Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
II. Лес и деятельность человекаСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Причины и масштабы природных пожаров в современную эпоху. Лесные, торфяные и степные пожары. Связь экологических факторов, сопровождающих процессы горения с параметрами пожаров. Экологические проблемы современного мира и лесные пожары: влияние на состав атмосферы, климат, гидрологический режим. Роль мониторинга для текущей оценки и прогнозирования экологических последствий природных пожаров. В процессе эволюции общества менялись характер и масштабы воздействия человека на лес, как и на природу в целом. Ученые полагают, что уже на стадии собирательства, охоты и рыболовства (конец палеолита — начало неолита) произошел первый экологический кризис антропогенного происхождения. Равнинные леса Европы стали сокращаться в результате вырубки и применения огня. Значительно большие воздействия на лес проявились на стадии скотоводства и земледелия в развитии человеческого общества. По подсчетам, занимаемая лесами площадь за исторический период сократилась в 2 раза. Некоторые леса подверглись особенно сильному воздействию: уже сведено 40—50% первоначальной площади смешанных и широколиственных лесов. САМЫЙ СТРАШНЫЙ ВРАГ ЛЕСА — ОГОНЬ. Пожар сравнивают с эрозией почвы, и это правильно. Эрозия — бич земледелия, пожар — бич лесов. В 90-х гг. XX в. на территории России ежегодно возникало до 30 тыс. пожаров, охватывающих 2 млн га и более. Главная причина лесных пожаров — небрежное обращение человека с огнем: незатушенные костры, брошенные окурки, спички, тлеющие пыжи и т. д. По данным мировой статистики, 95% лесных пожаров происходит по вине людей. На пожарищах и вырубках вместо ценных хвойных пород вырастает малоценный лес — осинники. Таких лесов только в европейской части России насчитывается около 40 млн га. Согласно ГОСТ Р 22.0.03-95, источником природной ЧС могут быть природные пожары, в число которых входят ландшафтные пожары, которые по ГОСТ 17.6.1.01-83 считаются разновидностью лесных пожаров (табл. 2). Таблица 2 - Природные пожары (ГОСТ Р 22.0.03-95)
Ландшафтный, степной, лесной |
Теплофизический | Тепловой удар | ||||||
| Помутнение воздуха | | |||||||||
| Опасные дымы | |||||||||
| Химический | Загрязнение атмосферы, почвы, грунтов, гидросферы | |
К ландшафтным пожарам на основе ботанико-географической классификации растительности относятся все виды растительных пожаров: верховой, низовой лесной, торфяной, тундровый, степной, кустарниковый.
В природных (растительных) пожарах сгорают все виды живой и отмершей растительности всех природных зон России от тундры до субтропиков.
Лесные пожары можно называть природными пожарами, так как они распространяются в природной среде. Однако следует иметь в виду, что большинство природных пожаров возникает по вине человека.
Зоной пожаров называется территория, в пределах которой в результате стихийных бедствий, аварий или катастроф, неосторожных действий людей возникли и распространились пожары.
Определение вероятности возникновения и разрастания лесных пожаров по времени и площади (пространству) осуществляется на основе анализа данных мониторинга (ГОСТ Р 22.1.09-99).
Мониторинг лесных пожаров (лесопожарный мониторинг) - это система наблюдений и контроля за пожарной опасностью в лесу по условиям погоды, состоянию лесных горючих материалов (ЛГМ), источникам огня в целях своевременной разработки и проведения мероприятий по их предупреждению и (или) снижению ущерба.
Прогнозирование лесных пожаров - это определение вероятности возникновения и разрастания лесных пожаров во времени и пространстве на основе анализа данных мониторинга лесных пожаров.
Степень пожарной опасности отдельных территорий лесного фонда обусловлена их природными особенностями, преобладающими типами леса (составом, количеством, распределением лесных горючих материалов, содержанием в них влаги).
Прогнозирование лесных пожаров основывается на оценке предпожарной, лесопожарной и послепожарной обстановки (ГОСТ 17.6.1.01-83).
Предпожарную обстановку характеризуют условия погоды: темпера, тура воздуха, температура точки росы1 *, количество осадков, выраженные комплексным показателем В. Г. Нестерова - КП:
где t - температура воздуха;
r - температура точки росы, (температура точки росы — это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нем пар начал конденсироваться и превратился в росу;
n - число дней после последнего дождя.
Шкала пожарной опасности по условиям погоды имеет пять классов (табл.3). Для отдельных регионов разработаны региональные шкалы пожарной опасности, учитывающие местные особенности погоды.
Таблица 3-Шкала пожарной опасности в лесу по условиям погоды (ГОСТ Р 22.1.09-99)
| Класс пожарной опасности по условиям погоды | Значение комплексного показателя | Степень пожарной опасности |
| I | До 300 | Отсутствует |
| П | От 301 до 1000 | Малая |
| Ш | От 1001 до 4000 | Средняя |
| IV | От 4001 до 10000 | Высокая |
| V | Более 10000 | Чрезвычайная |
Лесопожарную обстановку характеризуют:
- координаты зоны пожара;
- категория территории (зона радиоактивного загрязнения, районы с естественным радиационным фоном);
- площадь горения, га;
- площадь, пройденная пожаром, га;
- вид пожара;
- направление распространения фронта пожара, румб;
- скорость распространения фронта пожара, м/мин;
- интенсивность пожара по высоте пламени, м;
- высота конвективной колонки над пожаром, км;
- длина дымового шлейфа (при авиационном и космическом наблюдении), км;
- уровень радиоактивного загрязнения дымов (в зонах радиоактивного загрязнения), Бк/м3;
- породный состав и возраст горящего леса.
Послепожарную обстановку характеризуют:
- площадь лесной растительности, погибшей в результате верхового, низового, лесного, торфяного пожара, - частично (горельник) или полностью (гарь), га;
- объем уничтоженного леса, м3;
- объем поврежденного леса, м3;
- масса (вероятная) радиоактивных продуктов горения ЛГМ в загрязненных радионуклидами лесах, т.
Относительную оценку степени пожарной опасности лесных участков по условиям возникновения и возможной интенсивности лесных пожаров по пятибалльной шкале представляют в картографической форме - в виде лесопожарных карт.
Контрольные вопросы
1. На какие типы подразделяются растительные пожары и чем они отличаются друг от друга?
2. Что понимают под лесным пожаром?
3. При каких условиях обычно возникают лесные пожары?
4. Назовите классы пожарной опасности лесных участков по условиям погоды.
Для нескольких последних десятилетий характерен всплеск техногенных аварий. Если раньше в мире ежегодно происходило около 150 крупных катастроф, то в 90-х годах их случилось в несколько раз больше.
По оценкам специалистов причинами повышенной аварийности являются усложнение структуры и рост числа техногенных объектов, человеческий и природный факторы. Существенное значение во многих случаях имеет изношенность оборудования и просчеты инженерно- технического характера. Загрязнение окружающей среды в результате штатных выбросов объектов хозяйственной деятельности, транспорта, пожаров и аварий ухудшает экологическое состояние среды обитания, причиняет вред здоровью людей. Экологическая опасность пожаров прямо обусловлена изменением химического состава, температуры воздуха, воды и почвы, а косвенно и других параметров окружающей среды. Наряду с токсичными и вредными продуктами горения загрязнение окружающей среды может быть вызвано и огнетушащими веществами, используемыми в пожаротушении.
ПОЖАРЫ КАК АНТРОПОГЕННЫЙ ФАКТОР ЧАЩЕ ОЦЕНИВАЮТСЯ ТОЛЬКО НЕГАТИВНО. Исследования показали, что естественные пожары могут являться частью климата во многих наземных местообитаниях. Они влияют на эволюцию флоры и фауны.
Биотические сообщества «научились» компенсировать этот фактор и адаптируются к нему как к температуре или влажности.
Пожар можно рассматривать и изучать как экологический фактор, наряду с температурой, осадками и почвой.
При правильном использовании огонь может быть ценным экологическим инструментом. Некоторые племена регулярно выжигали леса для своих нужд еще задолго до того, как люди стали целенаправленно изменять окружающую среду. Пожар - очень важный фактор, в том числе и потому, что человек может его контролировать в большей степени, чем другие лимитирующие факторы. Трудно найти участок земли, особенно в районах с засушливыми периодами, где бы не случился пожар хотя бы раз за 50 лет.
Чаще всего причиной пожаров в природе служит удар молнии. Пожары бывают различных типов и оставляют разные последствия.
Таким образом, пожар - такой же источник загрязнения, как объекты промышленности, сельского хозяйства и другие отрасли хозяйственной деятельности человека. Пожары оказывают большое влияние на состояние и динамику развития биоразнообразия, наносят большой ущерб экологическим системам. Объект исследования – пожар как экологический фактор. Предмет исследования – классификация пожаров и их последствия. Цель работы: изучить особенности антропогенных пожаров и их влияние на биоразнообразие экологических систем. Задачи: 1) изучить определения и виды пожаров; 2) выявить последствия и методы борьбы с пожарами; 3) рассмотреть пути восстановления биоразнообразия после пожаров. Методы исследования: изучение и теоретический анализ литературы и исследований по проблеме; сравнение, анализ, обобщение, систематизация.
5
2 ОСОБЕННОСТИ ПОЖАРА КАК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА
1.1 Определение и история изучения пожаров
Пожаром называется «неконтролируемый, стихийно развивающийся процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей».
В другом определении «пожар – процесс горения, возникший непроизвольно или по злому умыслу, который будет распространяться и продолжаться до тех пор, пока не выгорят все горючие вещества и материалы, доступные на данном объекте, не возникнут условия, приводящие к самотушению, не будут приняты активные целенаправленные действия к его локализации и тушению».
Причиной возникновения пожара чаще всего становится человеческий (антропогенный) фактор. Любой пожар – это неконтролируемый процесс горения, при котором образуется большое количество загрязняющих окружающую среду веществ. Эти вещества влияют не только на окружающую среду, но и на здоровье людей и животных.
Антропогенная пожарная опасность - это пожарная опасность охраняемой территории, обусловленная появлением источников огня в связи с деятельностью людей и относящаяся к многолетнему периоду.
Корреляция между плотностью населения и частотой пожаров в малонаселѐнных районах незначительна.
Известные зарубежные системы оценки пожарной опасности в лесу основаны на анализе многолетних данных о возникновении пожаров без учѐта влияния социально-экономических условий. В настоящее время на Земле ежегодно возникает более 200 тысяч природных пожаров или пожаров растительности (т.е. лесных, кустарниковых, степных и т. д.), причем число их год от года возрастает.
Учащаются и катастрофические вспышки пожаров на всех континентах (кроме Антарктиды).
Вред, который пожары приносят человечеству, огромен, учитывая прямой и косвенный ущерб.
Пожары, которые вырываются из-под контроля человека и достигают катастрофических размеров, надолго привлекают к себе всеобщее внимание. При таких пожарах сгорают дома и целые поселки, гибнут животные, а не редко - и люди. ГИБЕЛЬ САМОГО ЛЕСА НА ЭТОМ ФОНЕ КАЖЕТСЯ УЖЕ МАЛОЗНАЧАЩЕЙ, ХОТЯ УБЫТКИ ПРИ ЭТОМ МОГУТ БЫТЬ ОЧЕНЬ ВЕЛИКИ. ИМЕННО ПОЭТОМУ ПРОБЛЕМАТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ ВСЕГДА БЫЛА АКТУАЛЬНА И ПО-ПРЕЖНЕМУ ОСТАЕТСЯ НА ВЫСОКОМ УРОВНЕ. Решить проблему природных пожаров с помощью наращивания технической мощи пока не удается. Леса в развитых западных странах (например, в США, Канаде и других) горят не хуже, чем в странах Африки или в России. В каждом регионе они повторяются один раз в пять-десять лет и сопровождаются вспышками лесных пожаров.
Предсказать их заранее с большой долей вероятности – пока не удается. А содержать постоянно огромный штат пожарной охраны слишком дорого, и практически невозможно в условиях значительной протяженности лесов и неразвитой дорожной инфраструктуры. Есть и еще ряд причин пожарной проблемы, например, 1) возможность непредсказуемого саморазвития обычных пожаров в страшную огненную стихию; 2) трудность доставки и использования тяжелой техники в неосвоенные места; 3) отсутствие совершенной методики для оценки экономической эффективности пожарной охраны и другие.
1.2 Антропогенные и естественные пожары
По причинам возникновения пожары делятся на следующие виды [24]: - антропогенные (вызванные людьми), - природные (естественные) пожары (вызванные молниями, погодными условиями). Природные пожары – глобальная проблема всего мира.
Ежегодно лесные и торфяные пожары наносят немалый урон экономике нашей страны и окружающей природной среде: приводят к серьезному и долговременному ухудшению состояния водосборных бассейнов, так как продукты горения смываются в реки и загрязняют их; снижают рекреационную и научную ценность ландшафтов; в результате пожаров гибнут массивы ценных древесных пород, дикие животные; сгорают жилые дома и другие постройки, погибают люди При наличии сильного ветра пожары могут широко распространяться на соседние торфяные и лесные массивы, а также на населенные пункты.
Природный пожар – неконтролируемый процесс горения, стихийно возникающий и распространяющийся в природной среде. Различают следующие виды природных пожаров: - лесной, - степной (полевой), - торфяной, - камышовый, - радиоактивный. Степные пожары являются следствием возгорания сухой травы или зрелых посевов сельскохозяйственных культур и распространяются в ветреную погоду со скоростью до 120 км/ч. Они носят сезонный характер и чаще бывают летом по мере созревания трав (хлебов), реже весной и практически отсутствуют зимой [8]. Неконтролируемое горение растительности, возникшее на торфянистых почвах – торфяной пожар [8]. Торф формируется из перегноя – разлагающихся растений, животных и насекомых – в болотистых местах. Толщина торфяного слоя может достигать 10–15 метров. В его состав входит кислород и углерод. Кислород позволяет гореть (тлеть) торфу без доступа воздуха. В результате засухи или рукотворного осушения торф может оказаться на поверхности и вступить в контакт с воздухом. В таком случае торф может начать самопроизвольно тлеть – или вспыхнуть в результате лесного пожара. Благодаря притоку свежего воздуха, торф разгорается все сильнее. Камышовые пожары возникают по причине возгорания сухого камыша и надводной растительности. Характерной особенностью таких пожаров является высокая плотность огня, его быстрое распространение, большое количество дыма [8]. Радиоактивный лесной пожар – лесной пожар на загрязненных радионуклидами территориях, при котором горят загрязненные радионуклидами лесные горючие материалы и образуются продукты горения, содержащие радионуклиды (зола, недожог, дымовой аэрозоль, газообразные продукты) [8].
Природные пожары представляют собой опасное стихийное бедствие. Они уничтожают ценные материалы – лес, торф и др., и имеют следующие поражающие факторы: - высокая температура, вызывающая возгорание всего, что окажется в районе пожара; - задымление больших районов, оказывающее раздражающее действие на людей и животных, а в некоторых случаях и отравление их монооксидом углерода; - ограничение видимости; - отрицательное психологическое воздействие на людей и живые организмы. Наиболее распространенными естественными причинами больших лесных пожаров на Земле обычно являются молнии. Размеры пожаров делают возможным их визуальное наблюдение даже из космоса. На сегодняшний день доля естественных пожаров (от молний) составляет около 7%-8%, то есть возникновение большей части лесных пожаров связано с деятельностью человека [31]. Таким образом, существует острая необходимость работы противопожарных служб, контроля над соблюдением пожарной техники безопасности. Иногда пожары вызывают искусственно. Такие пожары принято называть управляемыми. Целью управляемых пожаров является: уничтожение пожароопасных горючих материалов, удаление отходов лесозаготовок, подготовка участков для посадки саженцев, борьба с насекомыми и болезнями леса и т. д., а также намеренный поджог леса с целью последующей его вырубки (к примеру, в приграничных с Китаем областях Дальневосточного региона России). Таким образом, в природе всегда существовало своеобразное равновесие. Экологическая роль лесных пожаров заключалась в естественном обновлении лесов. Рассмотрим другой вид пожаров – антропогенный. Основными непосредственными антропогенными причинами лесных пожаров являются [19,24]: - огневая очистка местности и пожары, связанные с разработкой ресурсов; - поджоги;
- случайные пожары или пожары по недосмотру; - наличие в лесах большего количества воспламеняющегося топлива в связи с лесозаготовками или тушением пожаров. Пожар в лесу чаще всего возникает по вине человека: это и неосторожное обращение с огнем, оставленные непотушенные костры или брошенные окурки и спички, вследствие игры детей с огнем, при сжигании мусора владельцами дач и садовых участков на опушках леса. В жаркую сухую погоду достаточно искры, чтобы вспыхнул огонь, особенно в хвойном лесу. От оставленного стекла может произойти самовозгорание. Ведь при попадании на стекло солнечных лучей оно превращается в линзу, концентрирует солнечные лучи до спонтанного возгорания находящейся под ней травы. Тепло пожара разогревает окружающий материал, в то время, как языки пламени и искры, переносимые ветром, легко находят то, что быстро воспламеняется. Потому важно не только не нарушать правил пожарной безопасности, но и убирать за собой мусор. По официальным данным, в 44 % случаев пожары возникли из-за антропогенных факторов¸ куда входит неосторожное обращение с огнем, сельхозхпалы, и непотушенные костры [31]. В 18 % случаев причиной признаны природные факторы (сухие грозы), в 38 % причину выявить не удалось. По данным руководителя управления охраны и защиты лесов Рослесхоза Андрея Грибенникова, которые он озвучил на оперативном совещании в Рослесхозе, больше всего пожаров, которые произошли при невыясненных обстоятельствах, пришлось на долю Уральского (61%) и Северо-Кавказского федеральных округов (55%) [31]. В Камчатском крае нет ни одного лесного пожара, причину которого власти удалось бы установить. Максимальное количество пожаров, произошедших по вине человека, зафиксировано в Центральном (76 %), Северо-Западном (69 %) и Сибирском федеральных округах (60%) [32]. Таким образом, пожар - такой же источник загрязнения окружающей среды, как и объекты промышленности, сельского хозяйства и другие отрасли хозяйственной деятельности человека. Пожары являются наиболее
распространенными аварийными ситуациями, при которых происходит загрязнение экосистем.
ГЛАВА 2. МЕРЫ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ АНТРОПОГЕННЫХ ПОЖАРОВ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ
2.1 Экологические последствия пожаров
Большинство малых и средних пожаров возникает в наиболее посещаемых участках лесного фонда: возле поселков, вдоль дорог и рек. Многие пожары приурочены к местам хозяйственной деятельности: участкам проведения рубок, интенсивных заготовок недревесных продуктов леса, рекреационным участкам. Такое размещение пожаров, а также подавляющего большинства загораний (т.е. очагов огня, подавленных до превращения в пожары) создает ситуацию, при которой в первую очередь страдают наиболее ценные с хозяйственной точки зрения леса. Загрязнение окружающей среды (ОС) в результате штатных выбросов объектов хозяйственной деятельности, транспорта, пожаров и аварий ухудшает экологическое состояние среды обитания, причиняет вред здоровью людей и экосистемам. Во всех перечисленных случаях в ОС попадают вредные и токсичные (ядовитые) вещества. В целях обеспечения безопасности людей, сохранения флоры и фауны для многих веществ, попадающих в ОС: воздух, воду, почву установлены предельно допустимые концентрации (ПДК), которые не могут вызывать заболевания людей [21]. Пожары являются наиболее распространенными аварийными ситуациями, при которых происходит загрязнение ОС [21]. В условиях пожара горение, как правило, протекает в диффузионном режиме. Вещества и материалы при этом сгорают не полностью и наряду с частичками сажи попадают в ОС в виде газообразных, жидких продуктов горения [26]. Тепловые потоки, регулирующие газообмен и развитие пожара, обеспечивают перенос загрязнителей в пространстве. Течение пожара характеризуется определенными параметрами, например, массовой скоростью выгорания vM, кг/(м2 /с), площадью пожара Sn, м2, плотностью теплового потока Q, Вт/м2, продолжительностью фп, с, скоростью газообмена и дымовыделения, температурой и т.д. [26] Эти параметры определяют обстановку и достигаемые в конкретных условиях значения опасных факторов пожара, приводят к нарушению условий жизнедеятельности, заболеваниям, травмам, гибели людей. Опасные факторы пожара (ОФП): токсичность продуктов горения, плотность дыма, температура пожара и др. можно назвать экологически опасными факторами пожара (ЭОФП). Они являются негативными абиотическими факторами для экосистем суши и водных объектов. Экологическая опасность пожаров прямо обусловлена изменением химического состава, температуры воздуха, воды и почвы, а косвенно и других параметров ОС. В природной среде наиболее опасны по своему воздействию растительные пожары. При лесных пожарах отмечается загрязнение воздуха вредными и токсичными газами, парами и аэрозолями. В целом на планете 20 % загрязнителей поступает в атмосферу в результате лесных пожаров. Только в Северном