В научных подразделениях ДВО РАН
Из Распоряжения правительства Российской Федерации от 20 февраля 2014 г. N 230-р г. Москва «О присуждении премий Правительства Российской Федерации 2013 года в области науки и техники».
Присудить премии Правительства Российской Федерации 2013 года в области науки и техники и присвоить звание «Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники»:
Братской Светлане Юрьевне, доктору химических наук, заведующей лабораторией федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук, – за получение производных хитина и препаратов на их основе для применения в сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и биотехнологии.
Эта большая любовь к хитозану...
Хитозан часто называют полимером ХХI века. Зная об уникальных свойствах и спектре областей применения этого природного полимера, с этим трудно не согласиться, как и с тем, что заниматься хитозаном сегодня не только интересно, но и модно. В 1994 году, когда в нашей лаборатории появился первый мешок с хитозаном, привезённый из США, количество статей с упоминанием термина «хитозан» было немногим более двухсот. В 2013 году таких работ уже почти 4500. С одной стороны, работа с хитозаном уже гарантирует некий интерес мирового научного сообщества, с другой, – лавировать в сегодняшнем информационном потоке, найти своё место в мировой хитинологии и заслужить репутацию не так просто.
Очень большая заслуга в продвижении в России и за рубежом фундаментальных и прикладных исследований, связанных с хитозаном, в интеграции учёных-хитинологов, подготовке и мотивации молодых кадров принадлежит Российскому хитиновому обществу (РХО). РХО – это, прежде всего, уникальные люди. Для многих, как и для нашего коллектива, хитозан не является главным направлением исследований, часто это хобби, а ещё чаще – большая любовь. Причём не только к хитозану, но и к той атмосфере, которая царит на конференциях РХО, к людям, для которых в наш век междисциплинарности хитозан стал одним из объединяющих начал, к людям, которые не бросают работу в этой области, несмотря на отсутствие грантов и необходимость заниматься в основное рабочее время совсем другими исследованиями. Среди активных членов РХО есть физхимики, органики-синтетики, биохимики, микробиологи, физики, медики. Ежегодно РХО присуждается премия им. академика П.П. Шорыгина молодым учёным-хитинологам, и уже дважды наши сотрудники (Александр Мироненко и Юлия Азарова) становились её лауреатами.
Последние несколько лет для российской хитинологии были отмечены рядом важных событий. В 2011 году, в год 200-летия открытия хитина, впервые в России была проведена международная конференция европейского хитинового общества. В 2013 году, благодаря поддержке РФФИ, вышла долгожданная шестисотстраничная иллюстрированная книга «Хитозан». Именно в правлении Российского хитинового общества родилась идея собрать всё лучшее, что делается в России в области хитозана, и представить единую работу на соискание премии правительства Российской Федерации в области науки и техники. Идеологически такая коллективная работа даёт вполне обоснованный и достойный ответ на вопрос, который так любят задавать учёным: «Что ваша наука дала народному хозяйству?»
В работу «Получение производных хитина и препаратов на их основе для применения в сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и биотехнологии» вошёл ряд практически важных направлений: производство хитина, хитозана и их производных; разработка и производство препаратов для ветеринарии и растениеводства (средства защиты и стимуляторы роста растений, препараты для лечения и профилактики заболеваний животных); создание и производство биологически-активных и пищевых добавок; хитозан и его производные в биотехнологии, водоподготовке, переработке сточных вод; разработка, сертификация и производство изделий медицинского назначения (раневые покрытия, импланты для стоматологии и офтальмологии, носители для адресной доставки лекарств и др.).
Объём реализации произведённой в рамках этих направлений продукции за последние пять лет превысил 150 млн. рублей. При этом все участники авторского коллектива с обширной географией – Москва, Санкт-Петербург, Красноярск и Владивосток – в первую очередь занимаются фундаментальными исследованиями, в основе работы более ста патентов РФ и трёхсот научных публикаций. То, что значительную часть полученных результатов удалось реализовать на практике, само по себе чудо. Наиболее перспективные области применения хитозана непосредственно связаны со здоровьем человека, экологией, биотехнологией, а значит, требуют сертификации, получения санитарно-эпидемиологических заключений и разрешений на применение. На поиски средств уходят годы, и каждый коллектив решает эти проблемы самостоятельно.
