Грязь в большом городе
Ранней весной улицы превращаются в настоящий кошмар. Ученые и эксперты рассказывают, из чего этот кошмар состоит, опасен ли он для здоровья, и при помощи каких средств можно защитить обувь и одежду
8 вопросов
1. Почему в одних городах много грязи и слякоти, а в других мало,если климат и количество осадков одинаковое?2. Какой химический состав у грязи на дорогах?3. Грязь в больших городах влияет на качество воздуха?4. Действительно ли зелёные насаждения в городе сажают, чтобы мы могли дышать?5. Насколько в городе опасны дожди, лужи и любые осадки, которые остаются на поверхности земли?6. Что именно пачкает обувь и одежду?7. Химические реагенты для борьбы с гололедицей изменили состав городской грязи?8. Как работают средства, которые защищают одежду и обувь от грязи и какой у них состав?

Думаю, причина в том, что эти города находятся в разных странах, даже если климат такой же. Огромное значение имеет городское управление.

Для начала разберёмся, откуда берётся грязь. Городская грязь – это в основном земля и реже строительный материал. На дороги и тротуары они попадают при вымывании дождём из открытых участков земли, клумб, стройплощадок, из-за пределов городской полосы. Разносится всё это колёсами машин и обувью пешеходов. Отличными накопителями грязи являются также ухабы на дорогах. При сухой погоде грязь превращается в пыль. Зимой же дороги и тротуары непосредственно посыпают «грязью» (реагентами, солью, песком). Такая ситуация, вероятно, знакома практически каждому жителю постсоветских городов.

Теперь рассмотрим, почему в развитых странах нет такой проблемы. Что меня очень впечатлило при первом посещении европейских городов, так это газоны – красивые, зелёные, чистые, обширные. Они не только придают городу очень приятный вид, но и служат защитой от грязи. Земля, на которой густо растёт трава, не будет так же интенсивно вымываться, как голая. При строительстве дороги обочина или сразу засевается травой, или укрывается рулоном привезённого газона, если же это невозможно — засыпается щебнем. При этом так делают не только в городах. Загородные дороги также обсажены травой или отгорожены бордюрами, автобаны – отбойниками. Клумбы засыпаются древесной стружкой. Иногда стружку используют и для обочин. Чтобы дождь не вымывал землю, газон должен быть расположен или ниже дороги, или огорожен цельным бордюром. Когда же дорога строится у склона холма, то на обочине прокладывают дренажную канаву, а сам склон иногда обкладывают плиткой или камнями. Парковаться на газонах или даже на необустроенных обочинах за городом нельзя. Водителей ждёт штраф и поиск своего авто, увезенного эвакуатором.

По поводу строек – новые дома в уже обустроенных районах города вообще строятся гораздо реже, чем, например, в Киеве, но если и строятся, то на стройплощадках в городе открытые участки земли покрывают плёнкой, а подъездные пути для техники укладываются плитами.

Зимой для обработки дорог используют во многих странах соль, как и мы, но не просто посыпают дорогу технической грязной солью, а разбрызгивают её раствор. Иногда применяют другие, более экологичные реагенты, или посыпают дороги каменной крошкой. Но за счёт того, что снег убирается быстро, он просто не успевает превратиться в отвратительную кашицу. Оживлённые тротуары иногда обогревают при помощи проложенных под ними труб, что избавляет от необходимости посыпать их чем-либо. Хотя зимой всё же поддерживать чистоту дорог гораздо сложнее, и в зимней обуви по дому обычно таки никто не ходит. Тёплым странам в этом плане повезло гораздо больше.

В общем, нам есть чему учиться и к чему стремиться. Надеюсь, что наши города тоже когда-то станут чистенькими, и мы сможем в дождливый день ходить в белых кроссовках. 

2/8 Какой химический состав у грязи на дорогах?

В городе грязь бывает разной, но в классическом представлении можно сказать, что это пыль с водой. 

Пыль крайне неоднородна — это и цемент, и штукатурка и прочие строительные материалы, которые используются повсеместно, со временем разрушаются и начинают пылить. Частички земли, образовавшиеся в результате разрушения почвы. Пыль представляют собой и стершиеся частички дорожного покрытия, шины машин и прочее. Если рядом есть производство или теплоэлектростанции, которые работают на угле или на мазуте, то в воздух попадает больше количество частиц мелкой сажи. Все это и формирует тот уровень пыли, который находится в воздухе, а при большом скоплении всех элементов, они совмещаются с водой, образуя собой грязь.

Если быть совсем дотошным, то грязь – это то, что несвойственно для той или иной природной зоны или объекта. Например, воздух на равнине должен быть чистым, воздух у моря может содержать в себе большое количество мелких капелек. Поэтому понятие загрязненности очень зависит от месторасположения. Например, есть районы с значительными залежами меди, но мы не можем сказать, что почвы, сформировавшиеся на этих залежах и обогащенные медью, загрязнены ею. Это природный объект, который сформировался именно так по умолчанию и большие содержания меди для него свойственны.

3/8 Грязь в больших городах влияет на качество воздуха?

На качество воздуха влияет пыль, но если учесть, что грязь – это мокрая пыль, то да.

Чем грязнее пыль, тем больше на ней вредных агентов. Сама по себе она вредна только в высоких концентрациях. Если же это небольшое количество, которое мы зачастую даже не видим невооруженным глазом, то опасность состоит как раз в ее химическом составе. То же самое касается асфальта, покрышек и строительных материалов.

Пыль является основным агентом переноса в организм человека тяжелых металлов. Например, мы имеем почву, которая была загрязнена свинцом 30-40 лет назад и на данный момент находится не под растительностью. Со временем эта почва начинает измельчаться, и при сильном ветре, мелкие частички начинают подниматься. 

Причем, чем мельче и легче частички, тем дальше могут мигрировать. Потом их вдыхает человек, вся смесь попадает в легкие и начинает там растворяться. Легкие усваивают весь набор элементов в очень большой степени (от 90 до 95%). Если тот же свинец попадет к нам в легкие, то он будет усвоен намного больше и лучше, чем если он попадет к нам в кишечник. 

4/8 Действительно ли зелёные насаждения в городе сажают, чтобы мы могли дышать?

Самая главная их функция — эстетическая. Есть люди, которые тяготеют ко всему естественным пейзажам и им действительно нужна зелень. Насчет очищения воздуха могу сказать, что вопрос достаточно спорный. Основным способом очищения воздуха в городе все-таки является глобальный перенос воздушных масс, больше всего нам помогает ветер.

Зелень помогает в регулировке локального воздухопереноса, при условии, что растения грамотно высажены. Если, например, изолировать спальные районы высокими зелеными насаждениями, то они будут препятствовать проникновению загрязненного воздуха с дорог и прочих транспортных артерий. 

Конечно, они выделяют какое-то количество воздуха в процессе фотосинтеза, однако в масштабах огромного мегаполиса это все же незначительный объем. 

5/8 Насколько в городе опасны дожди, лужи и любые осадки, которые остаются на поверхности земли?

Для человека это никак не опасно. Молекулы воды ничего с собой не забирают при испарении. Например, есть вещества, которые испаряются самостоятельно: если бензол разлить в лужу воды, то каждый из них будет испаряться отдельно друг от друга. Поэтому лужи с грязью ничего опасного в себе не несут, если только рядом нет колодцев, через которые эта вода может попасть к человеку.

Что касается дождей в городе, то это положительный момент, потому что после осадков становится меньше пыли. Кислотные дожди актуальны в тех регионах, где в воздух выбрасывается большое количество оксидов серы или оксидов азота. Они взаимодействуя с водой растворяются и образуют ту самую кислоту, которая потом выпадает. В Москве это редкие случаи. 

Опять же для человека подобного рода явления опасны в меньше степени, чем для почвы, по причине того, что защитные механизмы кожных покровов человека очень сильны. Из личного опыта могу сказать, что даже концентрированная кислота при попадании на кожу, некоторое время никак с ней не реагирует.

6/8 Что именно пачкает обувь и одежду?

Пыль, асфальт, а зимой еще и противогололедный реагент. Вместо него можно было бы использовать гравий, который увеличивает сцепление с дорогой или сделать подогреваемый асфальт. Последнее может казаться очень дорогим удовольствием, но в масштабах большого мегаполиса с опорой на последующие годы, была бы определенная экономия, и вред для окружающей среды стал бы минимальным.

Когда грязь остается на одежде происходит сцепление с поверхностью. Варианты разные: механическое сцепление, электростатическое и прочее. Всем известно, что одежда бьется током, а значит, у нее есть определенный заряд, который при трении может увеличиваться. Таким образом, пыль может быть заряжена отрицательно, а одежда положительно, благодаря чему и происходит процесс сцепления всех противоположно заряженных частиц. Также пыль и соль остается на одежде после того как она попала туда с водой при высыхании

7/8 Химические реагенты для борьбы с гололедицей изменили состав городской грязи?

На самом деле, нет. У нас есть целая кафедра, которая занимается подобными вопросами, поэтому сам я не решусь дать конкретный ответ. Зачастую используется не такой вредный кальций хлор 2, который постепенно растворяясь, убирает снег. В классическом понимании, в грязь подобного рода смеси ничего нового не вносят, но их отрицательное влияние на почву однозначно.

Зачастую состав смеси может быть хорошим, но технология внесения не всегда правильная. Например, вместо равномерного нанесения можно заметить каждые пять метров небольшие кучки, из-за которых почва засоляется и теряет свои полезные свойства. 

8/8 Как работают средства, которые защищают одежду и обувь от грязи и какой у них состав?

Hydrop отталкивает всё на жидкой основе. Чем более оно жидкое, тем лучше он его отталкивает. Не отталкивает только масла — потому что у жидкости другое поверхностное натяжение — и не отталкивает крепкий алкоголь. Абсент, текилу, виски не будет отталкивать, потому что спирт проходит сквозь всё, всё смачивает, а вот вино, пиво, шампанское, какие-нибудь слабоалкогольные коктейли — это всё отталкивает.

За счет чего это происходит? Hydrop основан на эффекте лотоса. Этот эффект был открыт в 90-х годах немецким ученым-ботаником по фамилии Бартлотт. Пошел этот ученый на болото, и что-то ему вдруг в голову взбрело задаться вопросом, почему всё грязное, а лотос растет такой чистый. Он сорвал листок лотоса, рассмотрел, и оказалось, что его листок покрыт мельчайшими выступами, то есть он не гладкий, а шершавый, и благодаря этому достигается эффект крайне низкой смачиваемости поверхности. Что это означает: когда на него попадает капля жидкости, она не может растечься в пленочку и собирается в шарики. И вот эти все красивые фотографии, которые мы видим, с каплями росы на этих лепестках — это всё прямая демонстрация этого эффекта. Вот, собственно, Бартлотт этот эффект и описал: что в принципе, если придать поверхности рельеф, сделать ее неровной, возникает эффект отталкивания жидкостей.

Люди после этого пытались такого эффекта достичь, на разных материалах по-разному: металл — травили, пластик — штамповали, делали эти колючки штампами, вдавливали. Для текстиля и для использования человеком не только на производстве, но и в домашних условиях, таких технологий не было, и в этом, собственно, состояла наша инновация — что мы это доработали, сделали всё это безопасным для человека и эффективным, чтобы оно держалось и работало на текстильных поверхностях.

А работает Hydrop вот так: