Лаборатория была создана в феврале 1974 г. Её первым руководителем стал выдающийся ученый в области физико - химии аэрозолей Александр Георгиевич Сутугин (1940-1988).
А.Г.Сутугин родился 30 марта 1940 года в г. Москве. В 1956 году после окончания школы поступил на инженерный физико-химический факультет Московского химико-технологического института им. Д.И.Менделеева, где завершил свое обучение в 1962 году и поступил на работу в физико-химический институт им. Л.Я.Карпова.
За годы работы в НИФХИ им. Л.Я.Карпова А.Г.Сутугин вырос в крупного ученого. В 1962 году ему было поручено выполнение исследований нового физического объекта - высокодисперсных аэрозолей, размер частиц которых сравним с величиной межатомного расстояния. Развивая это новое направление, Александр Георгиевич добился выдающихся научных результатов. В начале 60-х годов он впервые в мире осуществил стабильную воспроизводимую генерацию ультрадисперсных аэрозолей и разработал методы исследования высокодисперсных аэрозолей. В 1967 году А.Г.Сутугин а защитил кандидатскую, а в 1976 - докторскую диссертацию.
А.Г.Сутугиным сформулирована общая модель конденсации в пространственно-неоднородных условиях с учетом конвективного переноса молекул и кластеров, выведен закон коагуляции в системах с разбавлением и изменением температуры. На основании результатов исследований процессов образования конденсационных аэрозолей А.Г.Сутугиным разработана новая классификация процессов гомогенной конденсации и выработаны критерии, позволяющие относить конденсацию к “быстрому” типу, когда исчезает термодинамический барьер образования частиц новой фазы, и “медленному”, при котором кинетика нуклеации определяется высотой термодинамического барьера на пути образования зародышей.
В 1974 году А.Г. Сутугин возглавил лабораторию динамики аэроколлоидов и работу по новому научному направлению - разработке методов получения аэрозолей, обладающих заданными физическими и химическими свойствами. В 1982 году за выполнение этих исследований он был удостоен звания Лауреата Государственной премии СССР.
А.Г.Сутугин является пионером исследования астрозолей - искусственных облаков в сильно разреженной среде и безвоздушном пространстве. В результате исследований по моделированию процессов образования кометных атмосфер были воспроизведены характерные для этих объектов оптические структуры.
Много усилий было потрачено А.Г.Сутугиным на создание новых методов исследования аэрозолей и создания лабораторных и полевых методов генерации различных аэрозолей.
А.Г.Сутугин является автором около 190 научных трудов и изобретений, в том числе одной монографии и нескольких обзоров.
Оригинальные и пионерские работы А.Г.Сутугина, многие из которых нашли отражение в его монографии (совместно с Н.А.Фуксом) “Высокодисперсные аэрозоли”, свидетельствуют о его большом вкладе в отечественную науку. А формулой Фукса-Сутугина пользуются ученые всего мира.
Руководитель
С 1990 г. - заведующий лаборатории динамики аэроколлоидов Минашкин Вячеслав Михайлович,
д.т.н.; профессор Московского государственного индустриального университета.
105064, Россия, г. Москва, ул. Воронцово поле, 10
Teл. (495)917-8904, факс (495) 917-2490
E-mail: minash@cc.nifhi.ac.ru
Родился в 1948 году в г. Черняховске Калининградской области.
В 1974 году окончил физико-химический факультет Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева
С 1974 года работает в научно-исследовательском физико-химическом институте
им. Л.Я. Карпова, занимая должности от инженера до заведующего лабораторией.
В 1984 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук, а в 1994 году докторскую диссертацию.
Основные научные интересы связаны с исследованиями процессов образования аэрозолей, физических и химических свойств аэрозольных частиц в атмосфере.
