В этом году на пресноводные водоемы вблизи Лос-Анджелеса были высыпаны 96 миллионов черных шариков черного цвета.
Основные характеристики черных пластиковых шариков
Указанные предметы изготовили из пищевого полиэтилена со следующими параметрами:
• наружный диаметр – 100 мм;
• толщина стенки – 0,5 мм;
• внутреннее давление – 130 кПа;
• цвет черный. Допускается получение изделий со степенью черноты до 85 %.
В природе подобные изделия могут существовать не менее 10 лет. Потом они распадаются на соединения С– и Н+, которые затем соединяются кислородом воздуха О₂ и превращаются в водяной пар и углекислоту. Ультрафиолетовое излучение разрушает длинные полимеры.
С какой целью выполняют подобные действия
1. Водоемы для получения питьевой воды обрабатывают хлором. В результате происходит обеззараживание жидкости. В ней не развиваются болезнетворные микробы.
2. В условиях жаркого климата при средней температуре свыше +25…30 ⁰С, которая может продолжаться в течение нескольких месяцев из-за использования хлора образуются ядовитые соединения броматы. Их синтез происходит под действием ультрафиолетового солнечного излучения.
3. Шарики, располагаясь по поверхности водоема, препятствуют проникновению солнечным лучам вглубь. Поэтому выпадающие в осадок соединения хлора не ощущают воздействия ультрафиолета. Процесс формирования броматов прекращается.
В результате выполнения защитных мероприятий биологи из США сумели защитить основные водоемы для водоснабжения от образования опасных химических соединений.
Варианты защиты водоемов
Перед тем, как использовать черные пластиковые шарики, рассматривались другие способы защиты:
• использование светонепроницаемых пленок;
• покрытие водоемов маслами, которых присутствует черный пигмент;
• устройство сплошного укрытия.
Эксперименты с указанными материалами проводились на водоемах, площадь которых не превышала 1 га. Как показали опыты, использование пленок и масел ведет к резкому снижению кислорода в воде. Это вызывает процессы анаэробного разложения органических веществ, присутствующих в открытых водоемах. Пришлось искать способы удаления токсичных веществ, образующихся при гниении биомассы.
Сплошные укрытия требуют создания сложных конструкций, которые должны иметь возможность удерживаться над водой. Обязательным условием является возможность снять укрытие в течение ограниченного периода времени.
Как ведут себя черные пластиковые шарики
1. При выпадении осадков защитное покрытие из плавающих элементов никак не препятствует попаданию влаги в водоемы. Уровень водоемов увеличивается, запасы легко восполняются.
2. Фильтры не забиваются шариками. Их размеры во много раз больше сеток, используемых для всасывания воды системами водоснабжения. Между элементами имеются солидные промежутки, которые не препятствуют проникновению воды в трубопроводы.
3. Температура воды в подобных водоемах на 3…5 ⁰С чем у незащищенных. Поэтому даже в морозный период облегчается водоснабжение городов.
4. Упрощается очистка жидкости, так как в ней гораздо меньше органических веществ, формирующихся под действием ультрафиолетового излучения.
5. Количество испаряющейся влаги снижается. Свободная поверхность уменьшается на 15 %. Шарики смачиваются крайне слабо, поэтому их поверхность не способствует испарению.
6. На подобных водоемах не селятся водоплавающие птицы. Здесь нет лягушек, змей и других животных.
Где еще можно использовать подобную защиту?
Эффект резкого сокращения птиц и животных около водоемов привлек внимание специалистов, занятых защитой аэродромов. Раз на защищенных прудах, озерах и других водных поверхностях птицам жить неудобно, то использование шариков оказывается более простым способом удаления чаек из зоны взлетов и посадок самолетов.
Основные разработчики идеи
В 1987 г. в НПО «Физика-Солнце» (г. Ташкент, УзССР) были проведены исследования с подобными шариками (их диаметр составлял 45 мм). Оказалось, что водоемы стали замерзать при температуре –4…–6 ⁰С. Слой пластикового покрытия сработал в качестве одеяла, защищающего водоем. Летом водоемы сократили объемы испарения влаги в несколько раз.
