Главная >> Диссертации - все темы

Pages: |

| 2 |

«ЭКОЛОГИЧЕСКНЕ НОСЛЕДСТВИЯ ЛЕСНЫХ И ТОРФЯНЫХ НОЖАРОВ ...»

-- [ Страница 1 ] --

ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ

Соловьев, Сергей Владимирович

Экологические последствия лесных и торфяных

пожаров

Москва

Российская государственная библиотека

diss.rsl.ru

2006

Соловьев, Сергей Владимирович.

Экологические последствия лесных и торфяных

пожаров [Электронный ресурс] : Дис. ... канд. техн. наук

05.26.03, 03.00.16. М.: РГБ, 2006. (Из фондов Российской Государственной Библиотеки).

Пожарная безопасность Экология Полный текст:

http://diss.rsl.ru/diss/06/0455/060455032.pdf Текст воспроизводится по экземпляру, находящемуся в фонде РГБ:

Соловьев, Сергей Владимирович Экологические последствия лесных и торфяных пожаров Москва Российская государственная библиотека, 2006 (электронный текст) 61:06-5/

АКАДЕМР1Я ГОСУДАРСТВЕННОЙ НРОТРГООПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

МЧС РОССИИ

На правах рукописи

СОЛОВЬЁВ СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ЭКОЛОГИЧЕСКНЕ НОСЛЕДСТВИЯ

ЛЕСНЫХ И ТОРФЯНЫХ НОЖАРОВ

Специальности: 05.26.03 - Ножарная и промышленная безопасность (технические науки, отрасль химическая технология) 03.00.16 — Экология (технические науки) Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

заслуженный эколог РФ, доктор технических наук, профессор Исаева Л.К.

1.2. Породный состав леса, запас, физико-химические и пожароопасные свойства лесных горючих растительных материалов 1.3. Физико-химические и пожароопасные свойства торфа 1.4. Виды и характерные особенности лесных и торфяных пожаров 1.5. Экологические последствия растительных пожаров 2.4. Термический анализ свойств торфа методом ДТА-ДТГ-ТГ 2.5. Элементный анализ состава органической части торфа 2.8. Определение минерального состава торфа, рН и ионного состава торфяной воды методами потенциометрии, ионной хроматографии, фотометрии, объемного комплексонометрического титрования и пламенной фотометрии 2.9. Анализ состава продуктов горения индикаторными трубками 2.11. Поглощение торфом воды и водных растворов солей 2.12. Поглощение торфом нефтепродуктов и золой с их остатками 3.3. Изменение состава торфа при пожаре по данным ИК-спектров 3.4. Токсичность торфяной золы из-за наличия бензапирена 3.6. Изменение влажности и плотности торфа при горении 3.7. Изменение ионного состава и рН торфяной воды в результате 3.8. Последствия загрязнения окружающей среды при разливах 3.10. Восстановление нарушенных торфяников после пожаров и Глава 4. Расчетно-аналитическая часть. Анализ экологических, социальных и экономических последствий растительных пожаров 4.2. Определение усредненного запаса (количества) горючих растительных материалов, сгорающих во время пожаров 4.3. Определение количества сгорающих растительных материалов 4.4. Региональные проблемы лесных и торфяных пожаров: влияние 4.5. Определение размера эколого-экономического ущерба от лесных, торфяных и степных пожаров Введение. Актуальность, цель н задачи исследований Актуальность темы. Леса России составляют 22 % лесов мира. Лесной растительностью покрыто 774, 3 млн. га. Кроме того, 26,8 млн. га земель занято древесно-кустарниковой растительностью, 3 млн. га — искусственными лесозащитными насаждениями, 154,2 млн. г а - болотами, 123 млн. г а - пашней [1, 2].

Торфяные месторождения занимают площадь 64,7 млн. га.

Растительные экосистемы, находящиеся на территории России ввиду своих масштабов оказывают существенное влияние на состояние биосферы, а пожары являются фактором, который способен изменить их экологический потенциал.

Только в лесном фонде площадь гарей превышает площадь вырубок почти в раз [3].

Признавая роль лесов и других растительных экосистем как элементов поддержания устойчивости биосферы, сохранения качества среды обитания и сырьевого ресурса экономики. Правительство РФ взяло на себя функции охраны лесов от пожаров.

Однако в условиях дефицита финансирования необходимый уровень противопожарной охраны лесов не обеспечен, несмотря на предпринимаемые меры. Так, программа «Охрана лесов от пожаров» (Постановление Правительства РФ J o 620 от 1 июня 1994 г.) не была выполнена ни по одному пункту. Другая Федеральная целевая программа «Охрана лесов от пожаров на 1999-2005 годы»

(Постановление Правительства РФ № 35 от 10 января 1999 г.) была закрыта через два года. В новой ФЦП «Экология и природные ресурсы России (2002- годы)» (Постановление Правительства РФ № 860 от 7 декабря 2001 г.), как и в предыдущих, проблема обеспечения охраны лесов от пожаров отмечена как наиболее острая.

За долгие годы благодаря работам А.Н. Баратова, А.Д. Вакурова, Э.П. Валендика, Ю.А. Гостинцева, A.M. Гришина, С В. Гундара, Э.В. Конева, П.П. Копылова, П.П. Курбатского, И.С. Мелехова, Ю.А. Пикитина, В.Ф. Рубцова, A.M.

Стародумова, В.П. Удилова, И.Р. Хасанова, С.Г. Цариченко, В.И. Чайкова, М.А.

Чулюкова и многих других были получены и внедрены в практику меры, способствующие прогнозированию пожароопасной и экологической обстановки, предупреждению и тушению лесных (ЛП) и торфяных пожаров (ТП). Сложность такого явления как растительные пожары и ряд других причин показывают, что исследования, связанные с термоокислительной деструкцией, горением, воздействием пожаров на окружающую среду (ОС) и их тушением целесообразно продолжить.

События 2002-2003 гг., когда в ряде регионов страны была объявлена чрезвычайная ситуация, показали, насколько может быть велика опасность ЛП и ТП для здоровья населения и экономики страны.

6 февраля 2003 г. Правительство РФ издало Распоряжение Ш 146-р «Об организации работы по охране лесов от пожаров», направленное на совершенствование системы профилактических противопожарных мероприятий, мониторинга и оперативного тушения ЛП.

Таким образом, охрана лесов была и остается в России одним из приоритетных направлений государственной политики. В этой связи важно представлять текущие и ожидаемые потери от ЛП, связанные с загрязнением и разрушением ОС, здоровьем населения и пожарных. Проблема сохраняет свое значение вследствие прогнозируемых изменений климата, в результате которых частота и площадь пожаров может стать больше. Сами пожары могут стать опаснее, т.к.

в процессе горения чаще могут быть вовлечены другие горючие вещества и материалы, например нефть (П) и нефтепродукты (ПП), что связано с расширением ареалов и увеличением объемов добычи, транспортировки и переработки Н в России, большой вероятностью аварий в отрасли.

Цель и задачи работы. Актуальность исследования влияния ЛП и ТП в России с учетом аварийных разливов Н и ПП вызвана масштабностью опасных экологических последствий этих событий в последние годы, вероятностью роста в будущем.

Целью работы является определение экологических последствий лесных и торфяных пожаров с учетом влияния погодных условий на их виды и площади.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Экспериментально оценить агрохимический состав торфа после пожара;

2. Экспериментально определить состав продуктов горения торфа;

3. Экспериментально исследовать возможность применения экологическибезопасных водных растворов солей в целях предотвращения торфяных пожаров;

4. По принятым в экологии критериям определить опасность лесных и торфяных пожаров: состав выбросов, санитарные показатели загрязнения воздуха, возможное число заболевших или пострадавших людей, а также экологоэкономический ущерб от загрязнения окружающей среды.

Предметом и объектами исследования выбраны: экологическая обстановка при ЛП, ТП и степных пожарах (СП); состав продуктов горения; агрохимические свойства торфопочв, включая параметры характеризующие их состояние при авариях и пожарах с разливами П и НП и при поглощении водных растворов солей; социальные и экономические последствия токсичных выбросов продуктов горения при пожарах.

Согласно определению, приведенному в словаре природопользования, лес - один из основных типов растительности, состоящий из совокупности древесных, кустарниковых, травянистых и других растений (мхи, лишайники).

Древесным типом растительности покрыто около 25-30 % суши, в России земельного фонда [1,2,4-6].

Различают хвойные, лиственные и смешанные леса. Биомасса, накапливаемая в лесу, колеблется от 1,65-10'^ до 1,91-10'^ т сухого вещества и составляет 90 % всей наземной биомассы. Запас биомассы в лесу оценивается лесоводами меньшей величиной, чем биологами, т.к. первые учитывают только запас стволовой древесины, а эта величина составляет ~70 % от массы древостоя [7].

Лес имеет важное климаторегулирующее, почво- и водозащитное значение, поглощает шум, диоксид углерода, твердые частицы и, наконец, «производит» кислород. Лесной покров Земли является одним из факторов устойчивости биосферы. Леса России вместе с лесами Южной Америки обеспечивают производство основной массы кислорода в атмосфере.

Леса РФ богаты плодами, ягодами, грибами, орехами, лекарственными и медоносными растениями.

Потери лесов связаны с вырубкой и ЛП (1 %). Кроме того, леса повреждаются и гибнут из-за промышленных выбросов. По отношению к общей площади лесов РФ поврежденные промышленными выбросами леса составляют около 10% [3,6].

По официальной статистике от 70 до 90 % пожаров в России возникает изза неосторожного обращения с огнем. Чем ближе находится лесной массив к населенному пункту, тем выше угроза возникновения пожаров (рис. 1.1) и их опасность [2, 7-9].

Пожары также как промышленные выбросы приводят к ослаблению и гибели лесов, загрязняют атмосферу [5-7, 10-12]. ЛП повреждают или уничтожают древесину, влияют на возобновление ее ресурсов, приводят к ухудшению состояния водосборных бассейнов, к уничтожению жилых домов и построек, к гибели людей, диких и домашних животных. Народному хозяйству России ЛП 1 ежегодно наносят ущерб в размере 3-7 млрд. руб. [2].

Рис. 1.1. Распределение числа ЛП и ТП (%) в зависимости от расстояния до населенных I Кроме ЛП в мире и в России ежегодно происходят ТП, которые уничтожают другой ценный природный ресурс - торф. Его используют как топливо и сырье для промышленности, а растительные экосистемы болот обеспечивают наряду с лесными равновесные процессы в биосфере.

Площадь болот составляет 2,1 % территории земного шара (2,6 млн. км^) [4]. В России болотами и заболоченными землями занято около 12 % территории [2, 13]. На этих землях сосредоточены большие запасы пресной воды и находятся богатейшие запасы торфа.

Площадь торфяных месторождений занимает в РФ 647,6 тыс. км^, в которых запас торфа оценивается величиной 150-162 млрд. т (при заторфованности 3,7 %) [13, 14]. Мощность торфозалежей достигает 4-6 м, а иногда и 10 м [2, Месторождения торфа в РФ сосредоточены на Северо-западе нечерноземной зоны Европейской части страны, на Дальнем Востоке, в Западной Сибири (100 млрд. т). В Московской области добыча торфа составляла в разные годы 2,5-50 млн. т, а болотами когда-то было занято 30 % территории. В настоящее время в области имеется 1700 месторождений торфа (239 млн. т торфа) [14-17].

Потенциальные запасы торфа в России составляют 47 % мировых, превышают запасы Н и сопоставимы с запасами газа [18]. Всего в РФ торфяное сырье оценивается величиной 49,5 млрд. т условного топлива (ТУТ*). Его, по оценкам, хватит более чем на 1000 лет.

Использование торфа как топлива обусловлено большим содержанием углерода и малым - серы. Низкая себестоимость производства делает торф перспективным местным источником получения энергии.

Торф может быть использован для получения искусственного газа, который в свою очередь будет служить альтернативным сырьем для производства энергии.

С учетом того, что в России насчитывается около 66,5 тыс. малых муниципальных котельных, перевод их на торфяное топливо позволит удешевить доставку энергии в отдаленные районы, сократить использование природного газа в качестве топлива и направить его на нужды химической промышленности.

Кроме того, торф является ценным сырьем для сельского хозяйства. Он улучшает структуру почв, содержит азот, калий, фосфор, кальций, железо, магний и прочие необходимые растениям элементы. Гуминовые кислоты в его составе стимулируют рост растений, а аминокислоты переводят биогенные элементы в доступную для растений в форму.

Входящие в состав торфа органические и минеральные составляющие положительно влияют на урожайность. Обладая высокой поглотительной способностью, торф предотвращает вымывание элементов питания растений атмосферными осадками.

где Мнатур. - масса натурального топлива, т; Эт - топливный эквивалент (Эт = Q^ ^Qycn )' Q H ~ низшая удельная теплота сгорания, МДж/т; Qy^,. = 29330 МДж/т - теплота сгорания условного топлива [16].

Таким образом, торфяники и заболоченные земли являются важным нриродным ресурсом, существование и использование которого нельзя недооценивать.

Если в 1988 г. предприятия торфяной промышленности эксплуатировали 150 тыс. га торфяных залежей и добывали 50 млн. т торфа, то через 10 лет добывалось всего 5 млн. т на площади 15 тыс. га. Вследствие этого более 130 тыс.

га осушенных торфяников оказались не востребованы. Они-то и представляют потенциальную опасность для возникновения пожаров, а в сухие и жаркие годы причиняют серьезный ущерб.

ТП, также как ЛП, приводят к гибели людей, животных, ухудшению состояния ОС и потере ценного сырья.

Таким образом, проблема ЛП, ТП и других растительных пожаров, несомненно, актуальна, т.к. эти события происходят постоянно во всем мире и конечно в России, где площади земель, занятых лесной растительностью и болотами, составляют более двух третей территории страны, а вероятность возникновения пожаров сохраняется очень высокой в силу многих объективных причин и условий.

1.2. Породный состав леса, запас, физико-химические и пожароопасные свойства лесиых горючих растительных материалов В РФ произрастают примерно 300 видов деревьев и кустарников. От 80 до 90 % покрытых лесом земель заняты лиственницей (38,3 % ), сосной (16,6 %), берёзой (13,9 %), елью (11,1 %), кедровой сосной (5,8 %), осиной (2,7 %), пихтой (2,3 %), дубом (1,4 %), реже встречаются клён, ясень, бук, липа, ольха, тополь и др.

Па подзолистых почвах господствуют темнохвойная тайга с преобладанием ели, пихты (Европ. часть), кедровой сосны (от Урала и восточнее) и сосновые леса. Кедровые леса также часто являются смешанными (ель, сосна, лиственница, береза) [19, 20]. Пихтовые леса часто смешанные (дуб, ель, липа с препреобладанием пихты). На таёжно-мерзлотных почвах к востоку от Енисея располагается светлохвойная тайга с преобладанием лиственницы. На Дальнем Востоке в тайге преобладают ель и пихта. На юге Дальнего Востока леса состоят из сосны кедровой, пихты, дуба, граба, клёна, ильма и других древесных пород. На Восточно-Европейской равнине расположена подзона смешанных лесов (хвойные породы с примесью березы, осины, широколиственных пород - дуба, клена, липы и др.). Юг лесной зоны Восточно-Европейской равнины занят широколиственными лесами - дубом и липой. Лесостепная зона характеризуется чередованием небольших лесных массивов — дубрав, березняков, осинников на серых лесных почвах и разнотравных луговых степей на выщелоченных или типичных чернозёмах. В степной зоне на черноземах и темно-каштановых почвах преобладают разнотравно-злаковые и злаковые растения.

Лесистость в стране составляет 44-45 %. На одного жителя приходится около 5,4 га леса.

Среди хвойных пород преобладает лиственница — более 50 %, среди мягколиственных пород - береза, на втором месте осина. В группе твердолиственных пород преобладает дуб. Около 55 % дубрав сосредоточено в Европейской части России, остальные — на Дальнем Востоке.

Распределение плош;ади лесных земель по группам лесов приведено в табл.

1.1.

Распределение площадей основных лесообразующих пород лесного фонда [20] Общий запас древесины в лесах РФ, находящихся в ведении разных министерств, 75-79 млрд. м^, эксплуатационный запас лесов II группы 53 млрд. м"*;

средне-годичный прирост древесины 855 млн. м"'.

Большую часть древесины заготовливают на Северо-западе РФ, в бассейнах рек Сев. Двина, Вычегда и Онега, в южной и центральной Карелии, в зонах железных дорог Вологда — Архангельск и Коноща - Котлас.

Общие запасы древесины Вост. Сибири составляют свыше 38 млрд. м^, т.е.

около 50 % всех лесных ресурсов страны. Основное количество древесины приходится на ценные хвойные породы - лиственницу, сосну, кедровую сосну, ель, пихту. В лесозаготовках преобладает сосна (хорошо сплавляется и легко обрабатывается). Основная часть древесины заготовляют в лесах Среднего Приангарья и Красноярского края.

В Приморском и Хабаровском краях распространен кедр, древесину которого используют в лесохимической промышленности для получения скипидара, канифоли, хвойного масла. Важное промышленное значение имеют пихта чёрная, дуб, берёза, тополь, липа и ясень.

В малолесных районах РФ (Центральный, Волго-Вятский, Центральночернозёмный, Поволжский, Северо-Кавказский экономические районы.

Псковская, Тверская, Курганская, Оренбургская, Повосибирская области.

Алтайский край) роль лесонасаждений постоянно возрастает.

Площадь лесных защитных насаждений в стране составляет свыше 2, млн. га.

Таким образом, распределение земель, покрытых лесом в разных регионах России различно, также как и состав лесообразующих пород.

В зависимости от типа леса и почв, затененности почвенного покрова в лесу произрастают и другие виды растительности: мхи, лишайники, травы, кустарнички. Отмирая, они вместе с опавшей кроной деревьев образуют опад и подстилку.

В разных типах лесов возникновение и развитие пожаров имеют свои особенности, которые усиливаются под влиянием погодно-климатических условий.

По данным [21, 22] в порядке возрастания огнестойкости древесные породы распределяются примерно следующим образом: хвойные породы - лиственница, сосна, пихта, кедр, ель, кедровый стланик; лиственные породы - дуб, тополь, ольха, рябина, ива, липа, береза, клен, ясень, осина.

Лесные горючие растительные материалы (ГРМ) оказывают влияние на параметры пожара, в том числе состав продуктов горения и другие показатели экологической опасности.

Характеристика горючих растительных материалов. ГРМ — опад, лишайники и мхи, пни, листья, хвоя, кустарники и травы, торф, ветки, сучья, стволы деревьев отличаются по запасу, структуре, химическому составу, влажности и теплотворной способности, что имеет большое значение для возникновения и развития пожаров. С учетом ярусного расположения лесных ГРМ можно условно разделить на три основных группы: наземные (напочвенные), надземные, подземные (почвенные).

Наземные горючие материалы (ГМ): мхи, лишайники, трава, кустарники.

кустарнички, подлесок, отмершие ГРМ — опад и подстилка характеризуются большой гигроскопичностью, быстро реагирует на изменения погодных условий.

К надземным ГМ относятся деревья, составляющие верхний ярус леса. Эта группа включает стволы деревьев, ветки, сучья, хвою и листву. Она характеризуется сравнительно малой гигроскопичностью, незначительным изменением влажности.

К группе подземных ГРМ относятся все компоненты органического происхождения, расположенные ниже уровня дневной поверхности: торф, органические составляющие почвы - гумус, корневая система трав, кустарников и деревьев. Они имеют сравнительно плотную структуру, и горение их чаще всего происходит в беспламенном режиме - тлением.

Наземные лесные ГМ способны гореть с выделением большого количества тепла, которого хватает для поддержания и распространения процесса горения.

С загорания этой группы ГРМ начинаются почти все ЛП.

Уровень пожароопасности в лесу определяется соотношением отмерших сухих частей растений (проводников горения) и задерживающих распространение огня живых частей растений, имеющих высокое влагосодержание, не способных к самостоятельному горению) (табл. 1.2) [23].

Отношение к горению Проводники Валежник, нни, крупные по- нреимущественно пламенное (горение горения Подцерживаю- Подрост и подлесок преимушественно пламенное (хвойные Крона: хвоя, листва, веточки, преимушественно пламенное (хвойные Пекоторые виды трав, кус- самостоятельно не горят из-за высокоЗадерживаютарничков, кустарников, ли- го влагосодержания или особеп1юстей шие горение Влияние различных факторов на нараметры иожара. Интенсивность и скорость распространение пожаров определяется запасом и структурой ГРМ, рельефом и метеорологическими условиями [5, 7, 23-31]. Количество ГРМ является важным фактором, определяющим интенсивность и тип горения. Распространение горения возможно только лишь при запасе ГРМ более 2-2,5 т/га [24,27, 32].

В табл. 1.3 приведены обобщенные нами данные о запасе ГРМ в разных типах лесов. Можно видеть, что в абсолютно сухом состоянии масса отдельных типов ГРМ и в целом изменяется в широком диапазоне, но, как правило, в большинстве данных в пределах порядка величины.

Запас горючих растительных материалов в разных типах лесов [7,19,20,24,27, 28,32-36] 3 Кедровник, пихтовник Лишайники растут в основном в сосновых лесах. Их биомасса может достигать 11 т/га в сосняках лишайниковых, в сосняках брусничных — 0,56 т/га, в широколиственных лесах — 0,18-0,78 т/га. СО, N 0, тяжелые металлы отрицательно действуют на лишайники. Лишайники быстро высыхают и становятся легко воспламеняющимся материалом [20, 32].

Мхи, особенно сфагнум, распространены в еловых, лиственничных лесах и сосняках. Моховой покров в тайге достигает 30-40 см, а его запас 0,5-20 т/га и 30 т/га [7, 20, 28, 34].

Количество ежегодного опада в хвойных лесах (сосняки, ельники) как правило меньше, чем в березняках, осинниках и широколиственных лесах из дуба, липы и др. В сосняках ежегодный опад (в абс. сухом весе) составляет 1,5-3 т/га, в ельниках - 1,8-2,5 т/га, в дубняках - 3,5-5 т/га [20, 32].

По другим данным усредненный запас напочвенных ГРМ (в абс. сухом весе) в сосняках и ельниках составляет: живых трав и кустарничков 2,7-6,4 т/га, мхов - 0,6-5,7 т/га, опада - 0,9-2,4 /га, верхнего слоя подстилки - 1,3-3,1 т/га, нижнего слоя подстилки - 2,7-8,9 т/га [32]. Наряду с этими показателями имеются и такие данные, где запас разных наземных ГРМ на порядок больше, хотя приводятся они теми же авторами [7, 24, 28, 34]. Таким образом, запас ГРМ может существенно меняться.

В пологе древостоя усредненный запас (масса) ГРМ: хвои, веточек в сосняках зеленомошных, сосняках лишайно-мшистых составляет 2-12 г/га, но может быть и выше - до 30-40 т/га [7, 24], в молодняках - 5,9-6,5 т/га. В отдельных случаях запас ГРМ может быть значительно больше.

В зависимости от типа ЛП в нем участвуют разные надземные и наземные ГМ. При устойчивых низовых пожарах (уПП) наземные ГРМ сгорают иногда почти полностью, при беглых низовых пожарах (бНП) слабой интенсивности около 13-35 % их массы в (абс. сухом весе). При устойчивых верховых пожарах (уВП) сгорает 15-18 % массы кроны, при беглых верховых пожарах (бВП) - 8при повальных - почти вся крона [7, 24, 27].

На Дальнем Востоке в основном горят лиственничники, ельники и кедровники, в Сибири - пихтовники, кедровники, сосняки и частично лиственничники, в Европейско-Уральской части РФ — ельники, сосняки.

В течение пожароопасного сезона запас наземных ГМ не остается постоянным даже в одном и том же типе леса, может меняться в пределах 3-5 т/га [7].

Наиболее сильно он изменяется в лесах с преобладанием травянистых растений и меньше с покровом из мхов и вечнозеленых кустарников. В начале весны травянистый покров, состояш;ий в основном из сухой травы, способствует распространению бНП. В летний период запас зеленой массы увеличивается, а пожарная опасность в лесу уменьшается. К осени с высыханием зеленого покрова, пожарная опасность в травяных лесах вновь возрастает.

Самый большой запас ГРМ сосредоточен в подстилке. В разных типах сосновых лесов в подстилке находится около 59 % ГРМ, во мхах и лишайниках в опаде, кустарничках, травах, подросте и подлеске - по 4 % от общего веса напочвенных ГМ. Примерно столько же ГРМ находится в подстилке в ельниках [7].

В некоторых типах лесов в сухих борах Сибири запасы напочвенного покрова зависят, главным образом, от продолжительности периода между периодически повторяющимися низовыми пожарами, которые регулируют количество ГРМ.

Папоротник исключает возможность распространения ЛП, вереск пожароопасен. Горючесть лишайников и некоторых мхов, имеющих очень развитую поверхность, также зависит их влажности (табл. 1.4). Для покрова из лишайников и зеленых мхов горение невозможно при влажности 70-80 % [5]. При этом пожароопасность мхов ниже, чем у лишайников, но выше, чем у большинства высших растений.

Большинство злаков наиболее пожароопасны в весеннее и осеннее время, практически не горят в летнее время. Таким образом, способность задерживать распространение горения у живых растений зависит от запасов и влагосодержания зеленой массы. Для всех растений характерны сезонные изменение влагосодержания с минимумом в осеннее время, а также суточные изменения:

днем влагосодержание снижается, к вечеру увеличивается, достигая максимума в ночные часы [23].

Средний вес сгорающих на 1 м горючих материалов в зависимости от влажности Средняя влажность сгоревшего Средний вес сгоревшего матеТии леса Подлесок также относится к наземным ГРМ. Он затеняет почву, способствует сохранению влаги в напочвенном покрове, снижает пожарную опасность насаждений. Подлесок из кедровых и пихтовых стлаников в силу своей легкой воспламеняемости увеличивает интенсивность ЛП [37].

