Сборник докладов Энергетика, надежность, безопасность

Подождите немного. Документ загружается.

Секция 3

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

Таким образом, избавление от различных трещин и неплотностей ограждающих

конструкций способно сэкономить до 30 – 40 % тепловой энергии, затрачиваемой на отопление

для исследуемого здания, а улучшение теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций

также приведет к экономии, которую можно рассчитать исходя из предложенной методики путем

сравнения теплопотерь теплопередачи без теплоизоляции и с ней.

Рис.2. Коэффициент теплопередачи

ограждающих конструкций здания УлГТУ

Рис.3. Сравнение потребляемого теплового

потока от системы отопления (серая линия) и

тепловых потерь теплопередачи здания (черная

линия) здания УлГТУ

Рис.4. Разность тепловых потоков,

представляющих теплопоступления от системы

отопления и тепловых потерь теплопередачи,

которая примерно равна тепловым потерям на

инфильтрацию и вентиляцию

Рис.5. Процентная составляющая тепловых

потерь на инфильтрацию и вентиляцию от

суммарных тепловых потерь

Таким образом, представленная методика позволяет оценить каковыми будут затраты

тепловой энергии и денежных средств при

внедрении различных энергосберегающих

мероприятий.

Список литературы:

1. Ртищева А. С., Артюхин К. И. Тепловизионное исследование свойств ограждающих

конструкций // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы

теплоэнергетики» для студентов, аспирантов и молодых ученых 17 – 19 апреля 2006.

Челябинск, 2007. c.120-121.

Ртищева А. С. Исследование коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций здания

// Сборник материалов Всероссийской студенческой олимпиады, научно-практической

конференции и выставки студентов, аспирантов и молодых ученых «Энерго- и

ресурсосбережение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» 17 – 21 декабря

2007 г. Екатеринбург 2007. с.193-195.

121

Секция 3

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

УДК 621

Программа «Энергосбережение СО РАН» - научно-практическая поддержка

осуществлению энергосбережения в сибирском регионе

С.В. Алексеенко, В.И. Терехов, А.Ф. Серов,

Г.В. Чернова

Институт теплофизики им.С.С. Кутателадзе CО РАН, г. Новосибирс

Высокая энергоемкость производства российской экономики, превышающая

энергоемкость индустриально развитых стран более, чем в 2-3 раза, снижается недопустимо

малыми темпами, несмотря на существование на федеральном уровне значительного перечня

документов нормативно-правового обеспечения энергосбережения и повышения

энергоэффективности экономики: «Об энергосбережении», «О государственном надзоре

за

эффективным использованием энергетических ресурсов в Российской Федерации», «О

государственной поддержке создания в РФ энергоэффективных демонстрационных зон», «О

повышении эффективности использования энергетических ресурсов и воды предприятиями,

учреждениями и организациями бюджетной сферы», «О Федеральной целевой программе

«Энергосбережение России на 1998-2005 годы», «О государственном энергетическом надзоре в

РФ», «Энергетическая стратегия России на период

до 2020 г.» и , наконец, Указ Президента

Российской Федерации N 889 от 4 июня 2008 г. «О некоторых мерах повышения энергетической и

экологической эффективности российской экономики». В соответствии с федеральными

документами разрабатываются и совершенствуются ведомственные и региональные системы

обеспечения и управления энергосбережением.

