Создание распределенной системы экологического мониторинга водных объектов с использованием сети автоматизированных измерительных станций
Новости
Проректор по научной работе ПсковГУ Тарас Антал о научных приборах экологического мониторинга
Проректор по научной работе ПсковГУ Тарас Антал рассказывает о новых научных приборах экологического мониторинга, разработанных в рамках грантового проекта Российского научного фонда (РНФ).
Project name: Development of a distributed system for ecological monitoring of water bodies using a network of automated measuring stations


Project duration: 2020 – 2022

Project financing:
Russian Science Foundation

Project budget:
Total budget – 20 000 000,000 RUB
Название проекта: Создание распределенной системы экологического мониторинга водных объектов с использованием сети автоматизированных измерительных станций (№ 20-64-46018)

Даты реализации проекта: 2020 – 2022

Финансирование проекта: Российский научный фонд

Бюджет проекта:
Общая сумма – 20 000 000,00 руб.
Описание
The project aims to solve the global scientific and technical problem of ensuring effective large-scale environmental monitoring of natural and artificial water systems as a result of the consistent implementation of the number of scientific and related technical tasks, computational and software solutions, including:
  • The system analysis of the common patterns and individual characteristics of the effects of anthropogenic pollution of the aquatic environment on the functional state of phototrophic microorganisms;
  • The development of highly sensitive optical devices and the algorithms for analysis of phytoplankton functional state in real time in a broad range of chlorophyll concentrations;
  • The elaboration of standardized methods for bioindication and biotesting.
The project focuses on environmental studies aimed at gaining new fundamental knowledge about the mechanisms of the influence of the main anthropogenic factors on the functional state of phototrophic microorganisms, the development of original methods of bioindication and biotesting, and the elaboration of new-generation software and hardware facilities to ensure effective large-scale environmental monitoring of water systems using a network of automated stations.
The main objectives of the project include:
  1. The pursuance of the comprehensive multidisciplinary researches of algal cell photosynthetic response to the effects of the relevant anthropogenic stressors, in particular, heavy metals. Model organisms (green and diatom microalgae) and phytoplankton communities in the natural habitat can be designated as targets for research. A complex of biochemical, microbiological and biophysical methods, original algorithms for data analysis will be used in experiments.
  2. The determination of the most informative stress susceptible biophysical and physiological parameters of the algal cell, the development of bioindication and biotesting methodology.
  3. The development of hardware and software for automated monitoring of natural and artificial water reservoirs with a help of distributed measuring stations and centralized data collection, data treatment and visualization, the testing of the monitoring system in various types of water bodies.

Проект направлен на решение глобальной научно-технической проблемы обеспечения рационального природопользования за счет эффективного экологического мониторинга состояния естественных и искусственных водных систем. Решение проблемы возможно в результате последовательного выполнения ряда научных задач и связанных с ними технических, вычислительных и программных решений, включающих:
  • системный анализ общих закономерностей и индивидуальных особенностей воздействия основных факторов антропогенного загрязнения водной среды на функциональное состояние фототрофных микроорганизмов;
  • создание высокочувствительные оптических приборов высокого разрешения и разработку алгоритмов математического анализа данных для оценки состояния фитопланктона в режиме реального времени и в широком диапазоне концентраций хлорофилла;
  • разработку стандартизированных методов биоиндикации и биотестирования.
Целью предлагаемого проекта является реализация экологических исследований, направленных на получение новых фундаментальных знаний о механизмах воздействия основных антропогенных факторов на функциональное состояние фототрофных микроорганизмов, разработку оригинальных методов биоиндикации и биотестирования и создание программно-технических средств нового поколения для обеспечения непрерывного масштабного экологического мониторинга водных систем с использованием сети автоматизированных станций.
В основные задачи проекта входит:
  1. Проведение комплексных мультидисциплинарных исследований основ фотосинтетического ответа водорослевой клетки на воздействие актуальных антропогенных стрессоров, в частности, тяжелых металлов. В качестве объектов исследования будут использованы модельные организмы (зеленые и диатомовые микроводоросли), а также фитопланктонные сообщества в естественной среде обитания. Для проведения экспериментов будет использован комплекс биохимических, микробиологических и биофизических методов, а также оригинальные алгоритмы анализа данных и обработки массивов информации.
  2. Определение наиболее информативных, универсальных и чувствительных к стрессовым воздействиям биофизических и физиологических параметров водорослевой клетки, разработка на этой основе методологии биоиндикации и биотестирования.
  3. Создание программно-аппаратного комплекса для автоматизированного мониторинга природных и искусственных водоемов с распределенными измерительными станциями и централизованным сбором, анализом и визуализацией данных, апробация разработанной системы мониторинга в водоемах разного типа.
Мероприятия
Оснащение лаборатории
Лаборатория комплексных экологических исследований оснащена современными приборами и оборудованием для проведения следующего этапа проекта
Команда проекта
Партнеры
Contact us
+7 8112 20-16-99 (доб. 206)

Krasnoarmeyskaya st., 1, Pskov, Russia