Ученые Сибирского отделения РАН в формате круглого стола обсудили отечественные программно-аппаратные платформы для обеспечения экологически устойчивого развития умных городов в рамках IX Международного форума технологического развития «Технопром». На заседании подняли вопросы мониторинга и контроля загрязнения воздуха, а также возможные варианты решения экологических проблем.
Директор Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН доктор физико-математических наук Михаил Александрович Марченко, выступая в качестве модератора, определил зависимость демографической проблемы страны. «Если посмотреть на статистику смертности, то самые высокие показатели отмечаются в тех регионах, в которых повышенная загрязненность воздуха, вызывающая различные заболевания. Недостаточно просто сказать, что воздух грязный, необходимо проводить качественные оценки: насколько он грязный, что в нем содержится, чем мы дышим. С помощью этих данных можно разрабатывать комплексные системы прогнозирования, чтобы получать оценки экологических рисков, а далее передавать эту информацию принимающим решения лицам. Сложность природоохранных вопросов в том, что нередко источниками загрязнения являются промышленные градообразующие предприятия, которые влияют на экономику всей страны», — сказал Михаил Марченко.
Михаил Марченко
Общую схему управления состоянием экологических объектов продемонстрировал директор Института биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» академик Андрей Георгиевич Дегерменджи. Целью природоохранных проектов является создание на основе цепочки «мониторинг — математические модели — технологии» новых инструментов, которые позволят эффективнее оценивать загрязнение воздуха и водоемов. «К объекту применяется несколько способов контроля: мониторинг экологического состояния, сбор базы данных, различные эксперименты. Сценарий управления состоянием реализуется через изменение объекта, затем уже фиксируется новая экосистема. Таким способом в одном из водоемов Красноярского края добились уменьшения цветения. Блокировка потоков фосфора со дна с помощью удаления ила оказалась самым эффективным методом для этого водохранилища. Необходимо в каждом отдельном случае выбирать определенный сценарий действий», — рассказал академик.
Андрей Дегерменджи
Заместитель директора ИВМиМГ СО РАН по научной работе доктор физико-математических наук Алексей Владимирович Пененко говорил об алгоритмах для оценки прогнозирования качества воздуха в городах. «Мы можем задать первичные источники загрязнения, смоделировать возникновение вторичных и, имея поля распределения концентрации, понять, как они действуют на население, экономику и так далее. Это прямой подход, но есть и сопряженный, когда мы задаем не источники, а рецепторы, которые нас интересуют, и с помощью математических моделей есть возможность оценить воздействие на определенный рецептор со стороны всех остальных источников. Используя два этих подхода к моделированию, мы и разрабатываем наши алгоритмы», — отметил исследователь.
О развитии «Системы мониторинга воздуха Красноярска» рассказал ведущий научный сотрудник отдела технологий и мониторинга природной среды Института вычислительного моделирования ФИЦ КНЦ СО РАН доктор биологических наук Валерий Владимирович Заворуев: «Первая система мониторинга в Красноярске была создана еще в советское время. В 2009 году появилась краевая система мониторинга, оснащенная автоматическими постами наблюдения, с которых информация поступает в режиме онлайн. В 2018 году в ФИЦ “Красноярский научный центр СО РАН” была создана система научного мониторинга, основная ее особенность в том, что на островах в русле Енисея разместили посты наблюдения для слежения над незамерзающей рекой. В 2021 году появилась система, включающая 64 поста».
Директор Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН доктор химических наук Андрей Александрович Онищук выступил с докладом о программно-аппаратном комплексе по мониторингу аэрозольного состава атмосферы городов. «В нашем институте запущено серийное производство различных аэрозольных приборов: это и генераторы, и аэрозольные спектрометры, ингаляционные камеры. Разработанный нашим институтом диффузионный аэрозольный спектрометр позволяет измерять спектр частиц нанометрового диапазона. Другой прибор — оптический аэрозольный спектрометр, он позволяет измерять более высокие массовые концентрации. Такие устройства, по нашему мнению, могут быть полезны в мониторинге аэрозольной составляющей в городах», — рассказал ученый.
Андрей Онищук
«Умный город» — проект Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства России. По заявлениям Минстроя, он направлен на формирование эффективной системы управления городским хозяйством, создание безопасных и комфортных условий для жизни. Директор Центра по взаимодействию с органами власти и индустриальными партнерами Новосибирского государственного университета кандидат физико-математических наук Александр Николаевич Люлько обозначил проблемы подобных вариантов развития городской инфраструктуры. «Умные города развиваются в двух направления: строительство умного города в чистом поле с нуля, другой вариант — внедрение технологий в уже существующую городскую среду. Затраты на осуществление первого способа постройки колоссальные, но результат не оправдывает ожиданий — такие города не заселены даже наполовину. Как показывает опыт, люди не хотят жить полностью в окружении цифровых технологий и небоскребов вдали от природы», — отметил Александр Люлько.
Руководитель Центра трансфера технологий Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН доктор экономических наук Людмила Николаевна Перепечко представила комплексную научно-техническую программу обращения с коммунальными промышленными отходами. «Открытым остается вопрос о количестве произведенных предприятиями отходов. Не все полигоны оборудованы такими системами контроля, также как и не все экологически вредные производства. Программа содержит восемнадцать проектов по пяти направлениям, направленных на решение этих вопросов. Участниками нашей программы являются университеты, институты, индустриальные партнеры и госкорпорации, которые заинтересованы в умной системе управления переработкой и утилизацией отходов», — рассказала Л. Н. Перепечко.
«Наука в Сибири»
Фото Юлии Поздняковой
