Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Учёные ФИЦКИА УрО РАН исследуют процессы таяния ледников в Киргизии

Завершились совместные экспедиционные работы Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лавёрова Уральского отделения Российской академии наук (ФИЦКИА УрО РАН, Архангельск) и Института водных проблем и гидроэнергетики Национальной академии наук Кыргызской Республики (НАН КР).
Экспедиция проводилась в пределах долины реки Ала-Арча, протекающей на северном склоне Кыргызского хребта. В состав международной исследовательской группы вошли трое сотрудников лаборатории экологической радиологии ФИЦКИА УрО РАН и пять сотрудников лаборатории опасных экзогенных гидрогеологических процессов Института водных проблем и гидроэнергетики НАН КР. Учёные провели отбор проб воды, которые будут изучены в лабораторных условиях в центре имени академика Лавёрова и ресурсном центре «Рентгенодифракционные методы исследования» Санкт-Петербургского государственного университета.

Используемые изотопно-геохимические методы позволят понять условия формирования речного стока и провести оценку составляющих водного баланса, который обусловлен вкладом подземных вод, таянием открытых ледников, горной мерзлоты, забронированных ледников. Эти процессы связаны с климатическими изменениями и антропогенным воздействием.

– Каждый источник воды имеет определённые изотопные метки – вариации изотопов дейтерия и кислорода-18, соотношение изотопов урана, показывающие, в каких условиях формировалась вода, какой был источник этой воды, – объясняет заведующий лабораторией экологической радиологии Евгений Яковлев. – Источником может быть как тающий открытый ледник, лежащий на поверхности, так и скрытый (забронированный), погребённый под моренами – скоплениями горных пород. Мы проясним составляющие водного баланса реки – увидим, в какое время года какой из источников вносит наибольший вклад в водность реки. Проанализировав пробы, мы сможем понять, как изменение климата влияет на водность рек. Потенциал скрытых, забронированных ледников пока ещё неизвестен, поскольку традиционными методами очень сложно достоверно оценить объём скрытого под моренами льда. Поэтому исследования на базе изотопных трассеров крайне важны и для оценки ресурсного потенциала водно-ледовых объектов и разработки методики прогноза стока в годовом разрезе.

Ледники – основной ресурс для питания горных рек в этом регионе Центральной Азии. По словам Евгения Яковлева, ледники Северного Тянь-Шаня явно деградируют – лёд формируется гораздо медленней, чем происходит таяние, наблюдается отрицательный баланс массы ледников. Со временем ледники могут растаять и водность рек сильно уменьшится. Горные реки играют чрезвычайно важную роль для хозяйственной деятельности в Киргизии – это основной ресурс для гидроэнергетики, водоснабжения, ирригации и т.д.

Вместе с тем не исключено, что забронированные древние ледники станут основным источником питания горных рек. Этот компенсационный потенциал и будут оценивать учёные. От правильной оценки ресурса забронированных ледников, например, будут зависеть дальнейшая оценка водности рек, прогноз ситуации в гидроэнергетике и сельском хозяйстве Киргизии.

Минувшим летом сотрудники лаборатории экологической радиологии ФИЦКИА УрО РАН приняли участие в круглом столе, посвящённом эволюции оледенения внутреннего Тянь-Шаня, где обсудили перспективы совместных научных исследований с Институтом водных проблем и гидроэнергетики НАН КР. Итогом стало заключение Соглашения о научно-техническом сотрудничестве. Уже в сентябре состоялись первые совместные экспедиционные работы.

Источник – «Научная Россия»

Нехватка пресной воды: бытовая проблема превращается в политическую

В турецком Стамбуле запасов воды осталось на 2 месяца. Мэр города призвал жителей экономить воду. Проблема пресной воды остро стоит во всем мире. Глобалисты утверждают: человеческая цивилизация движется в сторону пресноводного кризиса, который может спровоцировать Третью мировую войну.
Уровень воды в водохранилищах, снабжающих Стамбул, упал до рекордно низкого уровня. Из-за сильной засухи воды в городе осталось на 8 недель, не больше. Если засуха продолжится, ситуация станет критической. Что же происходит в турецкой столице?
От жесткой экономии до войн: что происходит из-за нехватки пресной воды
«Стамбул — большой город, перенаселенный, источник питьевой воды там — грунтовые воды, то есть воду берут из-под земли. По сообщениям сейсмологов, сейчас в Стамбуле ожидают землетрясение, возможно, произошло подземное смещение, вода могла уйти из-за этого. К тому же из-за аномальной жары потребляют очень много воды», — рассказал «НИ» старший научный сотрудник Международного научно-исследовательского института устойчивого развития, кандидат экономических наук, магистр экологии устойчивого развития Александр Долгушин.

Прогнозы метеорологов в Турции пугают. Накануне там был зафиксирован новый температурный рекорд. Впервые в истории страны столбики термометров поднялись до 49,5 градуса выше нуля. В Стамбуле и Измире она достигла 44 градусов. По информации городского Управления водных ресурсов и канализации Стамбула, на сегодня уровень заполненности хранилищ составил 33,37%. Для сравнения, в августе 2022 года этот показатель достигал 62%. Турецкие власти добавили, что к настоящему моменту половина из 10 крупных водохранилищ практически обмелели. Наибольший объем запасов воды — примерно 80% — приходится всего на три водохранилища: Теркос, Омерли и Дарлык.

Пресная вода добавила хлопот и жителям Европы. Вот уже несколько месяцев страны ЕС стараются, как могут, экономить ее, исполняя решения правительств. Например, Литва ввела норматив — не более 10 кубических метров на человека в сутки. В столице Польши Варшаве приостановили паромное сообщение. Хотя официально о дефиците воды не говорится, к ее экономии призывают постоянно. Уровень Вислы опустился почти до рекордно низкого значения. В Варшаве запущена акция «Уважай воду». В связи с аномальной жарой в Испании тоже призывают к экономии воды. Аномальная жара в последние дни загоняет европейцев в фонтаны.

Вопрос пресной воды превратился в политический вопрос. По мнению политологов, Третья мировая война будет за пресную воду.
«Из-за воды уже разворачиваются военные события. Арабо-израильский конфликт во многом связан с водой. Все началось, когда Сирия начала строить плотину, чтобы прекратить сток реки Иордан в Израиль. Сразу начались бомбардировки. Египет заявил, что если на Ниле в верховьях кто-то начнет строительство — последуют бомбардировки. Следующие войны начнутся из-за доступа к питьевой воде», — заявил «НИ» ученый -гидролог, член-корреспондент РАН Виктор Данилов — Данильян.
Если углубиться в историю, не трудно заметить, что все цивилизации развивались вокруг крупных рек. Когда река вымирала — уходили целые империи.
«Когда реки высыхали и менялся климат, переставало развиваться народное хозяйство. И цивилизация, которая развивалась вокруг этой местности, вымирала. Так было, например, в Древнем Египте и Вавилоне. В Лондоне из-за плохой очистки воды в 19 веке были эпидемии холеры. В Европе сейчас неспокойно, потому что сильно подорожала вода, в Германии дошло до того, что некоторые моются раз в неделю», — рассказывает кандидат экономических наук, старший научный сотрудник Научно-исследовательского международного научно-исследовательского института устойчивого развития Александр Долгушин.

Критическое обмеление рек — проблема России

По мнению ученых, сейчас наступил цикл потепления, который происходит раз в 800 лет, и он неизбежно отразится на жизни многих стран.
«Причина нехватки воды в том, что климат теплеет. Раз в 800 лет происходит потепление, которое приводит к большим изменениям. В 13 веке потепление привело к опустыниванию Среднеазиатских земель и переселению народов. До этого, в 4-5 веках нашей эры потепление привело к падению Римской империи из-за нашествия гуннов, готов, славян и других народов, которые смещались со своих мест. Похожий период мы переживаем и сейчас», — считает председатель экспертного совета партии «Зеленая альтернатива, магистр экологии Александр Долгушин.

