Статья посвящена 90-летию со дня основания государственного научного учреждения «Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси». Приведены основные направления научной, научно-технической и инновационной деятельности Института, а также важнейшие научные результаты, полученные в последнее десятилетие, отражена практическая реализация созданных разработок. Представлена информация об участии в выполнении государственных программ разного типа, включая программы (подпрограммы), по которым Институт в настоящее время является головной организацией-исполнителем, обеспечивая контроль за эффективностью и результативностью их выполнения. Приведены сведения о научных школах, сформированных и развиваемых ведущими учеными Института, представлены научные специальности, по которым ведется подготовка кадров высшей квалификации в аспирантуре и докторантуре при Институте. Изложены ближайшие перспективы развития организации.

В статье приведен обзор результатов по методам исследования характеристик тепло- и массопереноса при промерзании и моделировании замораживания горных пород. В направлении технологических разработок представлена установка для термохимической переработки горючих сланцев и других материалов методом пиролиза. Разработан способ утилизации полимерных отходов пиролизом торфополимерных композиций.

Проведены реологические исследования щелочных дисперсий торфа различного состава. Представлены результаты по изучению по коллоидно-химическим свойствам и содержанию функциональных групп гуминовых веществ торфа. Приведены результаты исследований по использованию золы от сжигания торфа и осадка систем мокрого обеспыливания в качестве сырья для производства новых материалов.

Представлены результаты НИР в области использования и охраны торфяных и сапропелевых месторождений, выполненных в рамках Государственной научно-технической программы и Государственной программы научных исследований в 2018–2022 гг. Выявлены перспективы и проблемы использования месторождений с особо ценными видами сырья для получения продукции комплексной переработки. Особое внимание уделено перспективным для освоения крупным торфяным месторождениям Славное и Эсмоновский Мох. Выявлены ресурсы и закономерности размещения органического сапропеля под торфяными залежами. Дана характеристика технических и технологических решений при освоении сапропелевых и торфяных месторождений. Приведен перечень объектов, на которых использованы результаты научных исследований.

Приведен краткий анализ значимых геологических результатов последнего периода, полученных в Институте природопользования НАН Беларуси, представленных в виде двух блоков, включающих проекты фундаментального и прикладного значения. Фундаментальные разработки этого периода включают исследования по разломной тектонике Беларуси, синрифтовой геодинамике Припятского прогиба, экологотектонофизической среде Беларуси, шовные зоны на территории Беларуси, геолого-геофизическая модель глубинного строения земной коры по профилю Георифт-2013, нетрадиционные источники углеводородного сырья Беларуси. В числе разработок прикладного характера – это создание модели нефтегеологического районирования Припятского прогиба, обоснование исследований по геолого-геофизическому профилю «Восточный», особенности проявления природной ртути в геологической среде, обоснование работ на нефть на Познякевичской площади и системные исследования приоритетных участков Припятского прогиба, геолого-геофизические исследования на Вечернегорской площади Антарктиды.

В статье представлены основные результаты научных исследований в области современной геодинамики и палеогеографии кайнозоя, полученные за последние пятнадцать лет. На основании изучения проявлений современных эндогенных, экзогенных и техногенных геологических процессов составлены схемы их площадного распространения, охарактеризовано влияние геологических факторов на комфортность проживания населения, охарактеризованы геохимический фон четвертичных отложений и радоновое поле территории Беларуси. В рамках изучения динамики природных обстановок в плейстоцене и голоцене на территории Беларуси и прилегающих регионов Литвы, Польши, Украины и России получены палинологические данные для отложений муравинского межледниковья и позднеледниковья-голоцена, реконструированы палеорельеф и палеоландшафты оптимальных фаз названных временных интервалов квартера, разработаны и утверждены соответствующие хроностратиграфические схемы, выполнена межрегиональная хроностратиграфическая и палеоклиматическая корреляция палеогеографических событий плейстоцена и позднеледниковья-голоцена со смежными с Беларусью регионами.

