BR21881921 Оценка водной экосистемы бассейна р.Ертис в условиях индустриального развития и глобальных процессов

Наименование конкурса в рамках которого реализуется проект: Конкурс по программно-целевому финансированию по научным, научно-техническим программа на 2023-2025 годы со сроком реализации 12 месяцев.

Руководитель проекта: Колпакова Валентина Павловна, д.т.н. по спец. 05.23.04 - «Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов», доцент ВАК РК, асс. профессор «Школы архитектуры, строительства и энергетики», руководитель «Центра компетенций и трансфера технологий в области водного хозяйства и водопользования» НАО ВКТУ им. Д.Серикбаева.

Идентификаторы:

Исследовательская группа проекта

ФИО Должность по проекту Идентификаторы (ScopusAuthorID, ResearcherID, ORCID, если имеются) и ссылки на соответствующие профили
1 Ахметов Канат Камбарович Главный научный сотрудник Scopus Author ID: 56518063400
Researcher ID: ABA-3268-2020
ORCID: 0000-0002-1558-9570
2 Шаймарданов Жасулан Кудайбергенович Главный научный сотрудник Scopus Author  ID: 57192662009
Researcher ID: AAM-3113-2021
ORCID ID: 0000-0003-0035-707X
3 Шаймарданова Ботагоз Хасымовна Ведущий научный сотрудник ORCID ID:0000-0002-6872-0341
4 Еремеева Юлия Николаевна Ведущий научный сотрудник Scopus Author ID: 57490993100
Researcher ID: GSN-0498-2022
ORCID: 0000-0001-6494-1457
(https://orcid.org/0000-0001-6494-1457 )
5 Тогузова Маржан Мельсовна Ведущий научный сотрудник Scopus Author ID: 57189071733
Researcher ID: AAF-2137-2021
ORCID: 0000-0001-7395-6060
(https://orcid.org/0000-0001-7395-6060)
6 Апшикур Байтак Ведущий научный сотрудник Scopus Author ID: 57914966100
Researcher ID Web of Science: GWQ-9179-2022 https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57914966100
ORCID:  https://orcid.org/0000-0003-2103-9513
7 Рахымбердина Маржан Есенбековна Ведущий научный сотрудник Scopus Author ID: 57189062804
Researcher ID Web of Science: AAE-7814-2021
ORCID ID:0000-0002-2196-6512
8 Нурекенова Роза Турсынхановна Научный сотрудник Researcher ID: GSN -6361-2022
https://orcid.org/0000-0002-9104-8936     
ORCID ID:0000-0002-9104-8936
9 Хавкей Хавдрахман Техник -
10 Ажаев Галымбек Советович Ведущий научный сотрудник Researcher ID: AGN-2888-2022  
ORCID ID: 0000-0002-5888-8239
https://orcid.org/0000-0002-5888-8239
11 Уазырханова Гулжаз Кенесханкызы Старший научный сотрудник Scopus Author ID: 55540168500,
ResearcherID Web of Science: ABF-8853-2021. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-9817-9752.
12 Дюсупова Галина Кабылжановна бухгалтер -

 

Молодые ученые (до 40 лет + обучающие (Студенты, магистранты))
ФИО Должность по проекту Идентификаторы ResearcherID, ORCID, Scopus Author ID (при наличии) Примечание (ППС, студент, магистрант, доктарант)
1 Капасов Азамат Кайсарович, 1994 г.р. Научный сотрудник Scopus Author ID: 57914966200
Researcher ID:KCX-7400-2024
ORCID ID: 0000-0001-7996-8804
ППС
2 Мамырбекова Гульназ Кабиболлакызы, 1977 г.р. Научный сотрудник Researcher ID: GSN-0695-2022
ORCID ID: 0000-0002-1658-0180 https://orcid.org/0000-0002-1658-0180
докторант
3 Анапьянова Самал Багдатовна, 1979 г.р. Научный сотрудник Researcher ID: GSN-4578-2022
ORCID ID: 0000-0003-3079-2224
https://orcid.org/0000-0003-3079-2224   
докторант
4 Арынова Шынар Жаныбековна, 1989 г.р. Ведущий научный сотрудник Author ID в Scopus: 57829931200
Researcher ID Web of Science: GPT-3594-2022
ORCID ID: 0000-0002-9895-7649
http://orcid.org/0000-0002-9895-7649
ППС
5 Колесников Антон Владимирович, 1990 г.р. Младший научный сотрудник  - -
6 Құсманов Ернар Мейрханұлы, 1988г.р. инженер - -

 

Аннотация проекта:

Глобальные процессы, выражающееся в изменении климата, изъятие части стока реки Ертис в верхнем течении и рост индустрии влечет за собой ухудшение экологической ситуации трансграничной реки Ертис. Являясь самой крупной водной артерией республики, протекая по территории Восточно-Казахстанской, Абайской и Павлодарской областей, испытывает сильное антропогенное воздействие, вследствие которого страдает водная экосистема.

В настоящее время мониторинговый контроль за экологическим состоянием водного объекта ведется отдельно для каждого города в рамках областей. Нет связанной базы данных о влиянии различных факторов, где адекватно оценивалась бы роль каждого источника загрязнения на протяжении всей акватории реки. Возникает необходимость иметь научно обоснованные оценки происходящих и возможных в будущем изменений количества и качества воды, которые ведут к изменениям в экосистеме реки Ертис, водного режима под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Использование ГИС-технологий позволит разработать геопортал с интеграцией всей необходимой информации, включающий в себя: дистанционное зондирование Земли (материалы космической съемки и с БПЛА), облачные вычисления и искусственный интеллект.

Создание базы данных из разрозненных источников и реальных данных, полученных по натурным замерам гидрологического режима и качества воды казахстанской части бассейна Ертис, состояния водной биоты в условиях глобальных процессов климатических изменений, трансграничного использования и антропогенного воздействия, даст картину о влиянии различных факторов на состояние наземных и водных экосистем. Всестороннее изучение современного состояния реки Ертис позволит оценить условия существования экосистем, связанных с его акваторией, механизмами адаптации к индустриальному воздействию их пороговые уровни.   

Это позволит оперативно всем заинтересованным организациям получать и использовать данные с целью устойчивого регионального развития.

Цель проекта

Оценка водной экосистемы бассейна р. Ертис в условиях индустриального развития и глобальных процессов.  

Ожидаемые и достигнутые результаты проекта:

Год Полученные результаты по исследованиям.
Публикаций (со ссылками на них) и патентов; информация для потенциальных пользователей.
2023 год

На первом этапе выполнения работ по программе 2023 года, согласно календарного плана выполнено три задачи:

  • дать оценку экологического состояния воды водных объектов бассейна р. Ертис с учетом антропогенных и трансграничных воздействий;
  • определить источники антропогенного загрязнения, путем проведения натурных исследований водных объектов Ертисского бассейна. Определение научно - обоснованного перечня приоритетных (маркерных, наиболее опасных с точки зрения влияния на р.Ертис и превышающих нормативные значения) загрязняющих веществ в контрольных створах, а также состояние наземных и водных экосистем для включения в информационно-аналитическую платформу;
  • сравнительная характеристика состояния качества воды с определением природных, антропогенных и трансграничных факторов.

В рамках реализации данной программы за 2023 г. получены следующие результаты:

  • произведен сбор, классификация, анализ статистических данных по количеству забираемой воды в условиях различной водообеспеченности, состояния наземных и водных экосистем и дана оценка экологического состояния воды водных объектов бассейна р. Ертис с учетом антропогенных и трансграничных воздействий;
  • проведены натурные исследования водных объектов Ертисского бассейна, определены источники антропогенного загрязнения, составлен перечень приоритетных загрязняющих веществ в контрольных створах, а также состояние наземных и водных экосистем;
  • проведена сравнительная характеристика состояния качества воды с определением природных, антропогенных и трансграничных факторов.

Создана веб-страница на сайте университета о ходе реализации программы /research/progectsmon/projects/BR21881921.aspx

Информация о проекте на телеканалах:

Информация на сайте Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан:

Опубликована одна статья в журнале, рекомендованном КОКНВО МНВО РК:

  • Колпакова В.П., Анапьянова С.Б., Еремеева Ю.Н., Мамырбекова Г.К., Нурекенова Р.Т., Сапарова А.А. Исследования процессов тонкослойного отстаивания для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод. Вестник Восточно-Казахстанского технического университета имени Д. Серикбаева, №4, 2023г. https://storage.ektu.kz/nextcloud/index.php/s/Wagmjz9ZQxgfoqC
2024 год

На втором этапе выполнения работ по программе 2024 года, согласно календарного плана будут выполнены пять задач:

  • количественная оценка стока загрязняющих веществ по течению р. Ертис с учетом пространственно - временной динамики. Выполнение сбора и анализа данных по забору воды из р. Ертис потребителями в условиях различной водообеспеченности;
  • оценка влияния основных притоков и водохранилищ с расчетом допустимых и фактических уровней стока минеральных солей и токсичных веществ в формировании гидрохимического режима р. Ертис. Проведение комплексного обследования на состояние наземных и водных экосистем, с использованием методов дистанционного зондирования по материалам космической съемки и аэрофотосъемочных работ с беспилотных летательных аппаратов, анализы качества воды, гидрологические показатели в контрольных участках бассейна р.Ертис;
  • оценка степени влияния техногенной нагрузки городов, малых населенных пунктов и промышленных предприятий на экологическое состояние бассейна р. Ертис;
  • комплексная оценка современного состояния и перспектив использования водно-ресурсного потенциала Ертисского бассейна с учетом пригодности водных ресурсов для отраслей экономики. Разработка рекомендаций по снижению возможных рисков и угроз экологического состояния реки Ертис по итогам оценки сбросов очистных сооружений;
  • создание геопортала: на основе собранных данных и задач будут подобраны инструменты геопортала анализа данных для оценки распространения загрязнений в бассейне реки Ертис, ГИС-технологий и ДЗЗ.

