Учебный центр «Крисмас+»

Исследование вопросов использования почвенного наследия п. Тугтун Кетченеровского района Республики Калмыкия
Автор: Лиджиева Баира Санджиевна, 10 класс МКОУ «Тугтунская СОШ имени Б.Дорджиева» Кетченеровского района Республики Калмыкия
Руководитель: Лиджиева Л.Б.

Наиболее распространённым экологичным композиционным материалом в республике, созданным на основе глины с наполнителем растительного происхождения, является саман. Исследования проводились в период с мая – октябрь 2012г.

Цель работы:Оценить состояние почв 3-х опытных участков окрестностей п.Тугтун Кетченеровского района Республики Калмыкия на пригодность изготовления саманных блоков.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

§ изучить литературу по данной проблеме;

§ овладеть различными методиками исследования почв;

§ анализировать результаты исследований;

§ зафиксировать саманные постройки на территории п. Тугтун;

§ выяснить место добычи глины для саманного строительства;

§ информирование населения и чиновников о результатах исследования на сходах граждан, через СМИ;

§ отслеживание экологического состояния участков, находящихся в разработке.

Практическая значимость работы - осознание и воплощение задач исследования на основе научно-критического осмысления жителями села ее результатов.

Объектами исследования почвы были определены опытные участки на территории п. Тугтун Кетченеровского района: участок №1 - приусадебный участок; участок № 2 – урочище Гюзяк, в 3км на северо-восток от поселка; участок №3 –близ животноводческой стоянки, в 5 км на северо- восток от поселка. Выбор участков №2, №3 обоснован итогами анкетирования населения п. Тугтун, обозначившими данные объекты как наиболее востребованные жителями села в целях изготовления саманных блоков. Для проведения исследований мы применили методы: отбора проб почвы по ГОСТу 26423-85;приготовления водной вытяжки из почвы; измерения рН; определения ионов гидрокарбоната, хлорида, сульфата в водной вытяжке; изготовления контрольных образцов саманных блоков; испытания контрольных образцов саманных блоков.

Для контрольных образцов саманных блоков сделали замесы саманного теста в следующих пропорциях: глина (с участка №2) + песок: 3:1 и добавлением соломенной резки; глина (с участка №3) + солома. Размеры форм для изготовления саманных блоков – 20Х20Х40см. Температура воздуха в дни сушки =35-370 C. Общее количество контрольной продукции – 12 саманных кирпичей, по 6 – с каждого участка. Подготовили 2 площадки, размером 1м. Х 1м., углубленной формы, чтобы была возможность удерживать воду.

Методы определения пригодности глины для изготовления саманных блоков. Лабораторные возможности не позволили определить химический состав исследуемого сырья на содержание солей тяжелых металлов, поэтому пригодность почвы для производства самана рассмотрена нами на предмет содержания в ней ионов гидрокарбоната, хлорида, сульфата в водной вытяжке, что дает возможность определить только некоторые качественные характеристики почвы с опытных участков, такие как вязкость и прочность. Результаты, полученные в ходе исследования, позволяют предположить, что в опытных образцах с участка №3 содержание Cl^- и SO₄^2- ионов выше, чем в образцах с участков №1. и № 2.Такое высокое содержание - Cl^- и SO₄^2- ионов в образцах почв с участка №3 характеризует данную почву как наиболее подходящую для изготовления саманных блоков, так как она обладает высокими связывающими свойствами. Анализ результатов также стал определяющим в вопросе отбора почвы с опытных участков с целью изготовления контрольных образцов саманных блоков. Показатели ионов НСО₃^- 2,2 мг/кг, Cl^- 9,8 мг/кг, SO₄^2- 8,85 мг./кг. в почве с участка №1 засвидетельствовали наши опасения относительно нецелесообразности её использования. Ввиду её высокой степени обволакивающих свойств и низкой прочности, что является непозволительным для изготовления качественных саманных блоков, было решено взять для эксперимента сырьё с участков №2 и №3. Согласно сведениям, полученным в результате исследований, наличие ионов НСО₃^- в почве с участка №2 и №3 оказалось не столь контрастным, тогда как показатели ионов Cl^- в почве с участка №3 в 2раза больше. Данное обстоятельство внесло некоторые изменения в технологию изготовления саманной смеси: в целях улучшения прочности контрольного образца с участка №2 в виде укрепляющего и связывающего компонента был добавлен песок. Контрольный образец с участка №3 решено было изготовить без песка, в «чистом» виде, но наполнитель и его соотношение в обоих случаях оставили одинаковым. Конечным продуктом явились 12 штук саманного кирпича. Контрольные образцы отличались по цвету: саман из глины с участка №3 имел серый оттенок и чем-то напоминал цемент (Фото1).

При визуальном осмотре саманный блок из глины с участка №2 имел небольшие трещины, возможно предположение, что это является следствием недостатка песка в саманной смеси, а причина кроется в нашей невозможности определить жирность глины. Также не исключаем, что разные пропорции содержания ионов в глине с опытных участков №2 и №3 существенно повлияли на свойство самана, в первую очередь на прочность и вязкость. Результаты и предположения решено было проверить различными способами. Саманный блок с участка №2 не прошёл испытания – растрескался в месте вбивания гвоздя, а его падение с двухметровой высоты расколол его надвое, тогда как у саманного блока с участка № 3 это испытание оставило всего лишь незначительную вмятину. Распил и погружение в воду оказались не в пользу контрольного образца с участка №2. Местные жители не используют песок, так как на практике убедились: отсутствие песка в замесе не влияет на прочность самана из глины с участка № 3. Из бесед с местными жителями стало очевидным, что при рассмотрении вопроса об использовании участка №3 они учитывают три группы параметров - энергоёмкость, экологичность и жизненный цикл имеющегося у них строительного материала. Анализ материалов стен жилых домов п.Тугтун показал, что из 115 обследованных частных строений 36- сборно-щитовые, 66- саманные, 13- камышитовые, что свидетельствует, что наиболее востребованным строительным материалом у жителей поселка является саман (Фото 2,3,4) 



Проведенные исследования позволяют резюмировать:

1. Значение рН в исследованных образцах различно: близкая к нейтральной (уч. № 1 рН 7,6),слабощелочная (уч. № 2 рН 8,02),щелочная (уч.№3 рН 8,23).

2. Сравнительная характеристика результатов исследования почв на наличие ионов хлоридов, сульфатов в водной вытяжке показывает высокое содержание связывающих, скрепляющих свойств глины с участка №3, что подтверждает пригодность ее использования для изготовления саманных блоков.

3. Глина с участка №1 (приусадебного) непригодна для изготовления саманных блоков, так как в ней отмечено высокое содержание гидрокарбонат ионов, обладающих обволакивающим свойством, что делает саман рассыпчатым и мягким.

4. Технология изготовления контрольных образцов саманных блоков с участка №2, №3 исключает использование песка в саманной смеси с участка №3 ввиду её высоких связывающих, скрепляющих свойств.

5. Испытания контрольных образцов саманного блока с участка №2 подтвердили ухудшение качества самана, что является следствием разрушения почвенного покрова на месте её отбора.

6. Необходимо рассмотреть вопрос изучения нижнего горизонта глины с участка №3 на предмет её пригодности для изготовления более качественного строительного материала (например, черепицы).

7. Экологичность, сравнительная доступность и дешевизна самана являются факторами его востребованности и следствием возможных в дальнейшем разработок месторождений глины для изготовления саманных блоков на территории п. Тугтун.

8. Назрела необходимость привести способы добычи и сохранения природного наследия в соответствие с экологическим сознанием и экологическим законодательством.

9. Информирование населения и чиновников о результатах работы на сходах граждан, через СМИ в целях осознания и воплощения задач исследования на основе научно-критического осмысления жителями села ее результатов.
Список использованных источников информации

1. Баженов П.И. Комплексное использование глиняного сырья при производстве строительных материалов. Ленинград-Москва, 1983. - с.67

2. Бананова В.А. // Экологическое равновесие и устойчивое развитие территории. – Материалы III Международной научно - практической конференции - Санкт-Петербург, 2010. - с. 17-20.

3. Комкова А.В., Сидорова Н.В., Оськина Я.С. Маркетинговый анализ экодомостроения в России // Актуальные проблемы науки, экономики и образования XXI века: материалы II Международной научно-практической конференции, 5 марта – 26 сентября 2012 года: в 2-х ч. Ч.1 / отв. ред. Е.Н. Шереметьева. – Самара: Самарский институт (фил.) РГТЭУ, 2012. - c. 315-318.

4. Лапин Ю.Н. Автономные экологические дома/ - М.: Алгоритм, 2010.- с.123-124.

5. Ожегов С.И.Словарь русского языка/ Под редакцией Н.Ю.Шведовой.-18-издание. – М.,:Русский язык, 1986.-с.603.

6. Харченко В.М. Карта ландшафтно - геоэкологических условий территории Республики Калмыкия. М 1:500 000, Новочеркасск, 1996 г.

7. http://www.greenpeace.org/russia/ru/campaigns/ecodom/

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования почвы

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников VIII Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»