эмиссией углекислого газа. Данный фактор уже оказывает существенное влияние на экономическую жизнь многих стран. Например, так называемый «углеродный след» становится важной характеристикой многих товаров и услуг. При этом у тех компаний, которые придерживаются экологических обязательств и принципов устойчивого развития, продажи растут гораздо быстрее, чем у их конкурентов. В настоящее время инвесторы по всему миру учитывают новые настроения и изменения государственной политики, направленной на снижение «углеродного следа». Поэтому в мире начинается постепенный отказ от финансирования секторов, связанных с ископаемым топливом. Дело уже доходит до того, что нефтегазовые и электроэнергетические компании принимаются за реструктуризацию своих активов в пользу низкоуглеродных проектов. Помимо этого, некоторые из них начали наращивать инвестиции в возобновляемую энергетику, а также в технологии по производству биотоплива и водорода.

К сожалению, нам такой разворот кажется далеким от российских реалий. Но это не так, полагают эксперты СКОЛКОВО. Новые тренды уже затронули и нашу страну.

Во-первых, проблема климатических изменений обозначила определенные приоритеты для формирования государственной политики. И это особо актуально для нас, поскольку Россия входит в «зону риска» перед лицом надвигающихся природных катастроф. Поэтому снижение эмиссии углекислого газа является для нас жизненно важной задачей. Во-вторых, европейские акционеры и инвесторы начинают оказывать влияние на российский корпоративный сектор.

Тем не менее, наша страна довольно медленно включается в общемировой «зеленый» тренд. Климатическое регулирование находится у нас на начальной стадии. Совсем недавно правительство утвердило стратегию низкоуглеродного развития, заявив о намерении сократить к 2050 году выбросы парниковых газов на 52% в сравнении с уровнем 1990 года. Эксперты СКОЛКОВО не считают такую задачу амбициозной на фоне стратегий западных стран, однако допускают, что цифры вполне могут быть пересмотрены.

Почему нам так важно уже сейчас радикально пересмотреть свои приоритеты в сфере экономической деятельности и более отчетливо обозначить курс на декарбонизацию? Ответ понятен: нынешняя климатическая повестка создает долгосрочную угрозу в отношении наших основных экспортных товаров – нефти, угля, природного газа, металла, продуктов лесной и химической промышленности. Если должным образом не среагировать на эту угрозу, то в перспективе мы обязательно столкнемся с серьезным ограничением роста нашей экономики.

В настоящее время наша реакция на проблему предполагает выбор между двумя крайними сценариями: либо придерживаться текущей политики, либо стремиться к «глобальному климатическому единству». По мнению экспертов, риски для экономики содержат оба сценария.

Так, текущая политика сама по себе усиливает негативное влияние на климат. В перспективе это может привести к труднопредсказуемым последствиям, для которых у нас в стране отсутствует надежная и комплексная оценка. Кроме того, как было сказано выше, нас может ожидать снижение спроса на наши экспортные товары и как следствие – падение ВВП. Когда произойдет наложение указанных рисков, мы столкнемся со снижением наших возможностей в плане адаптации к происходящим климатическим изменениям и ликвидации последствий крупных катастроф. Говоря по-простому, Россия окажется банально отстало страной, и – как это происходит со всеми отсталыми странами – любое стихийное бедствие будет сопровождаться большими экономическими потерями и людскими жертвами.

Второй сценарий может привести к удорожанию стоимости тепловой и электрической энергии, однако он имеет меньше тяжелых последствий, поскольку прямо ведет к диверсификации экономики, а значит – к экономическому росту. Поэтому, считают эксперты СКОЛКОВО, второй сценарий будет более разумным ответом на глобальную климатическую угрозу. Во всяком случае, он не ведет нас к экономическому краху. На этом основании делается утверждение, что намного лучше уже сейчас ориентироваться на создание низкоуглеродной экономики, чем погружаться в бесплодные споры по поводу причины климатических изменений (в чем, добавим от себя, сейчас как раз погрязли наши политики, включая депутатов ГД).

Эксперты обращают внимание на то, что если не изменить нашего отношения к проблеме, то движение по указанному пути окажется слишком медленным и очень болезненным. Времени же на перемены осталось очень мало.

