Научные проекты ЮУрГУ послужат экологической безопасности Южного Урала
27 Августа 2020
Федор Подгорнов, старший научный сотрудник Управления научной инновационной деятельности ЮУрГУ
Экология — одно из приоритетных направлений развития крупнейшего вуза Челябинской области.
В руководстве ЮУрГУ особое внимание уделяют экопроектам, нацеленным на улучшение экологической ситуации в регионе. Научные разработки в сфере защиты окружающей среды ведутся сразу по нескольким направлениям.
Воздушный монитор
Для Южного Урала тема экологической безопасности сегодня особенно актуальна. Это контроль за состоянием воздуха, снижение выбросов промышленных предприятий, уменьшение загрязнения водоемов...
Состояние атмосферного воздуха, особенно в городе, во многом сказывается на окружающей среде и здоровье людей. Причем большая часть вклада в загрязнение воздуха в Челябинске приходится на промышленные предприятия.
Как сообщили в Южно-Уральском государственном университете, в начале 2019 года в вузе для исследований в сфере экологии сформировали междисциплинарную группу ученых, в состав которой вошли экологи, математики, химики и программисты. Они разработали комплекс «Экомонитор», который позволяет отслеживать экоситуацию за счет создания «умной» системы наблюдения и анализа.
Эта интеллектуальная система помогает оперативно принимать решения и не допускать серьезного ущерба для окружающей среды от выбросов предприятий.
По словам разработчиков, комплекс «Экомонитор» обладает модульной архитектурой. Он помогает «наблюдать» за состоянием воздуха в городе, прогнозировать экологическую ситуацию, в автоматическом режиме анализировать данные по выбросам в атмосферу. Причем визуализация происходит в привязке к определенной территории, в онлайн-режиме. На мониторе сразу отображается экомодель прогнозируемых концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы.
По мнению экспертов, это ноу-хау соответствует всем мировым стандартам современного экоарсенала. В России аналогов этому уникальному комплексу нет, а за рубежом всего 2-3 разработки.
Впрочем, не меньший вред экологии наносят и автомобильные выхлопы. Чтобы их уменьшить, нужно оптимизировать, перенаправить транспортные потоки. А для этого необходимо не только расширять дороги, но запускать «умные» светофоры, регулирующие потоки автомобилей. Чтобы решить эту крайне важную для экологии и безопасности задачу, на автотракторном факультете ЮУрГУ создали интеллектуальную систему, способную анализировать ситуацию на дорогах и на основе накопленных данных оптимизировать автотранспортные потоки.
Международная лаборатория молекулярной электроники
Чистая вода
Не менее важна для экологии и здоровья людей «водная» проблема региона. В ее решение ЮУрГУ вносит весомый вклад, участвует в проекте минэкологии «Чистая вода». В Шершневское водохранилище, главную «питьевую чашу» Челябинска, могут попадать всевозможные органические вещества, аммонийные соединения. Ими питаются и сине-зеленые водоросли, и прочие водные растения, которые в летнее время заиливают водохранилище. Схожая ситуация и на реке Миасс, особенно в городской черте.
Как сообщили в ЮУрГУ, студенты и ученые вуза в рамках проектов, на которые выделяют крупные гранты федеральные научные фонды, исследуют береговую линию Шершневского водохранилища и реки Миасс, прогнозируют изменение экоситуации. Университет, имеющий своих представителей в Общественной палате и в органах власти, на всех уровнях ставит эти болевые вопросы, чтобы привлечь к их обсуждению и принятию продуманных решений общественников, экологов, ученых.
К примеру, в 2016 году в Челябинской области начались изыскательские работы по снижению уровня загрязнений окружающей среды. ЮУрГУ сделал научное обоснование этих крайне важных для экологии работ, провел эксперименты и сделал расчет, какие из предлагаемых решений наиболее оптимальны для условий нашего региона.
Другой значимый экопроект — обезвоживание осадков очистных сооружений водопровода и их утилизация. Экологически обоснованная утилизация этих осадков, которые образуются в ходе подготовке питьевой воды, получаемой из поверхностных водоемов, очень важны и для России, и для Челябинской области. К примеру в Челябинске каждый год их накапливается около 2 млн кубометров. Ученые вуза для решения этой серьезной проблемы разработали реагентные и безреагентные методы обработки осадков, которые затем подвергаются обезвоживанию. В сухом остатке вполне безопасная органическая масса.
Еще один важный экологический проект ЮУрГУ — по очистке сточных вод от тяжелых металлов водными растениями. Ученые кафедры градостроительства, инженерных сетей и систем проводят исследования по изучению механизмов очистки сточных вод промпредприятий с помощью водной растительности, нейтрализующей вредные вещества.
В ходе научных исследований было спроектировано и внедрено несколько видов биопрудов с водными растениями. При этом такие растения играют роль природного фитофильтра, способного поглощать и обезвреживать тяжелые металлы.
Промотходы — в доходы
Другая наболевшая проблема экологии нашего региона — шлакоотвалы предприятий металлургии. Например, в Верхнем Уфалее и Карабаше их накопились целые горы. По мнению экологов, шлаки — одна из серьезнейших проблем медной промышленности. Дело в том, что эти отходы обычно никак не используются и не перерабатываются, даже в промышленно развитых странах Европы и США. В России им иногда отсыпают дороги, но ученые не рекомендуют так использовать шлаки, в составе которых немало небезопасных компонентов.
Между тем шлакоотвалы — это целая кладовая полезных ископаемых. Шлаки содержат большое количество железа, медь и серу. Ученые кафедры пирометаллургических процессов ЮУрГУ разработали технологию переработки отвалов, придумали, как из бросовых отходов получать доходы. Обычно дополнительные элементы считаются вредными примесями, а если их содержание в сырье превышает 40 %, в медной металлургии оно идет в отвал. А из него можно производить различные полезные элементы, применять его для помола руды.
Сегодня экологические исследования Южно-Уральского государственного университета уже выходят на международный уровень. В этом руководство вуза оказывает ученым всяческую поддержку. Научные разработки в сфере экологии могут принести большую пользу родной природе, жителям города и области, позволят существенно улучшить экоситуацию в регионе.
Воздушный монитор
Для Южного Урала тема экологической безопасности сегодня особенно актуальна. Это контроль за состоянием воздуха, снижение выбросов промышленных предприятий, уменьшение загрязнения водоемов...
Состояние атмосферного воздуха, особенно в городе, во многом сказывается на окружающей среде и здоровье людей. Причем большая часть вклада в загрязнение воздуха в Челябинске приходится на промышленные предприятия.
Как сообщили в Южно-Уральском государственном университете, в начале 2019 года в вузе для исследований в сфере экологии сформировали междисциплинарную группу ученых, в состав которой вошли экологи, математики, химики и программисты. Они разработали комплекс «Экомонитор», который позволяет отслеживать экоситуацию за счет создания «умной» системы наблюдения и анализа.
Эта интеллектуальная система помогает оперативно принимать решения и не допускать серьезного ущерба для окружающей среды от выбросов предприятий.
По словам разработчиков, комплекс «Экомонитор» обладает модульной архитектурой. Он помогает «наблюдать» за состоянием воздуха в городе, прогнозировать экологическую ситуацию, в автоматическом режиме анализировать данные по выбросам в атмосферу. Причем визуализация происходит в привязке к определенной территории, в онлайн-режиме. На мониторе сразу отображается экомодель прогнозируемых концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы.
По мнению экспертов, это ноу-хау соответствует всем мировым стандартам современного экоарсенала. В России аналогов этому уникальному комплексу нет, а за рубежом всего 2-3 разработки.
