В ходе поиска новых микроорганизмов-продуцентов экзополисахаридов (ЭПС) был проведен скрининг образцов с поверхности листьев капусты (Brassica oleracea), выделен новый бактериальный штамм KR24. На основании культурально-морфологических (грамотрицательные подвижные палочки, образующие слизистые колонии желтого цвета) и физиолого-биохимических признаков (каталазоположительный, оксидазоотрицательный факультативный анаэроб, не способный к гидролизу крахмала), а также филогенетического анализа последовательности 16S рРНК полученный штамм был идентифицирован как представитель рода Pantoea. Последовательность гена задепонирована в базе данных GenBank под номером PQ771671.1. Продукция экзополисахарида при оптимизации компонентов питательной среды и условий культивирования составила 3–5 г/л (на жидкой питательной среде, содержащей 4 % мелассы в качестве единственного источника углерода). Молекулярная масса, определенная с использованием вискозиметрического метода и уравнения Марка–Хаувинка–Куна, составила приблизительно 30 кДа. Полисахаридная природа полученного биополимера подтверждена ИК-спектроскопией, выявлены характерные полосы поглощения для ОН-групп, гликозидных связей и пиранозных колец, включая сигнал, специфичный для β-гликозидных связей. Характеристика кислотных гидролизатов, проведенная с помощью тонкослойной хроматографии и метода капиллярного электрофореза, показала, что полученный экзополисахарид представляет собой гомополимер галактозы. Данный результат представляет значительный интерес, так как известные гомополисахариды бактерий рода Pantoea состоят из остатков глюкозы или фруктозы, а галактоза до настоящего времени обнаруживалась только в составе гетерополисахаридов; выделенный же в данной работе штамм KR24 продуцирует гомополимер галактозы. Таким образом, штамм Pantoea sp. KR24, продуцирующий гомогалактан, представляет перспективный объект для фундаментальных и прикладных исследований в области биотехнологии бактериальных экзополисахаридов.

Стельмах Кирилл Константинович (Уфа, Российская Федерация) – аспирант кафедры биохимии и технологии микробиологических производств Уфимского государственного нефтяного технического университета (450064, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; e-mail: kstelmakh02@mail.ru).

Прищепов Федор Александрович (Уфа, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры биохимии и технологии микробиологических производств Уфимского государственного нефтяного технического университета (450064, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1, e-mail: priferal@yandex.ru).

Мильман Полина Юрьевна (Уфа, Российская Федерация) – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории прикладной микробиологии Уфимского института биологии Уфимского федерального исследовательского центра РАН (450054, г. Уфа, пр. Октября, 69; e-mail: millinariya@yandex.ru).

1. Mouro, С. Microbial Exopolysaccharides: Structure, Diversity, Applications, and Future Frontiers in Sustainable Functional Materials / С. Mouro, A.P. Gomes, I.C. Gouveia // Polysaccharides. – 2024. – Vol. 5, no. 18. – P. 241–287. 
2. Oliveira, J.M. Polysaccharides of Microbial Origin / J.M. Oliveira, H. Radhouani, R.L. Reis. – Springer, 2022. – 1292 p.
3. Ревин, В.В. Биотехнология бактериальных экзополисахаридов / В.В. Ре¬вин, Е.В. Лияськина. – Саранск: Изд-во МГУ им. Н.П. Огарева, 2019. – 192 с.
4. Аюрова, О.Ж. Высокомолекулярные соединения и материалы для пищевой промышленности / О.Ж. Аюрова, Л.А. Максанова. – 2-е изд. – М.: Юрайт, 2019. – 218 с.
5. Применение природных полисахаридов в фармацевтике / М.В. Хвостов, Т.Г. Толстикова, С.А. Борисов, А.В. Душкин // Биоорганическая химия. – 2019. – Т. 45, № 6. – С. 563–575.
6. Barcelos, C.S. Current status of biotechnological production and applications of microbial exopolysaccharides / C.S. Barcelos, A.C. Vespermann, F.M. Pelissari // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. – 2019. – Vol. 60, no. 9. – 
P. 1475–1495. 
7. Хусаинов, И.А. Тенденции развития производства бактериальных полисахаридов / И.А. Хусаинов, З.А. Канарская // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – № 6. – С. 208–212.
8. Screening of local wild-type Xanthomonas spp. for xanthan biosynthesis using media with different carbon sources / I. Zahović, J. Dodić, S. Markov, J. Grahovac, M. Grahovac, Z. Trivunović // Romanian Biotechnological Letters. – 2021. – Vol. 26, no. 4. – P. 2800–2807.
9. Goszczynska, T. Introduction to Practical Phytobacteriology: A Manual for Phytobacteriology / T. Goszczynska, S. Serfontein, J.J. Serfontein // ARC – Plant Protection Research Institute, 1999. – 83 p.
10. Выделение и характеристика штамма Pantoea cypripedii 4A, продуцирующего высокомолекулярный экзополисахарид / О.И. Сазонова, А.А. Ветрова, А.Б. Гафаров, М.В. Шарова, С.Л. Соколов // Health, Food & Biotechnology. – 2020. – T. 2, № 4. – С. 70–80.
11. Демьяновский, В.Б. Определение вязкости на вискозиметрах свободного истечения в нефтегазодобыче [Электронный ресурс] / В.Б. Демьяновский // Актуальные проблемы нефти и газа. – 2018. – T. 20, № 1. – URL: https://clck.ru/3M4twT (дата обращения: 20.05.2025).
12. Стасенко, А.И. Изучение влияния адаптации бактерий Xanthomonas campestris к окислительному стрессу на биосинтез ксантановой камеди / А.И. Стасенко, М.В. Романова, А.В. Белодед // Успехи в химии и химической технологии. – 2022. – № 12. - С. 118–121.
13. Стельмах, К.К. Оптимизация состава питательной среды и условий культивирования экзополисахарида бактерий рода Pantoea / К.К. Стельмах, Ф.А. Прищепов // Интеграция науки и высшего образования в области био- и органической химии и биотехнологии: материалы XVIII Всерос. науч. интернет-конф. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2024. - 79 с.
14. Инфракрасная спектроскопия полимеров / И. Дехант, Р. Данц, Б. Киммер, Р. Шмольке. – М.: Химия, 1976. – 472 с.
15. Bioactive Levan-Type Exopolysaccharide Produced by Pantoea agglomerans ZMR7: Characterization and Optimization for Enhanced Production / S.A.S. Al-Qaysi, H. Al-Haideri, S.M. Al-Shimmary, J.M. Abdulhameed, O.I. Alajrawy, M.M. Al-Halbosiy, T.A. Moussa, M.G. Farahat // Journal of Microbiology and Biotechnology. – 2021. – Vol. 31, no. 5. - P. 696–704.
16. Physiologic and metabolic characterization of a new marine isolate (BM39) of Pantoea sp. producing high levels of exopolysaccharide / S. Silvia, P. Barghini, A. Aquilanti, B. Juarez-Jimenez, M. Fenice // Microbial Cell Factories. – 2013. – Vol. 12, no. 1. DOI: 10.1186/1475-2859-12-10
17. Sahana, T.A. Novel exopolysaccharide from marine bacterium Pantoea sp. YU16-S3 accelerates cutaneous wound healing through Wnt/β-catenin pathway / T.A. Sahana, R.D. Rekha // Carbohydrate Polymers. – 2020. – Vol. 238, no. 3. DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.116191
18. Structure characterization, antioxidant and emulsifying capacities of exopolysaccharide derived from Pantoea alhagi NX-11 / L. Sun, Y. Yang, P. Lei, Sh. Li, H. Xu, R. Wang, Y. Qiu, W. Zhang // Carbohydrate Polymers. – 2021. – 
Vol. 261, no. 1. DOI: 10.1016/j.carbpol.2021.117872
19. Biosynthesis of exopolysaccharide from waste molasses using Pantoea sp. BCCS 001 GH: a kinetic and optimization study / S.V. Niknezhad, S. Kianpour, S. Jafarzadeh, M. Alishahi, G.N. Darzi, M.H. Morowvat, Y. Ghasemi, A. Shavandi // Scientific Reports – 2022. – Vol. 12, no. 1. DOI: 10.1038/s41598-022-14417-1
20. Structure and protective effect of exopolysaccharide from P. Agglomerans strain KFS-9 against UV radiation / H. Wang, X. Jiang, H. Mu, X. Liang, H. Guan // Microbiological Research. – 2007. – Vol. 162, no. 2. - P. 124–129.

К настоящему времени накоплено значительное количество золошлаковых отходов (ЗШО), которые оказывают негативное воздействие на окружающую среду.  Занятые отвалами территории изымаются из использования. Токсичные компоненты, входящие в состав ЗШО, могут мигрировать в сопряженные среды.  Известен ряд направлений утилизации ЗШО. Перспективным является применение ЗШО при проведении биологической рекультивации нарушенных земель. ЗШО, используемые таким образом, могут как улучшить состояние почвенного покрова, так и являются источником полезных компонентов для растений. В настоящей работе проведена оценка возможности использования ЗШО Троицкой ГРЭС для биологической рекультивации. Рентгенофлуоресцентный анализ отхода показал, что в его состав входят элементы, необходимые для роста и нормального развития растений. Содержание тяжелых металлов – менее 1 % мас. Также была оценена фитотоксичность исследуемых ЗШО. Полученные результаты позволяют отнести рассматриваемый ЗШО к V классу опасности. По совокупности проведенных анализов рассматриваемый отход можно считать безопасным для окружающей среды и пригодным для рекультивации. Тест-культуры, выращенные на субстрате из ЗШО, показали сопоставимые характеристики с культурами, выращенными на субстрате сравнения. Однако в рассматриваемом отходе отмечается меньшее количество питательных компонентов, что негативно сказалось на всхожести тест-культур и их развитии. Наилучшие результаты наблюдались в опытах, в которых к субстрату из ЗШО добавляли удобрение и биологический препарат культуры Azotobacter. Таким образом, наиболее перспективной можно считать технологию биологической рекультивации земель с применением ЗШО совместно с биологическим препаратом почвенных азотфиксирующих бактерий.

Ключевые слова: золошлаковые отходы, рекультивация, восстановление земель, рекультивационный материал, азотфиксирующие бактерии

Юрк Виктория Михайловна (Екатеринбург, Российская Федерация) – кандидат химических наук, доцент кафедры химической технологии топлива и промышленной экологии Уральского федерального университета (620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19; e-mail: v.yurk@yandex.ru).

Бородина Алиса Александровна (Екатеринбург, Российская Федерация) – студентка магистратуры кафедры химической технологии топлива и промышленной экологии Уральского федерального университета (620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19; e-mail: sleepybat3001@gmail.com).

