Проблема зеленых фильтров и ротационный метод. Деревья фильтры


Фильтр для воды из дерева

Если вы вдруг останетесь без воды во время туристического похода к берегу какого-нибудь озера, то решить данную проблему можно без особого труда: сломайте ветку ближайшей сосны, снимите с неё кору и не торопясь пропустите воду через используемую ветку. Данный сделанный на скорую руку фильтр послужит капканом для различных бактерий — позволит получить чистую воду. 

Надо сказать, что группа учёных из Массачусетского технологического института выяснила, что данный примитивный способ очистки может давать 4 литра питьевой воды в день — достаточно, чтобы утолить жажду одного среднестатистического человека. В статье, опубликованной в журнале PLoS ONE, учёные показали, что небольшой кусок заболони древесины может удалять из воды более 99% бактерий E. coli. По их словам, размер пор заболони позволяет проходить молекулам воды и задерживать при этом клетки бактерий. 

По словам Рохита Карника (Rohit Karnik, доцент кафедры инженерной механики Массачусетского технологического института), заболонь является весьма перспективным и недорогим материалом для обеспечения фильтрации воды, в частности на селе, где продвинутые системы фильтрации часто недоступны. 

«Современные мембраны для фильтрации несут наноразмерные поры, их не изготовишь у себя в гараже. Текущая идея заключается в том, что нам не нужно делать мембрану, потому что она уже есть. Вы, просто, можете взять кусок дерева и получить из него фильтр» — говорит доцент Карник. 

Существует ряд технологий очистки воды, представленных сегодня на рынке. Однако многие из них обладают определёнными недостатками. Системы, которые чистят воду, используя хлор, хорошо очищают большой объём воды, но дорого стоят. Кипячение воды, направленное на устранение контаминирующих агентов, требует больших затрат энергии, чтобы нагреть воду. Фильтры, которые используют для очистки воды мембраны, хоть и способны удалять микробов, дорого стоят, могут легко засориться, предполагают использование насоса. 

Заболонь может стать недорогой альтернативой. Древесина образована ксилемой — специальной тканью, которая проводит воду с растворёнными в ней веществами от корней деревьев до их кроны через систему сосудов и пор. Каждая стенка сосуда несёт крошечные поры, через которые может проходить водный раствор, перетекая из одного сосуда в другой, питая различные структуры по длине деревьев. Поры так же лимитируют кавитацию — процесс, через который в ксилеме могут расти и распространяться пузырьки воздуха, убивая дерево. Поры ксилемы могут захватывать пузырьки, запрещая их распространение по древесине. 

«Деревья должны были научиться фильтровать пузырьки, но при этом позволить свободно перемещаться водному раствору. Та же проблема и с фильтрацией воды, где мы хотим отфильтровать микробов и при этом обеспечить высокую скорость тока жидкости» — говорит доцент Карник. 

Чтобы изучить фильтрационный потенциал заболони, учёные собрали ветки Pinus strobus и сняли с них наружную кору. Они вырезали небольшие участки заболони около дюйма в длину и пол дюйма в ширину и поместили каждый в пластиковую трубку, запакованную эпоксидным клеем и закреплённую зажимами. 

До того, как начать эксперименты с контаминированной водой, учёные использовали воду, в которой находились частицы красного красителя размером 70–500 нм. После приготовлений жидкость пропускали через самодельный фильтр. Затем исследователи разрезали заболонь по полам. Было видно, что большая часть используемого красителя содержалась внутри верхних слоёв древесины. При этом отфильтрованная вода оставалась чистой. 

Проведённый эксперимент показал, что заболонь обладает естественной способностью к фильтрации частиц, размер которых превышает 70 нм. 

Однако в другом эксперименте учёные обнаружили, что заболонь не способна чистить воду от частиц размером в 20 нм. 

В конечно итоге учёные пропустили через фильтр воду, содержащую инактивированных бактерий E.coli. Когда они осмотрели ксилему под флуоресцентным микроскопом, то обнаружили, что бактерии скопились у замыкающих плёнок пор на протяжении первых нескольких миллиметров древесины. Подсчитав количество бактериальных клеток в отфильтрованной воде, учёные пришли к выводу, что заболонь смогла убрать из воды 99% E. coli. 

По словам доцента Карника, заболонь, предположительно, может фильтровать большинство типов бактерий, размер наименьших видов которых составляет около 200 нм. Однако данный фильтр не способен задерживать многие вирусные частицы, так как они обладают слишком маленьким физическим размером. 

В настоящее время учёные планируют провести изучение фильтрационного потенциала заболони других видов деревьев. В целом цветковые деревья обладают более мелкими порами по сравнению с хвойными. То есть, они, гипотетически, могут задерживать частицы меньшего размера. Однако сосуды цветковых деревьев длиннее, что может затруднить создание компактного фильтра для воды. 

Инженеры, заинтересованные в использовании заболони в качестве фильтра ещё только должны придумать способы поддержания древесины в сыром состоянии или методы её высушивания, которые позволят сохранить функциональную активность ксилемы. Как показывают другие эксперименты доцента Карника и его коллег, сухая древесина не фильтрует контаминированую воду.

shkola-v-blog.ru

Фитонциды деревьев, хлорофилл листьев, как фильтр для воздуха

Очищение воздуха

Деревья еще со школьной скамьи нам известны, как незаменимый фильтр естественного происхождения. Его листья содержат хлорофилл, который поглощает углекислый газ, а затем снабжает нашу планету кислородом.

  • В летний период 1 деревцо способно переработать их плохого в хороший воздух объём, которого хватает для дыхания 4-х человек.
  • Зелёные насаждения площадью в 1 гектар способны за 1 час поглотить около 8 литров углекислого газа, а затем переработать его в кислород, которого хватит для 30 человек.
  •  Деревья приносят пользу и земле, обеспечивая её воздухообмен и очищая слой почвы в 45 метров.

Некоторые породы деревьев используются специально для озеленения городов. Часто на улицах можно встретить каштан и тополь. В силах каштана переработать около 20 тысяч м3 загрязненного воздуха, когда 25-летний тополь обходит по своим возможностям очистки ель в 7 раз, а по увлажнению – в 10 раз.

Очищение воздуха Деревья еще со школьной скамьи нам известны, как незаменимый фильтр естественного происхождения. Его листья содержат хлорофилл, который поглощает углекислый газ, а затем снабжает нашу планету кислородом. 	В летний период 1 деревцо способно переработать их плохого в хороший воздух объём, которого хватает для дыхания 4-х человек. 	Зелёные насаждения площадью в 1 гектар способны за 1 час поглотить около 8 литров углекислого газа, а затем переработать его в кислород, которого хватит для 30 человек. 	Деревья приносят пользу и земле, обеспечивая её воздухообмен и очищая слой почвы в 45 метров. Некоторые породы деревьев используются специально для озеленения городов. Часто на улицах можно встретить каштан и тополь. В силах каштана переработать около 20 тысяч м3 загрязненного воздуха, когда 25-летний тополь обходит по своим возможностям очистки ель в 7 раз, а по увлажнению – в 10 раз. Листва деревьев обладает свойствами поглощения пыли, обезвреживания и снижения степени вредных веществ в воздухе. Отмечаются хорошими данными листья сирени, вяза, акация. Хватит всего 400 единиц молодых растений тополя, чтобы устранить 340 кг городской пыли, когда то же количество вяза справится с 1900 кг! Снижение температуры воздуха Жаркий летний сезон характерен постоянными потоками воздуха, что исходят от раскаленного асфальта, крыш зданий и домов, автомобилей и т. д. Эти потоки несут в себе массу грязи, пыли, канцерогенов. Хорошо, если рядом есть деревья, температура листьев у которых перебарывает горячий воздух от покрытий и осаждает пыль. Все мы всегда прячемся в тень деревьев, где воздух не такой сухой и «тяжелый». Металлы в воздухе Комфорт наличия автотранспорта лишил нас естественного и чистого воздуха, особенно в мегаполисах. Целый килограмм металла способен выбросить в атмосферу автомобиль в течение года его работы! Это губительно для дыхания, а также для растений, выращенных вблизи автодороги и нередко – это овощи, употребляемые нами в еду. Сюда же можно отнести и животных, которые питаются травой у дороги, а потом дают молоко, мясо и т. д. Свинец в атмосфере при его переизбытке вызывает листопад у деревьев, причем в не осенний период. Для деревьев этот металл очень вреден, в отличие от мхов, лиственниц. Концентрируя свинец в своих листьях, деревья имеют возможность перерабатывать углекислый газ. За вегетационный период дерево способно накопить объём свинца, который можно получить из 130 литров бензина. Из этого можно сделать несложный вывод, что для нейтрализации вреда от автомобилей необходимо 10 деревьев на 1 единицу. Охота за бактериями Деревья – многофункциональные растения нашей планеты, ведь они не только снабжают мир кислородом и потребляют вредные вещества, спасают нас от солнцепека, тяжелых металлов, но и еще способны нейтрализовать вредные микробы. Фитонциды – составляющие зелёных насаждений, что охотятся за вредоносными бактериями, и больше всего сосредоточены в: белой акации, иве, березе, ели, сосне, тополе, черемухе и др. Важно, что эти вещества убивают, как человеческие возбудители инфекций, так и животные. Особенно безвредно в хвойных лесах, ведь там в 2 раза меньше бактерий, чем в лиственных. Не зря, еще в школе нас учат ценить и хранить зелёные насаждения, ведь их работа так важна для нашей здоровой жизни, красоты окружающего мира. Тем более, настоящее время катастрофически не достаёт такого естественного фильтра, как деревья.

