«Инновационные методы анализа и оценки объектов окружающей среды» на курсах повышения квалификации
Удостоверение установленного образца с занесением в ФРДО. Без отрыва от работы.
Инновационные методы анализа и оценки объектов окружающей среды
Программа повышения квалификации для специалистов экологических лабораторий, центров инструментального анализа, исследовательских институтов — химиков-аналитиков, инженеров по современным приборным методам, разработчиков методик. Курс охватывает передовые техники аналитической химии в экологии — ВЭЖХ-МС высокого разрешения, ГХ-МС/МС, ICP-MS и MC-ICP-MS, ЯМР-спектроскопию, FTIR и Raman, биосенсоры, eDNA-метагеномику, дистанционное зондирование Земли, машинное обучение в интерпретации данных. Выдаётся удостоверение о повышении квалификации с регистрацией в ФИС ФРДО.
Зачем нужен курс
Современная аналитическая химия в экологии переживает технологическую революцию. За последние 15 лет появились методы, переопределяющие пределы обнаружения, скорость анализа, информативность. ВЭЖХ-МС высокого разрешения (Q-Orbitrap, Q-TOF) позволяет обнаруживать в воде сотни органических загрязнителей с пределами обнаружения до нанограммов на литр и ниже. Это принципиально новый уровень. Где раньше анализ ограничивался десятками регламентированных веществ, сейчас становится возможным «non-target screening» — обнаружение неизвестных загрязнителей. Метагеномика позволяет выявить присутствие сотен видов организмов из одного образца воды или почвы. Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) мониторит загрязнение воздуха в глобальном масштабе ежедневно. Машинное обучение интерпретирует сложные многомерные данные.
Российские лаборатории постепенно осваивают эти технологии — как государственные (ГЕОХИ РАН, ИКИ РАН, ИФХЭ РАН), так и корпоративные R&D-центры (Норникель, Лукойл-Инжиниринг, СИБУР R&D, ESG-консалтинг). Спрос на специалистов с современными компетенциями превышает предложение в разы. Программа повышения квалификации даёт представление о возможностях и ограничениях инновационных методов, позволяет грамотно интерпретировать получаемые данные, разрабатывать новые методики.
Где работают специалисты по инновационным методам
- Институты Российской академии наук — ГЕОХИ РАН (Москва), ИКИ РАН, ИФХЭ РАН им. Фрумкина, Институт химии нефти СО РАН (Томск), Институт водных проблем РАН, Институт геохимии и аналитической химии им. Вернадского.
- Аналитические центры коллективного пользования (АЦКП) при крупных вузах — МГУ, СПбГУ, МФТИ, РУДН, КФУ, ЮФУ — оборудование высокого класса для академических и коммерческих заказов.
- Корпоративные R&D-центры — Норильский никель Research (с ICP-MS, LA-ICP-MS, IRMS), Северсталь Research, Газпром нефть Технологии, СИБУР R&D, Лукойл-Инжиниринг, Росатом Технологии. ESG-аналитика в программах декарбонизации.
- Аккредитованные коммерческие лаборатории — EcoLab (Москва), Спецлаборатория, Промтест, Лабтест, региональные центры ГЛОНАС-Анализ. Услуги для ОВОС, экспертизы, СОУТ.
- Государственные центры мониторинга — Росгидромет (центральная аэрологическая обсерватория ЦАО, обсерватории), Росреестр, региональные центры мониторинга при субъектах РФ.
- Лаборатории Россельхознадзора и Роспотребнадзора — проверка продукции, сырья, окружающей среды.
- Forensic environmental chemistry центры — ФБУ «РФЦСЭ» Минюста (Москва, региональные).
- Производители оборудования (российские) — ЛЮМЭКС (СПб, эмиссионные, флуоресцентные, газовые), Аналитприбор (Смоленск), Хроматэк (Йошкар-Ола), Союзприбор. Сервисные инженеры и разработчики методик.
- ESG-консалтинг крупных корпораций — SoyuzExpertiza-Russia, B-Carbon, Bureau Veritas Russia, Russian Carbon Audit. Углеродный учёт по 296-ФЗ.
Что входит в программу обучения
ВЭЖХ-МС высокого разрешения и non-target screening
ВЭЖХ-МС (LC-MS) с тройными квадруполями (QqQ) была золотым стандартом 2000-х для количественного анализа целевых веществ (PFAS, фарм-препараты, пестициды) с пределами обнаружения нанограммы на литр. Современный уровень — ВЭЖХ-МС высокого разрешения (HRMS) на основе квадруполя-Orbitrap (Thermo Q Exactive, Exploris) и квадруполь-времяпролётных (Q-TOF) систем (Bruker timsTOF, Sciex X500, Waters Xevo G2). Преимущества HRMS — разрешение 100 000–500 000 (количество разрешённых пиков масс), массовая точность <1 ppm (0,001 Дальтона на каждые 1000), запись полного спектра масс одновременно (data-dependent MS/MS или data-independent с фрагментацией всех ионов). Это революционно. 1) Non-target screening (NTS, скрининг без определённого целевого вещества) — обнаружение неизвестных загрязнителей путём анализа всех пиков в хроматограмме и идентификации через библиотеки спектров масс (MassBank, NIST Tandem, специализированные библиотеки EPA, EFSA). Применение для поиска emerging contaminants в питьевой воде, сточных водах, продуктах. 2) Suspect screening (скрининг подозрительных) — проверка наличия конкретного списка веществ из тысяч. 3) Retrospective analysis (ретроспективный анализ) — возвращение к ранее проанализированным данным для поиска новых веществ при обновлении библиотек. Применение в экологии. Идентификация неизвестных продуктов трансформации фарм-препаратов на ОСК. Природные токсины (микроцистины в цветении сине-зелёных водорослей). Метаболиты пестицидов. PFAS-конгенеры (включая «новые» PFAS — GenX, ADONA, F-53B). Новые промышленные химикаты. Биомаркеры антропогенного давления. Спутниковые лаборатории. В РФ — АЦКП МГУ химический факультет, аналитический центр ИОНХ РАН, Институт химии нефти Томск с парком HRMS Q-Orbitrap.
ICP-MS и MC-ICP-MS для элементного и изотопного анализа
Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) одна из ключевых техник элементного анализа. Принцип. Аэрозоль раствора в аргоновой плазме (10 000 К) с полной ионизацией. Ионы вводятся в масс-спектрометр и разделяются по массе. Пределы обнаружения 0,1–1 нг/л для большинства элементов. 60+ элементов одновременно. Современные типы. 1) Квадрупольная ICP-MS (Q-ICP-MS, Thermo iCAP, Agilent 7900) — стандарт для экологических лабораторий. Цена 15-25 млн рублей. 2) Тройной квадруполь (ICP-QqQ-MS, Agilent 8900, Thermo iCAP TQ) — улучшенная селективность через реакционные ячейки. Решает проблемы изобарных интерференций (например, ⁸⁰Se и ⁴⁰Ar₂). Применение для Se, Cr, As в средах с высоким содержанием Cl. 3) Magnetic sector ICP-MS (Thermo Element) — разрешение 10 000, точное измерение тяжёлых элементов. 4) MC-ICP-MS (Multi-Collector ICP-MS, Thermo Neptune Plus, Nu Plasma III) — параллельная регистрация изотопов разных масс. Стандарт для изотопов металлов (Pb, Sr, Cd, Cu, Zn, U, Th, Mg, Mo, Fe). Применение — forensic environmental chemistry (источники загрязнения по изотопным подписям). Геохронология (U-Pb, U-Th). Стоимость 60-100 млн рублей. Применение в экологии. 1) Тяжёлые металлы в воде, почве, воздухе. Контроль ПДК. 2) Speciation analysis — определение форм нахождения элементов (Cr(III) vs Cr(VI); As(III) vs As(V) vs органические; Hg общая vs метилртуть). ВЭЖХ-ICP-MS — связка для разделения форм и количественного измерения. 3) LA-ICP-MS (лазерная абляция) — анализ твёрдых образцов (минералы, кости, зубы рыб, кораллы — пространственное распределение элементов). Forensic-применения. 4) Изотопные исследования — Pb для идентификации источников атмосферного свинца. Sr для палеогеографии (миграции животных). Cd для промышленных источников. В РФ — ГЕОХИ РАН (Институт геохимии и аналитической химии им. Вернадского) с парком MC-ICP-MS. Институт геологии и минералогии СО РАН (Новосибирск). КФУ — аналитический центр.
ЯМР-спектроскопия, FTIR, Raman — спектроскопические методы
ЯМР (ядерный магнитный резонанс, NMR) — один из самых информативных методов для идентификации структуры органических молекул. Применение в экологии. 1) Структурная идентификация неизвестных загрязнителей, дополнение к ВЭЖХ-МС/МС. 2) Metabolomics (метаболомика) природных вод и осадков — профили растворённых органических веществ как индикаторы происхождения. 3) Identification of natural organic matter (DOM, dissolved organic matter) — гумусовые вещества, фульвокислоты. Spectroscopy FTIR (Фурье-инфракрасная). 1) Идентификация микропластика — определение типа полимера (ПЭТ, ПНД, ПП, ПС, ПВХ, нейлон, акрилаты) по ИК-спектру. Sahel микро-ATR FTIR и FTIR-микроскопия для частиц 10-300 мкм. Стандартный метод для водных образцов, проб морской воды, осадков. 2) Identification of mineral phases в почвах и донных отложениях. 3) Quantitative analysis некоторых газов в воздухе. Raman spectroscopy. 1) Альтернатива FTIR для идентификации микропластика — меньше интерференций воды. 2) Micro-Raman для наночастиц 1-10 мкм. SERS (surface enhanced Raman scattering) для следовых количеств. 3) Carbon characterization — чёрный углерод, кокс, графит. UV-VIS spectroscopy. Фотометрия, флуориметрия. Простые портативные приборы для экспресс-анализа. EEM (excitation-emission matrix) флуоресцентной спектроскопии для DOM-характеризации. ИК-Фурье и Раман в РФ — производители ЛЮМЭКС, ИРА (Институт радиоэлектроники РАН). Bruker и Thermo — импортные. На курсе рассматривается практическое применение.
Биосенсоры и портативные приборы
Развитие биосенсорных технологий — один из ключевых трендов. Принцип — биологический распознающий элемент (антитела, фермент, нуклеиновая кислота, клетка) связан с физическим преобразователем (электрохимическим, оптическим, пьезоэлектрическим). Высокая селективность с чувствительностью на уровне нг/мл. Применение в экологии. 1) Полевая экспресс-диагностика загрязнения. Иммуносенсоры для пестицидов (атразина, паракрата, диоксинов). Ферментные сенсоры для токсичности (АХЭ — ингибирование ацетилхолинэстеразы карбаматами и фосфорорганическими). 2) Microbial biosensors — использование живых клеток (E. coli с геном luxCDABE как биолюминесцентный сенсор токсичности; SOS-system для генотоксичности). 3) Aptamer biosensors — ДНК/РНК-распознающие элементы для тяжёлых металлов. 4) DNA-microarray для множественной диагностики. Lab-on-a-chip технологии. Микрофлюидика для портативной аналитики. Стандартный смартфон с приставкой для колориметрии. Spectroscopy on a chip. Развитие портативной ICP-MS (микро-ICP). Портативные приборы. 1) Portable XRF (X-Ray Fluorescence) для полевого анализа металлов в почвах — Niton, Olympus. 0,5-30 млн руб. в зависимости от модели. 2) Portable FTIR для идентификации органических загрязнителей. 3) Photoionization detector (PID) и flame ionization detector (FID) для ЛОС в воздухе — дрэгер, отечественные «Поиск», «Эколаб». 4) Portable GC-MS (миниатюрные) — FLIR Griffin, отечественные разработки ИАП РАН. 5) Portable Raman (Rigaku, Bruker) — для идентификации. Применение в аварийных ситуациях, обходах, оперативной экспертизе. На курсе разбирается обзор современных портативных систем.