В рамках реализации данной программы за 2024 г. будут получены следующие результаты:

  • база данных на основе данных и собственного мониторинга по количеству сбрасываемых сточных вод в условиях климатических изменений, трансграничного использования для оценки состояния воды реки Ертис;
  • база инструментов анализа больших данных для разработки аналитической части платформы по количеству забираемой воды, качеству и количеству сбрасываемых стоков, состояния наземных и водных экосистем. Создание картографической основы. Разработка электронной тематической карты;
  • отбор проб воды и донных отложений, проведение аэросъемки в контрольных точках;
  • комплексная оценка состояния и использования водно-ресурсного потенциала Ертисского бассейна для отраслей экономики; рекомендации по снижению рисков и угроз экологического состояния реки Ертис;
  • геопортал с интеграцией всей необходимой информации, включающий в себя: дистанционное зондирование Земли (материалы космической съемки и с БПЛА), облачные вычисления и искусственный интеллект.

Опубликованы три статьи в журналах, рекомендованных КОКНВО МНВО РК:

  • «Исследование процессов экологических и экосистемных изменений водных объектов с использованием данных БПЛА» (авторы: Б. Апшикур, М.Е. Рахымбердина, А.К. Капасов, М.М Тогузова, В.П. Колпакова) в «Вестник ВКТУ им. Д. Серикбаева» №1/2024г. DOI 10.51885/1561-4212_2024_1_36 https://storage.ektu.kz/nextcloud/index.php/s/fQ5k2FRmwYBHqHD.
  • "Ертіс өзені су сапасына Үлбі саласының әсері "Мамырбекова Г.К., Калыбекова Е.М., Колпакова В.П., Анапьянова С.Б., Еремеева Ю.Н., Шевцов М.Н. «Ізденістер, нәтижелер – Исследования, результаты» Выпуск №2 -2024.
  • "Современное состояние реки Ертис в условиях антропогенного воздействия" Арынова Ш.Ж., Ажаев Г.С., Ахметов К.К., Колпакова В.П., Шаймарданов Ж.К. - Вестник Национальный ядерный центр РК. -2024, №2.

Опубликована одна статья в рецензируемом научном издании в базе данных Scopus с процентилем не менее 50:  

  • Статья «Design and construction of wastewater treatment facilities for small sewerage facilities» в журнале Case Studies in Chemical and Environmental Engineering Volume 9, June 2024, 100774 (https://doi.org/10.1016/j.cscee.2024.100774 ) квартиль Q1.

Будут опубликованы  четыре  статьи в рецензируемом научном издании в базе данных Scopus с процентилем не менее 50:

  • Подана статья «Assessment of the ecological condition of the Kazakhstan part of the Yertis river under conditions of industrial development and climatic changes» в журнал Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. Статус -  на рассмотрении у редактора.
  • Подана статья «Effects of thermal pollution on the black flies  of the  Yertis River in Kazakhstan». Aхметов К.К., Оразбекова А.А., Шаймарданов Ж.К., Колпакова В.П., Шаймарданова Б.Х., Калиева А.Б. Журнал «Vector Ecology». Процентиль: 56, Q2. Статус – на рецензии.
  • Готовятся  2 статьи в журнал «Remote sensing».

Будут опубликованы три   объекта интеллектуальной собственности (патенты на полезную модель):

  • Подано заявление на выдачу патента РК на полезную модель «Компактная установка для очистки сточных вод». Регистрационный номер заявки 2024/0713.2 от 31.05.2024.
  • Подано заявление на выдачу патента РК на полезную модель «Авиационный метод применения средства «бактицид» в борьбе с личинками кровососущих комаров на водоемах в разливные поймы рек и других акваториях». Регистрационный номер заявки № 2024/0500.2 от 08.04.2024.
  • В процессе оформления патент на полезную модель «Плавающий водозабор».

Будет опубликована одна монография на тему: «Оценка качественных показателей воды р. Ертис в условиях индустриального развития и глобальных процессов».

Инфографика:

Батиметрическая съемка, которая позволяет получать высотные данные дна водоема, картирование дна водных объектов.

 БЕСПИЛОТНЫЙ ВОДНЫЙ АППАРАТ/ДРОН APACHE 3 В КОМПЛЕКТЕ (APACHE3 USV COMPLETE KIT)

Использование летательного аппарата Phantom 4 Multispectral RTK для съемки водных бассейнов

Забор проб и определение качественного состава воды: