"Глоссарий зимних погодных явлений"

Исследовательская работа

по экологии

«Противогололедные реагенты: опасность или польза»

ученицы ГБОУ Гимназии № 63

2 «В» класса

Белевцовой Марии

Санкт-Петербург

2015 год

Содержание:

1. Введение 3

2. Теоретическая часть 4

2.1.История появления противогололедных реагентов. 4

2.2. Разновидности противогололедных реагентов. 4

2.3. Требования к применению противогололедных реагентов. 5

2.4. Состав противогололедных реагентов. 6

2.5. Последствия использования противогололедных реагентов в городах. 7

2.6. Опыт зарубежных стран в борьбе со снегом и гололедицей. 7

3. Практическая часть. 9

4. Заключение. 11

5. Список используемой литературы. 12

1. Введение

Зима – веселое и увлекательное время года: сани, лыжи, коньки, игры в снежки и другие забавы. Но именно в этот период число травм вырастает в несколько раз. Причин много, начиная с банального переохлаждения и заканчивая переломами костей при падении в гололед и снегопад.

За январь 2015 года от гололеда в Санкт-Петербурге пострадал 1081 человек.

Лидеры:

Невский (141)

Выборгский (121)

Калининский (113)

Приморский (104) районы.

Невский р-н Выборгский р-н Калининский р-н Приморский р-н

Причем, по словам врача-травматолога Городской Мариинской больницы, страшнее даже не похолодание, а потепление, когда застывший снег превращается в лед, а улицы города в катки. Травмы от падения на льду одинаково опасны, как для молодых, так и для пожилых. Если молодые люди при падении чаще ломают руки, то пожилые получают более сложные травмы, такие, например, как перелом шейки бедра.

Известно много способов уборки снега и льда. Самый распространенный из них на сегодняшний день - это посыпание дорог специальными противогололедными составами. С виду это просто безобидная белая крошка, но почему тогда так много споров об этих реагентах. Может быть они действительно опасны? Так это или нет, я попробую выяснить в ходе моей исследовательской работы.

Гипотеза:

• по моему мнению, использование химических противогололедных реагентов в городе небезопасно для окружающей среды и здоровья человека.

Цель работы:

• выяснить опасно или нет использование противогололедных реагентов (далее ПГР) в городах в зимний период.

Задачи работы:

• изучить состав ПГР;

• определить, как реагенты влияют на организм человека;

• выяснить влияние ПГР на окружающую среду;

• рассмотреть альтернативные методы борьбы с гололедом в городских условиях.

Методы исследования:

• изучение научно-познавательских публикаций;

• опытные исследования;

• эксперимент: учимся правильно ходить по льду

2. Теоретическая часть

2.1.История появления противогололедных реагентов.

В России борьбу с гололедом начали вести с 1920 года. Тогда для этой цели использовали песок, гранитную или мраморную крошку, поваренную соль и даже золу.

Начиная с 70-х годов все чаще для борьбы со льдом стали использовать техническую соль. Она обладала рядом достоинств: была дешевой, действовала при низких температурах и легко транспортировалась. Однако она также имела и множество существенных недостатков – прежде всего экологического характера. В Москве ежегодно погибало по 250 тысяч деревьев. Специалисты даже подсчитали: к концу ХХ века на улицы и дороги мегаполисов России высыпали 450 тыс. т песка и соли. Соль стала настоящей бедой для городских коммуникаций, она просто их разъедала.

С 1996 года в мегаполисах России для борьбы с гололедом начали применять антигололедные смеси, основу которых составляли обычная поваренная соль, но более грубого помола с какими-нибудь примесями.

Уже с зимы 2001-2002 годов стали менять соль на экологически безопасные и более технологичные противогололедные реагенты (ПГР). По крайней мере, так заявляют производители этих смесей.

2.2. Разновидности противогололедных реагентов.

Антигололедные реагенты бывают жидким, твердыми и гранулированными, имеют различный состав, но все они имеют одно общее свойство – улучшать плавление снега. В снежную, слякотную погоду чаще всего используются твердые реагенты, а в сухую, при гололеде – жидкие.

При попадании твердого ПГР на поверхность снега или льда его кристаллы начинают впитывать влагу из окружающей среды и плавиться в жидкость. При этом выделяется тепло, которое и используется для растопления снега. Далее эта «каша» из реагента, снега и льда должна предотвращать возникновение новых гололедиц.

Жидкие реагенты, напротив, используют до выпадения осадков и желательно при температуре от –5 °С и ниже. Их распределяют с помощью специальных машин на больших территориях.

Все противогололедные реагенты должны быть сертифицированы, иметь паспорт безопасности и быть безвредными для экологии и здоровья. Этот состав проверяется различными экологическими организациями. Они оценивают, насколько их использование безопасно для окружающей среды: растений, воды, почвы.

2.3. Требования к применению противогололедных реагентов.

Согласно «Требованиям к противогололедным материалам ОДН 218.2.027-2003», разработанными Министерством транспорта России все химические противогололедные реагенты должны удовлетворять следующим требованиям:

«5.6.1. Химические ПГМ, применяемые для борьбы с зимней скользкостью на дорогах и улицах, должны выполнять следующие функции:

- понижать температуру замерзания воды;

- ускорять плавление снежно-ледяных отложений на дорожных покрытиях;

- проникать сквозь слои снега и льда, разрушая межкристаллические связи, и снижать силы их смерзания с дорожным покрытием;

- не увеличивать скользкость дорожного покрытия, особенно при использовании ПГМ в виде растворов;

- быть технологичными при хранении, транспортировке и применении;

- не увеличивать экологическую нагрузку на окружающую природную среду (зеленые насаждения) и не оказывать токсичного действия на человека и животных;

- не вызывать увеличения агрессивного воздействия на металл, бетон, кожу, резину».

Но самый главный показатель безопасности того или иного вещества определяется его концентрацией. Основное правило состоит в том, чтобы использовать реагенты в строгих пропорциях.

Например, для технической соли необходимо соблюдать дозировку – 10 г на 1м2 (это примерно 3 столовые ложки). Выпускаются даже специальные тележки для правильной посыпки дорожек реагентами. Правда я их видела только на картинках…

У нас во дворе это выглядит скорее так:

Согласно п. 5.8 и 5.10.5.3 «Правил для зимней уборки городских территорий»: «запрещается применение технической соли в качестве противогололедного реагента на тротуарах, посадочных площадках остановок городского пассажирского транспорта, в парках, скверах, дворах и прочих пешеходных и озелененных зонах… Также запрещается вывоз грязного, засоленного снега на свалки и сброс его в реки и водоемы...» Для утилизации должны использоваться снегоплавильные станции.

Кроме того есть инструкция о том, что после посыпки снега реагентами он должен быть убран через 3 часа. Это необходимо для того, чтобы избежать «растаскивания» химических компонентов с обувью пешеходов по дворовым территориям. Однако на практике этого не происходит – реагенты разбрасываются повсюду в больших количествах, нанося непоправимый ущерб экологии. А контролирующие организации следят только за составом образцов ПГР по документам производителя.

2.4. Состав противогололедных реагентов.

По заявлению производителей ПГР на 90 % состоят из технической соли и еще 10% - это различные добавки. Они нужны для того, чтобы уменьшить вредное влияние на экологию, улучшить плавление льда. Также добавляют антикоррозийные вещества (для того, чтобы защитить машины и разные железные опоры от ржавения и разрушения) и иногда удобрения. Одно только перечисление этих химических реагентов действует удручающе.

Ртуть – относится к 1-му, самому высокому классу опасности. Для живого организма не бывает безопасных доз этого коварного металла. Даже если разбить дома ртутный градусник или лампу дневного света, нужно сразу вызывать санитарную службу.

Свинец – вызывает отравления, заболевания костной системы, снижение иммунитета и поражение всей кровеносной системы человека.

Фтор и фториды – относятся ко 2-му классу опасных веществ, они вреднее даже свинца. 2 грамма фтора – смертельная доза для человека. Его избыток приводит к тяжелым отравлениям и проблемам в работе мозга. Он губителен для молодых посадок.

Ацетаты – способны провоцировать приступы удушья и аллергические реакции.

Сульфаты – накапливаются в организме и вызывают разные заболевания. Чаще всего они провоцируют аллергию и снижают способность организмов размножаться.

При использовании этих веществ необходимо надевать респиратор и пользоваться резиновыми перчатками и специальной обувью. При превышении допустимых доз они наносят вред всем живым организмам.

2.5. Последствия использования противогололедных реагентов в городах.

Первое требование к реагентам – это безопасность передвижения автомобилей. Но от всех этих добавок у ПГР повышается вязкость раствора, а это все равно, что на дорогу положить банановую кожуру. В результате автомобилисты страдают от странного налета на кузовах и покрышках своего авто: масляные растворы въедаются намертво. А здесь ни о какой безопасности дорожного движения не может быть и речи. Помимо этого после высыхания реагента на дороге образуется тонкая масляная пленка. Она увеличивает тормозной путь автомобиля в несколько раз.

Автомобилисты не одиноки в своих жалобах на средства борьбы с гололедом. По данным общества защиты прав потребителей, пешеходы часто оказываются их клиентами – кто с развалившейся обувью, кто с испорченной внизу шубой или пальто. Основным результатом применения этих реагентов являются несмываемые белые пятна-разводы на одежде.

Бьют тревогу и медики, ведь антигололёдные реагенты могут вызвать дерматиты и аллергии. По свидетельству специалистов, после того как Петербургские улицы начали посыпать и поливать новыми реагентами, резко увеличилось количество обращений от астматиков, жалующихся на приступы удушья. Практически все реагенты способны вызывать неспецифические реакции кожи, слизистых и бронхов. Здоровый человек, может быть, никак и не отреагирует на эти соли, но вся беда в том, что у нас здоровых людей практически не осталось. Более четверти населения России страдает той или иной формой аллергии.

Химические реагенты небезопасны и для животных. По мнению ветеринаров, зимой отмечается увеличение количества жалоб от собаководов, чьи питомцы стали чаще попадать в ветклиники с химическими ожогами лап.

Как показали исследования, опубликованные в журнале «Инженерная геология» №1, 2009, остатки ПГР на дорогах оказывает агрессивное воздействие не только на асфальт, шины автомобилей, вызывает коррозию кузовов автомобиле, но и наносит непоправимый вред зеленым насаждениям, почвам и сточным водам.

Комитетом по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга в феврале 2013 года было выявлено негативное влияние ПГР на состояние зеленых насаждений в Санкт-Петербурге. При этом подчеркивается, что вдоль крупных магистралей наблюдается массовое ухудшение состояния древесно-кустарниковой растительности. Но в то же время Комитет и подведомственные ему организации не проводили исследований воздействия применяемых химических ПГР на человека, животных и транспортные средства.

Таким образом, коммунальными службами города ежегодно в зимнее время в Санкт-Петербурге используются тонны реагентов, воздействие которых на людей и животных даже не исследовались (во всяком случае, профильный Комитет Правительства не сообщает о наличии такой информации). При этом есть четкое понимание, что для растений воздействие ПГР крайне негативно.

2.6. Опыт зарубежных стран в борьбе со снегом и гололедицей.

В некоторых странах Северной Европы, где использование солей в борьбе с гололедом ограничено, мраморная и гранитная крошка в особом почете. Например, в Финляндии ее перед началом зимы рассыпают на дорогах и тротуарах, а весной собирают специальной техникой, похожей на пылесосы, моют, а следующей зимой используют снова.

Норвегия пошла другим путем - там тротуары "подогреваются". В этой стране теплотрассы прокладываются прямо под пешеходными дорожками и автомагистралями, поэтому снег и лед на них сразу же тает.

Кроме того, норвежские ученые после многочисленных экспериментов пришли к выводу: для того, чтобы на дороге дольше не появлялся лед, ее надо поливать горячей водой с песком. Технология проста: песок смешивается с водой, нагретой до 95 градусов, а затем раскидывается по дороге. Горячая вода мгновенно подтопляет лед, что позволяет песчинкам проникать до асфальта. А когда через минуту дорога снова замерзает, на ней образуется корка, похожая на наждачную бумагу.

В некоторых других странах Европы сами дороги обладают антигололедным эффектом - в асфальт добавляется особый компонент, который предотвращает образование гололеда и облегчает чистку дорог.

А в Ярославской области два года назад придумали бороться со льдом "минералкой". Дорожные службы города решили использовать вместо соли и песка минеральную воду, поднятую из скважины с большой глубины. Проведенный анализ показал, что в ее составе - практически все полезные для здоровья элементы, но в высокой концентрации, поэтому пить эту воду нельзя. Работать с "минералкой" и быстрее, и дешевле. К тому же от минеральной воды и машины не ржавеют, и обувь не портится.

Конечно, помимо "химических" способов борьбы с гололедом, существуют надежные "дедовские" инструменты - лопата и лом. В крайнем случае, деревянные колья и метлы. Правда к весне от асфальта мало, что остается…

3. Практическая часть.

В ходе своей практической работы я попробую оценить реальный вред от применения ПГР в городе.

Опыт № 1.

Цель опыта: выяснить насколько губительно использование ПГР для растений.

Описание: я взяла два пророщенных окрепших ростка и рассадила их в разные горшки. Одно растение я поливала обычной водой, а второе слабым раствором ПГР. Уже через 10 дней разница между ростками была хорошо заметна. Первый из них продолжал развиваться, а второй погиб.

Вывод: химические противогололедные реагенты даже в небольшой концентрации губительны для молодых ростков.

Опыт № 2.

Цель опыта: выяснить, как ПГР действует на металлические детали.

Описание: в две разных банки я положила гвозди. В одну банку налила воду, в другую – раствор ПГР. Через месяц гвозди достала и высушила. Гвозди, пролежавшие в химическом растворе, заржавели гораздо быстрее.

Вывод: ПГР разрушают металл более агрессивно.

Опыт № 3.

Цель опыта: оценить воздействие ПГР на обувь.

Описание: для этого опыта я не пользовалась специально приготовленным раствором реагента, а просто оценила внешний вид маминых зимних сапог в конце зимы. Очевидно, что белые разводы остаются от соли, содержащейся в ПГР.

Вывод: соль в составе ПГР ухудшает внешний вид обуви и приводит к необходимости пользоваться специальными водо- и грязе-отталкивающими спреями в зимний период.

Наблюдение.

Цель наблюдения: оценить песок, как альтернативный способ борьбы с гололедом во дворах и парках.

Описание: наблюдения проводились на территории Муринского парка в начале февраля. Пешеходные дорожки в глубине парка были посыпаны обычным песком, а рядом с дорогой – обработаны ПГР. На фото хорошо видна разница при их применении. В первом случае снег остался твердым и пригодным для ходьбы по нему, а во втором – образовалась снежная каша, по которой невозможно гулять.

Вывод: на пешеходных дорожках применение ПГР не желательно, т.к. после расплавления снега и льда образуется «каша», по которой невозможно ходить. Кроме того внешний вид дорожек, посыпанных реагентами явно проигрывает.

Эксперимент.

В ходе эксперимента я решила научиться правильно передвигаться по обледеневшей дороге.

Врачи-травматологи рекомендуют выполнять следующие правила:

• Подберите обувь с нескользкой подошвой, модницам рекомендовано отказаться от высоких каблуков зимой.

• Смотрите себе под ноги, старайтесь обходить опасные места. Если ледяную «лужу» обойти невозможно, то передвигайтесь по ней, как пингвин, небольшими скользящими шажками.

• Наступать следует на всю подошву, ноги слегка расслабить в коленях.

• Руки по возможности должны быть свободны, старайтесь не носить тяжелые сумки, не держите руки в карманах — это увеличивает вероятность падения.

• Если Вы поскользнулись, присядьте, чтобы снизить высоту падения. В момент падения постарайтесь сгруппироваться. Самый лучший вариант – научиться падать на бок.

• Помните: особенно опасны падения на спину, вверх лицом, так как можно получить сотрясение мозга. При получении травмы обязательно обратитесь к врачу за оказанием медицинской помощи.

Дети очень подвижны и летом, и зимой. Зимой детский травматизм вырастает примерно на треть. Поэтому их обязательно надо научить правильно падать – быстро группироваться, собираться в комочек или хотя бы вовремя сгибать ноги. Самый лучший вариант – научиться падать на бок.

Если ребенок занимается какими-либо зимними видами спорта, позаботьтесь не только о его спортивной одежде, но и о защите. Наколенники, налокотники, защиты для позвоночника легко найти в магазинах – они помогают уменьшить риск травмы и получить удовольствие от зимних забав.

4. Заключение.

Жители Санкт-Петербурга отмечают, что, несмотря на все меры, которые предпринимают власти города, грязи на дорогах меньше не становится, а скорее появляется даже больше. Каждый год разрабатываются всё новые более экологичные и безопасные реагенты, но проблемы как были, так и остались.

Кроме губительного влияния на окружающую нас природу реагенты вредят дорожному асфальту, лакокрасочному покрытию автомобилей, и, конечно же, здоровью людей и животных. Уже зафиксированы ожоги дыхательных путей у собак, химическое поражение кожи лап и атипичные дерматиты. К этому добавляется резкое увеличение аллергических реакций и заболеваний дыхательных путей у людей. Особенно рискуют маленькие дети, т.к. их рост ниже взрослых и вредные испарения попадают прямо в легкие.

Добавки в составе ПГР вызывают нарушения в экологических системах города. При этом период их восстановления составляет не менее 10 лет после первого применения. А ежегодное использование таких веществ вообще не позволяет экосистемам восстанавливаться и вызывает их постепенное разрушение.

По последним данным мониторинга, который проводили специалисты кафедры Института почвоведения, общая экологическая ситуация в мегаполисах постепенно стабилизируется. Одна из причин – использование снегоплавильных пунктов, куда вывозится более 80% снега, который содержит в себе реагенты. Стоит отметить, что запрещены сброс снега в реки и организация свалок снега. Если все эти мероприятия продолжатся и будет надлежащий контроль, то последствия для зеленых насаждений, почв, да и самих людей будут минимальны.

Из всего этого я могу сделать заключение о том, что использование химических противогололедных реагентов в черте города должно быть минимальным, т.к. они действительно небезопасны для человека и окружающей среды. Возможно, ими нужно пользоваться на магистралях и дорогах, но точно не во дворах. Кроме того, очень важно соблюдать правила их применения, т.е.: сыпать в указанных производителем дозах, своевременно убирать эту химическую кашу и отвозить этот собранный снег на специальные плавильные станции. Все эти требования прописаны в законах, осталось только их соблюдать. А еще хотелось бы, чтобы дворник был не только уборщиком мусора около дома, но и сам стремился сделать свой двор уютным и безопасным. Тогда и жильцы не будут такими безответственными.

5. Список используемой литературы:

1. ГОСТ 50597-93. «Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения» 1993г.;

2. «Руководство по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах» Минтранс РФ, 2003 г.;

3. ВСН 8-89 «Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог»;

4. Журнал «Инженерная геология» №1 от 2009г.;

5. Интернет ресурс «www.antiled.ru» - официальный сайт компании производителя ПГР;

6. Графический материал интернет ресурсов «www.yandex.ru» и «www.mail.ru».

12