освоение нового средства борьбы с гололедом

Oki13
выложи краткую выжимку.

bubenez
еб@л я в рот с государством работать если по честному

ЙоПтИть

я весь текст выложу, там не очень много.



ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ РАССОЛА
ГЛУБОКОВОДНЫХ СКВАЖИН, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В
КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОГОЛОЛЕДНОГО МАТЕРИАЛА
НА ДОРОГАХ ЯРОСЛАВСКОЙ ОБЛАСТИ, НА
ПРИЛЕГАЮЩИЕ К ДОРОГЕ ЛАНДШАФТЫ
Рохмистров В.Л.*, Сапунов Е.А.**, Кореннова О.Н.***
* Ярославский государственный педагогический
университет им. К.Д.Ушинского
** ОАО НИИ «Ярсинтез» и АНО «Сертификационный
центр» «ЯрТЕСТ»
*** ФГУ ГСАС, пос. Михайловский

Классический способ борьбы с зимней скользкостью на автодорогах представляет собой обработку дорог смесью песка с технической солью. В мировой практике наиболее часто используется хлорид натрия, в качестве альтернативы ему применяется хлорид кальция (5% мирового потребления), в некоторых странах имеет место применение хлорида магния, ацетатов калия, кальция – магния и др.
Смеси из соли и песка обладают рядом недостатков: во-первых, они эффективны только при температурах от -10 до -20о С, а во-вторых, бесполезны при снегопадах (Материалы…, 1999).
Неблагоприятные последствия применения технической соли и песчано-солевой смеси создали устойчиво отрицательное отношение к соли как к средству борьбы с образованием льда. В связи с этим, на смену песчано-солевой смеси пришли жидкие реагенты, фрикционные материалы (щебень, мраморная и гранитная крошка) и даже горячая вода (в Норвегии). Но как показали опыты, фрикционные материалы в 3-5 раз повышают разрушение автошин и корпуса автотранспорта. Образующиеся продукты разрушения разносятся на значительное расстояние от дорог, загрязняя придорожные ландшафты, и поэтому в странах Скандинавии продолжается поиск методов борьбы с гололедными явлениями.
В Ярославской области инициатором использования жидких реагентов (рассолов глубоководных скважин) в качестве противогололедного материала (ПГМ) на автодорогах области и исследования их влияния на придорожные ландшафты выступил Департамент дорожного хозяйства. Для этого была организована комплексная экспедиция в составе Аналитического центра объектов химической технологии и окружающей среды АНО «Сертификационный центр «ЯрТЕСТ», Агрохимической лаборатории ФГУ ГПСАС и ландшафтно-гидрологической группы. Экспедиция должна была сравнить результаты применения рассолов Медягинской скважины и песчано-
солевой смеси в качестве противогололедного материала и влияния
их на придорожные ландшафты.
Для решения поставленной задачи предусматривалось:
- определение зоны распространения аэрозоля при движении автотранспорта (в зависимости от направления ветра и интенсивности движения автотранспорта) в период обработки автомобильных дорог природными рассолами;
- фоновые исследования почв, речных вод, атмосферного воздуха и растительности;
- определение состояния почв, атмосферного воздуха и растительности в заданный отрезок времени при обработке автодорог рассолом и песчано-солевой смесью);
- оценка изменения солевой составляющей снежного покрова (при обработке автодорог песчано-солевой смесью и природными рассолами); оценка солевой составляющей стоков (талой и ливневой);
- обеспечение сравнительных данных текущего момента и времени, предшествующего техногенезу;
- прогнозирование ожидаемых изменений качества почв, растительности, поверхностного стока, атмосферного воздуха под воздействием природного рассола.
Для исследования был выбран участок автодороги Ярославль – Любим от 17 до 77 км от Ярославля. Ширина проезжей части дороги от 5.5 до 7.5 м, ширина земляного полотна от 10.4 до 14 м, покрытие дороги асфальтобетонное, грунт земляного полотна – суглинок, супесь, уклон дороги от 0.7/100 м до 40.8/100 м. Участок отвечал требованиям эксперимента: многообразный рельеф (холмистые водоразделы, плоские низины, поймы), участок лесистой и открытой поверхности, наличие рек (Шиголость, Касть, Ухтонка, Соть). Исследуемая полоса дороги была разбита на два участка: от 42 до 69 км – испытываемый, где в качестве ПГМ применялись только рассолы, и фоновые
– от 17 до 42 км и от 69 до 77 км, на которых применялась песчано-
солевая смесь. На исследуемом участке дороги выбрано шесть контрольных пунктов – на 17, 62, 67, 69, 71 и 77 км от Ярославля. Пробы снега и талых вод отбирались по обеим сторонам дороги на расстоянии 5, 10 и 25 м от полотна дороги (всего 36 мест отбора проб). Кроме того, для сравнительной оценки придорожного снега взяты пробы снега на открытом и лесном участках в 200 м от дороги.
Исследования проводились с августа 2000 по август 2005 г. За этот период проведены гидрометеорологические наблюдения, где в первую очередь определялись режимы и количество атмосферных осадков, направление и скорость ветра, мощность и структура снежного покрова, промерзаемость почво-грунтов, сток талых и речных вод, проведена почвенно-геобатическая съемка. В течение четырех лет в начале и в конце зимы проводилась снежная съемка. Пробы снега, талых и речных вод исследовались по 20 показателям, соответствующим солевому составу рассола Медягинской скважины.
Почвенный контроль проведен по следующим загрязняющим веществам: стронций, железо, свинец, кадмий, хром, ртуть, цинк, медь. Пылевидные отложения исследовались на содержание бромидов, хлоридов, стронция-90, общего железа, растительная масса –хрома, свинца, ртути, кадмия, нитратов, стронция-90.
Контроль атмосферного воздуха (аэрозоль) проводился на 2-х участках: открытом и закрытом (в лесу). Пробы отбирались на второстепенной дороге в месте примыкания ее к основной, на высоте 1.5 м и на расстоянии 7…10, 30…50, 100 м от основной дороги. При направлении ветра, перпендикулярном основной дороге, исследовался разнос загрязняющих веществ воздушным путем в пределах придорожной зоны на предмет оценки содержания окислов железа, броморганических соединений и углеводородов. Пробы талых вод отбирались со дна придорожных кювет, пробы речных вод – в 25 м выше
и ниже течения от моста.
Медягинская скважина глубиной 2250 м бурилась как разведочная скважина на нефть. Рассолы имеют минерализацию на уровне 300 г/дм3.
В табл. 1 приводятся данные о составе рассола из Медягинской скважины (проба от 27.12.2004 г.), которые показывают, что основные компоненты сухого остатка рассола – хлориды и натрий.
Результаты анализа соли технической, используемой для приготовления песчано-солевой смеси, показывают, что основные компоненты рассола Медягинской скважины и технической соли одни и те же, но концентрации веществ технической соли в 3.3 раза выше. Основными веществами, вызывающими тревогу у экологов, в составе рассолов скважины, кроме хлоридов натрия и кальция, являются общее железо, стронций, бромиды и тяжелые металлы. Однако, содержание этих веществ в талых водах придорожных кювет крайне незначительно.
Разнос веществ ПГМ в основном зависит от гидрометеорологических явлений, особенно от стока талых вод и направления и скорости ветра. Преобладающим был западно-восточный перенос воздушных масс: юго-западные ветры – 23.4, северо-западные – 20.1 и юго-восточные – 17.9%. Мощность снежного покрова на участках автотрассы Ярославль – Любим в среднем составляла 69.4 см (от 38.7 до 85 см, в зависимости от рельефа и наличия растительности).
Таблица 1
Результаты анализа рассола из Медягинской скважины – проба от 27.12.2004 г. (плотность при 200С – 1.197 г/см3; кислород растворенный – менее 1.0 г/дм3; рН – 4.9; сухой остаток – 308400 мг/дм3; окисляемость перманганатная –126 мг О2/дм3; минерализация – 311 200 мг/дм3) -
№ Определяемые компоненты
Концентрация, мг/дм3 № Определяемые
компоненты
Концентрация, мг/дм3
1 Литий 15.6 15 Кадмий менее 0.1
2 Аммоний 15.5 16 Селен менее 0.01
3 Натрий 92300 17 Кремний менее 0.5
4 Калий 1380 18 Мышьяк менее 0.003
5 Магний 5000 19 Фториды менее 0.4
6 Кальций 19200 20 Хлориды 192300
7 Стронций 565 21 Бромиды 62
8 Железо 140 22 Иодиды менее 0.2
9 Алюминий не обн. 23 Сульфаты 221
10 Марганец 0.12 24 Гидрокарбонаты менее 5
11 Цинк 2.9 25 Карбонаты не обн.
12 Медь 0.11 26 Нитраты 0.3
13 Свинец 0.21 27 Нитриты менее 0.05
14 Ртуть менее 0.0001
Формула химического состава М311 Na74С C1 a11080 M g8
По данным Даниловского и Любимского ГУП «Автодор», на опытный участок, протяженностью 27 км, за зимний сезон расходовалось в среднем 1065-1822 т рассола, на фоновый (33 км) – 1853-1900 т песчано-солевой смеси. Из этого следует, что на 1 м2 исследуемого участка дороги вносилось 1.6-1.86 кг сухого остатка рассола, а на квадратный метр опытного участка, соответственно, 8.7-9 кг песчано-солевой смеси, в которой 0.85-0.87 кг составляет техническая соль.
Концентрация ПГМ возрастает от центральной оси дороги к обочинам, где бульдозерами формируются снежные отвалы. Высота их от 30 до 145 см, ширина до 1-2.5 м, внешняя сторона отвалов, как правило, ограничена кюветом дороги. Концентрация ПГМ в снеге кювет резко снижается, и в 10-20 м от полотна дороги мало отличается от полевой фоновой.
Во время оттепелей и начала снеготаяния у края придорожной части отвалов наблюдаются прослои на опытных участках дороги соляного рассола, на фоновых – песчано-солевые. Концентрация ПГМ в этих образованиях максимальна. В период массового таяния снега вся эта масса скатывается к тальвегу придорожных кювет и затем большей частью стекает в ручьи и реки, остальное фильтруется в грунт.
Большая часть ПГМ сосредотачивается на правосторонних (восточных) участках. Особенно четко это проявляется по сухому остатку, хлоридам и общему железу. Явно выражено, что левосторонние талые воды кювет менее загрязнены, чем правосторонние, причем загрязнение фоновых участков выше, чем опытных, особенно по общему железу, стронцию и марганцу (рис. 1). Концентрация веществ, по исследованиям в 2003-2005 гг., в талых водах кювет опытных участков выше (в 9-34 раза), чем в пробах снега кювет, на фоновых участках – в 3.2-41.1 раза, на опытных участках разница в загрязнении отдельных участков дороги выражена менее резко, чем на фоновых (рис. 1).
Концентрация веществ по исследованиям в 2003-2005 гг. в талых водах кювет в половодье в 7.5-8 раза выше, чем в речных водах. Но так как объем стока талых вод кювет менее 0.00001% стока рек, приносимые талыми водами кювет ПГМ не оказывают влияния на гидрохимический сток рек.
По исследованиям ФГУ ГСАС загрязнение почво-грунтов придорожных кювет основными загрязнителями, за исключением ионов железа, не превышает предельно-допустимые концентрации. Установлено, что на всех участках дороги происходит накопление, в основном, трех веществ: железа, свинца, хрома, причем накопление веществ идет с разной интенсивностью. Так, одержание в почво-грунтах железа на опытных участках увеличилось за четыре года исследований в 1.62-8.75 раза, на фоновых – в 1.23-17.4 раза. Содержание свинца возросло на опытных участках в 1.09-1.8, на фоновых –в 2.05-2.38.
Рис. 1. (Здесь не привелся, смотрите в ПДФе) Содержание сухого остатка в талых водах стока придорожной полосы автодороги Ярославль – Любим в апреле 2003, апреле 2004 и апреле 2005 г.
Концентрация соединений кадмия возросла только на одном фоновом участке (в поле) в 1.8 раза и одном опытном (в поле) в 1.4 раза, стронция – только на одном опытном участке, на остальных участках концентрация стронция и кадмия либо не изменилась, либо даже уменьшилась. Бромидов в почвогрунтах нигде не выявлено. В относительно больших количествах в придорожных почвах происходит накопление железа и свинца.
Пробы почво-грунтов, отобранные в июле 2003-2004 гг. в 2-3 м от дороги, сохраняют фитотоксическое действие. Влияние ПГМ на фитотоксичность почв существенно меньше по сравнению с другими факторами.
В пробах воздуха на асфальте максимальные разовые концентрации железа (аэрозоль) составили от «менее 0.02» мг/м3 до 0.07 мг/м3. Содержание оксида углерода находилось в пределах 1-3 мг/м3, что примерно в два раза выше, чем в 25 м от дороги. Хлор-броморганические соединения в пробах воздуха обнаружены не были.
Придорожные растения не загрязнены токсическими веществами. Заметно повышено содержание нитратов – до 436 мг/кг, свинца – до 3.17 мг/кг.
В результате четырехлетних исследований установлено, что основная масса ПГМ скапливается на дне кювет и лишь в отдельных случаях, на прилегающих к дороге ландшафтах, когда кюветы отсутствуют и имеет место перелив талых придорожных вод. Разнос пыли с дорог на ландшафт не превышает 50-100 м.
Как известно, температура замерзания раствора зависит от его концентрации. Хлорид, при 23%-ной концентрации в рассоле, обладает наибольшей эффективностью в качестве противогололедного материала. При обработке дорог с уже образовавшимся ледяным покрытием на некоторое время возрастает вероятность аварийной ситуации. На асфальтобетонное покрытие ПГМ практически не действует.
Эффективность применения рассола из глубоководных скважинах во многом зависит от метеообеспечения и мониторинга за состоянием дорожного покрытия. Рассолы можно точнее дозировать и легче распределять по сравнению с песчано-солевой смесью. Они полностью сохраняются на дорогах и предотвращают возникновение зимней скользкости. Такой способ экономит до 20% реагентов и обеспечивает лучшую уборку снега с дорожного полотна (Козел, Мазлин, 2004). Разнос веществ рассола за пределы придорожных
кювет практически не происходит.
Использование песчано-солевой смеси приводит к накоплению на обочинах дорог в кюветах песчано-илистого материала, что вызывает затраты на очистку. Кроме того, скопившийся мелкоземлистый материал, содержащий ряд тяжелых металлов, является источником пыли, которая по исследованиям И.А.Павленко с соавторами (1981) разносится на 150-200 м от дороги.
Рассол Медягинской скважины, опробованный на автотрассе Ярославль – Любим, способен заменить в ПГМ песчано-солевую смесь. Он менее затратен, более эффективен как противогололедный реагент и, наконец, его применение не наносит экологического вреда придорожным ландшафтам, поверхностным и подземным водам. Все применяемые ПГМ имеют свои плюсы и минусы. Идеального реагента нет (Соломко, 2002).
Литература
Козел З.Л., Мазлин В.Н. Противогололедные материалы. Современные требо-
вания в Москве в 2001-2003 гг. и перспективы развития производства в
России. ОАО «ВНИИГалургия», М., 2004.
Материалы противогололедные для зимнего содержания автомобильных
дорог. Общие технические условия: СТБ 1158-99/Госстандарт РБ. М.,
1999.
Павленко И.А., Батоян В.В., Кучумова Н.А. Выявление зон промышленного
загрязнения по исследованию снежного покрова // Технологические по-
токи вещества в ландшафтах и состояние экосистем. М.: Наука, 1981.
Соломко П.И. Актуальные проблемы борьбы с гололедом // Автомир, 2002,
№46.

Oki13
ну и что дальше, болт положили на использование или как?

ЙоПтИть

не знаю, я только про рассолы слышал

Так наверное слишком дешего получается. вот и не внедряют...

наверно дело все-таки не в этом.

А в чем-то типа Сертификата соответствия, экологии и т.п. Придумать - это полдела, а с бумажками возиться - совсем другое.

Потому что в Любимском районе на расстоянии 10 метров от проезжей части - поля, а у нас - жилые дома и окна.

НЯП из репортажа про московское говно - его вроде как только на некоторых улицах разливать собирались

Так ведь вроде получается экологичней в целом, нежели химия московская или песчаносоляная смесь.
Действительно, кто-то открытия делает, а кто-то кобинеты обхаживает, у каждого совя работа. Может ученые занинтересуют более хозяйственных властей других регионов и они доведут проект до внедрения...

ivan-dg

как раз беда в том, что кто открытия делает - тот и кабинеты обхаживает, чтобы получить бумажку, что его изобретение полезное, а не вредное.

а без сертификата власти эту жижу не купят, ибо отвечать есличо за последствия в первую очередь придется им.

Так я к тому, что ученые не должны этим заниматься, они и не умеют этого. Этим должен юрист инвестора заниматься, чтоб потом эту жижу качать и продавать...

Только что был свидетелем - по пятёрке ехал МАЗ, поливал дорогу рассолом. Машина вроде наша, не московская, - уж больно топорно сделан разлив - по типу как битум - труба с дырками.
А поливали на непрочищенную дорогу - на снежную кашицу. Имхо эффект от этого минимален.

Видимо, пока используют то, что есть. Однако хочется быть уверенным, что это местный рассол, а не московское говнище

Вчера тоже видел, едет САХовская машинка и поливает водичкой дорогу. Чем-бы не поливали - 100 пудово, для наших машин это на пользу не пойдет. Приезжаю домой, с болью в сердце смотрю на разводы на порогах - финиш полный!!!!

По ходу дела не интересно! Кроме МУП Спецавтохозяйства на конкурс никто не выдвигался. А с одним участником конкурс не проводится и контракт заключать нельзя! Вот мы и без убранных дорог!

никому об этом больше не рассказывай, опозоришься

Oki13 а что тебя так смущает в том, что я написал?