Предложены два подхода к актуализации геофизических характеристик подстилающей поверхности (землепользование, альбедо, листовой индекс, доля поглощенной фотосинтетически активной радиации) в численной модели WRF (Weather Research and Forecasting) для территории Беларуси: обновление среднемесячных значений на основе современных баз данных дистанционного зондирования Земли GLASS (Global Land Surface Satellite) и GLC2019 (Global Land Cover, 2019); ежедневное обновление на основе оперативных спутниковых композитных продуктов MODIS. Для оценки влияния исходных геофизических данных на качество численного прогноза приземной температуры выполнен ряд численных экспериментов по прогнозированию различных синоптических ситуаций в летний период. Рассчитан поправочный коэффициент для альбедо подстилающей поверхности в модели WRF, позволяющий сократить cреднеквадратическую погрешность прогноза температуры для заблаговременности +12, +24, +36 и +48 ч на 0,30 ºС, 0,10 ºС, 0,15 ºС и 0,16 ºС соответственно. В численных экспериментах инициализация модели WRF с помощью оперативных спутниковых продуктов оказала наиболее положительное влияние на прогноз приземной температуры для ночных сроков: для заблаговременности +24 и +48 ч среднеквадратическая ошибка сократилась на 0,11 ºС и 0,14 ºС соответственно.

В статье показана возможность использования спутниковой информации для оценки степени эвтрофирования р. Припяти. Рассмотрен период с апреля 2018 г. по март 2022 г. Трофический статус р. Припяти формируется под влиянием естественных факторов (алгоритмы группы А) и антропогенных воздействий (алгоритмы группы Б). Установлено, что во внутригодовой изменчивости концентрации хлорофилла а наблюдается снижение концентраций хлорофилла а за период с сентября/октября по декабрь/январь и их рост за период с февраля/марта по сентябрь/октябрь. Во внутригодовом разрезе трофический статус р. Припяти по алгоритмам группы А в основном изменяется от α-евтрофного до β-евтрофного, а для группы Б он политрофный. В многолетнем плане изменчивости среднемесячных величин трофический статус р. Припяти в основном по группе А евтрофный, а по группе Б находится в диапазоне от β-евтрофного до политрофного. Для окончательного вывода о степени эвтрофирования р. Припяти потребуется более продолжительный период наблюдений. Исследование пространственной изменчивости концентрации хлорофилла а по течению р. Припяти не выделило статистически значимых трендов, но в то же время установило влияние притоков.

Представлены результаты анализа современного состояния и динамики концентраций тяжелых металлов и нефтепродуктов в почвах городов Беларуси за период с 1990–1995 по 2016–2021 гг. В его основу положены данные мониторинга почв в городах Беларуси в рамках Национальной системы мониторинга окружающей среды в Республике Беларусь и результаты детальной почвенно-геохимической съемки г. Минска, выполненной авторами в 1990 г. Оценка динамики содержания химических веществ в почвах городов осуществлялась несколькими способами: сравнением их средних концентраций для отдельных городов за рассматриваемый период; сравнением концентраций химических веществ в пробах почв отобранных на одних и тех же пробных площадках на территории г. Минска за почти 30-летний период. Установлено, что для большинства городов наблюдается тенденция накопления в почвенном покрове цинка и нефтепродуктов. В 46 % городов имеет место снижение содержания свинца в почве, против 19 %, в которых наблюдается повышение его концентрации. Сходная со свинцом динамика характерна для меди. Показано, что ежегодное увеличение в почвах г. Минска содержания цинка составляет в среднем 0,57 мг/кг в год и, наоборот, снижение содержания свинца – на 0,22 мг/кг в год.

Представлены сведения об особенностях накопления элементов-загрязнителей культивируемыми и дикорастущими растениями в зоне влияния предприятия ООО «Белинвестторг-Сплав» (г. Белоозерск), в выбросах которого в воздушную среду присутствуют опасные поллютанты, включая и тяжелые металлы (ТМ). Анализ степени накопления элементов сельскохозяйственными растениями проводили в сравнении с субрегиональными фоновыми значениями и допустимыми уровнями ветеринарно-санитарных правил обеспечения безопасности кормов, кормовых добавок и сырья для производства комбикормов. В качестве основного критерия для оценки степени загрязнения ТМ листьев дикорастущих растений использовали показатели их фоновых концентраций, а также среднемировые значения.

Установленное аэральное загрязнение свинцом возделываемых сельскохозяйственных растений в СЗЗ ООО «Белинвестторг-Сплав» и на прилегающих землях многократно превышает фоновые и санитарно-гигиенические значения. В ряду изученных дикорастущих видов растений наиболее чувствительными индикаторами аэрогенного загрязнения являются: из числа древесных растений – сосна обыкновенная (хвоя), в группе кустарников и кустарничков – омела белая и малина обыкновенная, среди травянистых растений – крапива двудомная. Результаты исследований свидетельствуют о необходимости расширения СЗЗ ООО «Белинвестторг-Сплав» как минимум до 1000 м (в особенности – по розе преобладающих ветров) и прекращения сельскохозяйственной деятельности в ее пределах.

Статья посвящена результатам изучения в Беларуси химических веществ, дополнительно включенных в Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях (СОЗ), – «новых» СОЗ. Показаны особенности «новых» СОЗ и проблемы их выявления и идентификации. Кратко охарактеризована ситуация с промышленными химикатами на основе «новых» СОЗ в Беларуси, выявленные или потенциальные сферы применения полибромдифениловых эфиров, пер- и полифторированных соединений, короткоцепных хлорированных парафинов, полихлорированных нафталинов и других СОЗ. Приведены оценки техногенных потоков полибромдифениловых эфиров в составе полимерных отходов электрического и электронного оборудования, включающие объемы их ежегодного образования на территории Беларуси. Приведен перечень научно-методических и нормативных технических документов регулирования СОЗ в Беларуси, разработанных в рамках выполнения ряда мероприятий Государственных научно-технических программ, Национальных планов и подпрограммы по обращению с СОЗ. Определены приоритетные меры экологически безопасного обращения с СОЗ, дополнительно включенными в Конвенцию, а также основные направления дальнейших исследований.

Загрязнение окружающей среды стойкими органическими загрязнителями является острой проблемой современности. Статья посвящена разработке информационно-методической базы оценки непреднамеренных выбросов пентахлорбензола (ПеХБ) дополнительного включенного в Приложение С Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях в 2009 г. На основе выполненного анализа научных исследований, посвященных выбросам хлорбензолов, разработаны удельные показатели выбросов для основных категорий источников, таких как: сжигание отходов, производство металлов и производство цемента. С использованием разработанных удельных показателей выбросов выполнена первая оценка объема непреднамеренного поступления ПеХБ в окружающую среду Беларуси. Показано, что к источникам непреднамеренных выбросов ПеХБ на территории Беларуси относятся сжигание отходов, производство цемента и металлов. Согласно выполненной оценке непреднамеренные выбросы ПеХБ в 2020 г. составили 11,43 кг.

Приведена оценка современной организации природных экосистем пригородной территории Минска. В их составе преобладают леса, в распределении которых проявляется обратная зависимость от расстояния до города. В ближнем к нему 20-километровом поясе лесистость является минимальной, раздробленность лесов – наивысшей. На данный пояс приходится также размещение большинства водохранилищ водохозяйственного и рекреационного назначения. Они построены на малых реках и имеют низкую устойчивость к внешним воздействиям и высокую зависимость от экологического состояния водосборных бассейнов.

Определены перспективные угрозы природным экосистемам, обусловленные повышением антропогенных нагрузок на них в связи с формированием Минской городской агломерации, а также климатическими изменениями. Они увеличат риски застройки этих экосистем, загрязнения атмосферного воздуха и вод, гибели леса, возникновения природных пожаров, антропогенного эвтрофирования водоемов и др.

Предложены приоритетные направления планирования природных экосистем, адекватные перспективным угрозам и эколого-ресурсным потребностям города. Они включают, во-первых, формирование на их основе природного каркаса, ядрами которого должны послужить не только местные особо охраняемые природные территории, но и основные водоемы с прилегающими к ним лесами, во-вторых, реализацию специфических планировочных мер по отношению к отдельным типам природных экосистем для различных частей пригородной территории. Для ближней к городу части приоритетное значение имеет их сохранение, обеспечение взаимосвязи и целенаправленное преобразование, для удаленной – соблюдение экологически приемлемых режимов использования.

Дана краткая характеристика неблагоприятных последствий проявления водной эрозии почв на территории Беларуси. Предложена интегрированная эколого-экономическая оценка размеров ущерба вследствие водно-эрозионных процессов в агроландшафтах республики. Приведен расчет ущерба в стоимостном выражении по данным II тура кадастровой оценки земель на примере пахотных земель РУП «Учхоз БГСХА» Горецкого района Могилёвской области.

Определены варианты оптимизации противоэрозионной структуры возделываемых сельскохозяйственных культур на основе эколого-экономической оценки и агроэкологической группировки рабочих участков по величине вероятного ущерба вследствие эрозии, в том числе упущенной выгоды производства сельскохозяйственной продукции.

Изучено влияние стабилизирующих добавок на водоустойчивость гранулированных органоминеральных удобрений с высоким содержанием калия. Показано, что применение стабилизирующих добавок (NH4)2CO3 и Ca3(PO4)2 в количестве 2,5–5,0 % и при температуре сушки 120 ºС позволяет обеспечить водоустойчивость гранул до 90 %, повышает переход гуминовых веществ в биологически активную водорастворимую форму и снижает загрязнение окружающей среды элементами питания растений. Эти добавки содержат в своем составе компоненты питательных веществ для роста и развития растений и не приводят к возможному загрязнению почв по сравнению с широко используемыми для этих целей полимерными материалами.

В статье рассматриваются особенности развития современных биогенных геологических процессов на территории Центральной Беларуси. Исследования базировались на анализе опубликованных научных, картографических и фондовых материалов, полевых работах, маршрутных наблюдениях и замерах, материалах дистанционных съемок. Установлено, что одним из наиболее активно проявляющихся современных биогенных геологических процессов является болотообразование, развивающееся на площади около 8000 км2 и характеризующееся накоплением торфа и формированием своеобразного комплекса фитогенного рельефа. Заболачивание земель развивается на площади около 17 700 км2. Описаны условия и факторы процессов биогенного седименто- и морфогенеза. Аккумуляция органогенных отложений (сапропелей и торфов) протекает также в котловинах естественных и искусственных водоемов и к настоящему времени привела к формированию толщ мощностью в основном 3–5 м (до 30 м). Охарактеризована роль геологической деятельности животных и растительных организмов в трансформации рельефа земной поверхности и строения слагающих ее пород.

Предложен новый методический подход к количественной оценке взаимосвязи грунтовых и поверхностных вод, заключающийся в использовании цифровой карты рельефа и гидрографической сети моделируемой области для построения карты гидроизогипс и оценки интенсивности инфильтрационного питания грунтовых вод. Дана краткая характеристика численной геофильтрационной модели подземных вод Новодворского месторождения базальтов и сопутствующих туфов. Изложена технология реализации на модели поверхностных водоемов и водотоков. В пределах моделируемой области оценены естественные ресурсы подземных вод, величина которых расчленена на подземный сток в реки и разгрузку грунтовых вод испарением. По результатам моделирования естественной фильтрации подземных вод оценена структура баланса подземных и поверхностных вод, построены карты гидроизогипс, глубин залегания и интенсивности инфильтрационного питания грунтовых вод.