Население Земли растёт настолько же стремительно, насколько быстро высыхает основной источник жизни — реки и озёра. Наша страна ставит здесь свои антирекорды.

В последние годы в России — критическое обмеление рек. Самые крупные водные артерии так стремительно испаряются, что появляются места, где их можно буквально перейти пешком от берега до берега. Главная причина этой катастрофы — человек, который загрязняет источники пресной воды и не предпринимает мер для исправления ситуации. Проблема обмеления коснулась практически всех крупных российских рек: Оби, Енисея, Урала, Дона, Волги, Лены. Вот, как выглядит Волга в районе Казани.

В прошлом году одна из самых длинных рек мира Енисей потеряла практически половину от естественного уровня воды. Последний раз такое происходило в 30-х годах прошлого века. Похожая история произошла и со второй по протяжённости российской рекой Обью. В местах, где раньше ходили пароходы, люди стали ходить пешком и делать селфи на память. Властям пришлось прекращать грузоперевозки и запускать дополнительные автобусные маршруты вместо речных перевозок. Обмеление отразилось даже на сроках летнего отключения холодной и горячей воды в Красноярске — их сместили из-за повысившейся нагрузки на ТЭЦ. Высыхание коснулось и третей по протяжённости реки в Восточной Европе — Урала. Воды в ней осталось так мало, что стало невозможно ликвидировать последствия аварий в местах добычи нефти и газа в Каспийском море.

В прошлом году ученые Ростовской области объявили о неминуемой экологической катастрофе — мелеет река Дон, одна из главных артерий не только в этом регионе, но и во всем Южном Федеральном округе. С этой рекой ситуация, пожалуй, самая драматичная из всех остальных водных артерий России. Вот, как выглядит эта река в районе Ростова-на-Дону.
В России наибольшие проблемы с водой возникают на юге, ближе к степным зонам, например, в Оренбургской области, Калмыкии. Аральское море высыхает, а Каспийское высыхаем с пугающей скоростью. Каспий станет мельче на 20 метров за столетие, в итоге это море уменьшится по площади на треть. Проблема и в том, что в Каспий впадает Волга, самая загрязненная река России. Волга — это шлюзы, это промышленные предприятия. «Вообще, основная причина загрязнения и обмеления рек — это отвод воды на сельскохозяйственные нужды», — считают эксперты.

Решить проблему может только качественная очистка рек.
«В первую очередь необходимо строить очистные сооружения, затем проводить очистку русел рек, углубление дна, — считает кандидат экономических наук, председатель экспертного совета „Зеленой альтернативы“ Александр Долгушин. — На очистку уйдут десятки, сотни миллиардов. Окупаться все это будет, к сожалению, возросшими тарифами на ЖКХ. И в будущем может случиться так, что пить чистую воду будут только очень богатые люди. Чистая вода сама по себе будет считаться богатством».

