Пермский государственный национальный исследовательский университет запустил систему автоматического мониторинга рек Кизеловского угольного бассейна. Подобная автоматизированная система на основе данных дистанционного зондирования Земли и датчиков, работающих на технологии «Интернета вещей», создана впервые в России, подчеркнули в пресс-службе вуза.
Ученые Лаборатории геологии техногенных процессов ПГНИУ совместно с индустриальным партнером – ООО «ЛНК» – разработали и запустили автоматизированную систему мониторинга двух рек Кизеловского угольного бассейна: Яйвы и Косьвы. Это позволит в режиме реального времени контролировать качество воды в реках, экстремально загрязненных шахтными изливами.
На реках открыты два пункта наблюдения, откуда датчики контроля гидрохимических параметров передают в режиме реального времени информацию о минерализации, температуре воды м др. Со спутников поступают данные дистанционного зондирования Земли, позволяющие удаленно и даже в труднодоступных местах определить спектральный индекс для оценки степени загрязнения водотока, показатель количества взвешенных веществ в реке.
Картографический сервис создан на отечественной платформе NextGIS – он позволит пользователям работать без установки специализированного программного обеспечения. После завершения работ ученые планируют предоставлять доступ к картографическому сервису краевому Министерству природных ресурсов, муниципалитетам Пермского края и заинтересованным организациям.
Исследовательский проект реализуется с использованием технологии «Интернета вещей» (IoT) – это позволяет специалистам круглосуточно «видеть», как изменяется поступление загрязняющих веществ в речную сеть. Данные поступают на рабочий компьютер или мобильный телефон, подключенный к сервису.
«Высокая частота замеров позволила нам оценить гидрохимическую обстановку территории – качество воды – на принципиально новом уровне. Это особенно важно при использовании подобной системы для участков, где необходим оперативный контроль экологического состояния водных объектов. Например, мы зафиксировали существенные суточные колебания минерализации воды, что ранее замерить было невозможно», – поясняет Артём Деменев, руководитель проекта, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Лаборатория геологии техногенных процессов ПГНИУ.
Картографический веб-сервис, созданный учеными ПГНИУ, содержит данные результатов традиционного мониторинга и гидрохимических параметров, поступающих с датчиков, а также результаты обработки данных дистанционного зондирования Земли и фотоматериалы.
«Наравне с традиционным мониторингом водных объектов, разработка пермских ученых позволит дополнительно получать в режиме реального времени актуальную информацию об объемах загрязняющих веществ, поступающих с изливами шахтных вод в реки Кизеловского угольного бассейна. Результаты таких исследований лягут в основу обоснования возможных вариантов технических решений по минимизации объемов изливов шахтных вод и их очистки», – рассказал заместитель министра природных ресурсов, лесного хозяйства и экологии Пермского края Дмитрий Полшведкин.
Ранее в Пермском научно-образовательном центре мирового уровня «Рациональное недропользование» разработали уникальную технологию очистки изливов шахтных вод, которая призвана решить экологические проблемы Кизеловского угольного бассейна. Соответствующую задачу перед Пермским НОЦ год назад поставил губернатор Дмитрий Махонин.
Разработанная технология включает в себя ряд физико-химических методов, в том числе окисление воды, электрообработку и химизацию процесса. Все загрязняющие компоненты коагулируют и оседают на дно. На выходе получается очищенная вода плюс выпадающие в осадок побочные продукты, которые могут быть использованы с повышенной добавочной стоимостью в металлургической и химической промышленности.
Все производственные процессы локализованы в Пермском крае, а сам технология полностью отечественная, импортные компоненты при ее реализации не нужны.
Опытная станция по очистке воды установлена на изливе из штольни имени Калинина недалеко от Губахи. Первые результаты показали, что вода очищается от таких опасных веществ как бериллий, кобальт, литий, железо, кальций и магний. До очистки их содержание превышало предельно допустимую концентрацию в десятки тысяч раз.
Исследование поддержано грантом Президентской программы Российского научного фонда.