Важным компонентом наземных ГМ, определяющим интенсивность горения, является подстилка. В хвойно-лиственных лесах образуется более рыхлая подстилка, чем в чистых хвойных. Запас подстилки в лесу зависит от количества опада и скорости его разложения. Например, в лишайниково-мшистых сосняках запас подстилки достигает 2,0 т/га [7, 20, 24]. Характерной особенностью подстилки является способность медленно увеличивать свою влажность в период дождей и еще медленнее отдавать влагу в сухой период. При обычной погоде влажность подстилки меняется от 34 до 152 %, а при сильной засухе снижается до 6 %. При 70 %-ной влажности и выше подстилка не горит [27].

Мертвый покров в сосняке полностью теряет способность гореть при достижении влажности 47 %. Большинство пожаров было зарегистрировано при влажности напочвенного покрова до 30 %.

Высокая влажность затрудняет воспламенение, уменьшает скорость горения, т.к. происходит дополнительная затрата теплоты на испарение влаги, а образующиеся пары воды обедняют горючую смесь.

Скорость горения лесных ГРМ зависит также от объемного веса в сухом состоянии, отношения поверхности к объему, доступа воздуха. Чем больше объемный вес или плотность ГРМ, тем меньше скорость горения. Древесина дуба, при прочих равных условиях, сгорает медленнее, чем менее плотная древесина осины. С увеличением удельной поверхности ГРМ скорость горения увеличивается.

Скорость горения лесных ГРМ напочвенного покрова, подстилки и торфа изменяется в широких пределах. В табл. 1.5 приведены данные о скорости горения ГРМ в виде образцов весом 200 г. Различия связаны с особенностями структуры ГМ (объемный вес, относительная поверхность), а также их различной смолистостью. Большая, чем у других ГРМ, скорость горения и пожароопасность багульника и вереска связаны с содержанием в них смолистых веществ: в листьях багульника - 18 %, у вереска - 7 %, у других - 1- Скорость горения различных лесных материалов [24] Влаж- Зольшая ско- горючеприис- при горе- нри гоНазвание материалов ность, ность, Березовые тонкие Брусника Сосновые веточки Березовые толстые Торф (разложение Примечание. * - Влажность на абсолютно сухое вещество.

Некоторые виды живого наночвенного нокрова (лишайники, вереск, вейник) нри пожарах усиливают интенсивность пожара, некоторые - уменьшают (папоротник, другие широколиственные травы, толокнянка и др.) [19].

Из табл. 1.5 видно, что по скорости и характеру горения резко выделяются кустарнички, торф и подстилка. У кустарничков на пламенное горение приходится 51-59 % веса, а у торфа и подстилки - О и 3 %. Остальные виды ГМ занимают промежуточные положения.

ГРМ в зависимости от их состояния и условий могут гореть пламенем или тлеть отдельно, но в большинстве случаев имеет место смешанное горение, без преобладания определенного типа.

На интенсивность горения (кг/с, кДж/с) активно влияют теплотворная способность горючего, скорость ветра (табл. 1.6, 1.7) [5]. В свою очередь интенсивность горения определяет высоту пламени и скорость его продвижения.

Влияние свойств лесных горючих материалов на массовую скорость выгорания Примечание. * - W, О - содержание воды и кислорода соответственно.

Влияние скорости ветра на параметры ножаров (q, Упл) при 30 %-ной влажности ГРМ Влияние рельефа местности заключается в увеличении скорости распространения пламени при продвижении пожара вверх по склону и уменьшении при спуске вниз.

С учетом того, что ветер, осадки, влагосодержание, температура, давление воздуха влияют на процессы высыхания и горения ГРМ, лесные верховые и низовые пожары прекращаются после выпадения 4-5 мм осадков, ТП - 10-20 мм. Относительная влажность воздуха 85-90 %, является предельной для процесса пламенного горения, и при ее превышении возможно только тление.

При одной и той же влажности ГМ в разных типах леса количество тепла и скорость распространения фронта пламени из-за ветра увеличивается в десятки раз, а высота пламени - в 2-5 раз [5].

Ветер способствует переходу пожара из низового в верховой. Штормовые ветры со скоростью 25 м и более в сочетании с засушливой погодой могут привести к катастрофическим природным пожарам [23].

В условиях пожара живые ГРМ, опад, подстилка, торф и др. претерпевают ряд превращений, которые определяют скорость, температуру тления, состав продуктов горения, величину недожога и другие характеристики процесса.

Знание химического состава ГРМ помогает понять механизм их термического разложения и горения, управлять этими процессами, уменьшать их опасность, предсказывать экологические последствия.

В табл. 1.8-1.10 приведен элементный и групповой химический состав ГРМ.

Элементный состав некоторых лесных горючих растительных материалов [24,27, 38] Групповой состав некоторых горючих растительных материалов [13, 19,20,24,26,27,39,40] Древесина (ствол):

лиственница (В.

Хвоя в кроне:

Брусника Хвоя в опаде Химические соединения органического происхождения, входящие в состав наземных ГРМ и торфа, состоят из углеводов — простых и сложных полисахаридов типа тростникового сахара; углеводов, не обладающих свойствами Сахаров: целлюлозы (Ц), гемицеллюлозы (ГЦ), пектиновых веществ (ПВ) и уроновых кислот (УК). Кроме того, в состав ГРМ входят гуминовые кислоты (ГК), фульвокислоты (ФК), лигнин (Л) и битумы (Б). Содержание этих соединений в ГРМ приведено в табл. 1.9.

Состав некоторых химических соединений, присутствующих 3 Гуминовые кислоты 8-12,5 7-10,5 46-61 2,8-6,6 31-40 2-6 0,1-1, Неорганические соединения в составе ГРМ присутствуют в виде оксидов, солей, гидроксидов и комплексных соединений [40].

Анализ группового состава химических соединений в ГРМ (табл. 1.9) показывает, что:

- в напочвенных ГРМ, в кроне хвойных содержится в среднем столько же Ц сколько в стволовой части древостоя.

- в лиственных породах за исключением осины Ц меньше, чем в хвойных;

- содержание Л в кроне, наземных ГРМ и в стволовой части практически одинаково; во мхах Л больше, чем в других наземных ГРМ;

- сведения о содержании ГЦ менее представительны, но можно отметить, что их больше всего в лишайниках (70 %); кроме того, в опаде лиственных пород должно быть больше пентоз, а в хвойных породах — гексоз;

- в торфе меньше Ц и Л по сравнению с наземными ГРМ (мох, опад, кустарники), ГЦ примерно, как и у других наземных ГРМ (кроме лишайников); ГК есть только в торфе.

Структура Ц, ГЦ, Л, ГК, ФК указывает на то, что помимо СОг, СО и НгО при их пиролизе и горении должны образовываться простые предельные и непредельные углеводороды, а также их окисленные формы.

Кроме того, из Б, ГК и Л должны образовываться ПАУ, в частности БаП и другие конденсированные циклические структуры. В целом токсичность продуктов горения торфа должна быть выше, чем продуктов горения наземных ГРМ [26].

1.3. Физико-химические и пожароопасные свойства торфа Торф - органическое вещество, образовавшееся в результате отмирания и неполного распада болотных растений в условиях повышенной влажности и ограниченного доступа воздуха [40]. Ежегодный прирост массы торфа колеблется от 1 до 25 мм в год, зависит от вида растений, климатических условий, типа болота и др. Среди растений-торфообразователей - береза, ольха, ива, вереск, голубика, багульник и др. Важнейшими показателями торфа являются степень разложения и зольность. Осушенные торфяные массивы используют как топливо, в сельском хозяйстве, лесоразведении, для производства торфокрошки на удобрение, как подстилочный материал и компосты [13, 41, 42].

Торф является ценным химическим сырьем. Из торфа получают более ста химических продуктов: краски, удобрения, метиловый и этиловый спирт, фенол, воск, парафины, молочную, уксусную и щавелевую кислоты, стимуляторы роста растений и др.

Из 1 тонны сухого торфа можно получить (в кг): гуминовых кислот - 450, целлюлозы — 150, битумов — 150, воска - 40, парафинов — 20, этанола — 45, уксусной кислоты - 15, щавелевой - 200, аммиака - 1,5-5, дегтя - до 100, дубильных веществ — 50, фенолов — до 20 [5].

От почвенных образований торф отличается содержанием органических соединений: не менее 50 % по отношению к абсолютно сухой массе.

Содержание в торфе продуктов распада растительных тканей, утративших клеточную структуру, называют степенью разложения торфа. Различают слаборазложившийся (до 20 %), среднеразложившийся (20-35 %) и сил ьноразл ожившийся (свыше 35 %) торф. По условиям образования и свойствам торф делится на верховой, переходный и низинный.

Основу торфа представляют растительные остатки целлюлозной природы и продукты их распада, которые находятся в равновесии с водными растворами низко- и высокомолекулярных веществ. Неорганическая часть торфа содержит минералы. Гидрофильность торфа обусловлена наличием в его составе соединений, содержащих функциональные группы: СООН, ОН и др., которые способны удерживать влагу. В осушенной торфяной залежи, разрабатываемой фрезерным способом, содержание влаги составляет 78 %, в добытом фрезерном торфе около 40 %. Для удобрений и компостирования используют торф, содержащий около 55 % влаги. Состав неорганических составляющих торфа является результатом водной, воздушной и биогенной миграции химических элементов.

В торфе содержится до 40 химических элементов, в том числе: оксиды кремния, алюминия, железа, кальция, магния, натрия, фосфора, серы. Эти вещества определяют агрохимическую ценность торфа. В торфяной подстилке содержится 5-10 % золы этих веществ. Торф является слабокислым соединением (рН 2.5. Элементный аналнз состава органнческой частн торфа Содержание углерода и водорода определяли сжиганием пробы торфа в потоке кислорода (ГОСТ 2408.1-88). Образующуюся при сжигании двуокись углерода (СОг) улавливают насыщенными растворами КОН или NaOH, а воду концентрированной H2SO4 или СаСЬ- Количество СО2 и НгО определяется по разности масс поглотителей до и после опыта. Содержание углерода (%) в анализируемой пробе рассчитывается по формуле:

где iTicoj - масса поглощенного СОг; 0,273 - коэффициент пересчета СОг в С; m — масса анализируемой пробы.

При расчете содержания (%) водорода необходимо вычесть из общей массы поглощенной воды количество воды, которое находилось в торфе:

где т „ ^ о - масса поглощенной воды; 0,112 - коэффициент пересчета НгО в Н.

Содержание азота в торфе определяли по методу Кьельдаля (ГОСТ 2408.2Для этого торф обрабатывают концентрированной H2SO4 (плотность 1, г/см^) при кипении. Образующийся аммиак улавливают 0,05 М раствором H2SO4.

Содержание органической серы определяли путем сжигания в муфельной печи пробы торфа со смесью двух частей MgO и одной части ЫагСОз. Образующиеся сульфаты магния и натрия выделяют путем кипячения остатка от сжигания в дистиллированной воде. Сульфат-ионы осаждают в виде сернокислого бария, количество которого определяют весовым методом. Общее содержание (%) серы:

где Шц^о^ - количество сернокислого бария; 0,1373 - коэффициент пересчета BaS04 в S.

Следует отметить, что ни в одном из исследуемых образцов торфа не удалось определить органическую серу. Это свидетельствует о том, что ее содержание ниже предела обнаружения метода.

Результаты элементного анализа торфа приведены в табл. 2.3-2.5.

Элементный состав негоревшего торфа из торфяной залежи в Егорьевском районе Московской области (2002 г.) Навеска, мг Элементный состав торфа на стадии тления при ножаре в Егорьевском районе Московской области (2002 г.) Навеска, мг Элементный состав торфа после полного выгорания во время пожара торфяника в Егорьевском районе Московской области (2002 г.) Навеска, мг 2.6. ИК-спектроскопический анализ торфа В основе получения ИК-спектров лежит прямое поглощение света при прохождении через слой вещества [201]. Запись ИК-спектра представляет собой зависимость поглощения света (в %) от частоты волны (в см"'). Количество вещества, необходимое для получения ИК-спектра, составляет 0,5-2 мг [202].

Характеристические валентные колебания определенных структурных элементов молекул (С-Н, О-Н, N-H, С=0, С=С и др.), имеют в различных веществах достаточно постоянную частоту, которая незначительно изменяется при взаимодействии с остальной частью молекулы.

Валентные колебания связей С-С, C-N, N-O и деформационные колебания С-Н занимают область 400-4000 см"', резко реагируют на изменения в структуре молекулы и для каждого вещества образуют свой набор полос. Совпадение ИК-спектров исследуемых образцов является доказательством их идентичности [203].

Запись ИК-спектров образцов торфа, отобранных в Егорьевском районе Московской области (2002 г.), проводили на двулучевом ИК-спектрофотометре марки Specord М-80 в виде таблеток с безводным бромидом калия, полученных методом прессования. Во избежание частичного растворения (помутнения) КВг вещество не содержало влаги.