eDNA-метагеномика и DNA-баркодинг
eDNA (environmental DNA, экологическая ДНК) — одна из самых революционных техник 2010-х. Принцип. Все живые организмы выделяют ДНК в окружающую среду — через слизь, чешую, продукты выделения, отмершие клетки. Эта eDNA накапливается в воде, почве, осадках. Современная молекулярная техника позволяет извлечь, амплифицировать и секвенировать эту ДНК, выявив весь спектр организмов в образце. Технология. 1) Отбор образцов воды (1-10 литров) или почвы (100-500 г). 2) Фильтрация (для воды — фильтры 0,2-0,5 мкм). 3) Извлечение ДНК (наборы Qiagen, Bioneer). 4) Амплификация маркерных генов (универсальные праймеры). Для рыб — фрагмент 12S рРНК или COI. Для бактерий — 16S рРНК (V3-V4). Для грибов — ITS. Для эукариот — 18S рРНК. 5) Секвенирование на платформе Illumina MiSeq, NextSeq, NovaSeq или Oxford Nanopore MinION (полевая, портативная). 6) Биоинформатический анализ — сравнение последовательностей с базами данных (NCBI GenBank, BOLD Systems для COI — DNA-баркодинг). 7) Идентификация видов и оценка биоразнообразия. Применение в экологии. 1) Биоразнообразие водных объектов — рыбы, амфибии, беспозвоночные. Особо ценно для редких и исчезающих видов, обнаружение которых классическими методами затруднено. 2) Инвазивные виды — раннее выявление до массового распространения. 3) Биоразнообразие микробиоты — почв, донных отложений, активного ила ОСК. Анализ сообществ как индикатор экологического состояния. 4) Антибиотикорезистентность — детекция генов устойчивости в окружающей среде. Концепция One Health. 5) Археологическая и палеоэкологическая — ДНК из ледовых кернов, торфяных болот, многолетнемерзлотных отложений. Древняя ДНК. 6) Forensic — идентификация видов в продукции (антибраконьерство). В РФ — ИОГен РАН (Институт общей генетики), ВНИРО (баркодинг рыб). Биоинформатические центры МГУ, СПбГУ. Тренды — portable real-time с Oxford Nanopore для полевых исследований и экспресс-мониторинга.
ДЗЗ и дистанционные методы мониторинга
Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) из космоса и с воздушных носителей — ключевой инструмент глобального экологического мониторинга. Платформы. 1) Sentinel-2 (Европейское космическое агентство) — мультиспектральное изображение с разрешением 10-60 м, повтор 5 дней. Применение для контроля лесов, сельхозугодий, водных объектов. Открытые данные. 2) Sentinel-5P (TROPOMI) — спутник для контроля атмосферных загрязнителей. NO₂, SO₂, CO, формальдегид, метан, озон. Разрешение 5,5×3,5 км. Ежедневно. Открытые данные. Применение для идентификации крупных источников загрязнения (промышленные комплексы). 3) Sentinel-1 — радар синтезированной апертуры (SAR). Всепогодное наблюдение. Контроль нефтяных разливов на воде. Контроль ледовой обстановки. Контроль оседания почвы (InSAR). 4) Landsat-8/9 (NASA) — мультиспектральное, разрешение 30 м, повтор 16 дней. Исторический архив с 1972 года для долгосрочных трендов. 5) MODIS (Terra/Aqua) — глобальное покрытие ежедневно, разрешение 250-1000 м. Пожары, лесной покров, температура поверхности. 6) VIIRS (Suomi NPP, JPSS-1) — ночные огни, активный пожар. 7) OCO-2/3 — атмосферный CO₂. 8) Российские. «Канопус-В» (метровое разрешение), «Электро-Л», «Метеор-М» (метеорологические), «Аист-2Д» (МКА-ВНК), «БЛИТЦ» (СО₂). Применение в экологии. 1) Атмосферный мониторинг — NO₂, SO₂, CO, метан, формальдегид по Sentinel-5P. Идентификация крупных промышленных источников. 2) Лесные пожары — оперативное обнаружение, оценка площади, дымовых выбросов. Системы мониторинга ИСДМ-Рослесхоз. 3) Лесной покров — картирование, мониторинг рубок, лесных болезней. Hansen Global Forest Change. ИКИ РАН — ВЕГА-PRO. 4) Сельхозугодья — NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), биопродуктивность, идентификация культур. 5) Водные объекты — цветение водорослей (chl-a по Sentinel-3), мутность, температура поверхности. 6) Нефтяные разливы — Sentinel-1 SAR. Применение после Норильска 2020. 7) Городская среда — тепловые острова, изменение землепользования. Машинное обучение — Google Earth Engine, отечественные платформы — автоматическая обработка больших данных, классификация, выявление аномалий. В РФ — ИКИ РАН (Институт космических исследований) с ВЕГА-PRO, СПбГУ, МГУ географический факультет, РГАУ-МСХА им. Тимирязева, региональные ГИС-центры. На курсе разбирается практика.
Зарплаты специалистов
| Должность | Доход в месяц, руб. |
|---|---|
| Лаборант с современным оборудованием | 90 000 – 145 000 |
| Инженер по ВЭЖХ-МС/МС или ICP-MS | 135 000 – 235 000 |
| Научный сотрудник с HRMS-методами | 165 000 – 275 000 |
| Старший НС с MC-ICP-MS / IRMS | 220 000 – 365 000 |
| Биоинформатик eDNA-метагеномики | 185 000 – 315 000 |
| Специалист ДЗЗ-экологии | 170 000 – 295 000 |
| Заведующий аналитической лабораторией | 275 000 – 450 000 |
| R&D-эксперт с инновационными методами | 325 000 – 525 000 |
Что вы освоите после обучения
- Современные принципы ВЭЖХ-МС высокого разрешения (Q-Orbitrap, Q-TOF), различия с традиционной QqQ, выбор аппаратуры под задачи лаборатории.
- Стратегии non-target screening и suspect screening для поиска неизвестных загрязнителей в питьевой воде, сточных водах, продуктах с использованием библиотек MassBank, NIST, EPA.
- Применение ICP-MS, MC-ICP-MS и LA-ICP-MS для элементного и изотопного анализа, speciation analysis форм нахождения элементов, идентификации источников загрязнения по изотопным подписям.
- Спектроскопические методы (ЯМР, FTIR, Raman, UV-VIS) для структурной идентификации, обнаружения и количественного определения микропластика, природных и антропогенных органических загрязнителей.
- Биосенсоры и портативные приборы (XRF, FTIR, PID, GC-MS, Raman) для полевого экспресс-анализа в аварийных ситуациях, оперативной экспертизе.
- eDNA-метагеномика для оценки биоразнообразия водных объектов, выявления инвазивных видов, мониторинга микробиоты экосистем, анализа антибиотикорезистентности.
- ДЗЗ (Sentinel-2/5P, Landsat, MODIS) для атмосферного мониторинга, обнаружения нефтяных разливов, лесных пожаров, контроля землепользования, сельхозугодий, водных объектов.
- Машинное обучение и ИИ для интерпретации многомерных аналитических данных, классификации образцов, прогнозных моделей по физико-химическим свойствам.
- Хемометрический анализ — PCA, кластерный анализ, дискриминантный, PLS для интерпретации сложных данных и идентификации источников загрязнения.
- Разработка новых аттестованных методик измерений (МВИ) на основе инновационных техник для включения в ФГИС «Аршин», ПНД Ф, ГОСТ Р.
Документ по окончании
Выдаётся удостоверение о повышении квалификации установленного образца с регистрацией в ФИС ФРДО Рособрнадзора. Документ подтверждает квалификацию специалиста по современным аналитическим методам, право работы в аналитических центрах коллективного пользования, корпоративных R&D-центрах, аккредитованных лабораториях, государственных институтах и центрах мониторинга.
Аналитическая химия в экологии за 15 лет совершила технологический скачок. Современная HRMS вытесняет QqQ. eDNA меняет представления о биоразнообразии. ДЗЗ даёт глобальную картину. Машинное обучение делает данные осмысленными. Кто освоит эти инструменты — тот возглавит отрасль на ближайшие 10 лет.
Нормативная база
- ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2019 — требования к аналитическим лабораториям.
- 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» — основа метрологии.
- ФГИС «Аршин» — регистр аттестованных методик измерений (МВИ).
- ПНД Ф 14, ПНД Ф 16 — методики количественного химического анализа вод и почв.
- ГОСТ Р серии 56062-56166 — методы мониторинга загрязнителей в воде.
- Приказ Минприроды по ОВОС — требования к лабораторным исследованиям при оценке воздействия на ОС.
- Международные стандарты ISO для аналитических методов (ISO 17294 для ICP-MS, ISO 17353 для ВЭЖХ-МС).
- Методы EPA (US Environmental Protection Agency), ЕС (DG SANTE) — регулярно обновляемые для новых веществ.
Программа курса «Инновационные методы анализа объектов ОС»
6 модулей — от HRMS до ML в экологии и blockchain-верификации данных.
Масс-спектрометрия HR
- Orbitrap и TOF-анализаторы
- Нетargeted скрининг
- Микропластик и PFAS
- Идентификация по точной массе
Спутниковый мониторинг
- Sentinel-5P (NO2, SO2, CH4, O3)
- Метеор-М, Электро-Л
- Радарная интерферометрия (InSAR)
- Google Earth Engine
Беспилотные системы
- UAV с мультиспектральными камерами
- Беспилотные катера для водоёмов
- Газоанализаторы на дронах
- Разрешения по Воздушному кодексу
Сенсорные сети
- IoT-устройства low-cost
- Сети по городу: PurpleAir, AirVisual
- Калибровка и валидация
- Интеграция с госсетями
ML и большие данные
- Python и scikit-learn
- Прогнозные модели качества воздуха
- Кластеризация загрязнителей
- Визуализация в Power BI / Tableau
Верификация и стандарты
- Blockchain для углеродных единиц
- FAIR-принципы для данных
- Аккредитация для новых методик
- Интеграция с ГИС «Экология»
о повышении квалификации
По окончании обучения вы получаете удостоверение установленного образца в области охраны окружающей среды и экологической безопасности. Сведения о выданном документе вносятся в Федеральный реестр (ФИС ФРДО) Рособрнадзора.
Документ принимается Росприроднадзором, Роспотребнадзором и иными надзорными органами при проверках, в составе разрешительной документации и при участии в государственных тендерах.
Почему выбирают наш центр
Лицензированное образовательное учреждение с 15-летней историей. Наша команда — это методисты, преподаватели и менеджеры, которые сопровождают каждого слушателя от заявки до получения документов.
ЗАПОЛНЕНИЕ ЗАЯВКИ 1
ОТПРАВКА НА ВАШ E-MAIL : ДОГОВОРА, СЧЕТА И ДАННЫЕ К СДО 2
ОПЛАТА ОБУЧЕНИЯ 4
ПОЛУЧЕНИЕ УДОСТОВЕРЕНИЙ
5
дистанционный (без отрыва от производства) или очный
Наши гарантии
Готовы записаться на курс?
Менеджер свяжется в течение 15 минут, ответит на вопросы и оформит документы
Ваша заявка отправлена. Менеджер перезвонит в течение 15 минут.
Часто задаваемые вопросы
вопросы?
Меня зовут Тимур, я менеджер учебного центра «ОбрПрофи».
Для получения консультации вы можете оставить заявку:
Контакты
УЦ «ОБРПРОФИ»
-
Телефон 8 800 550-24-62 -
Телеграмм @obrprofi -
-
Адрес426008, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Кирова, зд. 172