Интеллект-проекты экологизации экономики повышают престиж российской науки

Инновационный пилотный проект «Комплексная программа развития экопромышленной системы по восстановлению природных ресурсов заданной территории» [2,3] направлен на решение экологических задач по сбалансированному пользованию природными богатствами территорий, нейтрализации антропогенного и техногенного воздействия деятельности социума на окружающую среду и здоровье человека, переработку отходов, очистку воды и ее источников (рек, водоемов, родников), восстановлению водоносности малых рек и ручьев. Прежде всего, за счет прогрессивных методов лесонасаждения, создания полноценных водоохранных зон, рекультивации земель, нейтрализации воздействия на окружающую среду сточных вод, вредных выбросов в атмосферу.
Несмотря на то что по своей биомассе человечество как биологический вид составляет тысячные доли процента живого вещества планеты, оно создает в несколько тысяч раз больше отходов, чем вся биосфера нашей планеты. В расчете на одного жителя Земли из ее недр ежегодно извлекается и перемещается 50 т сырого вещества. На его извлечение и переработку ежегодно расходуется 3,6 кВт энергетической мощности, а также 800 т воды. При этом образуется 48 т отходов и только 2 т превращаются в конечный продукт. Но даже и эти 2 т конечной продукции, в сущности, тоже являются отходом, только отложенным или перенесенным в будущее как «подарок» следующим поколениям. 
Территории, заданные к восстановлению, рассматриваются в  программе с точки зрения комплексного подхода к подбору вариантов их рекультивации с позиции многостороннего анализа и применения приемлемого набора технологий для той или иной области (фрагмента) заданной территории, а также с позиций восстановления макроландшафтов на рассматриваемых географически значимых территориях.
Важным элементом комплексного подхода при реализации программных положений и материализации инновационных проектов является создание экопромышленных систем как основы формируемой в стране экопромышленности в соответствии с последними решениями руководства страны и курса на экологизацию экономики. 
Такой подход оправдан в плане централизованного финансирования всего проекта и укрупненного рассмотрения территории с последующим ее дроблением и раздельным использованием финансовых ресурсов, а не наоборот. Это касается и прогрессивных методов запуска проекта по так называемому «принципу пиццы», когда часть работ уже запущена, а часть территорий еще рассматривается с точки зрения проектирования, подбора технологий и финансирования.
В программе предполагается использование суммы технологий, основанных на применении гумино-содержащих препаратов для решения таких вопросов, как утилизация органических отходов, безопасное захоронение ТБО, рекультивация территорий закрытых и несанкционированных свалок, рекультивация деградированных и нефтезагрязненных земель, а также проведение работ по биологической реабилитации водоемов, восстановлению береговой экосистемы, лесомелиорации малых рек, ручьев, родников, оврагов, очистке сточных вод, полей, осадков техногенных и антропогенных стоков и т.д.
Наиболее перспективными направлениями при работе с гуминовыми препаратами, как показала практика, являются: детоксикация и утилизация осадков городских сточных вод и органических отходов в общей системе обращения отходов; детоксикация и рекультивация деградированных и загрязненных земель, в том числе территорий забытых свалок ТБО; восстановление и создание новых массивных насаждений на землях, загрязненных углеводородами и НСВ.
Рекультивация земель может проводиться по нескольким направлениям: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, водохозяйственное, рекреационное, строительное, природоохранное и санитарно-гигиеническое. Восстановленные земли в зависимости от технологии могут быть использованы как земли сельхозназначения, лесные насаждения, искусственные водоемы, либо зоны отдыха и спорта, парки и лесопарки, охотничьи угодья, турбазы и спортсооружения и др. Применение технологий сокращает сроки детоксикации и рекультивации, не требует дорогостоящих спецмеханизмов и тяжелой техники, значительно сокращает расходы на вывоз загрязненных почвогрунтов и завоз плодородных почв.
Внедрение технологии дает экономию по сравнению с другими существующими на данный момент технологиями детоксикации и рекультивации  загрязненных территорий.
Для преодоления негативного антропогенного воздействия на почвогрунты урбанизированных, техногенных или рекреационных территорий используют два взаимодополняющих метода. Первый — экореабилитация: это способ преобразования антропогенных (техногенных) территорий с учетом их природного потенциала. Цель — приостановить действие негативных антропогенных процессов, обеспечить формирование комфортной и благоустроенной среды.
Второй — рекультивация территории: это комплекс инженерных и санитарно-гигиенических мероприятий, предусматривающих улучшение, восстановление свойств грунтов на территории в целях исключения физического и химического негативного воздействия на здоровье населения и окружающую природную среду. Рекультивация может проводиться по нескольким направлениям: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, водохозяйственное, рекреационное, строительное, природоохранное и санитарно-гигиеническое.
Выбранное направление определяет использование восстановленных земель. Рекультивационные работы проводятся в два этапа: технический и биологический. Проведение рекультивационных работ нарушенных земель позволяет:
- восстановить земли для дальнейших хозяйственных нужд;
- остановить эрозионные процессы на территории нарушенных земель;
- предотвратить образование несанкционированных свалок:
- ликвидировать угрозу разрушения земель, хозяйственных и промышленных объектов, дорог;
- улучшить состояние окружающей природной среды.
Рекультивируемые полигоны ТБО — дорогостоящие сооружения. В качестве изолирующих материалов предлагается использовать вместо глин и суглинков искусственные изоляционные маты Nabento (концерн AKZO NOBEL), а также панели Bentomat и маты Voltex (СЕТСО). Цены на бентонитовые маты — приблизительно $ 10 за 1 м2. На российском рынке популярны изделия Fimdalin (ONDULIN, Франция), Protefon Тех (INDEX, Италия), Delta (DORKEN, Германия), Blackline (MONARFLEX, Дания) и др. Цена 1 м2 полимерной мембраны с геотекстилем — $ 4-8. Общая стоимость обустройства дренажной и газоотводящей систем, в том числе подготовительных и земляных работ, существенно выше.
Создание сети дорогостоящих полигонов в сельских районах финансово нецелесообразно. Непригоден этот путь и при рекультивационных работах на территориях старых закрытых свалок. Предлагается новый подход к проблеме изолирующих слоев, основанный на применении препаратов, содержащих гуминовые кислоты и их соли. Гуминовые кислоты, являющиеся основой предлагаемого препарата, обладают уникальными физико-химическими, биохимическими, физиологическими свойствами и разнообразными функциями.
Обработка инертных почв и грунтов гуминосодержащими препаратами способствует увеличению содержания в них ценного органического вещества (гумуса), улучшению физико-химических свойств почво-грунтов, повышению плодородия почв, стимуляции роста полезной почвенной микрофлоры, созданию нормальных условий для роста и развития растений. Экспериментальные работы подтверждены исследованиями, проведенными в МГУ, Институте горючих ископаемых, Тимерязевской сельскохозяйственной академии.
Другим свойством препаратов является способность к обезвреживанию органических экотоксикантов. Препараты сорбируют подобные вещества, осуществляют их физико-химическую деструкцию и интенсивную микробиологическую трансформацию (без внесения микроорганизмов и питательных веществ). Так, содержание углеводородов нефти и нефтепродуктов (дизельное топливо, керосин, машинные масла и т.п.) в загрязненной почве снижается с 4,8 до 0,8 % всего за 1,5-2 месяца. Содержание полихлорированных бифенилов, а также пестицидов в загрязненной почве снижается с 98 мг/кг до норм ПДК (0,01 мг на 1 кг почвы) за 50-60 дней. В обработанных грунтах развивается нормальная почвенная микрофлора и образуется гумус.

