Пермские ученые нашли экологичные материалы для обводнения территорий
Безопасность для геосферы применения различных материалов при устройстве гидродренажных систем установили исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 1 декабря сообщает пресс-служба вуза.
Исследователи ПНИПУ представили результаты своей работы в статье «Геоэкологическая оценка гидродренажных сооружений», опубликованной в сборнике материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика» (2022).
В статье авторы отмечают, что при освоении земель для нужд сельского хозяйства, а также при строительстве жилых и производственных зданий иногда возникает необходимость обводнения территории, для чего используются различные инженерно-мелиоративных сооружения.
К таким сооружениям относятся каналы, коллекторы, трубопроводы, водохранилища, плотины, дамбы, насосные станции, водозаборы и другие. Материалы, которые используются при устройстве этих сооружений, могут в процессе эксплуатации, особенно длительной, оказывать вредное воздействие на геосферу.
Так, всё чаще применяемый в инженерно-мелиоративных сооружениях пластик при длительном воздействии на него окружающей среды может разрушаться с образованием отравляющих почву химических соединений и загрязняющего ее микропластика.
В своем исследовании ученые Пермского Политеха в содружестве с коллегами из Пермского государственного аграрно-технологического университета им. академика Д. Н. Прянишникова и Пермского филиала Волжского государственного университета водного транспорта провели оценку геоэкологической устойчивости материалов для устройства гидродренажных систем и определили степень их воздействия на окружающую среду.
Одна из исследователей, аспирант кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха Вероника Салахова рассказала:
«Гидродренажные системы находятся в верхнем слое почвенной оболочки Земли и образуют открытые природно-техногенные системы. Процессы в них представляют собой биореактор периодического действия. Окружающая среда влияет на элементы конструкций и разрушает их, и это впоследствии меняет химический фон геосферы. Для комплексной оценки негативного воздействия материалов нужно изучать все стадии жизненного цикла гидродренажных систем, в том числе их длительность. Это поможет наиболее эффективно подбирать материалы для их возведения».
Исследовались такие материалы, как металлы, асбестоцемент, цементобетон, керамика, а также полимерные материалы. Была выполнена оценка устойчивости гидродренажных систем по следующим показателям: образование опасных химических соединений, загрязнение почвы, атмосферы и гидросферы, необходимость очищения почв после демонтажа конструкций, химическая стабильность на всем протяжении эксплуатации и возможность ассимиляции окружающей средой.
С учетом этих показателей был разработан индекс опасности материалов, из которых изготавливаются конструкции. Вероника Салахова сообщила:
«Результаты нашего исследования показали, что пластиковые материалы имеют наибольший индекс опасности для геосферы. Они содержат вредные химические соединения, компоненты которых при разрушении и взаимодействии с окружающей средой образуют канцерогены. Поэтому после окончания использования необходимо демонтировать конструкции и очищать почву. Цементобетон и керамика не оказывают техногенного воздействия на территории. По итогам оценки керамика стала наиболее безопасным материалом для применения на всем протяжении жизненного цикла конструкций».
Полученные данные следует учитывать разработчикам при выборе материалов для гидротехнических сооружений.
В настоящее время команда намерена заняться разработкой ресурсосберегающей, экономичной и экологичной технологии изготовления керамических изделий, которая позволит снизить нагрузку на окружающую среду.
