Ученые ЮФУ разработали новую систему, которая позволяет отслеживать экологическую ситуацию на всей территории предприятия в реальном времени — включая труднодоступные насыпные и намывные грунты. Разработка запатентована и готова к внедрению на горнодобывающих предприятиях России.

Горнодобывающая отрасль — одна из самых экологически опасных. Отвалы пустой породы, хвостохранилища (огромные водоёмы-накопители с токсичными отходами), кислые дренажные воды — всё это создаёт колоссальную нагрузку на природу на десятилетия вперёд. Проблема усугубляется тем, что существующие системы мониторинга либо являются стационарными, либо не учитывают специфику именно «насыпных» и «намывных» техногенных ландшафтов, которые постоянно меняются.

«Наше решение закрывает критическую нишу. Это не просто "умная" система сбора данных — это полноценный центр управления экологической устойчивостью, способный в реальном времени смоделировать ситуацию и выдать готовый план действий по ликвидации последствий», — комментирует один из авторов изобретения, заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов ЮФУ, доктор биологических наук, профессор Татьяна Минкина.

Система мониторинга, созданная в рамках реализации стратегического технологического проекта «Технологии биоинженерии почв» программы «Приоритет-2030» ЮФУ (нацпроект «Молодежь и дети») в исследовательской лаборатории «Интеллектуальные агроэкосистемы», — это первая разработка, которая позволяет в реальном времени отслеживать загрязнения на всей территории предприятия, включая труднодоступные техногенные грунты. Она включает три ключевых компонента.

Первое — виртуальное моделирование. Система не просто собирает данные с датчиков, но и прогнозирует распространение загрязнений с помощью цифровых моделей. Это позволяет видеть, куда движутся токсичные вещества, ещё до того, как они достигнут критических точек.

Второе — мобильные лаборатории. В состав системы входят передвижные лаборатории, способные свободно перемещаться по техногенным массивам. Этого нет ни в одном существующем аналоге, и именно это даёт возможность контролировать труднодоступные участки отвалов и хвостохранилищ.

Третье — автоматизация принятия решений. Уникальный блок выбора решений самостоятельно рассчитывает оптимальные пути снижения предельно допустимых выбросов (ПДВ) и концентраций (ПДК). На основе этих расчётов система предлагает конкретные инженерные решения — от корректировки технологических процессов до рекультивации земель.

Почему это важно? В России тысячи гектаров земель нарушены горными работами. Каждый год предприятия тратят миллиарды рублей на экологический контроль и ликвидацию последствий загрязнений. Однако без системы, которая видит полную картину в реальном времени и умеет прогнозировать развитие ситуации, эти затраты часто неэффективны.

Разработка ЮФУ позволяет не только экономить ресурсы, но и предотвращать экологические катастрофы — например, прорывы дамб хвостохранилищ или загрязнение грунтовых вод.

Южный федеральный университет, являясь участником программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» и федерального проекта «Передовые инженерные школы» (нацпроект «Молодежь и дети»), концентрирует усилия на решении задач научно-технологического развития страны. В рамках этой работы университет на основе сетевой архитектуры взаимодействия создает производственно-технологические цепочки полного цикла для ответа на «большие вызовы». Ключевые направления развития охватывают ряд критических и сквозных технологий, которые лежат в основе трех ключевых стратегических технологических проектов вуза: «Технологии биоинженерии почв», «Технологии многофункциональной микроэлектроники и интеллектуальной сенсорики для биогибридных и киберфизических систем» и «Технологии ускоренной разработки и трансфера стратегически важных материалов в микро- и малотоннажное производство».

    Читай свежие новости ЮФУ в МАКС