Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Ученые зафиксировали резкий рост осадконакопления в морях Арктики

Сотрудники Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) провели исследование донных осадков Карского моря и моря Лаптевых. Ученые установили, что за последние 100 лет скорость накопления донных осадков на арктическом шельфе резко увеличилась.

Несмотря на большое число работ, посвященных осадконакоплению в шельфовых морях Российской Арктики, до сих пор нет точных данных об изменениях в массе поступления и накопления донных осадков. Причина заключается в том, что существующие оценки бюджета донных осадков основываются на датировании осадочных кернов с помощью изотопа углерод-14. Но этот метод не позволял оценить скорости накопления донных осадков за последние десятилетия.

В лаборатории радиохимии окружающей среды ГЕОХИ РАН разработали новую модель под названием RUS2023, которая базируется на данных по изотопу свинец-210. Она позволила более точно оценить скорости и массы накопления осадочного материала за последние 100 лет. Результаты, полученные с помощью этой модели, показали, что за пошедшее столетие скорости накопления абсолютных масс донных осадков в Карском море и в море Лаптевых возросли более чем в 10 раз.

«Такое резкое увеличение скоростей осадконакопления стало следствием беспрецедентного потепления в северном полушарии с начала прошлого столетия. Увеличенное поступление осадочного материала с речным стоком в результате усилившейся эрозии почв и в результате ускорения деградации вечной мерзлоты является серьезной угрозой не только для экосистемы арктических морей, но и при строительстве инженерных коммуникаций, таких как подводные кабели и трубопроводы», — рассказал один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории радиохимии окружающей среды ГЕОХИ РАН, доктор геолого-минералогических наук Валерий Русаков.

Новые оценки бюджета донных осадков указывают на резкое изменение не только условий осадконакопления в арктических морях, но и условий обитания морских организмов. Ученые отмечают, что увеличение скоростей осадконакопления также является одной из главных причин усиления оползневых явлений на дне моря, что повышает риск повреждения морских кабелей и трубопроводов.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России и РНФ.

Источник – Минобрнауки России

Изучен механизм ускоренного образования газогидратов с использованием ПАВ

Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета (ИГиНГТ КФУ) вместе с китайскими коллегами исследовали механизм ускоренного образования газогидратов с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ). Открытие позволит создавать новые технологии безопасного хранения и транспортировки природного газа, улавливания углерода и опреснения воды.

Газовые гидраты — это твердые кристаллические соединения, напоминающие спрессованный снег или лед, которые образуются из воды и газа при определенных термобарических условиях. Преобразование газа в газогидрат позволяет безопасно его хранить, а также транспортировать без использования трубопроводов. Это особенно важно при разработке месторождений на отдаленных территориях и утилизации попутного нефтяного газа одиночных месторождений нефти, в том числе шельфовых.

На сегодняшний день применение газовых гидратов ограничено низкой скоростью их образования и недостаточным поглощением газа. Проведя комплексное моделирование процесса гидратообразования методом молекулярной динамики с участием 13 структурно разнообразных ПАВ, авторы установили, что эффективность ПАВ определяется в большей степени их молекулярной архитектурой, распределением заряда и взаимодействием с молекулами воды, а не способностью к мицеллообразованию, как считалось ранее.

«Более того, мы выяснили, что оно не является необходимым условием для стимуляции образования гидратов. Есть ПАВ, которые не образуют мицелл, но они эффективны. Механизм стимулирования гидратообразования — это сложный процесс, который включает множество факторов, в том числе водородное связывание, «эффект айсберга» и образование полукапсульных водных структур вокруг головных групп и хвостов ПАВ», — рассказал один из авторов исследования, старший научный сотрудник лаборатории гидратных технологий утилизации и хранения парниковых газов ИГиНГТ Абдолреза Фархадиан.
Ученый сообщил, что ПАВ с оптимальным гидрофильно-гидрофобным балансом, особенно двуцепочечные и разветвленные анионные, способствуют формированию упорядоченных водных структур и снижают сопротивление массообмену, что существенно ускоряет нуклеацию (зарождение кристаллов) и рост гидратов. При этом ключевое значение имеет прочность водородной связи ПАВ — чрезмерно прочные водородные связи могут препятствовать гибкой перестройке молекул воды, необходимой для образования ячеек гидратов.

«Ароматические и разветвленные функциональные группы усиливают способность ПАВ стимулировать образование гидратов за счет повышения структуризации воды и создания дополнительных участков взаимодействия, тогда как линейные или сильно заряженные катионные ПАВ проявляют низкую эффективность в условиях образования гидратов», — отметил исследователь.

В планах ученых — синтезировать такие ПАВ, которые будут не только высокоэффективными в плане гидратообразования, но еще и экологичными, и дешевыми.

Исследование выполнено при грантовой поддержке РНФ.

Источник – Минобрнауки России

Правительство расширило число городов, где будут реализовываться комплексные планы по снижению выбросов в атмосферу

Комплексные планы по снижению выбросов в атмосферу утверждены ещё для 13 городов – участников федерального проекта «Чистый воздух». Распоряжение Правительства об утверждении таких планов подписано.

Речь идёт о Ростове-на-Дону, Новочеркасске, Кургане, Ангарске, Зиме, Иркутске, Свирске, Черемхове, Петровске-Забайкальском, Астрахани, Барнауле, Махачкале и Кызыле.

Реализация комплексных планов по снижению выбросов предполагает в том числе модернизацию промышленных предприятий, перевод частных жилых домов с дровяного и угольного отопления на газовое или электрическое, модернизацию ТЭЦ и котельных (с закрытием неэффективных объектов энергогенерации), закупку экологичных моделей общественного транспорта, а также ремонт трамвайных путей и троллейбусных сетей. Всё это в конечном итоге позволит снизить объём вредных выбросов в атмосферу и улучшить экологическую ситуацию.

Мероприятия планов будут реализованы за счёт средств федерального и регионального бюджетов, а также за счёт внебюджетных источников. На сегодняшний день комплексные планы по снижению выбросов утверждены для 16 российских городов.

С 2025 года федеральный проект «Чистый воздух» входит в состав национального проекта «Экологическое благополучие».
Источник – Пресс-служба Минприроды России

От гжели до электромобилей: на что способен кобальт и сколько его в России

Балансовые запасы кобальта в России составляют свыше 1,5 миллиона тонн. По их объёму Россия занимает четвёртое место в мире после Демократической Республики Конго, Индонезии и Австралии.

«Почти миллион тонн, то есть две трети запасов страны, находятся в пяти крупнейших месторождениях: Октябрьском, Талнахском, Норильск I в Красноярском крае, Буруктальском в Оренбургской области и Серовском в Свердловской области. Все эти месторождения – кобальтосодержащие, то есть в них есть и другие полезные ископаемые. Всего же в России насчитывается 89 месторождений кобальта, действует 41 лицензия на геологическое изучение, поиск, оценку, разведку и добычу кобальта», – прокомментировал министр природных ресурсов и экологии России Александр Козлов.

Важный компонент зеленой энергетики

Кобольдом в древности немцы и шведы звали горного духа, который не давал горнякам добывать серебро. Считается, что своё название металл получил в честь гнома – из похожей на серебряную руду серебро никак не извлекалось, а получаемый порошок был токсичен. Горняки это связывали с проделками горного духа.

Зато способность соединений кобальта давать насыщенный синий цвет была известна ещё в средневековом Китае. Её использовали для росписи фарфора, и сейчас кобальт входит в состав красок для российской гжели. Не каждая краска способна выдержать высокие температуры – рисунок для традиционного русского промысла наносят на изделие, а потом покрывают глазурью и обжигают.

Сегодня кобальт применяют в металлургии для получения отличных прочностных характеристик у сплавов. При этом при высоких температурах эти свойства меняются совсем незначительно. Сплавы на основе этого металла используют при строительстве мостов и различных зданий, включая промышленные. Сверла на основе кобальта могут сделать дыру в бетоне или кирпиче. На основе порошков из этого металла делают различные магниты.

Кроме того, кобальт, наряду с литием, – это важный компонент для производства литий-ионных аккумуляторов, в том числе для электромобилей и ветряных электростанций. Кобальт предотвращает их перегрев и, соответственно, повышает эффективность работы. Можно использовать и другие металлы, но тогда размеры аккумуляторов и их вес значительно вырастут, а производительность станет ниже.

Кобальт используют во многих химических реакциях в качестве катализатора. В этом он способен заменить дорогостоящие золото и платину. Он является одновременно и жизненно важным микроэлементом и применяется в сельском хозяйстве при производстве кормов для животных и удобрений для растений. В медицине металл входит в препараты для лечения онкологических заболеваний.

Добыча и разведка

В России в 2024 году кобальт добывали на 11 месторождениях, а общий объём добычи составил почти 11,5 тысячи тонн. Основной вклад в неё внесли месторождения Норильского промышленного района: Октябрьское, Талнахское, Норильск I (его северная часть).

К освоению подготавливаются ещё восемь участков недр: Кингашское, Верхнекингашское, Черногорское, Масловское, Южная часть месторождения Норильск I в Красноярском крае, Кун-Маньё в Амурской области, Еланское и Ёлкинское месторождения в Воронежской области. Заявленная суммарная мощность – 8,6 тысячи кобальта в год. Добычу на Кингашском и Верхнекингашском месторождениях планируют начать уже в четвертом квартале 2025 года. В текущем году стартует добыча и на Черногорском месторождении.

Россия – один из крупнейших производителей кобальта в мире. Страна поставляет на внешний рынок продукцию металлургического передела кобальтового сырья, которые включают штейн, необработанный металл и порошки.

С 2010 года кобальт является биржевым металлом и торгуется на Лондонской бирже металлов. На июль 2025 года средняя цена кобальта на мировых рынках составила 32 647 долларов США. Из российских компаний на бирже представлена АО «Кольская ГМК». Это структура «Норникеля» – главного производителя кобальта в стране.

Несмотря на то, что кобальт в России относится к первой группе полезных ископаемых (его запасов достаточно, чтобы обеспечить любые потребности отечественной экономики), геологоразведочные работы на этот ценный металл идут активно. В основном в геологоразведку инвестирует бизнес. За последние два года компании вложили в этот процесс почти 3,8 миллиарда рублей, а на 2025 запланировано еще 2,833 миллиарда. Основные регионы интереса бизнеса – Красноярский и Камчатский края, а также Амурская область.
Источник – Пресс-служба Минприроды России