ЭКиП 2024, №9

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-4-9

Оценены возможные масштабы и степень загрязнения подземных вод районов шламохранилищ глиноземных комбинатов и установлены закономерности изменения состава подземных вод. Определена зона интенсивного воздействия шламохранилища на подземные воды. Разработан комплекс природоохранных мероприятий, предусматривающий создание оконтуривающей противофильтрационной завесы, откачку загрязненных подземных вод дренажными скважинами, карбонизацию шламовых вод с целью снижения рН и перевода вредных примесей в труднорастворимые соединения.

О.В. Пиляева – канд. техн. наук, директор филиала, Ачинский филиал Красноярского государственного аграрного университета, e-mail: olga_pilyaeva@mail.ru

И.И. Шепелев – д-р техн. наук, профессор, Красноярский государственный аграрный университет, e-mail: Ekoing@mail.ru

Е.И. Жуков – канд. техн. наук, управляющий директор, АО "РУСАЛ Ачинск", e-mail: Evgeniy.Zhukov@rusal.com

Н.В. Головных – канд. хим. наук, вед. инженер, Институт геохимии СО РАН им. А.П. Виноградова, e-mail: golovnykh@igc.irk.ru

O.V. Pilyaeva, I.I. Shepelev, E.I. Zhukov, N.V. Golovnykh. Ways to Improve Environmental Safety when Placing Alumina Production Wastes in Sludge Storage Facility

The possible scale and degree of contamination of groundwater in the areas of sludge storage of alumina plants were estimated and patterns of changes in the composition of groundwater were established. The zone of intensive impact of the sludge storage on groundwater has been determined. A set of environmental measures has been developed, providing for the creation of a contouring anti-filtration curtain, pumping of contaminated groundwater by drainage wells, carbonation of sludge waters in order to reduce pH and transfer harmful impurities into insoluble compounds.

O.V. Рilyaeva – Cand. Sci. (Eng.), Director of the Branch, Achinsk branch of the Krasnoyarsk State Agrarian University, e-mail: olga_pilyaeva@mail.ru

I.I. Shepelev – Dr. Sci. (Eng.), Professor, Krasnoyarsk State Agrarian University, e-mail: Ekoing@mail.ru

E.I. Zhukov – Cand. Sci. (Eng.), Managing director, Joint Stock Company "RUSAL Achinsk", e-mail: Evgeniy.Zhukov@rusal.com

N.V. Golovnykh – Cand. Sci. (Chem.), Leading Engineer, Institute of Geochemistry SB RAS A.P. Vinogradov, e-mail: golovnykh@igc.irk.ru

Ключевые слова:
глиноземное производство; шламохранилище; нефелиновый шлам; техногенные стоки; экологическая безопасность; оборотные системы; компьютерное моделирование; alumina production; sludge storage; nepheline sludge; man-made effluents; environmental safety; recycling systems; computer modeling

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-10-15

Предложена технология очистки солевых стоков установок обратного осмоса на тепловых электрических станциях от сульфат- и хлорид-ионов адсорбционным методом. В качестве адсорбционного материала исследована зола, образующаяся при сжигании Кузнецкого угля. Отмечено, что технология адсорбционной очистки может быть реализована в статическом и динамическом режимах. Приведены технологические характеристики золы, образующейся после сжигания Кузнецкого угля, изучена её адсорбционная способность по отношению к сульфат- и хлорид-ионам, построена изотерма адсорбции на модельных растворах. Выполнена оценка предотвращенного экологического вреда.

Л.А. Николаева – д-р техн. наук, зав. кафедрой, Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ), e-mail: Larisanik16@mail.ru

Э.Р. Зайнуллина – аспирант, КГЭУ e-mail: my-elechka@mail.ru

Р.И. Саяхов – инженер, Казанский национальный исследовательский технологический университет, e-mail: nanoanalitika@mail.ru

L.A. Nikolaeva, E.R. Zainullina, R.I. Saiakhov. Purification of the Reverse Osmosis Concentrate Using Ash and Dlag Waste from TPP

The technology has been proposed for purifying the salt wastewater from reverse osmosis units at TPP from sulfate and chloride ions using the adsorption method. The ash formed during the combustion of Kuznetsk coal was studied as an adsorption material. It is noted that adsorption purification technology can be implemented in static and dynamic modes. The technological characteristics of the ash formed after the combustion of Kuznetsk coal are given, its adsorption capacity with respect to sulfate and chloride ions is studied, and an adsorption isotherm on the model solutions is drawn. The assessment of the environmental damage prevented was performed.

L.A. Nikolaeva – Dr. Sci. (Eng.), Kazan State Power Engineering University (KSPEU), e-mail: Larisanik16@mail.ru

E.R. Zainullina – Post-graduate Student, KSPEU, e-mail: my-elechka@mail.ru

R.I. Saiakhov – Engineer, Kazan National Research Technological University, e-mail: nanoanalitika@mail.ru

Ключевые слова:
адсорбция; зола; сульфат- и хлорид-ионы; модельные солевые растворы; adsorption; ash; sulfate and chloride ions; model salt solutions

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-16-21

Представлены результаты исследований вещественного состава хвостов полевошпатового производства АО "Вишневогорский ГОК" и оценены возможности их использования в качестве техногенного минерального сырья. Проведены гранулометрический, качественный и количественный анализы химического и минерального состава хвостов с применением методов рентгеновской дифракции (XRD), рентгеновской флуоресцентной спектрометрии (XRF), масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Отмечена возможность вовлечения современных хвостов в повторный технологический цикл, особенно учитывая исключение из технологического процесса операций дробления и измельчения исходной руды. Установлено, что хвостохранилище обладает потенциалом значимых концентраций (мг/кг): ниобия (до 390), церия (до 64,1), тантала (74,3), ниодима (до 15,2), германия (до 11,7), гафния (до 11,5). Рекомендовано исследование нижних горизонтов хвостохранилища Вишневогорского ГОКа на наличие зон возможного обогащения этими элементами, которое предложено провести до начала процесса рекультивации объекта размещения отходов.

А.Ю. Пузик – ст. преподаватель, Пермский государственный национальный исследовательский университет (ПГНИУ), e-mail: alex.puzik@mail.ru

И.Я. Илалтдинов – канд. геол.-минерал. наук, доцент, ПГНИУ, e-mail: ildar.ilaltdinov@psu.ru

В.В. Пугач – магистрант, ПГНИУ, e-mail: vova5011999@mail.ru

С.М. Блинов – канд. геол.-минерал. наук, зав. лабораторией, ПГНИУ, e-mail: blinov_s@mail.ru

Е.А. Меньшикова – д-р геол.-минерал. наук, зав. кафедрой, ПГНИУ, e-mail: menshikova_e@list.ru

A.Yu. Puzik, I.Ya. Ilaltdinov, V.V. Pugach, S.M. Blinov, E.A. Menshikova. Research on the Composition of Feldspar Production Waste and Prospects for its Use

The results of studies of the material composition of tailings from the feldspar production of JSC Vishnegorsk Mining and Processing Plant are presented, and the possibilities of their use as technogenic mineral raw materials are assessed. Size distribution, qualitative and quantitative analyzes of the chemical and mineral composition of the tailings were carried out using X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectrometry (XRF), and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The possibility of involving the modern tailings in a repeated technological cycle has been noted, especially considering the exclusion of crushing and grinding of the original ore from the technological process. It has been found that the tailings dump has the potential for significant concentrations (mg/kg): niobium (up to 390), cerium (up to 64.1), tantalum (74.3), neodymium (up to 15.2), germanium (up to 11.7), hafnium (up to 11.5). It is recommended to study the lower horizons of the Vishnegorsky MPP tailings dump for the presence of zones of possible enrichment in these elements, which is proposed to be carried out before the start of the reclamation process of the waste disposal site.

A.Yu. Puzik – Senior Lector, Perm State National Research University (PSNRU), e-mail: alex.puzik@mail.ru

I.Ya. Ilaltdinov – Cand. Sci. (Geol.-Mineral), Associate Professor, PSNRU, e-mail: ildar.ilaltdinov@psu.ru

V.V. Pugach – Post-graduate, PSNRU, e-mail: vova5011999@mail.ru

S.M. Blinov – Cand. Sci. (Geol.-Mineral), Head of Laboratory, PSNRU, e-mail: blinov_s@mail.ru

E.A. Menshikova – Dr. Sci. (Geol.-Mineral), Head of Department, PSNRU, e-mail: menshikova_e@list.ru

Ключевые слова:
полевошпатовое сырье; отвальные хвосты; хвостохранилище; редкие элементы; редкоземельные элементы; Вишневогорский ГОК; feldspar raw materials; dump tailings; tailings dump; rare elements; rare earth elements; Vishnegorsk MPP

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-22-27

Представлены результаты исследований по оценке химического состава различных осадков сточных вод (ОСВ), образующихся на очистных сооружениях. Рассмотрены особенности ферментно-кавитационного метода биологической очистки сточных вод и приведена сравнительная характеристика состава осадков в зависимости от способа очистки и обработки. Проведена апробация полученных осадков при использовании предложенного метода обработки в качестве самостоятельного удобрения и совместно с природным цеолитом. Установлено, что внесение в почву ОСВ и цеолита позволило добиться наилучших результатов и увеличить продуктивность ярового ячменя, применяемого в качестве экспериментальной культуры.

А.И. Беляев – д-р сельхоз. наук, директор, Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук, e-mail: info@vfanc.ru

А.С. Межевова – канд. сельхоз. наук, зав. лабораторией, Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», e-mail: asmezhevova@mail.ru

A.I. Belyaev, A.S. Mezhevova. The Effective Method for Processing Sewage Sludge for Reuse as Fertilizer

The results of studies assessing the chemical composition of various sewage sludges generated at wastewater treatment plants are presented. The features of the enzyme-cavitation method of wastewater biological treatment are considered, and a comparative characteristic of the composition of sludge is given depending on the method of purification and treatment. The obtained sludges were tested using the proposed processing method, as an independent fertilizer and together with natural zeolite. It was found that adding sewage sludge and zeolite to the soil allowed to achieve the best results and increase the productivity of spring barley used as an experimental crop.

A.I. Belyaev – Dr. Sci. (Agriculture), Director, Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences, e-mail: info@vfanc.ru

A.S. Mezhevova – Cand. Sci. (Agriculture), Head of Laboratory, Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences, e-mail: asmezhevova@mail.ru

Ключевые слова:
осадок сточных вод; очистные сооружения; методы обработки; химический состав; апробация осадка сточных вод; sewage sludge; treatment facilities; processing methods; chemical composition; testing of sewage sludge

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-28-33

Исследованы морфометрические характеристики техногенных частиц подводной сварки, определены основные типы строения и элементный состав нано- и микрочастиц подводной сварки. Впервые произведено моделирование процесса распространения наиболее типичных частиц в морской среде при различных скоростях течения с определением зоны потенциального загрязнения.

К.Ю. Кириченко – канд. биол. наук, вед. науч. сотрудник, Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН (СФНЦА РАН), e-mail: kirichenko2012@gmail.com

А.Г. Масютин – канд. биол. наук, науч. сотрудник, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, e-mail: imber.acidis@gmail.ru

С.А. Безбородов – ст. преподаватель, Политехнический институт, Дальневосточный федеральный университет (ПИ ДВФУ), e-mail: bezborodov.sa@dvfu.ru

В.А. Черноусов – канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник, СФНЦА РАН, e-mail: chernousov@sfsca.ru

В.Н. Волкова – канд. техн. наук, ст. преподаватель, ПИ ДВФУ, e-mail: vladavibi@bk.ru

С.И. Михелев – начальник отдела администрирования систем, СФНЦА РАН, e-mail: mikhlevsi@sfsca.ru

А.В. Погодаев – ст. преподаватель, ПИ ДВФУ, e-mail: pogodaev.av@dvfu.ru

А.В. Гридасов – канд. техн. наук, доцент, ПИ ДВФУ, e-mail: gridasov.av@dvfu.ru

С.Г. Паршин – д-р техн. наук, профессор, Высшая школа физики и технологий материалов, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, e-mail: parshin@spbstu.ru

К.С. Голохваст – д-р биол. наук, гл. науч. сотрудник, СФНЦА РАН, e-mail: droopy@mail.ru

K.Yu. Kirichenko, A.G. Masiutin, S.A. Bezborodov, V.A. Chernousov, V.N. Volkova, S.I. Mikhelev, A.V. Pogodaev, A.V. Gridasov, S.G. Parshin, K.S. Golokhvast. Study of the Morphometric Characteristics of Solid Particles of Underwater Welding with Modeling the Distribution of These Particles in Water

The morphometric characteristics of man-made particles of underwater welding have been studied, the main types of structure and elemental composition of nano- and micro-particles of underwater welding have been determined. For the first time, the process of propagation of the most typical particles in the marine environment was simulated at different current speeds with the determination of the zone of potential pollution.

K.Yu. Kirichenko – Cand. Sci. (Biol.), Leding Research Fellow, Siberian Federal Scientific Center of Agrobiotechnologies of RAS (SFSC RAS), e-mail: kirichenko2012@gmail.com

A.G. Masiutin – Cand. Sci. (Biol.), Research Scientist, Lomonosov Moscow State University, e-mail: imber.acidis@gmail.ru

S.A. Bezborodov – Senior Lector, Polytechnic Institute, Far Eastern Federal University (PI FEFU), e-mail: bezborodov.sa@dvfu.ru

V.A. Chernousov – Cand. Sci. (Biol.), Research Scientist, SFSCA RAS, e-mail: chernousov@sfsca.ru l

V.N. Volkova – Cand. Sci. (Eng.), Research Scientist, PI FEFU, e-mail: vladavibi@bk.ru

S.I. Mikhelev – Head of the Systems Administration Department, SFSCA RAS, e-mail: mikhlevsi@sfsca.ru

A.V. Pogodaev – Research Scientist, PI FEFU, e-mail: pogodaev.av@dvfu.ru

A.V. Gridasov – Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, PI FEFU, e-mail: gridasov.av@dvfu.ru

S.G. Parshin – Dr. Sci. (Eng.), Professor, High School of Physics and Technology of Materials, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, e-mail: parshin@spbstu.ru

K.S. Golokhvast – Cand. Sci. (Biol.), Chief Research Fellow, SFSC RAS, e-mail: droopy@mail.ru

Ключевые слова:
подводная сварка; нано- и микрочастицы; морфология; химический состав; экология; специализированные проволоки; моделирование распространения частиц; underwater welding; nano- and micro-particles; morphology; chemical composition; ecology; specialized wires; particle propagation modeling

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-34-39

Рассмотрены аспекты очищения от чужеродных микроорганизмов сбрасываемых балластных вод установленными на судах системами управления балластными водами (СУБВ). В качестве метода обезвреживания воды выбрана технология воздействия на микроорганизмы газообразным озоном, вводимым в поток балластной воды при ее приеме на судно. Разработана конструктивная схема установки прототипа СУБВ для обработки балластных вод при приеме и дебалластировке. Представлены результаты исследований опытного образца по инактивации микроорганизмов в воде различной солености (0, 18 и 36 ‰) и показана его эффективность. Методами биотестирования проведена оценка токсичности обработанных озоном вод. На организмах трех трофических уровней показано, что обезвреживаемая по данной технологии вода не является токсичной и может сбрасываться в водоем-приемник.

А.Н. Гаврилова – инженер-конструктор 1 категории, ООО "Винета", e-mail: ogk02@vineta.ru

А.В. Герасимов – руководитель проекта, ООО "Винета", г. Санкт-Петербург, e-mail: gav@vineta.ru

С.В. Сладкова – вед. специалист, РЦ "Обсерватория экологической безопасности", Научный парк Санкт-Петербургского государственного университета (РЦ ОЭБ, НП СПбГУ), науч. сотрудник, Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук, e-mail: sladkova_sv1@mail.ru

Д.А. Самуленков – директор, РЦ ОЭБ, НП СПбГУ, e-mail: samulenkov_da@mal.ru

A.N. Gavrilova, A.V. Gerasimov, S.V. Sladkova, D.A. Samulenkov. Assessment of the Environmental Safety of the Ship Ballast Water Treated by Ozone

The aspects of purification of discharged ballast water from non-indigenous species of microorganisms in ballast water by the ballast water management systems (BWMS) installed on ships are considered. As a method of water treatment, the technology chosen is to influence the microorganisms with gaseous ozone introduced into the flow of ballast water when it is received onto the ship. A design diagram for a prototype BWMS unit for treating the ballast water during intake and deballasting has been developed. The results of studies of the prototype on the inactivation of microorganisms in water of various salinities (0, 18 and 36‰) are presented and its effectiveness is shown. Biotesting methods were used to assess the toxicity of ozone-treated waters. Using organisms of three trophic levels, it was shown that water neutralized using this technology is not toxic and can be discharged into a receiving reservoir.

A.N. Gavrilova – 1st category Design Engineer, Vineta LLC, e-mail: ogk02@vineta.ru

A.V Gherasimov – Project Manager, Vineta LLC, e-mail: gav@vineta.ru

S.V. Sladkova – Lead Specialist, RC "Observatory of Environmental Safety", Scientific Park of St. Petersburg State University (RC OES, SP SPbSU), Research Scientist, St. Petersburg Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, e-mail: sladkova_sv1@mail.ru

D.A. Samulenkov – Director, RC OES, SP SPbSU, e-mail: samulenkov_da@mal.ru

Ключевые слова:
балластная вода; инвазии; озон; микроорганизмы; эффективность; токсичность; ballast water; invasions; ozone; microorganisms; efficiency; toxicity

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-40-44

Представлены результаты сравнительного изучения эксплуатационных характеристик древесно-полимерных композитов на основе вторичного линейного полиэтилена (лПЭВД), изготовленного по ТУ 38.32.33-001-44971101-2017, и полиэтилена высокого давления (ПЭВД) марки 15303-003 производства ПАО "Казаньоргсинтез". Установлено, что для получения древесно-полимерных композитов перспективно использовать лПЭВД, поскольку он по эксплуатационным свойствам сравним с ПЭВД, но при этом значительно дешевле.

А.А. Шабарин – канд. хим. наук, доцент, Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва (МГУ им. Н.П. Огарёва), e-mail: shab_aa@mail.ru

А.М. Кузьмин – канд. техн. наук, доцент, МГУ им. Н.П. Огарёва, вед. науч. сотрудник, Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, e-mail: kuzmin.a.m@yandex.ru

A.A. Shabarin, A.M. Kuzmin. Research of the Performance Characteristics of Wood-polymer Composites Based on the Recycled Linear Polyethylene

The results of a comparative study of the performance characteristics of wood-polymer composites based on recycled linear polyethylene (LLDPE) manufactured according to TU 38.32.33-001-44971101-2017 and high-density polyethylene (LDPE) grade 15303-003 produced by PJSC Kazanorgsintez are presented. It has been found that it is promising to use LLDPE to produce the wood-polymer composites, since its performance properties are comparable to LDPE, but at the same time it is significantly cheaper.

A.A. Shabarin – Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor, Mordovian State University after N.P. Ogarev (MSU after N.P. Ogarev), e-mail: shab_aa@mail.ru

A.M. Kuzmin – Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, MSU after N.P. Ogarev, Leading Research Fellow, Russian Economic University named after. G.V. Plekhanov, e-mail: kuzmin.a.m@yandex.ru

Ключевые слова:
древесно-полимерный композит; древесная мука; вторичный полиэтилен; прочность; химическая стойкость; водопоглощение; wood-polymer composite; wood flour; recycled polyethylene; strength; chemical resistance; water absorption

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-45-51

Установлено, что накопление тяжелых металлов (ТМ) в объектах окружающей среды Липецкой промышленной агломерации существенно варьирует и может зависеть от технологического режима предприятий, состава аэрозольных выпадений, свойств почв, расстояния и направления от факела выброса, биологических особенностей растений и других факторов. В районе расположения Новолипецкого металлургического комбината (НЛМК) выявлены превышения в атмосферном воздухе предельных уровней содержания керосина, бензина и углеводородов, а также повышенные концентрации пыли в районе Липецкого тракторного завода. В то же время концентрации газообразных вредных химических веществ в воздухе других районов г. Липецка и сельскохозяйственных угодий на разном расстоянии и направлениях от НЛМК не превышало предельных установленных значений. Зафиксировано максимальное содержание ТМ в верхних слоях целинных ненарушенных почв ближней зоны воздействия промышленных предприятий. Отмечено, что на пахотных почвах содержание ТМ не превышает нормативных значений, за исключением ряда случаев выхода за допустимый уровень содержания Fe, Cr, Ni в травостое. Сделан вывод о том, что проведенные исследования позволили выявить основные закономерности и факторы, влияющие на загрязнение объектов окружающей среды, в том числе на компоненты агроэкосистем.

Д.Н. Курбаков – Research Scientist, Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" – ВНИИРАЭ), e-mail: Kurbakov007@gmail.com

В.К. Кузнецов – д-р биол. наук, науч. сотрудник, НИЦ "Курчатовский институт" – ВНИИРАЭ

Е.В. Сидорова – науч. сотрудник, НИЦ "Курчатовский институт" – ВНИИРАЭ

А.В. Саруханов – мл. науч. сотрудник, НИЦ "Курчатовский институт" – ВНИИРАЭ

Н.В. Дементьева – науч. сотрудник, НИЦ "Курчатовский институт" – ВНИИРАЭ

Н.В. Новикова – мл. науч. сотрудник, НИЦ "Курчатовский институт" – ВНИИРАЭ

В.В. Кречетников – научный сотрудник, НИЦ "Курчатовский институт" – ВНИИРАЭ

D.N. Kurbakov, V.K. Kuznetsov, E.V. Sidorova, A.V. Sarukhanov, N.V. Dementieva, N.V. Novikova, V.V. Krechetnikov. Ecological State of Environmental Facilities in the Zone of Influence of the Lipetsk Industrial Agglomeration

It has been found that the accumulation of heavy metals (HM) in environmental facilities of the Lipetsk industrial agglomeration varies significantly and may depend on the technological mode of the companies, the composition of aerosol fallout, soil properties, distance and direction from the emission plume, biological characteristics of plants and other factors. In the area where the Novolipetsk Iron and Steel Works (NLMK) is located, the excess levels of kerosene, gasoline and hydrocarbons in the atmospheric air were detected, as well as increased dust concentrations in the area of the Lipetsk Tractor Plant. At that, the concentrations of gaseous hazardous chemicals in the air of other areas of Lipetsk and agricultural lands at different distances and directions from NLMK did not exceed the established maximum values. The maximum content of HM was recorded in the upper layers of virgin undisturbed soils in the near zone of influence of industrial companies. It was noted that on arable soils the content of HM does not exceed the standard values, with the exception of a number of cases where the content of Fe, Cr, Ni in the grass stand exceeds the permissible level. It was concluded that the research carried out made it possible to identify the main patterns and factors influencing the pollution of environmental facilities, including components of agroecosystems.

D.N. Kurbakov – Researcher, All-Russian Research Institute of Radiology and Agroecology of the National Research Center "Kurchatov Institute" (NRC "Kurchatov Institute" – VNIIRAE), e-mail: Kurbakov007@gmail.com

V.K. Kuznetsov – Dr. Sci. (Biol.), Research Scientist, NRC "Kurchatov Institute" – VNIIRAE

E.V. Sidorova – Research Scientist, NRC "Kurchatov Institute" – VNIIRAE

A.V Sarukhanov – Junior Research Fellow, NRC "Kurchatov Institute" – VNIIRAE

N.V. Dementieva – Research Scientist, NRC "Kurchatov Institute" – VNIIRAE

N.V. Novikova – Junior Research Fellow, NRC "Kurchatov Institute" – VNIIRAE

V.V. Krechetnikov – Research Scientist, NRC "Kurchatov Institute" – VNIIRAE

Ключевые слова:
выбросы; атмосферный воздух; почва; сельскохозяйственные угодья; промышленные предприятия; растения; тяжелые металлы; emissions; atmospheric air; soil; agricultural land; industrial companies; plants; heavy metals

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-52-57

Рассмотрен процесс внедрения "углеродного налога" в мировую практику при проведении трансграничных операций и неизбежность его уплаты российскими предприятиями-экспортерами. Предложен инструмент снижения углеродного следа – карбоновая ферма. Проанализированы три метода оценки чистой выгоды от снижения углеродного следа, предложены формулы для формализации расчета экономического эффекта. Изучена возможность организации карбоновых ферм в целях снижения углеродного следа на отвалах угледобывающих предприятий Республики Хакасия. Определено 16 типовых участков отвалов, для каждого из которых проведена экономическая оценка чистой выгоды, на основе которой выделено три перспективных с экономической точки зрения участка. Отмечено, что результаты анализа могут быть использованы в процессе разработки и реализации ESG-стратегии предприятия в области устойчивого развития.

А.В Печенкина – канд. экон. наук, директор учебно-научного ресурсного центра, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова (ХГУ им. Н.Ф. Катанова), e-mail: pechenkina_av@khsu.ru

Е.Ю. Жукова – канд. биол. наук, доцент, ХГУ им. Н.Ф. Катанова, e-mail: biosara@mail.ru

А.А Жуков – аспирант, ХГУ им. Н.Ф. Катанова, e-mail: flk19@mail.ru

A.V. Pechenkina, E.Yu. Zhukova, A.A. Zhukov. Theoretical Approaches for Evaluating the Environmental and Economic Effectiveness of Carbon Farms under the Carbon Tax Mechanism

The introduction of the "carbon tax" in cross-border operations worldwide and its imminent payment obligation for Russian exporting companies are being examined. A carbon farm is presented as a tool for reducing the carbon footprint. Three different methods for calculating the net benefits of carbon footprint reduction are evaluated, accompanied by formulas for formalizing the resulting economic impact. Sixteen typical dump sites are examined in relation to their economic net benefit and three promising locations are identified. The analysis findings may serve in formulating and executing an ESG strategy aligned with sustainable development in the business sector.

A.V. Pechenkina – Cand. Sci. (Economic), Director of Educational and Scientific Resource Center, Katanov State University (KSU), e-mail: pechenkina_av@khsu.ru

E.Yu. Zhukova – Cand. Sciences (Biol.), Associate Professor, KSU, e-mail: biosara@mail.ru

A.A. Zhukov – Post-graduate Student, KSU, e-mail: flk19@mail.ru

Ключевые слова:
углеродный налог; карбоновая ферма; карбоновый полигон; экономическая выгода; социальная стоимость углерода; биологическая секвестрация СО2; carbon tax; carbon farm; carbon landfill; economic benefit; social cost of carbon; biological CO2 sequestration

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-58-65

Обоснована методика расчета содержания ех-сульфатов (сульфаты антропогенного происхождения) в приземном слое атмосферы для равнинной территории Алтайского края. Выполнены оценка содержания ех-сульфатов в атмосферных осадках, выпадавших на территорию г. Барнаула, и анализ процентного содержания ех-сульфатов в общем объеме сульфатов в приземном слое атмосферы города за последние восемь лет (2014–2022 гг.). Проведен корреляционный анализ средневзвешенных сезонных значений концентрации ex-SO₄^2– в атмосферных осадках и температуры воздуха. Показана их высокая отрицательная корреляционная связь в холодный период года. Отмечено, что для теплого периода значительной связи не выявлено, что указывает на прямую зависимость концентрации ех-сульфатов от объема сжигания угля во время отопительного сезона.

А.Ю. Гопоненко –вед. инженер, Институт водных и экологических проблем СО РАН, e-mail: a.u.goponenko@mail.ru

Т.С. Папина – д-р хим. наук, начальник химико-аналитического центра, Институт водных и экологических проблем СО РАН, e-mail: papina@iwep.ru

A.Yu. Goponenko, T.S. Papina. Ex-sulfates in the Atmosphere of Barnaul: Assessment and Sources of Еmission

The methodology for calculating the content of ex-sulfates (sulfates of anthropogenic origin) in the ground layer of the atmosphere for the flat territory of the Altai Territory is substantiated. The assessment was made of the content of ex-sulfates in precipitation falling on the territory of the city of Barnaul, as well as the analysis of the percentage of ex-sulfates in the total volume of sulfates in the surface layer of the city’s atmosphere over the past eight years (2014–2022). A correlation analysis of the weighted average seasonal values of ex-SO₄^2– concentration in precipitation and air temperature was carried out. Their high negative correlation in the cold season of the year is shown. It was noted that no significant relationship was found for the warm period, which indicates a direct dependence of the concentration of ex-sulfates on the volume of coal combustion during the heating season.

A.Yu. Goponenko – Leading Engineer, Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, e-mail: a.u.goponenko@mail.ru

T.S. Papina – Dr. Sci. (Chem.), Head of the Chemical Analytical Center, Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, e-mail: papina@iwep.ru

Ключевые слова:
приземный слой атмосферы и атмосферные осадки; ех-сульфаты; соединения серы; сжигание ископаемого топлива; surface layer of the atmosphere and precipitation; ex-sulphates; sulfur compounds; burning the fossil fuels

DOI: 10.18412/1816-0395-2024-9-66-71

Рассмотрены результаты измерений содержания радиоактивных элементов в пробах руды из Томторского комплексного редкометального месторождения с целью безопасного использования руды с редкоземельными элементами в роли модификатора сварочной ванны при процессах ручной дуговой сварки и наплавки. Выявлено с помощью полупроводникового гамма-спектрометра, что существенно большая доля активности ионизирующего излучения представлена семейством тория-232. Отмечено, что в состав сварочных материалов природный концентрат добавляется в очень малом количестве, и во время сварочных манипуляций в помещении рядом со сварщиком значения мощности экспозиционной дозы будут соответствовать начальному радиационному фону помещения, следовательно, и сварщик, и те люди, которые будут контактировать со сваренными материалами, не будут получать дополнительной к естественному фону радиационной нагрузки. Сделан вывод о том, что процесс изготовления сварочных материалов, сварка, наплавка и использование сварных конструкций совершенно безопасны в радиационном аспекте.

К.В. Степанова – науч. сотрудник, ФИЦ "Якутский научный центр СО РАН", Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, e-mail: sksenia81@mail.ru

В.Е. Степанов – д-р физ.-мат. наук, гл. науч. сотрудник, ФИЦ "Якутский научный центр СО РАН", Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, e-mail: tritiy51@mail.ru

А.В. Округин – д-р геол.-минерал. наук, гл. науч. сотрудник, Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, e-mail: okrugin@diamond.ysn.ru

Игнатьева Г.А. – ст. преподаватель, Физико-технический институт, Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, e-mail: galich_88@mail.ru

K.V. Stepanova, V.E. Stepanov, A.V. Okrughin, G.A. Ignatieva. The Aspects of Radiation Safety When Working With Ore from the Tomtor Integrated Rare Metal Deposit in Yakutia, Used as a Modifying Additive in Welding Materials

The results of measurements of the content of radioactive elements in ore samples from the Tomtor integral rare metal deposit are considered with the aim of safe use of ore with rare earth elements as a modifier of the weld pool during the processes of manual arc welding and fusing. It was revealed using a semiconductor gamma spectrometer that a significantly larger proportion of ionizing radiation activity is represented by the thorium-232 family. It is noted that natural concentrate is added to the composition of welding materials in very small quantities, and during welding operations in the room next to the welder, the values of the exposure dose rate will correspond to the initial radiation background in the room, therefore, both the welder and those people who will be in contact with the welded materials will not receive additional radiation dose to the natural background. It was concluded that the process of manufacturing the welding materials, welding, fusing and the use of welded structures are completely safe in terms of radiation.

K.V. Stepanova – Research Scientist, The Yakut Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Institute of Physical-Technical problems of the North named after Larionov V.P. SB RAS. e-mail: sksenia81@mail.ru

V.E. Stepanov – Dr. Sci. (Phys.-Math.), Chief Research Fellow, The Yakut Scientific Centre of the

Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Institute of Physical-Technical problems of the North named after Larionov V.P. SB RAS, e-mail: tritiy51@mail.ru l

A.V. Okrugin – Dr. Sci. (Geol.-Mineral.), Chief Research Fellow, Diamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch Russian Academy of Sciences, e-mail: okrugin@diamond.ysn.ru

Ignatyeva G.A. – Senior Lecturer, Physico-Technical Institute, North-Eastern Federal University, e-mail: galich_88@mail.ru

Ключевые слова:
редкоземельные элементы; радиоактивность; сварочные материалы; гамма-спектрометр; естественные радионуклиды; торий; уран; сварка и наплавка; rare earth elements; radioactivity; welding materials; gamma spectrometer; natural radionuclides; thorium; uranium; welding and fusing