Эдуард Байков - Эколого-экономический потенциал Башкортостана Страница 5

Минэкономразвития и Минфин после вступления в силу соглашения должны будут заключить договоры, предусмотренные этим документом. Итак, у нас неожиданно появляются средства на те разработки, которые в научном плане уже подготовлены.

Например, как пишет Ю. Г. Симаков, «из растений удобнее всего будет взять одноклеточные водоросли – хлореллу и сценедесмус, а также известную всем ряску, покрывающую летом иногда всю поверхность маленьких водоемов. В качестве «живых приборов» используют планктонных ракообразных (чаще всего дафний), которыми буквально кишат все наши пруды, а из крупных донных животных, питающихся растительной пищей, – моллюсков прудовиков. И, наконец, рыб на различных стадиях развития. Лучше брать промысловых, ведь именно их нужно защищать от вредных веществ. Очень чувствительна к токсикантам форель.

Довольно простой прием, с помощью которого исследуют токсичность воды, – «рыбная проба». Наиболее чувствительных к вредным веществам рыб – окуней, ершей, форелей, щук, налимов и судаков – помещают в сетчатом садке непосредственно в реке и ведут за ними наблюдение. Беспокойное поведение рыб – уже сигнал. Ну а если рыба начала терять ориентировку в пространстве, переворачиваться и даже гибнуть, это уже катастрофическое положение.

Ученые и конструкторы пошли в этом вопросе дальше, применяя приборы, регистрирующие поведение рыб и их физиологические показатели. Некоторые из этих биотестирующих установок получились весьма оригинальными. Примером может служить длинный лоток, поставленный на выходе очищенных сточных вод, с помещенными в него форелями. Форель обычно держится против течения у притока, то есть там, где исследуемая вода втекает в лоток. Как только нарушается технологический процесс на линии или в очистных сооружениях и в воде появляется примесь вредных веществ, рыбы уходят в противоположный конец лотка, где находятся фотоэлементы, соединенные с системой сигнализации. Своим телом скопившиеся рыбы перекрывают лучи света, и вслед за этим следует сигнал тревоги.

Так как радужная форель обладает чрезвычайно острым «нюхом», ученые Башкортостана решили создать что-то наподобие рыбы-ищейки. В обонятельные области мозга радужной форели вживили электроды и соединили их с миниатюрным передатчиком, прикрепленным к голове рыбы. Сигналы, передаваемые от рыбы, регистрировались приемником, расположенным на берегу. Правда, для их расшифровки понадобилась ЭВМ. Зато форель точно сообщала о присутствии в воде вредных примесей, об их концентрации и о месте, где произведен анализ. Симбиоз сверхчувствительных живых датчиков и электронных анализаторов, возможно, и есть основа приборостроения будущего.

Часто приходится не просто исследовать загрязнение отдельных проб, а постоянно следить за состоянием воды в водоеме. Какие же живые системы могут вести этот неусыпный контроль, называемый мониторингом?

Такие существа нашлись. Ими оказались двустворчатые моллюски. Эти организмы и будут основной деталью в устройстве, которое мы сейчас рассмотрим. Одну створку перловицы можно зафиксировать, при этом перловица будет мало страдать, ведь протекающая мимо вода приносит ей кислород и пищу. Ко второй, свободной створке можно приделать рычаг или штангу, и тогда силой своих мышц перловица будет включать и выключать сигнализирующую систему. Остается только сказать, что моллюск предпочитает чистую воду, и, как только в протекающей мимо воде появится вредное загрязнение, тут же смыкает свои створки.

Живые индикаторы весьма разнообразны. Кто не видел лишайников, зеленой бородой свисающих с дремучих деревьев? Но все меньше и меньше становится их в лесах республики. Это признак загрязнения воздуха. Исчезают в лесах Башкортостана и муравейники. Причина не только в том, что все большее число людей посещает лес, но и в загрязнении окружающей среды.

Со шляпочными грибами происходит похожая история. Такие ценные грибы, как белые, подосиновики и подберезовики, тоже являются индикаторами загрязнения окружающей среды. Они не выдерживают загрязнения, потому и урожайность их снизилась за последние годы советской власти на 50,5 процента, а сейчас и вполовину не восстановилась.

В систему организмов-индикаторов включают также и мокриц, и дождевых червей, и даже почвенных простейших. Можно с успехом использовать в качестве живых индикаторов мелких грызунов. Для этой цели подходят полевки, лесные мыши.

