Приложение N 1. Перечень работ и проектов, выполняемых в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы по приоритетному направлению "Рациональное природопользование" (III очередь)

Приложение N 1
к приказу Федерального агентства
по науке и инновациям
от 14 апреля 2005 г. N 71

Перечень
работ и проектов, выполняемых в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы по приоритетному направлению "Рациональное природопользование" (III очередь)

Лот 1.

РП-13.1/001. Разработка технологии дистанционного зондирования полей температуры, влажности и концентраций основных малых газовых составляющих в атмосфере с использованием инфракрасного Фурье-спектрометра, повышенной информативности.

1. Цель работы: научное обоснование и реализация технологии восстановления вертикальных профилей температуры, влажности и концентраций основных малых газовых составляющих по результатам измерений излучения в инфракрасном диапазоне (ИК) спектра с использованием Фурье-спектрометра высокого спектрального разрешения применительно к перспективным космическим средствам мониторинга атмосферы.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования

Разрабатываемая технология должна обеспечивать восстановление вертикального температурно-влажностного поля атмосферы и концентраций основных "парниковых" газов в атмосфере с точностями, превышающими точности, обеспечиваемые существующими аналогами.

2.1.1. Требования по вертикальному разрешению - не хуже 1 км.

2.1.2. Требования по точности восстановления (не хуже):

- температуры - 1 К;

- влажности - 10%;

- концентраций "парниковых" газов: - 10%; - 10%;

- малых газовых составляющих - 20%.

2.1.3. Требования по оперативности получения информации: не менее 2-х раз в сутки.

2.1.4. Основные тактико-технические характеристики инфракрасного Фурье-спектрометра: спектральный диапазон 5-15 мкм; спектральное разрешение ; пространственное разрешение  км (с высоты орбиты ~1000 км).

2.2. Экономические показатели

Разрабатываемая технология направлена на решение проблемы дистанционного глобального мониторинга и краткосрочного и среднесрочного прогнозирования состояния атмосферы с использованием нового поколения космических инфракрасных Фурье-спектрометров.

Реализация разработанной технологии в составе перспективных отечественных космических систем мониторинга должна обеспечить получение в глобальном масштабе новой дополнительной информации, обеспечивающей наряду с всепогодными СВЧ-приборами и приборами видимого и ближнего ИК-диапазонов, повышение достоверности прогнозирования состояния атмосферы.

В условиях сокращения национальной наземной сети аэрологических наблюдений разрабатываемая технология должна существенно повысить информационное обеспечение соответствующих ведомств и служб Российской Федерации.

Внедрение разработанной технологии позволит Российской Федерации выйти на международный рынок высокотехнологических услуг по гидрометеорологическому обеспечению.

2.3. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание работы

3.1. Проведение научно-исследовательских и экспериментальных работ для создания комплекса наземной аппаратуры, включая прототип бортового Фурье-спектрометра, комплекс специального программно-математического обеспечения (ПМО) обработки получаемых данных.

3.2. Комплектация, изготовление и испытания прототипа ИК Фурье-спектрометра в соответствии с требованиями п. 2.1.4.

3.3. Изготовление и отработка наземных аппаратурных и программно-методических средств в соответствии с п.п. 2.1.1 и 2.1.2.

3.4. Проведение наземной отработки аппаратурно-программного комплекса, включающей калибровку Фурье-спектрометра и валидацию результатов по зондовым измерениям восстанавливаемых атмосферных параметров.

3.5. Обеспечение защиты прав интеллектуальной собственности.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 10,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 5,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 2.

РП-13.1/002. Разработка технологии оценки состояния морской среды и прибрежных территорий Российской Федерации на основе интегрированного усвоения региональных данных об атмосфере и гидросфере.

1. Цель работы:

1.1. Научно-методическое обоснование и разработка комплекса технических и программно-методических средств усвоения, обработки и представления данных о состоянии атмосферы и гидросферы по прибрежным регионам Российской Федерации. Основным назначением разработки является создание на ее основе технологии объективной оценки состояния окружающей среды в прибрежных регионах РФ, связанных активной антропогенной деятельностью, и представление результатов в виде совокупности документов в форматах международных стандартов, обеспечивающих принятие обоснованных управленческих решений;

1.2. Апробация технологии на примере акваторий морей Российской Федерации.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования

2.1.1. Технология должна обеспечить оперативное формирование совокупности количественных индикаторов, характеризующих ключевые параметры атмосферы и гидросферы с учетом факторов, отражающих климатическое, текущее и прогнозируемое (краткосрочный и среднесрочный прогнозы) состояния, а также возможность возникновения опасных метеорологических, гидрофизических и других аномальных условий в акваториях морей и на прибрежных территориях РФ с учетом региональной специфики.