Источник – Новые Известия

Шахтные воды помогут решить проблему с водоснабжением ДНР

Города и поселки ДНР продолжают сталкиваться с нехваткой питьевой воды. Она по-прежнему подается один раз в два дня, хотя и на более длительный срок. Однако не везде хватает напора поднять воду выше 1-2 этажа высотных домов. Часть домов и вообще без воды.
Госкомпания «Вода Донбасса» и Минстрой ДНР не устают напоминать, что питьевой водой приусадебные участки поливать нельзя. Но люди все равно поливают.
Ближе к холодам эта проблема сойдет на нет, но добавится новая: обеспечить водой котельные и заполнить систему отопления.
И это на фоне бесконечных порывов труб (их меняют, но это вопрос не одного месяца и даже года), сети изношены на 85% и выходит из строя устаревшее оборудование и т.д.
— Задача властей — обеспечить города и районы водой ежедневно. По часам мы также постепенно увеличиваем подачу воды. Если это было два часа раз в три дня, то сейчас через день и на протяжении 4-5 часов. В отдельные районы появляется возможность подавать в большем количестве часов, — заявил врио главы ДНР Денис Пушилин.
Одним из выходов из ситуации все больше становится использование подземных вод. Благодаря скважинам, десятки поселков, малых городов и котельные в отдельных районах получили необходимую воду. И это только начало: специалисты Южного регионального центра государственного мониторинга состояния недр уже приступили к исследованию подземных источников в ДНР. Также активно привлекаются местные специалисты.
В Республике находится14 государственных шахт, 60 частных, а также 133 малых угледобывающих предприятия — артели. Далеко не все они работают, но любая шахта (кроме малых) — это источник пресной воды.
— Вода появляется в шахте из нескольких источник, — рассказал «Комсомолке» инженер одного из угольных предприятий Донецка Сергей Вороненко. — Свой вклад вносят подземные воды, дожди, а также затекающие поверхностные воды.
Так просто потребителю эту воду не подать.
— Вода шахт и карьеров, а в особенности угольных, сильно загрязнена. Там есть механические и химические примеси. Их нужно убрать, прежде чем воду можно будет использовать в быту. Это возможно, но отнюдь не дешево, — отметил Сергей Вороненко.
Тем не менее, нужно помнить, что даже из недействующей шахты воду нужно откачивать.
— Если этого не делать, будут подтопления подвалов, проседание грунта с возможными разрушениями зданий и прочие неприятности. Просто так забросить шахту нельзя, — говорит Вороненко.
Он также обращает внимание, что с завидной регулярности рождаются проекты, как остановить насосы бездействующих шахт (из соображений экономии), при этом избежав опасных последствий.
— По моему мнению, шутить с природой нельзя. Раз шахта построена, за ней надо присматривать, откачивать воду и т.д. А вот если эту воду на благо населения будут использовать, я буду только за, — рассказал Сергей Вороненко.
Ученые ДНР разработали пилотный проект по снабжению города Снежное водой из шахты «Миусская» (другое название — шахта № 27).
Необходимо построить очистной комплекса и проект по нему закончен. Он не дешевый – работы обойдутся примерно 3.5 миллиарда рублей – но, если будет финансирование, шахтная вода позволит закрыть 90% Снежного.
Воду подвергнут многоступенчатой очистке. Ее будут отстаивать в специальных сооружениях, а потом очищать химическими методами и снова отстаивать. Данные технологии с успехом применяют в других регионах России.
В штате нового предприятия получат работу 50 человек.
— Любая остановленная шахта, с момента ликвидации которой прошло пять лет, может использоваться для организации водозабора, — заявил на брифинге ученый института «Донгипрошахт» Антон Синявский.

Источник – DONETSK.KP.RU

Умные полимерные мембраны очистят воду, преобразуя световую и механическую энергии

Химики разработали волоконные гибридные полимерные мембраны, ускоряющие химические превращения под действием световой и механической энергии. Авторы доказали эффективность полученных катализаторов в реакции разложения метиленового синего — красителя, который широко используется в химии и медицине. Разработка может лечь в основу дешевых, биосовместимых и экологически чистых катализаторов для очистки сточных вод от продуктов химического синтеза и других загрязнителей. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Polymers.

При работе химических производств и промышленных предприятий в воду часто попадают загрязняющие органические вещества, например красители, антибиотики и пестициды, которые могут быть опасны для окружающей среды и человека. Для очистки сточных вод от подобных загрязнителей можно использовать фотокатализаторы. Это вещества или материалы, ускоряющие химические реакции под действием света. Когда фотокатализатор облучают светом необходимой длины волны, в нем генерируются свободные носители зарядов (электроны и дырки), которые, участвуя в поверхностных окислительно-восстановительных реакциях, приводят к разложению загрязнителей, содержащихся в воде. Однако на практике применение фотокатализа пока ограничено, в частности из-за того, что наночастицы фотокатализатора, попадая в воду, сами могут стать загрязнителями.

В этой связи в качестве основы-носителя для наночастиц фотокатализаторов очень удобны полимерные мембраны на основе поливинилиденфторида (ПВДФ), поскольку их можно легко извлекать из раствора и использовать повторно, они прочные, нетоксичные, биосовместимые, устойчивые к высоким и низким температурам, а также химикатам. Однако, учитывая инертность этого полимера — то есть его низкую каталитическую активность, — ученые синтезируют на его основе гибридные материалы, включая в них более «активные» наполнители.

Ученые из Дагестанского государственного университета (Махачкала), Института физики Дагестанского федерального исследовательского центра РАН (Махачкала) с коллегами из Чехии решили вовсе не добавлять фотокаталитически активные наночастицы в состав полимера и синтезировали гибридный фотокатализатор на основе поливинилиденфторида (ПВДФ) и гидратированной соли нитрата кальция. Чтобы сформировать мембрану из раствора этих веществ, авторы использовали метод электропрядения: смесь компонентов с помощью сверхтонкого дозатора под электрическим напряжением распыляли так, чтобы струи сформировали сеть из полимерных волокон.

Исследователи проанализировали структуру полученного материала и определили, что между волокнами мембраны и молекулами гидратированной соли образовалась плотная сеть водородных связей, которая не характерна для чистого полимера. Кроме, того модификация привела к тому, что полимер стал чувствительным к свету: при его действии в материале формировались свободные носители зарядов, необходимые для участия в окислительно-восстановительных реакциях. Водородные связи в такой структуре интересны тем, что они действуют как транспортные мостики для эффективной миграции свободных носителей к поверхностным активным центрам, где они могут участвовать в химических превращениях, тем самым обеспечивая высокую фотокаталитическую активность.

Чтобы проверить эффективность полученного материала, авторы использовали его для ускорения реакции разложения метиленового синего — органического красителя, широко используемого в микробиологии для окрашивания клеток бактерий, а также в медицине в качестве антисептика. Авторы провели реакцию в условиях видимого света и при действии ультрафиолета. Действие обоих источников излучения активировало фотокатализатор. При использовании модифицированной полимерной мембраны за час при видимом свете разложилось 44% красителя, а в случае ультрафиолета — 89%, тогда как для чистого немодифицированного полимера никакой активности не наблюдалось.

«Наша работа открывает перспективы для разработки недорогих и экологически чистых умных гибридных полимерных катализаторов, которые можно использовать для очистки сточных вод. Одним из преимуществ нашего материала является то, что он дает возможность управлять активностью катализатора и скоростью реакции: предложенный нами полимер может быть активирован с помощью внешнего механического воздействия, например, давления раствора или ультразвука. В дальнейшем мы планируем провести дополнительные исследования, чтобы подтвердить, что активность полимера повышается именно благодаря настройке его структуры водородными связями», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Фарид Оруджев, кандидат химических наук, заведующий лабораторией Smart Materials Дагестанского государственного университета.

Источник – «Научная Россия»

В первую экспедицию после модернизации вышло судно «Академик Николай Страхов»

Минобрнауки заявило, что после модернизации в первую научно-исследовательскую экспедицию вышло судно «Академик Николай Страхов». Для судна это 55-я экспедиция.
В рамках модернизации на судне было установлено новое оборудование для геологических работ.
Отмечается, что цель экспедиции — изучить тектонические, магматические и гидротермально-метаморфические явления. Конечной точкой станет Мурманск, а продолжительность рейса составит 45 судо-суток.
«Рассчитываю, что «Академик Николай Страхов» позволит расширить наши знания о Мировом океане, а молодым людям даст возможность совершить свои первые открытия», — добавил заместитель министра науки и высшего образования России Денис Секиринский.
Источник – RT на русском

Роснедра планируют расширять сотрудничество с Африкой в вопросах геологоразведки

Россия и Африка продолжают укреплять отношения. Так, планы по расширению сотрудничества в сфере геологоразведки и добычи полезных ископаемых были объявлены руководителем Роснедр, Евгением Петровым, в интервью агентству ТАСС.

Он напомнил, что российские и советские геологи в прошлом уже сделали значительный вклад в изучение и открытие месторождений на территории Африки. Он привел примеры обнаружения:
бокситов в Гвинее;
золоторудных залежей в Мали;
алмазов в Анголе;
кобальта в Марокко;
редких металлов в Мозамбике.

Руководитель Роснедр также подчеркнул, что на сегодняшний день уже существует несколько значимых примеров участия российских компаний в горнодобывающей отрасли Африки. Среди них, как известно журналистам pronedra.ru, деятельность «Алросы» по добыче алмазов в Анголе, добыча бокситов «Русалом» в Гвинее, добыча марганца в ЮАР группой «Ренова», добыча золота в Гвинее компанией Nordgold, а также геологоразведка урана в Намибии компанией Росатом. Петров подчеркнул, что планируется дальнейшее расширение сотрудничества в этой сфере, в том числе через межправительственные комиссии.

По словам чиновника, геологическое изучение территории Африки до сих пор остается недостаточно развитым, и есть значительный потенциал для обнаружения новых запасов полезных ископаемых. Однако для осуществления этого потенциала требуются высокотехнологичные методы, современные технологии и значительные инвестиции.

Глава Роснедр также подчеркнул, что Россия готова предложить африканским странам свои собственные технологии в области геологии. Он упомянул такие направления, как цифровое геологическое картирование, дистанционные исследования, комплексные аэросъемки, создание информационных баз геологической информации, а также технологии переработки и обогащения дефицитных видов минерального сырья и беспилотные геофизические технологии.
Источник – Пронедра

Немецкие исследователи предложили новый способ очистки воды

Группа ученых при поддержке Немецкого исследовательского фонда, федерального экологического фонда Германии и Университета Эрлангена-Нюрнберга разработала специальные наночастицы оксида железа. Ученые назвали их «умной ржавчиной». Такие частицы могут притягивать многие вещества, в том числе масло, нано- и микропластики, а также гербицид глифосат, поэтому их можно использовать для очистки воды. Поскольку наночастицы обладают магнитными свойствами, их можно легко удалить из воды с помощью магнита вместе с загрязняющими веществами, сообщает информационный портал CleanTechnica.

«Наша «умная ржавчина» дешева, нетоксична и пригодна для повторного использования. Мы продемонстрировали ее использование для всех видов загрязняющих веществ, показав потенциал этого метода для значительного улучшения очистки воды», – рассказал руководитель исследования Маркус Халик. Чтобы сделать частицы «умными», команда разработала метод прикрепления молекул фосфоновой кислоты к сферам нанометрового размера. «После того, как мы добавим слой молекул к ядрам оксида железа, они будут выглядеть как волоски, торчащие из поверхности этих частиц», – пояснил Халик, добавив, что затем можно настраивать свойства поверхностей наночастиц, чтобы они адсорбировали различные типы загрязняющих веществ.

До сих пор команда нацеливалась на загрязняющие вещества, присутствующие в воде в основном в больших количествах. Так, ранние версии «умной ржавчины» улавливали сырую нефть из воды, собранной в Средиземном море. Последние эксперименты показали, что наночастицы возможно модифицировать и для очистки воды от веществ, находящихся в ней в небольших концентрациях.

Ученые сообщают, что теперь они настроили частицы так, чтобы улавливать гормоны эстрогена, которые потенциально опасны для водных организмов. Когда некоторые из гормонов нашего организма выводятся из организма, они смываются в сточные воды и в конечном итоге попадают в водные пути. Природные и синтетические эстрогены являются одной из таких групп гормонов, и основными источниками этих загрязняющих веществ являются отходы жизнедеятельности человека и домашнего скота, пояснил другой автор исследования, Лукас Мюллер. По его словам, количество эстрогенов в окружающей среде очень низкое, поэтому их трудно удалить. Тем не менее, даже такие уровни влияют на метаболизм и размножение некоторых растений и животных.

Источник – ecoportal.su