Доктор химических наук, профессор химического факультета МГУ
Проект №2 «Разработка сенсоров, систем мониторинга и аппаратуры для размещения на мобильных платформах, включая космические аппараты и беспилотные летательные аппараты” подразумевает разработку комплексного подхода для мониторинга состояния атмосферного воздуха, воды и почвы, в том числе в режиме реального времени, включая разработку сенсоров и систем мониторинга на мобильных платформах для сбора, верификации и валидации данных, характеризующих антропогенную нагрузку, для принятия решений по реагированию на изменения в экологической обстановке, нейтрализации загрязнений и оценки эффективности принимаемых мер, а также возможности прогнозирования обстановки и выработки рекомендаций.
Для разработки комплексного подхода к мониторингу состояния атмосферного воздуха, воды и почвы, в том числе в режиме реального времени, планируется:
- Разработать экспериментальные образцы сенсоров и мультисенсорных анализаторов для детектирования углеродсодержащих парниковых газов ( СО2, СН4), газов-загрязнителей (СО, NOx, H2S, SO2)
Создать экспериментальные образцы сенсоров и мультисенсорных анализаторов для размещения на мобильных платформах, включая беспилотные летательные аппараты;
Создать экспериментальный образец распределенной сети беспроводных датчиков и мультисенсорных анализаторов, обеспечивающих высокое пространственно-временное разрешение мониторинга атмосферного воздуха, а также верификацию и валидацию данных ДЗЗ и БПЛА;
Разработать экспериментальный образец одноволновой лидарной системы для дистанционного мониторинга аэрозольных компонент атмосферы в автономном режиме, а также верификации и валидации данных ДЗЗ и БПЛА;
Разработать экспериментальный образец тест систем для определения состава и токсичности воды, для стационарных устройств и для размещения на мобильных платформах, в том числе для верификации и валидации данных ДЗЗ и БПЛА;
Осуществить пилотное внедрение разработанных устройств для осуществления мониторинга для решения задач отдельных отраслей экономики:
— Морехозяйственный комплекс
— Агропромышленный комплекс
— Муниципальное (городское) хозяйство
Инструментарий
Наземный мониторинг состояния атмосферного воздуха, воды, почвы:
Распределенная сеть датчиков, мультисенсорные анализаторы, лидарная система, обеспечивающие получение данных о состоянии атмосферного воздуха и воды в режиме реального времени
Мониторинг окружающей среды с помощью БПЛА:
Датчики и мультисенсорные анализаторы, установленные на БПЛА
Верификация и валидация данных:
Аппараты для проведения натурных измерений для выполнения верификации и валидации данных ДЗЗ и БПЛА
Анализируемые параметры
Полупроводниковые и плазмонные датчики и мультисенсорные системы на их основе для детектирования газов в реальном времени:
- СО (угарный газ, оксид углерода);
- СО2 (диоксид углерода);
- CH4 (метан);
- H2S (сероводород);
- SO2 (диоксид серы);
- NO2 (диоксид азота);
- NO (оксид азота);
- Бенз(а)пирен.
Лидарная система для дистанционного мониторинга аэрозольных компонент атмосферы:
- Тип аэрозоля (дым/пыль/пыльца/вода);
- Высотные распределения параметров аэрозоля (концентрация, размер частиц, показатель преломления);
- Содержание аэрозоля внутри облака.
Многопараметрические тест системы для определения состава и токсичности воды в реальном времени:
- Концентрации ионов тяжелых металлов (Cu2+, Cd2+, Pb2+….);
- Кислотность (pH);
- Содержание растворенного кислорода.
Характеристики
Полупроводниковые и плазмонные датчики и мультисенсорные системы на их основе для детектирования газов в реальном времени:
- Диапазон измеряемых концентраций:
0.1 – 10000 миллионных долей
- Точность измерений:
5 – 10% от измеряемой величины
- Отклонение от калибровочной зависимости в течение года:
< 10%
Лидарная система для дистанционного мониторинга аэрозольных компонент атмосферы:
- Высота определения до 20 км
- Разрешение по высоте 7.5 м
- Автономный режим работы на расстояниях до 5 км
- Погрешности определения площади, объема, эффективного радиуса частиц: < 20%
Многопараметрические тест системы для определения состава и токсичности воды в реальном времени:
- Предел обнаружения ионов тяжелых металлов:
0.1 – 1 мкМ
- Диапазон измерения концентраций тяжелых металлов:
0.1 – 100 мкМ
- Диапазон измерений pH:
5 - 9 (+/- 3%)
- Диапазон измерений pО2:
0.1-300 мкМ (+/- 3%)
Данные
Контроль нарушений природоохранных требований и ограничений природопользования:
Сбор фактических (натурных) данных, свидетельствующих о нарушениях экологических норм предприятиями промышленности, энергетики, сельского хозяйства, ЖКХ, транспорта.
Контроль эффективности принимаемых мер компенсации антропогенного воздействия:
Сбор фактических (натурных) данных о состоянии атмосферного воздуха и воды в режиме реального времени.
База данных о состоянии окружающей среды:
Фактические (натурные) данные, с инструментального оборудования стационарного размещения и на БПЛА.