Каб захаваць жыццё пад лёдам

Напрыканцы кожнага года нашы дзеці чакаюць сапрадную зіму — са снегам і маразамі. Асабліва ў вёсках, калі галоўныя падзеі на зімовых канікулах і выхадных праходзяць не ў тэатрах і забаўляльных цэнтрах, а на мясцовых лядовых арэнах. А калі іх надзеі на сіноптыкаў аказваюцца недарэмнымі, вёскі ажываюць — пракладваецца па скрыпучым снезе лыжня, скрыгочуць па замерзлых рэках канькі і санкі, там з ранку да вечара чуваць дзіцячы смех. А вось у Праўдзінскай сярэдняй школе Пухавіцкага раёна, якая знаходзіцца сярод перанаселеных рыбай вадаёмаў, лішнія сантыметры лёду на рацэ і вялікі мінус на тэрмометры зусім не радуюць, а, наадварот, вельмі трывожаць.

Экалагічная бяда грандыёзных маштабаў

“У наваколлі нашай мясцовасці мноства вадаёмаў: азёр, рэк, каналаў, разліваў, сажалак. У іх жыве шмат рыбы, ракаў і іншых жывых арганізмаў, — расказвае дзевяцікласнік Ілья Ільін. — У суровыя зімы, калі вадаёмы пакрываюцца тоўшчай лёду і снегу, на мелкаводдзі, зарослых водарасцямі ўчастках вадасховішчаў зніжаецца колькасць кіслароду ў вадзе, што і выклікае замор. У выніку масава гіне рыба, і нават калі наступныя зімы будуць цёплымі, аднаўляецца яе колькасць не адзін год. Самым страшным быў за апошнія гады 2013 год. Вясной, пасля сходу лёду з вадаёмаў, берагі толькі нашых азёр былі ўсланы дзясяткамі тон мёртвай рыбы. Воднай фаўне Беларусі быў нанесены велізарны экалагічны і эканамічны ўрон. І наступствы таго замору адчуваюцца і сёння”.
Артур Дзмітрыевіч Войстрыкаў, настаўнік фізікі і кіраўнік школьнага навуковага таварыства “Юны даследчык”, так тлумачыць папаўненне водных багаццяў наваколля: “Вакол суседняга Сяргеевіцкага возера раней былі балоты, і там прадпрыемства здабывала торф, выкопваючы ніжэй і ніжэй. І гадоў дзесяць назад возера выйшла далёка за свае межы, затапіла гэтыя балоты. Дапамагло яшчэ і дажджлівае лета. Вакол возера ўтварылася яшчэ 5 гэтакіх жа па плошчы і нават большых, з сярэдняй глыбінёй паўтара-два метры. І рыбы ў іх развялося — мора. Толькі азёры тады аддалі ў арэнду аднаму з буйных камерцыйных прадпрыемстваў. Яго рабочыя, каб не даць рыбе загінуць, зімой бензапіламі пілуюць лёд. Але пры добрым марозе гэтыя палонкі праз гадзіну-другую замярзаюць зноў.

А ўвогуле рыбы ў нас шмат. Гэта цяпер, зімой, толькі драпежнікі: шчупак, акунь, лешч, а летам, акрамя іх, ёсць карась, лінь, плоткі. Пасядзець з вудай у любую пару года лю­бяць усе ў Праўдзінску — ад малога да старога. Мы і са школьнікамі часта там збіраемся”.

Праблема замору, бадай, самая балючая і для рыбакоў, і для рыбных гаспадарак, і для эколагаў. Дагэтуль намаганні вучоных не прывялі да эфектыўнага і адначасова таннага вырашэння праблемы. Міністэрства прыродных рэсурсаў Беларусі сумесна з Нацыянальнай акадэміяй навук распрацавалі рэкамендацыі па прадухіленні замору.Так, яны раяць арандатарам і ўладальнікам рабіць палонкі, насыпаць у іх нягашаную вапну, каб спрыяць хутчэйшаму разлажэнню арганічных рэчываў. Каб палонкі не замярзалі, у іх устанаўліваць снапы з “дыхаючых” раслін (чарот, рагоз і інш.) або падвешваць у палонках мяшкі з тэхнічнай соллю. Рэкамендавана ўстанаўліваць аэратары рознага тыпу (праўда, яны могуць перанасыціць ваду кіслародам, што таксама прыводзіць да гібелі рыбы). Ды часта і гэтыя меры не дапамагаюць, тады можа прымацца рашэнне аб вылаве рыбы без захавання прамысловай меры. Таму праўдзінскія даследчыкі сталі шукаць сваё рашэнне.

Рыбу захавае геатэрмальная энергія

“Многія лічаць, што адзінай крыніцай цяпла на Зямлі з’яўляецца Сонца. Яны глыбока памыляюцца, — праводзіць кароткі ўрок фізікі дзевяцікласнік Ягор Калач. — Унутры Зямлі змяшчаецца цеплыні значна больш, чым можна было б зда­быць у ядзер­ных рэактарах пры расшчапленні ўсіх зямных запасаў урану. Калі чалавецтва будзе выкарыстоўваць толькі геатэрмальную энергію, пройдзе 41 000 000 гадоў, перш чым тэмпература нетраў Зямлі панізіцца толькі на паўградуса. Беларусы здаўна выкарыстоўваюць геатэрмальную энергію для захоўвання прадуктаў харчавання ў скляпах. Нават у самыя суровыя зімы тэмпература ў іх складала +2°С—+4°С. Геатэрмальная энергія награвае не толькі Зямлю, але і ваду на ёй. Вада ў вадаёмах глыбінёй звыш аднаго метра зімой не прамяр­зае”.

Правёўшы даследаванне, Ілья і Ягор высветлілі, што калі на паверхні ляжыць лёд, то, незалежна ад знешняй тэмпературы, на дне (у іх выпадку — на глыбіні трох метраў) тэмпература вады практычна не мяняецца і складае прыкладна +3°С.“У рацэ зімой заморы не здараюцца. Прычына ў турбулентнасці патокаў вады, з дапамогай якіх нават у лютыя маразы на рацэ месцы з хуткім цячэннем не замяр­заюць, — тлумачаць хлопцы. — У азёрах, сажалках, разлівах няма патокаў вады, і яна расслойваецца па тэмпературных гарызонтах. Толькі таму, пры аднолькавых умовах, лёд на стаялай вадзе таўсцейшы. Святла да водарасцей трапляе менш, і яны, у сваю чаргу, інтэнсіўна паглынаюць кісларод, які знаходзіцца ў ва­дзе, што і прыводзіць да замору.

Калі стварыць у сажалцы турбулентныя патокі, з дапамогай якіх геатэрмальная энергія будзе дастаўляцца са дна вадаёма, то ў ім утворыцца незамярзаючая прамыіна. Патокі будуць узбагачаць ваду кіслародам, а прамыіна — святлом для водарасцей, якія пры фотасінтэзе дадуць вадзе дадатковы кісларод. У гэтым заключалася асноўная гіпотэза нашай працы. Так мы вырашылі растапіць лёд на паверхні вадаёма, а для гэтага стварыць турбулентны паток са дна сажалкі”.

Асаблівасці выратавальнай канструкцыі

“Гэта электрарухавік, гэта апора ўстаноўкі, накіравальны ахоўны кажух, гэта вінт, — паказваюць хлопцы сваё ноу-хау, лішні раз даказваючы, што геніяльнае проста. — Калі наша ўстаноўка працуе, вінт круціцца і турбулентным патокам падымае цёплую ваду наверх, тым самым размывае прамыіну і растоплівае лёд. Пры гэтым турбулентныя патокі ўзбагачаюць ваду кіслародам. У нашай сажалцы самы глыбокі ўчастак у зімавальнай яме — тры метры, але гэта не гаворыць пра тое, што яна не спрацуе на большай глыбіні. Справа ў тым, што на дно яе апускаць не трэба: турбулентным патокам вада падымецца з большай глыбіні”.“Сама ўстаноўка вельмі танная — кошт яе каля 30 рублёў. Гэта кошт рухавіка, які працуе ад сеткі, ёй трэба 220 вольт. Яе мы робім з тырыстарным упраўленнем — яно трэба для таго, каб узгадніць работу электрарухавіка з вінтом. Тут не так, як у паветры, — любы вентылятар не ўключыш, — дапамагае сваім навучэнцам Артур Дзмітрыевіч. — Гэтая ўстаноўка ўжо апрабавана. Яна працавала летась на адным з вадаёмаў без перапынку месяц”.

