Виды защитного покрытия
В строительной сфере принято считать срок службы десятилетиями. Ведь никто не строит дома на год-два. И чтобы лист холоднокатаный, который является важным строительным материалом, мог служить длительное время, его следует защищать от коррозии.
Толщина листовой стали измеряется десятыми и сотыми долями миллиметра. Без защитного слоя за несколько лет вода и воздух сделают в этом материале дыры. Люди поняли это давно, и сегодня в строительной сфере применяется только сталь, покрытая специальной пленкой.
Антикоррозионное покрытие многообразно: различаются и вещества, используемые для защиты металла, и способы нанесения. А также эксплуатационные характеристики. Знание основных разновидностей покрытий и их свойств пригодится не только строителям, но и обычным людям. Ведь практически каждый из нас сталкивается с металлом в своем доме или квартире.
Однослойные покрытия
Наверное, самым древним способом защиты является лужение — покрытие металла тонким слоем олова, которое специально для этого расплавляют. Оба металла известны человечеству издревле, несложно было заметить, что один из них страдает от коррозии, а второй нет.
Тонкая пленка олова защищает сталь от воздействия кислорода и значительно продлевает срок службы изделия. Но у этого цветного металла есть один недостаток — с железом он образует гальваническую пару. Даже при небольшой царапине, повредившей защитный слой (а его толщина — микрометры) сталь начинает ржаветь. Причем даже быстрее, чем без олова.
Поэтому лужение сейчас практически не используется. Разве что в пищевой промышленности, где важна химическая нейтральность, безвредность олова. В других сферах применяют более надежную защиту.
Цинкование — покрытие стали тонким слоем цинка. Метод практически не отличается от предыдущего за исключением одного момента. В случае повреждения защитной пленки цинк будет отбирать у железа кислород, препятствуя таким образом ржавлению. И поэтому оцинкованный металл служит намного дольше, чем луженый. Стоит ли удивляться, что покрытые оловом изделия практически не встречаются, а вот оцинкованный лист холоднокатаный видел каждый.
К однослойным защитным покрытиям стоит также отнести покраску. Примитивный способ, который многие использовали у себя дома — нанесение на металл одного слоя краски. Хотя в профессиональной среде строителей, инженеров и прочих такой метод не приветствуется.
Многослойные покрытия
Среди этих методов первым стоит назвать опять же покраску. Не нужно спешить возмущаться, что этот способ уже упоминался ранее. На самом деле правильная покраска — это многослойное покрытие. Точнее — двухслойное. Вначале металлическое изделие покрывается так называемой грунтовкой – краской, неказистой с виду, но надежно защищающей металл от воздействия кислорода. А поверх наносится тонкий слой декоративной краски. Этот способ прост в реализации, поэтому широко применяется в быту и на строительных объектах. Красить можно и лист горячекатаный, и холоднокатаный.
Но наиболее прогрессивным и надежным можно считать способ многослойной защиты, который используется при производстве металлопрофиля. Вначале лист металла подвергается цинкованию, затем наносится специальное антикоррозионное покрытие, после изделие грунтуется и красится полимерной краской.
Это многослойное покрытие обеспечивает надежную защиту от коррозии, ведь оно, кроме всего прочего, затрудняет царапанье металла. А полимерная краска устойчива не только к атмосферным осадкам, но еще и к химически агрессивным веществам.
Правда, применяется данный метод в основном при производстве профнастила. Лист горячекатаный с таким покрытием в продаже пока не появляется.
Феррос
Наши сотрудники ведут свою деятельность начиная с 2003 года. Направление, которое легло в основу нашей компании, это поставки, транспортировка и продажа металлопроката, а также его производных, таких как оцинкованные, электросварные и нержавеющие трубы, стальная и двутавровая балка, трубы ВГП, стальные отводы, листовой прокат, профнастил и т.
Продукция и услуги
Компания предлагает богатый ассортимент металлопроката, значительную долю которого составляет черный металлопрокат, оцинкованные трубы, стальная балка, а также широкий ряд других изделий. На сайте представлены все основные типы труб: оцинкованные трубы, нержавеющие трубы, чугунные, бесшовные и электросварные трубы. А также жаропрочные нержавеющие трубы и нержавеющие трубы ВГП.
Наши преимущества
Компания ценит своих клиентов и делает все возможное для того, чтобы процесс приобретения продукции был максимально простым и удобным, а ее ассортимент металлопродукции был разнообразен и своевременно пополнялся. Так, например, если вы хотите купить балку редкого типа или размера, либо подобрать нужные вам нержавеющие трубы, достаточно лишь подать заявку нашему менеджеру, и мы найдем то что вы искали.
Поверхность металлопроката, поступающего на заводы металлоконструкций, покрыта частично или сплошь продуктами атмосферной коррозии (ржавчина) или окалиной, образовавшейся в результате прокатки или термообработки. Поверхность проката, покрытая окалиной, частично разрушается атмосферной коррозией (ржавчиной) при хранении проката на открытом воздухе. Удаление окалины и ржавчины создает шероховатость, улучшает сцепление лакокрасочных материалов, наносимых при грунтовании (консервации) на поверхность металлопроката.
Грунтование быстросохнущими, не препятствующими сварке грунтовками ЭФ-0121 или ВЛ-023 защищает металлопрокат на межоперационный период изготовления из него конструкций. Очистка и грунтование металлопроката имеют ряд преимуществ перед выполнением этих работ на металлоконструкциях. Более простая форма, меньшие размеры и количество типоразмеров позволяют очистку и грунтование металлопроката производить па поточных линиях. Наиболее рациональны очистка дробеметным способом и грунтование металлопроката безвоздушным распылением.
На современных заводах предусматриваются дробеметные установки, которые обычно располагают на складе металлопроката или в цехе обработки (см. рис. 12).
