Дмитрий Макаров рассказал об основных результатах деятельности Института проблем промышленной экологии Севера в 2023 году

Доктор технических наук Дмитрий Макаров отчитался на сессии Ученого совета Кольского научного центра об основных итогах научно-исследовательской и инновационной деятельности возглавляемого им Института проблем промышленной экологии Севера.

Дмитрий Викторович напомнил об основной цели работы института – это фундаментальные исследования и прикладные разработки для создания научных основ экологической оптимизации природопользования в промышленно развитых регионах Арктической зоны Российской Федерации.

Научно-исследовательская работа по госзаданию велись по пяти темам: «Биоразнообразие и мультифункциональность наземных экосистем Евро-Арктического региона», «Научные основы оценки качества арктических водных ресурсов в зонах интенсивного антропогенного воздействия, мониторинг природных объектов в условиях антропогенной нагрузки и изменений климата и разработка технологий для восстановления наземных и водных экосистем в условиях урбанизации и промышленного освоения Арктики», «Процессы трансформации природных и техногенных систем в условиях изменения климата в Арктической зоне Российской Федерации», «Микробиота природных сред Арктической зоны и разработка способов охраны и реабилитации окружающей среды с использованием биотехнологического потенциала микроорганизмов» и «Мониторинг природных объектов в условиях антропогенной нагрузки и изменений климата и разработка технологий для восстановления наземных и водных экосистем в условиях урбанизации и промышленного освоения Арктики».

Среди значимых результатов исследований, проведенных в 2023 году, достойна упоминания впервые проведенная геоэкологическая оценка влияния отходов обогащения лопаритовых руд на окружающую среду. Для снижения негативного воздействия ученые предложили подавлять пыление с помощью полимерных связующих реагентов и останавливать эрозию «хвостов», засеивая их овсяницей красной – металлорезистентным злаком. Созданию противоэрозионных фитоценозов способствует применение вермикулита и сорбентов.

Была разработана и апробирована при исследовании пыления хвостов и проветривания карьеров при взрывных работах аэротермодинамическая модель микроклимата атмосферы.

Сотрудники института изучили содержание элементов питания и вторичных метаболитов в растениях и лишайниках разных природных экосистем Мурманской области и установили, что в условиях высотного градиента «лес-тундра» химический состав живых организмов большей частью обусловлен видоспецифичностью и возрастом ассимилирующих органов, а переход вторичных метаболитов с опадом в почву зависит от позиции ландшафта и видового состава сообществ.

Обобщив многолетние данные по накоплению токсичного элемента ванадия в донных отложениях городских озер Карелии, Мурманской и Архангельской областей, ученые выявили ключевые природные и антропогенные факторы, вызывающие аномалии его накопления, и оценили экологический риск для водоемов на основе расчета индекса геоаккумуляции.

Как показывают наблюдения за озерами Северной Фенноскандии, численность и скорость роста окуня в них возрастает при повышении среднегодовой температуры вод в последние десятилетия. Поскольку холодолюбивые лососевые рыбы могут быть вытеснены теплолюбивыми видами, необходимо разработать стратегию их адаптации и сохранения в условиях продолжающегося потепления.

На десяти особо охраняемых природных территориях Мурманской области впервые были детально обследованы хвойные интродуценты – сибирский кедр, кедровый стланик и сибирская лиственница. Как показала оценка, сибирские гости, завезенные в регион еще в середине XX века, успешно акклиматизировались в наших условиях и сформировали новые возобновляемые растительные сообщества.

Для самой северной континентальной территории европейской части России – полуострова Рыбачий – впервые удалось определить структуру микробного сообщества и ферментативную активность подверженных антропогенному влиянию и ненарушенных тундровых почв. Несмотря на низкое содержание органики, малую численность микроорганизмов, мощный набор ферментов, обусловленный высоким адаптивным потенциалом микробных сообществ, позволяет почвам выполнять экологические функции даже в условиях антропогенных нарушений.

Вместе с учеными Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья сотрудники Института экологии синтезировали на основе диоксида титана, модифицированного катионными примесями вольфрама, материалы, которые при облучении видимым светом подавляют активность грамотрицательных и грамположительных бактерий.

Исследования в институте проходили и на внебюджетной основе. Российский научный фонд поддержал грантами два проекта: эколого-геохимическую оценку загрязнения окружающей среды отходами обогащения редкометалльных руд и изучение роли гумусового вещества донных отложений озер для самоочищения лимносистем и их адаптации к глобальному потеплению и воздействию человеческой деятельности.

Грант Министерства образования и науки Мурманской области получила работа по комплексной оценке природно-рекреационного потенциала Ловозерского района в условиях активного туризма и развития горной промышленности. В рамках проекта были предложены варианты границ проектируемого природного парка и его зонирования. Парк позволит сочетать развитие устойчивого туризма, сохранение исконной среды обитания саамов и их традиционного природопользования, сохранение природных комплексов с возможностью развития Ловозерского ГОКа.

Институт экологии вошел в состав консорциума «РИТМ углерода», занимающегося созданием единой национальной системы мониторинга климатически активных веществ. Совместно с ЦЭПЛ РАН в 2023 году было заложено десять площадок в старовозрастных лесах Мурманской области, для оценки продуктивности древостоя, запасов углерода в почвах и растениях, определения биомассы и разнообразия ключевых групп почвенной макро- и микроорганизмов.

С каждым годом растет число хоздоговоров, заключенных институтом. В 2023 году их было 39. В частности, совместно с Полярно-альпийским ботаническим садом-институтом были проведены экологическая часть этнологической экспертизы перед началом разработки Колмозерского месторождения редких металлов и разработка программы по сохранению биоразнообразия на территории Расвумчоррского рудника. Продолжается сотрудничество с компанией «Северсталь»: экологи расширяют фитоочистные системы для очистки сточных вод на отстойниках хвостохранилища. Для Кольской горно-металлургической компании испытывается новая технология электрокоагуляции при очистке сточных вод.

В зоне воздействия крупнейших в регионе промышленных предприятий действуют сеть постоянных мониторинговых станций «Кольский полуостров» и стационар комплексного экологического мониторинга на озере Имандра, благодаря которым ученые получают уникальные знания о динамике состояния окружающей среды и могут на их основе оценивать и прогнозировать состояние экосистем.

Сотрудники института получили патент на способ переработки медно-никелевого сырья и три свидетельства о государственной регистрации баз данных. План по научным публикациям в 2023 году не просто выполнен, а перевыполнен вдвое.

Учеными опубликованы первый том двухтомника «Экологическое состояние озера Имандра», монография «Озера города Мурманска: гидрологические, гидрохимические и гидробиологические особенности» и продолжение популярно-методической серии, занявшей второе место в конкурсе монографий и научных трудов, направленных на социально-экономическое и инновационное развитие Мурманской области: брошюры «Пора оздоравливать Арктику» и «Пора восстанавливать Арктику». Вышло второе, дополненное и исправленное издание популярного коллективного труда «Хибины: природа и человек».

В аспирантуре ИППЭС КНЦ РАН учится 12 человек, двое готовятся к выпуску. В 2023 году институт организовал международное совещание по изучению макромицетов, которое завершилось первым грибным фестивалем, собравшим около 600 человек. С успехом прошли конференция диатомологов, полевая лимнологическая школа-практика.

За научные достижения и активную популяризацию науки (а сотрудники института регулярно выступают на всех площадках города и области, а также проводят онлайн-лекции) ученые были отмечены почетными грамотами и благодарностями как муниципального, так и регионального уровней, медалями и почетными званиями.