Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
УДК 50 Общие вопросы математических и естественных наук
В работе выполнен критический анализ статьи О.В. Швецовой, в которой предложены технологии использования карбонатсодержащих отходов строительства – техногенных минеральных соединений углерода – как геоэкологического резерва для интенсификации роста и развития растений при озеленении городских территорий. Предложение изложено на уровне научно-инновационной идеи, высказанной дедуктивно, и слабо подкреплено экспериментальными данными. Реализация идеи может привести к причинению экологического вреда
отходы строительства, техногенный минеральный углерод, озеленение, благоустройство городской среды.
Введение. Основные рубрики журнала «Безопасность в техносфере» в полной мере освещают ключевые вопросы затрагиваемой проблематики: промышленный и экологический риск, мониторинг и контроль, экология техносферы, ремедиация объектов экологического вреда, ресурсосбережение и рациональное природопользование. Выражая мнение профессионалов-природопользователей, специалистов в оценке экологических нагрузок и в поддержании экологической безопасности, журнал находит своего массового читателя среди студентов, преподавателей и специалистов реального сектора экономики, занимающихся защитой окружающей среды от антропогенного воздействия и определением источников / факторов экологического риска, а также в системе повышения квалификации сотрудников «Росприроднадзора», «Ростехнадзора» и «Роспотребнадзора».
Последний выпуск журнала (т. 6, №1, 2017) содержит публикацию О.В. Шевцовой «Отходы строительства как геоэкологический резерв для озеленения городских территорий» [1]. Тема статьи представляет значительный интерес, но, одновременно, налагает на автора серьезную ответственность по обеспечению достоверности материала и выводов. Автор приводит аргументы о возможности использования строительных отходов в качестве ресурса, питающего растения бикарбонатами Ca и Mg. Означает ли это, что придомовые территории во время строительства не столько загрязняются, сколько накапливают упомянутый геоэкологический резерв? Очевидно, что положительный эффект достигается лишь для малой части строительных отходов, представленной карбонатными соединениями, тогда как остальные 20–30 позиций номенклатуры формируют скопления, создающие накопленный экологический вред. Именно поэтому обращение с отходами направлено на их сбор и удаление и опирается на выполнение ряда директивных и нормативных документов (№ 7-Ф3, 2002; № 89-ФЗ, 1998; МУ по разработке проектов нормативов образования отходов и лимитов на их размещение, 2007; и др.).
В 2012 г. аспирантка кафедры инженерной защиты окружающей среды СПбГТИ (ТУ) О.В. Швецова в соавторстве с коллегами опубликовала статью, посвященную влиянию переменного частотно-модулируемого сигнала на изменение физико-химических свойств. Затем в 2015 г. ею были опубликованы результаты экспериментов по интенсификации питания растений нулевой макрофазы роста и развития минеральными соединениями углерода химическим и электрофизическим методами [2, 3]. В последующие два года появилось еще три публикации на эту тему, развивающие использование строительных отходов как источника длительного ресурса углерода при формировании городских почв на участках благоустройства и озеленения.
Материал и методы. Суть предлагаемой О.В. Швецовой научно-инновационной идеи состоит в быстром решении проблемы эффективного благоустройства и озеленения городских территорий после окончания строительных работ. Актуальность ее несомненна, но в то же время нельзя согласиться с тем, что в связи с массовой реконструкцией, повсеместным сносом аварийного, ветхого жилья и строительством новых жилых и инфраструктурных объектов ожидается усугубление проблем загрязнения и деградации почв, приводящих к истощению ресурсов растительного мира. Каждый строительный проект содержит мероприятия по обращению со строительными отходами, озеленению и благоустройству. Речь может идти лишь об альтернативных вариантах. Тогда в статье должен быть ныне отсутствующий сравнительный анализ, в том числе по экономике.
Новизна идеи – в использовании ресурсов минерального углерода для биологической реабилитации строительных площадок. К сожалению, доказательная база, к формированию которой автор приступил с 2015 г., еще очень слаба. Доказано только влияние ряда буферных растворов разного качественного и количественного состава и электрофизического воздействия (подведение к системе переменного электрического частотно-модулируемого сигнала) как методов интенсификации роста и развития растений техногенными минеральными соединениями углерода на примере СаСО3 и CaMg(CO3)2.
Безусловно, эти частные результаты не исчерпывают весь объем заявленного решения: моментально превратить замазученную и замусоренную стройплощадку в зеленую лужайку. Кроме того, такие строители быстро разорятся под гнетом надзорных санкций.
Цели и задачи исследования изложены с достаточной полнотой и четкостью, но в чрезвычайно общем и неконкретном виде – в ходе гипотетического рассуждения об изменении степени упорядоченности и структуры полиассоциатов, о поведении водородных связей, распаде полиассоциатов, изменении их концентрации, о возможности управления в некоторых пределах свойствами воды путем электрофизического воздействия на нее.
Настораживает упорное желание автора облегчить питание растений углеродом из минералов, входящих в стройотходы. Известно, что углерод растения получают из воздуха в ходе фотосинтеза и из гумусового горизонта почв, соответственно, в виде углекислого газа и набора органических веществ. Причем здесь минералы? Их ресурсы доступны лишь мхам и лишайникам. Минеральный углерод для растений никогда не рассматривался как фактор плодородия, в отличие, например, от азота и фосфора.
Реалистичность заявленного ожидаемого эффекта (экономический, социальный и др.) от внедрения предлагаемой инновации описана сумбурно, особенно экономические аспекты.
Техническая реализуемость полностью является декларацией: предполагается, что идея может быть использована на стадии подготовки территории объекта озеленения, предварительной активации и посева семян, последующего ухода за растениями, хотя проведенные вегетационные опыты касаются только стадии нулевой макрофазы роста и развития растений (проращивание семян).
Биологический эффект оценивали при выполнении вегетационных опытов по доле семян, давших корни на пятые сутки эксперимента в различных условиях проращивания.
Обсуждение результатов. Автор считает, что применяемая на практике в городе система создания почвенного слоя при производстве работ по озеленению, особенно по отношению к газонам, не дает положительного долговременного результата. Как правило, используются частичная или полная замена верхнего почвенного слоя более плодородным растительным грунтом – обогащенными органическим углеродом торфяными смесями.
Автор предлагает альтернативный прием облагораживания газонных почв. В основе лежит дедуктивное утверждение о том, что загрязненные (засоленные) во время строительства грунты придомовых территорий могут обрести плодородие за счет интенсификации углеродного питания растений методами, направленными на увеличение растворимости минеральных соединений углерода и их реакционной способности, и обеспечить устойчивость газонных насаждений. Нельзя при этом согласиться с тем, что предлагаемый подход ориентирован не на замену, а на улучшение исходных почв и грунтов на открытых участках, предназначенных для озеленения, после окончания строительства путем использования, «активирования» определенными способами уже внесенных при строительно-монтажных работах техногенных минеральных соединений углерода, которые смешиваются с верхним слоем почвы. Обращение всех строительных отходов строго регламентировано проектом, любое внесение техногенных минеральных соединений (в том числе и углерода) в грунты придомовых участков недопустимо. В противном случае формируются объекты накопленного экологического ущерба [4], борьба с которыми превратилась в злободневный аспект рационального природопользования.
Предположение автора, что «интенсификация углеродного питания (дополнительное обеспечение доступным биологически значимым элементом – углеродом) будет и далее способствовать быстрому росту и интенсивному развитию растений, а также реализации потенциальной активности процесса фотосинтеза» полностью не обосновано. Тематика цитируемых публикаций не освещает основные положения статьи. Решающим аргументом могла бы быть демонстрация процесса озеленения какой-либо стройплощадки с использованием предложения О.В. Швецовой.
Однако для реализации этого предложения потребуется совершить ряд алогичных и затратных действий:
- Выполнить сортировку строительных отходов, чтобы отдельно накопить карбонатный материал.
- Измельчить его до фракции 0,5 мм (учесть пыль в выбросах).
- После планировки рекультивируемой территории, перед нанесением плодородного грунта, организовать подсыпку дробленого карбонатного материала (учесть пыль в выбросах).
- Нанести слой плодородного грунта.
- Заделать семена травосмесей в грунт.
- Приготовить и внести в грунт рекомендуемые автором буферные растворы для химической интенсификации подкормки семян и проростков гидрокарбонатами кальция и магния (убедившись, что они не повлекут загрязнение грунтовых вод).
- Оборудовать охраняемую площадку устройствами дляэлектрофизического воздействия на почвенные растворы корнеобитаемого слоя (видимо генераторами частотно-модулируемых сигналов).
- Оборудовать антенными контурами обрабатываемые газоны.
Возможно, у автора выработана другая последовательность действий, и было бы интересно с нею ознакомиться. Удалось ли перенести наметившиеся в лабораторных экспериментах положительные эффекты по инициации проращивания овса и горчицы (число проростков корней на пятые сутки опыта) на всходы и последующие фазы развития?
Выводы. Из этой и других публикаций О.В. Швецовой (5-6) пока неясно, являются ли предложенные ею методы технологиями (готовое оборудование для реабилитации газонов, режимы воздействия, регламенты применения, побочные эффекты при натурном использовании и, наконец, приемлемость эколого-экономических показателей).
Многие положения представляются спорными и нуждаются в дополнительной проработке. Особую осторожность следует соблюдать при изменении регламента обращения со строительными отходами и технологии озеленения придомовых территорий.
1. Шевцова О.В. Отходы строительства как геоэкологический резерв для озеленения городских территорий // Безопасность в техносфере, 2017, - том 6, - №1. - с. 19-24.
2. Митюгова Е.Г. О влиянии переменного частотно-модулируемого сигнала на изменение физико-химических свойств воды / Е. Г. Митюгова, О. В. Швецова, Е. В. Сивова и др. // Изв. Санкт- Петербургского государственного технологического института (технического университета). - 2012. - № 16 (42). - С. 48-51.
3. Швецова О.В. Интенсификация питания растений нулевой макрофазы роста и развития минеральными соединениями углерода химическим и электрофизическим методами / О. В. Швецова, В. С. Шкрабак, А. С. Князев, Г. Г. Родионов // Изв. Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). - 2015. - № 28 (54). - С. 73-82.
4. Питулько В.М., Кулибаба В.В. Реновация природных систем и ликвидация объектов прошлого экологического ущерба [Текст] - М.: изд. Центр ИНФРА-М, 2017. 497 с.
5. Швецова О.В. Рекультивация загрязненных придомовых территорий с использованием техногенного минерального углерода как геоэкологического резерва / О. В. Швецова, Е. Г. Сёмин // Экология и развитие общества. - 2016. - № 2 (17). - С. 25-29.
6. Швецова О.В. Техногенный минеральный углерод как геоэкологический резерв для озеленения городских территорий / О. В. Швецова, Е. Г. Сёмин // Материалы XVI международной молодежной научной конференции «Экологические проблемы недропользования». Санкт-Петербург, 6-9 июня 2016 г. С. 349-351.