На рис. 2.1-2.9 приведены ИК-спектры образцов торфа., Рис. 2.7. ИК-спектры образцов торфа из Егорьевского района Московской области (2002 г.) (2000-3800 см"'): 1 - негоревший торф, 2 - тлевший торф, 3 - сгоревший торф (торфяная зола) Рис. 2.8. ИК-спектры образцов торфа из Егорьевского района Московской области (2002 г.) (200-2000 см''): 1 - негоревший торф, 2 - тлевший торф, 3 - сгоревший торф (торфяная зола) I'»

Рис. 2.9. ИК-спектры торфяной золы (сгоревшего торфа) 2.7. Определение бензапирена методом газожидкостной хроматографии Анализ бенз(а)пирена (БаП) в образцах торфа проводили по стандартной методике Агентства по охране окружающей среды США - USEPA-80100 [204, 205] на хроматографе «КРИСТАЛЛ-ЛЮКС-4000М» с двумя параллельно работающими детекторами: по электронному захвату (ЭЗД) и пламенноионизационным (ПИД) на кварцевой капиллярной колонке длиной 50 м, диаметром 0,25 мм. Неподвижная фаза: SE-54, толщина пленки 0,23 мкм. Газноситель: водород, средняя линейная скорость газа-носителя 25 мм/с. Вспомогательный газ (азот) подавали со скоростью 0,5 см^/с. Расход воздуха в ПИД составлял 5 Сброс пробы (деление потока) проводили с объемной скороCMVC.

стью 0,73 Время задержки подачи пробы в испаритель (режим «СплитCMVC.

лес») — 60 с. Температура в испарителе — 290 °С, температура в детекторах С.

Режим программирования температуры в аналитической колонке представлен в табл. 2.6.

Параметры программирования температуры в аналитической колонке Температура, °С Вьщержка, мин Скорость изменения температуры, °С/мин стандартный раствор (ГСО), содержащий 100 мкг/мл БаП; органические растворители (гексан, дихлорметан) квалификации х.ч. перегоняли непосредственно перед применением.

Подготовка проб к анализу (методика USEPA-3630). Павески высушенных проб (3-15 г) экстрагировали дихлорметаном в аппарате Сокслета в течение 20 ч. Растворитель отгоняли в роторном испарителе до объема раствора 1- мл, а затем в токе азота. Полученный экстракт растворяли в 1-2 мл гексана, выделение фракции полиароматических углеводородов (ПАУ) из него проводили методом жидкостной колоночной хроматографии. В качестве неподвижной фазы использовали силикагель, подвижной — 20 %-ный по объему раствор дихлорметана в гексане. В верхней и нижней частях колонки помещали слои безводного сульфата натрия.

Элюат собирали в колбу, отгоняли растворитель, сухой остаток растворяли в 1 мл изооктана.

Измерения и результаты. В испаритель хроматографа вводили 2 мкл полученного экстракта. После разделения идентификацию ПАУ проводили путем сравнения времени удерживания БаП (38,3 мин. в заданном температурном режиме) в исследуемом и стандартном образцах.

Количественно БаП определяли методом градуировочного графика. Градуировочные растворы готовили последовательным разбавлением раствора ГСО. Для каждой пробы проводили два параллельных определения. Результаты анализа БаП методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ) приведены в табл.

2.7.

2.8. Определение минерального состава торфа, рН н нонного состава торфяной воды методамн нотенцнометрни, нонной хроматографнн, фотометрнн, объемного комнлексонометрического тнтровання н пламенной Подготовка образцов торфа к аналнзу. Для определения ионного состава торфяной воды навеску каждого образца (масса 10,00 г) смешивали с 50 мл дистиллированной воды, интенсивно в течение 30 мин. встряхивали вручную в колбе. Раствор с осадком отфильтровывали через бумажный фильтр в мерную колбу емкостью 100,0 мл, несколько раз промывали дистиллированной водой, разбавляли до метки и перемешивали.

Для определения Fe(III), Al и общего Р фотометрическим методом навески пробы торфа обрабатывали царской водкой (Fe и А1) или концентрированной азотной кислотой (Р) в аппарате Сокслетта. Далее растворы готовили согласно методикам.

Все использованные реактивы имели квалификацию о.с.ч., х.ч. или ч.д.а.

Для приготовления градуировочных растворов использовали стандарт-титры (измерение рН), ГСО растворов солей или соли, содержащие определяемые ионы квалификации о.с.ч.

Потенциометрический метод определения рН и ионного состава торфяной воды. Суть метода заключается в измерении равновесного потенциала ионоселективного электрода, погруженного в раствор анализируемого иона.

Зависимость равновесного потенциала (Е) от молярной концентрации (Сщ) при постоянной ионной силе выражается уравнением Нернста:

где рХ = -igCm.

Измерения показателя активности ионов водорода (рН) и других ионов (рХ); массовой (С) или миллимолярной (Сщ) концентрации этих ионов проводили микропроцессорным рН-метром/иономером ЭКОТЕСТ-2000.

Прибор состоит из измерительного ион селективного электрода (ИСЭ), электрода сравнения (ЭС) и вторичного измерительного преобразователя (МТ).

Абсолютная погрешность МТ при измерении рН стеклянным электродом «ЭКОМ-рН» составляет ±0,05 ед.

Для измерения рН использовали стеклянный электрод с жидкостным заполнением «ЭКОМ-рН», ионов кальция, калия, нитрата, нитрита, хлорида и фторида - твердоконтактные ИСЭ серии «ЭЛИТ». Характеристики ИСЭ соответствуют ТУ 418422-95, погрешность определения ионов - не более ±0,1 рХ в линейном и ±0,2 рХ в рабочем диапазоне электродной характеристики (ГОСТ 2.601-89). Электродом сравнения служил насыщенный хлорсеребряный (Ag/AgCl) электрод ЭВЛ-1М3.1. В случае недостаточной селективности ИСЭ по отношению к ионам хлорида, находящимся в электроде сравнения, применяли электролитический ключ, заполненный фоновым электролитом, разбавленным в 10 раз по объему.

Измерение рН. Градуировку прибора и электрода по трем стандартным буферным растворам с рН 4,01, 6,86 и 9,18, измерение рН в анализируемых растворах проводили при температуре 20-25 °С. Результаты определения рН в торфяной воде приведены в табл. 2.8.

Вид образца Концентрацию других ионов прямой потенциометрией определяли, используя методы градуировочного графика, одной и двух добавок [206].

В градуировочные и анализируемые растворы для поддержания их постоянной ионной силы добавляли фоновые электролиты согласно НИКО РЭ по ГОСТ 2.601-89.

Для каждой пробы проводили два параллельных определения.

По результатам двух параллельных определений Ci и Сг рассчитывают среднее арифметическое значение концентрации (молекулярной или массовой):

Далее рассчитывают величину абсолютной погрешности анализа А. Окончательный результат анализа представляют в виде С ± А (Р = 0,95).

Определение иитрат иоиов. Нитрат ионы (NOj) в водных вытяжках проб сухого торфа проводили методами градуировочного графика, одной и двух добавок. Результаты определения концентрации Сщ представлены в табл. 2.9 в единицах моль/дм'', % масс, по отношению к сухому торфу и в % масс, нитратного азота.

Содержание нитратов в торфяной воде (потенциометрический метод) Вид образца Определение ионов кальция, калия, хлорида, нитрита и фторида. Ионы кальция, калия, хлорида, нитрита и фторида в торфяной воде определяли методом градуировочного графика. Результаты определения представлены в табл. 2.10 в тех же единицах.

Содержание некоторых ионов в торфяной воде (нотенциометрический метод) Вид образца торфа Определение анионов в торфяной воде методом ионной хроматографии. Метод ионной хроматографии (PiX) анализа представляет собой высокоэффективный вариант ионообменной хроматографии для определения ионного состава растворов, позволяет одновременно определять анионы минеральных, органических кислот и катионы щелочных металлов, отличается высокой экспрессностью, простотой, низким пределом обнаружения (порядка 0,1 мг/дм^).

В работе использован двухколоночный ионный хроматограф «ЦВЕТ-3006»

с кондуктометрическим детектором и автоматической системой регистрации — Мультихром-2.7.

Аналитическая колонка: длина 100 мм, диаметр 4 мм. Неподвижная фаза:

ЭЛСИАН-6, зернения 12 мкм. Подвижная фаза: раствор смеси 2,4 М карбоната натрия с 3,0 М бикарбонатом натрия, объемная скорость - 1,5 мл/мин.

Если концентрация некоторых анионов превышала верхний предел обнаружения при наибольшей чувствительности для всех анионов, раствор разбавляли и определяли в нем только этот анион (например, при определении сульфата пробу разбавляли в 20 раз).

Для каждой пробы проводили два параллельных определения. Обработку результатов измерения проводили так же, как в потенциометрическом методе.

В табл. 2.11 приведены результаты определения растворимых фторидов, фосфатов, хлоридов, нитритов, нитратов и сульфатов в единицах массовой концентрации - мг/дм и в %, масс, в образце сухого торфа.

Вид образца Негоревший (1,0±0,1)-10-^ (5,4±0,2)-10'^ (5,5+0,2)-10-^ (6,5±3,0)-10"^ 1,0±0,02 1,11 ±0, Тлевший (1,1+0,1)-10-з (1,0±0,1)-10-^ (3,0±0,2)-10-^ (5,0±0,2)-10'^ (1,0±0,1)-10-^ 0,68±0, Торфяная зола (2,2±0,2)-10-^ (2,0+0,2)-10-^ (3,0±0,2)-10-^ (3,0±0,1)-10-^ (1,2±0,3)-10'^ 0,22±0, онределения. Определение железа (III), алюминия и общего фосфора проводили фотометрическим методом (Ф) с использованием прибора КФК-2 по стандартным методикам:

- железо (III) - ПНД Ф 14.1:2.50-96;

- алюминий - ПНД 20.1:263.22-95;

- фосфор общий - ПНД Ф 14.1:2.106-97.

Определение калия методом пламенной фотометрии (ПФ). Прибор: фотометр пламенный.

Определение кальция. Определение проводили методом объемного комплексонометрического титрования по ПНД Ф 14.1:2.95-97.

Результаты определения ионов К^, Са^^ Fe(III), А1^^ и общего фосфора приведены в табл. 2.12.

Содержание некоторых ионов и элементов, найденных методами: фотометрии (Ф), пламенной фотометрии (ПФ) и объемного комплексонометрического титрования (ОК) Образец Негоревший торф 0,25+0,01 1,13+0,05 0,67±0,02 0,11±0,01 0,053+0, Тлевший торф 1,00±0,02 1,39±0,05 3,13±0,03 0,10±0,01 0,013±0, 2.9. Анализ состава продуктов горения индикаторными трубками Измерения проводили в Егорьевском районе Московской области 8- сентября 2002 г. при горении торфяников на площади 0,8 и 3,3 га. Концентрацию некоторых соединений определяли с помощью индикаторных трубок (ИТ).

Преимуществом метода является получение результатов непосредственно на месте отбора пробы при достаточной чувствительности и точности анализа [207].

Концентрацию вредного вещества в мг/м"' определяют по изменению интенсивности окраски (линейно-колористический метод) и длины слоя окрашенного индикаторного порошка (силикагель, оксид алюминия) с помощью градуированной шкалы. Длина окрашенного слоя индикаторного порошка пропорциональна концентрации анализируемого газа в воздухе [205].

Согласно ГОСТ 12.1.014-84 относительная погрешность измерения концентрации вредных веществ в воздухе индикаторными трубками не превышает ±25 % при температуре окружающей среды +15н-+30 °С, относительной влажности от 30 до 80 %, давлении 675-780 мм рт. ст.

За результат измерения принимают среднее арифметическое из трех последовательных наблюдений.

Для отбора пробы и проведения измерений присоединяли индикаторную трубку к воздухозаборному устройству — сильфонному аспиратору АМ-5, представляющему собой насос ручного действия, всасывающий воздух за счет раскрытия пружинами предварительно сжатого сильфона. Объем всасываемого воздуха за один рабочий ход - 100±5см"'.

Характеристики использованных индикаторных трубок приведены в табл.

2.13.

Диапазоны измерений концентрации веществ в воздухе индикаторными трубками Результаты определения некоторых продуктов горения приведены в табл.

2.14.

Концентрация некоторых продуктов горения в атмосферном воздухе вблизи очагов торфяных пожаров в Егорьевском районе Московской области (2002 г.) 2.10. Определение массовой скорости выгорания разлитых иа иочвах Для определения массовой скорости выгорания (Vm) разлитых ГЖ на твердых поверхностях использована установка, представляющая собой модификацию тех, которые применяются для определения скорости выгорания твердых веществ и жидкостей [208-209].

В емкость диаметром 0,05 м и глубиной 0,25 м насыпают образец почвы и взвешивают. В ту же емкость приливают жидкость до тех пор, пока на поверхности почвы не образуется постоянный слой толщиной не более 0,1 мм, и вновь взвешивают емкость с жидкостью и образцом торфа. Емкость устанавливают на платформу весов, помещенную в камеру установки. Весы установлены вне камеры и соединены с платформой штоком через дно камеры (6) (рис 2.10) [210].