Снегирев Вячеслав Алексеевич (Екатеринбург, Российская Федерация) – ассистент кафедры химической технологии топлива и промышленной экологии Уральского федерального университета (620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19; e-mail: v.a.snegirev@urfu.ru).

Третьякова Наталья Александровна (Екатеринбург, Российская Федерация) – кандидат химических наук, доцент кафедры химической технологии топлива и промышленной экологии Уральского федерального университета (620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19; e-mail: n-tretyakova@mail.ru).

1. Пути снижения воздействия на окружающую среду отходов ТЭС (на Донбассе) / С.Е. Гулько, Н.Г. Насонкина, Д.Г. Соколов, С.Е. Антоненко, В.С. Забурдаев // Строитель Донбасса. – 2024. – № 1 (26). – С. 15–21. 
2. Чукаева, М.А. Комплексная переработка высокоуглеродистых золошлаковых отходов / М.А. Чукаева, В.А. Матвеева, И.П. Сверчков // Записки Горного института. – 2022. – Т. 253. – С. 97–104. DOI: 10.31897/PMI.2022.5
3. Пичугин, Е.А. Аналитический обзор накопленного в Российской Федерации опыта вовлечения в хозяйственный оборот золошлаковых отходов теплоэлектростанций / Е.А. Пичугин // Проблемы региональной экологии. – 2019. – № 4. – С. 77–87. DOI: 10.24411/1728-323X-2019-14077
4. Сидорова, Г.П. Экологическое воздействие угольных ТЭС на окружающую среду / Г.П. Сидорова, Д.А. Крылов, А.А. Якимов // Вестник Забайкальского государственного университета. – 2015. – № 9 (124). – С. 28–38. 
5. Снегирев, В.А. Состояние проблемы биовыщелачивания металлов из золошлаковых отходов / В.А. Снегирев, Т.М. Сабирова // Металлург. – 2021. – № 7. – С. 90–99. DOI: 10.52351/00260827_2021_07_90
6. Крылов, Д.А. «Токсичность» угольной тепло-электрогенерации / Д.А. Крылов // Горная промышленность. – 2016. – № 5 (129). – С. 66–71. 
7. Худякова, Л.И. Использование золошлаковых отходов тепловых электростанций / Л.И. Худякова, А.В. Залуцкий, П.Л. Палеев // XXI век. Техносферная безопасность. – 2019. – Т. 4, № 3 (15). – С. 375–391. DOI: 10.21285/2500-1582-2019-3-375-391 
8. Coal Fy Ash Utilization in Agriculture: Its Potential Benefits and Risks / R.P. Singh, A.K. Gupta, M.H. Ibrahim, A.K. Mittal // Reviews in Environmental Science and Bio Technology. – 2010. – No. 9 (4). – P. 345–358. DOI: 10.1007/s11157-010-9218-3
9. Палеев, П.Л. Использование золошлаковых отходов в сельском хозяйстве / П.Л. Палеев, Л.И. Худякова // XXI век. Техносферная безопасность. – 2021. – T. 6, № 4 (24). – C. 348–356. DOI: 10.21285/2500-1582-2021-4-348-356
10. Yadav, S. Ecological restoration of fly-ash disposal areas: Challenges and opportunities / S. Yadav, V.C. Pandey, L. Singh // Land Degradation & Development. – 2021. – Vol. 32, no. 16. – P. 4453–4471. DOI: 10.1002/ldr.4064
11. Potential Fly-ash Utilization in Agriculture: A Global Review / M. Basu, M. Pande, P.B.S. Bhadoria, S.C. Mahapatra // Progress in Natural Science. – 2009. – No. 19. – P. 1173–1186. DOI: 10.1016/j.pnsc.2008.12.006
12. Jambhulkar, H.P. Fly ash toxicity, emerging issues and possible implications for its exploitation in agriculture; Indian scenario: A review / H.P. Jambhulkar, S.M.S. Shaikh, M.S. Kumar // Chemosphere. – 2018. – Vol. 213. – P. 333–344. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.09.045
13. Varshney, A. Composition and Dynamics of Microbial Communities in Fly Ash-Amended Soil / A. Varshney, S. Mohan, P. Dahiya // Plant Microbiome Paradigm. – Springer, Cham., 2020. – P. 231–246. DOI: 10.1007/978-3-030-50395-6_12
14. Химический анализ почв: учеб. пособие / О.Г. Растворова [и др.]. – СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1995. – 264 с.
15. Безручко, Е.В. Кремний – недооцененный элемент питания растений / Е.В. Безручко // Земледелие. – 2020. – № 4. – C. 40–46. DOI: 10.24411/0044-3913-2020-10411
16. Аканова, Н.И. Роль магния в системе питания растений / Н.И. Аканова, А.В. Козлова, М.Т. Мухина // Агрохимический вестник. – 2021. – № 6. – С. 66–72. DOI: 10.24412/1029-2551-2021-6-014
17. Журова, В.Г. Изучение влияния ионов калия, кальция и магния на рост и развитие растений / В.Г. Журова, М.С. Светличная // Достижения науки и образования. – 2018. – № 14 (36). – С. 13–15.
18. Прозоркина, Н.В. Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии: учеб. пособие / Н.В. Прозоркина. – Ростов н/Д: Феникс, 2012. – 378 c. 
19. Кочашова, В.Е. Определение активности микроорганизмов рода Azotobacter в почвах сельскохозяйственного назначения Доволенского района и их влияние на развитие корневой системы растений / В.Е. Кочашова, Т.С. Томбасова // Юный ученый. – 2023. – № 5 (68). – С. 257–259.
20. Сравнительная оценка сидеральных культур и способов их заделки на серых лесных почвах Лесостепи Иркутской области / В.И. Солодун, Л.А. Цвынтарная, А.М. Зайцев, М.С. Горбунова // Почвы степных и лесостепных экосистем Внутренней Азии и проблемы их рационального использования: материалы междунар. науч.-практ. конф., приуроченной к 90-летию, засл. деятеля науки РБ, д-ра сельскохоз. наук, проф. И.А. Ишигенова. – Улан-Удэ: БГСХА им. В.Р. Филиппова, 2015. – С. 211–214.

В ходе исследования были выделены 7 штаммов микроорганизмов способных к биовыщелачиванию меди: Lysinibacillus fusiformis, Achromobacter denitrificans, Bacillus megaterium, Bacillus palmilus, Achromobacter xylosoxidans, Bacillus cereus, Bacillus simplex. Для биовыщелачивания использовалась модифицированную среду Сильвермана–Люндгрена 9К и среду Ваксмана с рН 2–2,5. Процесс биовыщелачивания меди проводили из 5 минералов: – медь стружка; бронза, малахит Cu₂(CO₃)(OH)₂, халькопирит CuFeS₂, азурит Cu3(CO3)2(OH)2. Процесс биовыщелачивания проводился в колбах на шейкере в течение 60 дней. Высокая степень извлечения меди из бронзы и медной стружки отмечена при использовании бактерий: Bacillus simplex (51 %). Низкая эффективность выщелачивания меди из бронзы, вероятно, связана с высокой плотностью (8,69–8,89 г/см³), крупными размерами стружки и ингибирующим действием высоких концентраций меди на микроорганизмы. Максимальная эффективность биовыщелачивания меди из халькопирита отмечена при использовании бактерий: Bacillus megaterium, Bacillus simplex (70–90 %). Высокая эффективность биовыщелачивания халькопирита связана с его невысокой плотностью (составляет 4,1–4,3 г/см³), мелкое измельчение руды, высокое гальваническое взаимодействие, наличие сульфат-иона. Предельный уровень извлечения меди из малахита отмечен при использовании бактерий: Bacillus megaterium, Bacillus simplex, Achromobacter xylosoxidans (70–90 %). Наивысшая степень биовыщелачивания меди из халькопирита выявлена при использовании бактерий: Bacillus cereus, Bacillus megaterium, Bacillus palmilus, Bacillus simplex, Achromobacter denitrificans, Achromobacter xylosoxidans (70–90 %). Высокая извлекаемость меди из азурита и связана, вероятно, с невысокой плотностью 3,77–3,89 г/см³, что облегчает измельчение и доступ микроорганизмов к минералу, мелкое измельчение минерала, пористость минерала, содержание дополнительного углерода в виде карбонат-иона. Наиболее эффективными штаммами для биовыщелачивания меди из различных руд являются Bacillus megaterium, Bacillus simplex, Achromobacter xylosoxidans.

Ключевые слова: бактериальное выщелачивание, халькопирит, медь, азурит, малахит.

Чачина Светлана Борисовна (Омск, Российская Федерация) – кандидат биологических наук, доцент кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11, e-mail: ksb3@yandex.ru).

Денисова Елизавета Павловна (Омск, Российская Федерация) – аспирант, сотрудник кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» Омского государственного технического университета (644050, г. Омск, пр. Мира, 11; e-mail: liza.chachina@yandex.ru).

1. Чачина, С.Б. Разработка биопрепаратов для технологии биовыщелачивания меди, железа и марганца из руд / С.Б. Чачина, А.Е. Маковец, Е.П. Денисова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2024. – № 3. – С. 30–53.
2. Маковец, А.Е. Получение меди из обедненной руды разных видов методом биовыщелачивания / А.Е. Маковец, С.Б. Чачина, Е.П. Денисова // Безопасность городской среды: материалы XI Междунар. науч.-практ. конф. – Омск, 2024. – С. 74–79.
3. Ибрагимов, И.С. Селективная флотация халькопирита из сульфидных медных руд / И.С. Ибрагимов, М.A. Муталова // International Journal of Formal Education. – 2024. – Т. 3, № 3. – С. 247–251.
4. Муталова, М.A. Технологии переработки окисленных и смешанных медных руд / М.A. Муталова, И.С. Ибрагимов // Gospodarka i Innowacje. – 2023. – Т. 34. – С. 408–412.
5. Xojimuratova, X.B. Method for Processing Sulphide-Oxidized Copper Ores with Copper and Silver Extraction / X.B. Xojimuratova, L.N. Abdusamieva // European journal of innovation in nonformal education. – 2024. – Vol. 4, no. 3. – P. 510–513.
6. Муталова, М.A. Современное состояние и основные направления переработки смешанных медных руд / М.A. Муталова, И.С. Ибрагимов // European Journal of Interdisciplinary Research and Development. – 2023. – Т. 13. – С. 242–248.
7. Пат. 2255127C2 Рос. Федерация, МПК C22B 11/08 (2006.01). Способ извлечения меди и золота из окисленных руд и техногенных отходов / В.Г. Лобанов, Ф.Г. Набиуллин, В.Б. Начаров [и др.]. – № 2013118768/02; заявл. 23.04.2013; опубл. 10.02.2015. – URL: https://patentimages.storage.
googleapis.com/a8/2a/1f/c311bc5e865f35/RU2541236C2.pdf (дата обращения: 04.06.2025).
8. Пат. 2354819C1 Рос. Федерация, МПК E21B 43/28 (2006.01). Способ выщелачивания окисленных и смешанных медьсодержащих руд и продуктов их обогащения / В.А. Чантурия, Г.П. Двойченкова, В.Д. Лунин [и др.]. – № 2007136585/03; заявл. 03.10.2007; опубл. 10.05.2009. – 4 с.
9. Пат. № 2340668 C1 Рос. Федерация, МПК C12N 1/20, C12R 1/01. Штамм бактерий Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ1 для биовыщелачивания меди из отходов обогащения сульфидных руд / М.Д. Бакаева, О.Н. Логинов, Н.Н. Силищев [и др.]. – № 2007130010/13; заявл. 06.08.2007; опубл. 10.12.2008. – 6 с.
10. Халезов Б.Д. Кучное выщелачивание медных и медно-цинковых руд (отечественный опыт): моногр. / Б.Д. Халезов; под ред. А.И. Окунева. – Екатеринбург, 2013. – 348 с.
11. Johnson, D.B. Indirect redox transformations of iron, copper, and chromium catalyzed by extremely acidophilic bacteria / D.B. Johnson, S. Hedrich, E. Pakostova // Frontiers in Microbiology. – 2017. – Vol. 8. – Article number 211. DOI: 10.3389/fmicb.2017.00211
12. Patent No. 023157B1 Eurasia, IPC C22B 3/08 (2006.01), C22B 15/00 (2006.01). Method for leaching chalcopyrite concentrate / M. Ruonala, J. Leppinen, J. Tiihonen. – No. 201290017; declared 10.06.2010; publ. 29.04.2016.
13. Bioleaching of chalcopyrite by Acidithiobacillus ferrooxidans / X. Zhao, R. Wang, X. Lu [et al.] // Minerals Engineering. – 2013. – Vol. 53. – P. 184–192. DOI: 10.1016/j.mineng.2013.08.008
14. Javad Koleini, S.M. Acidic sulphate leaching of chalcopyrite concentrates in presence of pyrite / S.M. Javad Koleini, V. Aghazadeh, A. Sandström // Mineral Ing. – 2011. – Vol. 24, no. 5. – Р. 381–386. DOI: 10.1016/j.mineng.2010.11.008
15. Пат. 014569B1 Евразия. Кучное выщелачивание с применением хлоридов / Л. Мюллер Элмар, П. Бассон, Дж. М. Никол. – № 200802281; заявл. 09.05.2007; опубл. 30.12.2010. – 16 с.
16. Меретуков, М.Г. Подземное выщелачивание медных руд. Ч. I / М.Г. Меретуков // Цветные металлы. – 2018. – № 3. – С. 21–26.
17. Харламова, Т.А. Обогащение золотосодержащих руд методом гидрохлорирования [Электронный ресурс] / Т.А. Харламова, А.Ф. Алафердов, В.М. Бахир // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2015. – № 3. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obogaschenie-zolotosoderzhaschih-rud-metodom-gidrohlorirovaniya (дата обращения: 27.05.2025).
18. Самадов, А.У. Технология обогащения окисленных руд цветных металлов [Электронный ресурс] / А.У. Самадов, Л.Н.Қ. Абдусамиева // ORIENSS. – 2024. – № 6. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologiya-obogascheniya-okislennyh-rud-tsvetnyh-metallov (дата обращения: 27.05.2025).
19. Neale, J.W. The application of bioleaching to base metal sulfides in Southern Africa: prospects and opportunities / J.W. Neale, M. Gericke, K. Ramcharan // 6th Southern African Base Metals Conference. – Phalaborwa, 2011. – P. 367–388.
20. Bosecker, K. Bioleaching: metal solubilization by microorganisms / K. Bosecker // FEMS Microbiology Reviews. – 1997. – Vol. 20. – P. 591–604. DOI: 10.1111/j.1574-6976.1997.tb00340.x
21. Olson, G.J. Bioleaching review part B: progress in bioleaching: applications of microbial processes by the minerals industries / G.J. Olson, J.A. Brierley, C.L. Brierley // Applied microbiology and biotechnology. – 2003. – Vol. 63. – Р. 249–257. DOI: 10.1007/s00253-003-1404-6
22. Brandl, H. Microbial leaching of metals. Chapter 8 / H. Brandl // Biotechnology: Special Processes. – 2008. – Vol. 10. – Р. 192–217. 
23. Хомченкова, А.С. Исследование влияния различных концентраций солей тяжелых металлов на рост культуры ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов / А.С. Хомченкова // Горный информационно-аналитичес¬кий бюллетень. Специальный выпуск № 31 «Камчатка-3». – 2016. – № 11. – С. 217–222.
24. Rawlings, D.E. Characteristics and adaptability of iron- and sulfur-oxidizing microorganisms used for the recovery of metals from minerals and their concentrates / D.E. Rawlings // Microbial cell factories. – 2005. – Vol. 4, no. 13. – P. 1–15. DOI: 10.1186/1475-2859-4-13
25. Biofilm reactors for industrial bioconversion processes: employing potential of enhanced reaction rates / N. Qureshi, B.A. Annous, E.C. Thaddeus [et al.] // Microbial cell factories. – 2005. – Vol. 4, no. 24. – P. 1–21. DOI: 10.1186/1475-2859-4-24
26. Биогеотехнология металлов. Практическое руководство / Г.И. Каравайко, Дж. Росси, А. Агате [и др.]. – М., 1989. – 375 с.
27. Adaptation and evolution of microbial consortia in a stirred tank reactor bioleaching system: indigenous population versus a defined consortium / C.G. Bryan, C. Joulian, P. Spolaore [et al.] // Advanced materials research. – 2009. – Vol. 71–73. – P. 79–82. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.71-73.79
28. Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З. Теппер, В.К. Шиль¬никова, Г.И. Переверзева. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1993. – 175 с. 
29. Лабораторный практикум по общей микробиологии / Н.Б. Градова, Е.С. Бабусенко, И.Б. Горнова, Н.А. Гусарова. – М.: ДеЛи Принт, 2001. – 131 с.
30. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования / под ред. М.О. Биргера. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1982. – 464 с.
31. ГОСТ 4388–72. Вода питьевая. Методы определения массовой концентрации меди: межгос. стандарт: утв. и введ. в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 09.10.72 № 1855: введ. взамен ГОСТ 4388–48: дата введ. 1974-01-01. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200012572 (дата обращения: 26.03.2024).
32. Годин, А.М. Статистика: учеб. / А.М. Годин. – 9-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2011. – 460 с. 
33. Чачина, С.Б. Роль микроорганизмов в бактериальном выщелачивании железа обедненных железосодержащих руд / С.Б. Чачина, Е.П. Денисова, Liu Hao // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2025. – № 2. – С. 109–134.

Современные экологические вызовы, связанные с масштабным загрязнением пластиком, а также перегревом атмосферы, требуют поиска устойчивых технических решений этих проблем. В представленной работе проведен краткий обзор экологических последствий использования пластиковых изделий на биосферу планеты, в том числе и на организм человека. Особую опасность в настоящее время представляют загрязнение Мирового океана, и выбросы микропластика, найденные уже в репродуктивных органах и мозге человека. Повторное использование пластика сопряжено с организационными трудностями, связанными с большим разнообразием сортов и способов переработки, и не обеспечивает оборот всего объема используемого материала. Кроме того, в связи с накоплением химических дефектов, многократное использование пластика нерационально, в связи с чем его приходится утилизировать либо захоронением, либо сжиганием, что в итоге практически не сокращает общее количество вредных выбросов. Возможным вариантом решения проблемы является использование для замены пластика во многих традиционных областях единым элементом, уже присутствующим в окружающей природной среде. Таким элементом является алюминий. Алюминий, обладающий высокой универсальностью применения, долговечностью и энергоэффективностью, рассматривается как перспективный материал для замены пластика в упаковке, транспорте и строительстве. Одновременно алюминий позволяет облегчить проблему перегрева атмосферы за счет использования его в качестве энергоносителя. В статье анализируются экологические и экономические аспекты использования алюминия, включая его преимущества (сокращение углеродного следа, возможность многократной переработки) и ограничения (энергоемкость первичного производства, образование токсичных отходов). Уделено внимание инновационным технологиям на основе алюминия: гальваническим элементам с высокой энергоемкостью, водородным системам для генерации экологически чистого топлива, а также перспективам внедрения инертных анодов для снижения выбросов CO2. Исследование подчеркивает возможность и необходимость развития инфраструктуры переработки и многократного использования алюминия, а также возобновляемых источников энергии для реализации экологического потенциала этого элемента.

Ключевые слова: алюминий, пластик, переработка, экологическая эффективность, энергетические технологии, водородные системы, гальванические элементы, устойчивое развитие, инертные аноды, углеродный след.

Ибрагимова Лилия Илфатовна (Пермь, Российская Федерация) – бакалавр кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: ibragimova.l2016@gmail.com).

Углев Николай Павлович (Пермь, Российская Федерация) – кандидат химических наук, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: ouglev2014@gmail.com).