В отчете представлен развернутый перечень научных доказательств в пользу глобального потепления и влияния антропогенного фактора.  В качестве подтверждения тезиса о том, что речь идет о вполне реальной климатической угрозе, приводятся факты относительно увеличения числа природных катастрофических событий в планетарном масштабе. Например, увеличивается количество наводнений, увеличивается гибель людей из-за волн жары, растет вынужденная миграция (только в 2018 году 2 миллиона человек были вынуждены покинуть свои жилища из-за увеличения природных катастроф). Страховые компании также фиксируют рост трагических случаев, вызванных природными катастрофами – примерно в 2,5 раза с начала 1980-х годов. Общий ущерб, нанесенный с того периода, уже превысил 5 триллионов долларов США, и величина этого ущерба растет из года в год.  

Таким образом, природа бросает человечеству вызов. В чем должен заключаться ответ на него? В отчете подробно описываются все международные шаги по предотвращению катастрофы, начиная с 1980-х годов, когда на проблему было обращено серьезное внимание. Парижское соглашение по климату стало последней самой значительной вехой на пути предотвращения катастрофы. Большую роль в осуществлении соответствующих мероприятий и перестройке экономики играют развитые страны, выступая для остальных стран в качестве примера в плане установления целевых показателей по абсолютному снижению парниковых выбросов. Особое значение имеет недавняя законодательная инициатива стран-участниц ЕС, известная как «зеленое соглашение», целью которого является достижения полной «климатической нейтральности» к 2050 году. Об аналогичных целях заявили также такие страны, как Великобритания, Новая Зеландия, Канада, Мексика, Аргентина и Норвегия. Тот же пример показывает и Япония, заявившая о своих планах стать в ближайшее время «климатически нейтральной» страной.

Принципиально важным моментом, отмечают авторы исследования, становится то, что борьба с глобальным потеплением серьезно влияет и на потребительское поведение жителей разных стран. Выражаясь по-современному, происходит изменение «культурных кодов». Результатом таких изменений является рост спроса на продукцию тех компаний, которые включаются в общий экологический тренд. Некоторые «экологически сознательные» потребители даже выражают свою готовность нести дополнительные расходы, ориентируясь на «устойчивые» бренды. Мало того, «сознательный» потребитель теперь требует раскрытия полной информации о происхождении того или иного товара. И число таких людей растет. Отсюда следует, что впереди нас ожидают определенные изменения на рынке товаров и услуг. И в выигрыше останутся как раз те компании, которые открыто ловят «ветер перемен».

В России, как мы сказали, осознание грядущих перемен происходит пока еще достаточно медленно. На официальном уровне тема климатических изменений не позиционируется в качестве самой приоритетной. Пока что тема экологии ограничивается вопросами загрязнения водоемов, вырубки лесов, ухудшением воздуха и так далее. Как показывают исследования, вопросы климатических изменений волнуют лишь 20% россиян. В данном случае состояние общественного сознания четко отражает настроения в высших эшелонах власти. Показательно, что в числе национальных целей и приоритетов деятельности правительства РФ до 2024 года борьба с глобальным потеплением не значится вообще.

Еще более красноречивым фактом является то, что Национальный проект «Экология» совершенно никак не коснулся темы сокращения выброса парниковых газов. Это происходит несмотря на то, что 47% антропогенных выбросов в нашей стране приходится на сектор электроэнергетики и теплоснабжения. Еще 43% выбросов добавляют транспорт и промышленные предприятия. Досадным обстоятельством является то, что вопрос борьбы с парниковыми газами находится исключительно в сфере компетенции федерального руководства, никак не распространяясь на уровень региональной власти и муниципалитетов. Что касается корпоративного сектора, то здесь тема борьбы с парниковыми газами актуальна только для компаний, работающих с иностранными инвесторами. Иными словами, «экологическую сознательность» нам пока что прививают исключительно извне.

