Глава 2. Формиат натрия - безопасный для почвы реагент

Реферат

по химии

на тему:

Влияние реагентов на состояние почв

Москва

Оглавление

1. Введение 3

2. Глава 1. Как противогололедные материалы влияют на почвы? 4

3. Глава 2. Формиат натрия - безопасный для почвы реагент 6

4. Заключение 10

5. Список использованной литературы 11

Введение

Все мы хотим жить в зеленых городах, где много садов и парков. Для этого нужно, чтобы почвы были здоровыми. В числе прочих факторов большое влияние на их состояние оказывают технологии проведения зимней уборки. В таком огромном городе как Москва, гололед зимой может стать причиной транспортного коллапса и повышенного травматизма, поэтому с ним активно борются. Но нужно, чтобы средства борьбы не оказывали негативного влияния на окружающую среду. Согласно отчету Мосэкомониторинга к 2000 году из-за активного применения хлорида натрия (соли) почти 90% почв в Москве были засолены. То есть ежегодно значительные финансовые средства тратились на замену грунтов и высадку зеленых насаждений. Такая ситуация привела к поиску более подходящих рецептур противогололедных реагентов.

Цель данного реферата: собрать информацию о том, какие противогололедные материалы наиболее безопасны для городской почвы, а значит и для растительности.

Задачи:

• провести анализ того, какое влияние на почву оказывают различные средства для борьбы с гололедом;
• определить состав, который не вредит почве.

Данный реферат состоит из введения, оглавления, основной части (включающей в себя две главы), заключения и списка использованной литературы.

Глава 1. Как противогололедные материалы влияют на почвы?

Состояние почв в таких крупных городах как Москва, гололед в которых недопустим, во многом зависит от того, какие именно противогололедные реагенты применяются для борьбы со льдом в зимний период. Но кроме этого на почвы воздействует еще множество факторов. Перечислим лишь основные из них:

• Температурный режим: зимой на тех участках, где снег расчищается, почва промерзает и растения остаются без естественной защиты;
• Световой режим: из-за большого количества пыли на улицах растения не получают достаточного количества света;
• Гидрологический режим: так как большие участки земли в городах заасфальтированы, доступ воды в почву ограничен.

Делаем вывод, что городские почвы находятся в состоянии постоянного стресса. Если вдобавок зимой для борьбы с обледенением применять пескосоль (а не современные реагенты), вред которой для почвы доказан, то ситуация становится совсем плачевной.

А между тем именно соль (хлорид натрия) активно использовалась в Москве до 2000 года. Чем же так вредна соль?

Вред смеси песка и соли, которая, к сожалению, до сих пор применяется во многих городах России, для растений доказан. Песок нарушает воздухообмен в почвах, ухудшается доступ питательных веществ и кислорода к прикорневой системе, а хлорид натрия (соль) уплотняет почву, препятствуя усвоению микроэлементов. Из-за повышения плотности почвы, в нее меньше проникает вода. Процесс вымывания губительного для микроорганизмов хлора и способность земли к самоочищению замедляется.

Для того, чтобы улучшить состояние почв нужно предпринять несколько шагов:

• обеспечивать летом обильный полив растений, чтобы вода вымывала остатки солей;
• не разрешать переваливать снег с реагентами на газоны;
• использовать вместо пескосоляной смеси противогололедные материалы, содержащие в своем составе биоразлагаемые соли.

О последнем пункте мы более подробно поговорим в следующей главе.

Глава 2. Формиат натрия - безопасный для почвы реагент

Так существует ли противогололедный реагент, действительно безопасный для почв?

Данные экологического мониторинга позволяют говорить, что состояние почв в городе Москве за последние несколько лет значительно улучшилось: уровень засоленности почвы относительно 2009 года снизился в 2-2,5 раза. Дело в том, что в 2011 году был совершен переход на реагенты, содержащий формиат натрия.

Формиат натрия (натрий муравьинокислый) - это химическое соединение с формулой HCOONa. Cоли муравьиной кислоты уже в течение более чем десяти лет используются для удаления льда со взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек в Европейских и Российских аэропортах.

Формиаты имеют следующие положительные свойства:

• быстрое вступление в реакцию со снежно-ледяными отложениями;
• длительное действие;
• хорошая совместимость с другими материалами;
• отсутствие вредного воздействия на окружающую среду;
• низкая коррозионная активность на металл, цементо- и асфальтобетон;
• низкая рабочая температура (до -17С);
• низкая токсичность (малоопасное вещество 4 класса).

Данные соли поддаются биохимическому разложению при очень небольшом количестве кислорода, повышают водонепроницаемость грунта. Сами же плохо проникают в грунт, что исключает возможность загрязнения ими грунтовых вод. Могут стимулировать рост растений на придорожной полосе. Формиаты натрия являются биоразлагаемыми, то есть легко распадаются в течение нескольких дней на воду и углекислый газ. Они не накапливаются в почвах, не угнетают бактерии и почвенные грибы.

При добавлении формиата натрия содержание хлоридов в реагенте уменьшается, соответственно и нагрузка на окружающую среду снижается. Формиат натрия относится к 4 классу опасности - малоопасные соединения (ГН 2.2.5.1313-03. “Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны”).

Исследования показывают, что противогололедные реагенты, в составе которых есть формиат натрия, не превышают допустимые нормы уровня воздействия на антропогенно-измененные естественные почвы придорожных объектов озеленения, на почвенный покров.

С 2010 года ведется мониторинг воздействия противогололедных реагентов (ПГР) на компоненты окружающей среды (снежный покров, подземные и поверхностные воды, почвы, зеленые насаждения). Мониторинг воздействия ПГР на компоненты окружающей среды в первом полугодии 2014 года осуществлялся на сети постоянного наблюдения, которая состоит из 81 площадки, охватывающей придорожные территории города Москвы, жилые территории города Москвы, города Троицк и Щербинка (ТиНАО).

За период 2010-2013 гг. количество незасоленных проб придорожных почв выросло с 77,3 до 93,2 %.

Среднее содержание хлоридов в почвах (89,3 мг/кг) не превышает нормативов, установленных постановлением Правительства Москвы от 27.07.2004 № 514-ПП «О повышении качества почвогрунтов в городе Москве» (1680 мг/кг).

Величина плотного остатка водных вытяжек из почв жилых территорий (средний показатель для всех профилей = 0,15 %) свидетельствует о том, что почвы не содержат значительных количеств легкорастворимых солей. Согласно полученным данным, порядка 87,0% образцов почв не засолены. Признаки слабого засоления были выявлены лишь в 5 пробах (12,5%).

Среднее содержание водорастворимых хлоридов в почвах жилых территорий - 157,5 мг/кг не превышает установленных нормативов (ПДК для создания почвогрунтов установленный постановлением Правительства Москвы от 27.07.2004 № 514-ПП «О повышении качества почвогрунтов в городе Москве» - 1680 мг/кг).

Такая положительная динамика связана с установленным в Технологии зимней уборки 2011 года балансом применения 2-х компонентных противогололедных реагентов (20 %) и многокомпонентных противогололедных реагентов, содержащих биоразлагаемые компоненты (в частности, формиат натрия).

Можно сделать вывод, что оптимальным для почв является применение многокомпонентных противогололедных реагентов с пониженным содержание хлорида натрия, но с наличием в составе биоразлагаемых/органических веществ, таких, как формиат натрия, которые при попадании в почвы улучшают питание микроорганизмов, тем самым ускоряя вывод хлора и других вредных веществ из почв, а сами через несколько суток распадаются на углекислый газ и воду.

Заключение

Можно сделать вывод, что наиболее безопасными для городских почв являются многокомпонентные противогололедные реагенты, имеющие в своем составе формиат натрия.

Он, будучи органической солью, подвергается биоразложению в почве. В течение 72 часов распадается на окись углерода (СО) и воду (Н₂О) и не загрязняет почву.

В то время как хлористый натрий (сам по себе и в комбинации с песком) приводит к засолению почв, а хлористый магний в чистом виде неблагоприятно воздействует на растения, вызывая их обезвоживание и усыхание.

Применение реагентов с формиатом натрия в составе хорошо зарекомендовало себя в Москве. Данные мониторинга говорят о положительной динамике изменения засоленности почв в период использования таких противогололедных средств. Отмечено снижение уровня засоленности почвы относительно 2009 года в 2-2,5 раза.

Список использованной литературы

1. Большая универсальная энциклопедия - т.12 Москва, АСТ: Астрель, 2010 г;

2. ОДМ 218.2.027-2003 Требования к противогололедным материалам. Утвержден распоряжением Минтранса РФ № ОС – 548 р от 16.06.03.

3. “Наука вокруг нас: зима без наледи”, официальный сайт Концерна “BASF”, Германия, 2013 г.

4. “Толковый словарь по химии и химической технологии” под редакцией Ю.А. Лебедева. М. “Русский язык” 1987г.

5. Отчеты ГПБУ “Мосэкомониторинг” за 2009-2015 гг