2.1.2. Разрабатываемые технические и программно-методические средства должны обеспечивать оперативное интегрированное усвоение и специальную обработку максимально возможного объема данных о состоянии атмосферы и гидросферы (не менее 50 ключевых количественных показателей) из всех доступных отечественных и зарубежных источников с учетом региональных особенностей.

2.1.3. Специальная обработка данных должна включать:

- расчеты научно-обоснованных показателей и индикаторов состояния природной среды для выбранного региона;

- подготовку комплексной аналитической информации и ее представление с учетом требований международных стандартов.

2.1.3. Разрабатываемая методика оценки, технические средства и программное обеспечение должны основываться на едином научно-техническом заделе и единой технологической платформе, форматах и протоколах обмена информацией, соответствующих стандартам Всемирной метеорологической организации (ВМО), Межправительственной океанографической комиссии (МОК), Мировых центров данных (NOAA, ВНИГМИ-МЦД), современных Интернет- и ГИС-технологиях с использованием баз данных и электронных атласов параметров атмосферы и гидросферы.

2.1.4. Технология должна быть реализована в виде макета автоматизированного рабочего места (АРМ), состоящего из технических и программно-аппаратных средств, средств доступа к сопровождающему информационному обеспечению, методической и эксплуатационной документации и должна обеспечивать по запросам доступ к ней удаленного пользователя по каналам Интернета.

2.1.5. АРМ должен обладать свойством тиражируемости для использования в различных регионах и различными классами пользователей.

2.1.5. Научно-технический задел по теме проекта должен соответствовать требованиям, изложенным в п.п. 2.1.1-2.1.4, а также быть патентно-чистым. Программное обеспечение, используемое для реализации проекта, должно быть основано, преимущественно, на Open Source программных продуктах. Методы, технические решения и стандарты технологии должны обладать возможностью к патентованию.

2.2. Экономические показатели

2.2.1. Разрабатываемая технология должна обеспечить существенное повышение научной обоснованности и, следовательно, эффективности управленческих решений, принимаемых в процессе планирования и осуществления хозяйственной деятельности в сфере природопользования на море и в прибрежных зонах.

2.2.2. Разработанные стандарты унификации разнородных данных, средства обработки и доставки информации должны быть ориентированы на массовое применение в рассматриваемой области.

2.3. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Обоснование гидросферы и формализованное описание системы индикаторов-характеристик для обобщенного описания состояния природной среды.

3.2. Разработка алгоритмов и программ для расчета индикаторов на основе методов статистики и вероятностного анализа; методов и форм представления выходной продукции, сценариев ее использования хозяйствующими субъектами и научными организациями в сфере природопользования в районах морских акваторий и прибрежных территорий.

3.3. Разработка модели и других стандартов унификации разнородных данных, программного обеспечения приема и интеграции данных из различных источников, расчетов и моделирования оценок показателей и индикаторов, ведения комплексной базы данных, подготовки и доставки обобщенной информации пользователям по запросу или регламенту.

3.4. Формирование базы данных, комплексирование компонентов технологии, изготовление и лабораторные испытания макета автоматизированного рабочего места (АРМ) пользователя.

3.5. Комплексные натурные испытания разработанной технологии на базе АРМа с участием представителей региональных администраций на примере конкретного региона Российской Федерации (Северо-Западный, Южный, Дальневосточный федеральные округа).

3.7. Патентование ключевых компонент технологии обобщенной оценки состояния природной среды на основе интеграции и комплексного использования данных об атмосфере и гидросфере.

4. Лимит бюджетного финансирования: 5,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Срок выполнения: 2005 год.

Лот 3.

РП-13.2/003. Разработка технологий оценки состояния, сохранения, восстановления и рационального использования нарушенных и деградированных земель и ландшафтов с выходом на технологии, адаптированные к экономическим законам рынка.