Таким образом, российская экономика серьезно рискует, демонстрируя слишком медленное включение в «зеленые» тренды. Уже в ближайшей перспективе наши компании могут столкнуться с ситуацией, когда в развитых странах начнут скрупулезно учитывать их «углеродный след», что наверняка отразится как на сбыте продукции, так и на привлечении кредитных ресурсов или на работе с инвесторами. Похоже, это обстоятельство еще плохо учитывается представителями российской власти, включая и законодателей. Удивляться не приходится, если учесть тот факт, что среди советников Госдумы по вопросам экологии встречаются персонажи, открыто объявляющие глобальное потепление «мифом» и заговором темных сил.

Николай Нестеров

«Кормушки» для… пчёл

Резкое сокращение численности диких пчел давно уже вызывает серьезную тревогу у ученых всего мира. Думаю, не нужно объяснять, как это может отразиться на сельском хозяйстве. Пчелы – главные опылители многих культур. Соответственно, их исчезновение приведет к снижению урожайности. В масштабах планеты потери могут оказаться весьма чувствительными. Если учесть, что население Земли постоянно растет, то вопрос поддержания популяций пчел становится вопросом глобальной продовольственной безопасности.

Точная причина трагедии до сих пор еще не установлена. Здесь возможно влияние самых разных факторов. И все же на сегодняшний день самым убедительным объяснением является гипотеза о том, что массовая гибель пчел вызвана чрезмерным употреблением пестицидов. Иначе говоря, весомый вклад в уничтожение полезных насекомых-опылителей вносят сами же сельхозпроизводители.

К сожалению, эта проблема актуальна и для нашей страны, включая и Новосибирскую область. Здесь тоже далеко не всё благополучно. Год назад на одной из конференций, организованной Сибирским научно-исследовательским институтом растениеводства и селекции (СибНИИРС – филиал ФИЦ ИЦиГ СО РАН), было высказано предположение о том, что в гибели пчел в нашем регионе частично повинны производители рапса. Этой культурой у нас стали сильно «увлекаться» ввиду большого спроса на рапсовое масло в Китае. В итоге в НСО произошел настоящий «рапсовый бум». Региональные руководители, ответственные за сельское хозяйство, стали рапортовать о больших успехах. Однако неожиданно у этих успехов выявилась и темная сторона. В погоне за прибылью производители игнорировали некоторые элементарные правила агротехники, из-за чего растения стали сильно болеть. Положение, как часто происходит в таких случаях, стали исправлять посредством увеличения пестицидной нагрузки. Причем, ядохимикатами плантации опрыскивали прямо во время цветения! Цветы рапса, как известно, сильно привлекают пчел. Результат такого хозяйствования, как мы понимаем, вполне очевиден даже неспециалисту - для пчелиных популяций в нашем регионе «рапсовый бум» обернулся трагедией.

Пчелы – главные опылители многих культур. Соответственно, их исчезновение приведет к снижению урожайности По-хорошему, за такие действия впору вводить уголовную ответственность. Но в России экологическое законодательство до сих остается на удивление «либеральным». Кроме того, эта проблема не исчерпывается безалаберной деятельностью крупных хозяйств. Свою лепту, вполне возможно, вносят и садоводы-любители. Почему я допускаю такую возможность? Дело в том, что мы несколько переоцениваем «экологическую сознательность» наших дачников: дескать, все они как один нацелены на органические методы земледелия. Но это не всегда так. В том меня убеждают сильные препараты для борьбы с вредителями, свободно продающиеся в обычных магазинах для садоводов и пользующиеся большим спросом. К ним, например, относятся инсектициды с широким спектром действия. Такой препарат, относящийся к высокому классу опасности, в неумелых руках (или в руках безответственного садовода) способен погубить не только тлю или листоверток, но также и пчел. Об этом, кстати, есть предупреждающая надпись на упаковке. Но разве этого достаточно? Обычно такие мощные химические средства борьбы применяются в профилактических целях еще до начала вегетации или же после листопада. Однако я своими глазами видел, как некоторые дачники остервенело опрыскивали плодовые деревья прямо по листу, надеясь тем самым истребить тлю. А в это время в округе жужжали пчелы…

Можно ли как-то исправить ситуацию? В данном случае я говорю о повышении «экологической сознательности» наших дачников, которая позволит, с одной стороны, не превращать сами дачные участки в «газовые камеры» для пчел. А с другой стороны, позволит усилиями тех же дачников компенсировать ущерб, наносимый пчелиным популяциям крупными сельхоз производителями. Да и вообще, нельзя ли сделать так, чтобы дачные участки стали благодатным пристанищем для полезных насекомых?