Рис. 2.10. Схема установки «камера-весы»: 1 - испытательная камера; 2 - образец; окно; 4 — весы MW-1200; 5 — блок нитания; 6 — затвор; 7 — шток Камера (1) размером 1x1x1 м, выполненная из листовой нержавеющей стали, установлена на высоте 2 м от уровня пола. На передней стенке камеры имеется дверца (3) размером 0,55x055 м из термостойкого стекла. Внутренняя поверхность камеры окрашена черным печным лаком.

Изменение потери массы образца (2) производят с помощью электронных весов MW-1200 с ценой деления 0,1 г (4).

Для проведения эксперимента емкость с образцом устанавливают непосредственно на платформу весов, которые включают, и зажигают образец. Потерю массы во времени фиксируют по шкале весов.

Чтобы горение жидкости на почвах в условиях неограниченного пространства мало отличалось от лабораторных исследований, соотношение объема камеры и размера сосуда с образцами почв с разлитыми ГЖ подобрано таким образом, чтобы получаемая величина скорости выгорания была одного порядка со скоростями в реальных условиях [209].

Полученные данные имеют ориентировочное значение, так как скорость выгорания ГЖ и твердых веществ может изменяться в широких пределах в зависимости от условий газообмена и др. [148, 209].

В опытах фиксируют момент воспламенения, момент прекращения пламенного горения и тления. Находят потерю массы к моменту прекращения пламенного горения и общую потерю массы после прекращения пламенного горения и тления.

За результат измерений массовой скорости выгорания принимают среднее значение, вычисленное в каждой из трех серий опытов:

где Vm - массовая скорость выгорания, кг/(м^-с); Am - потеря массы образца от начала горения до момента прекращения, кг; d^ - диаметр емкости, м^;г- время, с.

Объектами исследования были выбраны бензин, керосин и нефть, т.к. они наиболее часто попадают в окружающую среду при авариях и пожарах. В табл.

2.15 приведены их основные физико-химические и пожароопасные свойства.

Физико-химические и пожароопасные свойства нефти и нефтепродуктов [165] аренов ПДКоз ПДКох В табл. 2.16 приведены значения массовой скорости выгорания ГЖ, разлитых на почвах. Последние были высушены до воздушно-сухого состояния.

Массовая скорость выгорания нефтепродуктов, разлитых на почвах (в сухом состоянии) 2.11. Поглощение торфом воды и водных растворов солей Водопоглощение торфа определяли по ГОСТ 24160-80 типовым методом.

Для этого в сосуд шириной не менее 250 мм, высотой не менее 200 мм кладут металлическую сетку, наливают воду. Температура воды в сосуде 15-25 °С. Цилиндры с торфом (2 шт.) объемом 0,0013 м'', в которых находится около 0,2-0, кг образца, погружают в вертикальном положении в сосуд с водой при слое воды над ними не менее 50 мм. Чтобы исключить всплывание цилиндров с торфом их накрывают тяжелым предметом, не препятствующим свободному прониканию воды. Массу торфа определяют после 0,5; 1; 2; 4; 8; 24; 48 и 72 ч от начала намокания до тех пор, пока различие в массе не будет превышать 0, кг. В промежутках между взвешиваниями цилиндры необходимо один раз повернуть вверх дном под водой и возвратить в исходное положение [16].

Отношение массы воды, поглощенной образцом торфа за время намокания, к первоначальной его массе, выраженное в процентах, называется водопоглотительной способностью торфа или водопоглощением (В,). Ее расчет проводили по формуле:

где ш, - масса образца торфа после намокания в течение времени /,, кг; т» - начальная масса образца торфа до намокания, кг.

Поглощение водных растворов неорганических солей производили по той же методике.

В табл. 2.17-2.19 приведены результаты определения поглощения воды и водных растворов различных солей торфом и золой.

Поглощение негоревщим торфом воды и водных раство ров солеи Поглощение торфяной золой воды и водных растворов солей FeSO4(NH4)2SO Поглощение негоревшим торфом водных растворов ЫаНСОз и Состав соли 2.12. Поглощение торфом нефтепродуктов и золой с их остатками воды и Для определения, в какой степени тот и другой тип почв способен поглошать ГЖ, все образцы почв были высушены до воздушно-сухого состояния и затем на их поверхности были налиты ГЖ. После наблюдения в течение месяца за изменением веса систем найдены отношения количества оставшейся на почве поглощенной ГЖ к количеству испарившейся - (Ууд.). и количества поглощенной ГЖ к количеству почвы - (К). В табл. 2.20, 2.21 приведены эти данные.

Удельное ноглощение нефти и нефтепродуктов различными почвами Поглощение золой с остатками нефтепродуктов воды и водных растворов солей проводили по методике, описанной в § 2.11. В табл. 2.22 приведены результаты опытов.

Поглощение и иснарение нефти и нефтепродуктов различным тином ночв Поглощение воды и водных растворов солей золой с остатками ГЖ н/п Основное внимание в экспериментальных исследованиях было сосредоточено на наименее изученных вопросах, связанных с горением торфа, разливов нефти и нефтепродуктов на торфе и поглощением торфом водных растворов солей.

Анализ этих данных необходим для оценки экологического, экономического и социального ущерба от растительных пожаров и его минимизации.

3.1. Процессы, происходящие в торфе при термической Условия термической деструкции торфа при пожаре и при изучении методом ДТА подобны. Поэтому метод использован для исследования этих процессов.

Деструкция торфа при нафевании до 550-600 °С происходит постадийно путем дегидратации, декарбоксилирования, разрушения углерод-углеродных и др. связей с образованием новых соединений и сопровождается небольшими термическими эффектами (табл. 3.1). При этом некоторые реакции, например, изомеризации и карбоциклизации являются экзотермическими, дегидратации и др. - эндотермическими.

Уравнения теплот реакций термического превращения некоторых кислородосодержащих Реакция термического превращения п/п 3 R - СООН —* продукт декарбоксилировапия + СОг - 1 9, 4 + 0,20JC Последовательность расположения солей в этом ряду полностью совпадает с изменением рН растворов этих солей, кроме солей железа (II и III) (табл.

2.17).

Влияние коицеитрации соли на поглощеиие торфом. Для изучения поглощения негоревшим торфом 12 % масс, растворов солей использовали другой ряд реагентов (табл. 2.17), который включал кроме щелочных растворов карбоната, бикарбоната и гидросульфата натрия негидролизующие соли (нитраты натрия и калия, NaCl), растворы которых имели нейтральную среду, а раствор NH4NO3 - слабокислую реакцию. Выбор нитратов однозарядных катионов обусловлен тем, что их соли обладают свойствами коагулянтов и в связи с этим могут влиять на физические процессы водопоглощения. По увеличению степени поглощения негоревшим торфом эти соли можно расположить в следующем порядке: NaHCOj > NajCOs > Na2nPO4 > KNO3 > NaNOj > NaCl > NH4NO3. В целом в этом ряду последовательность расположения солей также согласуется с рН этих реагентов. В ряду нейтральных солей (KNO3 > ИаЫОз > NaCl) нитраты поглощаются лучше, по-видимому, благодаря их коагулирующим свойствам;

кроме того, катион калия лучше, чем натрия сорбируется на катионите.

Следует отметить, что поглощение более концентрированных (12 %-ных) растворов NaHC03, Na2CO3 и Na2nPO4 увеличилось незначительно по сравнению с 3 %-ными растворами этих солей.

Анализ эффективности поглощения торфом и торфяной золой воды и водных растворов солей приводит к следующим результатам:

Образцы негоревшего торфа в основном способны поглощать большее количество растворов и меньшее воды, чем зола. Особенно это характерно для растворов карбонатов, бикарбонатов, гидрофосфатов и солей железа (II и III), которые негоревший торф поглощает значительно лучше, чем зола. Это можно объяснить тем, что в золе практически отсутствуют органические соединения, проявляющие свойства слабых катионитов и хелатообразующих лигандов.

Объяснить закономерность поглощения растворов солей золой довольно сложно. Ряд поглощения золой солей с концентрацией от 1 до 3 % масс. (табл. 2.18) имеет следующий вид: FeCb > MgS04 > (NH4)2CO3 = НгО > Na2CO3 ~ NaHCO3 > > FeSO4*(NH4)2SO4, и но всей видимости не связан с рН раствора соли.

Этот ряд не совпадает с закономерностью ноглощения растворов солей негоревшим торфом.

Таким образом, исследование ноглощения воды и водных растворов солей торфом показало, что наиболее эффективными оказываются растворы карбонатов и бикарбонатов. Теоретическое увеличение количества поглощенных растворов бикарбонатов в 3 раза по сравнению с водой находится в соответствии с данными [234], согласно которым эффективность поглощения воды лесными ГМ (травой, кустарниками и лишайниками) при пожарах может быть выше не более чем в 3-4 раза. В табл. 2.19 приведены результаты измерений, и на рис.

3.7 и 3.8 показано влияние концентрации растворов этих солей на количество поглощенной жидкости. Можно видеть, что в диапазоне от 0,015 до 3 % количество поглощенной жидкости увеличивается пропорционально концентрации (рис. 3.9 и 3.10). Однако при увеличении концентрации растворов солей до % поглощающая способность торфа изменилась незначительно по сравнению с 3 %-ными растворами (рис. 3.11 и 3.12). Отсюда следует, что увеличение концентрации растворов карбоната и бикарбоната натрия более 3 % масс, для повышения влагопоглощения нецелесообразно.

Рис. 3.7. Влияние концентрации ИаНСОз на Рис. 3.8. Влияние концентрации ИагСОз на поглощение торфом водного раствора соли поглощение торфом водного раствора соли Рис. 3.9. Влияние концентрации ЫаНСОз на Рис. 3.10. Влияние концентрации КагСОз на ноглощение торфом водного раствора соли поглощение торфом водного раствора соли Рис. 3.11. Влияние концентрации ЫаНСОз на Рис. 3.12. Влияние концентрации ЫагСОз на поглощение торфом водного раствора соли поглощение торфом водного раствора соли Сравннтельная оценка ноглощения торфом и золой воды и растворов солей. В результате изучения поглощения воды и водных растворов торфом и торфяной золой можно сделать ряд выводов:

- исследование поглощения торфом растворов карбонатов, фосфатов, нитратов, сульфатов, хлоридов натрия, калия, аммония, кальция, магния, железа (II и III) показало, что процесс зависит, в основном, от кислотно-основных свойств растворов: чем больше рН раствора, тем больше его поглощение торфом, т.к. в щелочной среде заполнение пор происходит за счет сорбции более эффективно.

Исключение составляют соли железа (II и III);

- степень поглощения растворов карбоната и бикарбоната натрия негоревшим торфом выше поглощения чистой воды почти в 3 раза;

- торф поглощает 12 %-ные растворы карбоната и бикарбоната натрия почти так же, как и 3 %-ные растворы этих солей;

- поглощение водных растворов торфяной золой значительно меньше, чем поглощение воды негоревшим торфом, т.к. изменяется характер процессов, ответственных за водопоглощение; связь между величиной рН раствора и эффективностью поглощения отсутствует.

Поглощение воды и водных растворов солей торфом иосле сгорания на нем нефти и нефтенродуктов. Поглощение воды и водных растворов солей торфом после сгорания на нем ГЖ (табл. 3.17) показало, что количество поглощенных воды и водных растворов солей после сгорания на них ГЖ уменьшается с увеличением плотностей этих ГЖ (табл. 2.15); после сгорания на торфе нефти степень поглощения воды и водных растворов солей меньше, чем после сгорания на них бензина и керосина; торфяная зола с остатками сгоревших на ней бензина, керосина и нефти поглощает меньшее количество водных растворов карбонатов и бикарбонатов (табл. 3.17), чем негоревший торф и почти столько же, сколько торфяная зола, меньше 3 %-ного раствора MgS04 и несколько больше СаСЬ.

Поглощение торфом с остатками ГЖ воды и водных растворов солей 2 ИаНСОз 3 NaiCOs 5 MgS Полученные результаты поглощения торфом с остатками сгоревших Н и НП водных растворов различных солей показывает, что их использование для ликвидации пожаров аварийных разливов ГЖ, по-видимому, не будет эффективным.

3.12. Загрязнение атмосферы прн горенни торфа Как показали исследования, вблизи очага пожара торфа и на удалении от него содержание в воздухе оксидов углерода, азота и большинства других соединений превышало предельно допустимые концентрации. Полученные экспериментальные данные удовлетворительно согласуются с данными других авторов [27-28, 48, 95, 235].

На этом основании полученные на реальных пожарах торфяников в Егорьевском районе Московской области результаты были дополнены данными литературы (табл. 1.17), что связано с отсутствием экспериментальной базы для определения ряда соединений, которые образуются при горении торфа.

В табл. 3.18, 3.19 приведен усредненный состав продуктов горения торфа на основании собственных измерений (табл. 2.14) и данных литературы. Так как концентрация отдельных химических соединений в воздухе при пожарах может изменяться в относительно широких пределах, как в связи с условиями сгорания торфа, включая погодные, так и местоположением отбора проб, то использованы данные, которые получены вблизи очага горения, т.е. концентрации близкие к максимальным.

Содержание некоторых вредных и токсичных веществ в атмосферном воздухе 1 Диоксид углерода 2 Оксид углерода 15 Этилен 16 Пропилен 19 2-Бутен (бутилен) 21 Пентен и изопентены 29 Акролеин Нафталин 36 Перилен 39 Антрацен 41 Акрилонитрил Ацетонитрил Содержание в атмосферном воздухе некоторых вредных и токсичных веществ Загрязняющее вещество ПДКсс, МГ/М^ 43 Ацетон 44 Уксусная кислота 48 Хризен 49 Перилен 50 Пирен Примечание. Прочерк (-) означает отсутствие данных.

Существенных различий в качественном составе продуктов горения торфа и других ГРМ не наблюдается (табл. 3.19), хотя при ТП концентрация в воздухе большинства продуктов горения состава СпНп, на несколько порядков выше, чем при ЛП и СП. Это, по-видимому, объясняется различиями в условиях сгорания торфа и наземной растительности, т.к. элементный и групповой химический состав самих ГМ отличаются незначительно (табл. 1.8-1.10). Концентрация оксидов углерода и углеводородов (СпН^) в воздухе при ЛП, ЛТП, ТП и СП у всех видов растительности примерно одинакова. За счет наличия азота в лесных ГРМ и торфе в продуктах их горения присутствуют оксиды азота, а также азотсодержаш;ие органические соединения.

При ТП эмиссия твердого аэрозоля оказывает существенное влияние на качество атмосферы. До сих пор в литературе он характеризовался содержанием оксида кремния и сажи [28]. Паши исследования показали, что в составе аэрозоля могут находиться соединения Ка, Са, А1, Fe, S, Р, БаП, а в микроколичествах — С1 и F. Это предположение основано на том, что аэрозоль содержит остатки золы, образующейся при горении, а ее состав определен методами газожидкостной и ионной хроматографии, фотометрии и др. (табл. 2.8-2.12).

В золе и дымовом аэрозоле, по-видимому, могут присутствовать следующие соединения: СаСЬ, CaS04, К3РО4, KF, K2SO4, Fe2(SO4)3, Al2(SO4)3, Fe4P2O7, FeCb, AICI3, KCl, CaF, AIF3, Fe2O3, AI2O3, Са2(РО4)з и др.

Основание полагать, что дымовой аэрозоль может содержать некоторые из этих соединений, подтверждаются данными литературы [5, 97], где есть указание на увеличение в атмосферных осадках при ЛП концентрации ионов Са^^, POJ-, N H ; HSiO2.

В целом во время горения торфяников при близкой обстановке с погодой, площадью, продолжительностью пожаров и т.п. загрязнение приземного слоя атмосферного воздуха более значительно, чем при ЛП и СП (табл. 3.19).

ТП способны причинить больше вреда еще и потому, что выбросы продуктов горения сосредотачиваются и рассеиваются в воздухе вблизи земной поверхности, тогда как при ЛП выбросы, как правило, поднимаются выше уровня приземного слоя воздуха.

Таким образом, загрязнение воздуха при ТП в целом представляют более значительную угрозу жизнедеятельности и безопасности населения, чем при ЛП.

4. Расчетно-аналитическая часть. Анализ экологических, социальных и экономических иоследствнй растительных пожаров 4.1. Анализ динамики лесных и торфяных пожаров в РФ Проблема сохранения, поддержания в стабильном состоянии, защиты от пожаров лесов, торфяников и др. актуальна в масштабе биосферы и в тех регионах России, где растительные экосистемы занимают значительные площади, а загорания часты.

На территории России ежегодно возникает от 12 до 40 тыс. пожаров, а их площадь составляет по разным оценкам от 0,5 до 5,2 млн. га (табл. 1.13) [2, 3, 236, 237].

Так как площадь пожаров является необходимым базовым элементом оценки экологических последствий пожаров в глобальном и региональном масштабах, то сведения, приведенные в литературе, требуют уточнения.

Прежде всего, это связано с влиянием погодно-климатических условий на горимость лесов.

В табл. 4.1 приведены данные о средней площади пожаров в разные годы с учетом повторяемости засушливых сезонов. Средняя площадь пожаров в период 1972-1995 гг. составила около 0,63 млн. га, а в период 1996-2004 гг. увеличилась до 1,3 млн. га.

Средняя площадь пожаров в РФ в период 1972-2004 гг. в зависимости от погодных условий № Повторяемость засушливых сезонов Средняя площадь пожаров, Таким образом, использование среднестатистических данных о площади пожаров даже при учете частоты засушливых сезонов может существенно повлиять на оценку экологической обстановки, возникающей в связи с горением растительных материалов.

Прогноз пожароопасной обстановки в лесах на основании площади пожаров за 30-летний срок наблюдений имеет низкую вероятность (R^ = 0,40) (рис.

4.1).

Рис. 4.1. Площадь лесного фонда, пройденная пожарами в РФ Разброс статистических данных (рис. 4.1) относительно сглаживающей прямой и невысокий коэффициент корреляции свидетельствуют о значительном влиянии на площадь пожаров не только погодно-климатических условий, но и других факторов. При этом условии построение математических моделей для количественного прогнозирования числа и площади пожаров возможно только в том случае, если будут учитываться не только погодно-климатические факторы, но и достоверность оценок площади пожаров.

Официальные данные о динамике пожаров могут существенно отличаться по ряду причин. Например, это связано с тем, что учет пожаров ведется только на охраняемой территории, которая составляет две трети площади всех лесов РФ, кроме того, не всегда учитывается площадь СП.

Другой причиной является то, что наземная оценка площади пожаров носит субъективный характер, а космический мониторинг и оперативная аэрофотосъемка по метеоусловиям могут быть затруднены [238, 239].

Влияние названных и других причин на оценку площади пожаров наглядно иллюстрирует пример 2002 г. На научно-практической конференции «О мерах по совершенствованию борьбы с лесными и торфяными пожарами» (Москва, ВНИИПО, 2002) одни официальные лица оценивали площадь пожаров в 2002 г.

в пределах от 1,1 до 2,5 млн. га, а другие - 1 млн. га только в северных лесах РФ [235, 239-242]. По данным Росавиаохраны, предоставленным РФ в Международную службу по ЛП, площадь всех пожаров в 2002 г. составила 1,8 млн. га, а с учетом спутниковых наблюдений в азиатской части (Институт леса, Красноярск) на 5 млн. га больше [243].

Анализ динамики пожаров за последние 30 лет (табл. 1.13, рис. 4.1) показывает, что сложившаяся в 2002 г. пожароопасная обстановка в России (по площади и числу пожаров) была одной из самой тяжелых [2]. Основная часть пожаров имела место в европейской части страны с высокой плотностью населения. Там же произошло значительное число крупных ТП, которые по своим последствиям опаснее ЛП. Вследствие этого пример обстановки с пожарами в 2002 г. может быть взят за основу для прогнозирования экологических последствий растительных пожаров в ближайшем и отдаленном будущем.

Из ряда публикаций [3, 235, 237, 243]) о пожарах в 2002 г. следует, что данные, характеризующие их динамику, ниже фактических.

С учетом этих обстоятельств целесообразно определять площади пожаров в регионах, используя наряду с официальной статистикой первичные учетные документы и данные космического мониторинга [243].

Фактическая площадь пожаров в 2002 г. на землях, покрытых растительностью, в 29 ATE РФ, по нашим оценкам, составила 6,78 млн. га (табл. 4.2), что в 3,8 раз больше учтенной официально [239, 242]. В эту величину включены данные по пожарам на неохраняемых территориях и СП [243].

Площадь, пройденная огнем во время пожаров в ATE РФ в 2002 г.

Примечание: * - По данным спутникового мониторинга Института леса в Красноярске [243].

Анализ данных табл. 4.1 показывает, что площади ЛП составляют в 2002 г.

в 29 ATE РФ 96,6 % от общей площади пожаров (6,78 млн. га), СП - 3,3 %, а ТП - 0,13 % (0,14 % от площади ЛП).

По среднемноголетним данным площадь ТП составляет 0,02 % от площади ЛП [24, 27, 36].

Таким образом, в жаркий, засушливый 2002 г. площадь ТП была в 7 раз больше, чем в обычные по погодным условиям годы, а площадь ЛП находится примерно на том же уровне (табл. 1.14).

На рис. 4.2 показаны регионы РФ, где на землях лесного фонда в 2002 г.

произошли наиболее значительные пожары (нумерация регионов дана согласно [244]).

Рис. 4.2. Регионы с неблагоприятной пожароопасной обстановкой в 2002 г. (2 - Вологодская обл.; 5 - Респ. Коми; 6 - Ленинградская обл.; 7 - Новгородская обл.; 8 - Псковская обл.; 9 - Брянская обл.; 10 - Владимирская обл.; 13 - Калужская обл.; 14 - Костромская обл.; 15 Московская обл.; 20 - Ярославская обл.; 23 - Респ. Марий-Эл; 31 - Астраханская обл.; 32 - Волгоградская обл.; 33 - Самарская обл.; 37 Респ. Калмыкия; 40 - Респ. Адыгея; 41 - Ставропольский кр.; 42 - Карачаево-Черкесская Респ.; 43 - Ростовская область; 53 - Респ. Башкортостан; 54 - Удмуртская Респ.; 64 - Иркутская обл.; 65 - Читинская обл.; 67 - Респ. Тыва; 69 - Хабаровский кр.; 70 - Амурская обл.; 74 Респ. Саха (Якутия); 75 - Калининградская обл.).

Основная часть нлощади пожаров (80-90 %) пришлась на средний широтный пояс РФ. Внимание к этому факту объясняется тем, что в связи с прогнозируемым потеплением климата и повышением среднегодовой температуры на °С, длительность пожароопасных сезонов в этих широтах, по разным оценкам, увеличится на 50-60 дней, а вероятность пожаров возрастет в 1,5-2 раза по частоте и площади [3].

В настоящее время крайне важно иметь реальные представления о площади случившихся пожаров, т.к. они позволяют оценивать масштабы экологических последствий и наносимого ущерба, принимать меры по его смягчению и обеспечивать предупреждение пожаров в будущем.

4.2. Определение усредненного занаса (количества) горючих растительных материалов, сгорающих во время пожаров Состав ГРМ в лесу неоднократно изучался многими специалистами (Н.П.

Курбатский, А.Д. Вакуров, С М Вонский, И.С. Мелехов, А.А. Молчанов, Е.С.

Арцыбашев, Г.П. Телицын, М.А. Шешуков, Е.Н. Сосновский, А.В. Филиппов, А.В. Волокитина и др.) [7, 24, 25, 34-36, 212, 245]. Вид, состав, плотность, особенно влажность ГРМ оказывают влияние на количество сгорающих материалов, параметры распространения горения, экологические последствия пожара, включая состав продуктов горения, золы, почвы.

Определение количества сгорающих РМ (АР, т/га) почвенного и напочвенного покрова, включая часть древостоя (крону), подрост, живую траву, мхи, лишайники, опад, подстилку, торфопочву, является важным моментом в разработке многих вопросов, связанных с пожарами: при расчете газодинамических характеристик выноса продуктов горения в тропо- и стратосферу, при прогнозировании экологической обстановки на селитебных территориях, при создании математических моделей ЛТП и др.

Для определения количества сгорающих РМ при ЛП и ТП в работе были приняты следующие допущения:

1. На территории РФ преобладают хвойные леса ~70 % (лиственница 38 %, сосна 15,7 %, ель 11,8 % кедр 4,9 %, пихта 1,8 %), в которых наибольшую долю составляют [19, 20]: в Европейской и Уральской части РФ - сосняки, ельники; в Сибири - лиственничники, сосняки, ельники, пихтовники; на Дальнем Востоке - лиственничники, кедровники, сосняки, ельники, пихтовники;

2. В хвойных и смешанных лесах по способности к горению основные ГМ в порядке убывания располагаются в следующем ряду: лишайники, мхи » живая трава, кустарнички » верхний слой опада » подстилка » подрост, молодняк, кустарники. В лиственных и смешанных лесах чаще всего горят дуб и береза;

3. Преобладающим видом пожаров в хвойных лесах являются низовые пожары (НП). В лиственничниках, сосняках, дубняках, осинниках, березняках преобладают беглые низовые пожары (бНП), в ельниках, кедровниках - устойчивые низовые пожары (уНП). Если низовой пожар переходит в верховой, то кроме напочвенных ГРМ сгорает крона деревьев [7, 24, 25, 34-36, 64, 212, 245].

Такие пожары имеют место в сосняках, лиственничниках, твердолиственных лесах. Верховые пожары (ВП) по частоте и площади случаются реже, а торфяные (подземные) еще реже (табл. 1.14). В 2002 г. в некоторых областях РФ частота и площадь ВП была выше на 5-10 % среднемноголетних показателей [236].