Сотрудники лаборатории
Иорданский Михаил Алексеевич,
ведущий научный сотрудник, к. т. н.,
тел. +7 (495)916-10-42, факс +7 (495) 917-24-90
Костромин Виктор Евгеньевич,
ведущий научный сотрудник, к. т. н.,
тел. +7 (495)917-89-04, факс +7 (495) 917-24-90
Андреев Григорий Борисович,
ведущий научный сотрудник- совместитель, к. х. н.,
тел. +7 (495)916-10-42, факс +7 (495) 917-24-90
Невский Игорь Александрович,
старший научный сотрудник, к. х. н.,
тел. +7 (495)916-10-42, факс +7 (495) 917-24-90
Обвинцев Юрий Иванович,
старший научный сотрудник,
тел. +7 (495)916-10-42,
Товмаш Алексей Владимирович
старший научный сотрудник, к. ф.-м. н.,
тел. +7 (495)917-89-04
Айзатулин Саяр Каюмович,
научный сотрудник,
тел. +7 (495)917-89-04
Давыдов Константин Алексеевич,
научный сотрудник,
тел. +7 (495)917-89-04
Лебедев Владимир Александрович,
ведущий инженер,
Tel. +7 (495)916-10-42
Трефилова Анастасия Владимировна,аспирант
Tel. +7 (495)916-10-42
Основные направления работ
В 1980-х годах лаборатория принимала участие по исследованию последствий масштабного применения ядерного оружия на климат и экологию планеты («Ядерная зима»).
В настоящее время цели и задачи исследований направлены как на решение фундаментальных экологических проблем, в частности, по программе работ по выполнению условий Киотского и Монреальского протоколов, так и в решении задач прикладного характера (разработка ресурсо- и энергосберегающих технологий), а также комплексный мониторинг окружающей среды; разработка приборно-методического обеспечения измерений.
Основные результаты
В последнее время основная деятельность ЛДА тесно связана с активным участием в международных исследованиях по трансконтинентальным наблюдениям состоянияатмосферы “TRanscontinental Observations Into the Chemistry of the Atmosphere “ (TROICA).
Маршруты и даты проведения международных экспедиций TROICA (1995 -2005 гг.) сучастием лаборатории:
TROICA-3 01.04.97 – 14.04.97 Нижний Новгород – Хабаровск – Москва
TROICA-4 17.02.98 – 07.03.98 Нижний Новгород – Хабаровск – Нижний Новгород
TROICA-5 26.06.99 – 13.07.99 Нижний Новгород – Хабаровск – Москва
TROICA-6 01.04.00 – 26.06.00 Москва – Мурманск – Кисловодск – Мурманск – Москва
TROICA-7 26.07.01 – 10.08.01 Москва – Хабаровск – Москва
TROICA-8 19.03.04 – 01.04.04 Москва – Хабаровск – Москва
TROICA-9 04.10.05 – 18.10.05 Москва – Владивосток -Москва
Концепция атмосферного мониторинга России и аэрозольные измерения
Мониторинг состава атмосферы и прогнозирование его изменений являются одним из важнейших условий устойчивого развития страны. Мониторинг даёт необходимую информацию как для решения фундаментальных научных проблем, связанных с изучением и прогнозированием глобальных изменений среды обитания человека и климата Земли, так и для выработки эффективной экологической политики, в частности, в области принятия и исполнения Международных соглашений: Монреальского и Киотского протоколов, Конвенцией о трансграничном переносе загрязнений, об устойчивых органических загрязнениях и целом ряде других.
Основная цель создаваемой Российской системы мониторинга состава атмосферы (PCMCA) заключается в проведении комплексных наблюдений содержания в атмосферном воздухе газовых и аэрозольных примесей, радиационных и термодинамических параметров для обнаружения изменений состояния атмосферы и прогнозирования возможных последствий нарушения этого состояния.
Особенностью PCMCA является включение в эту систему Передвижной железнодорожной обсерватории, способной вести измерения всех ключевых примесей и параметров на большей части территории России и в соседних странах.
Функции передвижной лаборатории
Состав:
два специализированных вагона:
1 – обсерватория
2- химическая лаборатория
Назначение:
- мониторинг газового и аэрозольного состава атмосферы (парниковые, озонразрушающие, токсичные и др. соединения), её радиационных и метеорологических характеристик;
- определение природных и антропогенных источников атмосферных примесей, направлений их переноса и особенностей химической трансформации;
Мониторинг химического состава и загрязнения вод, почвы и растительности вблизи ж/д полотна.
Области применения:
- контроль исполнения Международных экологических соглашений (Киотский и Монреальский протоколы, конвенции о трансграничном переносе загрязнений, ограничении производства устойчивых органических соединений и др.);
- калибровка наземных наблюдательных сетей, валидация данных космического мониторинга природной среды;
- выявление и прослеживание экстремальных ситуаций и техногенных воздействий на окружающую среду;
- решение фундаментальных научных проблем, связанных с глобальными изменениями природной среды и климата Земли;
- контроль загрязнения полосы отвода железнодорожного транспорта;
- оценка влияния работы железнодорожного транспорта на экологическое состояние окружающей территории.
Комплексный мониторинг окружающей среды
Концентрация аэрозолей и распределение по размерам
Аэрозоли влияют на “оптическую погоду” планеты и климат. Они переносят химически-активные и токсичные вещества. Определяют баланс многих газов в атмосфере. В частности, гетерогенные процессы на поверхности частиц являются причиной появления “озоновых дыр”. При больших концентрациях оказывают неблагоприятное воздействие на человека и живую природу.
Одновременные систематические измерения параметров аэрозолей и газов в атмосфере необходимы для оценки экологической обстановки в регионах, определения источников загрязнения, а также верификации математических моделей, описывающих перенос и трансформацию аэрозольных и газовых примесей.
Начиная с 1996 г., в экспериментах TROICA проводились измерения концентрации аэрозолей, их микрофизических и химических свойств.
В вагоне-лаборатории был установлен аэрозольный измерительный комплекс НИФХИ им. Л.Я. Карпова:
нефелометр для измерения массовой концентрации, г/м3 аэрозольных частиц размером 0,05-15мкм, период регистрации 10сек и более;
лазерный анализатор спектра размеров частиц в диапазоне 0,15-1 мкм с периодом регистрации 1 мин;
фотоэлектрический анализатор спектра размеров частиц в диапазоне 0,5-15,0 мкм, период регистрации 1 мин;
электростатический анализатор спектра размеров частиц в диапазоне 0,005-1 мкм;
пробоотборники для взятия проб аэрозоля на химический анализ и массовую концентрацию.
Комплекс приборов и устройств полностью автоматизирован, позволяет работать в режиме реального времени. Система имеет выход в Интернет.
Методы анализа проб аэрозолей:
- весовой анализ;
- нейтронно-активационный анализ,
- электронная микроскопия,
- рентгено-структурный анализ,
ИК-спектроскопия.
Основные достижения
Разработаны методы исследования микрофизического и химического состава аэрозольных загрязнений.
Создан аэрозольный комплекс, прошедший апробацию в ряде полевых экспедиций, в частности по программе TROICA.
Дипломы, премии:
1981, Почетный диплом ЦК ВЛКСМ (Минашкин В.М., Иорданский М.А., Костромин В.Е., Леонтьев М.Б)
1982, Государственная Премия СССР (Сутугин А.Г.)
Организация конференций:
26-30 июня 2000 г., Москва. Международная аэрозольная конференция, посвященная памяти профессора А.Г. Сутугина.
19 – 21 июня 2006 г., Москва. Российско-Канадский семинар “Моделирование атмосферного переноса загрязнений при террористических актах, взрывах и пожарах промышленных предприятий”.
Участие в международных проектах:
1995-1998, Проект № 035 Международного научно-технического центра (МНТЦ) "Исследование процессов пыле- и солеобразования над вновь образуемыми пустынными областями".
1998-2001, Проект № 521 МНТЦ “Исследование фотохимических процессов в верхней атмосфере с участием естественных и искусственных аэрозолей“
1998-2003, Проект № 1235 МНТЦ "Мониторинг химических составляющих атмосферы".
2005- настоящее время, Проект № 2773 МНТЦ "Исследование атмосферных загрязнений - их перенос из Европы в Тихоокеанский регион с использованием наземных и спутниковых измерений".
2005- настоящее время, Проект № 2770 МНТЦ "Экосистемные параметры и химия тропосферы над Центральной Сибирью".
2006 – настоящее время, Проект № 3288 МНТЦ "Исследование обменных процессов газовых и аэрозольных примесей между атмосферой и подстилающей поверхностью с использованием нового быстродействующего приборного комплекса".
Оборудование лаборатории:
аэрозольный стационарный стенд;
передвижной аэрозольный комплекс.
Основные публикации
1. А.С. Гинзбург, Д.П. Губанова, В.М. Минашкин. Влияние естественных и антропогенных аэрозолей на глобальный и региональный климат.Российский химический журнал, том LII , №5, 2008, стр. 112- 120.
2. Г.Б.Андреев, В.М. Минашкин, И.А. Невский, А.В. Путилов. Материалы производимые по нанотехнологиям: потенциальный риск при получении и использовании, Российский химический журнал, том LII , №5, 2008, стр. 32- 39.
3. Андронова А.В., Гранберг И.Г., Губанова Д.П., Зудин Б.В., Иорданский М.А., Лебедев В.А., Минашкин В.М., Невский И.А., Обвинцев Ю.И.
Пространственно-временное распределение и элементный состав атмосферного аэрозоля на трассе Москва–Хабаровск Оптика атмосферы и океана
том 20, 2007г., № 10, стр.910-916
4. В.Е. Костромин, А.Б. Леонтьев, А.Е. Негин, В.П. Осипов. Исследование взаимодействия озона с микрочастицами сажи и оксидов железа. // Труды 5-ой Международной концеренции "Естественные и антропогенные аэрозоли", 22-26 мая, 2006, г. Санкт-Петербург.
5. В.А. Сальников, Б.В. Тарабан, Е.Г. Струков, В.В. Зубарев, А.И. Чернявский, Е.Р. Клиншпонт, Д.П.Губанова, В.М. Минашкин. Исследование процесса адсорбции NOx на поверхности диоксида кремния. // Труды 5-ой Международной концеренции "Естественные и антропогенные аэрозоли", 22-26 мая, 2006, г. Санкт-Петербург.
6. N.F. Elansky, G.S. Golitsyn, A.V. Andronova, V.M. Minashkin. Strategy of atmospheric composition monitoring in Russia. The function of the mobile observatory. // In Conference “Aerosols & safety”. Obninsk. October. 2005. P. 111.
7. D.P. Gubanova, M.A. Iordanskii, V.M. Minashkin, V.A. Sal’nikov, E.G. Strukov, and A.I. Chernyavskii. Gas adsorption on the surface of aerosol particles. Results of laboratory and field experiments. // Atmos. Oceanic Opt. Vol. 18. N 5-6. 2005. Pp. 415-418.
8. A.V. Andronova, I.G. Granberg, M.A. Iordanskii, V.M. Kopeikin, V.M. Minashkin, I.A. Nevskii and Yu.I. Obvintsev. Sources and Composition of aerosols over the Region of Caucasus Mineral Waters, Izv., Atmo. Ocean. Phys., Vol.39,Suppl. 1, 2003, pp. S35-40.
9. A.V. Andronova, I.G. Granberg, A.M. Grisenko, D.P. Gubanova, B.V. Zudin, M.A. Iordanskii, V.A. Lebedev, I.A. Nevskii and Yu.I. Obvintsev. Studies of the Spatial and Temporal Distribution of Surface Aerosol along the Trans-Siberian Railroad. // Izvestiya. Atmospheric and Oceanic Physics. Vol. 39. Suppl 1. 2003. Pp. S27-S34
10. G.S.Golitsyn, I.G.Granberg, A.V.Andronova, S.S.Zilitinkevich, V.V.Smirnov, V.M.Ponomarev. Investigation of Boundary Layer Fine Structure in Arid Regions Water, Air, and Soil Pollution : Focus 3 : 245-257, 2003.,Kluwer Academic Publishers. Netherlands.
11. A.V. Andronova, I.G. Granberg, D.P. Gubanova, B.V. Zudin, M.A. Iordanskii, M.A. Minashkin, I.A. Nevskii, Yu.I Obvintsev, V.P. Osipov, and I.E. Cherlina, 2002. Ozone Accommodation on Aerosol Partieles: Estimation of the Accommodation Coefficient from the TROICA-5 Experimental Data // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, Vol. 38. Suppl 1. 2002. Pp. S132-S137.
12. V. Panin, N. F. Elansky, I. B. Belikov, I. G. Granberg, A. V. Andronova, Yu. I. Obvintsev, V. M. Bogdanov, A. M. Grisenko, and V. S. Mozgrin. Estimation of Reliability of the Data on Pollutant Content Measured in the Atmospheric Surface Layer in the TROICA Experiments //Izvestiya, Atmosoheric and Oceanic Physics, V. 37, Suppl. 1, 2001, pp. S81-S91.
13. А.В. Андронова, И.Б. Беликов, И.Г. Гранберг, Д.П. Губанова, Б.В. Зудин, М.А. Иорданский, В.М. Минашкин, И.А. Невский, Ю.И. Обвинцев, В.П. Осипов, И.Е. Черлина. Оценка коэффициента гибели озона на аэрозольных частицах по экспериментальным данным экспедиции TROICA-5. // Сборник докладов. Вторая Международная конференция памяти академика А.М. Обухова "Состояние и охрана воздушного бассейна и водно-минеральных ресурсов курортно-рекреационных регионов". 8-14 октября 2000 г. Кисловодск. С. 11-22.
14. Andronova A.V., Minashkin V.M., Iordanskiy M.A., Nevskiy I.A., Yablockov M.Yu., Obvintsev Yu.I., Zudin B.V., Ivanov Yu.N., Lebedev V.A., Chishikova N.P. Salt-dust-transfer processes from new irrigated lands invesigaion. Experimental investigations. In “Natural and antropogenic aerosols”, edited by Prof. L.S. Ivlev. S.Petersburg, 1998, 414-446.
15. I.G. Granberg , G.S. Golitsyn, A.V. Andronova, G.I. Gorchakov, E.M. Dobryshman, V.M. Ponomarev, P.O. Shishkov, B.V. Vinogradov. Studies of the transfer of arid aerosol from Kalmykia Black Lands and its influence on environment. In: Proceedings of the NATO ARW on The Scientific, Environmental, and Political Issues of the Circum-Caspian Region, Moscow, Russia, 13-16 May 1996, edited by Dr. M.Glantz and Dr. I.S. Zonn. Kluwer, Netherlands, 1997, p145-153.
16. Л.А. Обвинцева, Э.Е. Гутман, Д.П. Губанова. Применение полупроводникового метода для исследования фотохимических реакций с участием хлора и его кислородных соединений. // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т. 11. №1. С. 86-90.
17. I.G. Granberg , G.S. Golitsyn, A.V. Andronova, G.I. Gorchakov, E.M. Dobryshman, V.M. Ponomarev, P.O. Shishkov, B.V. Vinogradov. Studies of the transfer of arid aerosol from Kalmykia Black Lands and its influence on environment. NATO Workshop-reports, Moscow, Russia, May 1996.
18. Andronova A.V., Minashkin V.M., Cherlina I.E., Latyfov S. Investigation of microphysical and optical characteristics of dust aerosols for different regions of the USSR. Izvestiya, Atmosoheric and Oceanic Physics, V. 25, Suppl. 1, 1989, pp. 40-44.
19. Andronova A.V., Kostina E.M., Minashkin V.M., Obvintsev Yu.I., Sutugin A.G. Optical and microphysical properties of aerosols formed at combustion of different materials. Izvestiya, Atmosoheric and Oceanic Physics, V. 24, Suppl. 3, 1988, pp. 235-243.
Контакты с международными и российскими организациями
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
(г. Москва, Россия)
Институт оптики атмосферы СО РАН (г. Томск, Россия)
МГУ им. М.В. Ломоносова г. Москва, Россия
СпбГУ (г. Санкт-Петербург, Россия)
ВНИИ железнодорожного транспорта (г. Москва, Россия)
НИИ эластомерных материалов (г. Москва, Россия)
НПО «Тайфун» (г. Обнинск, Россия)
Всероссийский теплотехнический институт (г. Москва, Россия)
Институт химии Макса Планка (Германия),
Институт физики БАН (г. Минск, Беларусь)
КГУ им. Т.Г. Шевченко (г. Киев, Украина)
Университет г. Хельсинки (Финляндия)
Приглашаем к сотрудничеству организации,
заинтересованные в совместной разработке
приборно-методического и программного обеспечения исследований газо-аэрозольных загрязнений