1. OECD Global Plastics Outlook: Economic Drivers, Environmental Impacts and Policy Options. – OECD Publishing, 2022. DOI: 10.1787/de747aef-en
2. Analysis of Microplastics in Human Feces Reveals a Correlation between Fecal Microplastics and Inflammatory Bowel Disease Status / Zehua Yan, Yafei Liu, Ting Zhang, Faming Zhang, Hongqiang Ren, Yan Zhang // Environ. Sci. Technol. – 2022. – Vol. 56, 1. – P. 414–421. DOI: 10.1021/acs.est.1c03924
3. Plastic waste inputs from land into the ocean / J.R. Jambeck, R. Geyer, C. Wilcox, T.R. Siegler, M. Perryman, A. Andrady, R. Narayan, K.L. Law // Science. – 2015. – Vol. 347, no. 6223. – P. 768–771. DOI: 10.1126/science.1260352
4. Глобальные тенденции в переработке пластика [Электронный ресурс] / ОЭСР. – 2022. – 8 с. – URL: https://www.oecd.org/en/publications/global-plastics-outlook_de747aef-en.html.
5. Стратегии устойчивого развития [Электронный ресурс] / ЮНЕП. – 2023. – 92 с. – URL: https://www.un.org/sustainabledevelopment/ru/.
6. Иванов, А.В. Экологические аспекты производства алюминия / А.В. Иванов, С.Н. Петров // Экология и промышленность России. – 2022. – Т. 26, № 3. – С. 45–52.
7. Алюминий в системах возобновляемой энергетики [Электронный ресурс] // Международное энергетическое агентство (МЭА). – 2023. – 60 с. – URL: https://nvo.ng.ru/economics/2023-09-07/8_8821_07092023.html?ysclid=md
fkpy619m227176316.
8. Luchs, R. Aluminum vs Plastic: A Life Cycle Perspective on the Use of These Materials in Laptop Computers / R. Luchs, D. Lessard, R. Sroufe // Cases in Business Analytics for Supply Chain and Operations Management. Chapter: Aluminum vs Plastic: A Life Cycle Perspective on the Use of These Materials in Laptop Computers / Ed. Matt Drake. – Finanicial Times Press, 2013.
9. Каблов, Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» / Е.Н. Каблов // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – Т. 34, № 1. – С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33
10. Михайлов, И.П. Технологии переработки алюминиевых отходов / И.П. Михайлов, А.А. Федоров // Металлургия. – 2020. – Т. 15, № 2. – С. 112–120.
11. Beck, T. Reducing CO2 Emissions in Aluminum Production: Inert Anode Technology / T. Beck, C. Klett // Journal of The Electrochemical Society. – 2022. – Vol. 169, no. 4. DOI: 10.1149/1945-7111/ac5f0c
12. Nuss, M. Life Cycle Assessment of Aluminum Production: A Comparative Study / M. Nuss, M.J. Eckelman // Journal of Cleaner Production. – 2019. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.11.012
13. Григорьев, М.С. Алюминий в строительстве: преимущества и ограничения / М.С. Григорьев, В.И. Тихонов // Строительные материалы. – 2022. – Т. 14, № 5. – С. 67–73.
14. Белов, А.А. Алюминиевые композиты для авиационной промышленности / А.А. Белов, Д.В. Козлов // Авиационные материалы и технологии. – 2021. – Т. 10, № 3. – С. 89–95.
15. Обзор мировой практики переработки красных шламов. Ч. 1. Пирометаллургические способы / Д.В. Зиновеев, П.И. Грудинский, В.Г. Дюбанов, Л.В. Коваленко, Л.И. Леонтьев // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. – 2018. – Т. 61, № 11. – С. 843–858. DOI: 10.17073/0368-0797-2018-11-843-858
16. Aluminium vs. Plastic Packaging: Cost and Sustainability Challenges. Packaging Europe, 2023.
17. Lee, Dong-Yeon Aluminum-Air Batteries: A Review / Dong-Yeon Lee, Amgad Kotz. Elgowainy // Journal of Power Sources. – 2018. – № 14. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2018.05.012
18. Buckingham, R. Aluminum-air batteries: A review of alloys, electrolytes and design / R. Buckingham, T. Asset, P. Atanassov // Chemical & Biomolecular Engineering and National Fuel Cell Research Center. – University of California, Irvine, CA, 92697-2580, USA, 2021. – P. 1–23. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2021.229762
19. Talebkeikhah, F. Sinter-Resistant Nickel Catalyst for Lignin Hydrogenolysis Achieved by Liquid Phase Atomic Layer Deposition of Alumina / F. Talebkeikhah, S. Sun, J.S. Luterbacher // Advanced Energy Materials. – 2023. – Vol. 13, no. 10. – 2203377.
20. Zhang, L. Hybrid aluminum-hydrogen energy systems / L. Zhang, H. Wang // Energy Storage Materials. – 2023. – Vol. 45. – P. 1023–1035.
21. Кузнецов, Д.А. Применение алюминия в водородной энергетике / Д.А. Кузнецов, В.Г. Сидоров // Альтернативная энергетика и экология. – 2021. – Т. 12, № 4. – С. 78–85.
22. A review: Feasibility of hydrogen generation from the reaction between aluminum and water for fuel cell applications / Xiani Huang, Tong Gao, Xiaole Pan, Dong Wei [et al.] // Journal of Power Sources. – 2013. – Vol. 229. – P. 133–140.
23. Бутузов, В.А. Опыт развития геотермальной энергетики на примере Исландии / В.А. Бутузов // Теплоэнергетика – 2023. – № 9. – С. 77–87. DOI: 10.56304/S0040363623090011
24. Сидоренко, В.В. Алюминий в энергетике: перспективы и вызовы / В.В. Сидоренко, А.А. Громов // Энергетика и экология. – 2021. – Т. 13, № 2. – С. 67–73.
25. Wang, S. Corrosion resistance of aluminum alloys / S. Wang, V. Kumar // Materials Today. – 2022. – Vol. 55. – P. 210–225. 
26. Frankel, G.S. Aluminum Corrosion Mechanisms and Protective Coatings / G.S. Frankel // Corrosion Science. – 2022. – Vol. 201. DOI: 10.1016/j.corsci.2022.110277
27. Федотова, Е.А. Алюминий в упаковке: экологические аспекты / Е.А. Федотова, А.В. Крылов // Упаковка и маркировка. – 2022. – Т. 16, № 4. – С. 34–40.
28. Орлов, В.П. Алюминий в электротехнике: современные тенденции / В.П. Орлов, А.А. Семенов // Электротехника. – 2023. – Т. 22, № 4. – С. 56–62.
29. Solar energy–A look into power generation, challenges, and a solar‐powered future / Muhammad Hayat, Danish Ali, Cathrine Monyake, Lana Alagha // International Journal of Energy Research. – 2018. – 43(6031). DOI: 10.1002/er.4252
30. Попов, И.И. Алюминий в медицине: биосовместимость и применение / И.И. Попов, С.В. Васильев // Медицинские материалы. – 2022. – Т. 11, № 2. – С. 45–51.

Флотация является наиболее распространенным методом переработки минерального сырья. Этот метод обогащения позволяет перерабатывать руды различных происхождений, что делает его весьма универсальным и дает возможность применять в различных сферах химической промышленности. В связи с этим технология флотационного обогащения нуждается в постоянном совершенствовании. Одним из видов интенсификации различных технологических процессов является ультразвуковая обработка жидких сред. Под действием ультразвуковых волн создается эффект кавитации, который сопровождается различными физико-химическими эффектами, вызванными схлопыванием кавитационных пузырьков. Это явление позволяет использовать ультразвук для интенсификации процессов флотации и/или активации флотореагентов.

В статье рассмотрены примеры применения ультразвуковой обработки на различных стадиях технологии флотационного обогащения. Объектом исследования являлась научная литература по влиянию ультразвукового воздействия на различные параметры флотационного процесса. Цель исследования – анализ существующих научных работ, описывающих опыт применения ультразвуковой обработки процессов флотации.

Исходя из анализа литературных источников сделан вывод, что ультразвуковая обработка может использоваться в трех вариантах: предварительная обработка руды, обработка флотореагентов, использование в процессе флотации. Обработка рудной суспензии приводит к улучшению адгезионных свойств поверхности минерала, способствуя адсорбции на ней флотореагентов. Активация флотореагентов позволяет повысить флотационные характеристики процесса за счет изменения размеров флокул флотореагентов, диспергации крупных молекул на меньшие фрагменты, что способствует увеличению адсорбции реагентов и гидрофобизации поверхности флотируемых частиц. Ультразвуковая обработка во время флотации влияет на характеристики процесса самым эффективным образом, за счет действия сразу нескольких факторов, способствующих более полному выходу продуктов флотации. Но данный способ требует существенных энергозатрат из-за больших объемов флотируемых сред.

Ключевые слова: флотационное обогащение, ультразвуковая обработка, ультразвуковая кавитация, минеральное сырье, флотационные реагенты, предварительная обработка, диспергация.

Федотова Ольга Александровна (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: chydinova.olga@rambler.ru).

Кузьминых Константин Геннадьевич (Пермь, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990 г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: kgkuz@mail.ru).

Шестакова Елизавета Сергеевна (Пермь, Российская Федерация) – магистрант кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: shestakovalisa@gmail.com).

Денисенко Арина Олеговна (Пермь, Российская Федерация) – студент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: denisenko1477@gmail.com).

Мозжегорова Людмила Алексеевна (Пермь, Российская Федерация) – студент кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: mmila-2208@mail.ru).

Пойлов Владимир Зотович (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор кафедры «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614900, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: vladimirpoilov@mail.ru).

1. Маргулис, М.А. Основы звукохимии. Химические реакции в акустических полях / М.А. Маргулис. – М.: Высшая школа, 1984. – 272 с.
2. Харлампенкова, Ю.А. Влияние ультразвуковой обработки на результаты флотации угольной пульпы [Электронный ресурс] / Ю.А. Харлампенкова, А.В. Шиляев, Ю.Ф. Патраков // Вестник Тувинского государственного университета. Технические и физико-математические науки. – 2015. – № 3. – URL: https://cyberleninka.ru (дата обращения: 23.06.2025).
3. Косвинцев, О.К. Исследование влияния ультразвукового воздействия на стадии шламовой флотации сильвинитовой руды [Электронный ресурс] / О.К.  Косвинцев, С.А. Миронова, С.В. Лановецкий // ИВД. – 2015. – № 2-2. – URL: https://cyberleninka.ru (дата обращения: 23.06.2025).
4. Повышение эффективности пенной сепарации алмазосодержащего материала за счет комбинированной очистки поверхности алмазов от шламовых гидрофилизирующих покрытий [Электронный ресурс] / Г.П. Двойченкова, Е.Г. Коваленко, А.С. Тимофеев, Ю.А. Подкаменный // ГИАБ. – 2022. – № 10. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/povyshenie-effektivnosti-pennoy-se¬pa¬ratsii-almazosoderzhaschego-materiala-za-schet-kombinirovannoy-ochistki-po¬verh-nosti-almazov-ot (дата обращения: 19.06.2025).
5. Влияние ультразвуковой обработки на технологические показатели флотации углеролсолержащего материала [Электронный ресурс] / Т.Н. Александрова, Н.М. Литвинова, А.В. Рассказова, Р.В. Богомяков // ГИАБ. – 2015. – № S1-4. – URL: https://cyberleninka.ru (дата обращения: 23.06.2025).
6. Киенко, Л.А. Исследование влияния ультразвуковых воздействий на селективность флотации при обогащении отходов производства Ярославской горнорудной компании / Л.А. Киенко, О.В. Воронова, С.А. Кондратьев // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2019. – 
№ 4. – С. 174–181.
7. Интенсификация флотационной очистки нефтезагрязненных вод с предварительной ультразвуковой активацией реагента [Электронный ресурс] / И.З. Аитова, Г.Б. Векслер, Г.Ю. Гольберг, М.С. Муллакаев // Известия МГТУ. – 2012. – № 2. – URL: https://cyberleninka.ru (дата обращения: 23.06.2025).
8. Воронова, О.В. Использование ультразвуковой обработки оксигидрильных собирателей с целью повышения их активности и селективных свойств / О.В. Воронова, Л.А. Киенко // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов: XV Междунар. науч.-практ. конф.: сб. ст.: в 3 ч. / Забайкал. гос. ун-т – Чита, 2015. – С. 116–120.
9. Влияние ультразвуковой обработки на вспенивающую способность раствора солянокислого амина / В.Е. Буров, А.Н. Галлямов, О.А. Федотова, В.З. Пойлов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2020. – № 4. – С. 133–147. 
10. Влияние ультразвуковой обработки на флокулирующую способность раствора полиакриламида / А.В. Чернышев, В.З. Пойлов, Е.С. Шестакова, А.Е. Леснов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2024. – № 4. – С. 146–158.
11. Effect of sonochemical pretreatment of slurry depressors on sylvin flotation performance / V.E. Burov, V.Z. Poilov, Z. Huang, A.V. Chernyshev, K.G. Kuzminykh // Mining Science and Technology (Russia). – 2022. – Vol. 7(4). – P. 298–309.
12. Ultrasonic flotation cleaning of high-ash lignite and its mechanism / Y. Peng, Y. Mao, W. Xia, Y. Li // Fuel. – 2018. – Vol. 220. – P. 558–566. 
13. Effects of ultrasonic treatment on the flotation behavior of magnesite and dolomite in a sodium oleate system / Wanzhong Yin, Ying Wang, Yingqiang Ma, Keqiang Chen // Green and Smart Mining Engineering. – 2024. – Vol. 1. – P. 76–84.
14. Особенности ультразвукового воздействия при флотации кварца / К.А. Рыбкин, М.О. Кучинский, Т.П. Любимова, О.О. Фатталов // Пермские гидродинамические научные чтения: сб. ст. по материалам VIII Всерос. конф., посвященной памяти проф. Г.З. Гершуни, Е.М. Жуховицкого и Д.В. Любимова / под ред. Т.П. Любимовой; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2022. – С. 396–399. 
15. Anxiang Yang Ultrasonic flotation of chalcopyrite in a piezoelectric tube: Particle size effects and energy dissipation / Anxiang Yang, Hangil Park, Liguang Wang // Minerals Engineering. – 2025. – Vol. 230. – P. 109412.
16. First application of a bench-scale ultrasonic flotation column: Investigating ultrasound effects on fine particle phosphate ore purification / Lufan Jia, Xingyu Liu, Bozhao Jiang, Renjie Huang, Lumeng Sun, Ximei Luo, Yunfan Wang // Minerals Engineering. – 2025. – Vol. 229. – P. 109378.

Теплоемкость является важнейшим физическим свойством веществ. Исследование теплоемкости металлических сплавов, в частности алюминиевых проводниковых систем, является важным для понимания их термодинамического поведения при изменении температуры. Теплоемкость отражает способность материала аккумулировать тепловую энергию и напрямую связана с механизмами фазовых превращений, стабильностью структуры и тепловым расширением. В данной работе представлены результаты исследования термодинамических свойств алюминиевого проводникового сплава AlV0.1, легированного галлием, в том числе теплоемкости, энтальпии, энтропии и энергии Гиббса, в широком диапазоне температур. Изучение указанных параметров имеет важное значение для оптимизации структуры и эксплуатационных характеристик алюминиевых сплавов, применяемых в электротехнической промышленности. Для алюминиевых сплавов, используемых в качестве электропроводников, особенно актуально изучение теплоемкости в режиме охлаждения, поскольку эксплуатация таких материалов часто происходит при переменных или пониженных температурах. Добавление легирующих элементов, таких как галлий, может существенно повлиять на теплоемкость, изменяя электронную и кристаллическую структуру, а значит, и энергетические характеристики сплава. В экспериментальной части исследование проводилось методом анализа кривых охлаждения. По результатам измерений скоростей охлаждения образцов сплава и эталона, с учетом их масс, были получены полиномиальные зависимости, описывающие температурную зависимость теплоемкости. Теплоемкость аппроксимирована четырехчленным уравнением. На основе интегрирования температурной зависимости удельной теплоемкости были построены полиномы изменений энтальпии, энтропии и энергии Гиббса. Анализ полученных данных показал, что с увеличением температуры значения теплоемкости, энтальпии и энтропии возрастают, в то время как энергия Гиббса уменьшается. Полученные результаты позволяют более глубоко понять термодинамическое поведение алюминиевых сплавов при охлаждении и могут быть использованы при разработке новых проводниковых материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Ключевые слова: алюминиевый проводниковый сплава AlV0.1, галлий, режим «охлаждения», теплоемкость, коэффициент теплоотдачи, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса.

Ганиев Изатулло Наврузович (Душанбе, Республика Таджикистан) – академик НАНТ, доктор химических наук, профессор кафедры «Технология химических производств», Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими (734042, Душанбе, пр. Академиков Раджабовых, 10,
e-mail: ganiev48@mail.ru).

Рахмонзода Махмадулло Файзулло (Дангара, Республика Таджикистан) – соискатель, факультет «Инженерия и архитектура», кафедра «Строительство архитектура», Государственный университет Дангара.

Окилов Шахром Шукурбоевич (Душанбе, Республика Таджикистан) – кандидат технических наук, старший научный сотрудник Института химии им. В.И. Никитина Национальной академии наук Таджикистана (e-mail: Okilov70070@mail.ru).

Ходжаназаров Хайрулло Махмудхонович (Душанбе, Республика Таджикистан) – кандидат технических наук, старший научный сотрудник Института химии им. В.И. Никитина Национальной академии наук Таджикистана (e-mail: kayrullo.khodxhanazarov@bk.ru).

Ганиева Наргис Изатуллоевна (Душанбе, Республика Таджикистан) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение, металлургические машины и оборудование» Таджикского технического университета им. академика М.С. Осими (e-mail: n.ganieva1977@mail.ru).

1. Усов, В.В. Проводниковые, реостатные и контактные материалы. Материалы и сплавы в электротехнике / В.В. Усов, А.С. Займовский. – М.: Госэнергоиздат, 1957. – Т. II. – 184 с.
2. Луц, А.Р. Алюминий и его сплавы / А.Р. Луц, А.А. Суслина. – Самара: Изд-во Самар. гос. техн. ун-та, 2013. – 81 с.
3. Белецкий, В.М. Алюминиевые сплавы (состав, свойства, технология, применение) / В.М. Белецкий, Г.А. Кривов; под ред. И.Н. Фридляндера. – 
Киев: Комитех, 2005. – 365 с.
4. Алюминиевые сплавы: свойства, обработка, применение / под ред. Л.Х. Райтбарга. – Изд. 13-е, перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1979. – 679 с.
5. Промышленные алюминиевые сплавы / под ред. М.Б. Альтмана. – М.: Металлургия, 1984. – 528 с.
6. Васильев, Е.Б. Тенденции развития кабельной промышленности в странах Юго-Восточной Азии (Заседание Генеральной Ассамблеи AWCCA 2020) / Е.Б. Васильев, Е.В. Ленская // Кабели и провода. – 2021. – № 1 (387). – С. 35–43.
7. Мондольфо, Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов: пер. с англ. / Л.Ф. Мондольфо. – М.: Металлургия, 1979. – 640 с.
8. Денисова, Э.И. Прикладное материаловедение: металлы и сплавы: учеб. пособие / Э.И. Денисова, В.В. Карташов, В.Н. Рычков. – Екатеринбург, 2018. – 214 с.
9. Меркулова, Г.А. Металловедение и термическая обработка цветных сплавов: конспект лекций / Г.А. Меркулова. – Красноярск, 2007. – 263 с.
10. Умарова, Т.М. Коррозия двойных алюминиевых сплавов в ней-траль¬ных средах / Т.М. Умарова, И.Н. Ганиев. – Душанбе: Дониш, 2007. – 258 с.
11. Измерение теплоемкости и теплоты плавления методом охлаждения: учеб. пособие / С.А. Киров, А.В. Козлов, А.М. Салецкий, Д.Э. Харабадзе. – М.: Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 2012. – 52 c. 
12. Тарсин, А.В. Определение теплоемкости металлов методом охлаждения. Лабораторные занятия / А.В. Тарсин, К.С. Костерин; Ухт. гос. техн. ун-т. – Ухта, 2014. – 34 c.
13. Рогачев, Н.М. Определение удельной теплоемкости твердых тел: метод. указания / Н.М. Рогачев, С.И. Гусева; Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. акад. С.П. Королева. – Самара, 2012. – 14 с.
14. Теплоемкость и термодинамические функции алюминиевого сплава AlCu4.5Mg1, легированного барием / И.Н. Ганиев, Р.С. Шоназаров, А. Элмурод, У.Н. Файзуллоев // Теплофизика высоких температур. – 2023. – Т. 61, № 5. – С. 673–678.
15. Влияние добавок олова на теплофизические свойства и термодинамические функции алюминиевого сплава AlFe5Si10 / И.Н. Ганиев, Ф. Холмуродов, А.Г. Сафаров, Н.Р. Нуров, У.Ш. Якубов, К. Ботуров // Теплофизика высоких температур. – 2024. – Т. 62, № 1. – С. 48–55.
16. Теплоемкость и термодинамические свойства свинцового баббита БК (PbSb15Sn10К), модифицированного калием в области 300–550 K / И.Н. Ганиев, Х.О. Одиназода, Ф.К. Ходжаев, Х.М. Ходжаназаров // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. – 2023. – № 5. – С. 7–15.
17. Влияние стронция на теплоемкость и термодинамические функции свинцового баббита БСт (PbSb15Sn10Sr) / И.Н. Ганиев, А.Х. Одинаев, Ф.К. Ходжаев, Х.М. Ходжаназаров // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2023. – № 67 (93). – С. 28–33.
18. Температурная зависимость теплоемкости и изменений термодинамических функций свинцового баббита БЛи (PbSb15Sn10Li), легированного литием / И.Н. Ганиев, Х.М. Ходжаназаров, Ф.К. Ходжаев, Б.Б. Эшов // Металлург. – 2023. – № 2. – С. 101–106.
19. Теплоемкость и термодинамические функции свинцового баббита БНа (PbSb15Sn10Na), легированного натрием / И.Н. Ганиев, Х.М. Ходжа¬наза¬ров, Ф.К. Ходжаев, Б.Б. Эшов // Журнал физической химии. – 2023. – № 4. – С. 469–475.

При построении систем управления качеством продукции в составе современных систем управления технологическими процессами все чаще используют виртуальные анализаторы качества, основанные на математических зависимостях, связывающих значения текущих технологических параметров и конкретных значений показателей качества продукции.

Такие модельные зависимости формируются с использованием исторических данных, отражающих практический опыт ведения технологического процесса, и собираются на реальном объекте управления. Сами математические зависимости, как правило, основаны на уравнениях регрессии, логических правилах, методах машинного обучения и пр. Для формирования таких математических зависимостей, связывающих технологические параметры и показатели качества, необходимо большое количество эмпирических данных, полученных с реальных технологических установок. Однако в реальных условиях при проведении научно-исследовательских работ по определению возможности построения таких анализаторов качества, как правило, нет достаточного количества данных, характеризующих технологические ситуации.

В статье рассматриваются методы, позволяющие определить возможность построения таких анализаторов качества с применением ограниченных данных, определить методы построения и виды математических зависимостей. Такой подход позволяет принимать решения о целесообразности применения виртуального анализа и дальнейшего сбора данных для более точного определения структуры и параметров анализатора.

Кроме того, представлены такие подходы при работе с ограниченными данными при построении виртуальных анализаторов качества, как снижение сложности математических моделей, применение регуляризации данных и использование ансамблевых моделей. Рассмотрен пример для построения виртуального анализатора качества с применением ограниченных данных для промышленного объекта производства битумов.

Ключевые слова: виртуальные анализаторы качества, ограниченная выборка, регрессия, регуляризация, кросс-валидация.

Юрков Дмитрий Андреевич (Пермь, Российская Федерация) – специалист по машинному обучению ООО «Промышленная кибернетика», аспирант кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» Пермского национального исследовательского политехнического университета, г. Пермь (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail e-mail: mactepbeka@gmail.com).

Сокольчик Павел Юрьевич (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: psokol@pstu.ru).

Сташков Сергей Игоревич (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: atp@pstu.ru).

1. Student. The Probable Error of a Mean // Biometrika. – 1908. – Vol. 6, no. 1. – P. 1–25. DOI: 10.2307/2331554
2. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов / В.Е. Гмурман. – 10-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2004. – 479 с.
3. Tibshirani, R. Regression Shrinkage and Selection via the Lasso [Электронный ресурс] / R. Tibshirani // Journal of the Royal Statistical Society. Series B (Methodological). – 1996. – Vol. 58, no. 1. – P. 267–88. – URL: http://www.jstor.org/stable/2346178 (дата обращения: 20.05.2025).
4. L1-регуляризация линейной регрессии [Электронный ресурс]. – URL: http://www.machinelearning.ru/wiki/images/7/7e/VetrovSem11_LARS.pdf/ (дата обращения: 20.05.2025).
5. Zhao, P. On Model Selection Consistency of Lasso / P. Zhao, B. Yu // Journal of Machine Learning Research. – 2006. – Vol. 7. – P. 2541–2563.
6. van Aelst, S. Robust Linear Model Selection Based on Least Angle Regression / S. van Aelst, J.A. Khan, R.H. Zamar // Journal of the American Statistical Association. – 2007. – Vol. 102. – P. 1289–1299.
7. Ахназарова, С.Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: учеб. пособие / С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. – 327 с. 
8. Boosting algorithms as gradient descent / L. Mason, J. Baxter, P. Bartlett, M. Frean // Advances in Neural Information Processing Systems. – MIT Press, 2000. – Vol. 12. – P. 512–518.
9. Friedman, J.H. Greedy function approximation: a gradient boosting machine / J.H. Friedman // The Annals of Statistics. – 2001. – Vol. 29, no. 5. – P. 1189–1232.
10. Classification and Regression Trees / L. Breiman, J. Friedman, R. Olshen, C. Stone. – Wadsworth, 1983.
11. Прогнозирование и управление качеством битумов на основе формальных моделей [Электронный ресурс] / С.И. Сташков, А.Г. Шумихин, П.Ю. Сокольчик, А.С. Ширкунов, Д.А. Юрков // Инженерный вестник Дона. – 2019. – № 1. – URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2019/5508 (дата обращения: 20.05.2025).
12. Roweis, S.T. Nonlinear Dimensionality Reduction by Locally Linear Embedding / S.T. Roweis, L.K. Saul // Science. – 2000. – Т. 290, вып. 5500. – С. 2323–2326. DOI: 10.1126/science.290.5500.2323
13. Cunningham, P. Dimension Reduction / P. Cunningham // Technical Report UCD-CSI-2007-7. – University College Dublin, 2007.
14. Dhyaram Lakshmi Padmaja, B. Vishnuvardhan. Comparative Study of Feature Subset Selection Methods for Dimensionality Reduction on Scientific Data. – 2016. – August. – P. 31–34. DOI: 10.1109/IACC.2016.16
15. Pearson, K. On lines and planes of closest fit to systems of points in space / K. Pearson // Philosophical Magazine. – 1901. – Vol. 2. – P. 559–572.

Представлен анализ существующих машин для контроля и определения триботехнических свойств пластичного смазочного материала. Рассмотрены конструктивные особенности четырехшариковой машины трения, а также достоинства и недостатки машины фрикционного износа. Целью работы было изучение возможности создания новой установки для контроля состояния смазочного материала в условиях отсутствия на производстве специализированных лабораторий либо контроля смазки в полевых условиях. Описаны предлагаемые конструктивные решения в процессе создания новой установки, их исполнение, замеченные недостатки, а также пути их устранения. На изготовленной установке проведены серии опытов с применением одного сорта пластичного смазочного материала в свежем виде, имеющим определенную наработку в условиях производства. Подача смазочного материала в зону трения представленной установки осуществлялась в очень ограниченном количестве. Таким образом выполнялась проверка задуманной идеи – контроля пластичной смазки, взятой из функционирующего оборудования, в незначительном объеме. Это позволит снизить риски возникновения неисправности оборудования, связанные с потерей основных физико-химических свойств пластичной смазки, таких как пластичность, пенетрация, наличие воды в смазке, испаряемость, а также антифрикционные свойства. Результатом проведенного ряда опытов было получение значений нагрузки и времени, при которой может работать испытуемый смазочный материал без схватывания образцов и без явных признаков окисления контактируемых поверхностей. На основе полученных данных были построены кривые для свежего смазочного материала и для материала, имеющего наработку, проведено их сравнение и анализ справедливости зафиксированных значений. 

Ключевые слова: пластичный смазочный материал, машина трения, фрикционный износ, вязкость, контроль износостойкости, триботехнические свойства.

Ромашкин Макар Андреевич (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: t_romash_63@mail.ru).

Стародубцев Борис Игоревич (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Конструкции автобронетанковой техники» Пермского военного института войск национальной гвардии Российской Федерации (614112, г. Пермь, ул. Гремячий Лог, 1, e-mail: BISTARODUBCEV@pstu.ru).

Ладанов Владимир Ильич (Пермь, Российская Федерация) – доцент кафедры «Конструкции автобронетанковой техники» Пермского военного института войск национальной гвардии Российской Федерации (614112, г. Пермь, ул. Гремячий Лог, 1, e-mail: viladanov61@yandex.ru).

1. Пенкин, Н.С. Основы трибологии и триботехники: учеб. пособие / Н.С. Пенкин, А.Н. Пенкин, В.М. Сербин. – М.: Машиностроение, 2008. – 206 с.
2. Трение, изнашивание и смазка: справ.: в 2 кн. / под ред. И.В. Кра-гельского, В.В. Алисина. – М.: Машиностроение, 1978. – Кн. 1. – 400 с.
3. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): учеб. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МСХА, 2002. – 632 с.
4. Крагельский, И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1968. – 480 с. 
5. Костецкий, Б.И. Трение, смазка и износ в машинах / Б.И. Костецкий. – Киев: Техника, 1970. – 396 с.
6. Дроздов, Ю.Н. Трение и износ в экстремальных условиях: справ. / Ю.Н. Дроздов, В.Г. Павлов, В.Н. Пучков. – М.: Машиностроение, 1986. – 224 с.
7. Исследование противоизносных свойств масел серия ИГП с памятью пластичных насосов / С.В. Венцель, Г.Ф. Ливода [и др.] // Трение и износ. – 1982. – Т. 3, № 6. – С. 1031–1035.
8. Штефан, Ю.В. Основы теории трения и изнашивания: учеб.-метод. пособие / Ю.В. Штефан, В.А. Зорин. – М.: МАДИ, 2023. – 166 с.
9. Зорин, В.А. Основы теории трения и изнашивания: практикум / В.А. Зорин, Ю.В. Штефан. – М.: МАДИ, 2023. – 126 с.
10. Кочнев, Е.А. Использование ЧМТ-1 для определения трибологических характеристик жидких и пластичных смазочных материалов, применяемых для смазывания трущихся поверхностей / Е.А. Кочнев, С.С. Макаров // ИНТЕРНАУКА. – 2021. – № 22-2(198). – С. 65–67.
11. Селезнев, М.В. Результаты оценки трибологических свойств авиационных масел для двигателей воздушных судов / М.В. Селезнев, К.И. Грядунов, К.Э. Балышин // Научный вестник МГТУ ГА. – 2023. – № 26(3). – С. 94–102. 
12. Цветков, О.Н. Трибологическая оценка свойств смазочных масел / О.Н. Цветков, А.А. Черемискин // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. – 2017. – № 2. – С. 25–27.  
13. Манг, Т. Смазки. Производство, применение, свойства: справ. / Т. Манг, У. Дрезель. – СПб.: Профессия, 2010. – 943 с.
14. Результаты сравнительных испытаний масляной СОЖ на четырехшариковой машине трения и машине трения МТА-2 оснащенной системой автоматизации / К.А. Абрамов, В.Ю. Шолом, Т.И. Гильманов, Д.Г. Тюленев // Интеллектуальная трибология в машиностроении: BALT TRIBO 2025: сб. ст. Всерос. с междунар. участием науч. конф. – СПб., 2025. – С. 292–298.
15. Попов, В.Л. Механика контактного взаимодействия и физика трения. От нанотрибологии до динамики землетрясений / В.Л. Попов. – М.: Физматлит, 2013. – 352 с.
16. Чичинадзе, А.В. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / А.В. Чичинадзе. – М.: Машиностроение, 2003. – 576 с.
17. Мышкин, Н.К. Трение, смазка, износ / Н.К. Мышкин, М.И. Петро¬ко¬вец. – М.: Физматлит, 2007. – 368 с. 
18. Седуш, В.Я. Надежность, Ремонт и монтаж металлургических машин: учеб. / В.Я. Седуш. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Донецк: Вища шко¬ла, 1981. – 263 с.
19. Бобровицкий, В.И. Механическое оборудование: техническое обслуживание и ремонт / В.И. Бобровицкий, В.А. Сидоров. – Донецк: Юго-Восток, 2011. – 238 с.
20. Гаркунов, Д.Н. Триботехника (износ и безызностность): учеб. / Д.Н. Гаркунов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МСХА, 2001. – 616 с.

Сырье служит основой для производства топлив, строительных и конструкционных материалов, продуктов питания и высокотехнологичной продукции. Низкая эффективность использования сырья и преимущественно линейные, одноразовые схемы его использования в настоящее время создают множество экологических проблем. Формирование экономики замкнутого цикла требует сырьевого перехода – масштабного преобразования в части использования вторичного сырья, которое подразумевает перестройку всех этапов – от проектирования продукции с учетом будущего рециклинга до создания эффективной инфраструктуры сбора, сортировки и глубокой переработки отходов в качественные вторичные ресурсы для промышленности. Переход на преимущественное использование вторичного сырья позволяет минимизировать захоронение отходов, снижает потребность в добыче первичных ресурсов, сохраняя тем самым природные ландшафты и уменьшая разрушение экосистем. Сопоставимая концентрация целевых материалов в отходах по сравнению с природными источниками, например рудами, делает их переработку экономически, экологически и ресурсоэффективной. Вторичные материалы чаще всего обладают значительно меньшим углеродным следом, соответственно их использование способствует декарбонизации промышленности. Для сырьевого переходы необходимо развитие сразу в нескольких направлениях, среди которых комплексное использование сырья и промышленный симбиоз, оперативное и централизованное управление потоками первичного и техногенного сырья, экодизайн, государственное регулирование, нормирование и стимулирование, формирование позитивного отношения к изделиям из вторичного сырья, разработка техногенных месторождений и совершенствование технологий для работы со вторичным сырьем. Необходима подготовка специалистов, способных работать с применением инновационных подходов к ресурсосбережению и построению замкнутых циклов.

Ключевые слова: вторичные ресурсы, альтернативное сырье, отходы, углеродный след, декарбонизация, вовлечение в хозяйственный оборот, рециклинг.

Ильиных Галина Викторовна (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: eco@pstu.ru).

Полыгалов Степан Владимирович (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: eco@pstu.ru).

Коротаев Владимир Николаевич (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: eco@pstu.ru).

Слюсарь Наталья Николаевна (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: eco@pstu.ru).

Вайсман Яков Иосифович (Пермь, Российская Федерация) – доктор медицинских наук, научный руководитель кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: eco@pstu.ru).

Рябов Валерий Германович (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, заведующий кафедрой «Химические технологии», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: xtf@pstu.ru).

1. Metals and Minerals [Электронный ресурс] // Our World in Data. – URL: https://ourworldindata.org/metals-minerals.
2. Decreasing Ore Grades in Global Metallic Mining: A Theoretical Issue or a Global Reality? / G. Calvo, G. Mudd, A. Valero, A. Valero // Resources. – 2016. – Vol. 5, 36. DOI: 10.3390/resources5040036
3. Roetzer, N. Decreasing Metal Ore Grades – Is the Fear of Resource Depletion Justified? / N. Roetzer, M. Schmidt // Resources. – 2018. – Vol. 7, 88. DOI: 10.3390/resources7040088
4. Brooks, S. The Coming Copper Famine [Электронный ресурс] / S. Brooks // The North American Review. – 1918. – Vol. 207, no. 749. – P. 522–532. – URL: https://www.jstor.org/stable/25121847 (дата обращения: 14.07.2025).
5. Crowson, P. Some observations on copper yields and ore grades / P. Crowson // Resources Policy. – 2012. – Vol. 37. – Р. 59–72. DOI: 10.1016/j.resourpol.2011.12.004
6. Coiled Tubing Drilling and Real-Time Sensing – Enabling Prospecting Drilling in the 21st Century? / Society of Economic Geologists. – Inc. Special Publication, 2014. – Chapter 12. – P. 243–259.
7. Rock-to-Metal Ratio: A Foundational Metric for Understanding Mine Wastes / Nedal T. Nassar, Graham W. Lederer, Jamie L. Brainard, Abraham J. Padilla, Joseph D. Lessard // Environmental Science & Technology. – 2022. – 
Vol. 56 (10). – P. 6710–6721. DOI: 10.1021/acs.est.1c07875
8. Perspectives on environmental CO2 emission and energy factor in Cement Industry / G.U. Fayomi, S.E. Mini, O.S.I. Fayomi, A.A. Ayoola // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. DOI: 10.1088/1755-1315/331/1/012035
9. Rubio-Domingo, G. Making Plastics Emissions Transparent [Электронный ресурс] / G. Rubio-Domingo, A. Halevi. – URL: https://ccsi.columbia.edu/sites/
ccsi.columbia.edu/files/content/COMET-making-plastics-emissions-transpa-rent.pdf (дата обращения: 14.07.2025).
10. Suer, J. Carbon Footprint and Energy Transformation Analysis of Steel Produced via a Direct Reduction Plant with an Integrated Electric Melting Unit. J. Sustain / J. Suer, F. Ahrenhold, M. Traverso // Metall. – 2022. – Vol. 8. – P. 1532–1545. DOI: 10.1007/s40831-022-00585-x
11. Aluminium Carbon Footprint [Электронный ресурс] // International Aluminium. – URL: https://international-aluminium.org/landing/aluminium-car¬bon-footprint-faqs/ (дата обращения: 14.07.2025).
12. Techno-economic assessment of atmospheric CO2-based carbon fibre production enabling negative emissions / D. Keiner, A. Mühlbauer, G. Lopez [et al.] // Mitig Adapt Strateg Glob Change. – 2023. – Vol. 28, 52. DOI: 10.1007/s11027-023-10090-5
13. Life Cycle Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions Analysis of Primary and Recycled Aluminum in China / T. Peng, L. Ren, E. Du, X. Ou, X. Yan // Processes. – 2022. – Vol. 10. – P. 2299. DOI: 10.3390/pr10112299
14. РУСАЛ увеличил долю «зеленого» алюминия до 100% [Электронный ресурс] // Сайт компании РУСАЛ, 2024. – URL: https://www.rusal.ru/press-center/press-releases/rusal-uvelichil-dolyu-zelenogo-alyuminiya-do-100-/ (дата об¬ра¬щения: 14.07.2025).
15. Policy Scenarios for Eliminating Plastic Pollution by 2040 / OECD Publishing. – Paris, 2024. DOI: 10.1787/76400890-en
16. The global E-waste Monitor 2024 [Электронный ресурс] / Cornelis P. Baldé, Ruediger Kuehr [et. al.]. – URL: https://ewastemonitor.info/wp-content/uploads/2024/12/GEM_2024_EN_11_NOV-web.pdf (дата обращения: 14.07.2025).
17. Waste generation per capita [Электронный ресурс] / Eurostat. – URL: https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/cei_pc034/default/table?lang=en (дата обращения: 14.07.2025).
18. Generation of municipal waste per capita [Электронный ресурс] / Eurostat. – URL: https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/cei_pc031/default/
table?lang=en&fbclid=IwAR3GEKTjgP8Yh6 (дата обращения: 14.07.2025).
19. Greenhouse gas emissions and mitigation strategies in China's municipal solid waste sector under the impact of the COVID-19 pandemic / Y. Liu, R. Li, W. Cai, Q. Liu // Environmental Research. – 2025. – Vol. 266. DOI: 10.1016/j.envres.2024.120497
20. Ling, Z.S. The knowledge, attitudes and practices in circular economy: A review of industrial waste management in China / Z.S. Ling, M.H. Jaafar, N. Ismail // Cleaner Waste Systems. – 2025. – Vol. 11. DOI: 10.1016/j.clwas.2025.100276
21. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации» в 2023 году [Электронный ресурс]. – URL: 2023.ecology-gosdoklad.ru (дата обращения: 23.03.2025).
22. Ferrous Metals: Material-Specific Data [Электронный ресурс] / EPA, https://www.epa.gov/facts-and-figures-about-materials-waste-and-recycling/fer¬ro¬us-metals-material-specific-data#:~:text=The%20generation%20of%20fer¬rous%20
me¬tals,and%20management%20of%20ferrous%20metals (дата обращения: 14.07.2025).
23. Other Nonferrous Metals: Material-Specific Data [Электронный ресурс] / EPA. – URL: https://www.epa.gov/facts-and-figures-about-materials-waste-and-recycling/other-nonferrous-metals-material-specific (дата обращения: 14.07.2025).
24. Expanding plastics recycling technologies: chemical aspects, technology status and challenges / H. Li [et al.] // Green Chemistry. – 2022. – Vol. 23. – P. 8899–9002. DOI: 10.1039/D2GC02588D
25. How circular is glass? A report on the circularity of single-use glass packaging, using Germany, France, the UK, and the USA as case studies, 2022.
26. Monitoring report 2021 European Declaration on Paper Recycling 2021–2030 [Электронный ресурс]. – URL: https://www.paperforrecycling.eu/
publications/ (дата обращения: 14.07.2025)
27. The circular economy in the construction and demolition waste management: A comparative analysis in emerging and developed countries / J. Soto-Paz, O. Arroyo [et. al.] // Journal of Building Engineering. – 2023. – Vol. 78. DOI: 10.1016/j.jobe.2023.107724
28. Schwarz, H.-G. Aluminum Production and Energy / H.-G. Schwarz // Encyclopedia of Energy, 2004. DOI: 10.1016/B0-12-176480-X/00372-7
29. Smil, V. Still the iron age: Iron and steel in the modern world / V. Smill. – 1st Edition. – Publ.: Butterworth – Heinemann, 2016. – 280 p. DOI: 10.1016/C2014-0-04576-5
30. Старостин, В.И. Медные руды [Электронный ресурс] / В.И. Старостин // Большая российская энциклопедия 2004–2017. – URL: https://old.bigenc.ru/geology/text/2198278 (дата обращения: 14.07.2025).
31. The lead-acid battery industry in China: Outlook for production and recycling / X. Tian, Y. Wu, Y. Gong, T. Zuo // Waste Management & Research. – 2015. DOI: 10.1177/0734242X15602363
32. Pita, F. Separation of Copper from Electric Cable Waste Based on Mineral Processing Methods: A Case Study / F. Pita, A.M. Castilho // Minerals. – 2018. – Vol. 8. DOI: 10.3390/min8110517
33. Characterization of Spent Nickel-Metal Hydride Batteries and a Preliminary Economic Evaluation of the Recovery Processes / S. Lin, K. Huang, I. Wang, I. Chou // Journal of the Air & Waste Management Association. – 2016. – Vol. 66. DOI: 10.1080/10962247.2015.1131206
34. The Necessity of Recycling of Waste Li-Ion Batteries Used in Electric Vehicles as Objects Posing a Threat to Human Health and the Environment / A. Sobianowska-Turek, W. Urbańska [et. al.] // Recycling. – 2021. – Vol. 6. DOI: 10.3390/recycling6020035
35. Reducing Reliance on Cobalt for Lithium-ion Batteries, 2021 [Электронный ресурс]. – URL: https://www.energy.gov/eere/vehicles/articles/reducing-reliance-cobalt-lithium-ion-batteries#:~:text=Cobalt%20is%20considered%20the%
20highest,in%20lithium%20ion%20EV%20batteries (дата обращения: 14.07.2025).
36. EnviroLeach Announces Successful Recovery of Tin from Printed Circuit Boards, 2020 [Электронный ресурс]. – URL: https://www.access-news¬wire.com/newsroom/en/oil-gas-and-energy/enviroleach-announces-successful-re¬co¬very-of-tin-from-printed-circuit-boards-576302#:~:text=Typically%2C%20the%20tin
%20content%20in,value%20of%20$17.00%20per%20kilogram (дата обращения: 14.07.2025).
37. Hydrometallurgical Recovery of Tin from Waste-Printed Circuit Boards / D. Vlasopoulos, P. Oustadakis, E. Remoundaki, S. Agatzini-Leonardou // Mater. Proc. – 2023. – Vol. 15, 90. DOI: 10.3390/materproc2023015090
38. Szałatkiewicz, J. Metals Content in Printed Circuit Board Waste / J. Szałatkiewicz // Pol. J. Environ. Stud. 2014. – Vol. 23, no. 6. – P. 2365–2369.
39. München, D.D. Neodymium as the main feature of permanent magnets from hard disk drives (HDDs) / D.D. München, H.M. Veit // Waste Management. – 2017. – Vol. 61. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.01.032
40. Hydrometallurgical recovery of neodymium from spent hard disk magnets: A life cycle perspective / E. Karal, M.A. Kucuker, B. Demirel, N.K. Copty, K. Kuchta // Journal of Cleaner Production. – 2021. – Vol. 288. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.125087
41. Extraction and separation of potassium, zinc and manganese issued from spent alkaline batteries by a three-unit hydrometallurgical process / N.M. Garcia, B.D. Cano [et. al.] // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. – 2024. – Vol. 99. DOI: 10.1002/jctb.7649
42. Feasibility Study of Closed-Loop Recycling for Plastic Generated from Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) in South Korea / W.H. Choi, K.P. Pae, N.S. Kim, H.Y. Kang // Energies. – 2023. – Vol. 16. DOI: 10.3390/en16176358
43. Vogt, E.T.C. The refinery of the future / E.T.C. Vogt, B.M. Weckhuysen // Nature. – 2024. – Vol. 629. – P. 295–306. DOI: 10.1038/s41586-024-07322-2

Куриный помет и свекловичная меласса относятся к ежегодным крупнотоннажным отходам сельского хозяйства. Отход птицефабрик используется в качестве органических удобрений после компостирования или гранулирования. Поскольку он относится к 3-му классу опасности, то необходимо предварительное его обезвреживание перед применением. Меласса (патока) представляет собой многокомпонентный отход сахарного производства, который содержит в себе сахарозу, нерастворимый сахар и микроэлементы. Однако меласса не нашла своего широкого применения. В настоящее время данный вид отхода складируется на территории промышленных предприятий, занимая полезные площади, или вывозится на полигоны, где становится источником патогенного загрязнения окружающей среды, нарушая санитарно-гигиеническое состояние территорий.

Куриный помет содержит различные бактерии, которые участвуют в процессе анаэробного сбраживания органических веществ и могут обеспечить получение биогаза, а меласса содержит питательные для них вещества. Следовательно, совместное их применение позволит решить не только проблему утилизации данных отходов, но и проблему использования вторичных материальных ресурсов. Цель исследования – разработка комплексного метода утилизации куриного помета и свекловичной мелассы для получения биогаза и удобрения из сброженного осадка.

Исследования по получению биогаза показали, что добавление к куриному помету патоки в соотношении 1:1 при температуре 50±2 °C позволяет увеличить выход биогаза на 41,85 % по сравнению с отходом птицефабрики. Далее сброженный осадок обеззараживался, подбиралась оптимальная его дозировка в качестве удобрения для выращивания высших растений. Результаты экспериментов показали, что при разбавлении полученной массы в соотношении 1:3 достигается наибольший рост длины корней и стеблей редиса и гороха, а также увеличение биомассы растений.

Предложен полный цикл утилизации отходов сельского хозяйства (куриного помета и свекловичной мелассы) с целью получения вторичных продуктов – биогаза и удобрения.

Ключевые слова: куриный помет, меласса, биогаз, отходы брожения, удобрение, редис, горох.

Сайфутдинова Рамиля Дамировна (Казань, Российская Федерация) – магистрант кафедры инженерной экологии Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68, e-mail: zai02@inbox.ru).

Мяскинова Эльза Антоновна (Казань, Российская Федерация) – студент кафедры инженерной экологии Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68, e-mail: elzamiftahutdinova@gmail.com).

Степанова Светлана Владимировна (Казань, Российская Федерация) – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры инженерной экологии Казанского национального исследовательского технологического университета (420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68, e-mail: ssvkan@yandex.ru).

1. Shih, J.C.H. From Biogas Energy, Biotechnology to New Agriculture / J.C.H. Shih // World’s Poultry Science Journal. – 2012. – No. 68 (3). – P. 409–416. 
2. Biotransformation of Food Waste to Bio-Products: Biogas and Biofertilizer / Hadidi, Meryem, Bouchaib Bahlaouan, Said El Antri, Mohammed Benali, Nadia Boutaleb // International Journal of Environmental Studies 2022. – 
No. 80 (3). – P. 672–686.
3. Microbiological Study of Effects of Solid Organic Waste (Chicken Droppings and Sheep Manure) Decomposed in the Soil Used for Pisum Sativum Cultivation / El Barnossi, Azeddin, Hamza Saghrouchni, Fatimazahrae Moussaid, Naima Chahmi, Abdelilah Iraqi Housseini // International Journal of Environmental Studies. –2019. – No. 77 (5). – P. 830–842.
4. Rasool, N.M. Techno-economic analysis to adopt a biogas plant for processing agricultural waste: a case study / N.M. Rasool, S. Abbasoğlu, M. Rad¬mehr // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. – 2024. – No. 46(1). – P. 6922–6939. 
5. Effects of Different Forms of Vegetable Waste on Biogas and Methane Production Performances in a Batch Anaerobic Digestion Reactor / Tang Binbin, Mimi He, Yaojun Dong, Jianfeng Liu, Xingling Zhao, Changmei Wang, Kai Wu, Fang Yin, Wudi Zhang // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. – 2020. – No. 46 (1). – P. 16545–16555.
6. Бондаренко, А.М. Современные технологии переработки навоза животноводческих предприятий в высококачественные органические удобрения / А.М. Бондаренко, Л.С. Качанова // Техника и технологии в животноводстве. – 2015. – № 4. – С. 135–141.
7. Рахманов, Н.И. Обзор основных особенностей переработки агропромышленных отходов / Н.И. Рахманов // Молодой ученый. – 2023. – 
№ 52 (499). – С. 62–65. 
8. Расчет массы ежегодно образующихся сельхозотходов [Электронный ресурс] / Федеральная служба государственной статистики. – URL: https://rosstat.gov.ru/ (дата обращения: 20.01.2025).
9. Химический состав куриного помета [Электронный ресурс]. – URL: https://www.botanichka.ru/ (дата обращения: 05.06.2025).
10. Роль свеклосахарного производства в развитии отраслей АПК / М.И. Егорова, Л.Н. Пузанова, А.А. Колотовченко, Е.А. Бессонова, А.И. Стифеев // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. – 2010. – № 6. – С. 48–51.
11. Свекловичная меласса в кормопроизводстве и способы ее сушки / Л.А. Текутьева, О.М. Сон, А.Б. Подволоцкая, А.С. Ященко // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2015. – № 5. – С. 23–27.
12. Шердани, А.Д. Инновационная пищевая свекловичная меласса. новый горизонт рентабельности и экологичности сахарного производства / А.Д. Шердани // Сахар. – 2021. – № 2. – С. 20–23.
13. Свекловичная меласса [Электронный ресурс]. – URL: https://sugar.ru/node/14635 (дата обращения: 05.04.2025).
14. Чаптарова, Е.А. Получение биогаза из отходов переработки кукурузы / Е.А. Чаптарова, Н.В. Резапова, С.В. Степанова // Современные технологии в области защиты окружающей среды и техносферной безопасности: материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием. – Казань, 2024. – С. 537–539.
15. Сайфутдинова, Р.Д. Перспективы использования отходов сахарной промышленности в качестве сырья для получения биогаза / Р.Д. Сайфутдинова // Жить в XXI веке – 2025. Конкурсные работы на лучшую научно-исследова¬тельскую работу студентов и аспирантов КНИТУ. – Казань, 2025. – С. 402–406.
16. Гурин, А.Г. Отходы сахарного производства как нетрадиционный вид органического удобрения и их влияние на основные показатели плодородия почвы в динамике / А.Г. Гурин, Ю.В. Басов, В.В. Гнеушева // Агротехника и энергообеспечение. – 2015. – № 5 (9). – С. 33–40.
17. Гурин, А.Г. Использование отходов сахарного производства как нетрадиционный вид органического удобрения / А.Г. Гурин, Ю.В. Басов, В.В. Гнеушева // Russian agricultural science review. – Т. 5, № 5-1. – 2015. – С. 260–263.
18. Получение органических удобрений из отходов городских зеленых насаждений / Р.Н. Алиев, З.К. Маймеков, К.Т. Баканов, С.Т. Чериков // Новости науки Казахстана. – № 3 (145). – 2020. – С. 222–230.
19. Сычев, В.Г. Перспективы использования инновационных форм удобрений, средств защиты и регуляторов роста растений в агротехнологиях сельскохозяйственных культур / В.Г. Сычев // Анапа–2018: материалы докл. участников 10-й науч.-практ. конф. / под ред. В.Г. Сычева. – М.: Плодородие, 2018. – С. 3–7.
20. Котляров, Д.В. Физиологически активные вещества в агротехнологиях / Д.В. Котляров, В.В. Котляров, Ю.П. Федулов; КубГАУ. – Краснодар, 2016. – 224 с.
21. Регуляторы роста растений в агротехнологиях основных сельскохозяйственных культур / О.А. Шаповал, И.П. Можарова, Т.Ю. Грабовская, А.А. Коршунов, А.С. Лазарева, М.Т. Мухина; ВНИИА. – М., 2015. – 348 с.