Разработка и внедрение высокотехнологичных решений по мониторингу, очистке и рациональному использованию водных ресурсов в Северо-Казахстанской области для обеспечения общественного здравоохранения
Проект ИРН BR28712227 выполняется в рамках программно-целевого финансирования на 2025-2027 г.г. Министерством науки и высшего образования Республики Казахстан.
Руководитель программы: Исакаев Е.М., кандидат биологических наук, Председатель Правления – Ректор НАО "СКУ им. М. Козыбаева"
Научный руководитель проекта: Бeрилло Дмитрий Алeксандрович, PhD, профессор СКУ им. М. Козыбаева (h-index 25 Scopus), daberillo@ku.edu.kz
Сроки исполнения: 2025-2027 г.г.
Общий объем финансирования: на весь срок реализации программы – 3 000 000 тыс. тенге
- 2025 г. – 1 000 000 тыс. тенге,
- 2026 г. – 1 000 000 тыс. тенге,
- 2027 г. – 1 000 000 тыс. тенге.
Цель проекта: Создать научно-технологический центр по вопросам водных ресурсов, направленный на внедрение высокотехнологичных подходов к решению практических задач обеспечения здоровья, продовольственной безопасности и устойчивого экономического развития Северо-Казахстанского региона.
Ожидаемые результаты.
На момент завершения Программы будет предоставлено следующее:
- Объем реализованной высокотехнологичной продукции и/или инжиниринговых услуг составит не менее 10% от суммы, выделенной в рамках научно-технического задания.
- Объем привлеченных инвестиций в основной капитал для развития составит не менее 7% от суммы, выделенной согласно научно-техническому заданию.
- Наличие налоговых вычетов по результатам реализации высокотехнологичной продукции и услуг.
- Зарегистрировано не менее 3 (трех) стартапов, разрабатывающих инновации и/или коммерциализирующих результаты научной и/или научно-технической деятельности;
- Объем средств (инвестиций), привлеченных для развития стартапов, разрабатывающих инновации и/или коммерциализирующих результаты научной и (или) научно-технической деятельности, должен составить не менее 1,5% от суммы, выделенной в соответствии с научно-техническим заданием;
- Организованно не менее 30 научных, технологических и бизнес-акселерационных мероприятий с участием ученых и специалистов;
- Подготовка не менее 10 (десяти) докторов PhD по научно-техническому направлению.
- Публикация не менее 10 (десяти) научных статей в рецензируемых научных журналах, индексируемых в первых двух квартилях (Q1, Q2) по импакт-фактору в базе данных Web of Science и (или) имеющих процентиль цитируемости в базе данных Scopus не менее 50 (пятидесяти) к указанному публикации в избранных научных и технических изданиях.
- Публикация не менее 20 (двадцати) научных статей в журналах, рекомендованных COKNVO;
- Не менее 3 (трех) патентов в зарубежных патентных ведомствах (европейских, американских, японских, британских) или не менее 1 (одного) иностранного или международного патента, включенного в базу данных Индекса инноваций Derwent (Web of Science, Clarivate Analytics), или не менее 5 (пяти) объектов интеллектуальной собственности (патент; для приложений в области информационных технологий - авторское свидетельство), зарегистрированное в Национальном институте интеллектуальной собственности Республики Казахстан.
- Не менее 1 (одного) лицензионного соглашения и договоров о передаче прав интеллектуальной собственности;
- получение свидетельства об аккредитации и/или лицензии на вид деятельности, осуществляемый по научно-техническим заданиям, в соответствии с законодательством Республики Казахстан.
- аккредитация или расширение области аккредитации лабораторий в соответствии с профилем программы.
- приобретенное оборудование должно быть зарегистрировано на единой электронной лабораторной платформе (e-lab).
- Разработаны рекомендации по минимизации эпидемических рисков, связанных с загрязнением подземных и поверхностных вод, в том числе в период паводков.
- Получены результаты гигиенической оценки качества питьевой воды в населённых пунктах Северо-Казахстанской области.
- Получены результаты эпидемиологической оценки влияния качества воды подземных и поверхностных источников Северо-Казахстанской области на здоровье населения, включая риски сезонных изменений в период паводков.
- Создана модель прогнозирования эпидемиологической ситуации, связанной с качеством воды подземных и поверхностных источников в условиях сезонных паводковых изменений.
- Впервые создана информационная база о содержании и пространственно-временных характеристиках патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в сточных водах Северо-Казахстанской области.
- Разработаны и апробированы рекомендации по мониторингу микроорганизмов на объектах водопользования в постпаводковый период с целью предотвращения вспышек инфекционных заболеваний в Северо-Казахстанской области.
- Создана мобильная лаборатория для химического и микробиологического анализа воды.
- Разработана факториальная модель жизнедеятельности патогенов в оросительных водах Северо-Казахстанской области.
- Создано мобильное приложение для экспресс-тестирования повышения концентрации патогенов в оросительной воде.
- Впервые сформировано заключение о возможности реабилитации водоёмов, подвергшихся токсичным цветениям и/или антропогенному воздействию (на основе изменений гидробиологического и гидрохимического состава воды).
- Проведено картирование территории с указанием источников микробного загрязнения и открытых водоисточников, используемых для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.
- Разработаны методы и критерии биоиндикации основных водоёмов Северо-Казахстанской области, включая реку Есиль, пограничные водохранилища (Сергеевское) и крупнейшие озёра, с учётом требований нормативных правовых актов Республики Казахстан и научных рекомендаций.
- Создана номенклатура биологических видов, обитающих в водоёмах Северо-Казахстанской области, и проведена оценка токсического и мутагенного воздействия водных ресурсов на генетический аппарат животных.
- Впервые создан веб-портал на основе ГИС-технологий по данным о водоёмах с повышенным уровнем генотоксичности и разработаны рекомендации по их использованию в хозяйственной деятельности.
- Впервые в Республике Казахстан разработаны научно обоснованные рекомендации и подготовлен отчёт об эффективности технологии биологической реабилитации с использованием штамма микроводорослей Chlorella vulgaris SKO A RKM-0870 для улучшения качества и безопасности товарной рыбы.
- Создан веб-портал на основе ГИС-технологий о влиянии изменений гидрологического режима на качество жизни и здоровье населения, а также на сельское хозяйство и производство в Северо-Казахстанской области.
- Разработана интерактивная карта русла реки Есиль в Северо-Казахстанской области с обновлением данных о гидрологическом режиме в режиме реального времени.
- Создана перспективная модель оценки и прогнозирования процессов весеннего паводка.
- Разработаны концептуальные и правовые основы нормативных правовых актов с целью повышения качества жизни и здоровья населения Северо-Казахстанской области.
- Проведён хакатон среди студентов по созданию прототипов мобильных приложений для управления возобновляемыми источниками энергии и системами орошения.
- Разработаны инновационные образовательные программы, направленные на подготовку новых кадров в области наук о жизни и здравоохранения.
- Разработаны учебные курсы в области эпидемиологии и общественного здравоохранения.
- Разработаны эффективные методы контроля качества воды для поения сельскохозяйственных животных.
- Разработаны программно-аппаратные средства для автоматизации оросительного комплекса, обеспечивающие выполнение необходимых процессов орошения с учётом экономии потребления воды и энергии.
- Создан научно-технологический комплекс с аккредитованными лабораториями.
- Проведены аналитические и статистические расчёты для оперативного реагирования на изменения качества воды, используемой в сельскохозяйственном производстве.
- Обеспечено предоставление услуг по научному обоснованию внедрения современных систем орошения в растениеводстве.
Описание проекта: Реализация данной научной программы внесёт значительный вклад в решение актуальных задач, связанных с обеспечением населения Северного Казахстана водными ресурсами, укреплением продовольственной безопасности и эффективным управлением природными ресурсами. Кроме того, цели Программы существенно усилят научно-технологический потенциал региона, стимулируя его инновационное развитие. Программа структурирована в виде пяти взаимодополняющих блоков, каждый из которых включает определённый перечень задач. Первые четыре блока направлены на изучение проблем водных ресурсов и повышение продовольственной безопасности региона, а пятый блок ориентирован на создание научно-технологического лабораторного комплекса:
- Исследовать химический и микробиологический состав оросительных вод Северо-Казахстанской области для оценки их влияния на эпидемиологические показатели здоровья населения, а также провести анализ выявленных патогенов, передающихся через воду.
- Провести гигиеническую оценку качества питьевой воды в населённых пунктах Северо-Казахстанской области с созданием реестра водных ресурсов региона с описанием источников их загрязнения.
- Представить эпидемиологическую оценку и прогноз влияния качества воды подземных и поверхностных водоисточников Северо-Казахстанской области на здоровье населения, включая риски сезонных изменений в период паводка.
- Провести исследования возможностей использования искусственного интеллекта для сбора и обработки данных с IoT-устройств с целью своевременного информирования потребителей о состоянии водоёмов, включая изучение международного опыта.
- Создать мобильное приложение для экспресс-тестирования повышения концентрации патогенов в оросительной воде с участием студентов в рамках формирования их междисциплинарных компетенций.
- Провести экспериментальные работы по определению эффективности технологии реабилитации и очистки водоёмов с использованием штамма микроводорослей Chlorella vulgaris SKO A RKM-0870 для реализации масштабного проекта по восстановлению водных объектов Северо-Казахстанской области, подверженных токсичному цветению и/или антропогенному загрязнению, включая периоды экстремальных погодных условий, длительных паводков и наводнений, с целью снижения рисков угроз общественному здоровью.
- Разработать с учётом международной практики рекомендации по мониторингу микробиологического состава вод различного назначения для поддержки общественного здоровья и оперативного реагирования в условиях инфекционных вспышек и пандемий.
- Создать веб-портал на основе ГИС-технологий, содержащий информацию о наличии бактерий и вирусов в сточных водах Северо-Казахстанской области для мониторинга изменений в составе вод, влияющих на здоровье населения, и оперативного реагирования санитарно-эпидемиологических служб.
- Создать мобильную лабораторию для химико-микробиологического анализа воды с использованием инновационных тест-систем в условиях Северо-Казахстанской области.
- Провести исследования для оценки изменений гидрологических процессов в бассейне реки Есиль с целью биоиндикации изменений гидрологического режима, влияющих на качество воды, и разработки научно обоснованных рекомендаций по снижению антропогенного воздействия на водоёмы региона.
- Разработать новые научно обоснованные адаптивные методы мониторинга биологических видов, обитающих в исследуемых водоёмах, с учётом сезонных изменений.
- Подготовить научно обоснованные рекомендации в поддержку образовательных программ студентов, направленных на специализированную оценку токсического и мутагенного воздействия водных ресурсов на генетический аппарат животных.
- Провести экспериментальные работы для определения эффективности биологической технологии реабилитации водоёмов с использованием штамма микроводорослей Chlorella vulgaris SKO A RKM-0870 для повышения продуктивности рыбохозяйственных водоёмов, снижения рисков массовой гибели рыбы от голодания и поддержания нормальной концентрации кислорода.
- Разработать методы и критерии биоиндикации основных водных объектов, включая реку Есиль, пограничные водоёмы (Сергеевское) и крупнейшие озёра, учитывая требования нормативных правовых актов Республики Казахстан и научные рекомендации. Создать базу данных в виде веб-портала водоёмов с высоким уровнем генетической токсичности и разработать рекомендации по их использованию в хозяйственной деятельности.
- Разработать веб-портал на основе ГИС-технологий, отображающий оперативные и исторические данные о физических параметрах и изменениях гидрологического режима русла реки Есиль в пределах региона для снижения рисков паводков и чрезвычайных ситуаций, напрямую влияющих на эпидемиологическую ситуацию и здоровье населения.
- Исследовать влияние показателей качества воды на качество кормов и безопасность продукции животноводства для устранения рисков угрозы здоровью человека.
- Разработать системы очистки и подготовки воды для технологических процессов на перерабатывающих предприятиях, включая физико-химическую и биологическую очистку, чтобы предотвратить вредное воздействие на здоровье человека и обеспечить безопасность готовой продукции.
- Разработать модель управления водопотреблением растений, адаптированную к климатическим условиям Северо-Казахстанской области, для оптимизации режимов орошения, направленных на повышение урожайности, качества сельхозпродукции, достижение целей устойчивого развития, сохранение водных ресурсов и минимизацию негативного воздействия на здоровье и окружающую среду.
- Провести анализ нормативно-правовой базы в сфере охраны здоровья человека и окружающей среды Республики Казахстан. Разработать концептуально-правовые основы для повышения качества жизни и здоровья населения Северо-Казахстанской области.
- Провести анализ мировых практик и исследований по сбору и обработке телеметрических данных для реализации процессов орошения с целью эффективного распределения водных ресурсов.
- Внедрить инновационные технологии автоматизации оросительных комплексов путём оптимизации водо- и энергоснабжения с использованием возобновляемых источников энергии для минимизации экологического воздействия на территорию региона.
- Студенты создают прототипы мобильных приложений для управления системами орошения на основе возобновляемых источников энергии в рамках выполнения квалификационных работ.
- Разработать инновационные образовательные программы, направленные на подготовку новых кадров в области наук о жизни и здравоохранения.
- Лаборатория оценки качества воды
- Лаборатория мультимодальной микроскопии и биосенсорных технологий
- Лаборатория ГИС-технологий
- Микробиологическая лаборатория
- Лаборатория агрохимического анализа
- Лаборатория экологической токсикологии и биоразнообразия
Список лабораторий проекта:
1. Лаборатория АгроХимАналитика (АХА) (УЛК, 1 этаж)
Комплекс услуг, предлагаемых научно-исследовательской лабораторией
Материально-техническая база научно-исследовательской лаборатории
2. Лаборатория оценки качества воды (УЛК, 1 этаж)
Комплекс услуг, предлагаемых научно-исследовательской лабораторией
Материально-техническая база научно-исследовательской лаборатории
3. Лаборатория экологической токсикологии и биоразнообразия (Корпус №2, 3 этаж, каб. 306)
Комплекс услуг, предлагаемых научно-исследовательской лабораторией
Материально-техническая база научно-исследовательской лаборатории
5. Лаборатория ГИС-технологий (УЛК, 1 этаж)
Комплекс услуг, предлагаемых научно-исследовательской лабораторией
Материально-техническая база научно-исследовательской лаборатории
6. Лаборатория многомодальной микроскопии и биосенсорных технологий (2 корпус, 1 этаж, каб 106а)
Комплекс услуг, предлагаемых научно-исследовательской лабораторией
Материально-техническая база научно-исследовательской лаборатории
Запланированные Startup
- Startup Фильтры для очищения воды и для очищения технической воды для с/х
- Startup Влагоудерживающие полимеры для почв и защита от эрозии почвы
- Startup Биотехнологическая переработка с/х отходов в органические удобрения
- Startup Создание мобильного сенсора для мониторинга качества воды в водоемах
Коммерциализация
- Предоставление услуг по анализу воды и с/х продукции 2-мя аккредитованными лабораториями
- Консалтинговые услуги по системам для очищения воды «КызылЖарСу», «ЕвразияМилк», «Радуга» и др.
- Предоставление услуг по анализу образцов в рамках выполнения других ГФ, ПЦФ, ГМУ и ЖасГалым и внутривузовских грантов выполняемые через приобретение расходных материалов для аккредитованных лабораторий согласно общему прейскуранту цен за анализ
- Консалтинговые услуги по мониторингу
- Привлечение инвестиций в Стартап компании
- Подача заявок на коммерциализацию разработок в Фонд Науки РК
Планы на подготовку докторантов до конца 2027 года
1 защитилась 23 мая 2026 Хамитова Акжонас Ермековна «Синтез и исследование активных фармацевтических субстанций на основе азотсодержащих гетероциклических соединений» по специальности «8D10102 - Фармация» науч. рук. Проф. Берилло Д.А.
1) Мещанова Анна, 3 г, Технология изготовления биологически активных препаратов на основе тополя бальзамического, обладающих стимулирующей активностью 8D07102 - специальность «ХТОВ» защита осень 2026, науч. рук. проф. Поляков В.В.науч. рук. Ассоц проф Тойшиманов Максат



