На страницах газеты «Наука Урала» вышла статья, посвященная разработке ученых Института химии Коми научного центра - уникальных строительных материалах на основе серы.  

  Ученые Института химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН во главе с академиком Александром Кучиным предложили новые решения по использованию композиционного материала на основе серы для развития строительной отрасли в условиях Арктики. Работы проводились при поддержке НОЦ мирового уровня «Российская Арктика: новые материалы, технологии и методы исследования» (Северный Арктический федеральный университет, Архангельск) и при участии бизнес-партнера ООО «Арктика-2020» — арктического резидента на территории Республики Коми.

  По инициативе республиканской Торгово-промышленной палаты в Институте химии прошла рабочая встреча ученых с представителями Коми дорожной компании — крупнейшего предприятия дорожной отрасли республики. Научный руководитель института академик Александр Кучин и заместитель директора ИХ, заведующий лабораторией керамического материаловедения доктор химических наук Юрий Рябков ознакомили генерального директора ООО «Коми дорожная компания» Кирилла Забалуева, начальника центральной лаборатории компании Артема Рогова и президента Торгово-промышленной палаты Республики Коми Юрия Колмакова с уникальными запатентованными разработками. Стороны обсудили применение в дорожном строительстве инновационных материалов — серобетона и сероасфальта.

 — Серный бетон — очень перспективный строительный материал, — отмечает Александр Кучин. — По сравнению с наиболее распространенным портландцементным бетоном у него масса преимуществ: он быстро затвердевает (в течение нескольких часов), в том числе и при отрицательных температурах, и для этого не нужно применять воду, отличается высокой химической стойкостью и водостойкостью, мало поглощает влагу, а изделия из него дольше служат в жестких северных условиях.

Высокая прочность и износостойкость серобетона достигается благодаря использованию модифицированной серы. Ученые разработали особый состав шихты: выбрали состав и свойства наполнителя, состав и количество модификатора серы, определили условия смешения компонентов, термообработки композиции. Техническая сера была модифицирована с использованием обезвоженных отходов глубокой переработки древесины и инертных материалов с заданной пористостью для равномерного распределения малых добавок модификаторов. Благодаря высокодисперсному неорганическому наполнителю (это может быть мелкодисперсный оксид алюминия и/или диоксид кремния), пропитанному веществами-модификаторами, расплав серы постепенно взаимодействует с активными компонентами модификатора. Модифицированная сера выступает в роли сшивающего агента и формирует гидрофобную плотную и беспористую серную матрицу. Способ модификации серы и получения композитов на ее основе защищен патентом РФ.

— Прочная матрица серного композита — высококачественное и долговечное связующее, — продолжает Александр Кучин. — Применение стабилизированной полимерной серы значительно уменьшает усадку серобетонных изделий и возникновение трещин, которые вызваны процессами перекристаллизации серы. Конструкции, изготовленные из серного композита, обладают высокими теплоизоляционными свойствами, повышенной прочностью, они устойчивы к воздействию радиации, к химическому воздействию кислот, солей, масел и пр. Мы можем также варьировать эксплуатационные параметры изделий в зависимости от потребностей промышленников за счет использования различных модификаторов и мелкодисперсного наполнителя с заданными характеристиками.

  В 2024 году на базе малого инновационного предприятия ООО «НТП Института химии» была выпущена опытно-промышленная партия модификатора серы, отработана технологическая схема и изготовлены строительные конструкции из композиционного материала на основе серного связующего, а также произведена укладка серобетонных дорожных покрытий и входных зон предприятий в г. Сыктывкаре.

  Помимо серобетона производственников заинтересовал и другой инновационный материал на основе щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ЩМАС). Так, гендиректор ООО «Коми дорожная компания» Кирилл Забалуев предложил сотрудничество в проведении научных исследований и разработке стабилизирующей добавки для ЩМАС. Такая добавка, сорбируя битумное вяжущее, может предотвращать расслоение композиций для укладки дорожных покрытий при их погрузке и транспортировке. Армирование асфальтобетонного дорожного покрытия повысит его надежность и износостойкость. Без сомнения, внедрение инновационных разработок даст новый импульс распространению технологий изготовления конструкций из серобетона и сероасфальтобетонных дорожных покрытий.  

   Еще один эффект исследований сыктывкарских ученых — реальная перспектива использования крупнотоннажных техногенных отходов промышленных предприятий арктических регионов. Сейчас в России объем серосодержащих отходов очень велик.

Источник: https://uran.ru/node/8026

   Глобальное потепление и влияние деятельности человека постепенно превращают тундру в тайгу. В Арктику постепенно проникает очень много лесных видов растений и животных, которые ранее встречались исключительно в таежной зоне, сообщил журналистам информационного агентства России ТАСС ведущий научный сотрудник отдела экологии животных Института биологии Коми научного центра УрО РАН Андрей Татаринов.

   "Потепление влияет тем, что на Полярный Урал, в Заполярье проникает очень много лесных видов, которые ранее встречались только в таежной зоне. Особенно этому способствует наличие так называемых линейных сооружений - железных дорог, газопроводов, они служат своеобразными квазиприродными коридорами, по которым южные насекомые, бабочки летят, заселяются, и наша северная фауна превращается таежную. Естественный облик нашей заполярной фауны меняется в сторону таежной. Здесь не только антропогенный фактор влияет, но и глобальное потепление климата. Остановить этот процесс нельзя в свете глобальных климатических изменений, хотим мы этого или нет, но наша заполярная фауна потихонечку превращается в таежную", - сообщил Татаринов в ходе презентации отчета по итогам проведенного в прошлом году мониторинга редких видов растений, животных и грибов в Коми. 

   Ученый также обратил внимание на другие угрозы для северной флоры и фауны - это вытаптывание почвы и растительного покрова при проезде техники. "Это вытаптывание людьми на туристических маршрутах, а Полярный Урал очень популярен среди туристов. Это также "перевыпас" северных оленей. Уровень негативного влияния на окружающую среду высокий", - отметил ученый.

   Директор Федерального исследовательского центра "Коми научный центр УрО РАН" Светлана Дегтева также констатировала, что ученые фиксируют продвижение южных видов растений и животных на север и смещение арктических видов дальше на север, однако "масштабных исследований не проводилось".

Источник: nauka.tass.ru. Также с этой темой можно познакомиться в публикации ИА "Комиинформ".

   Редакция БНК и Центр по ООПТ Коми совместно с учеными Коми научного центра продолжают знакомить читателей с редкими и краснокнижными растениями и животными региона. В новом материале рассказали о горечавке весенней, у которой есть доказанные лечебные свойства и собственные суеверия.

  Горечавка весенняя произрастает на крайнем севере республики. Это небольшое многолетнее травянистое растение высотой всего 3-15 сантиметров и с двумя-тремя парами листьев — прикорневые собраны в овальные розетки. У горечавки одиночные цветки: темно-синие, крупные по сравнению с самим растением. Опыляется оно насекомыми, цветет в июле, плодоносит в августе.

    Свое русское название горечавка получила из-за очень горького вкуса корней и листьев. Они издавна применяются при легочных и желудочных заболеваниях, а в современной медицине как желчегонное. Родовое латинское название Gentiana дано горечавкам по имени иллирийского царя Гентия (II в. до н. э.), лечившего чуму корневищами горечавки желтой. При этом вокруг растения есть свое суеверие: считается, что его нельзя срывать и приносить в дом, иначе в него обязательно попадет молния.

  Вид занесен в Красные книги Коми, Ненецкого автономного округа и Архангельской области. Он встречается в горах Европы, Европейской части России, на Кавказе и в странах Ближнего Востока, например, в Турции, Ираке, Иране. Это растение можно найти на разнотравных, злаковых лугах по коренным берегам реки и склонам приречных террас, в луговинных тундрах на водораздельных увалах.

    В Коми горечавка есть только в Воркутинском и Усть-Цилемском районах. Зимостойкий вид охраняется в заказнике «Каньон реки Ния-ю». Из-за неприхотливости и морозостойкости, а также из-за крупных одиночных цветков горечавки используются как декоративные растения.

   Мониторинг и сохранение редких видов растений и животных ведется в рамках федерального проекта «Сохранение биологического разнообразия и развитие экологического туризма» национального проекта «Экологическое благополучие», который реализуется по поручению президента Владимира Путина.

Информация подготовлена при поддержке научного сотрудника отдела флоры и растительности Севера Института биологии Коми научного центра Владимира Канева.

  Заведующий лабораторией экологической физиологии растений Коми научного центра Игорь Далькэ рассказал БНК, почему южное растение выживает в северных условиях, «терпят ли фиаско» ученые перед вредителем и какие ошибки совершают люди, старающиеся уничтожить этот теперь уже сорняк. В советское время борщевик внедрялся в северном регионе как силосная культура, но инвазивное растение вышло из-под контроля человека и «захватило» республику. Жители региона не одно десятилетие пытаются его искоренить, хотя ученые уже вывели эффективные методы борьбы.

— Откуда к нам «приехал» борщевик?

— В середине прошлого века стартовала большая программа по переселению растений в новые климатические условия в качестве, например, новых кормовых культур. Одной из стартовых площадок оказался полярно-альпийский ботанический сад-институт имени Аврорина в Апатитах Мурманской области. Там среди прочего испытывали 15-20 видов из рода борщевика с Кавказа. Они рассматривались как перспективные растения для выращивания: почти все хорошо приживались, давали 1000 центнеров фитомассы с гектара, когда для местных растений предельным значением было 700. А в Коми тогда нужно было обеспечивать людей питанием, развивать сельхозкультуры на местах, чтобы кормить скот. Между Апатитами и Сыктывкаром были сильные личные связи, так что программа распространилась на столицу Коми. Тут даже симпозиум по силосным растениям союзного уровня проходил в августе 1965 года. Оказалось, что северные условия хороши для борщевика.

— Как это растение распространено по республике?

— В 2017 году мы «откартографировали» участки с борщевиком в Сыктывкаре. Общая их площадь оказалась около 300 гектаров. Если говорить про республику, то он распространен там, где было активнее сельское хозяйство: это центральные и южные районы.

— Почему растение с юга так хорошо себя чувствует в северном регионе?

— Пару лет назад мы ездили на Кавказ, собирали материалы для генетического анализа и сравнивали экологические условия. Там у борщевика очень высокая конкуренция с другими видами: обитает на субальпийских лугах, где таких высокотравных растений, как фантиков. Даже крапива два с половиной метра высотой, как и у борщевика. А у нас высокотравных конкурентов нет. Его сажали на подготовленные участки, давая карт-бланш, говорили: «Родимый, пожалуйста, расти, мы тебе будем помогать». А как все бросили, он занял территорию и закрыл ее от попадания света. Под его пологом темно, и ни одно растение внедриться в эту систему не может. Ему конкурент разве что елка, но она вырастет только через 40 лет. А когда он захватил территорию, ему остается только возобновлять популяцию. 

— Какое самое инновационное средство по уничтожению растения может предложить научный центр?

— Есть довольно старое методическое пособие* 2012 года с рекомендациями по борьбе. С этого времени мы принципиально нового не изобрели. Разве что операцию «Мороз» никто не делал. Можно крутить у виска, что за глупость, но эта «глупость» работает, и эффективнее, чем выкорчевывать каждое растение.

— Какой тогда самый эффективный метод?

— Использование гербицидов, но нужно соблюдать нормативы и применять, где разрешено. Первый год вы обрабатываете участок с борщевиком разрешенным гербицидом, например, на основе глифосата. Лучше делать до бутонизации, это июнь-июль, не ждать, пока борщевик станет два с половиной метра. Разметили территорию на полосы веревочками, тщательно прошлись, чтобы ничего не пропустить. Крупные растения у вас умрут через 2-3 недели, и семена в этом году не появятся. Особи, которые были под пологом, получат световой ресурс и начнут активно расти, но в этот год они не зацветут. На следующий год участок опять обрабатываете гербицидом и убиваете подросшие растения. Малышам тоже достанется, ведь после гибели крупных в первый год они получат свет и начнут отрастать. На третий год разовьется вся мелочь, которую тоже нужно ликвидировать гербицидом. Важно не допускать попадания семян на эту территорию: для этого нужно скосить 10-метровую буферную зону вокруг.

— Что же делать, чтобы избавиться от борщевика?

— Надо объяснять людям, как это делать. Почему люди отказываются от гербицидов чаще всего? Потому что они не видят эффекта из-за ошибок. Взяли колодезную воду, а это нельзя делать, потому что в ней глинистые частицы и песок, которые связываются с активным веществом и резко уменьшают эффективность. А чистую воду привести тяжело на удаленную территорию, нести канистры с жидкостью. Это все ручной и дорогой труд. Нужно подключать новые технологии. Я какое-то время назад улыбался при разговорах о квадрокоптерах, а сейчас эта идея не такая уж и смешная. Кроме того, необходимо слаженно подходить к действиям. Я был на нескольких госзаседаниях, дорожники говорили: «Мы можем только скосить борщевик в 10-20 метрах от дороги, дальше не наша зона. Денег для этого нет». Для слаженности действий нужно создать проект полного цикла работ по уничтожению борщевика, привлечь средства, провести обработки. Необходим полигон, на котором можно было бы отрабатывать, или пилотные проекты в разных частях республики. Институт готов включиться в работу.

* Далькэ И.В., Чадин И.Ф. Методические рекомендации по борьбе с неконтролируемым распространением борщевика Сосновского. Сыктывкар. 2008

Полную версию интервью читайте на сайте БНК.