Таким образом, в пожароопасный сезон года в РФ преобладали низовые пожары в хвойных лесах.

Запас ГРМ в абсолютно сухом состоянии даже в одних и тех же типах лесов может меняться. Это связано с погодно-климатическими условиями формирования наземного и надземного яруса леса, торфозалежи в пределах сезона, года. В Европейской части РФ запас ГРМ в напочвенной и надземной (крона) фитомассе, как правило, больше, чем в Азиатской части [24, 35, 245].

Па количество сгорающих растительных материалов для одних и тех же типов леса оказывают большое влияние газодинамические условия горения.

Различные госструктуры, в чьем ведении находится земельный фонд, используют разные методологии оценок запаса ГРМ и занятых ими площадей, поэтому в разных публикациях встречаются отличающиеся друг от друга цифры.

Кроме того, часто сведения о количестве сгорающих материалов во время пожаров приводятся в литературе без указания условий, в которых происходило горение.

Таким образом, запас ГРМ и количество сгорающих РМ в настоящее время могут быть установлены только ориентировочно по объективным причинам.

Количество сгорающих РМ при разных типах пожаров с учетом породного состава леса и класса погоды, приводимое в литературе [246], позволяет остановиться на наиболее вероятных средних значениях этих показателей с учетом запаса ГРМ в разных типах лесов и др. растительных экосистемах.

Было принято во внимание следующее:

1. По условиям погоды: сезон весна-осень 2002 г. отнесен к IV и V классу пожарной опасности;

2. При IV и V классах погодных условий в различных типах лесов преобладают уПП и устойчивые верховые пожары (уВП) сильной интенсивности, высока вероятность СП и интенсивных ТП. В обычные годы при II-III классе погодных условий в России имеют место в основном бПП и беглые верховые пожары (бВП) слабой и средней интенсивности [246];

3. При бПП разной интенсивности сгорает 3-5 т/га и более наземных ГРМ;

4. При уНП в сосняках, ельниках и лиственничниках сгорает 21-41 % (по одним) и до 100 % ГРМ (по другим данным). Принято, что в 70 % случаев пожаров сгорает 40-50 % и в 30 % случаев - 95-98 % наземной растительности;

5. В кедровниках и пихтовниках при уНП сгорает 95-98 % наземных ГРМ;

6. При бВП в хвойных лесах напочвенный покров сгорает также как и при уНП, а крона - на 10-12 % от веса хвои и мелких веток;

7. При уВП в хвойных лесах напочвенный покров сгорает также как и при уЬШ, а крона - на 15-18 %;

8. При бНП в лиственных лесах сгорает 3-4,5 т/га наземных ГРМ;

9. При уНП в лиственных лесах сгорает 40-50 % наземных ГРМ;

10. При бВП в лиственных лесах запас наземных ГРМ сгорает в том же количестве, что и при уНП, а крона - на 10-12 %;

11. При уВП в лиственных лесах запас наземных ГРМ сгорает в том же количестве, что и при уНП, а крона - на 15-18 %;

12. В степях сгорает 3,4 т/га растительности.

Таким образом, рассчитанные в настоящей работе значения количества сгорающих РМ (АР) близки к тем, которые использовали другие авторы. Заметим, что в отдельных случаях при ПП и ВП может выгореть и более 30 т/га ГРМ [7, 24, 27]. В табл. 4.3 приведено количество сгорающих РМ в разных типах лесов и в степи при различных видах пожаров. Учтены интенсивность и тип пожаров, класс пожарной опасности лесов, торфяников и другой растительности по условиям погоды (I-V кл.), распространенность растительных фитоценозов в зависимости от географической широты местности.

Еще раз отметим, что в силу объективных обстоятельств учет послепожарных изменений в лесу, степях, на торфяниках, включая полноту горения, может быть выполнен с точностью не более порядка величин.

Принятая точность характерна для большинства экологических оценок, включая потоки химических веществ, поступающих в ОС в результате антропогенных, природных процессов и связанных с их перемещением из одной среды в другую [3,247].

4.3. Определение количества сгорающих растительных материалов Примерно каждые два года за последнее десятилетие ЛП, ТП и СП в России приобретают характер экологических катастроф. Последствия этих пожаров основываются главным образом на качественных наблюдениях, а если и даются количественные оценки, то они, по нашему мнению, не систематизированы.

Количество сгорающих материалов при растительных пожарах с учетом класса погодных условий, Тип леса Кедровник, Тенденция роста числа и площади пожаров в связи с глобальным потеплением и социально-экономической обстановкой в стране (поджоги, недостаточность финансирования на охрану лесов и др.) подтверждает актуальность системной оценки экологических последствий пожаров, несмотря на то, что точность многих показателей опасности находится на уровне порядка величин и вряд ли может существенно повыситься в ближайшем будущем.

Имеющиеся сведения о ЛП в экстремальном по погодным условиям 2002 г.

позволяют систематизировать данные об экологической опасности пожаров на территории России для отдельных регионов и для страны и мира в целом.

В первую очередь необходимо найти годовую массу сгоревших материалов (AG). В расчет AG включены данные, характеризующие породный состав леса (табл. 4.4), запас ГРМ (табл. 1.3 и 4.3), распределение пожаров по видам (табл. 1.3, 1.14), их интенсивности и площади (табл. 4.1) с учетом класса погодных условий (табл. 1.12).

При определении породного состава леса использованы данные Государственных докладов о состоянии окружающей природной среды в отдельных ATE и в целом по РФ, а также другие источники [1, 17, 19, 20, 137, 237, 244].

Формула для расчета AG при ЛП имеет вид:

где АОлп - масса сгоревшей растительности в лесах за год, т/год; S ^ - общая площадь ЛП (в области, крае, республике, в целом по РФ), га; S ^ ~ площадь ЛП с учетом их типа (пизовой, верховой), %; ДРлп - запас сгоревших РМ с учетом типа ЛП, т/га; ПСЛ - породный состав леса или растительпости (в области, крае, республике, в целом по РФ), %.

Формула для расчета AG при горении торфопочв во время ЛП имеет вид:

где AG^Jn ~ масса сгоревшего торфа при ЛП за год, т/год; SJjn""' - площадь пожаров торфопочв в лесах, %; рг - плотность торфа, т/м^; hnpor. - глубина прогорапия торфа, м; 10'* - коэффициепт перевода из м в га.

Состав лесообразующих пород, почв и степной растительности в регионах РФ, где в 2002 г. имели место лесные пожары 28 Ростовская обл.

Примечания: * - В остальных случаях почвы супесчаные, глинистые, суглинистые, черноземные (в условиях пожара не горят);

** — Преобладают злаки, ковыль, полынь.

Формула для расчета AG при пожарах на торфяниках имеет вид:

где A G ^ - масса сгоревшего торфа при ТП за год, т/год; S^"* - общая площадь ТП (в области, крае, республике, в целом по РФ), га.

Формула для расчета AG при СП имеет вид:

где AGcn - масса сгоревшей растительпости при СП за год, т/год; S ^ - общая площадь СП (в области, крае, республике, в целом по РФ), га; АРсп - сгоревщий запас РМ при СП, т/га.

Расчет количества сгорающих в РФ в целом во время пожаров РМ приведен по двум вариантам:

- на основании породного состава, видов пожаров в отдельных ATE РФ с последующим суммированием результатов;

- исходя из площади пожаров и породного состава леса в целом в РФ.

Если в первичных документах для отдельных ATE нет конкретных сведений принято, что в обычные и экстремальные по условиям погоды сезоны площадь низовых составляет 81,4 % и верховых — 18,6 % от площади всех ЛП (табл. 1.14). При устойчивых пожарах, характерных для жарких сезонов ( г.) одновременно с наземной растительностью на 30 % площади пожаров торфопочва сгорает на глубину 0,25 м [7, 30]. Площадь ТП определена по фактическим данным, приведенным в первичных документах, но, по нашему мнению, все же занижена. В табл. 4.5-4.33 представлены данные о количестве сгоревших РМ в тех ATE РФ (2002 г.), где по условиям погоды сложились наиболее неблагоприятная ситуация с ЛП, ТП и СП.

Количество сгоревших РМ в Вологодской области в 2002 году Количество сгоревших РМ в Калининградской области в 2002 году Количество сгоревших РМ в Ленинградской области в 2002 году Количество сгоревших РМ в Новгородской области в 2002 году Количество сгоревших РМ в Псковской области в 2002 году Количество сгоревших РМ в Республике Коми в 2002 году Количество сгоревших РМ в Брянской области в 2002 году Дуб Ольха, тополь 6, Расчетные данные количества сгоревших РМ во Владимирской области в 2002 году Дуб Количество сгоревших РМ в Калужской области в 2002 году Береза Количество сгоревших РМ в Костромской области в 2002 году Количество сгоревших РМ в Московской области в 2002 году Количество сгоревших РМ в Ярославской1 области в 2002 году Количестве сгоревших РМ в Республике Башкортостан в 2002 году Количество сгоревших РМ в Республике Марий Эл в 2002 году Количество сгоревших РМ в Республике Удмуртия в 2002 году Количество сгоревших РМ в Самарской области в 2002 году Дуб Количество сгоревших РМ в Иркутской области в 2002 году Количество сгоревших РМ в Республике Тыва в 2002 году Количество сгоревших РМ в Читинской области в 2002 году Береза Количество сгоревших РМ в Амурской (эбласти в 2002 году Дуб Количество сгоревших РМ в Республике Саха (Якутия) в 2002 году Породный состав леса Дуб Количество сгоревших РМ в Хабаровском крае в 2002 году Береза Дуб Лина, ольха, то- Количество сгоревших РМ в Астраханской области в 2002 году Количество сгоревших РМ в Волгоградской области в 2002 году вяз, ива, тополь, Количество сгоревших РМ в Республике Адыгея в 2002 году Количество сгоревших РМ в Республике Кадмыкия в 2002 году Количество сгоревших РМ Республике Карачаево-Черкесия в 2002 году Количество сгоревщих РМ в Ростовской области в 2002 году Количество сгоревщих РМ в Ставропольском крае в 2002 году лиственница В большинстве этих регионов пожары продолжались в течение всего вегетационного периода, сопровождались значительным выбросом продуктов горения, сильным задымлением, оказывали влияние на погодные условия, здоровье населения.

В табл. 4.34 приведены сводные данные о массе сгоревших РМ при ЛП, ЛТП, ТП и СП в 2002 г. Больше всего растительности выгорело в СФО и ДВФО, где, как известно, значительная часть ножаров происходит на неохраняемой территории, а их тушение организовано неудовлетворительно или не ведется совсем. В СЗФО и ЦФО выгорание большого количества ГРМ произошло из-за горения торфозалежей и торфопочв при уНП и уВП. При высокой плотности населения в этих ФО, последствия ЛТП в них должны быть весьма опасны, несмотря на относительно меньшее количество выгоревшей растительности по сравнению с Сибирью и Дальним Востоком.

Масса сгоревших ГРМ (AG) во время пожаро!$ в ATE РФ в2002 году* Примечапие. * - В расчете использовались фактические данные по породному составу ГРМ и площади пожаров в регионах (табл. 4.4). Занас ГРМ в разных тинах лесов онределен на основании усреднения имеющихся в литературе данных (табл. 4.3).

Все количество сгоревших РМ в 2002 г. должно быть больше среднемноголетних данных. Это связано с тем, что площадь всех пожаров, а также устойчивых низовых и верховых пожаров в 2002 г. была в несколько раз больше, чем в обычные по условиям погоды сезоны. Кроме того, в условиях засухи 2002 г.

на единицу площади сгорело больше наземных и почвенных ГМ.

В табл. 4.35 также приведен расчет годового количества сгоревших РМ в 2002 г. по фактической площади пожаров и породному составу леса в РФ в целом.

Количество сгоревших РМ во время пожаров 2002 г. в целом по РФ (по фактическим данным) Точность и достоверность сравнительных оценок количества сгоревших растительных материалов в 2002 г. по отношению к «обычным» пожароопасным годам подтверждает вариант расчета, в котором использованы средние данные по породному составу леса в целом на территории РФ. Расчет показывает, что количество сгоревших материалов в этом случае при ЛП составило 7,68-10^ т/год, а при всех пожарах растительности - 2,14-10^ т/год (табл. 4.35), что близко к результатам расчетов, приведенным в табл. 4.5-4.34 — 6,79-10^ т/год при ЛП и 1,86-10^ т/год при всех пожарах соответственно.

Так как различие в количестве сгоревших РМ невелико, то определять массу сгоревших материалов при ЛП в целом в РФ можно любым способом.

Этот факт позволяет прогнозировать ущерб от пожаров в будущем в зависимости от ожидаемой пожароопасной обстановки в целом по РФ с учетом глобального изменения климата и изменения площади пожаров.