1. Цель работы: разработка и освоение в производстве научных основ оценки состояния, сохранения и восстановления нарушенных земель и ландшафтов, методов мобилизации адаптационного потенциала агроэкосистем на основе определения оптимальной структуры землепользования, комплекса методов космического мониторинга, экологической оценки территорий, компьютерного моделирования, встраивания агроэкосистем в естественные ландшафты, различных методов оптимального использования и улучшения земель на основе ГИС-технологий. Обучение новым методам экодиагностики территорий, дистанционного изучения состояния земель в условиях длительной монокультуры и повышение квалификации молодых специалистов. Сохранение и воспроизводство плодородия земель на территории юга Российской Федерации.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Разработка агротехнологий, гармонично сочетающих взаимодействие всех основных факторов продуктивных агроэкосистем: природных, адаптационных, экономических на основе информационных технологий.

2.2. Создание программно-управляемой прогностической системы, которая дает возможность оперативно на основе агроэкологических мероприятий (технологий) воздействовать на адаптационный потенциал агросистем.

2.3. Разрабатываемые научные основы должны обеспечить:

2.3.1. Выделение территорий с разной степенью деградации, оценка и прогноз их пригодности для возделывания определенных с.х. культур;

- восстановление или улучшение нарушенных в разной степени земель и ландшафтов.

2.3.2. Разрабатываемые научные основы и технологии должны обеспечить возможность выбора территорий для восстановления и использования нарушенных земель и ландшафтов по социальной, экономической и экологической приоритетности.

2.3.3. Базовые научно-методические разработки должны быть защищены патентами или другими правами интеллектуальной собственности.

2.3.4. Разрабатываемые компьютерные и ГИС-технологии должны базироваться на авторских программах и легальных программах.

2.3.5. Разработка интегрированных технологий сохранения и воспроизводства плодородия орошаемых почв должны базироваться на основе наиболее полного использования потенциала среды, биотических компонентов почвенной экосистемы, генетического потенциала возделываемых культур, комплексного применения удобрительно-мелиоративных поливов дождеванием и капельным орошением, органоминеральной системы удобрений, почвозащитных агротехнологий.

2.3.6. Научные основы и технологии оценки состояния, сохранения и восстановления нарушенных земель и ландшафтов должны быть применимы при:

- государственной экологической экспертизе различных проектов освоения территорий и природных ресурсов;

- разработке региональных планов развития и землеустройстве;

- повышении биопродуктивности почв и увеличении производства сельскохозяйственной продукции;

- рекреационном использовании территорий.

2.4. Экономические показатели

Разработанные научные основы и технологии ориентированы на развитие экономики страны; повышение валового производства сельскохозяйственной продукции, его качества, экологической чистоты; вклад в темпы роста ВВП и решение социальных проблем, в том числе улучшение качества окружающей среды. В качестве экономических показателей должны быть использованы: снижение издержек производства продукции, снижение затрат за счет максимального использования ресурсов среды и их соответствия требованиям генотипов культур и сортов на 100-200%, уменьшения на 30-50% расхода минеральных удобрений и оросительной воды, снижения водной эрозии, энергоемкости на 20-30%, выноса биогенных элементов в природные водоисточники в 1,5-2 раза.

2.5. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы

3. Содержание основных работ

3.1. Пополнение банков данных (биологический, почвенный метеорологический).

Прогноз оптимального размещения и продуктивности сельскохозяйственных культур, разработка технологий и их элементов для различных экологических условий.

Рациональное использование ресурсного потенциала земель и культур.

3.2. Создание новых эффективных методов, элементов технологии, оценки состояния, сохранения и восстановления нарушенных земель и ландшафтов на основе определения оптимальной структуры землепользования, комплекса методов космического мониторинга, экологической оценки территорий, оценки состояния земель, ландшафтного планирования, различных методов рекультивации и улучшения земель с использованием ГИС-технологий.

3.3. Апробация разработанных методик на примере регионов юга России. Внедрение экономической оценки и коммерциализация результатов рекультивации и улучшения земель с использованием ГИС-технологий.

3.4. Апробация и внедрение разработанных подходов, методов технологий оценки и улучшения земель в хозяйствах разных форм собственности и назначения.

3.5. Защита базовых научно-методических разработок патентами или другими правами интеллектуальной собственности.

3.6. Обучение и повышение квалификации молодых специалистов новым методам экодиагностики территорий, ландшафтного планирования, дистанционного зондирования, восстановления и улучшения земель.

3.7. Создание интегрированной технологии по сохранению и воспроизводству плодородия орошаемых черноземов.

3.8. Разработка технологического регламента режимов обработки и орошения почвы.

3.9. Разработка технологии возделывания пропашных культур с применением сидеритов.

3.10. Разработка технических решений по созданию мобильных оросительных комплексов для восстановления плодородия орошаемых земель.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 10,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 5,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 4.

РП-13.3/001. Разработка технологии переработки и утилизации нефтесодержащих промышленных отходов и шламов.

1. Цель работы: Разработка технологии пререработки и утилизации нефтесодержащих промышленных отходов и шламов с целью реабилитации загрязненных территорий в районах накопления этих отходов и максимального использования полезных продуктов.

2. Основные требования к результатам работы:

2.1. Технические требования

2.1.1. Работы, выполненные в рамках проекта, должны обеспечить внедрение в ряд отраслей промышленности и при осуществлении проектов реабилитации загрязненных территорий технологий утилизации нефтесодержащих твердых отходов и шламов с остаточной минеральной массой, подлежащей безопасному складированию, локализации растворенных в подземных водах нефтепродуктов в этих зонах, реабилитации подземных вод и пород зоны аэрации.

2.1.2. Технологии должны быть работоспособными при различном соотношении нефтепродуктов и минеральных веществ в твердых отходах и шламах, обеспечивать извлечение растворенных нефтепродуктов при минимизации количества откачиваемой воды, очистку загрязненной подземной воды в соответствии с требованиями природоохранных органов, защиту водных объектов и водозаборов от загрязнения.

2.1.3. Научно-технический задел по теме проекта должен быть защищен патентами, действующими на территории России.

2.1.4. Разработанные технологии должны обеспечить переработку твердых нефтесодержащих отходов и шламов, являющихся источниками загрязнения атмосферы, почв и водных объектов, исключить их последующее складирование, реабилитировать загрязненные территории без привлечения оборудования и технологий зарубежных фирм.

2.2. Экономические показатели

Разработанные технологии и оборудование для их реализации должны быть ориентированы на широкое применение в отраслях промышленности, в которых образуются нефтесодержащие отходы и шламы, для исключения их складирования, а также на действующих шламохранилищах при переработке отходов и реабилитации территорий. Технологии и оборудование должны быть конкурентоспособными на мировом рынке.

2.3. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Разаработка методики оценки качественных (состав) и количественных (концентрация) характеристик загрязнений, их локализации (площадь загрязнения и глубина проникновения);

3.2. Разработка методики прогнозирования распространения загрязнений из очага загрязнений в результате гидродинамической связи очага загрязнения с подземными водоносными коллекторами;

3.3. Разработка технологии изоляции очага загрязнения от водонасыщающих коллекторов с целью предотвращения распространения загрязнений из очага;

3.4. Разработка критериев оценки выбора пути решения проблемы применительно к конкретному очагу загрязнения: ликвидация и/или переработка с выделением топлива или сырья для последующей переработки;

3.5. Разработка технологии обезвоживания и разделения нефтепродуктов и минеральных веществ в нефтесодержащих шламах и отходах с созданием для этих целей специального оборудования и выделением продуктов для последующей утилизации;

3.6. Создание технологии извлечения подземных вод, загрязненных нефтепродуктами вблизи шламохранилищ и их очистки на локальных установках, а также способов блокирования распространения нефтепродуктов из очага загрязнения или методов разложения нефтепродуктов в подземных водах с понижением их концентрации до значений ниже ПДК.

3.7. Разработка технологий и препаратов для микробиологической доочистки территорий от нефтезагрязнений с концентрацией последних выше ПДК, но слишком низких для использования для этих целей других методов.

3.8. Разработка методики и препаратов ускоренной фиторекреации почв в районе загрязнений.

3.9. Патентование технологии и оборудования для переработки нефтесодержащих отходов и шламов, технологии и оборудования для утилизации загрязненных территорий.

3.10. Отработка технологии переработки и утилизации отходов и реабилитации загрязненных территорий на 1-2 опытных натурных объектах России.

4. Лимиты бюджетного финансирования: всего - 10,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 5,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 5.

РП-13.3/002. Разработка гибридных биотехнологий для подготовки питьевой воды и очистки сточных вод с использованием мембран для сооружений водоснабжения и канализации.

1. Цель работы: создание отечественных принципиально новых гибридных биотехнологий и конструкций сооружений (аппаратов) с использованием поло- волоконных мембран для глубокой очистки природных и сточных вод для применения на объектах водного хозяйства промышленности и коммунального хозяйства производительностью до 30 тыс. , обеспечивающих повышение степени очистки, снижение эксплуатационных затрат и стоимости очистки при сокращении объемов очистных сооружений и занимаемых ими площадей.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования

2.1.1. Работы, выполненные в рамках проекта, должны обеспечить:

технологическую базу для внедрения в системы водного хозяйства ЖКХ и промышленности конкурентоспособных технологий нового класса, способных в условиях сильного антропогенного загрязнения водоисточников обеспечить эффективную очистку природных и сточных вод до европейских стандартов при низких капитальных и эксплуатационных затратах и высокой степенью автоматизации;

полное удержание микроорганизмов в биореакторах, создавая условия для многократного увеличения концентрации активной биомассы, для автоселекции и адаптации микроорганизмов;

эффективное отделение биомассы от очищенной воды, исключив необходимость ступеней отстаивания и объемного фильтрования в существующих схемах обработки природных и сточных вод;

эффективное удержание в биосорбционных реакторах порошкообразного сорбента для снижения эксплуатационных и капитальных затрат, повышения эффективности этих процессов;

обеззараживание очищенной воды, исключив таким образом необходимость дорогостоящего хлорирования, приводящего к образованию в очищенной воде опасных канцерогенных хлорорганических соединений.

Конструкции и технологии должны использовать существующие типы половолоконных микрофильтрационных мембран с высокой производительностью и низким сопротивлением (2-4 м.в.ст.) для интенсификации биологических процессов, снижения энергозатрат и увеличения производительности сооружений водоподготовки и очистки сточных вод, конструктивные решения и методы их использования должны быть унифицированы и обеспечивать их реализацию для подготовки питьевой воды и очистки сточных вод для населенных пунктов и городов с численностью населения в диапазоне 20 - 120 тыс. человек, а также на промышленных объектах.

Разработанные технологии должны обеспечить увеличение производительности сооружений очистки сточных вод в 1,5-2 раза при существенном улучшении показателей очищенной воды;

Разработанные технологии должны обеспечить коренное улучшение эффективности удаления из природных и сточных вод как биоразлагаемых, так и биорезистентных, токсичных и канцерогенных загрязнений, тяжелых металлов на объектах производительностью до 30 тыс. .;

2.1.2. Результаты работы должны способствовать замещению импорта в Российскую Федерацию западных технологий и оборудования.

2.1.3. Научно-технический задел по теме имеется и защищен патентами, действующими на территории России.

2.2. Экономические показатели

Разработанные технологии и продукция на их основе должны быть ориентированы на широкое применение для подготовки питьевой воды для населения, технической воды для многих отраслей промышленности, очистки коммунальных сточных вод городов и населенных пунктов, предприятий пищевой, легкой, химической и нефтехимической отраслей промышленности и многих других.

Помимо улучшения технологических характеристик это обеспечит снижение на 50-70% площадей, занимаемых очистными сооружениями, сократит капитальные затраты на 10-15%, эксплуатационные - на 10-20%.

2.3. Достижение значения индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Должны быть изготовлены исследовательские стенды, пилотные образцы, на которых необходимо выполнить комплекс исследований и измерений гидравлических и технологических характеристик аппаратов.

3.2. В процессе выполнения работы должны быть выполнены технологические и экспериментальные разработки гибридных биотехнологий и аппаратов с использованием половолоконных микрофильтрационных мембран для глубокой очистки природных и сточных вод.

3.3 Разработаны математические модели и методы технологического расчета сооружений и аппаратов, для их применения на конкретных объектах.

3.4. Испытательная база должна обеспечить весь комплекс моделирования процессов, биологических, физических и химических измерений для испытаний разрабатываемых технологий.

3.5. В результате работы будут созданы конструкции аппаратов и сооружений, опробованы технологические процессы и разработаны методы их расчета для последующей коммерциализации и внедрения на коммунальных и промышленных объектах производи