ИСТИНА

Цель проекта – создание почвенных мелиорантов на основе полимерных композиционных материалов для комплексного решения природоохранных задач: эффективной защиты почв от ветровой и водной эрозии, улучшения агрофизических и агрохимических свойств почв, восстановления загрязненных и нарушенных почв и поддержания почвенного биоразнообразия.

The project is focused on development of soil ameliorants based on polymer composite materials for a comprehensive solution of environmental problems: effective soil protection from wind and water erosion, improvement of soil agrophysical and agrochemical properties, restoration of polluted and disturbed soils and maintenance of soil biodiversity.

В ходе выполнения проекта будут получены принципиальные результаты, касающиеся поведения многокомпонентных систем с участием полимеров и мелкодисперсных частиц органического происхождения, к числу которых относятся компоненты природной среды (лигнин, почва) и отходы сельскохозяйственного производства. Анализ полученных результатов позволит - расширить круг биодеградируемых объектов, которые могут быть использованы для получения многофункциональных почвенных мелиорантов; - разработать протокол нанесения мелиорантов на поверхность почвы; - описать механизм формирования и структуру защитных полимерно-почвенных покрытий на обработанной поверхности; - количественно оценить механические свойства покрытий и их устойчивость к ветровой и водной эрозии; - количественно описать влияние полученных мелиорантов на химические и биологические свойства почв; - выявить взаимосвязь между составом мелиоранта и достигнутым практическим эффектом (структурообразование, борьба с эрозией, улучшение качества почвы, иммобилизация токсикантов и др.); - предложить алгоритм выбора мелиоранта для решения конкретных сельскохозяйственных и природоохранных задач; - оценить перспективы практического применения полученных мелиорантов.

Накоплен обширный материал по использованию полимеров в качестве связующих почв и грунтов. Первыми в качестве мелиорантов были использованы полисахариды и синтетический полиакриламид (ПАМ). Развитие этого подхода сопровождалось расширением спектра связующих и переходом от индивидуальных полимеров к поликомплексам (бинарным композитам), компоненты которого связаны между собой множественными электростатическими, водородными или координационными связями. В качестве составляющих полимерных композитов могут выступать не только синтетические полимеры, но и природные вещества, в том числе гуминовые препараты. Еще одна перспективная группа органических составляющих для получения композитов – лигнин и его производные. Удобрения и компосты на основе лигносодержащих отходов (опилки, гидролизный лигнин, солома и др.) активно применяют в современных агротехнологиях. Участниками проекта исследовано влияние полимеров на состав и свойства почвенного органического вещества; дана оценка динамики подвижных фракций органического вещества и темпов его минерализации под воздействием полимеров. Получены данные об антимикробной и фунгицидной активности катионных полимеров, что ограничивает их использование в агротехнологиях. Запланированы исследования, направленного на изучение взаимосвязи между строением полимерных мелиорантов, их химическими и физическим свойствами и потенциальной экотоксичностью. В предлагаемых нами рецептурах синтетический полимер будет играть роль связующего, который формирует защитное покрытие, в состав которого помимо полимера входят водорастворимые гуматы и/или мелкозернистый органический наполнитель и частицы почвы. Органические наполнители будут способствовать улучшению химических и биологических свойств почвы. Включение органических отходов в состав композитных полимерных мелиорантов представляет собой экологически и экономически перспективный способ их утилизации, который позволяет решить проблемы охраны окружающей среды и повышения плодородия почв.

Инновационный потенциал ожидаемых результатов очень широк: помимо сохранения/улучшения физических и агрохимических характеристик почв предлагаемая технология может быть использована для: а)реабилитации загрязненных территорий и включения их в сельскохозяйственный оборот; б)улучшения экологической обстановки в городах; в)закрепления стенок мелиоративных каналов и откосов железных и автомобильных дорог; г) консервации отвальных пород и хвостохранилищ на территориях горнодобывающих и горнообогатительных предприятий, включая угольные разрезы; д)укрепления песков и грунтов, препятствующего распространению пустынь.