полушарии выбросы монооксида углерода (СО) составляют около 11-106 т/год, аэрозолей (35360)106 т/год, аммиака - до 12-106 т/год [32] [33]. Космическая аэрофотосъемка многократно фиксировала во время лесных пожаров огромные облака сажи над территорией Сибири, США. Лесные пожары считают вторым после океана источником выбросов в атмосферу хлорорганических соединений, например хлористого метила [32]. При лесных, торфяных, степных пожарах уничтожается растительный покров суши и как следствие - уменьшается продуцирование кислорода. Наряду с токсичными и вредными продуктами горения загрязнение окружающей среды может быть вызвано огнетушащими веществами, используемыми в пожаротушении. Известно разрушающее действие фреонов на озоновый слой. Некоторые галогеноуглероды (например, фреон 13В1, 114В2) особенно опасны, так как способны долгое время находиться в атмосфере и эффективнее других взаимодействуют с озоновым слоем на больших высотах [25] [33].
Поверхностно - активные вещества (ПАВ), применяемые в пожарной охране как смачиватели и пенообразователи, также причиняют вред окружающей среде. Попадая в водоемы, они препятствуют поступлению кислорода. Многие ПАВ биологически трудно разлагаются (ПО-1, ПО-10, Форэтол, ПО-6К). В результате происходит гибель фитопланктона, рыб.
Кроме того, при пожарах на людей, флору и фауну оказывает негативное влияние тепловой фактор (для человека критической во время пожара принята температура, равная 70 градусов Цельсия) [25]. В зоне горения температура может возрастать до 800-1500 градусов Цельсия. Действие высоких температур во время пожара приводит к гибели растительности, либо заставляет представителей флоры и фауны искать новые места обитания, подчас менее благоприятные, так как отдельные виды флоры и фауны способны существовать в определѐнном температурном режиме. При лесных пожарах тепловой фактор изменяет минеральный состав почвы, кислотность (рН) почвенного покрова, происходит смена видов растительности. Таким образом, степень риска гибели от температурного фактора зависит от вида пожара и типа экосистемы, которая подвергается тепловому воздействию [33]. До настоящего времени ухудшение экологической обстановки вследствие пожаров зафиксировано на местном и региональном уровне. Например, установлено, что в глобальном масштабе с учетом всех пожаров, происходящих на планете, концентрация кислорода и углекислого газа в атмосфере изменяется ничтожно мало [32] [33]. Учеными подсчитано, что даже на сгорание всего известного запаса горючих ископаемых необходимо затратить не более 0,1 части кислорода воздуха [31]. Однако в некоторых регионах земного шара расход кислорода на сжигание различных видов топлива превышает его поступление в атмосферу за счет фотосинтеза, несмотря на лесовосстановительные работы. Так, в США расход кислорода в 2 раза больше его продуцирования [30]. Основной перенос загрязнителей при пожарах происходит по воздуху. Этому способствуют два обстоятельства. Во-первых, большинство токсичных соединений с продуктами горения поступает в воздух в виде направленных конвективных потоков. Во-вторых, переносу загрязнителей способствуют ветры. Выбросы от пожаров можно характеризовать как кратковременные и высокотемпературные. Дальность распространения загрязнений от пожаров зависит от двух главных факторов - высоты факела и параметров ветра. Максимальное расстояние, на которое могут переноситься продукты горения, определяется скоростью вертикальной диффузии, предельной высотой, на которую поднимается аэрозоль, а также скоростью его оседания. Чем больше отношение высоты подъема к скорости оседания аэрозоля, тем дальше он уносится. Расчетные и экспериментальные данные ученых показывают, что максимальная концентрация загрязнителей от источников выбросов, включая пожары, достигается по направлению ветра на расстоянии, равном 10-20-кратной высоте источника [30]. При перемещении и рассеивании продукты горения могут взаимодействовать друг с другом и компонентами воздуха, что определяет их концентрацию и продолжительность нахождения в атмосфере (время жизни). Газообразные продукты горения (хлористый водород, аммиак), переносимые конвективными потоками и ветром, при взаимодействии с парами воды образуют жидкие аэрозоли или адсорбируются на частицах сажи и оседают на поверхность суши и растений [33]. На частицах дыма также происходят химические реакции с образованием новых, иногда более токсичных соединений, чем те, которые непосредственно образуются при горении. Устойчивость к загрязнению или степень самоочищения атмосферы за счет химических и физических процессов зависит от погодно-климатических условий, рельефа местности, наличия растительности и т.