Листва деревьев обладает свойствами поглощения пыли, обезвреживания и снижения степени вредных веществ в воздухе. Отмечаются хорошими данными листья сирени, вяза, акация. Хватит всего 400 единиц молодых растений тополя, чтобы устранить 340 кг городской пыли, когда то же количество вяза справится с 1900 кг!

Снижение температуры воздуха

Жаркий летний сезон характерен постоянными потоками воздуха, что исходят от раскаленного асфальта, крыш зданий и домов, автомобилей и т. д. Эти потоки несут в себе массу грязи, пыли, канцерогенов. Хорошо, если рядом есть деревья, температура листьев у которых перебарывает горячий воздух от покрытий и осаждает пыль. Все мы всегда прячемся в тень деревьев, где воздух не такой сухой и «тяжелый».

Металлы в воздухе

Комфорт наличия автотранспорта лишил нас естественного и чистого воздуха, особенно в мегаполисах. Целый килограмм металла способен выбросить в атмосферу автомобиль в течение года его работы!

Это губительно для дыхания, а также для растений, выращенных вблизи автодороги и нередко – это овощи, употребляемые нами в еду. Сюда же можно отнести и животных, которые питаются травой у дороги, а потом дают молоко, мясо и т. д.

Корова у дороги

Свинец (почитайте больше про утилизация опасных отходов их свойства) в атмосфере при его переизбытке вызывает листопад у деревьев, причем в не осенний период. Для деревьев этот металл очень вреден, в отличие от мхов, лиственниц. Концентрируя свинец в своих листьях, деревья имеют возможность перерабатывать углекислый газ.

За вегетационный период дерево способно накопить объём свинца, который можно получить из 130 литров бензина. Из этого можно сделать несложный вывод, что для нейтрализации вреда от автомобилей необходимо 10 деревьев на 1 единицу.

Охота за бактериями

Деревья – многофункциональные растения нашей планеты, ведь они не только снабжают мир кислородом и потребляют вредные вещества, спасают нас от солнцепека, тяжелых металлов, но и еще способны нейтрализовать вредные микробы.

Фитонциды – составляющие зелёных насаждений, что охотятся за вредоносными бактериями, и больше всего сосредоточены в: белой акации, иве, березе, ели, сосне, тополе, черемухе и др. Важно, что эти вещества убивают, как человеческие возбудители инфекций, так и животные. Особенно безвредно в хвойных лесах, ведь там в 2 раза меньше бактерий, чем в лиственных.

Не зря, еще в школе нас учат ценить и хранить зелёные насаждения, ведь их работа так важна для нашей здоровой жизни, красоты окружающего мира. Тем более, настоящее время катастрофически не достаёт такого естественного фильтра, как деревья.

Если Вас заинтересует посмотрите — какие комнатные растения очищают воздух в доме

ecology-of.ru

Фильтр для воды — из дерева

Если вы вдруг останетесь без воды во время туристического похода к берегу какого-нибудь озера, то решить данную проблему можно без особого труда: сломайте ветку ближайшей сосны, снимите с неё кору и не торопясь пропустите воду через используемую ветку. Данный сделанный на скорую руку фильтр послужит капканом для различных бактерий — позволит получить чистую воду.

Надо сказать, что группа учёных из Массачусетского технологического института выяснила, что данный примитивный способ очистки может давать 4 литра питьевой воды в день — достаточно, чтобы утолить жажду одного среднестатистического человека. В статье, опубликованной в журнале PLoS ONE, учёные показали, что небольшой кусок заболони древесины может удалять из воды более 99% бактерий E. coli. По их словам, размер пор заболони позволяет проходить молекулам воды и задерживать при этом клетки бактерий.

По словам Рохита Карника (Rohit Karnik, доцент кафедры инженерной механики Массачусетского технологического института), заболонь является весьма перспективным и недорогим материалом для обеспечения фильтрации воды, в частности на селе, где продвинутые системы фильтрации часто недоступны.

«Современные мембраны для фильтрации несут наноразмерные поры, их не изготовишь у себя в гараже. Текущая идея заключается в том, что нам не нужно делать мембрану, потому что она уже есть. Вы, просто, можете взять кусок дерева и получить из него фильтр» — говорит доцент Карник.

Существует ряд технологий очистки воды, представленных сегодня на рынке. Однако многие из них обладают определёнными недостатками. Системы, которые чистят воду, используя хлор, хорошо очищают большой объём воды, но дорого стоят. Кипячение воды, направленное на устранение контаминирующих агентов, требует больших затрат энергии, чтобы нагреть воду. Фильтры, которые используют для очистки воды мембраны, хоть и способны удалять микробов, дорого стоят, могут легко засориться, предполагают использование насоса.

Заболонь может стать недорогой альтернативой. Древесина образована ксилемой — специальной тканью, которая проводит воду с растворёнными в ней веществами от корней деревьев до их кроны через систему сосудов и пор. Каждая стенка сосуда несёт крошечные поры, через которые может проходить водный раствор, перетекая из одного сосуда в другой, питая различные структуры по длине деревьев. Поры так же лимитируют кавитацию — процесс, через который в ксилеме могут расти и распространяться пузырьки воздуха, убивая дерево. Поры ксилемы могут захватывать пузырьки, запрещая их распространение по древесине.

«Деревья должны были научиться фильтровать пузырьки, но при этом позволить свободно перемещаться водному раствору. Та же проблема и с фильтрацией воды, где мы хотим отфильтровать микробов и при этом обеспечить высокую скорость тока жидкости» — говорит доцент Карник.

Чтобы изучить фильтрационный потенциал заболони, учёные собрали ветки Pinus strobus и сняли с них наружную кору. Они вырезали небольшие участки заболони около дюйма в длину и пол дюйма в ширину и поместили каждый в пластиковую трубку, запакованную эпоксидным клеем и закреплённую зажимами.

До того, как начать эксперименты с контаминированной водой, учёные использовали воду, в которой находились частицы красного красителя размером 70–500 нм. После приготовлений жидкость пропускали через самодельный фильтр. Затем исследователи разрезали заболонь по полам. Было видно, что большая часть используемого красителя содержалась внутри верхних слоёв древесины. При этом отфильтрованная вода оставалась чистой.

Проведённый эксперимент показал, что заболонь обладает естественной способностью к фильтрации частиц, размер которых превышает 70 нм.

Однако в другом эксперименте учёные обнаружили, что заболонь не способна чистить воду от частиц размером в 20 нм.

В конечно итоге учёные пропустили через фильтр воду, содержащую инактивированных бактерий E.coli. Когда они осмотрели ксилему под флуоресцентным микроскопом, то обнаружили, что бактерии скопились у замыкающих плёнок пор на протяжении первых нескольких миллиметров древесины. Подсчитав количество бактериальных клеток в отфильтрованной воде, учёные пришли к выводу, что заболонь смогла убрать из воды 99% E. coli.

По словам доцента Карника, заболонь, предположительно, может фильтровать большинство типов бактерий, размер наименьших видов которых составляет около 200 нм. Однако данный фильтр не способен задерживать многие вирусные частицы, так как они обладают слишком маленьким физическим размером.

В настоящее время учёные планируют провести изучение фильтрационного потенциала заболони других видов деревьев. В целом цветковые деревья обладают более мелкими порами по сравнению с хвойными. То есть, они, гипотетически, могут задерживать частицы меньшего размера. Однако сосуды цветковых деревьев длиннее, что может затруднить создание компактного фильтра для воды.

shkola-v.blogspot.com

Wood (Дерево). Photoshop. Лучшие фильтры

Текстура дерева имеет большое значение при разработке дизайна. Рисунок поверхности среза дерева часто используется для декорирования объектов интерьера. Рисунок дерева наносится на предметы мебели, сделанные из ДСП, пластика и других материалов, бытовую технику, обои и т. д. Такой рисунок выглядит очень привлекательно, создает уют и приятен для глаз.

Трудность создания текстуры дерева с использованием стандартных средств Adobe Photoshop состоит в том, что для каждой породы дерева рисунок будет своим. Используя библиотеку заготовок Wood (Дерево) (рис. 2.22), можно создавать текстуры разных деревьев: вишни, сосны, черного дерева и т. д. Поскольку текстура дерева часто используется для имитации паркета, в число предварительных заготовок текстуры включены примеры рисунков готовых вариантов паркета.

Рис. 2.22. Вкладка Settings (Настройки) окна настроек текстуры Wood (Дерево).

