Инновационные экологические проекты учёных Удмуртского государственного университета эксперты вместе со зрителями обсудили 25 апреля в рамках проекта сети Информационных центров по атомной энергии «ИЦАЭ OPEN». 

Учёные Удмуртского государственного университета (УдГУ) научились перерабатывать органические отходы с использованием личинки львиной мушки, а при помощи грибов выращивают растения, приспособленные к неблагоприятным условиям окружающей среды.

На научно-популярном ток-шоу «На страже экологии» Ирина Бухарина, доктор биологических наук, профессор, директор Института гражданской защиты УдГУ, представила один из таких проектов. «В России в год образуется 47,4 млн тонн отходов, что приближает нас к критическому состоянию. Выбросы парниковых газов полигонов твёрдых коммунальных отходов (ТКО) составляют более 67 млн тонн СО2-эквивалента в год и увеличиваются на 2 млн тонн ежегодно. Уже сейчас климатическая повестка определяет развитие других стран и нашей страны на ближайшие 50–100 лет. Удмуртия находится на пятой строчке «Зелёного рейтинга», но предприятий по биопереработке органических отходов в регионе нет».

Для решения этой задачи учёные УдГУ обратились к изучению личинок мухи чёрной львинки родом из Южной Америки. Личинка может перерабатывать пищевые отходы, отходы овощных баз (овощи и фрукты), зерновые отходы, куриный помёт и навоз.

Сама личинка тоже становится сырьём, так как служит источником белка и включена в России в список разрешённой сельскохозяйственной продукции. Её сушат, дезинфицируют и используют в кормовых добавках в животноводстве. Биогумус, образуемый ею в результате жизнедеятельности, используется в качестве удобрения.

Биоконверсия, или превращение в другие продукты, составляет 90%, то есть отходов практически нет. Технология решает стратегическую цель – переход к 2030 году на стопроцентную утилизацию органических отходов. Если сравнить выбросы парниковых газов во время использования переработки органики, например, во время компостирования и биоразложения, то использование личинок львиной мушки смотрится более привлекательным, так как в последнем случае выбросов парниковых газов меньше на 87%.

Одно предприятие по переработке органических отходов с помощью личинок мухи способно перерабатывать 26 тонн отходов в месяц. Учёные УдГУ посчитали, что предотвращённый экологический ущерб при этом составит 960 единиц СО2-эквивалента в год.

Муха живёт несколько дней, практически не летает, неустойчива к российским морозам, поэтому не способна внести изменения в экосистему Удмуртии.

Другой интересный проект кандидата биологических наук, старшего преподавателя кафедры инженерной защиты окружающей среды Института гражданской защиты УдГУ Надежды Исламовой связан с технологией повышения устойчивости растений с помощью эндофитных симбиотических грибов: «В природе есть истории партнёрских взаимоотношений между растениями. Например, бобовые культуры обогащают почву азотом и тем самым способствуют росту других видов растений. Микроорганизмы также могут сделать растения более устойчивыми к неблагоприятным факторам. Это явление можно использовать для решения важных экологических задач. Например, для рекультивации загрязнённых земель или для озеленения городских территорий в условиях загрязнённости атмосферного воздуха и почвы».  

Согласно разработанной в университете технологии, из почв с повышенным содержанием солей тяжёлых металлов выделяются микроскопические микоризные грибы, и ими заражаются корни растений. Впоследствии обработанные растения становятся устойчивыми к неблагоприятным факторам среды, меньше потребляют воду, устойчивы к засухе, лучше противостоят солям и тяжёлым металлам, стрессоустойчивы, у них ускоряются цветение и рост зелёной массы. Для подкормки таких растений используется меньше удобрений, не применяются химические средства защиты, что делает технологию экологичной, так как снижается химическое воздействие на окружающую среду.

Другая разработка – использование жидкой грибной суспензии, что ускоряет процесс заражения растений полезными грибами.

Проект учёных получил государственную грантовую поддержку, исследователи уже запатентовали биотехнологию, а результаты заинтересовали тепличные хозяйства, которые готовы использовать суспензию в сельскохозяйственных целях, так как один из эффектов применения технологии – снижение концентрации нитратов в усовершенствованных растениях.

Ещё один уникальный проект, реализованный в Ижевске, представляет собой автоматизированную информационную систему по управлению зелёными насаждениями в городе.

«Мы онлайн отслеживаем движение транспорта, существуют цифровые двойники города. Почему бы не создать цифровой двойник зелёных насаждений? Так родился проект «Зелёный код», на создание которого нас сподвигла общественность города», – поделился воспоминаниями Константин Ведерников, кандидат биологических наук, доцент кафедры инженерной защиты окружающей среды. В проекте реализована идея управления зелёным фондом города. Состояние, координаты, фотография, какое количество деревьев произрастает, требуется ли замена, несёт ли дерево опасность, стоит ли сажать деревья и какие именно – всю эту актуальную информацию можно найти на онлайн-сервисе УдГУ.  На основе этих данных администрация города принимает решения о благоустройстве территорий.

На своих педагогов ориентируются и молодые учёные. Во время научного экологического батла, который продолжил тематический вечер, были представлены три студенческих проекта кафедры инженерной защиты окружающей среды УдГУ. Студенты рассказали о перспективных научных разработках. Батл получился международным: в нём приняли участие студенты из Судана и Туркменистана, рассказав о важных экологических проблемах в своих странах.

Победителем батла стал Георгий Савельев, студент 4 курса УдГУ, с проектом по переработке технической конопли. Это растение широко применяется в промышленности для изготовления нетканых материалов, композитов, утеплителей. Георгий разработал технологию по получению конопляных нитей методом щелочного гидролиза.

Завершением мероприятия стала интеллектуальная игра «Адреналин» с вопросами, посвящёнными экологии.

«ИЦАЭ OPEN» — федеральный еженедельный проект сети ИЦАЭ. Каждый четверг центры в 18 российских регионах становятся открытыми площадками. Посетители могут принять участие в интеллектуальных играх и мастер-классах, стать зрителями научно-популярных ток-шоу, послушать лекции, пообщаться с местными учёными и популяризаторами науки в неформальной обстановке.