Наиболее совершенной в настоящее время является поточная линия с универсальной установкой для очистки и консервации металлопроката фирмы «Гутман Вернер» (ФРГ). Поточная линия для очистки и консервации балок, швеллеров, уголков и листовой стали в горизонтальном положении (рис. 21) имеет камеру подогрева 7, установку дробеметной очистки 6, установку обеспыливания 5, камеру нанесения грунта 4 и камеру воздушной сушки 3.
Подогрев листовой стали производится пламенем газовых горелок до температуры 60° С, которая обеспечивает сушку листовой стали, отделение части окалины за счет термического удара, ускорение сушки грунта, наносимого на поверхность листовой стали, имеющей температуру 40°С при огрунтовке.
Удаление окалины и очистка от ржавчины производятся в установке (фирмы «Гутман»), оборудованной шестью дробеметными турбинами. Стальная дробь диаметром 0,6—0,8 мм подается в турбины, которые вращаются со скоростью 2000 мин —1 , сообщая линейную скорость дроби 70 м/с. Большая скорость и непрерывный поток дроби обеспечивают высококачественную очистку поверхности листовой стали, полностью освобождая ее от ржавчины и окалины.
Дробеметные турбины 1, 3 (рис. 22) установлены таким образом, что потоки дроби очищают поверхность листа 2 с обеих сторон. Дробь и порошкообразные окислы сдуваются и отсасываются с поверхности листовой стали пылесосами, установленными в установке обеспыливания 5 (см. рис. 21).
Огрунтовка листовой стали производится двумя форсунками безвоздушного распыления, установленными в камере для огрунтовки 4 (см. рис. 21). Верхняя и нижняя форсунки, имея обратно-поступательное движение поперек листовой стали, автоматически с заданной скоростью наносят грунт толщиной 15 мкм на обе поверхности листовой стали. После огрунтования листовая сталь поступает в камеру сушки, которая оборудована вытяжной вентиляцией и рольгангами, обеспечивающими опирание листовой стали по ее кромкам.
Камеры сушки могут не иметь подогрева при наличии грунтовок со скоростью сушки не менее 2—5 мин при температуре 20° С. В противном случае необходимо устройство специальных камер сушки с обогревом до температуры, обеспечивающей высыхание грунтовки за время перемещения стали по рольгангам для складирования ее в штабель.
Рис. Поточная линия очистки и консервации металлопроката в горизонтальном положении: 1, 9 — шлепперы; 2, 8 — рольганги; 3 — камера воздушной сушки; 4 — камера нанесения грунта; 5 — установка обеспыливания;6 — установка дробеметной очистки; 7 — камера подогрева.
Достоинства стали с полимерным покрытием
К неоспоримым плюсам металлопроката с полимерным покрытием следует отнести:
- эксплуатационную долгосрочность;
- безупречную адгезию покрытия с оцинкованной основой, т. к. данная обработка металлопроката является обязательным условием для нанесения полимерных покрытий;
- возможность окрасить материал, придать покрытию глянцевый лоск или сделать его матовым;
- устойчивость оболочки полимерного проката к УФ-облучению;
- максимальная эффективность антикоррозионной защиты;
- возможность увеличить толщину листового проката без ощутимого повышения веса, придать материалу графическую текстуру;
- защита стальной основы от механических повреждений, отсутствие сколов и отслоений, происходящих от ударов и превышения нагрузки.
Защитные функции полимерного покрытия обоснованы структурой и техническими преимуществами исходного материала, отличающегося инертностью, легкостью, водонепроницаемостью и диэлектрическими свойствами. Покрытая полимерами листовая сталь, трубы, проволока ВР-1 устойчивы ко всем типам внешних воздействий.
Способы антикоррозионной обработки
Повысить устойчивость металлических сплавов к разрушительному действию коррозии помогут следующие методы:
- легирование стальных сплавов, в результате которого на поверхности образуются пассивные к коррозирующим явлениям защитные пленки;
- нанесение горячими методами защитных покрытий путем гальванизации и металлизации;
- применение защитных органических веществ и ингибиторов с целью консервации агрегатов и хранения металлопроката;
- механическая обработка, изменяющая структуру поверхности металлопроката;
- использование лакокрасочных антикоррозионных средств, полимерных покрытий и др.
Окрашивание и покрытие эмалями признают самыми доступными и дешевыми видами профилактической антикоррозионной обработки.
Виды антикоррозионных лакокрасочных покрытий
В качестве профилактического средства применяется широкий спектр лакокрасочной продукции, свойства которой определены сферой использования окрашиваемого металлического объекта. Для обработки уже поврежденной поверхности применяются преобразователи очагов ржавчины и грунт-эмалевые покрытия против коррозии, одновременно решающие эстетические задачи. Подготовку металлопроката к окрашиванию проводят посредством цинкования и нанесения грунта, после чего в зависимости от предстоящих эксплуатационных условий наносится:
- термостойкий состав;
- средство для обработки металлического изделия, эксплуатируемого в особых условиях;
- гидроизоляционная краска;
- состав с повышенной механической прочностью;
- защитно-декоративное средство, такое как патина;
- и т. д.
Листовой металл, трубы электросварные оцинкованные и прочие сорта металлопроката покрывают краской по различным методикам. Окрашивание может быть двухсторонним, только наружным или внутренним в зависимости от предстоящей эксплуатации.
Нанесение полимерных покрытий
Относительно новым методом обработки против коррозии является нанесение на металлические детали и конструкции полимерных составов. Данные защитные средства также подбирают, исходя из требований к механической и химической устойчивости.
Основной недостаток черного металлопроката-коррозия. Это процесс окисления и разрушения металла в результате химического и электрохимического воздействия воздуха, влаги, агрессивных сред. Один из надежных способов защиты от коррозии – нанесение на поверхность металла лако-карасочных покрытий.
Требования и виды
Для выполнения антикоррозионных функций покрытие должно:
- быть износостойким и достаточно прочным
- образовывать равный, плотный, достаточно полный поверхностный слой;
- обладать высокой адгезией к основе;
- иметь коэффициент теплового расширения, близкий по значению к аналогичной характеристике защищаемого металла;
- противостоять неблагоприятным факторам окружающей среды.
Антикоррозионные покрытия по химическому составу разделяют на металлические и неметаллические (органические и неорганические). По способу защиты – пассивные (барьерные), перекрывающие доступ воды и кислорода к поверхности металла, и активные, содержащие ингибиторы коррозии.
Борьба с коррозией при помощи лакокрасочных покрытий
Наиболее популярный и простой метод защиты поверхности металла от коррозии – лакокрасочные составы. Требования к ним регламентируются ГОСТом 9. 401-91. Преимущества их применения:
- возможность не только защитить металлическое изделие или конструкцию, но и окрасить в желаемый цвет;
- простота восстановления слоя в случае его повреждения;
- экономичность.
Характеристики, ограничивающие области применения ЛКМ в качестве защитных средств: низкая устойчивость к высоким температурам, воде и резким механическим воздействиям. СНиПы рекомендуют применение красок для металлопродукции с периодом эксплуатации более 10 лет.
Какими свойствами обладает оцинкованный металл?
Прошедшее процесс цинкования изделие обладает высокой устойчивостью к ржавчине, ударам и истиранию. Оно становится более устойчивым к влияниям погодных условий, к пресной и морской воде. Оцинкованный металл прекрасно зарекомендовал себя при использовании в металлических конструкциях, эксплуатируемых на открытом воздухе, во влажных помещениях или других условиях, которые предполагают открытый контакт с влагой, воздухом и другими активными веществами и средами. Покрытый тонким слоем цинка металлопрокат легко сваривается и окрашивается. Он хорошо принимает форму на изгиб в профилях и листовых материалах. Оцинкованный металл легко справляется с вытяжкой, гибкой и вальцовкой. Поэтому его используют для изготовления кровельных покрытий и элементов кровли.
Мы постоянно контактируем с оцинкованным металлом. Его используют в декоративных предметах: пряжки, брелоки, пуговицы, канцелярские товары и т.
Изделия с цинковой защитой используются в разных областях промышленности, строительства, благоустройства и быта. Они применяются в металлоконструкциях, для обустройства кровли, заборов, настилов, ограждений, в других сферах. Оцинкованный металлопрокат применяется в городской инфраструктуре повсюду.
Благодаря невысокой цене и повышенной устойчивости к коррозии такие материалы пользуются спросом в судостроении, станкостроении, машиностроении и других отраслях промышленности.
Оцинковка используется на трубах для их защиты и долговечности. Оцинкованные трубы широко применяются в сантехнической сфере. Так как они постоянно контактируют с водой, то нужно создать хорошие условия, чтобы они не начали ржаветь и не испортились. Людям нужна чистая вода, без ржавчины и сторонних примесей.
Преимущества оцинкованных изделий
Оцинкованные материалы обладают множеством плюсов, среди которых:
Цинковое покрытие толщиной 80 микрон, полученное в процессе цинкования, помогает изделиям служить долго:
♦ 40—100 лет в городской среде; ♦ 20—40 лет в промышленности; ♦ 10—20 лет в морской среде.
Оцинкованные покрытия не требуют ухода.
Оцинковка материала ненамного дороже покраски, но в отличие от покрытия краской затраты на обслуживание равны нулю.
Процесс цинкования может применяться ко всем типам деталей — от гаек или болтов до больших структурных поверхностей, таких как металлические профили.
Процессы цинкования регулируются ГОСТами.
Металлургическое цинковое покрытие стали закрывает заводские повреждения и царапины на материале, наделяя его устойчивостью к ударам и истиранию.
Оцинкованный металл можно перекрашивать, комбинировать с конструкциями из бетона, нержавеющей стали или алюминия, чтобы ещё больше повысить долговечность конструкции.
Оцинкованный металл можно сваривать или скреплять болтами, что сокращает время строительства. Он хорошо режется и гнётся.
После процесса цинкования детали можно использовать сразу же, а также они подлежат хранению в течение длительного времени, без опасений, что они испортятся.
Остановки
Внешний вид и состояние остановок – это один из показателей работы городских властей. Ведь каждый житель время от времени обязательно взаимодействует с ними. Поэтому при заказе этих конструкций важно подумать о комфорте людей и эстетичности. Бывают следующие конструкции остановок:
- Оснащенные урнами.
- Оборудованные рекламными щитами с подсветкой.
- Со встроенным ларьком.
- С отоплением. Как правило используются в регионах с экстремально низкими температурами.
В качестве ограждений используются триплекс и многослойное закаленное стекло, склеенное защитной пленкой. Благодаря ей при повреждении не образуется множество острых осколков.
Металлическая остановка в стандартной комплектации
Скамейки
Скамейка – один из ключевых моментов при определении уровня удобства города. Ими обязательно должны быть оснащены все публичные места отдыха: парки, скверы, придомовые территории, детские площадки и аллеи. При разработке скамеек важно продумать не только удобство, но и их внешний вид. Он может быть частью дизайнерской концепции всего объекта или самостоятельным элементом. Благодаря современному оборудованию из металла можно изготовить скамейки любых форм:
- Со спинкой или без нее.
- С подлокотниками или без них.
Обычно лавочки монтируются анкерными болтами в покрытие дорожек и тротуаров. Это помогает избежать их опрокидывания или кражи.
Металлические скамейки можно оснастить фигурными элементами
Урны
Установка мусорных урн предусмотрена стандартами городского благоустройства. Они обязательно должны быть возле входов в магазины, торговые центры, общественные здания, подъезды, на остановках, в парках, скверах и в людных местах. Обычно при облагораживании городских территорий используют металлические урны. И вот почему:
- Они имеют длительный срок службы.
- Металл не горит.
- Металлические урны прочны.
- Металл не впитывает загрязнений, легко моется и дезинфицируется.
- Можно изготовить урны любых форм и размеров.
- Конструкции устойчивы к воздействию влаги и температурным перепадам.
- Просто устанавливать и демонтировать.
Урны неслучайно крепят прямо в асфальт или тротуарную плитку. Благодаря этому конструкцию довольно сложно опрокинуть или украсть.
Ограждения
Благодаря ограждениям многие городские территории и сооружения становятся безопаснее. Эти конструкции используют на:
- Лестницах.
- Балконах, смотровых площадках, террасах, галереях.
- Заградительных конструкциях для пешеходов и техники.
- Мостах.
Все чаще в качестве материала для ограждений используют нержавейку. Благодаря ей конструкции можно устанавливать в помещениях и на открытом воздухе. Ведь нержавеющая сталь невосприимчива к влаге и температурным колебаниям. Вместе с тем материал отличается высокой прочностью и надолго сохраняет первоначальный внешний вид. Конструкции из нержавейки могут служить 10-20-30 лет и более.
Заказ элементов благоустройства
Еще одно достоинство металлических конструкций для благоустройства города – разнообразие форм, цветов и размеров. Мы предлагаем широкий выбор готовых вариантов, а также изготовление изделий по чертежам заказчика. Это дает неограниченный простор для фантазии при создании дизайнерских урн, скамеек, остановок и ограждений.
Тяжелые металлы в городских почвах и листьях деревьев города Люберцы
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
1Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 25 имени А. Черемухина муниципального образования городской округ Люберцы Московской области
Текст работы размещён без изображений и формул. Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF
Гипотеза: воздух в городе загрязняется тяжелыми металлами, которые накапливаются в почвах и листьях деревьев, произрастающих в городе Люберцы.
Цель: определить степень загрязнения городских почв тяжелыми металлами и наличие их в листьях разных пород деревьев листьях.
Собрать пробы почвы и листьев растений в начале лета (июнь)
Собрать пробы почвы и листьев в начале осени (сентябрь)
Подготовить образцы к химическому анализу.
Методом химического анализа определить содержание свинца, меди, цинка и кадмия в почве и в растениях
Сравнить полученные результаты
Оценить экологический риск воздействия неблагоприятной окружающей среды на растения и на человека.
Тяжелые металлы – загрязнители природной среды
Токсикология свинца тщательно изучена, так как его содержание в окружающей среде в настоящее время быстро растет в результате деятельности человека.
Ежегодное мировое потребление свинца составляет около 3 млн т, которые используют для разных целей:
Производство аккумуляторных батарей (40% от мирового потребления)
20% тетраэтилсвинца (ТЭС) и тетраметилсвинца — присадок к бензину
12% — в строительстве
6% — для покрытия кабелей
Тетраэтилсвинец и тетраметилсвинец — это ядовитые жидкие вещества, которые и сейчас добавляют как антидетонирующие присадки к бензинам. Поэтому выхлопы автомобилей — наиболее серьезный источник загрязнения окружающей среды свинцом.
Неорганические соединения свинца (Pb+2) нарушают обмен веществ и являются ингибиторами ферментов, вызывая у детей умственную отсталость, заболевания мозга, нарушение координации движений, ухудшение слуха и памяти. Попадая в клетки, свинец дезактивирует ферменты. Свинец может заменять кальций в костях, становясь постоянным источником отравления. Органические соединения свинца еще более токсичны. Степень отравления свинцом определяют по концентрации его в крови.
Медь считается одним из наиболее подвижных тяжелых металлов в гипергенных процессах. Однако катионы меди обладают многообразными свойствами и в почвах и осадках проявляют большую склонность к химическому взаимодействию с минеральными и органическими компонентами. В итоге Cu – относительно малоподвижный элемент в почвах, и ее суммарные содержания обнаруживают сравнительно слабые вариации в почвенных профилях.
Преобладающей обычно в поверхностных средах подвижной формой меди является катион с валентностью +2, однако в почвах могут присутствовать и другие ионные формы.
Микробиологическая фиксация играет важную роль в связывании Cu в некоторых типах почв. Количество Cu, связанной в биомассе микроорганизмов, меняется в широких пределах и зависит от многих факторов – концентрации меди, свойств почвы, сезона года. Микробиологическая фиксация Cu – важный этап в ее экологическом круговороте. Хотя медь – один из наименее подвижных тяжелых металлов в почве, ее содержание в почвенных растворах достаточно велико во всех типах почв. Образование органических комплексов Cu имеет важное практическое значение для управления биологической доступностью и миграцией Cu в почве.
В тканях корней растений Cu почти целиком присутствует в комплексных формах, однако представляется более вероятным, что в клетки корневой системы она проникает в диссоциированных формах. Перемещение Cu между различными частями растения играет главную роль в ее утилизации. Была обнаружена способность корневых тканей удерживать Cu от переноса в побеги как в условиях ее дефицита, так и избытка. Подвижность Cu в растительных тканях сильно зависит от уровня ее поступления, достигая максимума при оптимальном уровне. Однако Cu имеет меньшую подвижность в растениях по сравнению с другими элементами. Большая ее доля остается в тканях корней и листьев, пока они не отомрут, и только малые количества могут переместиться в молодые органы.
Несмотря на общую толерантность растительных видов и генотипов к меди, этот элемент все же рассматривается как сильно токсичный. Процессы, вызванные избытком ионов Cu2+ и Cu+ , можно суммировать следующим образом:
повреждение тканей, вытянутость клеток корней;
изменение проницаемости мембран, вызывающее потерю корнями ионов и растворенных веществ;
переокисление липидов в мембранах хлоропластов и ингибирование переноса электронов при фотосинтезе;
иммобилизация Cu на стенках и в вакуолях клеток и в виде неспособных к диффузии Cu-протеиновых комплексов.
Экспериментальная часть.
Место и время проведения эксперимента.
Для выявления содержания тяжелых металлов были взяты образцы почв и листьев деревьев в разных частях города Люберцы. Образцы были взяты вдоль автодорог на ул. Урицкого, Наташинского парка, а также на пришкольной территории. Чтобы выявить накопление тяжелых металлов образцы были взяты летом (июнь) и осенью (сентябрь). Химический анализ образцов был проведен в лаборатории общей химии МГОУ под руководством Дмитрия Борисовича Петренко и аспиранта Вероники Юрьевны Дмитриевой. Исследование проводилось при помощи полярографа «Экотест-ВА» с трехэлектродной ячейкой.
Методики определения тяжелых металлов в почве и растениях.
Высокая токсичность и низкие значения ПДК свинца и кадмия обусловливают необходимость применения для их определения в объектах окружающей среды чувствительных аналитических методов, среди которых наибольшее применение нашли атомно-абсорбционная спектрометрия, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой и ряд других спектральных методов.
Анализ почвы.
К навеске почвы 5г добавить 25мл дистиллированной воды. В специальном приборе взбалтывать в течение 20 минут, отфильтровать все содержимое в тигли. То, что осталось упарить досуха. Останется пленка, к ней добавить 1мл HNO3(конц). Далее опять упарить досуха и добавить HNO3. Упарить еще раз. К оставшемуся содержимому добавить 25мл разбавленного фонового раствора. Нагреть, но не кипятить.
Теперь можно измерять содержимое тяжелых металлов с помощью метода вольтамперометрии. В раствор помещаются электроды, на компьютере с течением времени отобразятся графики (приложение, графики №1,2,3), по которым измеряется содержание металлов в почве.
Металл
ПДК подвижной формы (мг/кг почвы)
ПДК валовое (мг/кг почвы)
Cu
3,0
Pb
6,0
32
Cd
3,0
Zn
23,0
Co
5,0
Ni
4,0
Hg
2,1
Mn
1500
As
2,0
Cr(VI)
0,05
Собрать образцы листьев растений, просушить листья, перемолоть их в кофемолке. Поместить навеску образцов проб растений в муфельную печь, в течение 3-4 часов озолять в ней пробы. К озоленным растительным образцам добавить 5мл HNO3(конц). Далее прогреть раствор, но не кипятить. К раствору добавить 10мл воды, перелить в мерные колбы 25мл (предварительно промыть осадок водой). К 20мл пробы из колбы добавить 5мл концентрированного фона, после можно замерять методом инверсионной вольтамперометрии, как и пробы почвы.
Элемент
Дефицит или меньше, чем установленные необходимые количества элемента
Достаточная или нормальная
Избыточная, или токсичная
Ag
–
0,5
5 – 10
As
–
1 – 1,7
5 – 20
B
5 – 30
10 – 200
50 – 200
Ba
–
–
500
Be
–
<1 – 7
10 – 50
Cd
–
0,05 – 0,2
5 – 30
Co
–
0,02 – 1
15 – 50
Cr
–
0,1 – 0,5
5 – 30
Cu
2 – 5
5 – 30
20 – 100
F
–
5 – 30
50 – 500
Hg
–
–
1 – 3
Li
–
3
5 – 50
Mn
15 – 25
20 – 300
300 – 500
Mo
0,1 – 0,3
0,2 – 1
10 – 50
Ni
–
0,1 – 5
10 – 100
Pb
–
5 – 10
30 – 300
Se
–
0,01 – 2
5 – 30
Sn
–
–
60
Sb
–
7 – 50
150
Ti
–
–
50 – 200
Tl
–
–
20
V
–
0,2 – 1,5
5 – 10
Zn
10 – 20
27 – 150
100 – 400
Zr
–
15
Обсуждение полученных результатов
Результаты, полученные в ходе химического анализа, представлены в таблицах №4 – 8. Для более наглядного изображения результаты представлены в диаграммах №1 – 4.
В большинстве образцов почвы и листьев деревьев были обнаружен свинец и медь. Другие тяжелые металлы, в частности кадмий и цинк. не обнаружены. Наличие свинца и меди в образцах свидетельствуют о содержании их в окружающей среде.
Содержание свинца и меди в исследуемых образцах почвы.
Данные представлены в таблице №4.
Содержание тяжелых металлов в почве (мг/кг)
Название пробы почвы
Pb
Cu
Лето
Осень
Лето
Осень
Ул. Урицкого
0
0,35
0
0,08
Парк
0,30
0,53
0,17
0,15
Школа, у калитки
0
0
0,22
0,40
За школой
0
0
0
0,22
Результаты химического анализа почв показывают, что летом свинец в большинстве почв не обнаружен. В незначительных количествах (0,35 мг/кг), но не превышающих ПДК, свинец обнаружен летом в почве парка. Осенью в почвах парка и ул. Урицкого наблюдалась тенденция к увеличению свинца на 0,23 – 0,35 мг/кг, но не превышалось ПДК. В почве парка свинца больше, чем на других участках. Вероятно, причиной этому явлению может быть возраст деревьев: в парке растут более старые деревья, чем на других изучаемых участках. Свинец на протяжении многих лет смывался с листьев и накапливался в почве. На ул. Урицкого проезжает большое количество автотранспорта, поэтому накопление в почвах свинца более заметно, чем на школьном участке и в парке.
Медь обнаружена в почве летом в парке и у школьной калитки. Тенденция к повышению содержания меди в почвах обнаружено почти во всех пробах почв осенью (таблица 4), но содержание меди также является минимальным и не превышает ПДК. Повышение содержания меди в почве также может быть обусловлено наличием автодорог и близкое расположение железнодорожных путей. Кроме того, северная часть города Люберцы, где были взяты образцы почвы, находится ниже по рельефу, чем южная. Следовательно, с ветряными потоками вредные вещества попадают на северную часть города больше, чем на южную сторону.
Содержание свинца и меди в исследуемых образцах листьев разных пород деревьев.
В таблице №5 представлены результаты химического анализа проб листьев растений со школьного двора г. Люберцы.
Содержание свинца и меди в пробах листьев со школьного двора
Порода дерева
Концентрация металла в проанализированном образце, мг/кг
Pb
Cu
июнь
сентябрь
Июнь
сентябрь
Береза
н/о
1. 4
6. 5
3. 1
Липа
н/о
1. 3
8. 6
5. 1
Ива
н/о
1. 7
6. 0
3. 2
Клён
н/о
1,8
6. 4
5. 0
Тополь
2. 5
3,0
8. 3
5
В листьях растений на пришкольном участке в июне свинеца не было, кроме листьев тополя, в которых было обнаружено наибольшее содержание свинца- 2,5 мг/кг. В сентябре на школьном участке количество Pb в листьях всех деревьев увеличилось на 0,5 – 1,8 мг/кг. Содержание свинца в листьях тополя оставалось самым высоким. Возможно, что тополь обладает высоким свойством адсорбции вредных веществ из окружающей среды: в листьях тополя в 1,5 – 2 раза больше свинца, чем в других листьях. Его можно использовать в качестве естественного очистителя загрязненных экосистем города.
С другой стороны, на пришкольном участке обнаружено относительно большое содержание меди в листьях всех пород деревьев: от 6,0 до 8,6 мг/кг летом. Это может быть обусловлено некоторыми факторам: во-первых, утром много людей едет на работу, и практически одновременно заводится большое количество автомобилей, стоящих около школьного забора, много машин подъезжает к школе: взрослые могут довозить своих детей до школы. Из литературных данных известно, что медь может попадать в воздух от автотранспорта. Осенью содержание Cu снижается в 1,5 – 2 раза. Причинами снижения меди могут быть:
Усиленный метаболизм растений
В таблице №6 представлены результаты химического анализа проб листьев растений с улицы Урицкого г. Люберцы.
Содержание свинца и меди в листьях деревьев на ул. Урицкого.
Порода дерева
Концентрация металла в проанализированном образце, мг/кг
Pb
Cu
июнь
сентябрь
Июнь
сентябрь
Тополь
н/о
н/о
8,0
5. 7
Береза
16,7
1,5
6,4
2. 7
Липа
1,8
1. 2
н/о
3. 5
Ива
н/о
0. 8
5,0
6. 3
Клён
8,2
1. 0
9,4
3
Накопление растениями тяжелых металлов в летний период, в частности свинца, оставалось достаточно высоким. Накопление свинца у берёзы оказалось максимальным из всех представленных проб растений: до 16,7 мг/кг, что превышало фоновое содержание. В таблице №3 представлено фоновое содержание металлов в растениях. Можно предположить, что на ул. Урицкого существует опасность повреждения древесных пород деревьев тяжелыми металлами. Причиной этому может быть большое количество проезжающего автотранспорта. Поэтому экологический риск воздействия факторов неблагоприятной окружающей среды и снижения естественного биологического разнообразия (воздействие тяжелых металлов на растение вызывает различные болезни и снижает их устойчивость, нарушает их естественные функции, поэтому растения под воздействием тяжелых металлов может вызывать уменьшения численности древесных пород) существует.
Содержание меди летом не превышало ПДК, а осенью даже снижалось.
Данные по содержанию тяжелых металлов в листьях деревьев из Наташинского парка представлены в таблице №7
Содержание свинца и меди в листьях растений из Наташинского парка.
Порода дерева
Концентрация металла в проанализированном образце, мг/кг
Pb
Cu
июнь
сентябрь
Июнь
сентябрь
Тополь
н/о
1. 8
2. 8
4. 8
Береза
0,7
1,1
7. 2
2. 6
Липа
0,7
1. 6
3,0
4. 1
Ива
н/о
3. 8
6. 9
4. 7
Клён
3. 3
3. 9
7. 3
2
Ранее отмечалось, что летом в почвах Наташинского парка было мало свинца, а осенью его стало больше почти в 2 раза, но в пределах ПДК. Содержание свинца летом в листьях растений было невысоким (от 0 до 3,3 мг/кг). Осенью содержание свинца в листьях всех деревьев повышалось на 0,4 – 3,8 мг/кг. Итак, можно заключить, что свинец в виде пыли оседал на листьях деревьев. Вследствие обильных дождей как в летний, так и в осенний период пыль с соединениями свинца попадала в верхние слои почвы. Поэтому произошло незначительное накопление свинца в почве. Летом в парке наблюдалось тенденция к накоплению меди разными породами деревьев от 2,8 до 7,3 мг/кг, но на уровне фонового содержания. При этом осенью содержание меди в листья тополя увеличилось на 2 мг/кг и в листьях липы на 1,1 мг/кг. Значит, эти породы являются естественными очистителем воздуха, как в летний, так и в осенний период. При этом у березы, ивы и клена содержание меди уменьшалось в 2 – 2,5 раза в осеннее время, в отличие от лета. Можно предположить, что медь нужна растениям для нормальной жизнедеятельности или для процессов метаболизма. В таблице №8 представлены данные по содержанию свинца в одних и тех же породах деревьев, но разных мест произрастания.
Сравнительное содержание свинца в растениях (мг/кг).
Летом свинец был обнаружен в заметных количествах в листьях березы, клена, липы на ул. Урицкого, где наблюдалось интенсивное автомобильное движение, а также велись крупные ремонтные работы. Осенью на ул. Урицкого снизилось содержание свинца в листьях всех пород и не превышало фоновое содержание.
В парке и на школьном дворе наблюдалось повышение свинца в растениях в пределах 0,4 – 3,9 мг/кг с июня по сентябрь.
В таблице №9 представлены данные по содержанию меди в одних и тех же породах деревьев, но разных мест произрастания.
Содержание меди в растениях
Содержания меди в большинстве проб снижалось к осеннему периоду. Но некоторые деревья накапливали Cu и в осенний период (ива, липа, тополь, клён).
Таким образом, в листьях разных пород деревьев была обнаружена различная степень поглощения тяжелых металлов:
К наибольшему накоплению свинца можно отнести древесные породы липа, ива и тополь
К наибольшему накоплению меди можно отнести древесные породы липа, ива и тополь
Взятые в ходе исследования образцы почвы соответствуют нормам содержания тяжелых металлов в них (не превышают ПДК)
Образцы растений, взятые в ходе исследования, содержат нормальное количество тяжелых металлов (не превышают фоновые содержания)
Из всех пород деревьев только в листьях березы на улице Урицкого повышается фоновое содержание свинца, но при этом не является токсичным.
Существует экологический риск воздействия неблагоприятных факторов (тяжелых металлов) на биологическое разнообразие.
Из древесных пород наиболее выраженными адсорбирующими свойствами обладает тополь, липа, ива.
Экологическая ситуация на ул. Урицкого является переменной: летом обнаружено очень высокое накопление свинца, в то время как осенью его обнаружено незначительное количество
Экологическая ситуация в парке напряженная: были обнаружены высокие содержания свинца и меди как в почве, так и в растениях
Экологическая ситуация на пришкольном участке более или менее благоприятна: свинец и медь в почве почти не обнаружены.
В листьях исследуемых пород деревьев в начале лета обнаружено высокое содержание меди.
В осенней пробе листьев снизилось содержание меди почти в два раза. Но это не означает, что окружающий воздух стал чище. Возможно, что соединения меди использовались на процессы жизнедеятельности растений и накапливались в прикорневом слое почве.
В результате исследования можно сделать вывод, что в воздухе есть тяжелые металлы, но в количествах, не превышающих норму
Для озеленения территорий со сложной экологической обстановкой следует использовать такие породы деревьев как: тополь, липа, так как поглощение тяжелых металлов ими наблюдалось в течение всего времени (с июня по сентябрь).
Для активного отдыха (занятия спортом, гуляние) рекомендуется школьная территория, так как содержание тяжелых металлов в листьях и почве школьного двора, которые в свою очередь поступают из воздуха, минимально.
Улица Урицкого не рекомендуется для прогулок, так как в листьях и почве на этой территории летом обнаружено повышенное содержание свинца и меди. Через улицу проезжает большое количество автотранспорта, который является главным загрязнителем воздуха тяжелыми металлами.
В листья деревьев Наташинского парка накапливались тяжелые металлы (но не превышали ПДК), т. они адсорбировали свинец и медь, тем самым очищали воздух. Поэтому парк рекомендуется для активного отдыха
Ресурсосбережение и экологическая безопасность человека. Практикум с основами экологического проектирования. 9 класс Александрова В. , Болгова И. , Нифантьева Е.
Зинина О. Влияние некоторых тяжелых металлов и микроэлементов на биохимические процессы в организме человека // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. — Хабаровск, 2001. — Вып.
Экология 7-8 классы. Практикум по экологии животных. Практикум по экологии человека. Автор-составитель Н. Степанчук. – Волгоград: Учитель, 2009.
Экология Московской области. Информационный сборник,2010г.
Муравьев А. , Пугал Н. , Лаврова В. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / Под ред. Муравьева. – 2-е изд. , испр. – СПб. : Крисмас+, 2012.
Энциклопедия для детей / Гл. ред. Володин. – М. : Аванта +, 2001. – Т. 19: Экология.
Нестеров И. , Якунина Ю. , Петренко Д. , Радугина О. Определение свинца и кадмия в объектах окружающей среды методом инверсионной вольтамперометрии.
Кабата-Пендиас Х. Пендиас «Микроэлементы в почвах и растениях» пер. с англ. канд. геол. -мин. наук Д. Гричука и канд. геол. -мин. наук Е. Янина под редакцией д-ра геол. -мин. наук Ю. Саета, Москва «Мир» 1989 г.
Кропачева Учебно-методическое пособие для лабораторных работ «Электрохимические методы анализа»
Губаревва, О. Мизирева, Т. М Чурилова Экология человека: практикум для вузов
Антонова Ю. , Сафонова М. ТЯЖЁЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ГОРОДСКИХ ПОЧВАХ // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 11.
Содержание тяжелых металлов в почве (мг/кг).
Содержание тяжелых металлов в растениях на ул. Урицкого (мг/кг).
Содержание тяжелых металлов в растениях в парке (мг/кг)
Содержание тяжелых металлов в растениях около школы (мг/кг).
Примеры вольтамперных кривых проанализированных образцов растений.
Вольтамперная кривая эталонного раствора, содержащего по 80 мкг/л кадмия, свинца и меди
Вольтамперные кривые эталонных растворов, содержащих по 80 (синяя кривая) и 160 мкг/л (красная кривая) кадмия, свинца и меди и фонового раствора (зеленая кривая)
Результаты химического анализа проб растений и почвы.
проба
Порода дерева
Место
Время взятия образца
Концентрация металла в проанализированном образце, мг/кг
Pb
Cu
растения 1
тополь
Ул. Урицкого
июнь
н/о
8,0
растения 2
береза
Ул. Урицкого
июнь
16,7
6,4
растения 3
липа
Ул. Урицкого
июнь
1,8
н/о
растения 4
ива
Ул. Урицкого
июнь
н/о
5,0
растения 5
клен
Ул. Урицкого
июнь
8,2
9,4
растения 6
тополь
парк
июнь
н/о
2,8
растения 7
береза
парк
июнь
0,7
7,2
растения 9
ива
парк
июнь
н/о
6,9
растения 10
клен
парк
июнь
3,3
7,3
растения 11
береза
школа
июнь
н/о
6,5
растения 12
липа
школа
июнь
н/о
8,6
растения 13
ива
школа
июнь
н/о
6,0
растения 14
клен
школа
июнь
н/о
6,4
растения 15
тополь
школа
июнь
2,5
8,3
растения 16
тополь
Ул. Урицкого
сентябрь
н/о
5,7
растения 17
береза
Ул. Урицкого
сентябрь
1,5
2,7
растения 18
липа
Ул. Урицкого
сентябрь
1,2
3,5
растения 19
ива
Ул. Урицкого
сентябрь
0,8
6,3
растения 20
клен
Ул. Урицкого
сентябрь
1,0
3,3
растения 21
тополь
парк
сентябрь
1,8
4,8
растения 22
береза
парк
сентябрь
1,1
2,6
растения 23
липа
парк
сентябрь
1,6
4,1
растения 24
ива
парк
сентябрь
3,8
4,7
растения 25
клен
парк
сентябрь
3,9
2,8
растения 26
береза
школа
сентябрь
1,4
3,1
растения 27
липа
школа
сентябрь
1,3
5,1
растения 28
ива
школа
сентябрь
0,7
3,2
растения 29
клен
школа
сентябрь
0,8
5,0
растения 30
тополь
школа
сентябрь
3
3,6
Образцы почвыПочва 1
Ул. Урицкого
июнь
н/о
н/о
Почва 2
парк
июнь
0,30
0,17
Почва 3
Школа, у калитки
июнь
н/о
0,22
Почва 4
За школой
июнь
н/о
н/о
Почва 5
Ул. Урицкого
сентябрь
0,35
0,08
Почва 6
парк
сентябрь
0,53
0,15
Почва 7
Школа, у калитки
сентябрь
н/о
0,40
Почва 8
За школой
сентябрь
н/о
0,22
ОСТАНОВОЧНЫЕ ПАВИЛЬОНЫ В ГОРОДСКОЙ СРЕДЕ
1Нижегородский строительный техникум
1ННГАСУ каф. ЛАиСПС
Остановочный павильон – это небольшое по объему сооружение имеет большое значение в архитектурном облике дороги. Павильон является активным визуальным акцентом в дорожной среде, поэтому необходимо сознательное раскрытие его архитектуры в движении по автомобильной дороге.
Остановочные павильоны общественного транспорта дифференцируются по вместимости и компоновке.
Различают типы по вместимости:
5-10 чел. (малой вместимости);
10-20 чел. (средней вместимости);
свыше 20 чел. (большой вместимости).
По компоновочным признакам павильоны подразделяют:
открытого типа (без заграждающих стен); (Рис
полузакрытого типа (со стенами, без закрытого помещения); (Рис
закрытого вида с кассой и (закрытое помещение – касса); (Рис
закрытого типа с кассой и залом ожидания. (Рис
Павильон является активным визуальным акцентом в дорожной среде, поэтому необходимо сознательное раскрытие его архитектуры в движении по автомобильной дороге. Нормативы рекомендуют минимальное расстояние от кромки остановочной площадки до ближайшей грани павильона 3 м. предпочтительнее большее удаление (5-10 м. ), что создает дополнительную глубину перспективы. предпочтительнее большее удаление (5-10 м. ), что создает дополнительную глубину перспективы, облегчает восприятие пространственной формы. Отметка низа перекрытия (крыши), как правило, задается на высоте от 2. 5 до 3 м, что обеспечивает внутренний комфорт и сохраняет масштабность всего сооружения. ветрозащитные стенки в павильонах полузакрытого типа делаются минимальной высоты 2,2 м. необходимо также учитывать условия продуваемости сооружения. отсюда необходимость размещения стенок с трех сторон павильона. в то же время необходимо помнить, что желательно обеспечить зрительный обзор изнутри павильона в сторону подъезда автобуса
Использование современных строительных материалов (железобетон, сталь, алюминий, пластик, профнастил, сотовый поликарбонат и т. ) и конструктивных принципов сборности требуют соответствующей художественной трактовки. Возникает совершенно особое стилистическое дизайн-решение, которое откладывает свой отпечаток на окружение автомобильной дороги. Интересно, что такие объекты лучше вписываются в урбанизированную или частично урбанизированную среду. Наиболее важная задача при строительстве автобусных павильонов из сборных железобетонных конструкций при ограниченной номенклатуре составляющих элементов – создавать различные по своим планировочным решениям объекты. Большое значение имеют такие качества сборных элементов, как геометрическая точность, чистота отделки, однородность фактуры, особенно остро воспринимаемые у малых архитектурных форм.
Автобусные остановки от известных архитекторов в австрийской деревне
Исследуемый объект № 1 – остановочный павильон на автобусной остановке «Московский вокзал»
Рис. 1 Рис. 2 Рис
Рис. 1 Фасад павильона на площади Революции в Н. Новгороде
Рис. 2 Правая сторона павильона
Рис. 3 Левая сторона павильона
Остановочный павильон находится на автобусной остановке «Московский вокзал» в Канавинском районе, на улице Фильченкова, перед площадью революции. Рядом располагается Московский вокзал, здание метрополитена, торговые центры «Республика», «Spar», «Макдональдс», ЦУМ. Общественный транспорт: автобусы №17 №22 №48 №66 №7 №95, маршрутки: Т-113 Т-138 Т-21 Т-48 Т-66 Т-67.
Характеристика остановочного павильона
Название остановки
Материал
Тип
Вместимость
Безопасность
Состояние
дизайн
Московский вокзал
металл
полузакрытый
свыше 20 чел
+
кованая конструкция
Исследуемый объект №2 – остановочный павильон на автобусной остановке « Стрелка»
Остановочный павильон находится на автобусной остановке «Стрелка» в Канавинском районе. Имеет безликий вид. Рядом располагается Нижегородская ярмарка. Будет в 2018 году стадион ” Нижний Новгород”. Общественный транспорт: автобусы № 43, №26 Маршрутки: Т-47 Т-71, Т-72, T-2
Эксперимент. Проектирование павильона
Рис. Павильон нового типа – с «зеленой» кровлей
Список используемых источников
Гарнизоненко Т. Справочник современного ландшафтного дизайнера. Ростов-на-Дону: Феникс, 2005. — 313 с
Николаев В. Ландшафтоведение: Эстетика и дизайн: Учеб. Пособие/ В. Николаев. – М. : Аспект Пресс, 2005. – 176 с.