Научно-исследовательская лаборатория биогеохимии техногенных ландшафтов

Заведующая лабораторией,
магистр географии,
кандидат географических наук,
доктор географических наук,
доцент по специальности 25.00.23
Елена Александровна Хайрулина
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.



Сотрудники лаборатории
- Павел Андреевич Белкин;
- Алексей Владимирович Денисов;
- Никита Алексеевич Кобелев;
- Ольга Станиславовна Кудряшова;
- Лилия Мидыхатовна Лукманова;
- Эдуард Егорович Малеев;
- Елизавета Евгеньевна Малышкина;
- Наталья Васильевна Митракова;
- Анна Александровна Перевощикова;
- Наталья Витальевна Порошина;
- Полина Шамилевна Сайранова;
- Евгения Сергеевна Ушакова;
- Евгения Симоновна Яковлева.

История
Лаборатория была организована в 2020 году в рамках проекта № 0750-2020-0021 «Биогеохимические и геохимические исследования ландшафтов в условиях интенсивного техногенного воздействия, поиск новых методов мониторинга и прогноза состояния окружающей среды», поддержанного Минобрнауки РФ, под руководством к.г.н., доцента Елены Александровны Хайрулиной. Деятельность лаборатории направлена на осуществление фундаментальных исследований с целью выявления механизмов трансформации ландшафтов при разработке полезных ископаемых с использованием геохимических, минералогических и биогеохимических методов.Проводимые коллективом в течение многих лет комплексные теоретические и прикладные эколого-геохимические исследования на территории крупнейших месторождений Пермского края (Кизеловского угольного бассейна и Верхнекамского калийно-магниевого месторождения) позволили выявить особенности формирования техногенных ландшафтов при горнодобывающей деятельности. Продолжаются работы по выявлению факторов формирования химического состава поверхностных и подземных вод, техногенной трансформации ландшафтов.

Основные цели лаборатории: выполнение фундаментальных, прикладных исследований, разработок, научно- технических услуг в области биогеохимических и эколого-геохимических исследований ландшафтов; развитие методологической базы и разработка новых методов комплексного (интегрального) мониторинга и прогноза состояния окружающей среды; разработка природоохранных и рекультивационных мероприятий на объектах в районах интенсивного техногенного воздействия; развитие сотрудничества с другими научными, производственными и образовательными учреждениями; создание основы, инфраструктурной базы и системы обучения для подготовки кадров высшей квалификации для целевых предприятий, сотрудничающих с лабораторией при решении научных и производственных задач; общее повышение публицистической активности, проведение новых исследований и внедрение новых разработок в научно-производственный процесс; проведение тематических конференций, семинаров и круглых столов с заинтересованными участниками по приоритетным научно-техническим направления;развитие и расширение международного научно-технического сотрудничества с учебными заведениями и фирмами зарубежных стран с целью расширения участия в мировой системе науки и образования; развитие финансовой основы исследований и разработок за счет использования внебюджетных средств и инновационной деятельности.

Направления научных исследований: эколого-геохимические исследования; почвенно-экологические исследования; биогеохимические исследования; агрохимические исследования; экология растительных сообществ в природных и антропогенных условиях; разработка природоохранных мероприятий, в том числе рекультивация; экологическое сопровождение проектной деятельности, в том числе проведение инженерно-экологических изысканий; почвенно-геохимические исследования; разработка рекультивационных мероприятий; мониторинг состояния окружающей среды, в том числе биоразнообразия; инженерные изыскания для строительства; экологическая оценка состояния земель; изучение вещественного состава отходов; расчет размера вреда, причинённого почвам.

Фундаментальные работы: изучение геохимических и биохимических процессов природных и техногенных ландшафтов, выявление закономерностей динамики процессов, протекающих в техногенных геосистемах, их моделирование.

Прикладные работы
Патенты сотрудников лаборатории:
1. Способ рекультивации глинистых и суглинистых земель в таежной зоне, загрязненных высокоминерализованными водами. Патент RU 2805255 от 13.10.2023. Хайрулина Е. А., Митракова Н. В., Меньшикова Е. А.
2. Способ получения теплоаккумулирующего материала на основе тригидрата двойной соли нитратов кальция-калия. Патент RU2790484 от 21.02.2023. Кистанова Н. С., Кокорина Е. И., Кудряшова О. С., Мокрушин И. Г.
3. Способ получения формиата калия. Патент RU 2784744 от 29.11.2022. Елохов А. М., Кудряшова О. С.
4. Разработка способа создания геохимических барьeров для предотвращения рассолопроницаемости. Патент от 10.02.2020 «Состав для снижения водопроницаемости горных пород (варианты) и способ тампонирования водопроницаемости участков горных пород», Кудряшова О. С., Хайрулина Е. А.
5. Биомониторинг состояния почв в естественных и экологически неблагоприятных экосистемах, вызванных разнообразными загрязнениями. Патент RU 2620555 «Способ оценки биологической активности и токсичности почв и техногенных почвогрунтов», Митракова Н. В., Еремченко О. З.

Участие сотрудников лаборатории в конференциях
• 3rd Mediterranean Geosciences Union. Annual Meeting (Istanbul, Türkiye, 2023);
• Почвы и окружающая среда: Всероссийская научная конференция с международным участием, посвященная 55-летию Института почвоведения и агрохимии СО РАН, (Новосибирск, Россия, 2023);
• Международная научная конференция XXVI Докучаевские молодежные чтения: «Матрица почвоведения» (Санкт-Петербург, Россия, 2023);
• Теоретические и прикладные проблемы ландшафтной географии. VII Мильковские чтения : XIV Международная ландшафтная конференция (Воронеж, Россия, 2023);
• Всероссийской конференции с международным участием «Геохимия окружающей среды» – ГеОС-2022 (Москва, Россия, 2022);
• Трансграничное сотрудничество в области экологической безопасности и охраны окружающей среды: VI Международная научно-практическая конференция (Гомель, Беларусь, 2022);
• XII Международное Курнаковское совещание по физико-химическому анализу (Санкт-Петербург, Россия, 2022);
• IMWA2019 (Пермь, Россия, 2019);
• IV Международная научная конференция «От обращения с отходами к управлению ресурсами» (Пермь, Россия, 2019);
• IMWA2018 (Претория, ЮАР, 2018);
• Society Goldschmidt2017 (Париж, Франция, 2017);
• International conference of the European Association of Geochemistry and the Geochemical Society Goldschmidt2017 (Париж, Франция, 2017);
• Международная научная конференция, посвященная 110-летию со дня рождения акад. Константина Игнатьевича Лукашева (1907–1987) «Современные проблемы геохимии, геологии и поисков месторождений полезных ископаемых» (Минск, Беларусь, 2017);
• Годичная сессия Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. «Сергеевские чтения. Геоэкологическая безопасность разработки месторождений полезных ископаемых» (Москва, 2017);
• VI Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов» (Пермь, Россия, 2017);
• International conference IMWA2016 (Лейпциг, Германия, 2016);
• Всероссийская научная конференция «Геохимия ландшафтов (к 100-летию А.И. Перельмана)» (Москва, 2016);
• International Geographical Union Regional Conference: Geography, Culture and Society for our future Earth (Москва, Россия, 2015);
• V Всероссийский симпозиум и XII Всероссийские чтения памяти акад. А.Е. Ферсмана. (Чита, 2014);
• 9th International Symposium on Environmental geochemistry (Авейру, Португалия, 2012);
• Всероссийская научная конференция «Геохимия ландшафтов и география почв» (Москва, 2012).

Сотрудничество
- ПФИЦ УрО РАН;
- ПАО «Уралкалий»;
- ООО «ЕвроХим-проект»;
- АО «Березниковский содовый завод»;
- АО «ВНИИ Галургия»;
- Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова;
- Centre of Agroecology,Water and Resilience, Coventry University (Великобритания);
- International Mine Water Association (Германия);
- АО Сибур Химпром;
- ООО «Еврохим-УКК»;
- ООО «Спектрум-Холдинг»;
- ООО СЗИП;
- ООО «НОВОМОРНИИПРОЕКТ»;
- МКУ Управление благоустройства Пермского муниципального округа.

Основные публикации
1. Xie X., Zhang T., Wang C., Yang Y., Bogush A., Khayrulina E., Huang Z., Wei J., Yu Q. Mixture proportion design of pervious concrete based on the relationships between fundamental properties and skeleton structures // Cement and Concrete Composites Volume 113, October 2020, 103693 https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2020.103693 (Scopus).
2. T. Zhang, W. Tian, Y. Guo, A. Bogush, E. Khayrulina, J. Wei, Q. Yu. On the volumetric stability, chloride binding capacity and stability of Portland cement-GBFS pastes: An approach from the viewpoint of hydration products // Construction & Building Materials. Volume 205, 30 April 2019, Pages 357-367. (1Q WoS)
3. Khairulina, E.A., Kudryashova, O.S., Novoselova, L.V. (2019) Problems of potash tailings pile remediation. GornyiZhurnal. Issue 5, 2019, Pages 90-95. DOI 10.17580/gzh.2019.05.18.
4. Mine Water: Technological and Environmental Challenges. Proceedings of International Mine Water Association Conference 2019, (15-19 July 2019, Perm, Russia) / Editors Elena Khayrulina, Christian Wolkersdorfer, Svetlana Polyakova, Anna Bogus; Perm State University, Perm Federal Research Center of the Ural Branch of RAS – Perm, 2019 – 806 pp.
5. Mitrakova N., Khayrulina E. Soil monitoring as an indicator of complex salinization under potash mining // International Mine Water Association Conference. Mine water: Technological and Ecological Challenges / Editors Elena Khayrulina, Christian Wolkersdorfer, Svetlana Polyakova, Anna Bogus; Perm State University, Perm Federal Research Center of the Ural Branch of RAS – Perm, 2019 – 696 – 700 pp.
6. Yakovleva, Elena Vladimirovna; Polyakova, Svetlana; Mishlanova, Svetlana; Alekseeva, Larissa; Gritsenko, Elena; Khayrulina, Elena; Lane, Joseph; Erzikova, Elina. International Teleconference Project «Environmental Issues of the World» in Teaching English to Geoscience Students // International Mine Water Association Conference. Mine water: Technological and Ecological Challenges / Editors Elena Khayrulina, Christian Wolkersdorfer, Svetlana Polyakova, Anna Bogus; Perm State University, Perm Federal Research Center of the Ural Branch of RAS – Perm, 2019 – 765 – 769 pp.
7. Митракова Н.В., Хайрулина Е. Формирование засоленных техногенных почв в зоне влияния калийных предприятий // Отражение био-, гео-, антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове. Сборник материалов VIIМеждународной научной конференции, посвященной 90-летию кафедры почвоведения и экологии почв ТГУ. Томск, 2020. – р. 142-145.
8. Хайрулина Е.А., Кудряшова О.С., Новоселова Л.В. Проблемы рекультивации солеотвалов калийных предприятий // Горный журнал №5, 2019, 90-95 DOI 10.17580/gzh.2019.05.18.
9. Хайрулина Е.А., Тимофеев И.В., Кошелева Н.Е. Потенциально токсичные элементы в почвах Индустриального района г. Перми // Географический вестник = Geographicalbulletin. 2019. №2(49). С. 80-100. doi 10.17072/2079-7877-2019-2-80-100.
10. 10. Монография Экологическая безопасность освоения месторождений полезных ископаемых: Монография / Е. А. Хайрулина, Е. А. Меньшикова, П. А. Белкин [и др.]; Под общей редакцией Е.А. Хайрулиной . – Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2022. – 175 с. – ISBN 978-5-7944-3929-8.
11. Эффективность рекультивации кислых сульфатных почв в районах угледобычи / Н. В. Митракова, Е. А. Хайрулина, С. М. Блинов, А. А. Перевощикова // Записки Горного института. – 2023. – Т. 260. – С. 266-278. – DOI 10.31897/PMI.2023.31. Scopus Q1.
12. Glushankova, I., Rudakova, L., Khayrulina, E. et al. Purification of wastewater generated during the enrichment of potash ores. Environ Earth Sci 82, 608 (2023). https://doi.org/10.1007/s12665-023-11276-5 Scopus Q1.
13. Mitrakova, N.V., Khayrulina, E.A., Poroshina, N.V. et al. Formation of Acid Sulfate Soils under the Influence of Acid Mine Waste in the Taiga Zone. Eurasian Soil Sc. 56 (Suppl 2), S183–S193 (2023). https://doi.org/10.1134/S106422932360152X Scopus Q2.
14. Перевощикова, А. А. Анализ микроэлементного состава почв рекультивированных отвалов Кизеловского угольного бассейна / А. А. Перевощикова, Е. Е. Малышкина, Н. В. Митракова // Уголь. – 2023. – № 12(1174). – С. 85-91. – DOI 10.18796/0041-5790-2023-12-85-91. Scopus Q3.
15. Environmental Aspects of Potash Mining: A Case Study of the Verkhnekamskoe Potash Deposit / E. Ushakova, A. Perevoshchikova, E. Menshikova [et al.] // Mining. – 2023. – Vol. 3, No. 2. – P. 176-204. – DOI 10.3390/mining3020011. Scopus.
16. Kistanova, N.S., Chashchukhina, A.D., Kudryashova, O.S. et al. Influence of polyacrylamide on the precipitation of gypsum in sodium chloride solutions. Environ Earth Sci 82, 565 (2023). https://doi.org/10.1007/s12665-023-11260-z WoS- Q3.
17. O.S. Kudryashova, N.S. Kistanova, A.M. Elokhov Optimisation of liquid complex fertilizers using phase diagrams of polycomponent systems.    Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2023, Vol. 68, No. 8, pp. 1038–1044. DOI: 10.1134/S0036023623601241. WoS- Q2.
18. Анализ микроэлементного состава почв рекультивированных отвалов Кизеловского угольного бассейна / А. А. Перевощикова, Е. Е. Малышкина, Н. В. Митракова // Уголь. – 2023. – № 12(1174). – С. 85-91. – DOI 10.18796/0041-5790-2023-12-85-91. Scopus Q3.
19. Моделирование как прогноз трансформации почв при техногенном засолении / П. Ш. Сайранова, Е. А. Хайрулина, Н. В. Митракова, Н. В. Порошина // Теоретическая и прикладная экология. – 2023. – № 4. – С. 52-60. – DOI 10.25750/1995-4301-2023-4-052-060. Scopus Q2.
20. Elokhov, A.M., Kudryashova, O.S., Lukmanova, L.M. et al. Phase Equilibria in Alkaline-Earth Metal Nitrate or Chloride–Sodium Formate–Water Systems. Russ. J. Inorg. Chem. 67, 2023–2029 (2022). https://doi.org/10.1134/S003602362260099X WoS- Q2.
21. Классификация и свойства почв, образовавшихся на рекультивированных угольных отвалах Кизеловского угольного бассейна / Н. В. Митракова, Е. А. Хайрулина, Н. В. Порошина [и др.] // Теоретическая и прикладная экология. – 2022. – № 4. – С. 180-187. – DOI 10.25750/1995-4301-2022-4-180-187 Scopus Q2.
22. Khayrulina E, Mitrakova N, Poroshina N, Menshikova E and Perminova A (2022) Formation of Solonchak in the Area of the Discharged Ancient Brine Wells (Perm Krai, Russia). Front. Environ. Sci. 10:858742. doi: 10.3389/fenvs.2022.858742 WoS, Scopus Q2.
23. Composition for rock grouting based on insoluble calcium salts for groundwater protection / O. S. Kudryashova, A. M. Elokhov, E. A. Khayrulina, A. A. Bogush // Environmental Earth Sciences. – 2021. – Vol. 80, No. 5. – DOI 10.1007/s12665-021-09502-z Scopus Q2.
24. Monitoring Acid Mine Drainage's Effects on Surface Water in the Kizel Coal Basin with Sentinel-2 Satellite Images / S. V. Pyankov, N. G. Maximovich, E. A. Khayrulina [et al.] // Mine Water and the Environment. – 2021. – Vol. 40, No. 3. – P. 606-621. – DOI 10.1007/s10230-021-00761-7. Scopus Q2.
25. Особенности грунтов и потенциал восстановления природно-технической системы "Хвостохранилище ЕВРАЗ КГОК" / Е. А. Меньшикова, Т. И. Караваева, Е. А. Хайрулина, Н. В. Митракова // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2021. – Т. 332, № 9. – С. 54-66. – DOI 10.18799/24131830/2021/9/3353. Scopus Q3.

Проекты
1. РНФ 24-27-00324 Тенденции почвообразования в горнодобывающих ландшафтах и их влияние на геохимическую характеристику почв (руководитель Н.В. Митракова).
2. Министерство науки и высшего образования РФ проект № 2019-0858 «Биогеохимические и геохимические исследования ландшафтов в условиях разработки месторождений полезных ископаемых, поиск новых методов мониторинга и прогноза состояния окружающей среды» (руководитель Е.А. Хайрулина).
3. Проект «Внедрение технологий снижения негативного воздействия на окружающую природную среду и рекультивации нарушенных земель при разработке месторождений полезных ископаемых» в рамках проекта «Внедрение технологий снижения негативного воздействия на окружающую природную среду и рекультивации нарушенных земель при разработке месторождений полезных ископаемых»  в рамках Программы деятельности научно-образовательного центра мирового уровня «Рациональное недропользование» на 2019-2024 годы при финансовой поддержке Минобрнауки России  (распоряжение Правительства РФ от 30 апреля 2019 г. №537) (2020) (руководитель Е.А. Хайрулина).

Оборудование
- Иономер рХ-150 – определение рН водной и солевой вытяжки, гидролитической кислотности;
- Спектрофотометр Unico-2100 – определение сульфат-ион и фосфор в почвах, пролина, хлорифиллов и пигментов, пероксидазы в растениях;
- Пламенный фотометр ПФА-378 – определение калия и натрия в почвах, натрия в растениях;
- Взбалтыватель В-1М, блок экстрагирования БЭ-5, Блок фильтрования – пробоподготовка почвы в соответствии с требованиями ГОСТ;
- Печь муфельная LF 2/11-G1 - пробоподготовка, определение золы в растениях;
- Кондуктометр МАРК-603/1 - определение удельной электропроводности водной вытяжки почв;
- Шкаф сушильный LOIP LF-60/350-VG1 - определение влажности почв, плотного остатка вытяжки;
- Флюорат-02-5М - определение содержания нефтепродуктов в воде и почве, содержания фенолов в воде;
- Газоанализатор универсальный ГАНК-4 – определение веществ: бензол, этилбензол, сероводород (H2S), азота диоксид (NO2), серы диоксид (SO2), пыль (взвешенные вещества);
- Газовый хроматограф «Хроматэк-Кристалл 500» с пламенно-инизационным детектором – определение содержания нефтепродуктов (н-алканов) в почвах.