Физико-химические основы взаимодействия препаратов с тяжелыми металлами и органическими соединениями включают протекание процессов ионного обмена, адсорбции и абсорбции, сокоагуляции и окклюзии, обеспечивающих эффективную санацию (детоксикацию) субстрата.
Получаемые в процессе взаимодействия различных токсикантов и гуминовых веществ соединения устойчивы в широком диапазоне рН, практически не обладают подвижностью и способностью к миграции, труднодоступны для микроорганизмов. Коэффициент фильтрации гуминовых препаратов составляет 10-4 — 10-6 м в сутки, что меньше коэффициента фильтрации тяжелого суглинка. Основным фактором негативного воздействия на лесные природные комплексы является химическое загрязнение почвогрунтов нефтью, нефтепродуктами и НСВ.
К методам биоремедиации следует отнести подходы, направленные на активизацию аборигенной почвенной микрофлоры, утилизирующей нефтяные углеводороды, путем создания благоприятных биологических и физико-химических условий для их жизнедеятельности. В проектируемых экопромышленных системах впоследствии потребуется оценивать результаты работ, в качестве промежуточных и конечных итогов, а также в динамике развития систем. Исходя из этих предпосылок в программе рассматривается вопрос реализации задачи, обеспечивающей такой анализ.
Внедрение методики формирования агрегированных индексов с целью критериальной оценки мероприятий по улучшению экологической обстановки на заданной территории: планируется определить области применения интегральных критериев оценки (агрегированных индексов) при оценке динамики экологической обстановки на заданной территории и разработать методику формирования агрегированных индексов с целью оценки мероприятий по повышению качества жизни, среды обитания и улучшению окружающей среды.
Необходимо обеспечить госслужбы и предприятия методикой формирования агрегированных индексов, выработанной с позиций Общей теории критериальной оценки и Закона устойчивого развития [3], а также иных научных изысканий, в качестве действенного инструмента выявления динамики изменений экологической обстановки на заданной территории и тенденций устойчивого развития в результате проведения мероприятий по уменьшению техногенного и антропогенного воздействия на окружающую среду и население и повышения эффективности управления в сфере охраны окружающей среды. Такие направления развиваются во всем мире, однако каких-либо радикальных решений не предлагается. Разработка решений оказывает огромное влияние на престиж отечественной науки, в том числе политический и экономический престиж страны. 

Литература
1. Булатов Р.И. Концепция Комплексной программы развития экопромышленной системы по восстановлению природных ресурсов заданной территории// Казань, 2011.
2. Булатов Р.И, Ганеев И.Г.//Комплексная программа развития экопромышленной системы по восстановлению природных ресурсов заданной территории// Казань, 2012.
3. Булатов Р.И. России необходимы наукоемкие разработки для управления экопромышленными системами и энергобезопасностью // Промышленная и экологическая безопасность, № 3, 2012.