Почем пуд соли для дорог

Американские ученые обнаружили, что дорожная соль, попадающая в водоемы, препятствует естественному перемешиванию воды весной и осенью. Благодаря этому процессу кислород и питательные вещества равномерно распределяются в воде, в то время как их нехватка негативно сказывается на состоянии водных экосистем и приводит к сокращению популяции озерной форели.

неверный url
Фото: iStock.com

Исследователи изучали состояние озера Миррор (Mirror Lake) в природном парке Адирондак (деревня Лейк-Плэсид в штате Нью-Йорк, столица зимних Олимпийских игр 1932 и 1980 годов). Работу провели сотрудники некоммерческой природоохранной организации Ausable River Association совместно со специалистами из института Adirondack Watershed Institute, который занимается изучением состояния водных объектов на охраняемой территории. Впервые ученые заметили повышенный уровень содержания хлоридов в поверхностных водах озера в 2014 году. С декабря 2015 года по январь 2018 года они два раза в неделю собирали данные об уровне содержания растворенного кислорода, удельной электропроводности, температуре и концентрации ионов водорода (рН, водородный показатель) в толще воды на глубине от 1 до 18 м. В холодное время года, когда озеро покрывалось льдом, мониторинг состава воды проводился с месячным интервалом.

Наблюдения показали, что перемешивание воды происходило постоянно, за исключением весны 2017 года: зимой на территории парка Адирондак использовалась дорожная соль, что стало причиной повышенного содержания в воде хлоридов. Показатели сохранялись на протяжении всего лета, что, по словам ведущего автора исследования Брендана Уилтса, привело к более длительному, чем обычно, снижению содержания кислорода на более крупных глубоководных участках. При этом озерной форели для нормальной жизнедеятельности требуется холодная, насыщенная кислородом вода, и отсутствие перемешивания стало причиной сокращения популяции вида по всему ареалу обитания, отмечается в работе. Такие же явления, по словам ученых, могут наблюдаться и в других водоемах штата Нью-Йорк.

Чем опасны соль и реагенты

Аналогичные выводы содержатся в новом исследовании, которое провели сотрудники Института изучения экосистем Кэри (США). Ученые заключили, что соли негативно влияют не только на водные экосистемы, но и на состояние почв: их повышенная концентрация приводит к уменьшению содержания других веществ, необходимых для нормального роста растений. А соли, которые попадают в водопроводную систему, как следует из результатов работы, могут представлять собой опасность и для здоровья человека. Ранее специалисты Института Кэри совместно с коллегами из Мэрилендского Коннектикутского, Виргинского и Четэмского университетов выяснили, что в 37% водосборных бассейнов США, в том числе в таких крупных реках, как Миссисипи, Гудзон, Потомак и Ньюс, в последнее время значительно повысилась концентрация солей, а в 90% — содержание щелочи. Авторы работы, опубликованной в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, подчеркнули, что некоторые содержащиеся в солях положительные ионы, включая натрий, кальций, магний и калий, в больших концентрациях могут оказывать разрушительное воздействие на пресную воду.

«Повышение концентрации хлорида натрия — очень важный и, прежде всего, негативный фактор, который сказывается на условиях существования животных и растений, — объяснила +1 кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии, экологии и методики обучения биологии Института естествознания и спортивных технологий Московского городского педагогического университета (МГПУ) Наталья Захарова. — Например, если поливать дерево соленой водой, оно очень быстро засохнет: клетки организма питаются определенными микроэлементами, и концентрированная соль может нарушить все обменные процессы». Эксперт добавила, что в организме гидробионтов (организмы, приспособленные к жизни в воде. — Прим. +1), которые обитают в пресных водоемах, осмос, то есть просачивание жидких веществ сквозь ткани, может происходить только при определенных концентрациях этих веществ. При увеличении уровня содержания соли осмос нарушается и начинают гибнуть микроорганизмы (планктон, зоо-, фито- планктон), от которых зависит жизнедеятельность более крупных организмов.

Существуют ли аналоги

Между тем в США соль — это по-прежнему один из самых распространенных способов борьбы с наледью. Ее основным компонентом является хлорид натрия, но для повышения эффективности в соль могут добавлять и другие, более агрессивные, химические соединения. Чтобы сократить использование соли и реагентов американские чиновники предлагают обрабатывать дороги перед снегопадом, а также применять антиобледенители с более щадящим или даже натуральным составом. В некоторых штатах США, например, прибегают к помощи свекольного или томатного сока. А исследователи из Вашингтонского университета разработали антиобледенитель на основе кожуры винограда — он, по их словам, способствует более быстрому таянию льда и наносит меньший ущерб бетонному и асфальтовому покрытию дорог. Виноградную кожуру, как говорят ученые, можно заменить отходами от переработки яблок, а также листьями пионов или одуванчиков.

Отказаться от опасных реагентов в некоторых странах помогает подогрев дорог. Так, в Исландии наледь плавит охлажденная до 35°C вода, которая поступает из геотермальных источников в уложенные под дороги трубы. В Японии под дорожное покрытие устанавливают батареи, которые нагреваются в том числе с помощью солнечной энергии. Вдоль дорог в стране также же возводят специальные каналы, по которым течет вода и уносит с собой снег и лед. В Финляндии тоже экспериментируют с нагреванием снега, но чаще скользкие дороги в городах посыпают натуральным песком или щебнем. Примеру соседей решили последовать и в Санкт-Петербурге: гранитная крошка используется во многих районах города с 2012 года, а в 2016 году власти расширили адресную программу и включили в нее пешеходные зоны в центре и тротуары на основных городских набережных. К аналогичному методу борьбы петербургские власти прибегали и в этом году.

«В этом есть масса плюсов: песок и гравий способствуют хорошему сцеплению и шин, и подошвы обуви человека с дорогой и предупреждают таким образом аварии и падения, при этом они не вредят экосистемам», — сказала Наталья Захарова. Однако специалист подчеркнула, что и это средство борьбы с наледью тоже имеет недостатки: песок и гравий часто забивают ливневые стоки, что может стать проблемой для коммунальных служб. «То есть если посыпать мелкими камнями дороги, то их потом нужно убирать», — отметила эксперт. Самый же экологичный и эффективный способ отказаться от использования реагентов, по ее словам, — убирать снег вовремя. Но в больших городах его бывает сложно применять: большие площади требуют много техники и персонала.

В некоторых странах также используются многокомпонентные смеси, в составе которых помимо хлорида натрия есть другие вещества, говорит биолог. «По мнению ученых, они чуть менее токсичны, потому что одно вещество в большой концентрации может наносить больший вред, нежели смесь веществ из разных компонентов с разными характеристиками и свойствами», — пояснила Наталья Захарова.

Москва: власти не намерены отказываться от реагентов

В Москве дороги очищаются с помощью химических противогололедных реагентов (ПГР): смеси хлористого кальция и натрия, хлористого кальция с другими хлоридами (натрия и калия) и формиатом натрия, а также мраморного щебня, соли муравьиной кислоты и хлорида натрия (поваренная соль). В Роспотребнадзоре утверждают, что реагенты безопасны как для здоровья человека, так и для окружающей среды. Тем не менее власти решили улучшить их состав: в этом году стало известно о подготовке нового ГОСТа, в соответствии с которым в реагентах не должно быть частиц размером более 8 мм; частиц размером менее 1 мм может содержаться не более 10%, от 1 до 4 мм — не менее 75%, от 4 до 8 мм — не более 15%. Кроме того, реагенты должны обладать сниженной коррозионной активностью, а для участия в тендере производители должны предоставить документы о прохождении экологической экспертизы.

Однако московские муниципальные депутаты Юлия Галямина, Константин Янкаускас и Илья Яшин с городскими чиновниками не согласны. В феврале они подали иск в Тверской районный суд, и попросили обязать департамент жилищно-коммунального хозяйства отказаться от применения ПГР. Политики апеллировали к 42-й статье Конституции, в которой закрепляется право граждан на благоприятную окружающую среду, а также сослались на исследование сотрудников МГУ «Оценка эколого-геологических последствий применения противогололедных реагентов в городе Москве», где говорится о вредном воздействии реагентов на кожу человека, лапы домашних животных, а также одежду и обувь. Суд отказал истцам в удовлетворении их требований.

Автор

Евгения Чернышёва

Ваш Email