Интересно, что на американских сайтах, посвященных любительскому садоводству, ведется активная пропаганда «содружества» между человеком и пчелами. На мой взгляд, это очень важное направление просветительской деятельности, и нашим научным организациям также стоило бы включиться в этот процесс. Фактически, с массового движения среди садоводов-любителей по защите пчелиных популяций может, в конечном итоге, произойти и некоторый сдвиг в сознании сельхоз производителей. Но в любом случае тысячи дачников в состоянии компенсировать ущерб и хотя бы снизить скорость вымирания пчел. Иначе говоря, у нас появляется шанс обернуть губительный процесс вспять.

В принципе, ничего сложного от людей не требуется. Специалисты советуют внести некоторые «поправки» в садоводческую деятельность, учитывающие «жизненные интересы» наших жужжащих друзей. Так, рекомендуется на свободных участках высаживать такие растения, как эхинацея, лаванда, клевер, астра, котовник, подсолнух, примула, огуречник и другие. Список может оказаться весьма внушительным. По словам специалистов, перечисленные растения являются некими естественными и весьма щедрыми «кормушками» для пчел. Также рекомендуется устанавливать в саду неглубокие емкости с водой, помещая туда камни.

Как отмечают специалисты, увеличение разнообразия и сохранности источников нектара и пыльцы имеет целый спектр полезных действий для пчел: это снижает стресс, увеличивает продолжительность жизни, повышает реакцию иммунной системы и, конечно же, позволяет увеличить производство меда. Разумеется, садовод должен понимать значения такой заботы о пчелах для своего сада. Эти насекомые являются не только отличными опылителями, но также поддерживают биологический баланс и перерабатывают почвенные питательные вещества. Не меньшее значение имеют для сада и шмели. Причем, в роли опылителей они могут даже опередить медоносных пчел, поскольку способны проявлять активность в более прохладную погоду и при меньшей освещенности. Как и в случае с пчелами, вымирание коснулось и шмелей, главным образом в США. Причины пока еще точно не определены, хотя сама тенденция сильно настораживает научную общественность.

В целом указанные принципы органического садоводства, будучи распространенными среди обычных дачников, создают очень важный прецедент. Полагаю, будет еще лучше, если упомянутые «растительные кормушки» станут выполнять для садовода сразу несколько полезных функций. Например, можно составить большой список растений-сидератов, привлекающих пчел во время цветения. Иными словами, улучшая структуру почвы на своем участке, мы одновременно будем «подкармливать» пчел. С этой точки зрения вполне подойдут такие культуры, как гречиха, фацелия, люпин, донник, горчица и даже упомянутый рапс. Лично я с определенных пор поступаю именно так. Теперь каждое лето в различных уголках сада, где были высажены перечисленные культуры, начинается непрерывное и громкое жужжание. Полагаю, для садовода этот звук должен восприниматься как очень хороший знак. 

Думаю, что указанные действия в определенной мере содержать элемент биотехнии. В конце концов, если в наших заказниках уделяют внимание сохранению популяций копытных и певчих птиц, то на дачных участках вполне можно уделить такое же внимание пчелам. Кстати, для тех же птичек с давних пор принято изготовлять кормушки и скворечники. Это очень хорошая традиция, которую ничто не мешает распространить на пчел и шмелей.

Олег Носков

Норилький разлив

29 мая в Норильске из резервуара на территории ТЭЦ-3 выплеснулось около 21 тыс. т дизеля. Электростанция принадлежит Норильско-Таймырской энергетической компании (НТЭК), «дочке» «Норильского никеля». По данным Росприроднадзора, 6 тыс. тонн попало в грунт, еще 15 тыс. тонн — в воду. Нефтепродукты оказались в реках Амбарная и Далдыкан, а также почти во всех их притоках. Эти реки впадают в озеро Пясино, откуда, в свою очередь, вытекает река Пясина протяженностью 818 км, впадающая в Карское море. В итоге, президент РФ Владимир Путин объявил чрезвычайную ситуацию (ЧС) федерального масштаба.

Сегодня уже очевидно, что ликвидация последствий аварии потребует немалых усилий. Теме восстановления экосистемы полуострова Таймыр и минимизации ущерба была посвящена пресс-конференция, организованная ТАСС (Новосибирск). В качестве спикеров пригласили ученых - заведующего лабораторией водной экологии Института водных и экологических проблем СО РАН Владимира Кириллова (Барнаул) и научного сотрудника Института проблем нефти и газа СО РАН Ларису Ерофеевскую (Якутск).

Приглашенные эксперты предложили рассматривать ситуацию как комплекс задач, каждая из которых требует своей стратегии.

Первая составляющая – ущерб, нанесенный почве в условиях вечной мерзлоты, или, говоря научным языком, криолитозоне. Вечная мерзлота очень чувствительна к любому техногенному воздействию и восстанавливается десятилетиями. Если вовремя не очистить грунт от нефтепродуктов, то в течение десятилетий они будут вымываться подземными водами и окисляться в почве. А это в свою очередь будет приводить к гибели и без того скудной растительности, заболачиванию почвы и другим неприятным вещам.

В настоящее время активно идет техническая рекультивация: разлитый нефтепродукт собирается с почвы при помощи сорбентов. Но это только первый этап и таким образом можно собрать лишь незначительную части, остальное уже впитал грунт.

Впрочем, ситуацию нельзя назвать безвыходной, уже не первый десяток лет такие проблемы в мире решают с помощью биопрепаратов на основе микроорганизмов. В СССР первый такой препарат был создан еще в 1984 году, а в настоящее время на нашем рынке есть почти тридцать видов биопрепаратов, как отечественного, так и импортного производства.

– Но у всех у них есть один общий недостаток, они не подходят для условий вечной мерзлоты и большая часть микроорганизмов, попав в такую суровую среду, просто погибает, - отметила Лариса Ерофеевская.

Выход она с коллегами видит в использовании аборигенных микроорганизмов, которые давно адаптировались к условиям Заполярья. Более того, в Институте проблем нефти и газа имеется рабочая коллекция углеводородокисляющих микроорганизмов, на основе которых можно создать необходимые биопрепараты. И если их применять в строгом соответствии с инструкциями разработчика, срок восстановления почвы можно сократить с полувека до пяти лет. Что, согласитесь, в корне меняет ситуацию.

Вторая составляющая – это загрязнение рек (и как следствие – озера Пясино). В них, как говорилось, попало в два с лишним раза больше нефтепродуктов, чем разлилось по грунту. Причем, поскольку они тяжелее воды, то продукт загрязнения «размазался» по донным отложениям, что значительно затрудняет процесс его сбора (в отличие от нефтяных пятен на поверхности океана, которые возникают в случае аварий с танкерами).

Однако, по мнению Владимира Кириллова, на самом деле экосистема рек восстановится от ущерба гораздо быстрее. Во-первых, потому, что это не первый случай сброса загрязнений и их экосистема успела в определенном смысле приспособиться к ним. Возможна гибель части рыб, а водоросли, планктон и микроорганизмы за эти годы уже научились существовать в такой воде. И экосистема рек восстанавливается гораздо быстрее, чем в почве вечной мерзлоты. К тому же, в научных институтах Тюмени и Томска есть разработки аналогов биопрепаратов, ускоряющих процесс восстановления экосистем водоемов. А во-вторых, не стоит забывать, что объем разлитых нефтепродуктов – вещь относительная.

– Площадь озера Пясино, куда впадают зараженные реки, порядка 700 квадратных километров и оно в состоянии поглотить те 350 цистерн солярки, которые в итоге в него были слиты, - напомнил Владимир Кириллов.

И с сожалением отметил, что несмотря на то внимание, которое уделяется случившемуся, на самом деле для Сибири это техногенное ЧП рядового масштаба.

Десятилетия экономического освоения Севера – это не только трудовой подвиг и мега-стройки, это еще и многие квадратные километры отравленной почвы и загрязненных рек. И пусть ученый считает, что в данном случае ситуация не дошла до масштабов серьезной катастрофы (несмотря на такого рода заявления экологов и СМИ), в целом, весь район вокруг Норильска можно относить к зоне экологического бедствия.

– Здесь люди постоянно дышат воздухом с кратными превышениями ПДК по таким элементам, как сера, вода в той же реке Амбарной регулярно играет необычными красками, понятно, что они видят ситуацию иначе и их, что вполне оправданно, волнует, прежде всего, свое здоровье, а уже потом состояние почв вечной мерзлоты, - отметил он.

Для изменения ситуации (равно как и для снижения вероятности повторения таких ЧП) необходим тотальный экологический аудит полуострова. Причем, силами независимых от бизнеса сторонних структур. Ведь представители того же «Норильского никеля» крайне неохотно делятся информацией о загрязнениях окружающей среды, в результате работы предприятий этой структуры.

Наука со своей стороны готова предоставить свои знания и наработки для ускорения и оптимизации устранения последствий аварии. Соответствующие предложения уже переданы руководству комбината. Захотят те ими воспользоваться или вновь предпочтут решать проблему сами, «как умеют» - покажет время. В который раз мяч на половине поля бизнеса и остается лишь ждать, как менеджеры компании им распорядятся.

Сергей Исаев

Композит для ЭКГ

Сотрудники Института химии твердого тела и механохимии СО РАН создали композит для кардиографических электродов на основе графита и наночастиц серебра. Он позволит существенно снизить стоимость электродов и получать при ЭКГ более точные данные. Результат опубликован в Materials Today Proceedings

«Когда нам делают электрокардиограмму, на нас налепляют специальные датчики — в виде одноразовых пластырей либо специальных присосок. Сокращения нашего сердца можно воспринимать как ток. Он сначала передается на кожу, и задача датчиков, которые являются электрохимическим элементом, — снять его и с минимальным количеством помех перенести в прибор. Соответственно, чем меньше будет шумов, тем достоверней окажется диагностика», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории порошковых технологий ИХТТМ СО РАН Инна Александровна Мальбахова.

Сегодня чаще всего в датчиках для ЭКГ используется хлорсеребряный электрод. Он представляет собой серебряную пластинку, покрытую слоем хлорида серебра. Однако у такого электрода есть несколько существенных недостатков. Во-первых, на его изготовление тратится большое количество драгоценного металла: чтобы передать сигнал с минимальным количеством помех, слой серебра должен быть достаточно толстым. Во-вторых, материал имеет довольно высокое сопротивление, из-за чего возникает множество шумов. 

Ученые ИХТТМ предложили использовать в качестве носителя для наночастиц серебра графит, поскольку он обладает электронной проводимостью и биоинертностью, то есть организм не воспринимает его негативно. 

«Наша задача сделать так, чтобы адгезия (сцепление) серебра и графита была как можно лучше. Для этого последний требуется обработать с помощью сильных кислот. Затем мы отдельно синтезируем наночастицы серебра, добавляем их в порошок графита, всё это перемешиваем и высушиваем, — говорит исследовательница. — Следующим этапом наносим подготовленную смесь на графитовую бумагу, а после необходимо создать на поверхности полученного устройства слой хлорида серебра. Для этого мы осуществляем анодирование, то есть слегка окисляем верхнее серебро».

Для испытания устройства ученые провели модельные измерения на системе, максимально приближенной по своим параметрам к коже человека. «Эксперименты показали, что наш композит соответствует всем требованиям ГОСТа для ЭКГ. Его преимуществом является дешевизна: графит стоит в разы меньше, чем серебро, а последнего для такой технологии необходимо совсем немного. Также при использовании нашего композита сигнал получается намного четче, шумы его не заглушают. Высокоразвитая (шершавая) поверхность материала способна захватывать больший объем кожи, что позволяет минимизировать помехи», — сообщает Инна Мальбахова.
 
Работа сделана в сотрудничестве с лабораторией медицинского приборостроения Томского политехнического университета. По словам исследователей, говорить о внедрении разработки в медицину еще рано, полученный композит требует определенной эргономической доработки. В частности, необходимо выяснить, какое содержание серебра даст наилучшие результаты. Кроме того, продолжаются эксперименты по изучению других подложек, например на основе тройной системы: керамика — графит — серебро.
 
Диана Хомякова

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS