2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
Blacksburg, VA - Շատ գործոններ ազդում են խմելու ջրի որակի վրա, և համեմատաբար նոր խնդիրը մտահոգություն է առաջացնում: Մետաղական սանտեխնիկայի կոռոզիան, որը ժամանակին համարվում էր, որ տեւում է դարեր, առաջացնում է որոշակի արտառոց ծախսեր և բնապահպանական խնդիրներ սպառողների և արդյունաբերության համար:
Ամերիկյան ջրային աշխատանքների ասոցիացիան (AWWA) գնահատում է, որ առաջիկա 20 տարիների ընթացքում ԱՄՆ ջրամատակարարման ընկերություններին կարժենա 325 միլիարդ դոլար՝ կոռոզիայից առաջացած կորուստները փոխարինելու և ջրի բաշխման համակարգերի արդիականացման անհրաժեշտության համար:Համարվում է, որ ազգային մակարդակում մետաղների կոռոզիան սպառում է համախառն ներքին արդյունքի 4 տոկոսը։
Չնայած այս ծախսերին, զարմանալիորեն քիչ հետազոտություններ են իրականացվել այս ոլորտում: Ռահվիրաներից մեկը Մարկ Էդվարդսն է, ով ստացել է Ազգային գիտական հիմնադրամի նախագահական կրթաթոշակ՝ շրջակա միջավայրի ճարտարագիտության ոլորտում իր աշխատանքի համար: Էդվարդսը մատնանշում է ջրի մաքրման համեմատաբար նոր քայլերը, որոնք հեռացնում են պղնձի կոռոզիայի բնական օրգանական արգելակները՝ որպես այս վատթարացման պատճառ:
Վատացած սանտեխնիկայի շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունները ներառում են կոռոզիայից առաջացած խողովակների անցքերը, որոնք թույլ են տալիս աղտոտիչներ մտնել խմելու ջրի համակարգեր, ինքնին ջրային ռեսուրսի կորուստ և գույքային վնաս պատճառել: Բոլորովին վերջերս, սանտեխնիկական նյութերից խմելու ջրի մեջ կապարի և պղնձի տարրալվացումը մեծ ուշադրության է արժանացել առողջական խնդիրների պատճառով, և առաջիկա կանոնակարգերը խստորեն կսահմանափակեն կոռոզիայից ենթամթերքների քանակը, որոնք հայտնվում են կեղտաջրերի արտանետման և տիղմի մեջ:
«Առաջարկվող կանոնակարգերը դժվար է բավարարել», - ասում է Էդվարդսը, Վիրջինիա Tech-ի քաղաքացիական և բնապահպանական ճարտարագիտության դոցենտ: «Օրինակ, պղնձի վերաբերյալ առաջարկվող սահմանաչափերի դիտարկումը լուրջ քննարկում է առաջացրել ապագայում դրա օգտագործումը որպես սանտեխնիկական նյութ արգելելու և որոշ դեպքերում գոյություն ունեցող տների հնարավոր վերանորոգման վերաբերյալ: Այս որոշումը գործնական չի թվում, քանի որ յուրաքանչյուր տանտիրոջ դա կարժենա մի քանիսը: հազար դոլար, իսկ պղինձը որպես սանտեխնիկական նյութ շատ կարևոր առավելություններ ունի՝ համեմատած առաջարկվող այլընտրանքների հետ»:
Էդվարդսի հետազոտությունը նպատակաուղղված է ավելի լավ պատկերացում կազմելու, թե ինչպես կարելի է մեղմել ավելորդ կոռոզիայի խնդիրները և դրա հետ կապված մետաղների արտանետումը ջրի մեջ: «Նախնական փորձերը ցույց են տալիս, որ ներգրավված են գործոնների լայն շրջանակ, ներառյալ բնական օրգանական նյութերը (NOM), pH, ալկալիականությունը, սուլֆիդները և ջրի մեջ լուծված այլ նյութերը», - ասում է նա: «Որոշ դեպքերում, այս բաղադրիչների հատկապես վատ համակցությունները կարող են հանգեցնել նոր պղնձե խողովակի արտահոսքի ընդամենը երկու շաբաթվա ընթացքում՝ համեմատած հարյուրավոր կամ հազարավոր տարիների սովորաբար սպասվող խողովակի ծառայության ժամկետի հետ:«
Նրա աշխատանքը հանգեցնում է ջրի որակները կանխատեսելու կարողությանը, որոնք ենթակա են խնդիրների և մշակելու հատուկ քայլեր, որոնք կարող են մեղմել խնդիրները, երբ դրանք առաջանան: Փաստորեն, Էդվարդսը մշակել է ծրագրային ծրագիր, որն օգնում է կոմունալ ծառայություններին ուղղորդել կոռոզիայից վերահսկելու տարբերակները դիտարկելիս:
Վիրջինիա Tech հետազոտողը նաև մշակել է կոռոզիայից փորձարկման որոշ նորարարական տեխնիկա: Պայմանական կոռոզիոն փորձարկումը ժամանակատար և թանկ է, քանի որ այն պահանջում է ամիսներ կամ տարիներ մերկացում մինչև հուսալի արդյունքներ ստանալը: Էդվարդսը նախագծեց մի թեստ, որը շրջանցում է այս սահմանափակումներից մի քանիսը: Կոռոզիայից արագացնող հոսանք կիրառելով մետաղի վրա՝ նա կարող է ստիպել տեղի ունենալ արագ ծերացման գործընթաց՝ հինգ օրվա ընթացքում արտադրելով խողովակների նմուշներ, որոնք նման են ամիսների կամ տարիների սովորական փորձարկումներից հետո ստացվածներին: Որոշ դեպքերում արդյունքները կարելի է ձեռք բերել սովորական փորձարկման ծախսերի մի մասով:
Էդվարդսն իր համբավը կառուցել է որպես կոռոզիայի բնագավառում հետազոտողի, և այժմ նա իր ժամանակի մոտ կեսը հատկացնում է այս գործին, իսկ մյուս կեսը՝ խմելու ջրի մաքրման սովորական ուսումնասիրություններին:Ներկայումս ԱՄՆ-ում միայն մի քանի ակադեմիկոսներ են աշխատում խմելու ջրի կոռոզիայի խնդրի վրա, որը պահանջում է փորձաքննություն նյութերի, ջրի քիմիայի և մանրէաբանության ոլորտներում:
Որպես ինժեներ՝ Էդվարդսը փորձում է միաձուլել գիտությունը տեխնոլոգիայի հետ՝ օգնելու ջրամատակարարման ձեռնարկություններին, ջրմուղագործներին, տների սեփականատերերին և խողովակների արտադրողներին գործնական լուծումներ գտնել այս ծախսատար խնդրի համար: «Ես հավատում եմ, որ մեր կորոզիայի հետազոտությունը Վիրջինիա Tech-ում զգալիորեն կխթանի շրջակա միջավայրի ճարտարագիտության լայնությունն ու գործնական կիրառումը», - ասում է նա:
Գիտության և տեխնոլոգիայի հավասարակշռումը Էդվարդսի բնական ընտրությունն է: Որպես բակալավրիատ, նա ստացել է կենսաֆիզիկայի իր աստիճանը Բուֆալոյի համալսարանում: Մինչ նա մտածում էր անասնաբուժության և երկրաֆիզիկայի ոլորտում հնարավոր կարիերայի մասին, Էդվարդսը նաև որոշեց դիմել շրջակա միջավայրի ճարտարագիտության չորս ասպիրանտուրա: Այցելությունից հետո նա, ի վերջո, ընդունեց կրթաթոշակ Վաշինգտոնի համալսարանում Սիեթլում:Մինչ նա ավարտական դպրոցում էր, նա և իր խորհրդական Մարկ Բենջամինը արտոնագրեցին մետաղական կեղտաջրերի մաքրման նոր գործընթաց, որը մինչ օրս ստացել է ավելի քան 2 1/2 միլիոն դոլար հետազոտության և առևտրայնացման ֆինանսավորում::
Էդվարդսի կոռոզիայի վերաբերյալ ընթացիկ հետազոտությունը, որը ֆինանսավորվում է ինչպես մասնավոր, այնպես էլ հանրային շահերի կողմից, գերազանցում է $600,000-ը և օգնում է աջակցել չորս դոկտորական թեկնածուների և հինգ մագիստրոսների Կոլորադոյի համալսարանի և Վիրջինիա Տեխ. 1992 թվականից ի վեր Էդվարդսի խմբի ուսանողները շահել են 12 ազգային ճանաչված մրցանակներ բնապահպանական ճարտարագիտության բակալավրիատի և մագիստրատուրայի հետազոտությունների համար:
