Сильнонабухающие полимерные гидрогели в инновационных технологиях мелиорации и конструированиятезисы доклада

Работа с тезисами доклада


[1] Садовникова Н. Б., Смагин А. В., Будников В. И. Сильнонабухающие полимерные гидрогели в инновационных технологиях мелиорации и конструирования // Почвоведение – продовольственной и экологической безопасности страны: тезисы докладов VII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Всероссийской с международным участием научной конференции (Белгород, 15–22 августа 2016 г.). Часть II. — Т. 2 из Часть II. — Издательский дом Белгород Белгород, 2016. — С. 404–405. На базе термодинамической теории физического состояния почв и грун- тов, а также оригинальных кинетических моделей динамики органических ве- ществ в почвах проведено комплексное исследование поведения разных видов сильнонабухающих полимерных гидрогелей (СПГ) в биологически-активных пористых средах в связи с проблемой повышения их водоудерживающей спо- собности и почвенного конструирования. Количественная оценка термодинами- ческого состояния влаги в исследованных почвогрунтах под действием СПГ осуществлялась авторским методом равновесного центрифугирования, что поз- волило получить базу данных по основным гидрофизическим характеристикам образцов и использовать ее в качестве информационного обеспечения современ- ных моделей транспорта тепла, влаги и растворенных веществ в активных пори- стых средах уровня HYDRUS-1D. Влагоабсорбенты нового поколения – СПГ способны в малых дозах (0,1-0,3% от массы вмещающего материала) в 2-3 раза увеличивать влагоемкость и энергию водоудерживания грубодисперсных поч- вогрунтов, что адекватно их переводу на одну-две градации по гранулометриче- скому составу (песок–в суглинок). Этот эффект успешно использован на практи- ке почвенного конструирования, в особенности при поливном аридном земледе- лии или в озеленении мегаполисов. Однако почва, как биологически и химиче- ски-активная пористая среда не инертна по отношению к СПГ, что может значи- тельно ухудшать, вплоть до исчезновения, положительный эффект от их приме- нения. Среди факторов подобного воздействия – механическое давление, осмо- тический стресс (концентрация солей в почвенной влаге) и, главное – биоде- струкция, приводящая к потерям до 30-40% от исходной массы акриловых гид- рогелей за сезон в условиях температурного и влажностного оптимума, харак- терных для аридного поливного земледелия. Решение означенных проблем воз- можно в двух основных направлениях. Первое – создание более устойчивых к почвенно-экологическим факторам СПГ, что реализовано в совместных с ИТХ УрО РАН исследованиях, завершенных патентованной разработкой (патент на изобретение RU №2536509) технологии производства СПГ средней степени набухания с внедрением в полимерную матрицу блокирующих солевой стресс ионогенных групп и ее наполнением различными компонентами (отходами био- каталитического производства полиакриламида, гуматами, диспергированными торфяными субстратами – черные гели), способными оказывать положитель- ное воздействие на рост растительных культур и ингибировать микробное раз- ложение. Второе – использование инновационных технологий почвенного кон- струирования, заключающихся во внесении СПГ в предварительно набухшем состоянии на строго рассчитанную глубину в соответствии с разработанными на основе кинетических распределенных моделей биодеструкции органических ве- ществ в почвах номограммами зависимости кратности снижения темпов мик- робного разложения от глубины расположения СПГ в почвенной конструкции.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть