nznistuНауки о Земле и недропользованиеEarth sciences and subsoil use2686-99932686-7931Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"10.21285/2686-9993-2022-45-3-275-284nznistu-237Research ArticleГеоэкологияGeoecologyГеоэкологические условия Хабаровской агломерации для размещения строительных отходовGeoecological conditions of the Khabarovsk agglomeration for construction waste disposalhttps://orcid.org/0000-0003-1313-1598КулаковВ. В.KulakovV. V.

Кулаков Валерий Викторович - доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник Лаборатории гидрологии и гидрогеологии.

Хабаровск

Valeriy V. Kulakov - Dr. Sci. (Geol. & Mineral.), Chief Researcher of the Laboratory of Hydrology and Hydrogeology.

Khabarovsk

vvkulakov@mail.ruПасичниковВ. Э.PasichnikovV. E.

Пасичников Вадим Эдуардович - младший научный сотрудник Лаборатории гидрологии и гидрогеологии.

Хабаровск

Vadim E. Pasichnikov - Junior Researcher of the Laboratory of Hydrology and Hydrogeology, Institute of Water and Environmental Problems.

Khabarovsk

pasichnikovvdm@gmail.comИнститут водных и экологических проблем ДВО РАНРоссияInstitute of Water and Environmental Problems, Far Eastern Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202209102022453275284Copyright © Кулаков В.В., Пасичников В.Э., 20222022Кулаков В.В., Пасичников В.Э.Kulakov V.V., Pasichnikov V.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nznj.ru/jour/article/view/237

Целью представленного исследования являлась геоэкологическая оценка территории Хабаровской агломерации относительно возможности размещения на рассматриваемой территории отходов строительства и сноса или повторного их использования, а также влияния этих отходов на окружающую среду. Ежегодный объем образования строительных отходов в г. Хабаровске составляет 407,5 тыс. т (326,9 тыс. м3). Все отходы строительного сектора Хабаровской агломерации отправляются на захоронение. В исследуемой области выделяются два района: район поймы и надпойменных террас Амура в западной части, затапливаемый в периоды высоких и катастрофических наводнений и характеризующийся неблагоприятными геоэкологическими условиями, а также район правобережья Амура в восточной части площади, где располагается городская застройка и залегание уровней подземных вод превышает 2 м. В ходе исследования авторами выявлены места потенциального расположения комплекса по переработке строительных отходов с возможностью обустройства площадки для временного хранения сырья, представлено обоснование данного выбора. Описаны методы, применимые в сфере оборота отходов при формировании отрасли переработки отходов строительства и сноса. Дана оценка потенциальной возможности использования отходов как материальных ресурсов и экологических аспектов их вторичного использования в виде строительных материалов. Отмечено, что к 2030 году в результате размещения отходов на полигонах твердых коммунальных отходов углеродный след составит 116,8 тыс. т углекислого газа. Для сокращения углеродного следа (выбросов углекислого газа) при строительных работах с использованием бетона и асфальтобетона обосновано применение переработанных заполнителей на основе вторичного щебня. Участки, благоприятные для размещения предприятий по переработке строительных отходов, выявлены при обследовании территории города. Они расположены за пределами существующей и перспективной городской и промышленной застройки, а также вне зон особо охраняемых природных территорий.

This research is aimed at the geoecological assessment of the territory of the Khabarovsk agglomeration in terms of location possibility of construction and demolition waste or recycling of the latter, as well as the environmental impact of the waste. The annual volume of construction waste generation in Khabarovsk is 407.5 thousand tons (326.9 thousand m3). All waste from the construction sector of the Khabarovsk agglomeration is sent to landfills. The study territory distinguishes two areas: the one of the flood plain and above-floodplain terraces of the Amur river in the western part, which is flooded in the periods of high and catastrophic floods and features unfavorable geoecological conditions, and the area on the right bank of the Amur river in the eastern part of the territory with urban development where the groundwater levels exceed 2 m. In the course of the study, the authors identified the potential locations of the construction waste recycling complex and considered the possibility of arranging a site for temporary storage of raw materials having given the rationale for this choice. The methods applicable in the field of waste recycling under the formation of the construction and demolition waste processing industry are described. The potential of using waste as material resources as well as the environmental aspects of waste recycling in the form of building materials are evaluated. It is noted that by 2030, the carbon footprint will be 116.8 thousand tons of carbon dioxide as a result of waste disposal at municipal solid waste landfills. To reduce the carbon footprint (carbon dioxide emissions) during the construction works involving concrete and bituminous concrete it is justified the use of processed aggregates based on recycled crushed stone. The sites favorable for the placement of construction waste recycling enterprises have been identified during the survey of the city. They are located outside the existing and prospective urban and industrial development, as well as outside the zones of specially protected natural areas.

геоэкологические условияподземные водыстроительные отходыХабаровскgeoecological conditionsgroundwaterconstruction wasteKhabarovskИсследования выполнены в рамках государственного задания Института водных и экологических проблем ДВО РАН и гранта Правительства Хабаровского края в области охраны окружающей среды от 25 декабря 2020 г.The research was carried out within the framework of the state assignment of the Institute of Water and Environmental Problems of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences and the grant of the Khabarovsk Territory Government in the field of the environmental protection of December 25, 2020ReferencesPasichnikov V. E. Environmental aspects of the implementation of the national project “Housing and urban environment” (chapter 4) // Heritage of European science: medicine, chemistry, biology, ecology, agriculture. Monographic series “European Science”. Book 2. Part 4. Karlsruhe: Scientific World – NetAkhatAV, 2020. P. 94–105.Pasichnikov V. E. Environmental aspects of the implementation of the national project “Housing and urban environment” (chapter 4). In: Heritage of European science: medicine, chemistry, biology, ecology, agriculture. Monographic series “European Science”. Book 2. Part 4. Karlsruhe: Scientific World – NetAkhatAV; 2020, p. 94–105.Варнавский В. Г., Даммер А. Э., Тюрин И. М., Поздняков И. И., Подгорная Т. И., Степанов Н. М. Геологическое строение и инженерно-геологические условия Хабаровска и его окрестностей. Хабаровск: Изд-во ИТиГ ДВО АН СССР, 1991. 113 с.Varnavskii V. G., Dammer A. E., Tyurin I. M., Pozdnyakov I. I., Podgornaya T. I., Stepanov N. M. Geological structure and engineering-geological conditions of Khabarovsk and its environs. Khabarovsk: Institute of Tectonics and Geophysics of the Far Eastern Branch of the USSR Academy of Sciences; 1991. 113 p. (In Russ.).Махинов А. Н., Караванов К. П., Болдовский Н. В., Воронов Б. А., Мирзеханова З. Г., Мордовин А. М. [и др.]. Водно-экологические проблемы бассейна реки Амур. Владивосток: Изд-во ИВЭП ДВО РАН, 2003. 187 с.Makhinov A. N., Karavanov K. P., Boldovskii N. V., Voronov B. A., Mirzekhanova Z. G., Mordovin A. M., et al. Water and environmental problems of the Amur river basin. Vladivostok: Institute of Water and Environmental Problems, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences; 2003. 187 p. (In Russ.).Ким В. И., Махинов А. Н. Гидрологический режим р. Амур в пределах Хабаровского водного узла // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов: материалы науч. конф. (г. Иркутск, 20–24 сентября 2005 г.). Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2005. P. 92–94.Kim V. I., Makhinov A. N. Hydrological regime of the river Amur within the Khabarovsk water hub. In: Fundamental'nye problemy izucheniya i ispol'zovaniya vody i vodnykh resursov: materialy nauch. konf. = Fundamental problems of studying and using water and water resources: proceedings of the scientific conference. 20–24 September 2005, Irkutsk. Irkutsk: V. B. Sochava Institute of Geography, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; 2005, p. 92–94. (In Russ.).Махинов А. Н., Ким В. И., Воронов Б. А. Наводнение в бассейне Амура 2013 года: причины и последствия // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2014. № 2. С. 5–14.Makhinov A. N., Kim V. I., Voronov B. A. Floods in the Amur basin in 2013: causes and consequences. Vestnik Dal'nevostochnogo otdeleniya Rossiiskoi akademii nauk = Vestnik of Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences. 2014;2:5-14. (In Russ.).Аверьянова Л. П., Горейко Д. Л., Кулаков В. В. Подземные воды района Хабаровска и их загрязнение // Вопросы географии Дальнего Востока. Вып. 21. Хабаровск: как он есть сегодня (экологическое состояние): сб. статей. Хабаровск: Изд-во ИВЭП ДВО РАН, 1998. С. 115–118.Aver'yanova L. P., Goreiko D. L., Kulakov V. V. Underground waters of the Khabarovsk region and their pollution. In: Voprosy geografii Dal'nego Vostoka. Vyp. 21. Khabarovsk: kak on est' segodnya (ekologicheskoe sostoyanie) = Problems of Far East Geography. Issue. 21. Today’s Khabarovsk: environmental state. Khabarovsk: Institute of Water and Environmental Problems, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences; 1998, p. 115–118. (In Russ.).Кулаков В. В., Штенгелов Р. С., Матвеенко Д. В. Взаимодействие подземных и поверхностных вод в зоне Хабаровского водного узла // Науки о земле и недропользование. 2021. Т. 44. № 2. С. 151–158. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-2-151-158.Kulakov V. V., Shtengelov R. S., Matveenko D.V. Interaction of ground and surface water in Khabarovsk water node area. Nauki o Zemle i nedropol'zovanie = Earth sciences and subsoil use. 2021;44(2):151-158. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-2151-158.Цховребов Э. С. Моделирование экологического баланса объекта строительства и сноса зданий // Строительство: наука и образование. 2017. Т. 7. № 3. С. 69–78. [Электронный ресурс]. URL: http://www.nsojournal.ru/public/journals/1/issues/2017/03/06_03_2017.pdf (15.06.2022).Tskhovrebov E. S. Modeling of the ecological balance of construction and demolition facilities. Stroitel’stvo: nauka i obrazovanie = Construction: Science and Education. 2017;79(3):69-78. Available from: http://www.nsojournal.ru/public/journals/1/issues/2017/03/06_03_2017.pdf [Accessed 15th June 2022]. (In Russ.).Алехин Ю. А., Люсов А. Н. Экономическая эффективность использования вторичных ресурсов в производстве строительных материалов. М.: Стройиздат, 1988. 344 с.Alekhin Yu. A., Lyusov A. N. Economic efficiency of using secondary resources in building material production. Moscow: Stroiizdat; 1988. 344 p. (In Russ.).Соломин И. А. Снижение техногенной нагрузки на компоненты природной среды в строительной отрасли // Природообустройство. 2018. № 4. С. 53–59. https://doi.org/10.26897/1997-6011/2018-4-53-59.Solomin I. A. Reducing technogenic load on natural environment components in construction industry. Prirodoobustroistvo. 2018;4:53-59. (In Russ.). https://doi.org/10.26897/1997-6011/2018-4-53-59.Solís-Guzmán J., Marrero M., Montes-Delgado M. V., Ramírez-de-Arellano A. A Spanish model for quantification and management of construction waste // Waste Management. 2009. Vol. 29. Iss. 9. P. 2542–2548. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2009.05.009.Solís-Guzmán J., Marrero M., Montes-Delgado M. V., Ramírez-de-Arellano A. A Spanish model for quantification and management of construction waste. Waste Management. 2009;29(9):2542-2548. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2009.05.009.Chen J., Su Y., Si H., Chen J. Managerial areas of construction and demolition waste: a scientometric review // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2018. Vol. 15. Iss. 11. P. 2350. https://doi.org/10.3390/ijerph15112350.Chen J., Su Y., Si H., Chen J. Managerial areas of construction and demolition waste: a scientometric review. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2018;15(11):2350. https://doi.org/10.3390/ijerph15112350.Hoang N. H., Ishigaki T., Kubota R., Tong T. K., Nguyen T. T., Nguyen H. G., et al. Waste generation, composition, and handling in building-related construction and demolition in Hanoi, Vietnam // Waste Management. 2020. Vol. 117. P. 32–41. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.08.006.Hoang N. H., Ishigaki T., Kubota R., Tong T. K., Nguyen T. T., Nguyen H. G., et al. Waste generation, composition, and handling in building-related construction and demolition in Hanoi, Vietnam. Waste Management. 2020;117:32-41. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.08.006.Ratnasabapathy S., Alashwal A., Perera S. Investigation of waste diversion rates in the construction and demolition sector in Australia // Built Environment Project and Asset Management. 2021. Vol. 11. Iss. 3. P. 427– 439. https://doi.org/10.1108/BEPAM-01-2020-0012.Ratnasabapathy S., Alashwal A., Perera S. Investigation of waste diversion rates in the construction and demolition sector in Australia. Built Environment Project and Asset Management. 2021;11(3):427-439. https://doi.org/10.1108/BEPAM-01-2020-0012.Yeheyis M., Hewage K., Alam M. S., Eskicioglu C., Sadiq R. An overview of construction and demolition waste management in Canada: a lifecycle analysis approach to sustainability // Clean Technologies and Environmental Policy. 2013. Vol. 15. P. 81–91. https://doi.org/10.1007/s10098-012-0481-6.Yeheyis M., Hewage K., Alam M. S., Eskicioglu C., Sadiq R. An overview of construction and demolition waste management in Canada: a lifecycle analysis approach to sustainability // Clean Technologies and Environmental Policy. 2013. Vol. 15. P. 81–91. https://doi.org/10.1007/s10098-012-0481-6.Пасичников В. Э., Каплунова Н. А. Исследование морфологического состава отходов текущего ремонта квартир (на примере замены заполнений оконных проемов) // Дальневосточная весна – 2021: материалы XIX Междунар. науч.-практ. конф. по проблемам экологии и безопасности (г. Комсомольск-наАмуре, 30–31 марта 2021 г.). Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГУ, 2021. С. 131–134.Pasichnikov V. E., Kaplunova N. A. Morphological composition analysis of apartment renovation waste (by the example of timber window structure replacing). In: Dal'nevostochnaya vesna – 2021: materialy XIX Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. po problemam ekologii i bezopasnosti = Far East Spring – 2021: materials of the 19th International scientific and practical conference on environmental and safety issues. 30–31 March 2021, Komsomolsk-on-Amur. Komsomolsk-on-Amur: Komsomolsk-naAmure State University; 2021, p. 131–134. (In Russ.).Pasichnikov V. E., Mayorova L. P. Environmental aspects of the use of construction materials from thinsheet galvanized steel in the Far Eastern Federal District // IOP Conference. Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 720. P. 012015. https://doi.org/10.1088/1755-1315/720/1/012015.Pasichnikov V. E., Mayorova L. P. Environmental aspects of the use of construction materials from thinsheet galvanized steel in the Far Eastern Federal District. IOP Conference. Series: Earth and Environmental Science. 2021;720:012015. https://doi.org/10.1088/1755-1315/720/1/012015.Олейник С. П. Объемы и источники образования отходов строительства и сноса // Отходы и ресурсы. 2016. Т. 3. № 1. С. 02RRO116. https://doi.org/10.15862/02RRO116.Oleynik S. P. Amounts and sources of construction and demolition waste. Otkhody i resursy = Russian journal of resources, conservation and recycling. 2016;3(1):02RRO116. (In Russ.). https://doi.org/10.15862/02RRO116.Tam V. W. Y., Soomro M., Evangelista A. C. J. A review of recycled aggregate in concrete applications (2000–2017) // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 172. P. 272–292. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.240.Tam V. W. Y., Soomro M., Evangelista A. C. J. A review of recycled aggregate in concrete applications (2000–2017). Construction and Building Materials. 2018;172:272-292. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.240.Кулаков В. В., Андреева Д. В., Матвеенко Д. В. Мониторинг подземных вод района города Хабаровска // Экология и безопасность жизнедеятельности городов: проблемы и решения: материалы XIX Междунар. конф. городов-побратимов «Формирование и управление экологической политикой городов» и VI Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (г. Хабаровск, 8–9 октября 2019 г.). Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2019. С. 120–122.Kulakov V. V., Andreeva D. V., Matveenko D. V. Groundwater monitoring of the area of the city of Khabarovsk. In: Ekologiya i bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti gorodov: problemy i resheniya: materialy XIX Mezhdunar. konf. gorodov-pobratimov “Formirovanie i upravlenie ekologicheskoi politikoi gorodov” i VI Vseros. nauch.prakt. konf. s mezhdunar. uchastiem = Environmental and life safety of cities: problems and solutions: proceedings of the 19th International conference of the twin cities "Formation and management of the urban environmental policy" and the 6th All-Russian scientific and practical conference with international participation. 8–9 October 2019, Khabarovsk. Khabarovsk: Far Eastern State Transport University; 2019, p. 120–122. (In Russ.).Кулаков В. В., Штенгелов Р. С. Мониторинг уровней подземных вод междуречья Амура и Тунгуски // Вестник Северо-Восточного научного центра Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2019. № 3. С. 63–70. https://doi.org/10.34078/1814-09982019-3-63-70.Kulakov V. V., Shtengelov R. S. Monitoring of groundwater levels in the Amur-Tunguska interfluve. Vestnik Severo-Vostochnogo nauchnogo tsentra Dal'nevostochnogo otdeleniya Rossiiskoi akademii nauk = Bulletin of the North-East Scientific Center, Russia Academy of Sciences Far East Branch. 2019;3:63-70. (In Russ.). https://doi.org/10.34078/1814-0998-2019-3-63-70.Морозова Г. Ю., Дебелая И. Д., Дубянская И. Г. Особо охраняемые природные территории города Хабаровска. Хабаровск: Хабаровские вести, 2021. 165 с.Morozova G. Yu., Debelaya I. D., Dubyanskaya I. G. Protected areas of Khabarovsk city. Khabarovsk: Khabarovskie vesti; 2021. 165 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.