Ученые Пермского Политеха разработали новый метод оценки характеристик грунтов

Пермь. 22 июля. ГеоИнфо — Исследователи Пермского Политехнического Университета представили инновационный подход к изучению морфологических характеристик грунтов, позволяющий с высокой точностью определять их структуру и свойства. Этот метод призван решить проблему, с которой сталкиваются традиционные техники анализа неоднородных почв, состоящих из различных пористых компонентов.

Почвы и грунты характеризуются сложной морфологией и изменчивым химическим составом, что делает их детальное изучение крайне важным для различных отраслей. Например, в строительстве понимание особенностей грунта позволяет обеспечить надежность возводимых зданий, в сельском хозяйстве — повысить урожайность, а в нефтегазовой отрасли — предсказывать поведение загрязняющих веществ.

Ученые из Пермского Политеха предложили новый метод анализа, основанный на измерении низкотемпературной адсорбции азота. Этот метод позволяет получать точные данные о пористости, объеме и других свойствах грунтов. Тем не менее, интерпретация этих данных для неоднородных материалов, таких как грунты, всегда представляла сложность.

Новый подход, разработанный политехниками, учитывает все особенности неоднородных грунтов и вводит новое уравнение для расчета основных параметров адсорбции — объема микропор, энергии и связи объема газа с давлением. В ходе экспериментов, проведенных на образцах из двух пробуренных скважин, ученые установили, что морфологические характеристики грунтов зависят от содержания глины. Полученные данные показывают, что новый метод позволяет точно определять набор морфологических характеристик, связанных с удельной площадью поверхности и структурой пор разных размеров.

Исследования, проведенные в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030», направлены на создание физико-химических основ расчета миграции загрязняющих веществ в почвах и грунтах. Новый подход Пермского Политеха позволяет не только глубже понимать структуру грунтов, но и строить математические модели для предсказания распространения органических загрязнителей, что является важным шагом для различных сфер промышленности и экологии.

Результаты исследования опубликованы в журнале «Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология», 2024 год.