Но несмотря на наличие большого количества документов технологическое развитие в

направлении повышения энергоэффективности экономики

осуществляется недостаточными

темпами, а заинтересованность в инвестировании в разработанные и подготовленные для

внедрения энергосберегающие мероприятия, а тем более находящиеся на стадии НИОКР,

должным образом не мотивирована. Так, при существующем порядке формирования тарифов и

ценообразования завышенные энергетические затраты у производителя продукции могут быть

включены в тарифы и цену продукта и в

условиях монопольного и олигопольного рынков без

должного их регулирования со стороны государства потребитель вынужден покупать продукцию

по завышенным ценам. Только появление реальной конкуренции на рынке, требующей снижения

стоимости продукции, может заставить производителя пойти на вложение средств в

энергосберегающие мероприятия, т.е. инвестировать мероприятия энергосбережения и тем самым

снижать энергетическую составляющую в

себестоимости продукции. Далее в реальных

экономических условиях и у потребителей энергетической продукции существует слабая

мотивация к внедрению энергоэффективных направлений. Во – первых, бюджеты всех уровней,

которым предоставляются лимиты на оплату энергетических услуг могли бы сократить эти

платежи за счет снижения энергопотребления при осуществлении энергосберегающих

мероприятий (Закон N 28-ФЗ «Об энергосбережении» от 3 апреля 1996

г. …Средства на

энергосберегающие мероприятия могут быть сформированы за счет стоимости сэкономленных

организацией энергетических ресурсов (на период внедрения и последующие два года) В проекте

готовящегося Федерального Закона об энергосбережении (см. сайт:

www.rosteplo.ru) статья 32: «на

срок, превышающий период окупаемости энергосберегающих мероприятий на два года, но не

более семи лет»). Однако распорядитель бюджета не очень заинтересован в механизме

осуществления энергосбережения, приводящем к сокращению лимитов. Он всегда будет

заинтересован в их увеличенном объеме, которыми, в случае их превышения над реальными

расходами энергоресурсов, можно распоряжаться в

иных целях. Инвестирование в

энергосберегающие мероприятия со стороны бюджетов может быть активизировано и по

мотивам социально – экономического характера, например, для снижения экологической

нагрузки, что требует ужесточения требований по охране окружающей среды. Во-вторых, в

сокращении энергопотребления заинтересовано ЖКХ и население в пределах собственных

платежей. Но при существующей структуре управления энергетикой и

сформированной

технологической базе у этой категории потребителей фактически нет реальной возможности для

внедрения мероприятий энергосбережения. Таким образом, мотивация к энергосбережению у

группы производителей продукции, в т.ч. энергетической, не аргументирована, а у потребителей –

не поддержана. А при отсутствии мотивации к энергосбережению снижен и спрос на

энергосберегающие мероприятия.

Повышение цен на

энергоносители, конечно, активизирует переход на реальную

экономию потребления энергоресурсов и активизацию внедрения энергосберегающих мер.

122

Секция 3

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

Поэтому рынок отечественной энергосберегающей техники и технологий необходимо активно

развивать и разрабатывать совершенные организационные, экономические и институциональные

механизмы внедрения энергосбережения. Но эффективные шаги в энергосбережении могут быть

сделаны только при оказании эффективной государственной поддержки.

В настоящее время источники и средства финансирования мероприятий

энергосбережения недостаточны. Они подробно представлены в подготовленном Проекте

Федерального Закона об энергосбережении», статья 29 {(сайт: www.rosteplo.ru). Принятие

Федерального Закона об энергосбережении затягивается, видимо, в связи с тем, что переход на

энергосбергающий путь развития требует больших финансовых средств, приоритетность

включения которых в федеральный, региональные и муниципальные бюджеты, пока еще не

осозналось законодателями.}, который находится в стадии обсуждения, согласования, доработки.

Ими являются: 1) средства федерального бюджета целевого назначения; 2) средства

бюджета

субъекта Российской Федерации целевого назначения; 3) средства бюджетов муниципальных

образований целевого назначения; 4) средства фонда энергосбережения; 5) средства, образуемые

за счет стоимости сэкономленных энергетических ресурсов организациями в результате

выполнения ими программных инвестиционных энергосберегающих проектов, включенных в

соответствующую программу энергосбережения; 6) средства, включенные в тарифы для

потребителей на электрическую и тепловую энергию для финансирования мероприятий

по

энергосбережению; 7) средства, образуемые за счет кредитных ресурсов и проведения лизинговых

операций при выполнении программных инвестиционных энергосберегающих мероприятий,

включенных в соответствующую программу энергосбережения; 8) финансовые ресурсы,

полученные при реализации международных и межрегиональных энергетических и экологических

программ и проектов, обеспечивающих повышение энергоэффективности и сокращение выбросов

парниковых газов; 9) иные внебюджетные источники. Из перечисленных

источников наиболее

реальными являются только источники по пунктам 5 и 6, но ими можно воспользоваться при

готовых к внедрению энергосберегающих предложений/технологий. Поэтому особенно остро

стоит вопрос о поддержке разработки научно-исследовательских и опытно-конcтрукторских

работ, направленных на инновационное энергоэффективное развитие экономики.

Положительным шагом в этом направлении является финансовая поддержка, оказываемая

Сибирским

отделением РАН с 2000 г. в рамках программы «Энергосбережение СО РАН». По

программе осуществляется координация исследований и разработок СО РАН в области

современных энергосберегающих технологий, оборудования, контрольно-измерительных

приборов и эколого-экономических эффективных мероприятий, направленных на повышение

эффективности использования энергетических ресурсов как непосредственно в системе СО РАН,

так и в регионах

расположения его Научных центров: Новосибирского, Иркутского, Томского,

Тюменского, Кемеровского, Якутского и Красноярского. Реально были поддержаны работы

научно- исследовательских коллективов 22-х институтов СО РАН, благодаря чему удалось

получить новые научные и прикладные результаты, ряд из них уже нашел применение в

экономике, другая часть находится в стадии завершения и подготовки к внедрению, а

некоторые

работы еще находятся на стадии фундаментальных и экспериментальных исследований и

требуется значительная поддержка для их доработки. Ряд разработок доведен/доводится до

образцов Демонстрационной зоны высокой энергоэффективности СО РАН. Образцы

демонстрационной зоны распределены на действующих объектах, а информация по образцам

локализована и представлена в Информационном центре Демонстрационной зоны. Создана

электронная

библиотека справочного материала, открыт доступ по запросам специалистов,

ведутся семинары и консультации. Сформированная Демонстрационная зона является объектом

для практической разработки и внедрения энерготехнологий и мероприятий по предложениям

институтов СО РАН.

Разработки Программы «Энергосбережение СО РАН», доведенные до уровня

практической реализации и подготовленные к тиражированию:

•

Энергоэффективные методики проведения энергоаудита при производстве и

транспортировке тепловой энергии (ННЦ СО РАН), а также потреблении (ряд

институтов ННЦ, ТНЦ и КРНЦ СО РАН);

•

Приборы контроля, учета и регулирования потребления тепловой энергии

(установлены в ряде институтов и на тепловых узлах ЖКХ ННЦ СО РАН);

•

Централизованная автоматизированная система учета энергоресурсов СО РАН для

работы на оптовом рынке России (цифровая система учета подачи электрической

энергии в СО РАН, программное и техническое обеспечение автоматизированного

123

Секция 3

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

рабочего места Отдела сбыта энергии и Службы главного инженера СО РАН);

•

Распределенные и автоматизированные системы управления технологическими

процессами на тепловых объектах (ТЭС №1, компрессорная станция и

внутриквартальные сети ННЦ СО РАН);

• Автоматизированные системы оптимизации поставки энергии на основе

централизованного учета и дистанционного управления энергоресурсами ННЦ СО

РАН;

•

Автоматизированный мониторинг энергобаланса многопрофильной организации на

примере СО РАН (алгоритм и пакет прикладных программ оперативного управления);

•

Тепловой насос НТ60–1 с использованием возобновляемого тепла поверхностных

водных источников (установленый в Байкальском музее ИНЦ СО РАН является

реальной альтернативой в рекреационной зоне Прибайкалья изношенному

котельному оборудованию);