д., то есть, связаны с географическими координатами источника выброса. Все области суши на территории России, примыкающие к морям и океанам (исключая Каспий), способны очень интенсивно самоочищаться [31]. Кавказский регион южная часть Сибири, примыкающая к странам Средней Азии и Казахстана, тоже очищаются весьма энергично. Западная Сибирь и внутренние регионы Европейской части РФ обладают средней способностью к самоочищению, а некоторые районы Восточной Сибири и район Красноярского края очищаются очень слабо. Таким образом, пожар - такой же источник загрязнения ОС, как объекты промышленности, сельского хозяйства и другие отрасли хозяйственной деятельности человека - различен только масштаб воздействия. Дым от крупных пожаров вызывает изменение освещѐнности, температуры воздуха, влияет на количество атмосферных осадков. Кроме того, дымовой аэрозоль и газообразные продукты, взаимодействуя с атмосферной влагой, могут вызывать кислотные осадки - дожди, туманы. Попадание на листья дыма, росы, дождя вызывает болезнь и гибель растений. Выделения большого количества дыма при крупных пожарах уменьшает количество солнечной радиации, поступающей с земной поверхности и, как следствие, приводит к климатическим изменениям продолжительностью несколько дней, недель, месяцев. Эти факторы влияют на рост растений, особенно если совпадают с вегетационным периодом. Массовые пожары, при которых выделяется большое количество дыма, способно вызывать похолодание на местном и региональном уровне, но этот процесс не существен для растительности средних широт земного шара, устойчивых к низким температурам (в районах умеренного климатического пояса максимально низкие переносимые температуры для древесных пород лежат в интервале от-15 до20 градусов Цельсия) [25]. Выживаемость растений в зависимости от освещенности изучена и отражена в литературе крайне слабо. Однако отмечено, что в умеренном поясе, чем медленнее рост, тем лучше растения переносят «затенения». Поэтому злаки и другие культурные растения хуже переносят уменьшения освещенности, чем древесные породы растительности. Любой пожар оказывает отрицательное влияние на экологическое состояние окружающей среды и изменяет границы экологической ниши, условия существования живых организмов [12]. В дикой природе все предусмотрено так, что бы трава, кустарники росли после зимы сами, без палов. В нашем климате трава перегнивает за зиму и не является преградой для молодой поросли, а со временем перегнивают и ветки. Кроме этого, ветки в траве – прекрасное место для гнездовий птиц. Эффект более быстрого роста травы в результате выжигания является кажущимся. Сухая трава просто скрывает поначалу молодые зеленые побеги, и не выжженные участки кажутся серыми. В то время как на почерневших выжженных участках зеленая трава хорошо заметна. Во время палов уже начинает расти трава, цветы. Кустарники начинают свой активный вегетативный период – т.е. растут, хотя невооруженным глазом этого и не видно. Таким образом, весенние палы вредят траве и кустарникам. После палов выживает и первой пускается в рост, заглушая ослабленную и почти загубленную другую флору, самая грубая, неприхотливая трава и бурьян. Погибают семена растений и самой травы над поверхностью земли и семена под землей, на земле. Семена каждого вида растений должны проходить определенный температурный режим для того, чтобы взойти. Даже незначительное отклонение от нормы может отразиться на их всхожести. Во время выжигания они просто погибают. Выживают лишь глубоко находящиеся в почве корневища растений. Но не все растения многолетние. Многие – однолетние и размножаются семенами. Погибают многие насекомые, их личинки, куколки. В огне горят все живые существа – божьи коровки, жужелицы, дождевые черви и другие, истребляющие различных вредителей сада и огорода, и участвующие в процессе образования почвы. Для дождевых червей лишней сухой травы не бывает. Еѐ дружно и быстро перерабатывают дождевые черви, превращая в ценнейшее удобрение, внося его в глубину почвы к корням растений, и одновременно делают почву рыхлой, живой. В огне могут погибнуть и пострадать даже звери, пресмыкающиеся, земноводные: особенно новорожденные зайчата, ежи и ежата, жабы, лягушки. При сильном травяном пожаре гибнут практически все животные, живущие в сухой траве или на поверхности почвы. Кто-то сгорает, кто-то задыхается в дыму. На пожарищах очень часто находятся сгоревшие птичьи гнезда со следами яиц, обгоревшие улитки, грызуны, мелкие млекопитающие.
Когда погибают одно или много звеньев из всего биоценоза места, экологическая ситуация может необратимо измениться в худшую сторону. Каждый зверек, каждый жучок, бабочка, лягушка, каждая травка и каждый цветочек – составляют единое целое в природе, в биологической цепи [34].. Также важна и каждая травинка. По оценкам ученых, в 10 см слое верхнего слоя почвы содержится или с ним связано около 90% флористического и фаунистического разнообразия луговых экосистем. Зачастую невидимого разнообразия, но очень важного звена. При весеннем пале могут повредиться деревья, особенно их корневая шейка – очень уязвимое место прямо над землей. Не говоря о том, что деревья могут просто сгореть, обгореть от сильной температуры набухающие весной почки, что очень вредит дереву, даже если оно выживет.
Верховые пожары обычно очень интенсивны и не поддаются сдерживанию. Они уничтожают всю растительность и разрушают всю органику почвы. Пожары такого типа оказывают лимитирующее действие почти на все организмы сообщества. Должен пройти не один десяток лет, пока участок вновь восстановится. На месте поджога нормальная жизнь микроорганизмов, растений и животных восстанавливается лишь через 5-6 лет, а часто не восстанавливается никогда. В глобальном масштабе лесные пожары могут влиять на химический состав атмосферы и отражательную способность поверхности Земли.
В региональном и местном масштабе лесные пожары изменяют объемы биомассы, воздействуют на гидрологический цикл, производя ударный эффект на морские системы, такие как коралловые рифы, снижают видимость почти до нуля, воздействуют на функционирование видов растений и животных и пагубно отражаются на здоровье и средствах к существованию людей, особенно тех, что живут в лесах [6]. Сейчас уже признано, что сжигание биомассы является одним из существенных источников выбросов двуокиси углерода, и считается, что на его долю приходится от 20 до 40% общих выбросов двуокиси углерода в мире [31]. Было подсчитано, что в результате пожаров, происходивших во всех тропических лесах мира в 1998 году, в атмосферу было выброшено 1-2 миллиарда тонн углерода, что эквивалентно одной третьей части эмиссий углерода в результате сжигания ископаемого топлива во всем мире.
2.2 Меры по предотвращению антропогенных пожаров, восстановление биоразнообразия
Противопожарное обустройство - это система организационно-технических мероприятий, направленных на предупреждение возникновения, развития лесных пожаров и создание условий для их тушения на ограниченной площади с минимальными затратами сил и средств. Система мероприятий должна основываться на данных о степени пожарной опасности в зависимости от породного состава и других особенностей насаждений, погодных условий, а также наличия источников огня.
Пожарная опасность в значительной степени определяется антропогенной пожарной опасностью. Антропогенная пожарная опасность - это пожарная опасность для леса со стороны населения. Она зависит от уровня экологического образования населения, знаний правил пожарной безопасности, приобретения практических навыков применения огня в лесу. Из-за нарушения правил пожарной безопасности в лесах ежегодно возникают лесные пожары, которые приносят большой экономический и экологический ущерб. Антропогенная нагрузка является одним из основных факторов, определяющих число лесных пожаров, возникающих по вине людей. Поэтому первоочередной задачей подготовки территории к пожароопасному сезону является учет антропогенной нагрузки, необходимый для определения объемов противопожарных мероприятий, таких как: установка лесопожарных плакатов; устройство зон отдыха для населения в лесу; установка шлагбаумов. Средства наглядной агитации по лесопожарной пропаганде, в том ч
|
| Поделиться: |