На вкладке Basic (Основные) (рис. 2.23) можно определить положение рисунка текстуры (параметр Wood Orientation (Положение рисунка)), а также задать цветовую гамму рисунка (параметры Pulp Color (Цвет древесины) и Bark Color (Цвет коры)). Контрастностью рисунка можно управлять, используя ползунок Contrast (Контрастность).

Рис. 2.23. Вкладка Basic (Основные) окна настроек текстуры Wood (Дерево).

Если требуется получить несколько текстур с одинаковыми настройками, но различающихся рисунком, используйте кнопку Random Seed (Случайная выборка). Если установить флажок Seamless Tile (Бесшовная), то текстура будет бесшовной.

При помощи вкладки Knots (Сучки) (рис. 2.24) можно определить наличие круглых узоров, полученных в результате среза веток дерева. Положение ползунка Number of Knots (Количество сучков) задает количество таких узоров, а значение параметра Knot Size (Размер сучков) – их размер.

Рис. 2.24. Вкладка Knots (Сучки) окна настроек текстуры Wood (Дерево).

Используя настройки вкладки Grain (Зернистость) (рис. 2.25) можно изменить зернистость текстуры.

Рис. 2.25. Вкладка Grain (Зернистость) окна настроек текстуры Wood (Дерево).

Вкладка Panels (Секции) (рис. 2.26) служит для создания паркетной текстуры. Чтобы настройки стали активными, необходимо установить флажок Divide Into Panels (Разделить на секции).

Рис. 2.26. Вкладка Panels (Секции) окна настроек текстуры Wood (Дерево).

ВНИМАНИЕ!

В процессе работы с плагином мы заметили следующую особенность программы– чем дольше подбираются параметры генерируемой текстуры, тем больше вероятность того, что производительность системы резко снизится. По этой причине мы рекомендуем использовать для работы с Eye Candy: Textures достаточно мощный компьютер с большим объемом оперативной памяти.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

it.wikireading.ru

Проблема зеленых фильтров и ротационный метод

Древесные насаждения способны стать живым щитом, ограждающим нас от пыли, шума и ветра, кроме того, они являются естественным фильтром, защищающим города от химических загрязнений. Однако в некоторых местах среда настолько агрессивна, что ее не может выдержать ни одно растение. Есть ли решение данной проблемы? Как сделать, чтобы деревья росли там, где они в принципе не могут расти, и сохраняли при этом свои защитные функции?

На красной линии

За последнее десятилетие увеличивается гибель древесной растительности в урбанизированной среде. Особенно неблагоприятно состояние деревьев в полосах, прилегающих к автомагистралям. Академией коммунального хозяйства даже выделены так называемые красные линии, в пределах которых традиционные методы озеленения и ухода за древесными растениями не дают положительного результата.

Исследования показали, что основными негативными факторами являются: загрязнение тяжелыми металлами, солевое загрязнение и связанное с ним изменение кислотности pH почв.

Установлен и характер распределения поллютантов по прилегающей к магистралям территории. В частности, твердофазные выпадения тяжелых металлов максимальны в непосредственной близости от магистралей – в полосе до 60 м. Более легкие компоненты распространяются дальше. По весовым количествам пыли в смывах с листьев деревьев установлено, что основная пылевая нагрузка в летний период приходится на интервал до 100 м от полотна дороги.

Одним из показателей оптимального состояния процессов фотосинтеза в растениях является отношение железо–марганец (Fe–Mn). Диспропорция в соотношении этих биогенных элементов свидетельствует о нарушении минерального обмена в растениях. Так вот, величина данного отношения в пыли, полученной по смывам с хвои и листьев деревьев, произрастающих в 65-метровой зоне от Московской кольцевой дороги, равна 17, а на фоновых участках, расположенных на расстоянии 500–600 м, – единице (1).

Такие данные подтверждает внешний вид древесной растительности, свидетельствующий о том, что в полосе 30–50 м наблюдаются отчетливо выраженные признаки угнетения и гибели деревьев, а на удалении до 150 м – признаки ухудшения их состояния.

Основными признаками неблагоприятного состояния деревьев являются водяные побеги на стволах деревьев, раннее пожелтение листьев, ажурность крон, суховершинность и т. д.

Сажать или не сажать?

В настоящее время разработан целый комплекс по уходу за деревьями в урбанизированной среде, при этом используются самые современные технологии, учитывающие в том числе и богатый зарубежный опыт. Однако существует точка зрения, что нужно вообще отказаться от посадки деревьев в пределах красных линий, шире использовать твердые и синтетические покрытия, а в качестве защиты от шума и грязи (выбросов автотранспорта, водяной пыли) применять механические заграждения.

Экспериментальные исследования показывают, что высаженные на экологически напряженных территориях крупномерные древесные растения находятся в нормальном состоянии только в течение первых 3–5 дней. В этот период они имеют высокую жизнестойкость и способны выполнять функцию эксплерентов – растений, восстанавливающих в природных экосистемах нарушенные местообитания. Однако затем, как уже было сказано выше, минеральный обмен в растениях нарушается, и они уже не способны в полной мере выполнять ту функцию, ради которой и были посажены, т. е. служить естественными фильтрами, очищающими среду обитания людей.

Эти растения способны прожить еще довольно долго, особенно если им обеспечивается надлежащий уход, но основных функций «городского дерева» они уже не выполняют. Снижается их экологическая эффективность, а также постепенно утрачивается и декоративность. Стоимость ухода за такими деревьями постоянно возрастает в связи с увеличивающимися объемами санитарной обрезки. И наконец, когда растение погибнет на корню, его нужно утилизировать, что также сопряжено с большими затратами труда и средств.

Решение изложенных выше проблем возможно только с использованием комплексного подхода. Мы считаем принципиально неверным вообще отказаться от посадки деревьев на экологически напряженных территориях, так же как и повсеместно использовать их, невзирая на затраты и альтернативные подходы.

Можно предложить новые методы в применении древесных растений при комплексном решении проблем урбанизированных территорий.

Поллютанты – техногенные загрязнители среды: воздуха (аэрополлютанты), воды (гидрополлютанты), земли (терраполлютанты).

Ротационный метод

Суть метода заключается в том, что при выращивании крупномерных саженцев в лесном питомнике, в момент пересадки в школьное отделение последнего порядка, их корневая система заключается в каркасно-ячеистые контейнеры, заполненные земельной смесью оптимального для каждого вида растений состава.

Подготовленные саженцы с закрытой корневой системой устанавливаются в траншеи и засыпаются торфокомпостом. Такая подготовка посадочного материала позволяет в любое время года извлекать его, грузить и использовать без каких-либо дополнительных мероприятий.

Посадка крупномерных саженцев на постоянное место не имеет принципиальных отличий от традиционных способов посадки с комом земли, за исключением того преимущества, что может проводиться круглогодично.

Крупномерные саженцы как лиственных, так и хвойных пород деревьев применяют для аллейных и групповых посадок всех известных типов, создавая, таким образом, живые щиты, а правильнее сказать, живые фильтры, отгораживающие магистрали от жилых и рекреационных территорий.

Сроки использования высаженных деревьев на местах посадки зависят от интенсивности воздействия негативных факторов и видовых особенностей растений. По предварительным подсчетам, минимальным сроком применения должен быть период от 3 до 5 лет.

Отработавшие свой срок и в результате этого ослабленные растения извлекаются из посадочных ям и вновь отправляются в питомник, где высаживаются в специальное реабилитационное отделение. В этом отделении древесные растения проходят курс интенсивной терапии, включающий восстановительную обрезку, подкормку комплексными удобрениями, оздоровление новыми биопрепаратами, в том числе и «Экогелем». После такого курса реабилитации, длящегося от 2 до 5 лет, древесные растения можно повторно использовать для озеленения.

Предварительные расчеты показывают более высокую рентабельность такой технологии по сравнению с традиционными методами, применяющимися в настоящий момент.

         Предлагаемый метод позволяет:

  • эффективно использовать древесные растения в период их высокой жизнеспособности с целью улучшения экологической среды урбанизированных территорий;
  • проводить круглогодичную высадку растений на постоянное место с минимальными затратами ручного труда;
  • постепенно создать в лесных питомниках банк крупномерного посадочного материала всего необходимого ассортимента пород для их ротационного использования.

Это особенно актуально сегодня в связи с тем, что в лесных питомниках почти не осталось крупномерных саженцев деревьев, а на их выращивание и формирование требуется в среднем 8 и более лет.

Предварительные расчеты показывают более высокую рентабельность ротационного метода по сравнению с традиционными технологиями.

 Использование укрывных чехлов

Дело в том, что традиционные сроки пересадки древесных растений – весна и осень, а точнее, те достаточно короткие периоды времени, когда растения не вегетируют и находятся в состоянии покоя, а почва уже или еще не промерзла. Пересадка в такие сроки прекрасно подходит для сеянцев с оголенной корневой системой и укорененных черенков небольшого возраста и, соответственно, небольшого размера.

Крупномерные саженцы, пересаживаемые по такой технологии, имеют очень низкую приживаемость в связи с утратой большей части всасывающих корневых окончаний. Поэтому для крупномерных древесных растений традиционно применяется зимняя пересадка с промороженным комом земли. Попытки пересадки их в период вегетации сопряжены с большими дополнительными затратами. Во-первых, это дополнительное укрепление кома, путем заключения его в щитовые или сетчатые контейнеры, во-вторых, предотвращение обезвоживания растений обработкой антитранспирантами.

Первое препятствие устраняется при использовании технологии ротационного использования крупномерности посадочного материала. Заключенные в каркасно-ячеистые контейнеры корневые системы надежно защищены при транспортировке и пересадке.

Для устранения второго препятствия нами предлагается использование укрывных чехлов, изготовленных из воздухо- и водопроницаемых нетканых материалов типа лутрасила*.

Апробирование данного способа дало положительные результаты при пересадке крупномерных растений липы в самый опасный период – в конце мая, когда листья уже почти достигли максимальных размеров, но еще не окрепли. Укрытые чехлами растения прекрасно перенесли транспортировку и период приживания в течение первых трех недель после посадки, после чего чехлы были сняты.

*Данный способ пересадки крупномерных древесных растений защищен патентом Российской Федерации на изобретение от 21 декабря 2000 года за номером государственной регистрации 2.000.132.007.

 

Курс реабилитации деревьев длится от 2 до 5 лет.

 

givoyles.ru

Предложен новый фильтр для воды — из дерева

Электронная микрофотография, на которой видны бактерии E. coli (зелёные) отфильтрованные на плёнки пор ксилемы (синие и красные) Электронная микрофотография, на которой видны бактерии E. coli (зелёные) отфильтрованные на плёнки пор ксилемы (синие и красные)

Если вы вдруг останетесь без воды во время туристического похода к берегу какого-нибудь озера, то решить данную проблему можно без особого труда: сломайте ветку ближайшей сосны, снимите с неё кору и не торопясь пропустите воду через используемую ветку. Данный сделанный на скорую руку фильтр послужит капканом для различных бактерий — позволит получить чистую воду.

Надо сказать, что группа учёных из Массачусетского технологического института выяснила, что данный примитивный способ очистки может давать 4 литра питьевой воды в день — достаточно, чтобы утолить жажду одного среднестатистического человека. В статье, опубликованной в журнале PLoS ONE, учёные показали, что

небольшой кусок заболони древесины может удалять из воды более 99% бактерий E. coli. По их словам, размер пор заболони позволяет проходить молекулам воды и задерживать при этом клетки бактерий.

По словам Рохита Карника (Rohit Karnik, доцент кафедры инженерной механики Массачусетского технологического института), заболонь является весьма перспективным и недорогим материалом для обеспечения фильтрации воды, в частности на селе, где продвинутые системы фильтрации часто недоступны.

«Современные мембраны для фильтрации несут наноразмерные поры, их не изготовишь у себя в гараже. Текущая идея заключается в том, что нам не нужно делать мембрану, потому что она уже есть. Вы, просто, можете взять кусок дерева и получить из него фильтр» — говорит доцент Карник.

Существует ряд технологий очистки воды, представленных сегодня на рынке. Однако многие из них обладают определёнными недостатками. Системы, которые чистят воду, используя хлор, хорошо очищают большой объём воды, но дорого стоят. Кипячение воды, направленное на устранение контаминирующих агентов, требует больших затрат энергии, чтобы нагреть воду. Фильтры, которые используют для очистки воды мембраны, хоть и способны удалять микробов, дорого стоят, могут легко засориться, предполагают использование насоса.

Заболонь может стать недорогой альтернативой. Древесина образована ксилемой — специальной тканью, которая проводит воду с растворёнными в ней веществами от корней деревьев до их кроны через систему сосудов и пор. Каждая стенка сосуда несёт крошечные поры, через которые может проходить водный раствор, перетекая из одного сосуда в другой, питая различные структуры по длине деревьев. Поры так же лимитируют кавитацию — процесс, через который в ксилеме могут расти и распространяться пузырьки воздуха, убивая дерево. Поры ксилемы могут захватывать пузырьки, запрещая их распространение по древесине.

«Деревья должны были научиться фильтровать пузырьки, но при этом позволить свободно перемещаться водному раствору. Та же проблема и с фильтрацией воды, где мы хотим отфильтровать микробов и при этом обеспечить высокую скорость тока жидкости» — говорит доцент Карник.

Чтобы изучить фильтрационный потенциал заболони, учёные собрали ветки Pinus strobus и сняли с них наружную кору. Они вырезали небольшие участки заболони около дюйма в длину и пол дюйма в ширину и поместили каждый в пластиковую трубку, запакованную эпоксидным клеем и закреплённую зажимами.

До того, как начать эксперименты с контаминированной водой, учёные использовали воду, в которой находились частицы красного красителя размером 70–500 нм. После приготовлений жидкость пропускали через самодельный фильтр. Затем исследователи разрезали заболонь по полам. Было видно, что большая часть используемого красителя содержалась внутри верхних слоёв древесины. При этом отфильтрованная вода оставалась чистой.

Проведённый эксперимент показал, что заболонь обладает естественной способностью к фильтрации частиц, размер которых превышает 70 нм.

Однако в другом эксперименте учёные обнаружили, что заболонь не способна чистить воду от частиц размером в 20 нм.

В конечно итоге учёные пропустили через фильтр воду, содержащую инактивированных бактерий E.coli. Когда они осмотрели ксилему под флуоресцентным микроскопом, то обнаружили, что бактерии скопились у замыкающих плёнок пор на протяжении первых нескольких миллиметров древесины. Подсчитав количество бактериальных клеток в отфильтрованной воде, учёные пришли к выводу, что

заболонь смогла убрать из воды 99% E. coli.

По словам доцента Карника,

заболонь, предположительно, может фильтровать большинство типов бактерий, размер наименьших видов которых составляет около 200 нм. Однако данный фильтр не способен задерживать многие вирусные частицы, так как они обладают слишком маленьким физическим размером.

В настоящее время учёные планируют провести изучение фильтрационного потенциала заболони других видов деревьев. В целом цветковые деревья обладают более мелкими порами по сравнению с хвойными. То есть, они, гипотетически, могут задерживать частицы меньшего размера. Однако сосуды цветковых деревьев длиннее, что может затруднить создание компактного фильтра для воды.

Инженеры, заинтересованные в использовании заболони в качестве фильтра ещё только должны придумать способы поддержания древесины в сыром состоянии или методы её высушивания, которые позволят сохранить функциональную активность ксилемы. Как показывают другие эксперименты доцента Карника и его коллег, сухая древесина не фильтрует контаминированную воду.

www.nanonewsnet.ru

Какие бывают фильтры в маслах и лаках для покрытия дерева

Какие фильтры есть в масляных и лаковых покрытиях

На рынке пропиток для дерева появляются новые продукты, защищающие поверхность от разрушений. Благодаря нововведениям появились масла и лаки с УФ-фильтрами, которые отлично предохраняют древесину от воздействия ультрафиолета.

Солнечные лучи вредны для дерева, при постоянном воздействии они разрушают древесную структуру изнутри, действуя, как медленный яд. Поры древесины забиваются, и со временем начинает образовываться грибок и плесень.

На что влияют фильтры

УФ-фильтры не только защищают поверхность от солнечных лучей, но и препятствуют процессу потемнения дерева. После обработки древесины маслом или лаком с УФ-фильтрами ее поры остаются открытыми, благодаря чему материал «дышит» и постепенному разрушению не подвергается. После покрытия цвет дерева не меняется, оставаясь естественным. Структура обрабатываемого материала тоже своих свойств не меняет, а за покрытой маслом поверхностью достаточно легко ухаживать.

Обработанный маслом или лаком деревянный дом значительно реже подвергается реставрации, чем необработанный.

Есть нюансы, которые надо учитывать при работе с пропитками, содержащими УФ-фильтры. Это расход средства на квадратный метр и количество наносимых слоев. Чтобы получить должный эффект, нужно обязательно соблюдать все эти тонкости. Если вы не уверены в том, что сможете нанести масло или лак на древесину правильно, стоит обратиться к специалистам.

Ультрафиолетовые лучи отрицательно влияют на поверхность дерева

Для каких работ необходимы масла/лаки с фильтрами

Масла и лаки с УФ-фильтрами применяются для наружных работ. Их использование позволяет материалу сохранять все основные положительные свойства, несмотря на внешние воздействия.

На периодичность обработки влияет несколько факторов, но основной из них – климатические условия. В России они разнятся не очень сильно, однако в южных регионах солнечных дней в году больше. Использовать масла или лаки с УФ-фильтрами нужно во всех регионах, поскольку древесине способно навредить даже малое количество солнечных лучей.

Следует покрывать поверхность маслом каждые 3-5 лет, но, если она подвергается постоянному воздействию ветра, период между реставрациями можно немного сократить.

Стены дома, покрытые маслом с УФ-фильтром

armandbosu.ru