Польза и вред антигололёдных средств
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ КОРРЕСПОНДЕНТУ “НОВЫХ ИЗВЕСТИЙ” О ПОЛЬЗЕ И ВРЕДЕ АНТИГОЛОЛЁДНЫХ СРЕДСТВ.
Мосин О.В.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ:
1. В какой мере используемые в столице реагенты (хлористый кальций и хлористый натрий) можно считать безопасными для здоровья людей и животных, состояния машин и окружающей среды?
Начиная с зимнего периода 2001/2002 годов жилищно-коммунальные службы крупных городов (Москва, Санкт-Петербург и др.) стали отказываться от традиционной соли в пользу более эффективных экологически безопасных и более технологичных антигололедных реагентов (ПГР) нового поколения. В качестве основных реагентов стали применяться твердые ХКФ и "Биомаг" (хлористый кальций, ингибированный фосфатами), жидкие ХКМ (хлористый кальций модифицированный) и "Нордекс". Эти препараты были признаны экологически безопасными и достаточно эффективными антиобледенителями. Но в то же время данные реагенты обнаружили свойство создавать "масляную" пленку на дороге, в результате чего тормозной путь автомобиля увеличивался в несколько раз.
В связи с ограничением использования технической соли в черте города, столичные коммунальные хозяйства начали использовать более дорогие антигололёдные реагенты ХККМ (хлористый кальций модифицированный), ХКНМ (хлористый кальций натрий модифицированный), а также их аналоги.
Наиболее популярными и эффективными среди них стали твердые химические комбинированные реагенты на основе модифицированного хлористого кальция и магния. Согласно инструкции их можно использовать практически при любых погодных условиях и температурных режимах, а также во время снегопадов. Их распределяют с помощью имеющейся у дорожных служб спецтехники, что позволяет обрабатывать большие территории.
В течение 2001–2004 годов Центром госсанэпиднадзора в городе Москве были выданы санэпидзаключения о безопасности продукции и ее соответствии требованиям санитарных норм и правил на следующие виды противогололедных материалов российских производителей: ХКМ (хлористый кальций модифицированный) — ОАО «Синтез»; ХММ (хлористый магний модифицированный) «БиоМаг» — ЗАО «Бишофит-Авангард» (Волгоград); «Нордикс» — ЗАО «Дизель-Нефтепродукт» (Москва); «Ацедор» (ГУП «Поклонная гора»); ХКК (хлористый кальций кальцинированный гранулированный) — ОАО «Каустик» (Волгоград); «Чистодор» — ОАО «Гарант-Лей»; хлористый кальций натрий модифицированный — ОАО «Каустик» (Волгоград); средство для борьбы с гололедом «СБГ» — ЗАО «Экомаг» (Пермь).
Начиная с зимы 2005-2006 годов московские власти отказались от применения хлористого магния ("Биомаг") из за тенденций к накоплению аниона магния в почвах и природных водах.
Согласно постановлению правительства Москвы от 10 апреля 2007 года "О порядке допуска к применению противогололедных реагентов для зимней уборки объектов дорожного хозяйства в городе Москве" на объектах дорожного хозяйства города Москвы допускается применение только тех реагентов, которые прошли предварительную оценку воздействия на жизнь и здоровье граждан, состояние компонентов окружающей среды, включая растения, почву, водные объекты, на состояние объектов дорожного хозяйства и связанных с ними гидротехнических и других коммуникаций.
К наиболее распространённым химическим антигололедным реагентам относится широко распространённый жидкий 28%-ный раствор хлористого кальция модифицированного (ХКМ).
По сравнению с технической солью, ХКМ обладает несколькими существенными преимуществами: нормы расхода хлористого кальция в среднем на 30-40% ниже чем у технической соли, ХКМ действует в любом диапазоне температур до –55 °С, а экологическая нагрузка ХКМ значительно меньше, чем у соли. ХКМ не позволяет образовываться гололеду и снежно-ледяным накатам. Кроме того, как показали лабораторные исследования, эти реагенты не только расплавляют лед, но и улучшают состояние почвы. Кальций замещает натрий, который накопился в почве за время использования технической соли, и таким образом даже удобряет ее.
По сравнению с другими видами противогололедных реагентов данный препарат имеет преимущество по способности эффективно и быстро плавить лед: 1 г ХКМ растапливает за 1 мин. 0,11 г льда. Выделяемое при этом тепло позволяет в четыре-пять раз быстрее по сравнению с поваренной солью ликвидировать снежно-ледяные отложения на дорожном покрытии. ХКМ можно использовать до снегопада (профилактика), во время снегопада или после него. Нужно учитывать лишь то, что во втором случае реагент распределяют через 20–40 мин., когда на проезжей части накапливается слой снега толщиной 3–5 мм. Расход реагента зависит от толщины льда и температуры окружающей среды. Например, при температуре воздуха –2–4 °C и толщине льда 3–5 мм необходимы 35 г реагента на 1 кв. м. При температуре –10–15 °C и толщине льда 1–2 мм — 45 г/кв. м.
При распределении ХКМ до или во время снегопада приступать к уборке образовавшейся кашицеобразной массы можно практически сразу после прекращения снегопада, а при разбрасывании вещества после снегопада — спустя 1–2 ч после стабилизации природной обстановки, до тех пор пока отложения не увлажнятся из-за их частичного плавления и не разрыхлятся под воздействием колес автомобиля. Главное — не переусердствовать и не передержать. Иначе падение температуры приведет к повторному образованию скользкой корки на покрытии и перерасходу противогололедных материалов. Стоит ХКМ 2,5–3 тыс. руб. за 1 т.
Несмотря на явные преимущества, хлористый кальций модифицированный обладает рядом недостатков. Одним из главных минусов ХКМ является короткий срок действия реагента – 3 часа. Это приводит к тому, что дороги в течение суток необходимо обрабатывать несколько раз. Ученые Московского автодорожного института (МАДИ) также выяснили, что после обработки дорожной наледи жидким хлористым кальцием модифицированным, коэффициент сцепления шин с дорогой снижается на 30% даже по сравнению с мокрым асфальтом. Когда применяли техническую соль, влага испарялась, и дороги оставались сухими, ХКМ, напротив, притягивает влагу. Если же на дорожном полотне есть пленка из машинного масла, бензина, а поры асфальта забиты резиновой крошкой, то ХКМ еще больше теряет в эффективности.
Кроме того, по мнению экспертов, хлористый кальций вызывает аллергию у людей и разъедает металл автомобилей. По данным НИИ экологии человека и окружающей среды им. Сытина, количество аллергий у москвичей с приходом зимы значительно увеличивается. Как и соль, ХКМ агрессивен по отношению к обуви из натуральных материалов: даже очень хорошо выделанная кожа под воздействием реагентов становится жесткой, а значит, может легко треснуть. К тому же, хлор, известный своими отбеливающими свойствами, изменяет цвет обуви.
Хлористый кальций небезопасен и для животных. По мнению ветеринаров, зимой отмечается увеличение количества жалоб от собаководов, чьи питомцы стали чаще попадать в ветлечебницы с химическими ожогами лап.
Хлористый кальций и его аналоги уже проходили испытания в Италии, Франции, Швейцарии, Германии и США. «Рискнула» его использовать одна только Швейцария, в которой морозов не бывает. А в Норвегии и Швеции вообще не пользуются никакой химией. Просто убирают заносы снегоуборочной техникой. В Финляндии же пользуются рецептом времен царской России: соленой мраморной крошкой.
Другие реагенты:
Хлористый магний модифицированный «БИОМАГ» получают из природного рассола. Этот реагент наиболее эффективен при низких температурах. Так, к примеру, если каменная соль действует при температуре –6 °С, хлорид калия — при –11 °С, то ХММ — при –25 °С. БИОМАГ не препятствует образованию льда в течение двух-трех дней с момента применения. Удобно и то, что он не образует белого порошкообразного налета (осадка) при высыхании в отличие от большинства ПГР. Да и для растений и животных он безопасен, так как хлористый магний с успехом используют в растениеводстве и животноводстве в качестве минеральной подкормки.
Механизм работы с реагентом таков. Если метеорологическая служба сообщает, что в ближайшее время ожидается снегопад, то следует рассыпать ХММ равномерно по обрабатываемой территории из расчета 30–140 г/кв. м. Снег, попадающий на обработанную поверхность, будет таять, не образовывая ледяного покрытия. Если же такая напасть, как снег, уже свалилась на город, то следует предварительно очистить дороги от рыхлого снега, а потом уже посыпать их «БИОМАГом».
В обоих случаях его кристаллы начнут активно впитывать (поглощать) влагу из окружающей среды. При переходе из твердой фазы в жидкую реагент начнет выделять тепло. Образовавшаяся из растопленного снега, льда и реагента масса называется рассолом. При участии «БИОМАГа» подобный рассол образуется в два раза быстрее, нежели с использованием каменной соли. Именно такой рассол разрывает связь между дорожным покрытием и льдом, предотвращая появление гололеда. Остается только убрать снежную жижу с помощью снегоуборочной машины. Цена «БИОМАГа» чуть больше 1000 руб. за 1 т.
Но абсолютным лидером по борьбе с гололедом при низких температурах является жидкий реагент «НОРДВЕЙ» (прежнее название «НОРДИКС-П»), созданный на основе ацетата калия. Его можно применять для борьбы с льдообразованиями при температурах до –60 °С, а также в условиях Крайнего Севера. Эксплуатационные свойства реагента «НОРДИКС-П» позволяют предупреждать и эффективно бороться с льдообразованием, а также не допускать крепкой связи между снежно-ледяным накатом и асфальтом, что повышает безопасность дорожного движения.
Уже через 50 мин. после нанесения реагента коэффициент сцепления льда с дорогой достигает значения, при котором допустима безопасная эксплуатация автотранспорта. Также жидкая форма реагента способствует равномерному удалению гололеда. Причем при благоприятных климатических условиях «НОРДИКС-П» может действовать до четырех суток без повторного нанесения. Для распределения «НОРДИКС-П» пригодны отечественные дисковые и штанговые разбрызгиватели ДКТ–503А и КО–822–1. Допустимо и использование обычных поливальных машин ПМ–130, снабженных специальным навесным распределительным оборудованием. Наибольшую сложность в содержании дорог представляет удаление льдообразований, в первую очередь тонких пленок гололеда, соразмерных по толщине с шероховатостью покрытия. Появление пленки гололеда, особенно в начальный момент, резко снижает сцепные качества покрытия. Реагент эффективно решает и эту задачу.
«Ацедор» — жидкий противогололедный материал, как и «Нордикс», разработанный за несколько последних лет. В его основе — соли уксусной кислоты, которые одновременно эффективны при низких температурах и не вызывают коррозии металлических частей автотранспорта и разрушения бетона. Дорожные покрытия, обработанные такими реагентами, имеют высокие коэффициенты сцепления, что снижает аварийность на дорогах. Кроме того, способы получения разработанных противогололедных реагентов экономичны, так как не требуют использования дорогостоящего оборудования.
Помимо уксусной кислоты в «Ацедор» входит смесь ацетатов калия, кальция и магния. Так как эти вещества применяют в качестве удобрения для растений, то и вред от данного реагента минимальный. Наоборот, он усиливает биологическую активность почв. Рекомендуемая норма расхода — 50–100 мл/кв. м.
Другое средство для борьбы с гололедом, которое называется «Средство борьбы с гололедом» (сокращенно СБГ), представляет собой препарат, состоящий из смеси твердых хлоридов металлов (калия, магния, натрия и кальция). Магний и окись магния в составе СБГ служат ингибиторами коррозии, снижают агрессивную активность материала к металлическим деталям мостов и машин в три-три с половиной раза. Это средство также не оказывает вредного влияния на резиновые детали машин, более щадяще по сравнению с другими реагентами действует на дорожно-строительные материалы и покрытия, т. к. уменьшает вымывание щелочных компонентов из бетона (показатель агрессивности по цементобетону — 0,4). Для обработки одной и той же площади СБГ необходимо в шесть раз меньше, нежели хлористого натрия. Наибольшая способность СБГ разрушать плотность снежно-ледяных образований отмечена при температуре от 0 °С до –15 °С. Его следует наносить равномерным слоем на плотные корки из льда и снега, предварительно очищенные от рыхлой снежной массы механическим способом. На трассах I, II, V категорий и внекатегорийных дорогах норма расхода реагента составляет 60–120 г/кв. м при температуре до –18 °C и толщине льда или снежного наката до 2 см. На дорогах III, IV категорий норма расхода — 40–80 г/кв. м, в пешеходных зонах — 20–40 г/кв. м при таких же температуре и толщине льда или снежного наката. При более низких температурах и большей толщине слоя льда или снежного наката рекомендовано увеличить расход материала пропорционально толщине снежно-ледяных отложений и использовать более крупную фракцию СБГ.
После нанесения реагента следует выждать не меньше одного часа, прежде чем приступать к механической чистке снежно-ледяной массы, так как высокая плавящая способность СБГ (до 12 г/г) проявляется именно в течение первого часа. Помимо противогололедных способностей СБГ также эффективно удобряет почву. Калий, магний и кальций, входящие в его состав, способствуют увеличению содержания крупнозернистых фракций в земле. Такие почвы обладают хорошей водои воздухопроницаемостью. Биофильные элементы в составе препарата оказывают позитивное влияние на минеральное питание растений. Ионы хлора быстро вымываются из почвы, и засоления не происходит.
В отличие от предыдущего реагента в хлористый кальций натрий модифицированный, больше известный под названием «АЙСМЕЛТ», входит еще и натрий. Это сложная гранулированная смесь выпарного хлористого натрия и безводного хлористого кальция с добавлением ингибитора коррозии. Активные свойства хлорида натрия позволяют гранулам реагента глубже проникать сквозь лед к поверхности дорожного покрытия и разрушать сцепление льда и покрытия. А хлорид кальция увеличивает скорость таяния льда и снижает количество ионов натрия, что уменьшает их вредное воздействие на окружающую среду.
«АЙСМЕЛТ» работает при температуре до –20 °С. Он обладает более медленным, но более мощным пролонгированным действием, глубже проникает в толщу льда вплоть до поверхности дороги, препятствует сцеплению льда с дорожным полотном. Следовательно, и показать себя он может лучшим образом на дорогах с уже сформировавшимся крепким ледяным покрытием. Учитывая, что реагент понижает температуру замерзания воды, его можно безбоязненно применять в экстремальных условиях — там, где не только образовался лед, но и идет снегопад. Свежего гололеда в таком случае удастся избежать. Для оттаивания одного и того же объема льда расход «АЙСМЕЛТА» в два-два с половиной раза меньше расхода используемых в настоящее время противогололедных реагентов. Цена реагента примерно 1000 руб. за 1 т.