“І галоўнае, што за месяц бесперапыннай работы затраты на электраэнергію склалі 18 тысяч беларускіх рублёў — на сёння 1 рубель 80 капеек. У наш вадаём было запушчана сто кілаграмаў карпа. Атрымліваецца, што мы сваёй устаноўкай выратуем рыбы на 450 рублёў”, — прыкідвае Ягор.

З усіх вадаёмаў у Сяргеевічах у мінулым годзе толькі ў гэтым не было замору. Вось чаму гаспадары вадаёмаў і Пухавіцкага раёна, і Мінскага сталі тэлефана­ваць праўдзінскім даследчыкам з надзеяй купіць у іх такую ўстаноўку. Ажыятаж выклікала яна і на Балтыйскім навукова-інжынерным конкурсе, дзе атрымала дыплом настаўніцкага журы.

“У Расіі наша работа аказалася вельмі актуальнай, і шмат расіян ёй зацікавіліся, — расказвае Артур Дзмітрыевіч. — Прыватных вадаёмаў, басейнаў цяпер вельмі шмат усюды. Можа яна працаваць і на вялікім вадаёме, на возеры. Адна наша ўстаноўка для вадаёма ў 15—20 сотак. Але калі будуць вялікія рыбныя гаспадаркі, можна зрабіць сетку такіх установак.

Цяпер у рыбных гаспадарках, каб не даць зімой загінуць рыбе, усе вадаёмы робяцца праточнымі, ствараецца сістэма шлюзаў. Толькі гадавальнікі ў гэтых гаспадарках непраточныя, таму там выкарыстоўваецца аэрацыя, што вымагае вельмі значных сродкаў. А такая ўстаноўка з лёгкасцю ўсё гэта замяняе. Проста ніхто не звяртаў увагі на энергію зямлі, а перспектывы яе выкарастання — велізарныя”.

Пэўныя ідэі, як наладзіць серыйную вытворчасць свайго ноу-хау, у вынаходнікаў ужо ёсць. Але спачатку яны хочуць яго запатэнтаваць. На абласным этапе конкурсу “100 ідэй для Беларусі” спецыялісты ім ужо прапанавалі сваю дапамогу ў гэтым. Хутка будзе фінал гэтага рэспубліканскага конкурсу, і на яго хлопцы таксама ўскладаюць надзеі.

Даследаванні з карысцю

Упэўнена, што ў Ільі з Ягорам усё атрымаецца і ні іх, ні рыбу Пухавіччыны не бу­дуць пужаць суровыя зімы. І, думаю, разам са сваім настаўнікам яны яшчэ шмат карыснага прыдумаюць для свайго краю: акрамя дзвюх гадзін фізікі, кожны тыдзень у іх яшчэ тры разы заняткі ў навуковым таварыстве.

І выпускнікі Артура Дзмітрыевіча заўсёды імкнуліся быць не толькі даследчыкамі-тэарэтыкамі, але і прыносіць рэальную карысць.

Самай значнай работай яго выхаванцаў Яўгена Ліпаева і Дзмітрыя Орды было стварэнне фотаэлектрычнага генератара. Ягор Міхалап падчас працы над сваім праектам “Выкарыстанне рэсурсаў ракі Пціч для атрымання электраэнергіі ў Пухавіцкім раёне” прама на мосце стварыў міні-гідраэлектрастанцыю. Была цікавая работа па энергаэфектыўнасці: замена лямпачак напальвання паўправадніковымі дыёдамі дазволіла школе за год сэканоміць 70 млн беларускіх рублёў. У Пецярбургу на адным з конкурсаў яго выхаванцы прэзентавалі экалагічныя хімічныя крыніцы энергіі — на электрычным току, здабытым з водаправоднай вады, цэлы месяц працавала іх падсветка. Такую падсветку можна выкарыстоўваць для дызайнерскага асвятлення дрэў, кветак, будынкаў. Сённяшнія выхаванцы пачалі ўжо работу па стварэнні гібрыднай крыніцы энергіі.

Цікава, што ўсе даследчыя работы накіраваны на энергетыку, і так атрымалася, што ўсе іх аўтары пасля школы пайшлі ў энергетыку і працуюць у гэтай сферы. Сёлета Ягор Міхалап заканчвае БНТУ (дарэчы, з дыпломам з адзнакай і з прэзідэнцкай стыпендыяй), і яго накіроўваюць працаваць на атамную электрастанцыю.

Святлана НІКІФАРАВА.
Фота Алега ІГНАТОВІЧА і з архіва школы.