Загрязнения на суше определяют не только по отдельным видам, но и по целым сообществам. Только в этом случае «живым прибором» служит уже не отдельное растение или даже их группа, а отражающая свет экосистема в целом, например, тундра, лес, пастбище.

Несколько по-иному обстоит дело с пресноводными биоценозами. Почти во всех таких водоемах встречаются виды, способные жить при определенном загрязнении. Это позволило создать шкалу сапробности, то есть степени загрязненности отдельных водоемов, в которых способны жить определенные организмы. Все загрязнение вод по шкале сапробности подразделяется на несколько зон.

За счет работы бактерий и всего населения водоема органическое вещество в воде минерализуется. Эта зона наиболее знакома человеку, ведь различного рода пруды, водохранилища, используемые не для питьевых целей, имеют такую загрязненность. В этой воде незначительное количество сероводорода, зато вода насыщена кислородом. Видовое разнообразие организмов-индикаторов в этой зоне выше, чем в других зонах. Из водорослей чаще всего встречаются диатомовые и зеленые. Например, известная всем хлорелла или нитчатые водоросли, образующие тину. В этих водах уже встречаются цветковые растения, а также ракообразные и рыбы.

Последняя зона – зона самой чистой воды. Бактерий здесь мало, видов животных и растений много, но число особей каждого вида невелико. Рыбы, обитающие здесь, обычно холоднолюбивые, предпочитают высокое содержание кислорода в воде. Это радужная и ручьевая форели, красноперки, сиг, рипус.

Однако в настоящее время, когда в водоемы приток сточных вод с промышленными токсичными веществами усилился, уже недостаточно для оценки загрязнения одной шкалы сапробности. Ученые считают, что настало время разработки трех шкал, которые позволили бы оценить степень загрязнения воды с помощью живых индикаторов. Гидробиологи и не ожидали, что на их пути встретится столь трудная задача.

Найдут ли биологи верные пути применения живых индикаторов для определения загрязнения или бросят все силы на разработку систем биотестирования, подскажет будущее».

Приобретает массовый характер застройка берегов озер и водохранилищ объектами, не оснащенными очистными сооружениями. Эта проблема актуальна сегодня для озера Кандрыкуль и Павловского водохранилища. Незаконное использование озер приводит к сокращению рыбных запасов в регионе.

При этом новый Водный кодекс РФ, вступивший в силу 1 января 2007 года, вызывает множество вопросов правоприменения. В нем не прописан четко порядок предоставления водных объектов. В связи с этим практика оформления документации на водопользование складывается довольно сложно. На федеральном уровне в настоящее время разрабатываются подактные документы, которые должны будут внести ясность.

Инновации под микроскопом

Нанотехнологические перспективы экономики Башкортостана

(«Предприниматель Башкортостана», № 08 (95), 25.05.07, № 22 (109), 14.12.07; «Истоки», № 20, 16.05.07)

На сегодняшний день большинство россиян, к сожалению, имеют смутное представление о нанотехнологиях. В ходе апрельского опроса в республике каждый десятый ответивший на открытый вопрос о значении слова «нанотехнологии» затруднился дать его определение. Между тем нанотехнологии широко внедряются в жизнь республики. Так, представители предпринимательских кругов приняли активное участие в проведении трех научно-практических конференций «Нанотехнологии – производству» в 2004, 2005 и 2006 годах. Сейчас идет активная подготовка к проведению четвертой такой конференции.

В Республике Башкортостан намерены реализовывать инструкции, полученные в федеральных органах исполнительной власти в области нанотехнологий и наноматериалов.

Присуждена Государственная премия Республики Башкортостан в области науки и техники за фундаментальное исследование в области нанофизики и нанотехнологий, выполненное в республике.

В Башкортостане действует филиал компании «Нанотехнология МДТ» (Екатеринбург, Челябинск, Пермь, Курган, Тюмень; Башкортостан), которая была организована в 1991 году с целью применить накопленные опыт и знания в области нанотехнологии для Урало-Поволжского региона. В частности, разрабатываются нанотехнологии получения поверхностей с наноструктурированными покрытиями на деталях энергетических установок и др.

На одном из заседаний Башкирского отделения Научного совета РАН по методологии искусственного интеллекта завкафедрой математики и информатики БИСТ профессором М. Доломатовым был прочитан интереснейший доклад на тему нанотехнологий. Так что же такое нанотехнология и с чем ее едят?