Ученые выяснили концентрацию дорожного реагента, вредящую экосистемам

Традиционно зимой для борьбы со скольжением используются противогололедные материалы на основе хлорида натрия или обычной поваренной соли.

Но у этой смеси есть серьезный недостаток – в сильные морозы она теряет эффективность. Поэтому в производство постепенно внедряют составы с добавлением хлорида кальция, работающие даже при -30°C. Однако их использование вызывает вопросы - соли могут накапливаться в придорожных почвах, угнетая растительность и нарушая экологический баланс. Ученые Пермского Политеха два года изучали этот вопрос и определили порог концентрации таких антигололедных материалов, опасный для природы большей части регионов России.

На первом этапе они отобрали пробы снега и дерново-подзолистой почвы на разном расстоянии от федеральной трассы на расстоянии 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», — рассказал профессор кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ, доктор химических наук Андрей Леснов.

На втором этапе ученые рассматривали 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.

Фото: shutterstock