Ученые выяснили, при какой концентрации дорожные реагенты вредят экосистемам
Безопасность на зимних дорогах — ключевая задача коммунальных служб. Ежегодно для борьбы со скольжением используются тысячи тонн противогололедных материалов, основу которых составляет хлорид натрия. Однако у этой традиционной смеси есть серьезный недостаток: она теряет эффективность в сильные морозы, характерные для более чем 60% территории России. Именно поэтому в производство постепенно внедряют составы с добавлением хлорида кальция, которые активны даже при -30°C. Но их применение вызывает обоснованные опасения у экологов и агрономов: соли могут накапливаться в придорожных почвах, угнетая растительность и нарушая экологический баланс. Ученые Пермского Политеха провели масштабное двухлетнее исследование и определили порог концентрации таких антигололедных материалов, опасный для природы большей части регионов России.
Статья опубликована в журнале «Химическая технология и биотехнология». По данным «Ренессанс страхование», именно на зимний период приходится свыше 55% всех ДТП за год, что связано с ухудшением дорожных условий. Для обеспечения безопасности в России ежегодно применяются миллионы тонн антигололедных реагентов. Но после выполнения своей задачи химические компоненты этих материалов вместе с талым снегом попадают в придорожные почвы и водоемы. Это запускает процесс засоления, делая землю малопригодной для растений. Проблему усугубляет снегоуборочная техника, которая отбрасывает загрязненный снег на 50 метров от дороги, а ветер и брызги от колес разносят соли еще дальше, подвергая риску прилегающие поля, луга и леса.
Базовым и самым распространенным покрытием в борьбе с гололедом остается техническая соль (хлорид натрия). Ее используют при температурах до -15°C, расходуя в среднем 50-150 г/м². Главная проблема в том, что в сильные морозы смесь перестает работать и вмерзает в дорогу, образуя опасную скользкую корку. В связи с этим многие предприятия начинают добавлять в реагенты хлорид кальция. Благодаря высокой растворимости он эффективно понижает температуру замерзания воды и работает даже при -30°C и ниже, что критически важно для холодных регионов России. Однако, несмотря на очевидные преимущества для дорожной безопасности, экологические последствия таких составов изучены недостаточно и требуют пристального внимания.
Чтобы оценить риски влияния на окружающую среду, ученые Пермского Политеха провели масштабное двухлетнее исследование. На первом этапе они отобрали пробы снега и дерново-подзолистой почвы на разном расстоянии от федеральной трассы (10, 25, 50 и 100 метров). Это позволило понять, каково изначально загрязнение обычной земли у обработанных дорог. Для комплексной оценки воздействия на экосистемы были использованы «биоиндикаторы»: семена редиса, водоросли, дафнии (маленькие рачки) и коллемболы (мелкие членистоногие). Эти организмы дают мгновенную реакцию на загрязнение и помогают комплексно оценить опасность для водной среды и почвенной экосистемы.
— Исследование показало, что талая вода от снега, собранного даже в 10 метрах от трассы, не оказывает острого токсического действия на прорастание семян редиса, развитие дафний и микроводорослей. Это означает, что основной объем реагента не создает в снежном покрове опасных концентраций. Несмотря на эту способность к самоочищению, антигололедные покрытия все же оказывают давление на экосистему. По мере приближения к трассе почва становится более засоленной и щелочной. Разнообразие растений снижается: в 25 метрах от дороги мы насчитали 29 видов, а в 10 метрах — всего 15. Более того, пробы самой почвы, взятые на всех расстояниях вплоть до 100 метров, демонстрировали фитотоксичность — то есть семена редиса в ней прорастали хуже и давали более слабые ростки, чем в чистом грунте, — комментирует Андрей Леснов, профессор кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ, доктор химических наук.
На втором этапе ученые изучали влияние малоизученного реагента на основе хлорида натрия и кальция с процентным соотношением компонентов ~78% и 21%, которое используется на производстве. На изолированных участках в 140 метрах от дороги были внесены разные дозы: 0,70 и 700 г/м². Через месяц пробы этой земли показали экстремальное засоление в месте с максимальной дозой. Однако к следующей весне, после таяния снега, она практически полностью очистилась от загрязнения. То есть, соли хорошо вымываются талыми и дождевыми водами из верхнего слоя и не накапливаются в опасных масштабах.
– Чтобы определить порог безопасности, в лабораторных условиях проверили максимально допустимое содержание реагента. Концентрация свыше 3% в грунте оказалась губительна для растений, а для самых чувствительных почвенных членистоногих — коллембол — опасное количество составило уже 2%. В реальных полевых условиях после зимы таких экстремальных уровней загрязнения не наблюдалось. При этом, максимальное значение солесодержания в почве рядом с дорогой, зарегистрированное в ходе двухлетнего мониторинга, не превышало 0,2%, – рассказывает ученый.
Несмотря на то, что эксперименты показали значительное сокращение видов растений в 10 метрах от трассы, прямое токсическое воздействие нового усиленного реагента (хлорид натрия и кальция) ограничено благодаря способности земли к самоочищению. Результаты лабораторных исследований говорят о том, что он токсичен для флоры лишь в 3% концентрации, чего на примере реальной исследованной дороги не встречалось.
Результаты ученых ПНИПУ позволяют разработать четкие нормативы применения реагентов и помогут избежать деградации придорожных земель в масштабах страны. Регулярный мониторинг состояния грунта и растительности около автомагистралей, обработанных современными реагентами, позволит своевременно выявлять негативные тенденции и корректировать нормы расхода противогололедных материалов.
Telegram 
Дзен 
VK После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.
Воспоминания не исчезают бесследно: иногда пережитый опыт перестает влиять на поведение, хотя его след продолжает сохраняться в мозге. Ученые решили проверить, можно ли вернуть такую «забытую» память и что произойдет, если напомнить о произошедшем не совсем точно.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно