Высокотемпературный грунт по металлу: Термостойкая грунтовка по металлу, ее назначение, состав и правила нанесения на поверхность

Термостойкая грунтовка по металлу, ее назначение, состав и правила нанесения на поверхность

Для защиты от негативного влияния внешней среды и продления срока службы металлические поверхности покрывают слоем какого-либо вида лакокрасочной продукции. Если наносить лаки, краски непосредственно на металл, средства и усилия будут затрачены понапрасну, потому что покрытие долго не продержится.

Грунтовка термостойкая по металлу способствует формированию надежного защитного слоя, готовит «почву» для последующей обработки.

Назначение грунтующих составов

Необходимость в термостойкой грунтовке по металлу очевидна не для всех. У многих существует мнение, что недавно изготовленные металлические конструкции достаточно покрасить иди просто залакировать.

Как показывает опыт, лакокрасочный слой плохо фиксируется на металле, несмотря на большой расход средств, быстро начинает шелушиться и осыпаться.

Термостойкий грунт по металлу выполняет несколько важных функций:

• увеличивает адгезию красок и лаков при последующем нанесении;
• предотвращает образование оксидных продуктов;
• сокращает расход краски вследствие уменьшения ее поглощения поверхностью;
• образует плотный, долговечный защитный слой, устойчивый к термическому воздействию.

Нанесение грунтовой пропитки значительно сэкономит финансовые вложения на придание красивого внешнего вида нагреваемому металлу, обеспечение его сохранности в течение долгого времени.

Температурные нормы

Термостойкие грунты имеют специальные составы, адаптированные к строго определенным условиям. Выбирая товар, нужно иметь точное представление о планируемом режиме термических нагрузок, поинтересоваться рекомендациями производителей, отображенными на этикетах.

Грунтовка термостойкая выпускается для применения в следующих диапазонах температур:

• от комнатной температуры до 60 °С;
• не более 100 °С;
• до 300 °С;
• более 300 °С.

Товары первой группы применяют для водяных отопительных систем в квартирах или домах; второй – для паровых систем, каминов, наружных поверхностей печей.

Для мощных бытовых нагревателей, промышленных установок, эксплуатируемых в жестком режиме, предназначены грунты с более высокими огнезащитными свойствами.

Популярные составы

Термостойкая грунтовка для печей выпускается в большом ассортименте. Составы хорошо проникают в поверхность металла, создают прочный защитный слой, предотвращающий коррозию основы.

Многие пропитки обладают ценным дополнительным качеством – морозостойкостью. Несмотря на большое разнообразие термостойких грунтовок, у потребителей сформировались предпочтения определенных товаров.

ГФ-031

Буквосочетание в маркировке однозначно указывает на принадлежность средства к глифталевой группе.

Описание подтверждает наличие в грунтовке этой марки глифталевой смолы с растворителем, частиц пигмента, антиокислительных стабилизаторов, веществ с активной поверхностью.

Металлические изделия из алюминиевых магниевых сплавов, сталей после нанесение покрытия ГФ-031 выдерживают прогревание до 200 °С без всяких неприятных последствий.

Прежде чем наносить термостойкую грунтовку ГФ на конструкцию из металла, суспензию следует разбавить растворителем (сольвентом) до получения жидкости с необходимой вязкостью. При правильном разбавлении и нанесении толщина слоя после первого покрытия достигнет 20 мкм, второго – 40 мкм.

Средства на основе фосфора

Грунты, содержащие фосфорную компоненту, имеют полувековой опыт применения, остаются популярными в настоящее время. Они содержат раствор ортофосфорной кислоты в спирте, смешанный с пигментами, смолами и органическими сольвентами.

Огнезащитная грунтовка на основе фосфатов, проявляет устойчивость при термическом воздействии, не превышающем 300 °С.

Термостойкое средство предназначено для обработки конструкций из алюминиевых, титановых, магниевых сплавов, всех видов сталей.

Производитель уверяет в возможности нанесения препарата как на свежеизготовленные детали, так и на изделия со слоем коррозионных продуктов, достигающем 70 мкм. Однако, невзирая на хорошее фиксирование раствора на окисленной поверхности, имеет смысл ее все-таки предварительно очистить.

Фосфорсодержащие грунтовки можно с легкостью полировать, покрывать любыми видами лакокрасочной продукции. Состав имеет широкую сферу применения, им можно обрабатывать:

• строительные конструкции из металлов;
• крыши;
• ангары;
• трубопроводы;
• пролеты и опоры мостов;
• эстакады;
• платформы.

Любая металлическая продукция после нанесения жаропрочного слоя фосфатной грунтовки выдерживает как нагревание, так и агрессивное влияние окружающего пространства.

Г-77

Для бытовых и промышленных металлических изделий, подвергающихся очень сильному нагреванию, идеально подходит термостойкая грунтовка для печей с обозначением Г-77, выдерживающая температуру до 1200 °С.

Такая поразительная устойчивость достигнута в результате усовершенствования давно известного средства — фосфатированного грунта, изготавливаемого по ГОСТу 1977 года.

Производители не указывают точный состав средства, информируют о проведенной модернизации, наличии силикатной компоненты.

Действительно, если к полифосфатному слою добавить наличие силикатов, то температурный предел резко увеличится. Грунтовка характеризуется отличными жаропрочными качествами, приемлемыми ценами, долговечностью.

АУ-1417 Р

Максимальным удобством в применении отличается лак на алкидной основе с уретановой компонентой, включающий пигменты, преобразователи продуктов ржавления; сиккативные реагенты, обеспечивающие быстрое высыхание и растворители.

Реактив не относится к категории классических грунтовок потому, что сразу формирует окончательное покрытие, не требующее последующего окрашивания.

Средство выпускается в цветовой палитре, соответствующей международной шкале; может быть использовано для защиты всех видов изделий из черных металлов. Его термостойкость ограничивается температурой +60°.

Как правильно выбрать

Для совершения удачной покупки термостойкой грунтовки следует подготовиться. Надо выяснить состав металлического сплава, который планируется подвергать обработке; продумать максимально возможные термические нагрузки в период эксплуатации; сопоставить допустимые финансовые расходы со стоимостью средств.

Совершенно не обязательно брать многофункциональные составы, если поверхность металла не содержит окисленных вкраплений и декоративные качества изделий не будут видны.

Весьма вероятны ситуации, когда загрунтовать нужно только металлические фрагменты, например печи или камина, а затем планируется делать его полную облицовку.

В этом случае важнее термостойкие свойства, чем декоративные. Всегда полезно обсудить намерения с компетентными представителями компании-поставщика. Мнение консультанта не обязано быть решающим, но прислушаться и учесть его стоит.

Нужна ли подготовка поверхности

Обработке термостойкой грунтовкой подвергаются самые разнообразные виды изделий, часть из которых может быть изготовлена накануне обработки, другие – уже находились некоторое время на хранении или даже эксплуатировались.

Это следует учесть при оценивании необходимости в предварительной подготовке поверхности. Недавно сделанную продукцию можно особо не очищать.

Изделия со склада могли подвергаться влиянию влажной среды, в результате которого произошла коррозия. Хранившаяся металлическая продукция загрязняется частицами пыли, других примесей. В любом случае нужно провести хотя бы грубую очистку, смести или убрать воздушным потоком весь мусор.

Полезно вникнуть в рекомендации производителя термостойкой грунтовки. Весьма вероятно, что металл придется почистить грубой щеткой, абразивными материалами с крупным зернами. Качественная грунтовка при правильном нанесении обеспечит надежную защиту металла.

Загрузка…

Термостойкая грунтовка по металлу: особенности применения

При покраске любой поверхности применяют составы для грунтования. Они обеспечивают ряд факторов для получения качественного окрашивания. Но, сталкиваясь с такими предметами, как камины, печи, радиаторы отопления, возникает вопрос: нужно ли выполнять процесс грунтования, если изделия подвергаются нагреванию? Конечно нужно! Для этого используется специальная термостойкая грунтовка по металлу.

Зачем применять термостойкую грунтовку?

Так ли необходимо проводить грунтование поверхности, которая впоследствии будет нагреваться? Чтобы ответить на поставленный вопрос, необходимо разобраться с особенностями эксплуатации таких предметов. Приведём несколько из них, которые являются наиболее явными:

• Необходимость повышения сцепки красящего вещества с поверхностью. Ни для кого не секрет, что многие грунтовочные составы имеют довольно высокую степень адгезии. Дополнительно к этому они повышают адгезионные характеристики и самой окрашиваемой поверхности. Именно благодаря грунтовочному составу металлические элементы, которые поддаются нагреванию, приобретают определённую плёнку, которая устойчива к растворению при нанесении на неё красящего вещества по металлу.
• Защита от появления коррозийных нарушений. Термостойкие грунтовочные составы не только необходимы в плане подготовки поверхности к нанесению краски, но и сами выступают в качестве защитного материала.
• Сокращение расхода краски. После нанесения термостойкой грунтовки на изделии появляется своеобразная пленка. При окрашивании поверхности красящими составами процесс впитывания почти полностью отсутствует, что обеспечивает экономный расход краски. Данное свойство актуально при отделке печей или каминов. Дело в том, что составы для покраски такого типа довольно дорогостоящие. Поэтому лучше провести качественное грунтование, чем тратить деньги на краску.

Температурные нормы

Следующий вопрос, который возникает у потребителей: при каких температурных условиях используют термостойкие грунтовочные составы, чтобы они не потеряли свои свойства? В этом случае необходимо ознакомиться с требованиями, которые встречаются при окрашивании поверхности с разным температурным режимом:

• Показатели температуры не превышают 600°С. По всем нормам такая температура присуща предметам, которые используются при обустройстве автономного отопления. Допустимые отклонения в температурном режиме радиаторов достигает от 500 до 700°С. В этом случае допускается применение обычной грунтовки, не обладающей свойством термоустойчивости. При этом не стоит опасаться, что впоследствии возникнут такие дефекты, как выгорание и расслоение краски.
• Нагревание приборов до 1000°С. В этих случаях также можно применить материалы, не отличающиеся особыми термо-характеристиками. Но при выборе краски обращаем внимание на степень устойчивости пигментов. При такой температуре возможен процесс выгорания колера.
• Свыше 1000°С до 3000°С. При таких показателях температур следует подумать о характеристиках материала в плане термоустойчивости. Особенно если необходимость выполнения процесса грунтования прописана в инструкции лакокрасящего состава. При этом приобретать необходимо именно ту грунтовку, которая не утратит своих качеств при нагревании поверхности до 3000°С.
• Температура превышает 3000°С. В таких условиях применяются специальные пигменты, адаптированные именно под такие условия. В данном случае применение грунтовки может испортить ситуацию. При таком режиме работы нанесённый слой грунтовки может спровоцировать отслоение краски.

Выбор термостойкой грунтовки зависит от температуры нагревания изделия, которое необходимо окрашивать.

Популярная продукция

На современном строительном рынке представлен большой выбор термостойких грунтовочных составов. Каждый из них обладает определённым набором характеристик. Следует отметить, что ценовая политика их различна. Приведём примеры оптимальных вариантов, которые являются более востребованными среди потребителей как по составу, так и по цене.

Грунтовочный состав марки ГФ-031

Представляет собой вязкую жидкость с добавлением красителей на основе антиоксидантов и активных веществ на глифталевом лаке. Область применения – обработка стальных, магниевых и алюминиевых поверхностей. Широкое распространение такая грунтовка получила в автостроении. Составом данного типа обрабатывают и поверхности корпусов авиалайнеров.

Самой высокой планкой температурного показателя, который допускается при использовании термостойкого грунта этого типа, является 2000°С.

Наносить состав на поверхность можно как с помощью малярных кистей, так и с использованием пульверизатора. Наносить следует слоем не толще 20 мкм. В этом случае расход материала оптимален. Жёлтый цвет грунтовки соответствует всем нормам ГОСТ.

Термоустойчивый грунт на основе фосфора

При нанесении этого состава на поверхность происходит реакция, которая приводит к образованию совсем тонкого слоя нерастворимых фосфатов. Грунт достаточно увеличивает адгезию и предотвращает возникновение коррозийных дефектов. Прочность нанесённого слоя повышают добавленные в этот состав акриловые, формальдегидные и эпоксидные смолы.

Данный состав в некоторой степени опасен для человека, поэтому применять его следует на открытом воздухе или в хорошо проветриваемых помещениях.

Применение состава ограничивается и показателями температуры — допустимая норма до 3000°С.Состав грунтовки термостойкой данного типа позволяет соединять её с любым лакокрасящим составом. Область применения не ограничивается металлическими поверхностями. Материал отлично подходит для нанесения на стекло и керамику, что даёт возможность использовать его для отделки каминов и печей. При обработке металла допускается нанесение  даже на ржавчину.

Растворителями для данного типа грунта выступают составы на основе ацетона и толуола. Ещё одним достоинством вещества является возможность применения его при минусовых температурах. Минимальные показатели -100°С. А при использовании его при температуре 200°С, нанесённый слой высохнет буквально за 30 минут.

Важно! Несмотря на все уверения специалистов, что степень подготовки поверхности не влияет на качество процесса грунтования, рекомендуется все-таки очищать её от пыли, грязи и ржавчины.

Грунтовки Г-77

Этот состав специально разработан для использования его при отделке огнеупорных поверхностей. Изготовлена такая грунтовка на основе вяжущих силикатных веществ с добавлением химических составляющих. Грунтовки Г 77 обладают такими характеристиками, как отличная фиксация, высокой степенью термостойкости. Именно эти качества делают составы незаменимыми в обеспечении отделки для каминов или печей. Им не страшны перепады температур, которые чаще всего наблюдаются при топке печей.

Новейший состав грунтовки Г-77 способен выдержать высокотемпературную нагрузку, которая достигает 12000°С. Кроме повышения сцепки, состав способствует укреплению жаропрочных поверхностей.

Наносить грунт следует посредством валика минимум в два слоя. Время сушки каждого из них составляет не менее 2 часов. Оптимальный температурный режим для осуществления работ от 10 до 230°С.

Приведённый перечень составов поможет потребителю сделать определённый выбор. Но не будет лишним перечитать инструкцию использования и проконсультироваться с продавцом по поводу применения грунтовочного состава. В случае правильного использования термостойкой грунтовки по металлу можно в несколько раз повысить степень отделки.

Как правильно выбрать грунтовку (1 видео)

Термостойкие грунты и эмали (20 фото)

Термостойкая грунтовка для печей, виды и свойства

Необходима ли грунтовка поверхности для нагревающих предметов в процессе их использования? А какую для этого грунтовку избрать? Рассмотрим виды современных термостойких грунтов.

Виды популярных термостойких грунтовок

На рынке строительных материалов широко представлены виды различных термостойких грунтовок для печей и каминов, разберем самые общераспространенные:

Термостойкая грунтовка в виде суспензии, состоящей из антиоксидантов. Смесь применяется для обрабатывания покрытий. Самым допустимым порогом режима температуры является 200оС. Основой грунта является сольвент, который используется для разбавляющего свойства при её загустей. Наносят подобный вид в результате распылительных действий. Масса изготавливается в желтом оттенке.

Этот термостойкий грунт вступает в реакционные действия с покрытием и создает тончайший пласт фосфата, который не растворяется, а вследствие чего происходит повышения значительного уровня адгезии, что не допускает образовываться коррозийным свойства на поверхности. В основу этого средства входят следующие компоненты:

•  Фосфорная кислота
•  Оксид цинка
•  Нитрит натрия
•  Триоксид хрома
•  Спирт (г/л)
•  Вода

В состав этого термостойкого грунта входит– смесь акриловой, формальдегидной и эпоксидной смолы, причем применяется только на открытом воздухе или в промышленном хозяйстве. Самая высокая допустимость температурного режима составляет 300оС. Масса средства используется не только для работ по металлическим поверхностям, но и можно применять для отделки по стеклопластику или керамике. Средство наноситься на очищенную от загрязняющих веществ на поверхности. Кроме того, наносят и на ржавые части поверхности. Чтобы разбавить термостойкую грунтовку часто используют такие растворители как ацетон или толуол. Наносится средство и при минусовом режиме до -10оС). Грунт преобладает преимущественными плюсами в том, что очень быстро высыхает в течение получаса. Расход термостойкого средства составляет около 90 г/м2.

Внимание! Ржавые части поверхности лучше предварительно очистить, чтобы не образовывались пласты на поверхностном слое детали.

Термостойкая грунтовка, предназначенная для печей и каминов, отличается своей теплоустойчивостью. Температурный режим составляет в 1200оС, что значительно выигрывает перед другими грунтами.

Допустимые температуры

Рассмотрим какие допустимые температуры для грунтовки поверхности. Сперва узнаем зачем нужен грунт, который будет нагреваться во время эксплуатации.

•  Чтобы повысить адгезию покрытия.

Во время нанесения грунтовки существует преобразователь поверхности, который способствует при нанесении превратить химическую защиту покрытия.

•  Чтобы предотвратить коррозийные свойства на поверхности.
•  Чтобы сократить количество впитываемых особенных характеристик, а также чтобы снизить количество расхода краски. Такая обработка весьма оправдана, так как стоимость чуть ниже, чем средство подобного качества.

Какая же максимальная температура при термостойкой грунтовки для печей? Обычно температурный режим колеблется 70/50 о С, при таких показателях без риска и страха используются обыкновенные материалы для отделки. При правильном подходе можно не задумываться о возможности расслоения или выгорания лакокрасочного материала.

•  До 100 о С – можно использовать обыкновенный материал, но при этом подходит стойкая пигментная краска.
•  До 300оС – тут уже нужен термостойкий грунт, который легко сможет справиться с долгим подогревом и при этом будет сохранять все свойства при максимальном уровне режима оборудования.
•  Более 300 о С – материалы, нанесенные на оборудование, не нужны в использовании грунта, так как грунт может наоборот нанести урон и отслоение покрытие не удастся избежать.

Эффективность термостойкой грунтовки для поверхности

Раствор для кладки каминов и печей используется для ниже перечисленных целей:

•  Чтобы повысить уровень адгезии шпаклевки и штукатурки
•  Чтобы укрепить основу покрытия

При высокой рабочей температуры можно забывать о применении гипса и цемента. Чтобы оформить печь можно использовать глину и песок.

Термостойкая грунтовка для глиняной печи

Порог границы для температурного режима одно, а вот преобладание веществ, переходящие при увеличивающейся температуры в воздух – это иное. После того, как высыхает грунтовка, она преобладает в состоянии полимерной пленки, летучие вещества улетучиваются в процессе сушки, запах при этом отсутствует. Полимер нагревается, сохраняя свои особенности, затем происходит разрушение, пленка становится мягкой, а далее происходит растрескивание и обугливание. При наружных работах составляет от минус 40 до плюс 50 по Цельсию. Не нужно переживать, если средство находится в хорошем диапазоне. Если у вас обыкновенная русская печь, то температурный режим не будет превышать выше 70-80 градусов по Цельсию. Обыкновенные грунтовки при этом нормально преобладают. Если брызнуть водой – зашипела, значит выше 100 градусов, бытовые грунтовки и краски отпадают. Если не зашипела, грунт и краска выдержат. Проверьте: просушите грунт и краску, а затем требуется протопить печку.

Использование термостойких грунтовок для металла

Трубы изготавливаются из стали и отопительные радиаторы из металла. Значительный температурный режим во время действия не должен влиять на качественные характеристики поверхностного слоя. Для этого так важно применять термостойкую эмаль, лакокрасочные средства и, непременно, грунтовочный слой. Если поверхность ржавого вида может испортить весь вид изделия. А после нанесения грунтовки она значительно может улучшить вид: на поверхностном слое будет присутствовать гладкость и ровность поверхности. Если тщательно обрабатывать поверхностный слой металла, то будут снижаться коррозийные поражения.

Внимание!

Эмаль, которая будет затрачена на нанесение грунта будет значительнее, поэтому требуется проводить обработку покрытия. Она может повысить адгезионные свойства после обработки грунтового слоя, что может значительно продлить эксплуатационный период покрытия, а также вид изделия будет превосходным.

Термостойкая грунтовка — состав и применение

Использование грунтовки необходимо для повышения адгезии основания с отделочным или строительным материалом. Также грунт применяется для укрепления поверхности стен, потолка, пола, печей и других поверхностей. После его нанесения может использоваться краска (эмаль), декоративная штукатурка, обои. Но что делать, если предстоит работа с объектом, температура которого повышена? Например, это могут быть печи, камины, места, близко расположенные к системе отопления или источникам тепла. Для таких целей используется специальная грунтовка термостойкая, которая гарантирует качество отделки и устойчива к возгоранию.

Используйте специальную термостойкую грунтовку для подготовки поверхностей к высоким температурамк содержанию ↑

Особенности состава

Грунтовка используется для того, чтобы проникая в основание укреплять его, обеспыливать, подготавливать к нанесению составов с различной плотностью и вязкостью. Термостойкую грунтовку наносить следует на рабочую поверхность точно так же, как и привычную для многих маляров и штукатуров. Однако, вместо обыкновенных масел, смол и клеев в состав термостойких грунтовок входит акрил, полимеры, устойчивые к повышенным температурам. Это позволяет подготавливать печи, камины, мангалы для декоративной отделки, более того, нанесение высокотемпературной эмали создаст ровное покрытие, без трещин и сколов.

Нанесение грунта экономит строительный материал, а в случаях работы с печами и каминами обеспечивает должный уровень адгезии для штукатурки или других составов. Без связующего элемента в виде грунта, из-за различной теплоемкости, со временем на поверхности эмали, штукатурки или кирпича, появились бы трещины, которые бы только увеличивались.

к содержанию ↑

Радиаторы отопления, стальные трубы, котлы отопления и теплоизоляционные экраны изготавливаются из металла. Его высокая температура в процессе работы не должна влиять на качество поверхности. Для этого используются термостойкие эмали, краски и, конечно же, грунтовки. Без нанесения термостойкого грунта, использование эмали будет нецелесообразным:

1. Ржавая, необработанная поверхность с большим подержанием мелкого мусора испортит внешний вид изделия. Нанесение грунта свяжет мельчайшие частички пыли, ржавчины, что улучшит показатели гладкости и ровности поверхности.
2. Количество эмали, затраченное на обработку металла, без применения грунта будет значительно выше. Учитывая ее стоимость, целесообразно производить всегда грунтование металла.
3. Эмаль повысит адгезию с металлом после нанесения грунта, что продлит период эксплуатации поверхности, улучшит внешний вид.

Не используйте эмаль без специальной термостойкой грунтовки

Если тщательно обработать поверхность металла, снижается риск возникновения пятен от окислов, коррозийных поражений металла.

к содержанию ↑

Принцип работы грунта

Термостойкая качественная грунтовка преобразовывает ржавчину, оксидную пленку на металле в стойкое, нейтральное покрытие, которое может выдерживать большую температуру, без изменения своих свойств. Именно на эту пленку наносятся эмали, которые только усиливают его.

Даже обрабатывая печи и камины из металла только грунтом, можно получить красивую, приятную на ощупь и стойкую поверхность, которая упростит уход за прибором.

Кроме того, промежуточный слой в виде грунта компенсирует тепловое расширение в различных типах покрытия и основания. Снижается впитываемость жидкостей, что в свою очередь продлевает период использования эмалей или других покрытий. Это также актуально для кирпичных каминов и печей, которые могут впитывать конденсат или влагу с окружающей среды.

Благодаря всем этим преимуществам, нанесение термостойкой грунтовки считается целесообразным, учитывая более низкую стоимость грунта, в отличие от дорогих термостойких эмалей.

к содержанию ↑

Температурные диапазоны

Производители различают составы согласно температурным показателям, при которых не происходит изменение в качестве и свойствах грунта. Чаще всего градиент выглядит следующим образом:

• До 60 градусов Цельсия – востребованы для обработки металла в системах отопления, в частных домах и квартирах. Даже незначительное превышение температуры водяного отопления не приводит к видимым повреждениям защитной пленки. Они идеально подходят в качестве подготовки перед покраской обычными эмалями широкого применения.
• До 100 градусов Цельсия – применяются для обработки паровых систем отопления, каминов и печей по наружной стороне. Лучше использовать эмали с насыщенным пигментом, обработка грунтом должна быть тщательной, без появления пробелов и необработанных участков. Обязательно уточните у продавца, совместимы ли грунт и эмаль для лучшего декоративного эффекта. Грунтовка такого типа не имеет высокой стоимости и может эффективно применяться на любых бытовых объектах (бани, котельные, отопительные приборы).
• До 300 градусов Цельсия – покупайте грунтовки с обязательной фиксацией предельной рабочей температуры производителем. 300 градусов – это уже температура близкая к горению топлива, грунтовка не должна выделять токсичных веществ, исключать риск тления или горения.
• Свыше 300 градусов Цельсия – профессиональная обработка поверхностей с таким уровнем теплового излучения исключает нанесение грунтовок, поскольку применятся сразу высокотемпературные керамические или любые другие эмали. Это делается из-за того, что грунтовки при любом составе не могут предотвратить расслоение краски и материала-основы.

Внимательно выбирайте материал исходя из температуры нагревания ваших поверхностей

Перед покупкой грунтовки проконсультируйтесь у продавца, внимательно изучите рекомендации производителя. При правильной обработке поверхности, грунтовка позволяет в разы продлить срок эксплуатации, а также значительно снизить расход эмали, краски или других покрытий.

Термостойкие краски, эмали, лаки, грунтовки. Материалы температуростойкие.

Краска по ржавчине «Инфрахим-Антикор» 3 в 1 (алкидная быстросохнущая грунт-эмаль) для защитной окраски металлических труб, трубопроводов, строительных конструкций, оборудования, станков, строительной техники, радиаторов отопления и других изделий из черных и цветных металлов	ТУ 2312-001-47145510-2013
Композиция органосиликатная КОС-12-01 (эмаль КОС 1201) для защитной и декоративной окраски фасадов зданий и сооружений	ТУ 2312-003-24358611-2006
Лак АК-113 для различных поверхностей, работающих при температуре до 150 °С в условиях повышенной влажности и воздействия нефраса	ГОСТ 23832-79
Эмаль КО-8101 для защитной окраски паропроводов, теплопроводов, нефтепроводов, металлических дымовых труб, выхлопных систем автомобилей, деталей двигателей, механизмов судов и других металлоконструкций	ТУ 6-10-959-75
Эмаль КО-811, КО-811К для защитно-декоративной окраски стальных и титановых поверхностей изделий и конструкций	ГОСТ 23122-78
Эмаль КО-8111 для антикоррозионной окраски паропроводов с перегретым паром, продуктопроводов, нефтепроводов, газопроводов, дымовых труб и любых других металлических конструкций, подвергающихся в процессе эксплуатации воздействию высоких температур до 600 °С	ТУ 2312-001-59545798-2003
Эмаль КО-8212 для окраски металлических поверхностей изделий, работающих при температуре до 500°С	ТУ 2312-001-12974865-2000
Органосиликатная композиция КОС-74-01 для защиты внутренней поверхности газоходов от низкотемпературной сернокислотной коррозии и создания химически стойкого покрытия, эксплуатирующегося в атмосфере газовоздушных сред и воздействии растворов солей и минеральных кислот	ТУ 2312-004-24358611-2006
Эмаль КО-88 для защитной окраски стальных, титановых, алюминиевых поверхностей, длительно эксплуатирующихся при температурах до 500°С	ГОСТ 23101-78
Лак ВЛ-557 для получения противопригарных красок, используемых в литейном производстве	ТУ 2313-035-27524984-2003
Лак КО-08 для изготовления термостойких эмалей	ГОСТ 15081-78
Грунтовка АК-0209 для грунтования поверхностей металлов, работающих при температуре до 300 °С	ТУ 1-92-07526811-22-92
Грунтовка ФЛ-086 для грунтования деталей из алюминия и стали с целью предохранения от коррозии	ГОСТ 16302-79
Лак КО-815 для защиты металлических и деревянных конструкций, а также для изготовления термостойкой эмали КО-813	ГОСТ 11066-74
Эмаль КО-828 для окраски металлических изделий, работающих в условиях агрессивной среды	ТУ 2312-001-24358611-2003
Эмаль КО-834 для окраски изделий из стали, медных, алюминиевых и титановых сплавов, подвергающихся в процессе эксплуатации длительному нагреву до температуры +300 °С	ТУ 6-10-11-1144-74
Эмаль КО-835 для защитно-декоративной окраски металлических изделий, работающих при температуре до 500°С	ТУ 6-02-1-030-91
Эмаль КО-868 для защитной (антикоррозионной) окраски металлического оборудования, работающего в условиях повышенной влажности и высоких температур	ТУ 2312-001-49248846-2000
Лак КО-835 для защиты металлических поверхностей, подвергающихся воздействию высоких температур	ТУ 6-10-931-97
Композиция органосиликатная ОС-51-03 для защитной окраски оборудования и помещений АЭС, контейнеров транспортировки ядерного топлива, могильников радиоактивных отходов, тепловыделяющих элементов с термостойкостью до +300 °С	ТУ 84-725-78
Лак КО-85 для применения в качестве термостойкого защитного покрытия по металлу, шиферу, дереву, кирпичу	ГОСТ 11066-74
Лак КО-921 для пропитки стеклянной оплетки проводов и кабелей, для изоляции и защиты электрических машин и аппаратов	ГОСТ 16508-70
Композиция АЛЮМОТЕРМ для применения в комплексных системах покрытий в качестве защитно-декоративного покрывного слоя по покрытию ЦИНОТЕРМ	ТУ 2312-020-12288779-2001
Композиция ЦИНОТЕРМ для защиты стальных изделий и сооружений, эксплуатируемых при температуре до 350 °С в атмосферных условиях всех климатических районов	ТУ 2312-016-12288779-99
Композиция органосиликатная ОС-82-03 для защиты поверхностей от повышенных температур (до 500 °С)	ТУ 84-725-78
Композиция ОС-52-20 для защиты металлических, железобетонных и бетонных поверхностей, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности и повышенных температур до +400 °С	ТУ 2312-002-49248846-2002
Эмаль КО-870 для окраски металлических поверхностей, деталей автомобилей, декоративной отделки фасадов зданий, бетонных, асбоцементных поверхностей	ТУ 2312-002-24358611-2004
Огнезащитный материал «PROMASEAL-PL» для предотвращения проникновения огня и дыма между огнестойкими и специальными элементами строительных конструкций (противопожарные двери, ворота, люки, подвесные потолки и перегородки, а также проходки воздуховодов, кабеля, труб и др.	PROMAT
Эмаль КО-8104 для окраски металлических, бетонных, асбоцементных поверхностей, эксплуатируемых внутри помещений и в атмосферных условиях	ТУ 6-00-04691277-42-96
Эмаль КО-89 для окраски непроволочных резисторов, эксплуатирующихся в диапазоне рабочих температур от – 60 до +320 °С	ТУ 6-10-2042-85
Эмаль ПЭ-991 М для нанесения защитных покрытий на пропитанные обмотки электрических машин и аппаратов, работающих при температуре до +155 °С	ТУ ОЯШ-504.122-92
Эмаль ЭП-275 для окраски различных металлических и неметаллических поверхностей	ГОСТ 23599-79
Эмаль ФА-1393 (с блестящими включениями) для окраски металлоконструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях, а также подвергающихся длительному воздействию повышенных температур до 200 °С	ТУ 2312-276-21743165-2002
Эмаль ФЛ-412 для защиты от коррозии труб различных судовых трубопроводов, баков, систем и емкостей, подвергающихся воздействию горячей воды и пара	ТУ 2312-131-05034239-99
Полиалюмоорганосилоксановый лак КО-810 для производства различных ЛКМ	ТУ 6-02-1-007-88
Кремнийорганический лак КО-0309 для производства кремнийорганических эмалей и красок в смеси с другими пленкообразующими	ТУ 6-05-5763445-28-91
Эмаль АС-85 для получения термостойкого покрытия на стеклотекстолите	ТУ 301-10-1307-92
Термостойкая эмаль КО 8104-ВАЗ для окраски металлических, бетонных, асбоцементных поверхностей, эксплуатируемых внутри помещений	ТУ 6-00-04691277-166-96
Эмаль КО-81 для применения в качестве термостойкого покрытия по стали и керамике	ТУ 6-10-597-77
Эмаль КО-822 для окраски деталей, работающих при температуре от 300 до 730 °С	ТУ 6-10-848-75
Эмаль КО-868Т (аналог КО-8101) для защитной (антикоррозионной) окраски паропроводов с перегретым паром, теплопроводов, технологических продуктопроводов, нефтепроводов, газопроводов, термостойкая до 600 °С	ТУ-2388-005-48160227-2003
Эмаль ЭП-773 для окраски металлических поверхностей подвергающихся действию щелочей при повышенной температуре	ГОСТ 23143-78
Эмаль маркировочная ЭП-572 для нанесения маркировки на серебро, медь, титан, сталь, аллюминий, полистирол, оргстекло, текстолит, гетинакс, керамику и т. п., термостойкая до +250 °С	ТУ 6-10-1539-76
Эмаль ЭП-5196 для маркировки, диапазон температур: -60+150 °С	ТУ 6-27-18-91-92
Эмаль ЭП-755 для окраски металлических поверхностей, подвергающихся воздействию горячих растворов щелочей	ТУ 6-10-717-75
Электроизоляционный термостойкий лак КО-923 для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов, длительно работающих при 180-220 °С или в условиях повышенной влажности	ТУ У 24.3-00203625-093-2002
Эмаль КО-869 для окраски металлических поверхностей, подвергаемых длительному воздействию высоких температур (до 500 °С), воздействию нефтепродуктов и агрессивных сред	ТУ 2312-136-21743165-2006

Сложности в нанесении термостойких эмалей

Термостойкие кремнийорганические эмали являются поистине уникальным материалом. они оптимально подходят для случаев, когда мы желаем получить высокую антикоррозионную защиту металла и покрытие, стойкое к воздействию высокой (до 750ºС) и низкой (–60ºС) температур, повышенной влажности воздуха и действия агрессивных сред.

Эти эмали считаются экономически выгодным материалом, так как, во-первых, имеют небольшой расход при нанесении, имея высокие показатели укрывистости: рекомендуемая толщина покрытия для изделий, подвергающихся воздействию высоких температур составляет всего 25-25 мкм.

Во-вторых, нанесение эмали не требует предварительного грунтования металла антикоррозионными грунтовками. в данном случае пристальное внимание следует уделить эмалям серебристого и серебристо-серого цвета. Они являются “фаворитами” антикоррозионной защиты среди кремнийорганических эмалей благодаря особенностям пигмента — алюминиевой пудры. Пластинчатая структура алюминиевой пудры создает высокую кроющую способность пигмента и защитный барьер покрытия к воздействию среды и коррозионно-активных агентов.

Однако при нанесении здесь есть свои нюансы.

Важным этапом перед нанесением эмали на металлическую поверхность служит обезжиривание и и очистка поверхности:

1. Обезжиривание производится ветошью, смоченной ксилолом, толуолом либо одним из “номерных растворителей” марок Р-4, Р-5, 646.  Перед нанесением эмали поверхность необходимо высушить при температуре 20°C .

2. Очистка от ржавчины, прокатной окалины, слоев старой краски производится  до степени 2 по ГОСТ 9.402-2004 (табл.9)  или степени Sа2– Sа2,5 по  ГОСТ Р ИСО 8501-1:2014.
   В случае невозможности произвести абразивоструйную обработку на объекте допускается очистка  поверхности металла до степени St 3 по ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 механизированным инструментом. После очистки поверхности абразивоструйным методом обезжиривание не производится.

Подготовленная поверхность должна быть окрашена в течение 6 часов при хранении на открытом воздухе и в течение 24 часов при работе внутри помещения. Подобные цифры считаются весьма усредненными, главное, чтобы за время, прошедшее между обезжириванием и очисткой, поверхность должна оставаться чистой и сухой.

Получить требуемую термостойкость и адгезию возможно только при неукоснительном исполнении подготовки поверхности.

Термостойкие эмали благодаря своему уникальному составу могут наноситься при температуре окружающего воздуха и подложки от -30°С до +40°С.
Металлоконструкции окрашиваются не менее чем в 2 слоя «мокрый по мокрому» с промежуточной выдержкой в течение 5-7 мин. при температуре (20±2)ºС. Второй слой эмали сушат при температуре (150±2)ºС в течение 30 мин или при температуре (20±2)ºС в течение 2 ч.  

Допускается сушка обоих слоев и при “комнатной” температуре и даже в уличных условиях, но само назначение эмалей как термостойких покрытий указывает, что наибольший эффект от окрашивания данными эмалями достигается при “горячей” сушке, так как в таком случае эмаль как бы “запекается” и лучше схватывается с поверхностью.
При окрашивании оборудования, которое будет работать при температуре выше 100°C и (или) в условиях агрессивной среды (бензин, солевой туман, минеральное масло) обязательным условием является постепенный нагрев оборудования до температуры эксплуатации — таким образом происходит горячее отверждение покрытия.

Для этого нанесенное покрытие выдерживается около 1 часа при температуре (20±2)ºС, далее производится подъем температуры до температуры эксплуатации со скоростью не более 5°C в минуту и затем при данной температуре выдерживается не менее 3 часов.

Толщина покрытия по  сухому слою  на поверхностях, эксплуатируемых в условиях повышенных температур от 100°C до 750°C должна составлять 25-35 мкм.
При эксплуатации покрытия в атмосферных условиях при повышенной влажности и при температуре  до 100°C сушка  финишного слоя до степени 3 составляет  2 часа при 20°C. Рекомендуемая толщина покрытия по сухому слою в этом случае может составлять 50-100 мкм. Покрытие набирает оптимальные свойства при выдержке 72 часа при температуре (20±2)ºС. После этого возможна транспортировка и монтаж окрашенных изделий.
Теоретический расход эмали на покрытие толщиной по сухому слою 25-35 мкм составляет 100-120 г/м².
При окрашивании термостойкими эмалями строительных поверхностей возникает сложность с тем, что происходит увеличение расхода эмали, так как подобные материалы обладают большей впитываемостью.

Решить эту проблему можно либо увеличением количества слоев эмали с двух до трех: в таком случае первый слой идет в качестве пропитки, второй — грунтовки, и лишь третий — в качестве финишного покрытия.

Теоретический расход эмали при таком раскладе при толщине 60-80 мкм по сухой пленке будет составлять свыше 450 г/м².

Либо на окрашиваемую поверхность предварительно наносится лак КО-85, в качестве пропитывающего материала, и только затем поверхность окрашивается в 2 слоя эмалью. Такой подход выгоден в случаях, когда цена на лак оказывается ниже цены на эмаль.

Фактический расход эмали может значительно отличаться от теоретического и зависит от характера окрашиваемой поверхности, от ее конфигурации и пористости, метода нанесения и др .

Важно помнить, что испарения, образующиеся при высыхании являются высокотоксичными, что обуславливает ужесточение мер безопасности во время и после нанесения эмалей.

Другие публикации

Термостойкая и антикоррозионная эмаль “SHIHRAN”

20.12.2019

Высококачественная кремнийорганическая эмаль, обладающая термостойкостью до 900°С

ЛКМ для поверхностей из металла и бетона в банках

18.11.2019

Баночная продукция НПФ «Эмаль»

Зимний преобразователь ржавчины

25.10.2019

Преобразователь ржавчины «НЕНС» для защиты металлических изделий от коррозии и с возможностью нанесения при минусовых температурах

Термостойкие ЛКМ с электроизоляционными свойствами

20.08.2019

О материалах с повышенной термостойкостью и электроизоляционными свойствами

Эпоксидные эмали и лаки

19.08.2019

Преимущества, особенности, виды

Термостойкая эмаль КО-8101

29.05.2019

Антикоррозионная эмаль с термостойкостью до 600 градусов

Грунтовки по металлу

29.05.2019

Грунтовки по металлу в качестве первого этапа антикоррозионной защиты поверхности

Грунт-эмаль по ржавчине ХВ-0278

29.05.2019

Защитная грунт-эмаль по ржавчине от компании ООО НПФ ЭМАЛЬ

Долговечность лакокрасочного покрытия. Факторы влияния.

08.04.2019

Факторы, влияющие на качество получаемого покрытия и его долговечность

Кузнечные краски по металлу с молотковым эффектом

02.04.2019

Подробно разбираем особенности грунт-эмалей с молотковым эффектом

Какие бывают грунтовки по металлу для нанесения по ржавчине

НПО КРАСКО поставляет оптовые партии высококачественных грунтовок по металлу для нанесения на ржавчину с превосходными антикоррозийными характеристиками.

Свойства и область применения грунтов КрасКо

Цинконол — грунт-протектор с эффектом холодного цинкования. Изготавливается на полиуретановой основе, содержит цинковый наполнитель (до 86%). Отверждение покрытия происходит за счет воздействия влаги, содержащейся в атмосфере.

Материал предназначен для создания долговременной антикоррозионной защиты наружных поверхностей металлоизделий и конструкций. Рекомендован для нанесения на элементы мостов и гидросооружений, судов, платформ, эстакад, емкостей, трубопроводных систем, инженерных коммуникаций, транспортных средств, деталей машин и технологического оборудования.

Может применяться в условиях агрессивных промышленных сред и неблагоприятных атмосферных воздействий независимо от климатической зоны и времени года.

Фосфогрунт — антикоррозионный однокомпонентный грунт-праймер для нанесения по ржавчине. При использовании на поверхности черных и цветных металлов создаёт эффект холодного фосфатирования, благодаря чему образуется стойкое антикоррозионное покрытие с длительным сроком службы.

Рекомендован для применения на поверхностях изделий и конструкций из оцинкованных, нержавеющих, углеродистых сталей и сплавов с содержанием титана, магния, алюминия. Получаемое покрытие выдерживает температуру нагревания металлоконструкций и изделий до +130°С.

Грункор — быстросохнущий алкидный грунт-праймер по металлу с содержанием фосфата цинка. В состав входят активные фосфатные нейтрализаторы коррозии, которые позволяют создать долговременное прочное защитное покрытие изделий из металла.

Рекомендуется использовать в сочетании с лакокрасочными материалами для финишной обработки поверхностей: глянцевой и полуглянцевой эмалями Ферролекс-80s и Ферролекс-50s.

Грункор-PU02 — грунт на полиуретановой основе для нанесения на чистые и пораженные коррозией металлические поверхности. Двухкомпонентный, быстро сохнет в естественных условиях, может использоваться для покрытия цветных и черных металлов.

Материал обладает высокой адгезией к чистому и корродированному черному или цветному металлу. Рекомендован для антикоррозийной защиты изделий из оцинкованной стали, строительных металлоконструкций, деталей и механизмов машин и технологического оборудования, транспортных средств и сельскохозяйственной техники, опор ЛЭП, трубопроводных и инженерных систем, вышек сотовой связи, нефтехранилищ, объектов транспортной инфраструктуры.

Акваметаллик-Грунт — акриловый состав для антикоррозионной защиты изделий из черного металла. Изготавливается на акриловой водно-дисперсионной основе без добавления органических растворителей. Обладает повышенной водостойкостью и атмосфероустойчивостью.

Может использоваться при проведении внутренних и наружных работ. Не имеет запаха.

Нержалюкс-Грунт — специальный адгезионный грунт-праймер для нанесения на поверхности черных и цветных металлов (алюминия). Изготавливается по однокомпонентной формуле на акриловой основе. Содержит органический растворитель и дополнительные целевые компоненты.

Предназначен для предварительной грунтовки металлоконструкций и изделий из оцинкованных, нержавеющих и углеродистых марок стали, а также поверхностей из сплавов с содержанием алюминия, титана, магния.

Эпостат-Шпатлёвка — эпоксидный химически стойкий материал для шпатлёвки металлических изделий.

Двухкомпонентный эпоксидный состав (смола+отвердитель) позволяют создать стойкое и прочное покрытие на металле, обладающее высокой водо- и влагостойкостью, устойчивостью к воздействиям агрессивной промышленной атмосферы, продуктам нефтепереработки, минеральным маслам, моющим средствам. Покрытие может использоваться для нанесения на конструкции, эксплуатируемые в диапазоне температур -50°С — +120°С.

Применяется для шпатлевания и отделки деталей машин и технологического оборудования на предприятиях различных отраслей промышленности (автомобилестроение, судостроение, химическая и нефтехимическая, фармацевтика, электроэнергетика и пр.

Реализуемые НПО КРАСКО грунтовки по металлу с возможностью нанесения на ржавые поверхности — эффективный и экономичный способ продления срока службы металлоконструкций без утраты ими эксплуатационно-технологических характеристик.

Мы также предлагаем широкий спектр сопутствующих товаров, необходимых для качественного грунтования и окрашивания металлических поверхностей: кисти, валики, ванны для ЛКМ, рукоятки-удлинители и пр. У нас можно приобрести средства индивидуальной защиты для безопасного выполнения работ по нанесению покрытий.

Влияние на растения и методы биоремедиации

Почвы, загрязненные тяжелыми металлами, стали обычным явлением по всему миру из-за увеличения геологической и антропогенной деятельности. Растения, произрастающие на этих почвах, демонстрируют снижение роста, производительности и урожайности. Биоремедиация — эффективный метод лечения почв, загрязненных тяжелыми металлами. Это широко распространенный метод, который в основном выполняется на месте ; следовательно, он подходит для создания / восстановления сельскохозяйственных культур на обработанных почвах.Микроорганизмы и растения используют разные механизмы для биоремедиации загрязненных почв. Использование растений для обработки загрязненных почв является более распространенным подходом при биоремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами. Сочетание микроорганизмов и растений — это подход к биоремедиации, который обеспечивает более эффективную очистку почв, загрязненных тяжелыми металлами. Однако успех этого подхода во многом зависит от видов организмов, участвующих в процессе.

1. Введение

Хотя тяжелые металлы естественным образом присутствуют в почве, геологическая и антропогенная деятельность увеличивает концентрацию этих элементов до количеств, вредных как для растений, так и для животных.Некоторые из этих видов деятельности включают добычу и выплавку металлов, сжигание ископаемых видов топлива, использование удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве, производство батарей и других металлических изделий в промышленности, отстой сточных вод и удаление бытовых отходов [1–3].

Отмечено снижение прироста в результате изменения физиологических и биохимических процессов у растений, произрастающих на почвах, загрязненных тяжелыми металлами [4–6]. Продолжающееся снижение роста растений снижает урожайность, что в конечном итоге приводит к отсутствию продовольственной безопасности.Таким образом, восстановление почв, загрязненных тяжелыми металлами, невозможно переоценить.

Существуют различные методы восстановления почв, загрязненных металлами; они варьируются от физических и химических методов до биологических. Большинство физических и химических методов (таких как инкапсуляция, отверждение, стабилизация, электрокинетика, стеклование, экстракция паров, промывка и промывка почвы) дороги и не делают почву пригодной для роста растений [7]. С другой стороны, биологический подход (биоремедиация) поощряет создание / восстановление растений на загрязненных почвах.Это экологически чистый подход, потому что он достигается за счет естественных процессов. Биоремедиация также является экономичным методом восстановления по сравнению с другими методами восстановления. В данной статье обсуждаются природа и свойства почв, загрязненных тяжелыми металлами. Были исследованы рост и продуктивность растений на этих почвах. В равной степени были подчеркнуты биологические подходы, используемые для восстановления почв, загрязненных тяжелыми металлами.

2. Почвы, загрязненные тяжелыми металлами

Тяжелые металлы — это элементы, которые проявляют металлические свойства, такие как пластичность, пластичность, проводимость, стабильность катионов и специфичность лиганда.Они характеризуются относительно высокой плотностью и высоким относительным атомным весом с атомным номером больше 20 [2]. Некоторые тяжелые металлы, такие как Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, V и Zn, требуются организмам в незначительных количествах. Однако чрезмерное количество этих элементов может стать вредным для организмов. Другие тяжелые металлы, такие как Pb, Cd, Hg и As (металлоид, но обычно называемый тяжелым металлом), не оказывают никакого положительного воздействия на организмы и, таким образом, считаются «основными угрозами», поскольку они очень вредны для обоих. растения и животные.

Металлы существуют либо как отдельные объекты, либо в сочетании с другими компонентами почвы. Эти компоненты могут включать обменные ионы, сорбированные на поверхности неорганических твердых веществ, необмениваемые ионы и нерастворимые неорганические соединения металлов, такие как карбонаты и фосфаты, растворимые соединения металлов или свободные ионы металлов в почвенном растворе, металлические комплексы органических материалов и металлы, присоединенные к силикату. минералы [7]. Металлы, связанные с силикатными минералами, представляют собой фоновую концентрацию металлов в почве, и они не вызывают проблем загрязнения / загрязнения по сравнению с металлами, которые существуют как отдельные объекты или присутствуют в высоких концентрациях в других 4 компонентах [8].

Свойства почвы по-разному влияют на доступность металла. Хартер [9] сообщил, что pH почвы является основным фактором, влияющим на доступность металлов в почве. Доступность Cd и Zn к корням Thlaspi caerulescens снижалась с увеличением pH почвы [10]. Было показано, что органические вещества и водный оксид железа снижают доступность тяжелых металлов за счет иммобилизации этих металлов [11]. Значительные положительные корреляции также были зарегистрированы между тяжелыми металлами и некоторыми физическими свойствами почвы, такими как содержание влаги и водоудерживающая способность [12].

Другие факторы, влияющие на доступность металлов в почве, включают плотность и тип заряда в почвенных коллоидах, степень комплексообразования с лигандами и относительную площадь поверхности почвы [7, 13]. Большая граница раздела и удельная поверхность, обеспечиваемая почвенными коллоидами, помогают контролировать концентрацию тяжелых металлов в естественных почвах. Кроме того, растворимые концентрации металлов в загрязненных почвах могут быть снижены за счет почвенных частиц с высокой удельной поверхностью, хотя это может быть специфическим для металла [7].Например, Макбрайд и Мартинес [14] сообщили, что добавление добавки, состоящей из гидроксидов с высокой реакционной площадью поверхности, уменьшило растворимость As, Cd, Cu, Mo и Pb, в то время как растворимость Ni и Zn не изменилась. Также было показано, что аэрация почвы, микробная активность и минеральный состав влияют на доступность тяжелых металлов в почвах [15].

И наоборот, тяжелые металлы могут изменять свойства почвы, особенно биологические свойства почвы [16]. Мониторинг изменений микробиологических и биохимических свойств почвы после загрязнения может быть использован для оценки интенсивности загрязнения почвы, поскольку эти методы более чувствительны и результаты могут быть получены быстрее по сравнению с мониторингом физических и химических свойств почвы [17].Тяжелые металлы влияют на количество, разнообразие и активность почвенных микроорганизмов. Токсичность этих металлов для микроорганизмов зависит от ряда факторов, таких как температура почвы, pH, глинистые минералы, органическое вещество, неорганические анионы и катионы, а также химические формы металла [16, 18, 19].

Есть расхождения в исследованиях, сравнивающих влияние тяжелых металлов на биологические свойства почвы. В то время как одни исследователи зафиксировали отрицательное влияние тяжелых металлов на биологические свойства почвы [16, 17, 20], другие не сообщили об отсутствии связи между высокими концентрациями тяжелых металлов и некоторыми (микро) биологическими свойствами почвы [21].Некоторые из несоответствий могут возникать из-за того, что некоторые из этих исследований проводились в лабораторных условиях с использованием искусственно загрязненных почв, в то время как другие проводились с использованием почв из районов, которые фактически загрязнены в полевых условиях. Независимо от происхождения почв, использованных в этих экспериментах, сохраняется тот факт, что влияние тяжелых металлов на биологические свойства почвы необходимо изучить более подробно, чтобы полностью понять влияние этих металлов на почвенную экосистему.Кроме того, при изучении влияния металлов на биологические свойства почвы рекомендуется использовать широкий спектр методов (таких как микробная биомасса, минерализация C и N, дыхание и ферментативная активность), а не сосредотачиваться на одном методе, поскольку результаты, полученные в результате использования различных методов были бы более всеобъемлющими и убедительными.

Присутствие одного тяжелого металла может повлиять на доступность другого в почве и, следовательно, в растениях. Другими словами, среди тяжелых металлов существует антагонистическое и синергетическое поведение.Salgare и Acharekar [22] сообщили, что ингибирующее действие Mn на общее количество минерализованного C антагонистирует присутствием Cd. Точно так же Cu и Zn, а также Ni и Cd, как сообщается, конкурируют за одни и те же мембранные переносчики у растений [23]. Напротив, медь увеличивает токсичность цинка для ярового ячменя [24]. Это означает, что взаимосвязь между тяжелыми металлами довольно сложна; таким образом, необходимы дополнительные исследования в этой области. Различные виды одного и того же металла также могут взаимодействовать друг с другом.Abedin et al. [25] сообщили, что присутствие арсенита сильно подавляло поглощение арсената растениями риса, растущими на загрязненной почве.

3. Влияние почвы, загрязненной тяжелыми металлами, на рост растений

Тяжелыми металлами, доступными для поглощения растениями, являются те, которые присутствуют в почвенном растворе в виде растворимых компонентов, или те, которые легко растворяются корневыми экссудатами [26]. Хотя растениям для роста и содержания требуются определенные тяжелые металлы, чрезмерное количество этих металлов может стать токсичным для растений.Способность растений накапливать незаменимые металлы в равной степени позволяет им усваивать и другие несущественные металлы [27]. Поскольку металлы не могут быть расщеплены, когда концентрации в растении превышают оптимальные уровни, они прямо или косвенно отрицательно влияют на растение.

Некоторые из прямых токсических эффектов, вызываемых высокой концентрацией металлов, включают ингибирование цитоплазматических ферментов и повреждение клеточных структур из-за окислительного стресса [28, 29]. Примером непрямого токсического действия может служить замена основных элементов питания на участках катионообменников растений [30].Кроме того, негативное влияние тяжелых металлов на рост и активность почвенных микроорганизмов также может косвенно влиять на рост растений. Например, сокращение количества полезных почвенных микроорганизмов из-за высокой концентрации металлов может привести к уменьшению разложения органических веществ, что приведет к снижению содержания питательных веществ в почве. Активности ферментов, полезных для метаболизма растений, также могут быть затруднены из-за вмешательства тяжелых металлов в деятельность почвенных микроорганизмов. Эти токсические эффекты (как прямые, так и косвенные) приводят к замедлению роста растений, что иногда приводит к их гибели [31].

Влияние токсичности тяжелых металлов на рост растений варьируется в зависимости от конкретного тяжелого металла, участвующего в процессе. В таблице 1 приведены сводные данные о токсическом воздействии определенных металлов на рост, биохимию и физиологию различных растений. Для металлов, таких как Pb, Cd, Hg и As, которые не играют никакой полезной роли в росте растений, отрицательные эффекты были зарегистрированы при очень низких концентрациях этих металлов в среде для выращивания. Kibra [32] зафиксировал значительное уменьшение высоты растений риса, растущих на почве, загрязненной 1 мг рт. Ст. / Кг.Снижение образования побегов и метелок также происходило при такой концентрации Hg в почве. Для Cd уменьшение роста побегов и корней у растений пшеницы происходило, когда содержание Cd в почвенном растворе составляло всего 5 мг / л [33]. В основном снижение параметров роста растений, произрастающих на загрязненных почвах, можно объяснить снижением фотосинтетической активности, минерального питания растений и снижением активности некоторых ферментов [34].

Тяжелый металл Завод Токсическое воздействие на растения Ссылка As Рис ( Oryza sativa ) Уменьшение посевного материала прорастание; уменьшение высоты рассады; уменьшение площади листьев и образования сухого вещества [35, 36] Томат ( Lycopersicon esculentum ) Уменьшение урожайности плодов; уменьшение свежей массы листьев [37] Канола ( Brassica napus ) Задержка роста; хлороз; увядание [38] Cd Пшеница ( Triticum sp.) Снижение всхожести семян; снижение содержания питательных веществ в растениях; уменьшенная длина побегов и корней [33, 39] Чеснок ( Allium sativum ) Уменьшение роста побегов; Накопление Cd [40] Кукуруза ( Zea mays ) Снижение роста побегов; подавление роста корней [41] Co Помидор ( Lycopersicon esculentum ) Снижение содержания питательных веществ в растениях [42] Бобы мунг ( Vigna radiata ) Снижение активности антиоксидантных ферментов; снижение содержания в растении сахара, крахмала, аминокислот и белка [43] Редис ( Raphanus sativus ) Уменьшение длины побегов, длины корней и общей площади листьев; снижение содержания хлорофилла; снижение содержания питательных веществ в растениях и активности антиоксидантных ферментов; снижение содержания растительного сахара, аминокислот и белка [44] Cr Пшеница ( Triticum sp.) Снижение роста побегов и корней [45, 46] Помидор ( Lycopersicon esculentum ) Снижение потребления растениями питательных веществ [47, 48] Лук ( Allium cepa ) ) Подавление процесса прорастания; сокращение биомассы растений [49] Cu Бобы ( Phaseolus vulgaris ) Накопление Cu в корнях растений; пороки развития и редукция корней [50] Вьюнок черный ( Polygonum convolvulus ) Гибель растений; снижение производства биомассы и семян [51] Родосская трава ( Chloris gayana ) Снижение роста корней [52] Hg Рис ( Oryza sativa ) Уменьшение высоты растений; уменьшенное образование побегов и метелок; снижение урожайности; биоаккумуляция в побегах и корнях проростков [32, 53] Помидор ( Lycopersicon esculentum ) Снижение процента прорастания; уменьшенная высота растений; уменьшение цветения и веса плодов; хлороз [54] Mn Бобы ( Vicia faba ) Накопление Mn в побегах и корнях; уменьшение длины побегов и корней; хлороз [55] Мята колючая ( Mentha spicata ) Снижение содержания хлорофилла а и каротиноидов; накопление Mn в корнях растений [56] Горох ( Pisum sativum ) Снижение содержания хлорофиллов a и b; снижение относительной скорости роста; пониженный фотосинтетический O 2 эволюционная активность и активность фотосистемы II [57] Помидор ( Lycopersicon esculentum ) Замедление роста растений; снижение концентрации хлорофилла [58] Ni Голубь горох ( Cajanus cajan ) Уменьшение содержания хлорофилла и устьичной проводимости; снижение активности ферментов, влияющих на цикл Кальвина и фиксацию CO 2 [59] Ржаная трава ( Lolium perenne ) Снижение усвоения растениями питательных веществ; снижение урожайности побегов; хлороз [60] Пшеница ( Triticum sp.) Уменьшение поступления питательных веществ для растений [61, 62] Рис ( Oryza sativa ) Подавление роста корней [63] Pb Кукуруза ( Zea mays ) Снижение процента всхожести; подавленный рост; уменьшенная биомасса растений; снижение содержания растительного белка [64] Порция древовидная ( Thespesia populnea ) Уменьшение

.

Обзор источников, химического состава, рисков и наилучших доступных стратегий восстановления

Разрозненная литература используется для критического обзора возможных источников, химического состава, потенциальных биологических опасностей и наилучших доступных стратегий восстановления ряда тяжелых металлов (свинца, хрома, мышьяка, цинк, кадмий, медь, ртуть и никель), обычно встречающиеся в загрязненных почвах. Представлены принципы, преимущества и недостатки методов иммобилизации, промывки почвы и фиторемедиации, которые часто упоминаются среди наилучших продемонстрированных доступных технологий очистки участков, загрязненных тяжелыми металлами.Восстановление почв, загрязненных тяжелыми металлами, необходимо для снижения связанных с этим рисков, предоставления земельных ресурсов для сельскохозяйственного производства, повышения продовольственной безопасности и уменьшения проблем с землевладением, возникающих в результате изменений в структуре землепользования.

1. Введение

Почвы могут быть загрязнены из-за накопления тяжелых металлов и металлоидов в результате выбросов из быстро расширяющихся промышленных зон, хвостохранилищ, захоронения отходов с высоким содержанием металлов, этилированного бензина и красок, внесения удобрений, навоза в землю и т. Д. осадок сточных вод, пестициды, орошение сточных вод, остатки от сжигания угля, разливы нефтехимических продуктов и атмосферные осадки [1, 2].Тяжелые металлы представляют собой неопределенную группу неорганических химических опасностей, и на загрязненных участках чаще всего встречаются свинец (Pb), хром (Cr), мышьяк (As), цинк (Zn), кадмий (Cd), медь (Cu). ), ртуть (Hg) и никель (Ni) [3]. Почвы являются основным поглотителем тяжелых металлов, выбрасываемых в окружающую среду в результате вышеупомянутой антропогенной деятельности, и в отличие от органических загрязнителей, которые окисляются до оксида углерода (IV) под действием микробов, большинство металлов не подвергаются микробной или химической деградации [4], и их общая концентрация в почвах сохраняется длительное время после их внесения [5].Однако возможны изменения их химических форм (видообразования) и биодоступности. Присутствие токсичных металлов в почве может серьезно тормозить биодеградацию органических загрязнителей [6]. Загрязнение почвы тяжелыми металлами может создавать риски и опасности для человека и экосистемы из-за: прямого попадания в организм или контакта с зараженной почвой, пищевой цепью (почва-растение-человек или почва-растение-животное-человек), питья загрязненной грунтовой воды, снижение качества пищевых продуктов (безопасность и товарность) из-за фитотоксичности, уменьшение пригодности земли для сельскохозяйственного производства, вызывающее отсутствие продовольственной безопасности и проблемы землевладения [7–9].

Для адекватной защиты и восстановления почвенных экосистем, загрязненных тяжелыми металлами, требуется их характеристика и восстановление. Современное законодательство, касающееся защиты окружающей среды и здоровья населения как на национальном, так и на международном уровнях, основано на данных, которые характеризуют химические свойства явлений окружающей среды, особенно тех, которые присутствуют в нашей пищевой цепи [10]. В то время как характеристика почвы может дать представление о составе тяжелых металлов и биодоступности, попытка восстановления почв, загрязненных тяжелыми металлами, потребует знания источника загрязнения, основного химического состава, а также воздействия (рисков) этих тяжелых металлов на окружающую среду и здоровье.Оценка рисков — это эффективный научный инструмент, который позволяет лицам, принимающим решения, управлять настолько загрязненными участками экономически эффективным образом, сохраняя при этом здоровье населения и экосистем [11].

Методы иммобилизации, промывки почвы и фиторемедиации часто указываются среди наилучших продемонстрированных доступных технологий (BDAT) для восстановления участков, загрязненных тяжелыми металлами [3]. Несмотря на их рентабельность и экологичность, о применении этих технологий в полевых условиях сообщалось только в развитых странах.В большинстве развивающихся стран эти технологии еще не стали коммерчески доступными, возможно, из-за недостаточного понимания присущих им преимуществ и принципов работы. По мере того, как правительства и общественность все больше осознают влияние загрязненных почв на здоровье человека и животных, в научном сообществе растет интерес к разработке технологий восстановления загрязненных участков [12]. В развивающихся странах с высокой плотностью населения и скудными средствами, доступными для восстановления окружающей среды, требуются недорогие и экологически устойчивые варианты восстановления для восстановления загрязненных земель, чтобы снизить связанные с этим риски, сделать земельные ресурсы доступными для сельскохозяйственного производства, повысить продовольственную безопасность, и уменьшить проблемы землепользования.

В этом документе разрозненная литература используется для обзора возможных источников загрязнения, основного химического состава и связанных с ними рисков для окружающей среды и здоровья, связанных с приоритетными тяжелыми металлами (Pb, Cr, As, Zn, Cd, Cu, Hg и Ni). которые могут дать представление о составе тяжелых металлов, биодоступности и, следовательно, о выборе подходящих вариантов лечения. Также представлены принципы, преимущества и недостатки методов иммобилизации, промывки почвы и фиторемедиации как вариантов очистки почвы.

2. Источники тяжелых металлов в загрязненных почвах

Тяжелые металлы естественным образом возникают в почвенной среде в результате почвообразовательных процессов выветривания материнских материалов на уровнях, которые считаются следами (<1000 мг кг ^-1 ) и редко токсичен [10, 13]. Из-за нарушения и ускорения медленно происходящего геохимического цикла металлов в природе человеком, большинство почв в сельской и городской среде могут накапливать один или несколько тяжелых металлов, указанных выше фоновых значений, достаточно высоких, чтобы создавать риски для здоровья человека, растений, животных, экосистемы или другие среды [14].Тяжелые металлы по существу становятся загрязняющими веществами в почвенной среде, потому что (i) скорость их образования в результате искусственных циклов выше, чем в естественных условиях, (ii) они переносятся из шахт в случайные места окружающей среды, где имеют место более высокие возможности прямого воздействия. , (iii) концентрации металлов в выброшенных продуктах относительно высоки по сравнению с концентрациями в принимающей среде, и (iv) химическая форма (разновидности), в которой металл находится в принимающей окружающей среде, может сделать его более биодоступным [ 14].Простой массовый баланс тяжелых металлов в почве можно выразить следующим образом [15, 16]: 𝑀total = 𝑀𝑝 + 𝑀𝑎 + 𝑀𝑓 + 𝑀ag + 𝑀ow + 𝑀ip − 𝑀cr + 𝑀𝑙, (1) где «» — тяжелый металл, «𝑝» — исходный материал, «𝑎» — атмосферное осаждение, «𝑓» — источники удобрений, «ag» — агрохимические источники, «ow» — источники органических отходов, «Ip» — другие неорганические загрязнители, «cr» — удаление урожая, «𝑙» — потери от выщелачивания, улетучивания и т. Д. Прогнозируется, что антропогенная эмиссия в атмосферу некоторых тяжелых металлов на один-три порядка превышает естественные потоки [17].Тяжелые металлы в почве из антропогенных источников имеют тенденцию быть более мобильными, следовательно, более биодоступными, чем почвенные или литогенные [18, 19]. Металлосодержащие твердые частицы на загрязненных участках могут происходить из самых разных антропогенных источников в виде хвостов металлических рудников, захоронения высокометаллических отходов на плохо защищенных свалках, этилированного бензина и красок на основе свинца, внесения удобрений в землю, навоза животных и т. Д. твердые биологические вещества (ил сточных вод), компост, пестициды, остатки сгорания угля, нефтехимические продукты и атмосферные осаждения [1, 2, 20] обсуждаются ниже.

2.1. Удобрения

Исторически сельское хозяйство было первым крупным воздействием человека на почву [21]. Для роста и завершения жизненного цикла растения должны усваивать не только макроэлементы (N, P, K, S, Ca и Mg), но и необходимые микроэлементы. Некоторые почвы испытывают дефицит тяжелых металлов (таких как Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni и Zn), которые необходимы для здорового роста растений [22], и сельскохозяйственные культуры могут получать их в качестве добавки к почве. или как спрей для листвы. Зерновые культуры, выращиваемые на почвах с дефицитом меди, иногда обрабатываются медью в качестве добавки к почве, и Mn может также поступать в зерновые и корнеплоды.В системах интенсивного земледелия в почву регулярно добавляют большие количества удобрений, чтобы обеспечить достаточное количество азота, фосфора и калия для роста сельскохозяйственных культур. Соединения, используемые для доставки этих элементов, содержат следовые количества тяжелых металлов (например, Cd и Pb) в качестве примесей, которые после продолжительного внесения удобрений могут значительно повысить их содержание в почве [23]. Металлы, такие как Cd и Pb, не обладают известной физиологической активностью. Внесение некоторых фосфатных удобрений непреднамеренно добавляет в почву Cd и другие потенциально токсичные элементы, включая F, Hg и Pb [24].

2.2. Пестициды

Некоторые общие пестициды, довольно широко использовавшиеся в прошлом в сельском хозяйстве и садоводстве, содержали значительные концентрации металлов. Например, в недавнем прошлом около 10% химикатов, одобренных для использования в качестве инсектицидов и фунгицидов в Великобритании, основывались на соединениях, содержащих Cu, Hg, Mn, Pb или Zn. Примерами таких пестицидов являются медьсодержащие фунгицидные спреи, такие как бордосская смесь , (сульфат меди) и оксихлорид меди [23].Арсенат свинца в течение многих лет использовался в фруктовых садах для борьбы с некоторыми паразитическими насекомыми. Соединения, содержащие мышьяк, также широко использовались для борьбы с клещами крупного рогатого скота и для борьбы с вредителями бананов в Новой Зеландии и Австралии, древесина была сохранена с помощью составов Cu, Cr и As (CCA), и в настоящее время есть много заброшенных участков, где почва концентрации этих элементов значительно превышают фоновые. Такое загрязнение может вызвать проблемы, особенно если участки перестраиваются для других сельскохозяйственных или несельскохозяйственных целей.По сравнению с удобрениями, использование таких материалов было более локализованным, ограничиваясь определенными участками или культурами [8].

2.3. Биологические твердые вещества и навоз

Применение многочисленных твердых биологических веществ (например, навоза, компоста и осадка городских сточных вод) на землю непреднамеренно приводит к накоплению тяжелых металлов, таких как As, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni, Se , Mo, Zn, Tl, Sb и т. Д. В почве [20]. Некоторые отходы животноводства, такие как навоз домашней птицы, крупного рогатого скота и свиней, производимые в сельском хозяйстве, обычно используются для обработки сельскохозяйственных культур и пастбищ либо в виде твердых веществ, либо в виде жидкого навоза [25].Хотя большинство навоза считается ценным удобрением, в свиноводстве и птицеводстве Cu и Zn, добавляемые в рационы в качестве стимуляторов роста, и As, содержащиеся в продуктах для здоровья птицы, также могут потенциально вызывать загрязнение почвы металлами [25, 26]. . Навоз, полученный от животных на таком рационе, содержит высокие концентрации As, Cu и Zn и, если его повторно вносить на ограниченные участки земли, может в долгосрочной перспективе вызвать значительное накопление этих металлов в почве.

Твердые биологические вещества (осадок сточных вод) — это в первую очередь твердые органические продукты, образующиеся в процессе очистки сточных вод, которые могут быть успешно переработаны [27].Нанесение твердых биологических материалов на землю — обычная практика во многих странах, которая позволяет повторно использовать твердые биологические вещества, производимые городским населением [28]. Термин осадок сточных вод используется во многих ссылках из-за его широкого признания и его нормативного определения. Однако термин «биологические твердые вещества» становится все более распространенным в качестве замены осадка сточных вод, поскольку считается, что он более точно отражает полезные характеристики, присущие осадку сточных вод [29]. Подсчитано, что в США более половины из примерно 5.6 миллионов сухих тонн осадка сточных вод, используемых или удаляемых ежегодно, вносятся в почву, а сельскохозяйственное использование твердых биологических веществ происходит во всех регионах страны. В европейском сообществе более 30% осадка сточных вод используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве [29]. В Австралии более 175 000 тонн твердых биологических веществ ежегодно производятся крупными столичными властями, и в настоящее время большинство твердых биологических веществ, вносимых в сельскохозяйственные угодья, используется при возделывании сельскохозяйственных культур, где они могут быть внесены в почву [8].

Существует также значительный интерес к возможности компостирования твердых биологических веществ с другими органическими материалами, такими как опилки, солома или садовые отходы. Если эта тенденция сохранится, это будет иметь последствия для загрязнения почв металлами. Потенциал твердых биологических веществ в загрязнении почв тяжелыми металлами вызвал серьезную озабоченность по поводу их применения в сельскохозяйственной практике [30]. Тяжелые металлы, наиболее часто встречающиеся в твердых биологических веществах, — это Pb, Ni, Cd, Cr, Cu и Zn, а их концентрации зависят от характера и интенсивности производственной деятельности, а также от типа процесса, используемого во время обработки твердых биологических веществ. [31].При определенных условиях металлы, добавленные в почву при внесении твердых биологических веществ, могут вымываться вниз через профиль почвы и потенциально могут загрязнять грунтовые воды [32]. Недавние исследования некоторых новозеландских почв, обработанных твердыми биологическими веществами, показали повышенные концентрации Cd, Ni и Zn в дренажных фильтрах [33, 34].

2.4. Сточные воды

Использование муниципальных и промышленных сточных вод и связанных с ними сточных вод на суше насчитывает 400 лет и в настоящее время является обычной практикой во многих частях мира [35].По оценкам, во всем мире сточными водами орошается 20 миллионов гектаров пахотных земель. Исследования показывают, что в нескольких азиатских и африканских городах сельское хозяйство, основанное на орошении сточными водами, составляет 50 процентов овощей, поставляемых в городские районы [36]. Фермеров, как правило, не беспокоят экологические преимущества или опасности, и они в первую очередь заинтересованы в максимальном увеличении урожайности и прибыли. Хотя концентрации металлов в сточных водах обычно относительно низкие, длительное орошение земель ими может в конечном итоге привести к накоплению тяжелых металлов в почве.

2.5. Металлургия

.

Все, что вам нужно знать о температуре почвы и ее значении

Это вполне уместно, что я пишу о температуре почвы, когда я переживаю один из самых непредсказуемых сезонов в моем регионе, который я могу вспомнить. Пришла весна, но вы бы этого не знали. Сегодня тепло и солнечно, повсюду тает снег, а на следующий день нас ждут проливные ливни и низкие температуры.

Для меня как садовника это самое неприятное время. Весной все витает в воздухе.Два года назад в это время я уже сеял зелень и редис и собирал молодой шпинат. В этом году некоторые части моего сада все еще засыпаны снегом.

Это хорошее напоминание о том, почему так важно понимать температуру почвы и ее связь с вашим садом. Независимо от погоды, температура почвы может многое определить. Некоторое знание темы важно для садовника в таком регионе, как мой, но это полезно для любого садовода.

Ниже я объясню причины, по которым вам следует заботиться о температуре почвы, как определить температуру почвы и как изменить температуру в соответствии с вашими потребностями.Похоже на магию? Это не так, и это более важно, чем вы думаете.

Почему важна температура почвы

Знание точной температуры почвы полезно для прорастания семян в помещении или на улице. Это также полезный справочник о том, насколько хорошо подойдут ваши саженцы или саженцы, если их посадить на открытом воздухе. Правильная температура почвы имеет решающее значение. Если почва слишком холодная, некоторые семена не прорастут. Например, семенам томатов и баклажанов для прорастания требуется более высокая температура, и они могут гнить, если их оставить в холодной и влажной почве.

Иногда проверка прогноза погоды не помогает. Может показаться, что пришла весна, но почва все еще может быть мерзлой. Проверка температуры почвы может быть более точным ориентиром, чем соблюдение данных о дате последнего заморозка для вашей зоны.

Знаете ли вы, что температура почвы может не совпадать только потому, что температура окружающего воздуха хорошая и теплая? Зимой, например, почва помогает изолировать корни зимующих растений. Это еще одна причина, по которой так важно проверять почву.

Определение температуры почвы

Как лучше всего определять температуру почвы? Качественный термометр сделает свое дело. Выберите тот, который разработан специально для мониторинга температуры почвы. Земля внизу может быть холодной, даже если температура поверхности хорошая и жаркая, поэтому термометр поможет вам лучше понять.

При снятии показаний избегайте попадания прямых солнечных лучей, чтобы тепло не влияло на показания. Обязательно измеряйте глубину не менее 5 дюймов, особенно если вы проверяете температуру перед пересадкой.

Будьте осторожны, если это начало сезона. Почва может быть твердой, комковатой или мерзлой, и если вы прижмете термометр к земле, она может сломаться. Кроме того, снимайте показания в разное время в течение дня, чтобы учесть солнечные лучи. Наконец, обязательно измерьте несколько участков вашего сада. Некоторые места в вашем саду могут быть теплее или холоднее других.

Классификация температуры почвы

Один полезный лакомый кусочек, о котором следует помнить, заключается в том, что существует четыре различных классификации температуры почвы.Минимум, оптимум, реалистичность и максимум. Обратите внимание, что эти температуры не одинаковы для всех семян.

Минимальная температура: Это минимум, необходимый для прорастания. Если холоднее, семена не прорастут и могут сгнить.

Оптимум: Это идеальная температура, которая будет способствовать наиболее быстрому росту. Это идеальная температура для прорастания. Вы получите самые быстрые результаты с почвой, которая достигла этого температурного диапазона.

Реалистично : Это диапазон между минимальной и оптимальной температурами.Маловероятно, что вы сможете постоянно поддерживать температуру почвы на оптимальном уровне. Он обязательно будет колебаться. Реалистичная температура предлагает ориентировочный диапазон, к которому следует стремиться при успешном прорастании семян.

Максимальная температура : Это максимальная температура, при которой семена будут прорастать.

Идеальная температура почвы

Существует ли идеальная температура почвы для садоводства? Это полностью зависит от поставленной задачи. Вы сажаете семена? Кому-то нравится холод, а кому-то горячее.Например, баклажаны не прорастут, если почва не будет достаточно теплой. Шпинат же предпочитает более низкие температуры почвы.

Что произойдет, если вы посадите за пределами идеальных температурных зон? В итоге вы получите медленное прорастание и потенциальную гниль семян.

При посадке на открытом воздухе не забывайте о ночных температурах. Когда солнце не светит, почва может резко остыть, что может повлиять на чувствительные к температуре растения. Вот почему, хотя в некоторых районах может показаться безопасным сажать помидоры в мае при теплых дневных температурах, это не идеально, поскольку ртуть может падать вечером и ночью.

Мои последние заморозки приходятся на конец мая, но даже тогда ночные температуры немного непредсказуемы. Очень важно следить за прогнозом, чтобы быть уверенным, что я пересаживаю теплолюбивые растения, когда ночные температуры немного выровняются.

Рекомендуемые температуры для растений

Для прорастания семян взгляните на этот удобный список, чтобы определить идеальные диапазоны температур.

Овощи:

Вот реальные диапазоны температуры почвы для некоторых популярных овощей.

• Спаржа: от 50 до 85 ° F
• Фасоль: от 60 до 85 ° F
• Свекла: от 50 до 85 ° F
• Морковь: от 45 до 85 ° F
• Кукуруза: от 50 до 95 ° F
• Огурец: От 60 до 95 ° F
• Баклажаны: от 75 до 90 ° F
• Салат: от 40 до 80 ° F
• Дыни: от 60 до 85 ° F
• Лук: от 32 до 85 ° F
• Перец: от 65 до 95 ° F
• Тыквы: от 60 до 95 ° F
• Редис: от 45 до 90 ° F
• Кабачки: от 70 до 95 ° F
• Шпинат: от 45 до 75 ° F
• Помидоры: от 70 до 95 ° F
• Арбузы: 60 до 95 ° F

Травы:

Вот оптимальные диапазоны температуры почвы для некоторых трав.

• Базилик: 65-85 ° F
• Тмин: 60-65 ° F
• Зеленый лук: 60-75 ° F
• Кориандр: 60-70 ° F
• Укроп: 70-85 ° F
• Лаванда: 70-85 ° F
• Солодка: 65-70 ° F
• Мята: 65-70 ° F
• Орегано: 65-70 ° F
• Розмарин: 65-70 ° F
• Шалфей: 70-85 ° F
• Тимьян: 60-75 ° F
• Тысячелистник: 70-85 ° F

Цветы

Вот оптимальные температуры почвы для нескольких популярных цветов:

• Алиссум: 55-70 ° F
• Астра: 65-70 ° F
• Бакалавр: 60-65 ° F
• Пчелиный бальзам: 60-70 ° F
• Бегония: 70-85 ° F
• Календула: 60-65 ° F
• Колумбина: 70-85 ° F
• Космос: 70-85 ° F
• Маргаритка: 70-85 ° F
• Дельфиниум: 70-85 ° F
• Эхинацея: 70-85 ° F
• Гибискус: 70-85 ° F
• Лобелия : 65-70 ° F
• Бархатцы: 70-85 ° F
• Настурция: 65-70 ° F
• Анютины глазки: 60-65 ° F 90 072
• Львиный зев: 60-70 ° F
• Подсолнечник: 65-85 ° F
• Цинния: 70-85 ° F

Вкратце, о чем следует помнить: пасленовые овощи любят горячие (обычно выше 70 ° F) в то время как зелень любит прохладу (до 40 ° F).Травы и цветы обычно любят вещи около 65 ° F.

Если все это вызывает у вас головокружение и вам нужна средняя идеальная температура для прорастания семян в целом, хорошим промежуточным вариантом будет около 65 ° F. К счастью, большинство пакетов с семенами содержат информацию, необходимую для успешного прорастания, включая идеальную температуру почвы.

Способы регулирования температуры почвы

Тот факт, что почва имеет определенную температуру, не означает, что вы не можете хоть как-то повлиять на нее.Вот несколько способов согреть или охладить землю.

Утепление почвы

Что произойдет, если сейчас начало сезона и почва еще холодная, но вы хотите начать посадку? Существует множество инструментов для придания вашей почве дополнительного тепла, например:

• Пластиковая мульча
• Покрытия рядов
• Домики-кольца
• Теплица
• Холодные рамы
• Козырьки

фора в сезон, не дожидаясь, пока солнце и температура окружающей среды сотворит чудеса с почвой.В некоторых случаях эти средства позволяют существенно прогреть землю на несколько градусов. Однако будьте осторожны, проветривайте замкнутые пространства для выращивания, когда дни становятся очень жаркими. И не забывайте поливать рассаду и растения, даже если они находятся под пластиковыми крышками рядов или в холодильных установках.

Лучший способ обеспечить, чтобы ваша почва была достаточно теплой и готова к сезону садоводства? Выберите подходящее место для сада, где много солнца!

Охлаждение почвы

Как насчет изменения температуры почвы, чтобы она оставалась прохладной? Хотя размещение растений в тени возможно (используйте для этого контейнеры, которые можно легко перемещать), это не практичное решение для больших приподнятых грядок или садов в земле.

Если вы хотите выращивать растения, которые предпочитают более низкие температуры, например салат или шпинат, в жаркую летнюю жару часто бывает трудно. Охладить почву также сложнее, чем согреть ее, но можно дать немного передышки для чувствительных к теплу культур.

Вода сохраняет тепло, а влажная почва может быть холоднее воздуха, поэтому мульчирование помогает растениям, предпочитающим более низкие температуры. Мульча помогла мне предотвратить слишком быстрое налипание моего салата летом.

Ткань для теней — еще один превосходный инструмент для защиты растений от сильного воздействия солнечных лучей.

Температура почвы в помещении

Если вы находитесь в помещении и вам сложно засеять семена из-за слишком холодной погоды, то теплые коврики — отличный вариант. Они являются обязательным аксессуаром в моем наборе инструментов для выращивания семян, потому что мое пространство для выращивания находится в моем подвале.

Внизу часто намного прохладнее, чем наверху, и хотя некоторые семена хорошо прорастают при таких температурах, у меня в прошлом были проблемы с прорастанием пасленовых растений.Я использую теплые коврики специально для помидоров, перца и баклажанов.

Теперь, когда у вас есть все знания, необходимые для эффективного тестирования и контроля температуры почвы, пора приступить к посадке. Обязательно поделитесь своими советами по прорастанию семян в разделе комментариев ниже.

.

Обзор поглощения тяжелых металлов (As, Pb и Hg) растениями посредством фиторемедиации

Тяжелые металлы являются одними из наиболее важных видов загрязнителей в окружающей среде. Некоторые методы уже используются для очистки окружающей среды от загрязнений такого типа, но большинство из них являются дорогостоящими и трудными для получения оптимальных результатов. В настоящее время фиторемедиация является эффективным и доступным технологическим решением, используемым для извлечения или удаления неактивных металлов и металлических загрязнителей из загрязненной почвы и воды.Эта технология экологически безопасна и потенциально рентабельна. В этой статье собрана некоторая информация об источниках тяжелых металлов, содержащих мышьяк, свинец и ртуть (As, Pb и Hg), их воздействии и обращении с ними. В нем также содержится подробный обзор технологии фиторемедиации, включая механизмы поглощения тяжелых металлов, и несколько исследований, связанных с этими темами. Кроме того, в нем описываются несколько источников и влияние As, Pb и Hg на окружающую среду, преимущества этого вида технологий для их уменьшения, а также механизмы поглощения тяжелых металлов в технологии фиторемедиации, а также факторы, влияющие на механизмы поглощения.Также сообщается о некоторых рекомендуемых растениях, которые обычно используются в фиторемедиации, и их способности уменьшать загрязнение.

1. Введение

Тяжелые металлы относятся к числу загрязнителей окружающей среды. Помимо естественной деятельности, почти все виды деятельности человека также потенциально способствуют образованию тяжелых металлов в качестве побочных эффектов. Миграция этих загрязняющих веществ в незагрязненные районы в виде пыли или продуктов выщелачивания через почву и распространение тяжелых металлов, содержащих осадок сточных вод, являются лишь несколькими примерами событий, способствующих загрязнению экосистем [1].

Несколько методов уже используются для очистки окружающей среды от этих видов загрязнений, но большинство из них являются дорогостоящими и далеки от их оптимальной эффективности. Химические технологии образуют осадок большого объема и увеличивают затраты [2]; химические и термические методы являются технически сложными и дорогостоящими, так как все они также могут разрушать ценный компонент почвы [3]. Обычно восстановление почв, загрязненных тяжелыми металлами, включает либо управление на месте, либо выемку грунта с последующим удалением на свалку.Этот метод захоронения только переносит проблему загрязнения в другое место, наряду с опасностями, связанными с транспортировкой загрязненной почвы и миграцией загрязнителей со свалки в прилегающую окружающую среду. Промывка почвы для удаления загрязненной почвы — это альтернативный способ выкапывания и захоронения на свалке. Этот метод очень дорогостоящий и дает остаток, богатый тяжелыми металлами, который требует дальнейшей обработки. Более того, эти физико-химические технологии, используемые для восстановления почв, делают использование земли средой для роста растений, поскольку они устраняют всю биологическую активность [1].

Недавние опасения по поводу загрязнения окружающей среды инициировали разработку соответствующих технологий для оценки наличия и подвижности металлов в почве [4], воде и сточных водах. В настоящее время фиторемедиация стала эффективным и доступным технологическим решением, используемым для извлечения или удаления неактивных металлов и металлических загрязнителей из загрязненной почвы. Фиторемедиация — это использование растений для очистки почвы, отложений и воды от загрязнений. Эта технология безвредна для окружающей среды и потенциально рентабельна.Растения с исключительной способностью накапливать металлы известны как растения-гипераккумуляторы [5]. Фиторемедиация использует преимущества уникальных и избирательных возможностей поглощения корневой системой растений, а также способности всего тела растения к транслокации, биоаккумуляции и разложению загрязняющих веществ [3].

Многие виды растений успешно поглощают из почвы такие загрязнители, как свинец, кадмий, хром, мышьяк и различные радионуклиды. Одна из категорий фиторемедиации, фитоэкстракция, может использоваться для удаления тяжелых металлов из почвы, используя ее способность поглощать металлы, которые необходимы для роста растений (Fe, Mn, Zn, Cu, Mg, Mo и Ni).Некоторые металлы с неизвестной биологической функцией (Cd, Cr, Pb, Co, Ag, Se, Hg) также могут накапливаться [5].

Цели этого документа — обсудить потенциал техники фиторемедиации при обработке стороны, загрязненной тяжелыми металлами, дать краткое представление о механизмах поглощения тяжелых металлов растениями, дать некоторое описание эффективности нескольких типов растений для поглощения тяжелых металлов и описать судьбу тяжелых металлов в тканях растений, особенно мышьяка (As), свинца (Pb) и ртути (Hg).Это исследование связано с исследовательским проектом, направленным на выявление потенциальных растений в тропических странах, таких как Малайзия, которые могут поглощать загрязнители тяжелых металлов из нефтехимических сточных вод.

2. Тяжелые металлы: источники и влияние на окружающую среду

Тяжелые металлы традиционно определяются как элементы с металлическими свойствами и атомным номером> 20. Наиболее распространенными загрязнителями тяжелыми металлами являются Cd, Cr, Cu, Hg, Pb и Zn. Металлы являются естественными компонентами почвы [6]. Некоторые из этих металлов являются микронутриентами, необходимыми для роста растений, например, Zn, Cu, Mn, Ni и Co, в то время как другие имеют неизвестные биологические функции, такие как Cd, Pb и Hg [1].

Металлическое загрязнение оказывает вредное воздействие на биологические системы и не подвергается биодеградации. Токсичные тяжелые металлы, такие как Pb, Co, Cd, можно отличить от других загрязнителей, поскольку они не могут подвергаться биологическому разложению, но могут накапливаться в живых организмах, вызывая различные заболевания и расстройства даже в относительно более низких концентрациях [7]. Тяжелые металлы, время пребывания в почве которых составляет тысячи лет, представляют собой многочисленные опасности для здоровья высших организмов. Также известно, что они влияют на рост растений, почвенный покров и негативно влияют на микрофлору почвы [8].Хорошо известно, что тяжелые металлы не могут быть химически разложены и их необходимо физически удалить или превратить в нетоксичные соединения [1].

2.1. Мышьяк (As)

Мышьяк (атомный номер 33) представляет собой хрупкое кристаллическое твердое вещество серебристо-серого цвета с атомным весом 74,9, удельным весом 5,73, точкой плавления 817 ° C (при 28 атм), точкой кипения 613 ° C и давлением пара. 1 мм рт. Ст. При 372 ° C [9]. Мышьяк — это полуметаллический элемент с химическим обозначением As. Мышьяк без запаха и вкуса.Мышьяк может соединяться с другими элементами с образованием неорганических и органических мышьяков [10]. В окружающей среде мышьяк соединяется с кислородом, хлором и серой с образованием неорганических соединений мышьяка. Неорганические соединения мышьяка используются в основном для консервирования древесины. Органические соединения мышьяка используются в качестве пестицидов, в первую очередь, на хлопчатнике [11].

Мышьяк существует в степенях окисления с валентностью −3, 0, +3 и +5 [9], а также в различных химических формах в природных водах и отложениях [12]. Формы окружающей среды включают мышьяковистую кислоту (H ₃ AsO ₃ , H ₃ AsO ₃ ,), мышьяковую кислоту (H ₃ AsO ₄ «), арсениты, арсенаты, метиларшьяновую кислоту, диметиларсиновую кислоту. , и арсин.Две наиболее распространенные формы арсенита () и неорганического арсената () в природных водах, обозначаемые как As ³⁺ и As ⁵⁺ [9]. Как с биологической, так и с токсикологической точки зрения, соединения мышьяка можно разделить на три основные группы. Эти группы представляют собой неорганические соединения мышьяка, органические соединения мышьяка и газообразный арсин [13].

Это твердая кислота, которая предпочтительно образует комплексы с оксидами и азотом. Трехвалентные арсениты преобладают в умеренно восстанавливающих анаэробных средах, таких как грунтовые воды [9].Наиболее распространенными трехвалентными неорганическими соединениями мышьяка являются триоксид мышьяка, арсенит натрия и трихлорид мышьяка [13]. Трехвалентные (+3) арсенаты включают As (OH) ₃ ,, AsO ₂ OH ^2- и [9]. Арсенит (As (OH) ₃ , As ³⁺ ) преобладает в условиях пониженного окислительно-восстановительного потенциала [12].

Мышьяк является одним из загрязняющих веществ, обнаруженных в окружающей среде, который, как известно, токсичен для человека и других живых организмов [14]. Это высокотоксичный элемент, который существует у разных видов, и токсичность мышьяка зависит от его вида.PH, окислительно-восстановительные условия, окружающий минеральный состав и микробная активность влияют на форму (неорганическую или органическую) и степень окисления мышьяка. Принято считать, что неорганические частицы, арсенит [As ³⁺ ] и арсенат [As ⁵⁺ ], являются преобладающими видами в большинстве сред, хотя органические также могут присутствовать [15].

В целом неорганические соединения мышьяка считаются более высокотоксичными, чем большинство органических форм, которые менее токсичны [10, 14, 16, 17].Трехвалентные соединения (арсениты) более токсичны, чем пятивалентные соединения (арсенаты) [16, 17]. Сообщалось, что As ³⁺ растворяется в воде в 4-10 раз больше, чем As ⁵⁺ . Однако было обнаружено, что трехвалентный метилированный мышьяк более токсичен, чем неорганический мышьяк, потому что они более эффективны при разрушении ДНК [17]. Хотя As ⁵⁺ имеет тенденцию быть менее токсичным по сравнению с As ³⁺ , он термодинамически более стабилен, поскольку преобладает в нормальных условиях и становится причиной основных загрязняющих веществ в грунтовых водах [14].Арсенат, находящийся в пятивалентном состоянии (As ⁵⁺ ), также считается токсичным и канцерогенным для человека [18].

2.2. Свинец (Pb)

Свинец (Pb) с атомным номером 82, атомным весом 207,19 и удельным весом 11,34 представляет собой металл голубоватого или серебристо-серого цвета с температурой плавления 327,5 ° C и температурой кипения при атмосферном давлении. 1740 ° С. Он имеет четыре встречающихся в природе изотопа с атомным весом 208, 206, 207 и 204 (в порядке убывания содержания). Несмотря на то, что свинец имеет четыре электрона на валентной оболочке, его типичная степень окисления составляет +2, а не +4, поскольку только два из четырех электронов легко ионизируются.Помимо нитрата, хлората и хлорида, большая часть неорганических солей свинца ²⁺ плохо растворима в воде [19]. Свинец (Pb) существует во многих формах в природных источниках по всему миру и в настоящее время является одним из наиболее широко и равномерно распределенных следов металлов. Почва и растения могут быть загрязнены свинцом из выхлопных газов автомобилей, пылью и газами из различных промышленных источников.

Pb ²⁺ оказался очень токсичным для человека, когда присутствует в больших количествах. Поскольку Pb ²⁺ не поддается биологическому разложению, после загрязнения почвы он остается долгосрочным источником воздействия Pb ²⁺ .Загрязнение металлами оказывает вредное воздействие на биологические системы и не подвергается биодеградации [7].

Почва может быть загрязнена свинцом из нескольких других источников, таких как промышленные объекты, этилированное топливо, старые свинцовые водопроводные трубы или даже старые производственные сады, где используется арсенат свинца. Свинец накапливается в верхних 8-дюймовых слоях почвы и очень неподвижен. Загрязнение долговременное. Без корректирующих действий высокие уровни содержания свинца в почве никогда не вернутся к норме [20].

Известно, что в окружающей среде свинец токсичен для растений, животных и микроорганизмов.Воздействие обычно ограничивается особо загрязненными территориями [21]. Загрязнение окружающей среды свинцом существует в нерастворимой форме, а токсичные металлы представляют серьезную проблему для здоровья человека, а именно поражают мозг и замедляют его развитие [5].

2.3. Ртуть (Hg)

Ртуть — это металл природного происхождения, который присутствует в нескольких формах. Металлическая ртуть — блестящая серебристо-белая жидкость без запаха. Ртуть соединяется с другими элементами, такими как хлор, сера или кислород, с образованием неорганических соединений или солей ртути, которые обычно представляют собой белые порошки или кристаллы.Ртуть также соединяется с углеродом с образованием органических соединений ртути [22]. Ртуть, которая имеет самую низкую температуру плавления (-39 ° C) из всех чистых металлов, является единственным чистым металлом, который является жидким при комнатной температуре. Однако из-за ряда физических и химических преимуществ, таких как низкая температура кипения (357 ° C) и легкое испарение, ртуть по-прежнему является важным материалом во многих промышленных продуктах [23]. Как и любой другой металл, ртуть может присутствовать в почве в различных формах. Он растворяется в виде свободного иона или растворимого комплекса и неспецифически адсорбируется за счет связывания в основном за счет электростатических сил, хелатируется и осаждается в виде сульфида, карбоната, гидроксида и фосфата.В почвенной среде есть три растворимые формы Hg. Наиболее восстановленным является металл Hg ⁰ , а двумя другими являются ионные формы иона ртути

.