Экспертиза
Полевые измерения, лабораторный контроль и квалификация команды
Наземные измерения на карбоновом полигоне КФУ, передвижная лаборатория экологического контроля, компьютерное зрение в экотоксикологии, верификация парниковых газов, экспертная и преподавательская работа.
Натурные измерения
Карбоновый полигон «Карбон-Поволжье»: наземные измерения
Автономная буйковая станция, турбулентные пульсации и плавучие камеры дают наземные данные, по которым калибруются спутниковые оценки. Полигон — инфраструктура Института экологии, биотехнологии и природопользования КФУ · страница полигона и публикации
Передвижная лаборатория экологического контроля КФУ
Запуск и эксплуатация лаборатории на базе автомобиля «ГАЗель»: метеостанция Vantage Pro2, газоанализаторы Environnement S.A. для CH₄, SO₂, NOₓ, NH₃, CO, углеводородов и пыли, сбор и обработка данных. Обследования промышленных площадок, трубопроводов на утечки углеводородов. Карточка оборудования КФУ
Данные лаборатории собирает ПО «Агат»: «Агат-Клиент» в машине опрашивает анализаторы, усредняет измерения за 20 минут, показывает графики в реальном времени, ведёт журнал превышений ПДК и формирует отчёты; «Агат-Сервер» в университете принимает данные от станций и передаёт их в другие информационные системы.
На иллюстрациях — варианты вывода получаемых данных в ПО «Агат» (ООО «Автек»), значения условные.
Компьютерное зрение в экологии и экотоксикологии — с 2013 года
Программно-аппаратный комплекс TrackTox разработан в 2013–2020 гг.: собственные программные разработки на OpenCV отслеживают на видео движение организмов-биосенсоров — дафний, а затем и рыб — и оценивают токсичность водной среды по изменению их поведения. Прибор позволяет оценивать этологические реакции в различных условиях опыта:
- Свет: белый полного спектра и УФ-излучение 390–395 нм — по отдельности или вместе, с регулируемой яркостью до 6000 лк, полная темнота со съёмкой при ИК-подсветке 850 нм;
- Температура: охлаждение и нагрев на элементах Пельтье;
- Проточность: перистальтические насосы с регулируемым расходом — течение и обновление тестируемой среды;
- Вещества: соли металлов, пестициды, цианотоксины, лекарственные препараты, микропластик и наночастицы, химические сигналы организмов — кайромоны.
фото, видео, схемы опытов · описание · новость
Для рыб — Danio rerio, включая флуоресцентную линию GloFish, — систему доработали до версии TrackTox-Fish. Кроме координат, ориентации, длины сегментов пути, пройденного расстояния и скорости, программа определяет группировку рыб относительно друг друга, ведёт 6 и более особей одновременно и восстанавливает движение в трёхмерном пространстве по двум синхронным камерам — сбоку и сверху. В опытах с кайромонами проявляются социальные особенности поведения — агрессия и акинезия.
треки, 3D-съёмка, графики · описание
Публикации · TrackTox
Компьютерное зрение и биотестирование
- 2025Компьютерное зрение в экотоксикологии: как параметры обработки видео влияют на поведенческие показатели (на примере Daphnia magna)VIII Международная Верещагинская Байкальская конференция, Иркутск, с. 412–413РИНЦ
- 2024Параметры плавательного поведения дафний как индикаторы токсичности средыРоссийский журнал прикладной экологии, № 1 (37), с. 67–83DOI
- 2023Оценка острой токсичности микрочастиц полистирола и диоксида титана по выживаемости Daphnia magnaБиодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем, XXI Всероссийская конференция с международным участием, Киров, с. 117–121РИНЦ
- 2022Влияние частиц микропластика полистирола на морфологические и функциональные показатели Daphnia magnaТеоретическая и прикладная экология, № 4, с. 196–203DOI
- 2022Оценка двигательной активности гидробионтов при помощи компьютерного зренияБиодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем, XX Всероссийская конференция с международным участием, Киров, с. 127–131РИНЦ
- 2022Влияние фармацевтического препарата гидроксизина на двигательную активность Daphnia magnaМолодёжные исследования сегодня, Международная конференция, Петрозаводск, с. 182–186РИНЦ