Впрочем, не меньший вред экологии наносят и автомобильные выхлопы. Чтобы их уменьшить, нужно оптимизировать, перенаправить транспортные потоки. А для этого необходимо не только расширять дороги, но запускать «умные» светофоры, регулирующие потоки автомобилей. Чтобы решить эту крайне важную для экологии и безопасности задачу, на автотракторном факультете ЮУрГУ создали интеллектуальную систему, способную анализировать ситуацию на дорогах и на основе накопленных данных оптимизировать автотранспортные потоки.
Международная лаборатория молекулярной электроники
Чистая вода
Не менее важна для экологии и здоровья людей «водная» проблема региона. В ее решение ЮУрГУ вносит весомый вклад, участвует в проекте минэкологии «Чистая вода». В Шершневское водохранилище, главную «питьевую чашу» Челябинска, могут попадать всевозможные органические вещества, аммонийные соединения. Ими питаются и сине-зеленые водоросли, и прочие водные растения, которые в летнее время заиливают водохранилище. Схожая ситуация и на реке Миасс, особенно в городской черте.
Как сообщили в ЮУрГУ, студенты и ученые вуза в рамках проектов, на которые выделяют крупные гранты федеральные научные фонды, исследуют береговую линию Шершневского водохранилища и реки Миасс, прогнозируют изменение экоситуации. Университет, имеющий своих представителей в Общественной палате и в органах власти, на всех уровнях ставит эти болевые вопросы, чтобы привлечь к их обсуждению и принятию продуманных решений общественников, экологов, ученых.
К примеру, в 2016 году в Челябинской области начались изыскательские работы по снижению уровня загрязнений окружающей среды. ЮУрГУ сделал научное обоснование этих крайне важных для экологии работ, провел эксперименты и сделал расчет, какие из предлагаемых решений наиболее оптимальны для условий нашего региона.
Другой значимый экопроект — обезвоживание осадков очистных сооружений водопровода и их утилизация. Экологически обоснованная утилизация этих осадков, которые образуются в ходе подготовке питьевой воды, получаемой из поверхностных водоемов, очень важны и для России, и для Челябинской области. К примеру в Челябинске каждый год их накапливается около 2 млн кубометров. Ученые вуза для решения этой серьезной проблемы разработали реагентные и безреагентные методы обработки осадков, которые затем подвергаются обезвоживанию. В сухом остатке вполне безопасная органическая масса.
Еще один важный экологический проект ЮУрГУ — по очистке сточных вод от тяжелых металлов водными растениями. Ученые кафедры градостроительства, инженерных сетей и систем проводят исследования по изучению механизмов очистки сточных вод промпредприятий с помощью водной растительности, нейтрализующей вредные вещества.
В ходе научных исследований было спроектировано и внедрено несколько видов биопрудов с водными растениями. При этом такие растения играют роль природного фитофильтра, способного поглощать и обезвреживать тяжелые металлы.
Промотходы — в доходы
Другая наболевшая проблема экологии нашего региона — шлакоотвалы предприятий металлургии. Например, в Верхнем Уфалее и Карабаше их накопились целые горы. По мнению экологов, шлаки — одна из серьезнейших проблем медной промышленности. Дело в том, что эти отходы обычно никак не используются и не перерабатываются, даже в промышленно развитых странах Европы и США. В России им иногда отсыпают дороги, но ученые не рекомендуют так использовать шлаки, в составе которых немало небезопасных компонентов.
Между тем шлакоотвалы — это целая кладовая полезных ископаемых. Шлаки содержат большое количество железа, медь и серу. Ученые кафедры пирометаллургических процессов ЮУрГУ разработали технологию переработки отвалов, придумали, как из бросовых отходов получать доходы. Обычно дополнительные элементы считаются вредными примесями, а если их содержание в сырье превышает 40 %, в медной металлургии оно идет в отвал. А из него можно производить различные полезные элементы, применять его для помола руды.
Сегодня экологические исследования Южно-Уральского государственного университета уже выходят на международный уровень. В этом руководство вуза оказывает ученым всяческую поддержку. Научные разработки в сфере экологии могут принести большую пользу родной природе, жителям города и области, позволят существенно улучшить экоситуацию в регионе.
Поделиться