В нашей лаборатории сорбционных процессов Института химии ДВО РАН одни из первых работ в области хитозана, получившие дальнейшее развитие и сохраняющие актуальность сегодня, относятся к его применению в питьевом водоснабжении и переработке сточных вод. Не секрет, что плохое состояние трубопроводов муниципальных систем водоснабжения приводит к тому, что питьевая вода, соответствующая всем санитарным требованиям на выходе со станций водоочистки, после доставки конечному потребителю зачастую имеет неудовлетворительное качество по ряду нормируемых показателей, в первую очередь, по цветности, мутности и содержанию железа. Это приводит к необходимости доочистки водопроводной воды, что особенно актуально для пищевого производства. Эффективное и безопасное решение проблемы доочистки водопроводной воды было найдено нами благодаря использованию водорастворимых продуктов на основе хитозана – флокулянта «Хитофлок» и флокуляционной композиции «Инстафлок», применение которых в стандартных водоочистных технологиях позволяет значительно улучшить качество воды, повысить продуктивность водоочистных станций и снизить экологические риски.
Важно, что нам удалось пройти полный цикл испытаний и сертификации разработанных флокулянтов для применения в питьевом водоснабжении. В значительной степени этому процессу способствовало получение в 2003 году инновационного гранта ИНТАС. Объём затрат на внедрение хитозана в практику питьевого водоснабжения по оценке одного из крупнейших производителей хитозана в Европе BioLog-Heppе (Германия) составляет на сегодня 250000 евро. В России эти затраты, конечно, ниже, но в разы, а не на порядки. Аналогичная ситуация имеет место и в случае внедрения сельскохозяйственных и ветеринарных препаратов, а затраты на исследования и сертификацию продуктов медицинского назначения ещё выше. То, что при сложившейся системе научным организациям удаётся доводить свои разработки до практического применения, говорит только о высокой заинтересованности в востребованности результатов своего труда и большом энтузиазме учёных-разработчиков.
Сейчас «Хитофлок» и «Инстафлок» используются более чем на двадцати предприятиях, в частных домовладениях, коттеджах, в том числе в отсутствие систем центрального водоснабжения и водозабора непосредственно из природных водоёмов или скважин. Используется этот метод и для очистки замазученных жидких радиоактивных отходов перед стадией селективной сорбции радионуклидов.
Очень большая заслуга в доведении полученных результатов до конечного потребителя принадлежит сотруднику нашей лаборатории Денису Витальевичу Червонецкому. Более десяти лет он производит и внедряет флокулянты на основе хитозана и хорошо известен как специалистам в области водоподготовки, так и сотрудникам многих институтов ДВО РАН, привыкшим приходить к его водоочистным установкам за качественной питьевой водой.
В последние годы в рамках программы МАГАТЭ на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) с нашим непосредственным участием проведены испытания флокуляционной композиции «Инстафлок» для извлечения из жидких радиоактивных отходов латексов пылеподавителей и коллоидов трансурановых элементов, присутствие которых не позволяет перерабатывать такие отходы традиционным способом. Наши продукты наилучшим образом показали себя в сравнительных испытаниях с более чем двадцатью коммерчески доступными синтетическими флокулянтами. Это связано не только с высокими степенями очистки воды при сравнительно низких затратах реагентов, но и с возможностью увеличения производительности водоочистного оборудования за счёт эффективности наших флокулянтов при высоких скоростях фильтрации. В настоящее время ЧАЭС объявлен тендер на разработку технологии переработки жидких отходов, в основу технических требований которого легли наши результаты. Возможно, что в сотрудничестве с крупными инжиниринговыми компаниями нам удастся внедрить свои разработки и в этой области.
Светлана БРАТСКАЯ,
заведующая лабораторией сорбционных процессов
Института химии ДВО РАН
доктор химических наук
Дальневосточный ученый
№ 6(1496)
26 марта 2014 г.
Испытания флокуляционной схемы очистки жидких радиоактивных отходов (слева – С.Ю. Братская, крайний справа – член-корреспондент РАН В.А. Авраменко, сотрудники Чернобыльской АЭС), 2010