- 2022Влияние частиц микропластика полистирола на морфофункциональные показатели Daphnia magnaMicroPlasticsEnvironment-2022 (MPE-2022), I Всероссийская конференция с международным участием, Шира (Хакасия), Томск, с. 113–117PDF
- 2021Плавательное поведение Daphnia magna в статических и проточных условияхЭкология родного края: проблемы и пути их решения, XVI Всероссийская конференция с международным участием, Киров, с. 233–238РИНЦ
- 2020The swimming behavior of Daphnia magna ensemble in two-dimensional space from the diffusion motion point of viewIOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 459, 042027DOI
- 2019Effect of various temperature and light intensity regimes on Daphnia magna swimming behaviour19th SGEM GeoConference, vol. 19, p. 229–236DOI
- 2019Система биологического мониторинга для непрерывного контроля качества воды с использованием рыб как организмов-биосенсоровХимия и инженерная экология — XIX, Международная конференция, Казань, с. 234–237РИНЦ
- 2019Ecological and socio-economic significance of the study of the “habitat — hydrobionts” system in the reservoirsELPIT 2019, Seventh International Environmental Congress, Samara — Togliatti, p. 79–90 · PDFРИНЦ
- 2018Toxicity assessment of polluted sediments using swimming behavior alteration test with Daphnia magnaIOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 107, 012068DOI
- 2018Влияние микроцистинов на поведенческую активность дафнийЭкологические проблемы бассейнов крупных рек — 6, Международная конференция, Тольятти, с. 230–232РИНЦ
- 2018Система биоэлектронной регистрации качества воды на основе поведенческих характеристик рыбБиодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем, XVI Всероссийская конференция с международным участием, Киров, с. 87–92РИНЦ
- 2018Использование алгоритмов компьютерного зрения для анализа поведенческой активности дафнийБиодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем, XVI Всероссийская конференция с международным участием, Киров, с. 99–104РИНЦ
- 2017Использование поведенческих реакций Daphnia magna для оценки токсичности объектов окружающей средыОкружающая среда и устойчивое развитие регионов: экологические вызовы XXI века, Казань, с. 427–430PDF
- 2016Обнаружение цианобактериальных токсинов в водных объектах при помощи биотестирования на ракообразных:
перспектива использования компьютерного зренияЧистая вода. Казань, VII Международный конгресс, с. 134–138PDF - 2015Bioassay of pyrethroid insecticide esfenvalerate using fractal analysis of Daphnia magna motionResearch Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, vol. 6 (6), p. 1729–1736РИНЦ
- 2015Влияние супертоксикантов на плавательную активность Daphnia magnaЧистая вода. Казань, VI Международный конгресс, с. 162–166PDF
- 2015Оценка размерно-поведенческих характеристик Daphnia magna при помощи компьютерного зренияЧистая вода. Казань, VI Международный конгресс, с. 181–185PDF
- 2014Aqueous medium toxicity assessment by Daphnia magna swimming activity changeAdvances in Environmental Biology, vol. 8 (13), p. 74–78РИНЦ
- 2014Определение токсичности водной среды по поведенческой активности Daphnia magna при помощи системы компьютерного зрения «TrackTox»V Всероссийская конференция по водной экотоксикологии памяти Б.А. Флерова, Борок, с. 100–105PDF
- 2014Behavioral response of Daphnia magna (Crustacea, Cladocera) to low concentration of microcystin14th SGEM GeoConference, Albena, vol. 2, p. 85–92DOI
- 2014Определение токсичности водной среды по поведенческой активности Daphnia magna при помощи системы компьютерного зренияI Республиканская молодёжная экологическая конференция, Казань, с. 90–100PDF
- 2013Использование поведенческих реакций Daphnia magna для оценки токсичностиОкружающая среда и устойчивое развитие регионов, Казань, с. 99–102PDF
Проекты и награды
Проекты, обучение и признание
- Госзадания КФУ по эмиссии и стоку климатически опасных газов, 2021–2026
FZSM-2021-0021 (2021) · FZSM-2022-0003 (2022–2023) · FZSM-2024-0004 (2024–2026), лесные, водные и агроэкосистемы Среднего Поволжья. Ответственность команды — водные экосистемы, включая водный участок полигона «Карбон-Поволжье», и спутниковый мониторинг парниковых газов.
- Потапов К.О.: научно-технический совет и комиссии по Красным книгам
Член научно-технического совета при Государственном комитете РТ по биологическим ресурсам; член постоянно действующей комиссии по видам, занесённым в Красную книгу Республики Татарстан, при Госкомитете РТ по биологическим ресурсам; член комиссии по видам, занесённым в Красную книгу Российской Федерации, при Минприроды России.
- Никитин О.В., 2020–2023: научно-технические советы при органах власти Татарстана
Член Научно-технического совета Министерства экологии и природных ресурсов РТ (2021–2023), внештатный эксперт государственной экологической экспертизы; член Научно-технического совета Государственного комитета РТ по биологическим ресурсам (2020–2023).
- Курс «Сертификация и валидация расчётов углеродного следа и климатических проектов»
40 часов, разработан в рамках программы «Приоритет-2030». Обучались специалисты ООО «РН-БашНИПИнефть», ООО «ТННЦ», ООО «Башнефть-Добыча», АО «НК «Конданефть», АО «Грознефтегаз», ООО «РН-Няганьнефтегаз», АО «Востсибнефтегаз», ООО «Газпром проектирование», ООО «Газпром добыча Оренбург».
- 2016, Алма-Ата: курс повышения квалификации «Организация системы экологического контроля ракетно-космической деятельности»
Авторская программа (72 ч) для АО «Национальный центр космических исследований и технологий». Слушатели — руководители и старшие специалисты НИЦ «Ғарыш-Экология» Национального космического агентства Республики Казахстан (центр экологического сопровождения пусков с Байконура); бюджетная программа 086.
- Никитин О.В.: инновационные проекты и конкурсы
- TrackTox — лучший проект направления «Экология» Школы Start-up акселератора высокотехнологичного бизнеса КФУ (курс «Подготовка к программе «Старт» Фонда содействия инновациям») и победитель конкурса «Десять лучших инновационных идей Казанского федерального университета — 2017»;
- TrackTox-Analyzer — диплом победителя V Республиканского молодёжного форума (2-е место, площадка «Безопасность»), 2015;
- система мобильного мониторинга воздушных загрязнений вдоль крупных автомагистралей Казани — в пятёрке лучших проектов Республиканского молодёжного форума, 2013;
- проект оздоровления отсечённой излучины р. Казанки включён в Концепцию охраны окружающей среды при подготовке и проведении XXVII Всемирной летней Универсиады 2013 года;
- выставка-форум «ВУЗПРОМЭКСПО» (Москва): разработки представлены в 2015, 2017 и 2019 гг.
- 2026: Хакатон «ЭкоХак: Чистый океан»
Работа в составе экспертного жюри финала: комплексная оценка проектов, включая экологическую составляющую, технологический стек и применение ИИ к данным ДЗЗ. хакатон · новость
- ДЭФ-2025: 1-е место, «Лучший проект по мониторингу воздуха»
Команда «Эконаследие» (Татарстан), проект «Чистое небо». Приложения на Google Earth Engine: NO₂ и формальдегид. новость · публикация форума
- ДЭФ-2026: 1-е место, «Лучшая цифровая игра в экологии»
Школьная команда Татарстана; цифровая часть подготовлена при нашем участии. Благодарность за подготовку команды — от Министерства экологии Челябинской области и фонда «КОМПАС». сайт форума · новость · публикация форума
Квалификация: учёная степень и звание, верификация парниковых газов, экологическая и стоимостная экспертиза
- Никитин О.В. — специалист-эколог (специальность «Экология», специализация «Экологический мониторинг»), кандидат географических наук, доцент по специальности «Экология»; в 2020–2023 гг. — заведующий кафедрой прикладной экологии КФУ.
- Кузьмин Р.С. — директор ООО «Экоаудит» (с 2004 г.), в 2011–2013 гг. — заведующий аккредитованной лабораторией экологического контроля КФУ, специалист-эколог (специальность «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»), экологический аудитор, разработчик первых комплексных экологических разрешений в Татарстане, судебный эксперт. ecoaudit-kazan.ru
- Полевой опыт: передвижная лаборатория КФУ, обследования промплощадок и трубопроводов, инвентаризация промышленных выбросов, инженерно-экологические изыскания.
Образование
Курсы для экологов
Разработаны и читаются в Казанском федеральном университете с 2007 года для специалитета, бакалавриата и магистратуры; руководство студентами и аспирантами по экологии и геоэкологии.