Реагент-диверсант. Профессор-геолог Владимир Королев — о катастрофической опасности дорожных реагентов

22 февраля 2019

1421

Реагент-диверсант. Профессор-геолог Владимир Королев — о катастрофической опасности дорожных реагентов

Депутаты требуют прекратить использование дорожных реагентов, ссылаясь на  МГУ, доказавшее вред, наносимый дорожными реагентами почве, людям, животным и коммуникациям. Чиновники, однако, не раз заявляли, что применяемые вещества безопасны и оптимальны для борьбы с гололедом. В течение многих лет основной поставщик реагентов в столицу — Уральский завод противогололедных материалов. Учредителя завода Рустама Гильфанова в 2014 году арестовывали по подозрению в злостном мошенничестве на сумму 2,5 млрд рублей путем манипуляций с составом реагентов, но дело было , поскольку мэрия отказалась признавать себя потерпевшей стороной. Количество выделяемых на реагенты денег растет и сейчас достигло 6 млрд рублей в год, а Уральский завод остается основным поставщиком для столицы. 

Между тем недавно университетские ученые опубликовали , в которой подтверждается вред, который могут наносить реагенты дорогам, экосистемам и даже металлам и стройматериалам. Профессор геологического факультета МГУ Владимир Королев разъяснил The Insider, как применение реагентов вредит не только одежде, траве и животным, но и кабелям и трубопроводам и почему оно может быть причиной аварий, подобных январскому обрушению грунта в Тушинском тоннеле в Москве. 

Откуда берется черная жижа

Почему зимой после обработки смесями противогололедных реагентов на дорогах образуется черная жижа? Сухая смесь ПГР — белая, а в растворе прозрачная, но после ее нанесения на белый снег под колесами автомобилей и у нас под ногами вдруг появляется черная грязь. Летом подобной грязи не бывает. 

Логика подсказывает — виноваты реагенты. Наши исследования показали, что в результате реакции гидролиза, возникающей при воздействии химической смеси на лед и снег, образуется не просто талая вода, а водный раствор продуктов гидролиза с агрессивными свойствами. Главная особенность том, что раствор имеет щелочную реакцию (слабая щелочь с рН до 8-9) и насыщен солями хлора. Такой раствор способен частично растворять битумные фракции, содержащиеся в асфальте, которые и придают остаткам противогололедных реагентов черный цвет. Воздействие шипованной резины автомобильных колёс, да и обычных колес усиливает эффект. 

«Колейность» на дорогах (образование продольного углубления вдоль колесной полосы глубиной до 10 см), от которой страдает город, — тоже результат применения реагентов, усиливающего износ асфальта. 

Мы провели простой эксперимент: в бутыль с кусками асфальта залили «чистый» прозрачный раствор противогололедных реагентов, закрыли пробкой и периодически встряхивали бутыль в течение 6 месяцев. В итоге масса асфальта уменьшилась за это время на 2%, сам раствор помутнел, в нем появились белые хлопья. По всей видимости, это связано с растворением в щелочной среде раствора противогололедных реагентов нафтеновых и ароматических кислот, содержащихся в асфальте, что и придает раствору темный цвет. Отсюда и берется черный цвет жижи.

Внешний вид образцов асфальта в растворе жидких ПГР. Слева — до 6-месячной выдержки, справа — после нее 

Дело не в самих реагентах, а в их химическом взаимодействии с окружающей средой

Когда реагенты проверяют на вредность, часто изучают само вещество: анализируют чистоту солей в смесях, даже проверяют на радиоактивность и т. п., после чего получают экологический сертификат, в котором констатируется отсутствие в солях вредных веществ. Это открывает зеленый свет к их применению. Мало кто обращает внимание на подмену понятий: вредны не сами реагенты (формально «экологически чистые»), а продукты их гидролиза. И вот это, кроме нас, никто не изучает.

На геологическом факультете МГУ мы уже больше десяти лет исследуем дорожные остатки ПГР, проводим ежегодный мониторинг. Результаты периодически публикуются. Накоплено много данных о дорожных остатках противогололедных реагентов и их агрессивных свойствах для людей, животных, обуви, автомобилей, а также городских экосистем и городской инфраструктуры.

Лапы животных — собак, голубей и других — не выдерживают длительного воздействия дорожных остатков противогололедных реагентов: они получают щелочной «ожог», опасность которого зависит от длительности контакта ног с жижей. Хотя дорожные остатки ПГР имеют слабощелочную реакцию, этого достаточно, чтобы портить обувь и одежду. Иногда говорят, что выделяющийся из дорожных остатков ПГР хлор может вызывать аллергические заболевания. Это требует специального исследования. Например, в бассейне вы «дышите хлором» в гораздо большей степени, его запах ясно ощущается. На улицах это не чувствуется, но не исключено, что постоянное воздействие хлора, выделяющегося на дорогах, также может наносить вред человеку. Но тут, повторюсь, нужны специальные медико-санитарно-экологические исследования. 

Обочины московских дорог, пропитанные неубранными реагентами

Миграция талых вод и засоление почв — причины коррозии и аварий

Для того чтобы судить об экологических последствиях, надо проследить путь миграции противогололедных реагентов с автомобильных дорог. По технологии дорожные остатки ПГР (жижа) должны собираться и утилизироваться сразу после того, как лед растаял. Однако этого не делается — жижа лежит и на дорогах, и на тротуарах несколько дней. А если ее и убирают, то не специальной техникой, а просто сметают с обочин на тротуары или края газонов. Между уборкой и вывозом снега с обочин и уборкой жидких остатков ПГР есть разница. Жижу должным образом не убирают, она скапливается и весной вместе с талыми водами мигрирует в почвы и подпочвенные грунты, вызывая их засоление. 

От засоления почв вдоль обочин на газонах гибнет трава (городские власти вынуждены ее заменять, высаживая «рулонные газоны»). Засоление грунтов вызывает подземную коррозию: в засоленных грунтах резко падает электрическое сопротивление, активизируются блуждающие токи, и это ведет к разрушению подземных металлических конструкций, прежде всего трубопроводов, кабельных сетей и даже железной арматуры в заглубленных бетонных сооружениях.

Засоление грунта разрушает подземные конструкции, трубопроводы и арматуру железобетона

Кроме того, засоленность почв и подпочвенных грунтов влияет на температуру замерзания в них воды. В засоленном грунте вода замерзает не при нуле, а при более низкой температуре. Зимой незамерзшая вода способна передвигаться в почвах и подпочвенных грунтах, перенося и соли. 

Все это может провоцировать серьезные аварии, прорывы труб канализационных сетей и т. п. Например, такие аварии, как январский прорыв в Тушинском тоннеле, могут быть связаны с засолением грунтов от противогололедных реагентов <Заместитель мэра Петр Бирюков в качестве возможных причин аварии  нарушения при строительстве, при этом непосредственной причиной был обвал подмытого водой грунта, причины которого еще  — The Insider>

Прорыв грунта в тушинском тоннеле в январе 2019 года

Каков же выход? Вряд ли городские власти откажутся от использования противогололедных реагентов, так как надежной и более эффективной альтернативы не видно. В этой ситуации необходимо добиваться по крайней мере двух вещей: 1) неукоснительного соблюдения технологий и норм применения противогололедных реагентов, уделяя особое внимание своевременной уборке остатков ПГР (жижи); 2) полного запрета использования противогололедных реагентов на дворовых территориях (особенно на территориях школ и детских садов), где можно применять только фрикционные смеси (крошку) и механическую уборку льда и снега.