Интерполимерные комплексы для защиты окружающей среды

Среди современных научно-технических проблем, которым так богато наше время, взаимоотношение биосферы и человечиства оказалось важнейшей проблемой, комплексное решение которой составляет актуальную задачу современной науки и технологии[1].

Совершенствование способов орошения земель является одним из наиболее перспективных путей экономии поливных вод. Основной способ орошения сельхоз культур в аридной зоне - это поверхностный полив, достоинствами которого являются малая стоимость и простота. Однако, при использовании поверхностного полива на поливах с повышенной водопроницаемостью (песчаных и супесчаных) потери роливной воды на глубинную фильтрацию могут превышать 50%. Кроме того, при использовании полива по бороздам интенсивная глубинная фильтрация воды приводит к неравномерному увлажнению. Из-за указанных недостатков ни один из известных способов, предназначенных для уменьшения потерь воды при поливе, не нашел применения[2,3].

Несмотря на доступность и многочисленность экологических знаний, целесообразно, тем не менее, рассмотреть эти проблемы с точки зрения химии, хотя бы потому, что химия и химическая промышленность является одним из основных источников нарушения биосферного равновесия и они же могут дать эффективные средства и пути защиты окружающей среды от так называемой антропогенной деятельности[4,5].

Экологическая катастрофа в регионе Аральского моря в значительной степени вызвана солее- и пыле переносом (ветровая эрозия почвы осушенной зоны) в близлежащие населенные местности (непосредственное и неблагоприятное влияние на здоровье людей, в частности, путем значительного снижения качества питьевой воды) и сельскохозяйственные территории (невозможность естественного зарастания осушенной полосы из-за ухудшения качества почвы в результате эрозии). Основной целью данного работы является предотвращение ветровой и водной эрозии почвы, а также улучшение качества почвы (структуры, орошаемой, плодородия) путем применения биодеструктируемых экологически безвредных и доступных интерполимерных комплексов[6].

Почвы бассейна Аральского моря, особенно высушенная часть территории обнажающего дна Аральского моря подвержены усиленной эрозии, вследствие чего они не пригодны для выращивания сельскохозяйственных культур[7].

В то же время процессы ветровой эрозии этих безжизненных почв и обусловленный ими перенос частиц бесплодных почвы на прилегающие сельскохозяйственные территории приводит к существенному к ухудшению структуры культурных почв и снижению их плодородия. Это делает необходимым и безотлагательным предотвращение эрозии почвы высохшего дна Аральского моря путем закрепления ее частиц без нанесения какого бы то бы ни было вреда окружающей[8].

Предлагаемый работы предусматривает решение указанной проблемы на основе последних достижений науки о полимерах путем структурирования почв бассейна Аральского моря интерполимерными комплексами (ИПК) для предотвращения ее ветровой и водной эрозии[9].

Интерполимерные комплексы содержат гдрофобные области, составленные из спаренных участков комплементарных цепей, и гидрофильные последовательности ионогенных групп, образованные разобщенные участками противоположно заряженных полиионов[10].

Благодаря этим свойствам ИПК были успешно применены в качестве структурообразователей почв для предотвращения их водной и ветровой эрозии с одновременным повышением плодородия. В почвенно-полимерной корке частицы дисперсной фазы связаны друг с другом тонкими прослойками ИПК. Такие корки не разрушаются под влиянием сильного ветра и дождя. ИПК, внесенные на поверхность почвы предотвращают его ветровую эрозию в течение времени необходимого для прорастания и развития травяного покрова при ветрах ураганной силы до 20-30 м/с. ИПК широко испытаны также в качестве средств для предотвращения размывания почв и последующего коркообразования на посевах хлопчатника.

Существенно, что все эти противоэрозионные мероприятия обеспечиваются при весьма малых расходах поликомплексов (от 20 до 60 кг/га). Одновременно с основным эффектом наблюдается также ярко выраженный эффект стимулирования прорастания и развития растений. Установлено также, что ИПК нетоксичен, экологически безвреден, способствует развитию семян многолетных трав, высеянной на песок и почвы.

Имеющейся опыт работы с ИПК для пыле- и солеподавления позволяет сделать вывод о целесообразности его применения не только для о структурирования почв и грунтов, но и в тех случаях, когда необходимо зафиксировать на поверхности грунта загрязняющие окружающую среду вещества в мелко дисперсной форме.