Ежегодно существенно возрастает объем производства и применения в различных отраслях народного хозяйства полимерных композиционных материалов (ПКМ), что в конечном итоге приводит к возникновению экологической проблемы современного общества - утилизации отходов композиционных материалов. Одним из решений данной проблемы является создание полимерных композиционных материалов с установленным сроком службы и способностью сохранения эксплуатационных свойств в течение периода их использования, с последующей деструкцией в условиях окружающей среды без образования токсичных веществ. В литературных источниках недостаточно изучены данные по оценке процесса биоразложения композиционных материалов в окружающей природной среде, в связи с чем исследования в данном направлении представляют собой актуальную экологическую задачу. Цель работы заключалась в оценке возможности биологической деградации полимерных композиционных материалов. В работе представлен анализ методов оценки биологической деструкции полимерных композиционных материалов, на основании которого был выбран метод, изложенный в ГОСТ 9.049-91 «Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Материалы полимерные и их компоненты. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов». Исследования проводились на стеклопластиках на основе модифицированной фенолоформальдегидной смолы и стекловолокна (марки АГ - 4В и ДСВ), органопластике (марки ОП-ЖА) на основе эпоксидного связующего и органоволокна Армос и углепластиках (УП-Урал-Тр-СФ, УТЗФ2УМН, ЭПАН-2Б), которые имеют широкое применение в авиационной промышленности. В результате проведенных исследований из нефтезагрязненной почвы были выделены микроскопические грибы Aspergillus niger, Penicillium sp., Paecilomyces sp. , являющиеся основными биодеструкторами полимерных композиционных материалов. Для оценки биодеградации композиционных материалов образцы были заражены спорами культур плесневых грибов согласно стандартной методике ГОСТ 9.049-91. По окончании инкубационного периода (28 дней) было установлено, что все полимерные композиционные материалы способны использоваться в качестве источника питания микроскопическими грибами, такими как Aspergillus niger и Penicillium sp. , однако данные образцы являются грибостойкими к росту микромицета Paecilomyces sp. В ходе эксперимента образцы композитов постоянно находились в условиях высокой влажности и повышенной температуры. Высокие показатели водопоглощения материалов УП-Урал-Тр-СФ и УТЗФ2УМН способны повысить биодоступность для микроорганизмов, вследствие чего обеспечить более интенсивную биодеградацию материалов.
полимерные композиционные материалы, биодеградация, микромицеты, биодеструкция
1. Абрамова Н. Ф., Шкулова Г. А., Астахова Л. С., Шашалович М. П. 1981. Влияние старения на грибостойкость пластмасс // Материалы 2-й Всесоюзной конференции по биоповреждениям. Горький, 35-37.
2. Билай В. И., Элланская И. А., Кириленко Т. С. и др. 1984. Микромицеты почв. Киев: Наук. думка.
3. Боровиков В. П. 2001. Statistica: искусство анализа данных на компьютере. СПб.: Питер.
4. Замышляева О. Г. 2012. Методы исследования современных полимерных материалов. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет.
5. Карамова Н. С., Надеева Г. В., Багаева Т. В. 2014. Методы исследования и оценки биоповреждений, вызываемых микроорганизмами: Учебно-методическое пособие. Казань: Казанский университет.
6. Кряжев Д. В. 2014. Экологические основы диагностики процессов биодеструкции природных и синтетических полимерных материалов в условиях воздействия ряда абиотических факторов внешней среды: Дис. … д-ра биол. наук, Нижний Новород.
7. Литвинов М. А. 1967. Определитель микроскопических почвенных грибов: (Порядок Moniliales, за ислючением подсемейства Aspergilleae). Ленинград: Наука.
8. Масталыгина Е. Е. 2015. Структура, свойства и биоразлагаемость тройных композиций - полипропилен, полиэтилен низкой плотности и природные наполнители: Дис.. канд. хим. наук. М.
9. Нетрусов А. И., Егорова М. А., Захарчук Л. М. 2005. Практикум по микробиологии. М.: Издательский центр «Академия».
10. Петров А. В., Дориомедов М. С., Скрипачев С. Ю. 2015. Технологии утилизации полимерных композиционных материалов (обзор) // Труды ВИАМ 8 // dx.doi.org/https://doi.org/10.18577/2307-6046-2015-0-8-9-9.
11. Федоров К. Н., Стасюк Н. В., Скворцова И. Н., Часовников В. А., Серебренникова Л. Н. 1980. Влияние тяжелых металлов на свойства почв // Биологические науки. Сер. Почвоведение 7, 96-98.
