Ученые из Института физической химии и электрохимии РАН и Шведского института коррозии составили карты коррозионной стойкости металлов в разных климатических и техногенных условиях. Оказалось, что многие конструкционные и декоративные материалы являются источниками загрязнения солями тяжелых металлов в окружающей среде.
Различные конструкции, крыши домов, трубы, декоративные части фасадов из металлов и сплавов подвержены атмосферной коррозии, скорость которой может значительно меняться в разных климатических и техногенных условиях, ведь одно дело - чистый воздух и умеренный климат, и совсем другое - влажные, жаркие тропики и выбросы в атмосферу оксидов серы, азота и хлорсодержащих соединений.
Российские и шведские ученые создали базу данных коррозионной стойкости основных конструкционных и декоративных металлов - стали, цинка, меди, алюминия и его сплавов, бронзы, латуни - в различных географических регионах земного шара. Они систематизировали данные коррозионных испытаний, проводившихся с середины 50-х годов в 47 странах мира и в Антарктиде. Испытания длились от одного года до 15-20 лет. На территории бывшего СССР собрана информация по коррозии из 40 регионов: от "полюса холода" Оймякона до субтропического Батуми, от приморских районов Охотского и Японского морей до Балтийского и Черного.
Исследования показали, что коррозионная активность атмосферы в действительности гораздо выше, чем предполагалось ранее. В холодном климате - в Антарктиде и в районе Оймякона - скорость разрушения металлов наименьшая. Самыми агрессивными оказались морская и тропическая атмосфера и атмосфера регионов с повышенным содержанием в воздухе оксидов серы. Например, годовая скорость коррозии углеродистой стали в районе станции "Восток", в Антарктиде, составляет 0,05 мкм в год, а в морской атмосфере Нигерии (в 15 м от моря) - 958 мкм в год. Скорость коррозии меди колеблется от 0,07 мкм в год в Оймяконе до 7,5 мкм в год в китайском Чонг Кинге, а цинк, в зависимости от места проведения испытаний, корродирует на 0,09 мкм в год в сухой испанской Гренаде и на 31,8 мкм в год - в приморской Конгелле в Южной Африке.
Впрочем, была замечена и отрадная закономерность: во многих промышленно развитых районах в 50-е годы показатели коррозии металлов были заметно выше, чем в последнее десятилетие, что говорит о реальных успехах защиты окружающей среды от вредных выбросов в атмосферу. В то же время ученые пришли к выводу, что для всех испытанных металлов на Земле есть точки, где скорости коррозии существенно превышают верхние пределы, допускаемые европейскими стандартами.
Более того, продукты коррозии в значительной степени вымываются осадками, в особенности кислотными, что ведет к выбросу таких металлов, как медь, цинк, никель, хром, в окружающую среду в заметных количествах. Попадающие в воздух металлы могут переноситься на большие расстояния и выпадать вдали от источников эмиссии, из-за чего повышается их концентрация в почвах, увеличивается сброс в реки, озера и каналы. В перспективе (от 30 до 150 лет) это может создать экологические проблемы в регионах.
На европейской территории России из-за коррозионных потерь сброс меди в окружающую среду за десять лет составляет в разных регионах от 1 до 22 г/м2, при этом они минимальны на северо-востоке и максимальны на западе и юго-западе европейской территории страны.
