Ученые ПНИПУ: всего 3% дорожных реагентов превращают почву в мертвую зону для растений
- 19:06 13 октября
- Максим Волков
Опасные соли на дорогах угрожают экологии России
Исследователи из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) определили опасный уровень концентрации дорожных реагентов в почве. Их работа выявила, что даже 3% реагентов, содержащих хлорид кальция, крайне вредны для растительного покрова.
Каждый год для обеспечения безопасности на российских дорогах применяются миллионы тонн средств против гололеда. Но после использования химические вещества из этих материалов вместе с тающим снегом проникают в почву у дорог и в водоемы. Это приводит к тому, что земля становится слишком соленой и плохо подходит для выращивания растений. Ситуация осложняется тем, что снегоуборочные машины отбрасывают грязный снег на расстояние до 50 метров от дороги, а ветер и брызги от проезжающих автомобилей распространяют соли еще дальше.
"Для обеспечения безопасности в России ежегодно применяются миллионы тонн антигололедных реагентов. Но после выполнения своей задачи химические компоненты этих материалов вместе с талым снегом попадают в придорожные почвы и водоемы. Это запускает процесс засоления, делая землю малопригодной для растений. Проблему усугубляет снегоуборочная техника, которая отбрасывает загрязненный снег на 50 метров от дороги, а ветер и брызги от колес разносят соли еще дальше. Чтобы оценить риски влияния на окружающую среду, ученые Пермского политеха провели масштабное двухлетнее исследование и определили порог концентрации таких антигололедных материалов, опасный для природы большей части регионов России", - сообщили в ПНИПУ.
Обычные реагенты, содержащие хлорид натрия (техническую соль), перестают действовать при сильных морозах, характерных для 60% территории России. По этой причине в дорожной сфере стали применять составы с хлоридом кальция, которые остаются эффективными даже при минус 30 градусах, но при этом могут угрожать экологии.
Для исследования воздействия реагентов на природу, специалисты Пермского университета взяли образцы снега и дерново-подзолистой почвы. Пробы брали на различных расстояниях от федеральной трассы: в 10, 25, 50 и 100 метрах. Это дало возможность определить изначальный уровень загрязнения почвы вблизи дорог, где используются реагенты. Для полной оценки влияния на живые организмы применялись так называемые "биоиндикаторы". В их число вошли:
- семена редиса
- водоросли
- дафнии (мелкие рачки)
- коллемболы (небольшие членистоногие)
Эти организмы быстро реагируют на загрязнения, что помогает полноценно понять угрозу для водных и почвенных систем.
Первый этап исследования выявил, что талая вода, полученная из снега, собранного даже в десяти метрах от дороги, не имеет сильного токсичного действия на прорастание семян редиса, развитие дафний и микроводорослей. Это говорит о том, что основная масса реагента в снежном покрове не создает опасных концентраций. Тем не менее, несмотря на эту способность к природному очищению, противогололедные средства все же влияют на окружающую среду. Чем ближе к дороге, тем соленее и щелочнее становится почва, и тем меньше становится разнообразие растений: на расстоянии 25 метров от трассы насчитали 29 видов, а в 10 метрах - лишь 15. К тому же, образцы самой почвы, взятые на всех расстояниях до 100 метров, показали фитотоксичность - семена всходили хуже и давали более слабые ростки в сравнении с незагрязненным грунтом.
"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 исследователи изучали воздействие малоизученного реагента, используемого в промышленности, который состоит из хлорида натрия и хлорида кальция в соотношении примерно 78% к 21%. На участках, расположенных в 140 метрах от дороги, были внесены различные объемы этого вещества: 0, 70 и 700 грамм на квадратный метр. Через месяц анализ почвы показал сильное засоление на тех участках, где была применена самая большая доза. Тем не менее, следующей весной, после того как растаял снег, почва почти полностью очистилась от загрязнений. Это наблюдение говорит о том, что соли уносятся талыми и дождевыми водами из верхнего слоя, не накапливаясь до критических значений.
Чтобы установить безопасную предельную концентрацию реагента, ученые провели опыты в лабораторных условиях.
"Концентрация свыше 3% в грунте оказалась губительна для растений, а для самых чувствительных почвенных членистоногих - коллембол - опасное количество составило уже 2%", - отметил Леснов.
Однако, как отметил исследователь, в настоящих полевых условиях после зимнего периода таких высоких уровней загрязнения не было зафиксировано. Максимальная концентрация солей в почве у дороги, измеренная за два года наблюдений, не превышала 0,2%. Это говорит о том, что прямое ядовитое действие нового, более мощного реагента (смеси хлорида натрия и кальция) ограничено благодаря способности почвы к самоочищению.
Как сообщалось ранее, 19 августа 2025 года химики из Бразилии и США представили инновационный подход к переработке отходов, способный превращать стоки в азотные удобрения. В рамках похожих исследований, 5 сентября 2025 года ученые из Великого Новгорода также представили улучшенный подход к очистке сточных вод от вредных компонентов. Их метод, использующий малорастворимые соли кальция, показал удвоенную эффективность в устранении тяжелых металлов, позволяя перерабатывать свыше 90% токсичных отходов. Очищенные таким образом отходы могут быть использованы в аграрном секторе.