•

Газогенераторная установка мощностью 100 кВт с КПД =0,90 – 0,93, работающая на

отходах древесного производства (установлена на реальном объекте в системе

отопления жилого дома в г. Тюмени);

•

Каталитическая технологическая установка с совершенствованием технологии

сжигания низкосортного твердого топлива, повышенным коэффициентом

используемого топлива на 15 % при использовании в качестве инертного материала

отходов мартеновского шлака (для малой энергетики, коммунального хозяйства,

строительства);

•

Модельная опытно-промышленная пористая горелка мощностью 2 МВт с

автостабилизацией фронта пламени испытана в ОАО ЗПП-Т г. Томска

(энергосберегающий эффект 8 –10%%);

•

Информационно-вычислительный комплекс для автоматизации диспетчерского

управления тепловыми сетями, позволяющий сократить циркуляционные расходы,

объемы организованных сливов, сверхнормативные потери, затраты на топливо и

электроэнергию, ущербы от аварий (интерфейс «Диспетчер» и система «Ангара»

внедрены во многих тепловых сетях «Иркутсктеплоэнерго» и других объектах);

•

Регенератор для утилизации теплоты и влаги (Вентирег-2) с номинальным расходом

200 м

/ч и высокими коэффициентами регенерации теплоты – 0,8, и влаги – 0,69

(установлен в Институте катализа СО РАН);

•

Методики оценок экономической, экологической и коммерческой эффективности

различных мероприятий энергосбережения с учетом конкретных особенностей

энергоснабжения регионов, позволяющие оценить их инвестиционную

привлекательность (оценено снижение тарифов на тепловую энергии в ОАО

«Иркутскэнерго», показана экономическая эффективность перехода в энергетике на

замещающие топлива в Кемеровской области и Республике Саха(Якутия),

представлена инвестиционная привлекательность ряда

энергоэффективных

разработок СО РАН);

•

Эффективный экономический механизм реализации потенциала энергосбережения в

бюджетной организации (на примере муниципального объединения Республики Саха

(Якутия) и др.

Проекты, выполняемые в настоящее время по программе «Энергосбережение СО РАН»:

•

Разработка теоретических основ термотрансформаторов нового поколения и

концепция их использования в Сибири и районе Прибайкалья;

•

Разработка и создание новых систем газификации и энергетического

использования угля и древесных отходов в газотурбинных установках;

•

Разработка метода перевода неэффективных открытых схем теплоснабжения на

активно управляемые системы с комбинированными источниками тепловой энергии

на примере энергоснабжения объектов СО РАН;

•

Разработка и создание энергосберегающих и экологически чистых горелок для

автономного энергообеспечения;

• Разработка и создание новых технологий использования углей и композитов

на их основе в теплогенераторах и газификаторах;

• Разработка и внедрение экономических механизмов повышения энерго-

эффективности и обеспечения энергобезопасности регионов в рыночных условиях.

124

Секция 3

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

Однако только при наличии достаточных источников и средств финансирования

разрабатываемые проекты по программе «Энергосбережение СО РАН» могут быть доведены до

внедрения в экономику и внедрены при наличии соответствующих мотиваций к осуществлению

энергосбережения.

УДК 603.311

Оценка энергоэффективности производства в Томской области

М.В. Волков, Г.Н. Климова, В.В. Литвак

Томский политехнический университет, г. Томск

rcr@tpu.ru

Двенадцать лет с момента принятия областного закона «Об энергосбережении на

территории Томской области» научили нас многому. Некоторые наши наивные представления

разбились о камни суровой действительности. Но кое-что удалось сделать. Что-то было сделано

впервые в стране. Томская область, как субъект Федерации за это время прошла свою часть пути.

Некоторые

решения, найденные здесь, были повторены и нашли продолжение во многих других

регионах. Вместе с тем больших успехов в области энергосбережения в области не достигнуто.

Этому есть свои причины и состоят они, в первую очередь, в сложности самой проблемы

энергосбережения.

Основным показателем энергетической эффективности принято считать энергоемкость

валового регионального продукта (ВРП).

ВРП выражает в рыночных ценах совокупную стоимость

конечных товаров и услуг, произведенных в регионе. Производство каждого рубля ВРП

сопровождается использованием энергетических ресурсов. В связи с этим соотношение ВРП и

объема топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), является показателем эффективности

энергоиспользования в регионе. К сожалению, в России, в Сибири (в том числе и в

Томской

области) энергоемкость ВРП чрезвычайно высока (см. табл. 1) [1].

Таблица 1.

Энергоемкость ВРП некоторых стран (т.н.э./1000$)*

Страна 2001 2002 2005

Россия 0,447 0,415 0,406

Канада 0,226 0,226

США 0,171 0,169

Франция 0,121 0,117

Германия 0,127 0,124

Великобритания 0,118 0,113

*Примечание. Источник: Проблемы повышения энергоэффективности Российской

экономики// Энергоаудит. - №3. - 2007).

Валовый внутренний продукт (ВВП) России и его энергоемкость представлены в табл. 2.

Тенденция снижения энергоемкости ВВП отчетливо представляется с темпом более 12% в

год. На сколько устойчива эта тенденция покажет время. В Указе Президента от 8 июня 2008 года

«О некоторых мерах по повышению

энергетической и экологической эффективности российской

экономики» предусматривается снизить к 2020 году энергоемкость ВВП не менее чем на 40% по

сравнению с 2007 годом. Мировой финансовый кризис видимо существенно изменит тенденции

производства ВВП и энергоемкость его производства. В любом случае 40% за 12 лет (чуть больше

3% в год) уверенно достижимый результат.

125

Секция 3

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

Таблица 2.

Энергоемкость валового внутреннего продукта в России

ВВП* Энергоемкость ВВП

Годы

всего, млрд.

руб.

на душу

населения, тыс.

руб./чел.

Потребление

ТЭР,

млн. тут

гут/руб.

% к

пред.

2000 7306 49,6 907 124,4 -

2001 8944 61,3 914 102,2 0,82

2002 10831 74,5 915 84,5 0,827

2003 13243 91,6 938 70,8 0,838

2004 17048 118,5 956 56,1 0,792

2005 21620 151,1 964 44,6 0,795

2006 26781 188,0 1006,4 37,5 0,841

*Примечание. Источник: Российский статистический ежегодник, 2007.

Валовый региональный продукт Томской области характеризуется следующим (см. табл.

№3).

Таблица 3.

ВРП Томской области*

ВРП Энергоемкость ВВП

Годы

всего, млрд.

руб.

на душу

населения, тыс.

руб./чел

Потребление

ТЭР,

млн. тут

гут/руб. % к пред.

2000 40,5 38,4 7,37 182 -

2001 57,0 54,2 7,18 126 69,2

2002 75,5 72,1 8,38 111 88,1

2003 97,1 93,1 9,32 96 86,5

2004 132,4 127,5 10,32 78 81,2

2005 158,2 152,8 11,23 71 91,0

2006 191,4 192,7 13,48 70 98,6

*Примечание. Источник: Статистический ежегодник (2000 – 2006гг.) Томская область.-

Томск, 2007.

Обращает на себя внимание почти полное совпадение объема ВРП на душу населения

Томской области и России в целом. А также тот факт, что энергоемкость ВРП Томской области на

40% выше, чем по России. Очевидно, что ВВП и ВРП существенно различаются.

Структура валового

регионального продукта Томской области в 2006 году выглядит

следующим образом (см. рис. 1).

Что же нужно делать для целенаправленного снижения энергоемкости?

Несколько лет назад группой экспертов была сделана оценка и сила факторов, влияющих

на энергоемкость российской экономики, которые представлены далее:

•

суровые климатические условия территории – 20,6%;

•

большие расстояния и большие затраты энергии на их

преодоление – 18,3%;

•

устаревшие технологии и изношенное оборудование – 24,4%;

•

низкие по сравнению с зарубежными странами цены на энергоресурсы – 14,6%;

•

своеобразный устойчиво-расточительный менталитет и образ жизни российских

126

Секция 3

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

граждан – 10,4%;

•

слабая нормативная база энергосбережения, недостаточность учета ТЭР и

отсутствие энергетического надзора – 11,7%.

Строительство; 4

Транспорт и связь;

Сельское

хозяйство; 4,6

Сфера услуг; 27,4

в т.ч. добыча

полезных

ископаемых; 16

производство

ЭЭ,ТЭ; 2,8

обрабатывающ ая;

35,2

Прочие; 1

Промышленность;

Рис. 1. Структура ВРП Томской области в 2006 году, %

Таким образом, почти половина перерасхода энергоресурсов вызвана суровыми

климатическими условиями, отсталыми производственными технологиями и изношенной

техникой. Влияние этих факторов на расход энергоресурсов позволит сформировать основные

направления программы повышения энергетической эффективности. Рассмотрим их подробнее:

Устаревшая техника и технологии, доставшиеся нам в наследство из прошлого века и

имеющие уровень износа 50 – 70% должны быть радикально модернизированы. Именно по этому

сейчас основным направлением развития экономики являются инновации. Ближайшие годы

станут эрой инноваций в энергосбережении.

Климатические условия не поддаются нашему управлению, мы можем только

подстраиваться под них. Но если в Европе сегодня строят жилые здания с минимальным

потреблением энергии – 20 – 40 Вт/м

, то в Сибири пользуются советскими стандартами

теплоизоляции – 450 Вт/м

. Действующая сегодня Директива Европейского Союза по

энергетическим характеристикам жилых и общественных зданий дает положительный результат

преобразования отопительной системы.

Большие расстояния и дальние перевозки – непреодолимое зло, если добавить сюда еще

плохие дороги, высокие тарифы и длительность перевозок. Пути снижения энергоемкости

транспорта известны – им нужно следовать.

Низкие цены на энергию – в США сегодня 1 кВтч стоит в среднем 7 центов, у нас – 4.

если принять во внимание перспективы повышения при переходе от регулируемых к свободным

ценам на энергию после завершения реорганизации РАО ЕЭС, то нет оснований не ожидать

повышения тарифов до среднемирового уровня. Кроме того, следует помнить, что рост тарифов за

2000 – 2008гг. не

привел к снижению спроса на нее. Это означает, что энергия имеет

неэластичный спрос. Значит и повышение цен пока не приводило к сколько-нибудь заметному

энергосбережению. Поэтому нельзя надеяться на энергосбережение при дальнейшем повышении

цен.

Ментальность населения. С советских времен мы привыкли к тому, что всего должно

быть много и не привыкли «считать копейки». Утром мы кипятим полный чайник, чтобы выпить

одну чашку кофе – что же делать в этих условиях? Конечно население нужно учить, а детей

воспитывать так, чтобы энергосберегающий образ жизни стал для них естественным. Это

не

означает, что нас ожидает жизнь в полумраке без новейших приборов комфорта. Суть – в

эффективном использовании техники, а этому нужно учить и в детском саду, и в школе, и в

высшей школе. Сегодня только энергетики слушают курс энергосбережения, а нужно – всем! Это

значит, что образовательные стандарты пора пересматривать.

127

Секция 3

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

Нормативная база. Пора искать новые механизмы энергосбережения и скрыты они

именно здесь.

Список литературы:

1. Проблемы повышения энергоэффективности Российской экономики// Энергоаудит. 2007.- №3.

Районы Томской области: Статистический сборник. Томск: Томскстат, 2006. 251с.

