Collaborative robotic means of ecological improvement of water bodies | Коллаборативные роботизированные средства экологического оздоровления водных объектов

English. The aim of the research was to develop a way to reduce anthropogenic load of urban agglomeration on water bodies. It would ensure water self-purification and ecosystem balance of benthal and coastal zones. This can be achieved through the use of collaborative robotic pollution cleaning equipment. It has been established that the consumer burden on small rivers and underground sources from industrial, agricultural and municipal facilities increases every year. This leads to the degradation of watercourses, and in some places they disappearance completely. An analytical review of water conservation measures implemented in Russia at the federal level is presented. The natural efficiency of self-purification of water bodies from various types of pollution has been established. A justification is given for the frequency of mechanical cleaning of riverbeds, lakes, and ponds of various fill rate, which is once every 5 years. Deep cleaning of water bodies by regulated discharge of water from reservoirs should be carried out with a frequency of 15-20 years. The ability of rivers to self-purify is noted: the ecosystem balance is restored due to activity of microorganisms capable of destroying all synthetic and organic substances without exception. It is highlighted that the effect of such biodestruction is different in time and the density of a specifically bacterial community formed. Biogens and adaptability of them to specific city pollutants and the water resource consumption are not necessary here. An alternative approach to the conservation of natural waters and coastal territories is suggested through the development and widespread use of a collaborative robotic (сobot) device of a patented design that is intended for cleaning water and coastal entities from pollution.

Russian. Цель исследований - разработка механизма снижения техногенной нагрузки городской агломерации на водные объекты, который обеспечил бы самоочищение воды и экосистемное равновесие донных и прибрежных зон. Этого можно достичь за счет использования коллаборативных роботизированных технических средств очистки загрязнений. Установлено, что потребительская нагруженность на малые реки и подземные источники со стороны промышленных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых объектов с каждым годом возрастает. Это ведет к деградации водотоков, а в ряде мест – к их полному исчезновению. Представлен аналитический обзор мероприятий по сохранению водных ресурсов, реализуемых в России на федеральном уровне. Установлена природная эффективность самоочищения водных объектов от различных видов загрязнений. Дано обоснование периодичности механической очистки русла рек, озер, прудов различной наполняемости, которая составляет 1 раз в 5 лет. Глубокую очистку водоемов путем регулируемого сброса воды из водохранилищ следует проводить с периодичностью 15-20 лет. Отмечена способность рек к самоочищению: экосистемное равновесие восстанавливается при помощи микроорганизмов, способных разрушать все без исключения синтетические и органические вещества. Выделено, что эффект деструкции различен во временном разрезе, плотности сформированности специфически бактериального сообщества, без дефицита биогенов и их адаптивности к специфическим загрязнителям города, расхода водного ресурса. Предложено альтернативное решение проблемы сохранения водных объектов и прибрежных территорий путем разработки и широкого применения запатентованной конструкции коллаборативного роботизированного (кобота) - устройства для очистки водных и прибрежных объектов от загрязнений.