Эдуард Байков - Эколого-экономический потенциал Башкортостана

Новый трактор, получивший звучное имя «Толпар», а точнее – его первая демонстрационная модель, успешно прошел испытания на полигоне «AVL» в Граткорне (Австрия). Его мощность – от 170 до 230 лошадиных сил. Двигатель будет поставлять группа «ГАЗ» (дивизион ОАО «Автодизель» на базе ОАО «Ярославский моторный завод»).

У трактора закрытая комфортная кабина, красивый внешний вид. Ни по дизайну, ни по другим параметрам аналогов ему нет. Заметим, что потребность в технике подобного рода велика не только в России, но и за ее пределами. Это перспективный инновационный проект нашей республики, важное звено высокотехнологичного машиностроительного кластера, создаваемого в Башкортостане. Специалисты называют его настоящим прорывом в отечественном машиностроении.

Данный проект станет примером эффективной промышленной кооперации, современного подхода к организации производства. Его значение трудно переоценить: он позволит создать новые рабочие места и обеспечить работой целый ряд предприятий республики, а также поможет их техническому перевооружению. Инвестиции со стороны Башкортостана составят 700 миллионов рублей, а привлеченные средства – 2,1 миллиарда рублей.

Немного в стороне и в тени осталась экологическая сторона нового трактора. Дело в том, что он представляет собой настоящую экологическую революцию в тракторном деле, демонстрирует стремление современного человека помириться с природой. Как известно, у тракторов есть четыре основных экологических порока: они механически повреждают структуру почвы, портят окружающую среду сливами и подтеками, отравляют атмосферу выхлопом «грязного» топлива и, наконец, калечат работника неэргономическими конструкциями. О том, как преодолел четыре тракторных экологических порока «Толпар» – крылатый конь мечты Башкортостана, и пойдет наш рассказ.

Проблема антропогенной нагрузки на почву на сегодняшний день является весьма актуальной. Одним из ее аспектов выступает интенсивная сельскохозяйственная деятельность. Рассмотрим примеры влияния подобного рода деятельности на почву. Здесь можно выделить несколько сторон:

– влияние вследствие уплотнения с/х техникой;

– разрушение структуры вследствие применения различных способов вспашки и культивации;

– влияние химикалий и других веществ, применяемых при эксплуатации тракторного парка, на химический состав, структуру почвенной биоты.

В настоящее время учеными-экологами проведено теоретическое и экспериментальное исследование влияния многократных проходов колесных тракторов и других машин на напряженно-деформированное состояние и плотность почвы.

Вязкоупругие (реологические) свойства уплотняющихся почв описаны дифференциальным уравнением первого порядка, связывающим сжимающие напряжения и скорости изменения напряжения и относительной осадки почвы.

Экспериментально подтверждены пригодность и достоинства практического применения этого уравнения для моделирования закономерности сжатия исследовавшейся дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при влажности 18–28 %. Разработанными в работе методами определены характеристики вязкоупругих свойств этой почвы при различных значениях ее плотности и скорости деформирования.

Получены приближенные решения краевых задач о распространении затухающих вязкоупругих волн деформаций сжатия и сдвига, возникающих в почве от воздействия катящихся колес. Распространение волн описано дифференциальными уравнениями с частными производными четвертого порядка с двумя независимыми переменными с переменными коэффициентами. На основе найденных решений предложен метод расчетного определения плотности почвы на различной глубине и глубины распространения деформации в почве после одного прохода и ряда проходов колес по одному следу. Расчеты выполняются с учетом параметров ходовой системы и скорости движения машины, вязкоупругих свойств эластичных колес, изменения с глубиной начальной плотности почвы и характеристик ее вязкоупругих свойств по линейной или квадратичной зависимостям.

Полученные экологами результаты использованы австрийскими конструкторами для решения ряда вопросов оптимизации параметров ходовых систем тракторов «Толпар» с учетом агротехнических требований к плотности почвы. Ведь сельхозтехника оказывает влияние на физические свойства почв благодаря их уплотнению не только непосредственно, но и опосредованно.

По результатам макетных и компьютерных расчетов и исследований выявлено, что «Толпар» дает наименее высокое уплотнение и минимально способствует ухудшению ряда агрофизических свойств (водопроницаемость, твердость, качество крошения, структура и др.) почвы при максимальной кратности прохода агрегатов по полю. Величина плотности сложения пахотного слоя (0–30/35 см) почвы под «Толпаром» за вегетационный период растений должна находиться в пределах 1,43–1,52 г/см 3, тогда как на другой, ныне действующей в РФ тракторной технике ее величина негативно увеличилась до 1,56–1,64 г/см 3.

Тракторный парк человечества практически неотделим от вторжения в жизнь человека токсичных химических веществ – стоков и сливов – различной степени опасности.

Это и стойкие неорганические загрязнители, и бензапирены, и органические экотоксиканты, токсичные элементы, патогенные микроорганизмы, нефтепродукты и др.

Тракторные загрязнители характерны для всех регионов страны и для деятельности подавляющего числа тракторных парков России.

Это и городские, и сельскохозяйственные парки, не исключая как закрытых, так и открытых гражданских и военных их разновидностей. Уже известны многочисленные города и поселки, «обожженные» тракторными сливами. Масштабны загрязнения окружающей среды жидким тракторным топливом (мазут, солярка). Имеются и другие продиктованные тракторами химические загрязнения окружающей среды.

Есть примеры химического поражения, которые не имеют никакого отношения собственно к топливу и топливному баку. Это, например, маслянистая капель. А в подмосковном поселке Нахабино оперативники ликвидировали крупный подпольный цех по производству спиртосодержащей жидкости для омывания тракторных стекол. Об этом заявили в пресс-службе Главного управления по борьбе с экономическими преступлениями (ГУБЭП) МВД России. В 2001 году камчатская река Ича оказалась отравлена тракторным топливом. Топливо вытекало из пробоины в днище баржи, севшей на мель в устье Ичи. Распоряжением губернатора Камчатской области была тогда создана специальная комиссия по ликвидации экологического бедствия.