Статистический ежегодник (2000 – 2006гг.). Томск: Томскстат, 2007. 312с.

128

Секция 4

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

Секция 4

Экология и защита окружающей среды

УДК 664.162.7

Антитоксическое действие нанокомпозиционного инулина

Ю.В. Бородин

, Е.В. Полушина

, А.Н. Сергеев

Томский политехнический университет, г. Томск

Томский сельскохозяйственный институт. г. Томск

Бурное техногенное развитие современного общества привело к появлению в

окружающей среде большого количества ксенобиотиков. Многие из них являются

канцерогенными и мутагенными. В силу множества причин исключить контакт организма с

мутагенами различной природы невозможно.

Наш век – это век мутагенных заболеваний и генетической безопасности питания.

Актуальность представляет

разработка методов генетической коррекции метаболизма клеток и

антимутагенной реабилитации. Сегодня мы живем в условиях нарастающих мутагенных

заболеваний и генетической безопасности питания. Существует реальная опасность использования

генно модифицированных источников не по назначению. Такие источники могут быть

приравнены к биологически опасным объектам. Имеются условия для бесконтрольного их

применения. Производство таких продуктов фактически бесконтрольно

. Доказать безопасность

генно модифицированных источников должны компании, производящие их на рынке.

Наблюдается обратное. Общество требует достоверную информацию о содержании таких

источников в продуктах. Создается международное информационное поле для обмена

информацией о биологических опасностях. До 70% загрязняющих веществ поступает в организм

человека вместе с пищей [1]. Человек становится чувствительным индикатором загрязнений

окружающей среды,

продуктов питания и лекарственных средств. Увеличивается мутагенная

нагрузка на организм и, особенно, на его барьерные системы.

Снижение антимутагенной активности пищевых продуктов на стадиях переработки

связано с уменьшением содержания высокомолекулярных веществ (например, белков, липидов,

полисахаридов, полифенолов и т. д.). С развитием инженерии клеточного метаболизма

продвинулось решение проблем анализа мутагенов окружающей среды и

пищевых добавок. С

помощью такой инженерии можно конструировать пищевые продукты, защищающие

генетические структуры организма от негативных воздействий. Разработаны концепция,

принципы и методика антимутагенной защиты биохимического обеспечения жизнедеятельных

клеток.

Осваиваются препараты БИАМ - защиты на основе экстрактов клубней топинамбура.

Получены экстракты высокомолекулярных полисахаридов с устойчивой иммобилизацией на

фазовых границах масло – вода.

Из

анализа различных теорий рассеяния света в дисперсных системах следует, что,

используя простую модифицированную модель рассеяния в видимом диапазоне и определяя

размеры и концентрацию осцилляторов можно определить параметры высокомолекулярных

веществ в препаратах, иммобилизированных на границе масло – вода. Величина интенсивности по

кинетической теории обратно пропорциональна квадрату элементарного объема

высокомолекулярного вещества. Если в качестве

такого объема использовать не объем

элементарной коллоидной частицы, а объем первичной структуры высокомолекулярного

вещества, то значения отношений теоретических и экспериментальных интенсивности совпадут.

Объем первичной частицы высокомолякулярного вещества находится из выражения:

КВМВ

VА =

(1)

Согласно нанокомпозиционной модели строения коллоидов [2], в качестве первичного

объема высокомолякулярного вещества выбран недеформированный куб. Величина ребра этой

частицы может быть выражена следующим образом

3/13,1

КВМВ

К)V(А

−

, (2)

где К

куба

= 1.

Исходя из того, что объем элементарного коллоида не используется в настоящей модели,

129

Секция 4

ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ

необходимо брать лишь экспериментально определяемую величину межцентрового расстояния

наиболее близких частиц высокомолекулярных веществ

3/16/12/1

maxВМВ

KNdd

−

, (3)

где d – межцентровое расстояние наиболее интенсивных полос поглощения,

N = Н

+К

сумма квадратов индексов этой максимально плотноупакованной плоскости.

Таким образом, исходя из нанокомпозиционной модели строения частиц

высокомолекулярных веществ, как организации бесконечных наборов нанополимеров выведена

количественно описывающая любой тип селективного поглощения формула кинетической теории

рассеивания на высокомолекулярных веществах по величине межцентрового рассеивания

максимально плотно упакованной плоскости. Можно провести расчеты размеров частиц разных

высокомолекулярных

веществ. Проведены работы по созданию препаратов БИАМ – защиты на

основе высокомолекулярных белков зародышей пшеницы. Основное внимание уделялось

влиянию денатурации белков на свойства дисперсных систем масло – вода. Измерялась

оптическая плотность, коэффициент пропуская и концентрация коллоидов в диапазоне длин волн

200 – 800 нанометров.

Разработка концепции, принципов инженерии клеточного метаболизма, обеспечила

решение поставленных перед технологами

пищевых производств задач по созданию генетически

безопасных и антимутагенных добавок профилактического действия. На основе собственных

экспериментальных и литературных данных сформулирована научная концепция по

использованию принципов инженерии клеточного метаболизма для получения добавок массового

и профилактического назначения.

Новая область исследований на стыке биохимии клеточного метаболизма и пищевой

технологии касается также генетической гомотоксикологии

и технологий пищевых добавок.

Теоретически и экспериментально обосновывается методология изучения мутагенных,

антимутагенных и антигомотоксических эффектов добавок и других пищевых компонентов.

Начато освоение препаратов, способствующих выполнению защитных функций

метаболизма клеток от факторов внешней среды. Антимутагенные пищевые добавки готовятся на

основе высокомолекулярных полисахаридов (инулина) клубней топинамбура. Основное внимание

уделяется денатурации полисахаридов и устойчивости

дисперсных систем масло-вода с

иммобилизированными полисахаридами. Полученные экстракты анализировались на

спектрофотометре СФ-46. При экстракции без нагревания (20

С) наблюдается полоса поглощения

~ 500 нм, связанная с появлением частиц масла одинаковых размеров. В рабочем режиме (Т=60

С,

t=1,5 ч) селективный характер полос поглощения связан с максимальными размерами

осцилляторов. Режим частичной денатурации наблюдается лишь при 80

С, что указывает на вклад

в устойчивость систем коллоидной защиты. На фазовую границу адсорбируются

низкомолекулярные полисахариды (Mr < 1х10

дальтон). Полная денатурация полисахаридов

наблюдается при 100

С. Мелкие частицы масла не способны иммобилизовать полисахариды. Идет

частичный распад полисахаридов до фруктозы. С помощью аналого-цифрового преобразователя

контролировалась устойчивость дисперсных систем во времени. Значения рН экстрактов

находились в пределах 6,8 — 7, что указывает на коллоидную защиту. Иммобилизованные на

поверхности капель масла полшисахариды не допускали их коагуляции. В темном помещении при

С и без доступа воздуха устойчивость антимутагенных свойств полученных препаратов

достигала 20 часов.

Таким образом, имеется возможность без капитальных вложений наладить

антимутагенную профилактику и повысить защитный иммунитет организма лиц, работающих в

условиях загрязненной окружающей обстановки, а также оздоровительного питания населения без

употребления дорогостоящих лекарственных средств.

Список литературы:

1. Ю.В. Бородин, Е

.В. Полушина, А.Н. Сергеев. Пищевая токсикология в генетической

безопасности питания // Материалы докладов двенадцатой всероссийской научно-

технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность». – Томск: ТПУ.

2006.C. 311-312.

2. Бородин Ю.В., Гусельников М.Э., Сергеев А.Н. Нанокомпозиционные структуры в тонком

слое. – Томск: Изд. ТПУ. 2007.–106с.

130