Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов комплексного мониторинга, оценки, сохранения биологического разнообразия и прогнозных расчетов вероятности поражения экосистем побережий и акваторий Среднего Каспия при аварийном сбросе нефти на шельфовых месторождениях.

Номер контракта: 14.574.21.0109

Руководитель: Рабаданов Муртазали Хулатаевич

Должность руководителя: ректор

Докладчик: Абдурахманов Гайирбег Магомедович, декан

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный университет"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дагестанский государственный университет"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
методы мониторинга и оценки, разработка технологии мониторинга, создание имитационных карт, установление причинно-следственных зависимостей, долгосрочный прогноз динамических процессов, биологическое разнообразие среднего каспия, популяции автохтонного (эндемичного) компонента биологического разнообразия, экосистемы побережий и акватории, сохранение биологического разнообразия каспийского моря, рациональное природопользование

Цель проекта:
1. Формулировка задачи/проблемы, на решение которой направлен реализуемый проект 2. Формулировка цели реализуемого проекта; конечного продукта, создаваемого с использованием результатов, планируемых при выполнении проекта; места и роли проекта и его результатов в решении задачи/проблемы. Формулировки даются в краткой форме, научно-популярным языком. В последние годы наблюдается устойчивая тенденция увеличения антропогенной нагрузки на Прикаспийский регион, что выражается в катастрофическом положении популяций аборигенной биоты моря, прибрежных и островных экосистем. Цели проекта: Создание технологий, методов и инструментария мониторинга биоразнообразия для принятия управленческих решений по его сохранению. Разработка методов сохранения биоразнообразия редких и промысловых видов животных и предупреждения инвазий возбудителей опасных зоонозов. Создание интегральных показателей токсичности для выявления динамики негативного воздействия суперэкотоксикантов на биологическое разнообразие. Разработка методов прогноза состояния экосистем побережий и морской акватории в условиях интенсивного освоения углеводородов. В совокупности результаты проводимых исследований позволят выполнить пространственно-временной анализ средообразующего потенциала и экологических функций разных таксономических групп биологического разнообразия, разработать хронологические модельно-динамические ряды этапов регенерации водных и прибрежно-островных сообществ, представить концепцию реабилитации водных и прибрежно-островных сообществ, базирующуюся на учете эколого-биологических особенностей биоты и данных объективного мониторинга и контроля уровня антропогенной нагрузки в экорегионе Среднего Каспия.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Краткое описание основных результатов (основные практические и экспериментальные результаты, фактические данные, обнаруженные взаимосвязи и закономерности).
GIS-модель доступных и предпочитаемых местообитаний, методика мониторинга численности и состояния природных популяций модельных видов животных и растений экорегиона Среднего Каспия.
Проект технологического регламента разведения, выращивания, реабилитации и реинтродукции редких видов животных.
Методы сохранения биоразнообразия редких и промысловых видов животных и предупреждения инвазий возбудителей опасных зоонозов. Проект технологического регламента получения супрамолекулярных комплексов для производства антипаразитарных фармацевтических средств.
Интегральные показатели токсичности для выявления динамики негативного воздействия диоксинов на биологическое разнообразие экорегиона Среднего Каспия.
Прибор для гидроакустической съемки внутренних водоемов различного типа с целью оценки численности рыб, их пространственного распределения и миграционного поведения.

2. Основные характеристики планируемых результатов (в целом и/или отдельных элементов), планируемой научной (научно-технической, инновационной) продукции.
Объективная и GIS- модель доступных и предпочитаемых местообитаний с автоматической верификацией всех слоев, с коррекцией качества содержания и формы представления.
Интегральные показатели токсичности для выявления негативного воздействия диоксинов – максимально полные и объективные, с возможностью дальнейшего их использования для оценки ущерба.
Проект технологического регламента разведения и реинтродукции редких видов животных на основании принципов (видовой, популяционный, организменный), определяющих совокупность основных методов и приемов по сохранению редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, а на их основе – мероприятий. и устройств, т.е. конкретных организационных и технических средств их реализации.
Супрамолекулярные комплексы для производства антипаразитарных средств - эффективные, химически стабильные, недорогие и безопасные препараты широкого спектра действия.
Прибор на основе многолучевых и сканирующих систем для гидроакустической съемки с высокой разрешающей способностью эхо-сигнала, прием передатчиком с одиночным, двойным или расщепленным лучом для гидроакустической съемки внутренних водоемов различного типа с возможностями оценки численности рыб, их пространственного распределения и миграционного поведения, а также классификацию рыб по их размерному ряду.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Описание конечного продукта, создаваемого с использованием результатов, планируемых при выполнении проекта, места и роли проекта и его результатов в решении задачи/проблемы.
Конечный продукт создаваемый с использованием результатов - прибор на основе многолучевых и сканирующих систем для гидроакустической съемки, позволит импортозаместить научную аппаратуру зарубежного производства для решения задачи оценки запасов водных биоресурсов во внутренних водоемах, а также на мелководье и на научном уровне доказать преимущество многолучевых систем и конкурентоспособность разрабатываемого российского аналога.
Разработанные в ходе выполнения ПНИ технологии и методы будут способствовать более точной оперативной количественной оценки загрязненности среды суперэкотоксикантами, комплексному мониторингу инвазий и уменьшения риска распространения возбудителей опасных зоонозов (фасциолёз, шистосомоз, трихинеллёз), оценке устойчивости популяций в долгосрочной и кратковременной перспективе, оценке восстановительного потенциала дестабилизированных экосистем и, в конечном счете, выявлению критических факторов, определяющих функционирование экосистем и представляющих угрозу для сохранения биоразнообразия и обеспечению экологической безопасности.

2. Оценка элементов новизны научных (технологических) решений, применявшихся методик и решений.
Научные решения, предложенные в рамках проекта (GIS-модель доступных и предпочитаемых местообитаний; методика мониторинга численности и состояния природных популяций модельных видов животных и растений; проект технологического регламента разведения, выращивания, реабилитации и реинтродукции редких видов животных; проект технологического регламента получения супрамолекулярных комплексов для производства антипаразитарных фармацевтических средств; прибор для гидроакустической съемки внутренних водоемов различного типа с целью оценки численности рыб, их пространственного распределения и миграционного поведения.) содержат элементы научной новизны и соответствуют мировому уровню научных работ в области мониторинга и сохранения биологического разнообразия, обеспечения экологической безопасности.

3. Сопоставление с результатами аналогичных работ, определяющими мировой уровень.
Анализ перспектив использования полученных результатов выявил, что полученные научно-технические результаты соответствуют мировому уровню и являются конкурентоспособными как в России, так и на мировом рынке.

4. Пути и способы достижения заявленных результатов, ограничения и риски.
ПНИ выполняются в кооперации с ведущими специалистами ФГБУН Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН. Для качественного выполнения аналитических работ имеется необходимая материально-техническая база, а наличие центров коллективного пользования на базе уникальных научных установок и приборов как у ДГУ, так и у организации-соисполнителя позволяет использовать независимые методы оценки компонентов среды. При проведении работ планируется использование методов, регламентируемых нормативной документацией, утвержденной в установленном порядке для мониторинга и экологического контроля. Для анализа полученных результатов используются методы математической статистики.
Для достижения заявленных целей и установленных требований ПНИ при создании прибора на основе многолучевых и сканирующих систем будет проводиться выполнение натурных испытаний и параллельное сравнение разрабатываемого прибора в акватории Каспийского моря в приустьевых зонах рек Северного и Среднего Каспия и в Волго-Каспийском канале на НИС с установленным норвежским однолучевым гидролокатором. Эти исследования позволят на научном уровне доказать преимущество многолучевых систем и конкурентоспособность разрабатываемого российского аналога. Серьезных рисков в выполнении ПНИ нет.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Описание областей применения планируемых результатов (области науки и техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться или планируемая на их основе инновационная продукция);
Планируемые результаты будут использованы: специалистами в области рационального природопользования; организациями и ведомствами, отвечающими за принятие управленческих решений с учетом рекреационного потенциала Каспийского региона и в условиях роста масштабов нефтегазовых разработок на каспийском шельфе; нефтегазодобывающими компаниями; вузами, осуществляющими подготовку высококвалифицированных специалистов по направлениям подготовки в области экологии, географии; биологии; водных биоресурсов и аквакультуры; химии по профилю «Химия окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность».

2. Описание практического внедрения планируемых результатов или перспектив их использования;
Результаты выполненной работы могут быть использованы организациями и ведомствами, отвечающими за принятие обоснованных решений по управлению биоразнообразием, направленных на смягчение последствий его изменений; за становление комплексного управления природными ресурсами прибрежной зоны Каспия и окружающей средой с учетом рекреационного потенциала региона и в условиях роста масштабов нефтегазовых разработок на шельфе Каспия.
Тактико-технические характеристики разрабатываемого гидролокатора на основе многолучевых и сканирующих систем для гидроакустической съемки внутренних водоемов различного типа с целью оценки численности рыбного населения, пространственного распределения и миграционного поведения рыб будут способствовать импортозамещению дорогостоящих аналогов.
Результаты исследований по данному проекту также будут использованы при подготовке высококвалифицированных специалистов, в том числе в следующих направлениях:
• Развитие системы подготовки высококвалифицированных научных кадров для обеспечения стратегических интересов России в области фундаментальных и прикладных исследований экологии, географии, природопользования.
• Результаты исследования актуализируют и послужат практическим дополнением в читаемые курсы специальных дисциплин инновационной магистерской образовательной программы «География биоразнообразия и биомониторинг» («Картирование биоразнообразия», «Современные проблемы экологии и природопользования», «Биоразнообразие: теория и методология», «Методы анализа и оценки биоразнообразия», «Природопользование и биологическое разнообразие»); при подготовке новых курсов дисциплин «Техногенные катастрофы и биоразнообразие», «Мониторинг биоразнообразия при изменениях окружающей среды» для студентов магистратуры по направлению «экология и природопользование», «Биоразнообразие и динамика экосистем» по программе послевузовского образования специальности 03.02.08 – экология (биология) - биологические науки; использованы при подготовке курсовых, квалификационных работ и магистерских диссертаций студентов в рамках основных образовательных программ по направлениям «экология и природопользование», «география».
• Использование студентами и аспирантами современных методов исследований, включая методы компьютерного моделирования и анализа, использование уникальной экспериментальной базы в процессе обучения и научных исследований, развитие навыков самостоятельной работы через участие в решении актуальных научных и технологических задач в составе творческих коллективов.
• Подготовка и издание монографий и учебных материалов, аккумулирующих новые научные знания.
• Поддержка и развитие разнообразных форм научного творчества молодежи: проведение семинаров, научных школ, конференций, участие во всероссийских и международных научных мероприятиях.

3. Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на развитие научно-технических и технологических направлений; разработка новых технических решений; на изменение структуры производства и потребления товаров и услуг в соответствующих секторах рынка и социальной сфере.
Разработанные в ходе выполнения ПНИ приборы и методы позволят оперативно получать данные по количественной оценке ценных видов рыб (лососевых, сиговых, осетровых) на реках различного типа во время их нерестовых и покатных миграций с целью определения объемов промыслового изъятия и прогнозирования возможного возврата в реки производителей. Существующие на сегодняшний день известные образцы иностранной научной гидроакустической аппаратуры не решают задачи оценки количества осетровых и других ценных пород рыб идущих на нерест прямыми методами – поштучный подсчет, а только косвенными – эхо-счет и эхо-интегрирование.
Восстановление редких и хозяйственно ценных видов животных по разработанным в ходе выполнения проекта технологиям даст до 15% прироста доходов от их промысла и до 10% экономии на работы по их охране по сравнению с существующими методами;
Использование разработанных методов борьбы с опасными зоонозами должно обеспечить снижение потерь в животноводстве на 30% и а десятки раз снизить объем импорта иностранных препаратов;
Более точная по сравнению с используемыми методами оперативная количественная оценка загрязненности среды суперэкотоксикантами по разработанным в ходе выполнения проекта интегральным показателя обеспечит снижение экономического ущерба от загрязнения на 10%.

4. Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на развитие исследований в рамках международного сотрудничества, развитие системы демонстрации и популяризации науки, обеспечении развития материально-технической и информационной инфраструктуры.
Разработанные методы прогноза состояния экосистем побережий и морской акватории в условиях интенсивного освоения углеводородов будут использованы для обеспечения экологической безопасности и сохранения биологического разнообразия Среднего Каспия и обоснования и оптимизации расходов на природоохранные мероприятия.
При использовании полученных в ходе выполненных ПНИ данных Прикаспийскими странами (Российская Федерация, Республика Казахстан, Республика Азербайджан, Республика Туркменистан и Исламская Республика Иран) в рамках международного сотрудничества по охране и сохранению уникальной экосистемы Каспия, возможна разработка комплексного подхода в организации природоохранных мероприятий, применение которого приведет к снижению негативного антропогенного воздействия на окружающую природную среду и оздоровлению природных территорий, в том числе и особо охраняемых, в результате чего ожидается повышение качества окружающей среды. Также исследования прибрежных и морских экосистем Каспийского моря необходимы для принятия решений по обеспечению рационального использования природных ресурсов, экологической безопасности и, в конечном счете, устойчивого развития всего прикаспийского региона.

Текущие результаты проекта:
Разработаны комплексные методики мониторинга численности и состояния популяций.
Разработаны гидроакустический метод и компьютерная программа определения видового состава рыбного населения внутренних водоемов.
Проведены дополнительные патентные исследования в соответствии ГОСТ Р 15.011-96
Разработаны методы мониторинга степени загрязнения территорий диоксинами.
Разработаны методы мониторинга, характеризующие экологическую безопасность загрязненных диоксинами территорий, а также алгоритм их применения в прикладных научных исследованиях.
Проведены исследования системы адаптации и популяционно-видовых стратегий уязвимых видов Среднего Каспия.
Разработаны и валидизированы методики неинвазивной оценки благополучия популяций животных.
Разработан проект технологического регламента разведения, выращивания, реабилитации и реинтродукции редких видов животных для восстановления их ареала.
Установлены экологические ниши и характер биологической специализации уязвимых видов водных и прибрежно-островных сообществ Среднего Каспия.
Созданы интегральные показатели токсичности, выявлены динамики негативного воздействия суперэкотоксикантов на биологическое разнообразие.
Проведены исследования этапов и направления восстановительных сукцессий водных и прибрежно-островных сообществ в условиях разведки и добычи углеводородного сырья на шельфовых месторождениях Среднего Каспия.
Разработаны новые методы диагностики гельминтозов, выявления степени вирулентности разных видов и характера их развития у разных хозяев.
Разработан проект технологического регламента получения супрамолекулярных комплексов для производства антипаразитарных фармацевтических средств.
Проведены работы по разработке модельно-динамических хронологических рядов регенерации водных и прибрежно-островных сообществ в условиях разведки и добычи углеводородного сырья на шельфовых месторождениях.
Разработаны и обоснованы интегральные показатели качества загрязненной диоксинами окружающей среды.
Созданы GIS-модели доступных и предпочитаемых местообитаний для модельных видов редких животных.