При расчете среднего количества сгорающих РМ в малоопасные по условиям погоды сезоны были учтены следующие моменты: количество сгорающих РМ (AG) в лиственных лесах при бПП принято равным 3 т/га, при бВП - 3, т/га, в хвойных лесах соответственно при низовых пожарах — 4-5 т/га, при верховых — А,1-1,1 т/га (табл. 4.3). Данные расчета среднего количества сгоревших РМ при пожарах по многолетним наблюдениям и в 2002 г. (аналогичные расчету, приведенному в табл. 4.35) сведены в табл. 4.36. В расчете были учтены повторяемость сезонов IV-V класса погодных условий (табл. 4.2) и количество сгорающих РМ при пожарах с учетом класса погодных условий (табл. 4.3).

Пожароопасная и экологическая обстановка в лесах РФ в 1972-2004 гг.

Показатель 2002 г. фактич.

Показатель 2002 г. офиц.

Ср. показатель 96-04 гг.

Ср. показатель 72-95 гг.

По среднемноголетним данным масса сгоревших РМ в несколько раз меньше, чем в 2002 г. Различие связано с интенсивностью горения торфяников, подстилки и торфопочв в обычные по условиям погоды годы.

Таким образом, при I-III классе погодных условий ЛП и ТП должны представлять значительно меньшую опасность, чем в засушливые годы. Кроме того, в период засух происходит загрязнение не только приземного слоя воздуха, но и более высоких слоев, а продукты горения распространяются на более значительную территорию.

4.4. Региональные проблемы лесных н торфяных пожаров:

влнянне выбросов продуктов горения прн пожарах на здоровье населення н состояние территорий РФ Качество атмосферного воздуха относится к важнейшим факторам санитарно-эпидемиологического благополучия населения. В результате ЛП и ТП экологическое состояние территорий может представлять потенциальную угрозу здоровью и жизни людей. Среднегодовые выбросы продуктов горения при ЛП и ТП в разные годы приведены в табл. 4.36-4.40. В расчете учтены удельные выбросы продуктов горения (ТпАг) и годовая масса сгоревших РМ Эмиссия продуктов горения при ЛП, ТГ и СП 2002 г. в РФ (по фактическим данным) 1 1,80-10-' 1,22-10' 1,71-10-' 3,08-10' 1,17-10-' 8,88-10' 3,08-10' Оксид углерода 2 Оксиды азота 4,05-10"* 2,75-10' 4,05-10-^ 7,29-10' 1,13-10-' 8,58-10' 7,58-10' 6 Аэрозоль (взвещ. вва), в т.ч. сажа 1,40-10-^ 9,47-10^ 1,08-10-2 1,94-10^ 2,70-10-'' 2,05-10-' 2,04-10^ Ал капы (по С10Н22) Алкены (по С5Н10) 1,3-Бутадиен (дивинил) 20 Пентен- 21 Пентен и изопентены 22 Гексен и изогексены 23 Бензол 27 Стирол 28 Метанол 29 Формальдегид Уксусная кислота 45 Диоксид углерода 6,11-10' 8,10-10-' 1,46-10^ 9,00-10-' 6,83-10' 1,46-10'' Эмиссия продуктов горения при ЛП, ТП и СП в 2002 г. в РФ (по официальным данным) Загрязняющее вещество 6 Аэрозоль (взвеш. в-ва), в т.ч. сажа 1,40-10-' 10 Пропан 12 Пентан и изопентаны 13 Гексан Алкены (но С5П10) Метанол Ацетон Бенз(а)пирен (БаП) 9,90-10-' 2,09-10' 9,00-10-' 5,66-10' Перилен Примечание. При площади ТП 8,93-10 га, взятой по фактическим данным и составившей 0, % от общей площади пожаров.

Среднегодовая эмиссия продуктов горения в атмосферу при ЛП и ТП в РФ по среднемноголетним данным в период 1972-1995 гг. (при S^'' = 6,3-10^ га/год).N" п/п 6 Аэрозоль (взвещ. в-ва), в 7 Озон Уксусная кислота 3,15-10-^ 1,12-10' 1,80-10-' 7,04-10' 8,15-10' Бензофенантрен 3,15-10-*' 1,12-10' 3,15-10-*' 1,23-10' 44 Ацетонитрил ВСЕГО 45 Диоксид углерода ИТОГО Среднегодовая эмиссия продуктов горения в атмосферу при ЛП и ТП в РФ по среднемноголетним данным в период 1996-2004 гг. (при S^*' = 1,3-10^ га/год) п/п 6 Аэрозоль (взвеш. в-ва), в 27 Стирол 28 Метанол 29 Формальдегид 30 Ацетальдегид 32 Ацетон 35 Бенз(а)пирен (БаП) 37 Хризен 41 Антрацен 45 Диоксид углерода 9,00-10-^ 8,36-10' 8,10-10-' 1,58-10' 1,59-10' Экспериментальные исследования и расчет показали, что в атмосферный воздух происходит значительный выброс токсичных и вредных веществ. Основную массу выбросов составляют СОг, СО, СЩ и твердый аэрозоль. Фактические концентрации многих токсикантов, включая БаП, превышают нормы ПДК.

Хотя изменение качества ОС прямыми измерениями установлено только в Егорьевском районе Московской области, но можно предположить, что подобная ситуация характерна для других регионов, где происходили пожары. Прямо и косвенно эти факты подтверждены в разные годы другими исследователями [1-3,102,103,106,248-254].

В этой связи оценка ухудшения качества ОС, состояния здоровья населения и территорий в субъектах РФ, где в связи с пожарами в 2002 г. возникали чрезвычайные ситуации, имеет практическое значение. Тем более, что в 2003 г.

подобная ситуация повторилась: 25 тыс. пожаров на плош,ади более 2,5 млн. га только по официальным оценкам.

Анализ, выполненный в работе показал, что в 2002 г. в большинстве из регионов РФ абсолютные показатели выбросов загрязняющих веществ при пожарах превысили уровень выбросов от стационарных и передвижных источников в десятки раз, а в Респ. Саха (Якутия) — в несколько тысяч раз (табл. 4.41).

Pages: |

| 2 |

Главная >> Диссертации - все темы

[ СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА .pdf ]

Похожие работы:

«Загуляев Денис Георгиевич ОРГАНИЗАЦИЯ ОПЛАТЫ ТРУДА РАБОЧИХ НА ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ ОБОРУДОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Специальность 08.00.05. – Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями и комплексами – промышленность; экономика труда) Диссертация на соискание учёной степени...»

«ЖАРКОВ Александр Александрович ФОРМИРОВАНИЕ МАРКЕТИНГОВЫХ ИНСТРУМЕНТОВ СОЗДАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ ЦЕННОСТИ СУБЪЕКТАМИ РЫНКА ЖИЛОЙ НЕДВИЖИМОСТИ Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (маркетинг) Диссертация на соискание ученой степени...»

«БОЧКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ НАКЛЕПОМ ФУТЕРОВОК ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Специальность 05.05.06 – Горные машины ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор...»

«Орлов Константин Александрович ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ПАРОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТАННЫХ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ ПО СВОЙСТВАМ РАБОЧИХ ТЕЛ Специальность 05.14.14 – Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва, 2004 г. -2Расчет свойств газов и их смесей 3.1. Введение В настоящее время теплотехнические расчеты...»

«ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Марьянчик, Виктория Анатольевна Аксиологическая функция неологизмов медиаполитического дискурса Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2006 Марьянчик, Виктория Анатольевна Аксиологическая функция неологизмов медиаполитического дискурса : [Электронный ресурс] : На материале газетных публикаций начала XXI века : Дис.. канд. филол. наук : 10.02.01. Архангельск: РГБ, 2006 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки)...»

«Петровский Михаил Васильевич УДК 621.385.6 МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПРОСТРАНСТВЕННО-РАЗВИТЫХ КВАЗИОПТИЧЕСКИХ РЕЗОНАНСНЫХ СТРУКТУРАХ ПРИБОРОВ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА 01.04.01 – физика приборов, элементов и систем ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель Воробьев Геннадий Савельевич доктор физико-математических наук, профессор СУМЫ –...»

«Михалва Наталья Сергеевна МОДЕЛИРОВАНИЕ СОРБЦИИ И ДИФФУЗИИ ЛИТИЯ В МАТЕРИАЛАХ НА ОСНОВЕ -ПЛОСКОСТИ БОРА, ВС3 И КРЕМНИЯ 01.04.07 – Физика конденсированного состояния Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научные руководители: доктор химических наук, профессор Денисов Виктор Михайлович кандидат...»

«Шубочкин Андрей Евгеньевич Развитие методов и средств вихретокового и магнитного контроля металлопроката для оценки его остаточного ресурса Специальность 05.11.13. – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических наук Москва – -2Оглавление...»

«vy vy из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Богомолов, Евгений Викторович 1. Роль рекламы в формировании российского рынка 1.1. Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2002 Богомолов, Евгений Викторович Роль рекламы в формировании российского рынка [Электронный ресурс]: Дис.. канд. зкон. наук : 08.00.01 - М.: РГБ, 2002 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки) Политическая экономия Полный текст: http://diss.rsl.ru/diss/02/0001/020001054.pdf Текст воспроизводится по...»

«Искужина Гульназ Расиховна КОНКУРЕНЦИЯ НА РЫНКАХ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ Специальность: 08.00.01 – Экономическая теория Диссертация на соискание учёной степени кандидата экономических наук Научный руководитель – доктор экономических наук, профессор Нусратуллин В.К. Уфа – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ.. Глава 1. КОНКУРЕНТНЫЕ...»

«Бударина Наталья Викторовна Метрическая теория совместных диофантовых приближений в полях действительных, комплексных и p-адических чисел Специальность 01.01.06 – математическая логика, алгебра и теория чисел Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Научный консультант : профессор,...»

«РОСЛАВЦЕВА Юлия Геннадьевна ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕМОВ ГОРНЫХ РАБОТ ПРИ ПОЭТАПНОЙ РАЗРАБОТКЕ МАЛЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ Специальность 25.00.21 – Теоретические основы проектирования горнотехнических систем Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научные руководители: Владимир Павлович Федорко доктор технических наук, профессор Федор...»

«БУРДУКОВСКИЙ МАКСИМ ЛЕОНИДОВИЧ ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ХИМИЗАЦИИ ПОЧВ ЮГА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА НА БИОЛОГИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ И СОДЕРЖАНИЕ МАКРО– И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ 03.02.08 – экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель : доктор биологических наук, старший научный сотрудник Голов Владимир Иванович...»

«Белякова Анастасия Александровна Холодноплазменный хирургический метод лечения хронического тонзиллита 14.01.03 — болезни уха, горла и носа Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель : член-корр. РАН, доктор медицинских наук, профессор Г.З. Пискунов Москва– СОДЕРЖАНИЕ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...»

«Иванишин Дмитрий Александрович ЛЕКСИЧЕСКАЯ МНОГОЗНАЧНОСТЬ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ БИЛИНГВИЗМЕ Специальность 10.02.19 – Теория языка ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата филологических наук Научный руководитель кандидат филологических наук, доцент В.С. Филиппов Орел — 2014 Содержание Введение Глава 1. Значение слова и лексическая многозначность §1 Лексическое значение слова и лексико-семантический вариант §2...»

«из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Ковальчук, Галина Владимировна 1. Эффективность производства и реализации сои в современный условияк 1.1. Российская государственная Библиотека diss.rsl.ru 2003 Ковальчук, Галина Владимировна Эффективность производства и реализации сои в современнык условияк [Электронный ресурс]: На примере предприятий AUK Приморского края : Дис.. канд. экон. наук : 08.00.05.-М.: РГБ, 2003 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки) Экономика U управление...»

«из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Гударенко, Юлия Анатольевна 1. Развитие интеграционный процессов в аграрном секторе экономики 1.1. Российская государственная Библиотека diss.rsl.ru 2005 Гударенко, Юлия Анатольевна Развитие интеграционнык процессов в аграрном секторе экономики [Электронный ресурс]: На материалак Ставропольского края : Дис.. канд. экон. наук : 08.00.05.-М. РГБ, 2005 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки) Экономика U управление народным козяйством (по...»

«Когут Екатерина Викторовна ПОЛОЖЕНИЕ ЖЕНЩИН В ПАЛЕОЛОГОВСКОЙ ВИЗАНТИИ Специальность 07.00.03 – Всеобщая история (Средние века) Диссертация на соискание ученой степени кандидата исторических наук Научный руководитель Бибиков Михаил Вадимович, доктор исторических наук, профессор Москва — Оглавление Введение 1...»

«УСОВА ЮЛИЯ ВИКТОРОВНА ПОЛИТИЧЕСКИЕ ЭЛИТЫ СОВРЕМЕННОЙ РОССИИ: ДИНАМИКА И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ Специальность 23.00.02 Политические институты, процессы и технологии Диссертация на соискание ученой степени доктора политических наук Научный консультант : доктор политических наук, профессор Б.Г. Койбаев Владикавказ, 2014 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛИТОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОЙ...»

«МОРОЗОВА ПОЛИНА ВИКТОРОВНА ЯЗЫК И ЖАНР НЕМЕЦКИХ МЕДИЦИНСКИХ РУКОПИСЕЙ XIV–XV ВЕКОВ. Специальность 10.02.04 – германские языки ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата филологических наук Научный руководитель доктор филологических наук доцент Е. Р. СКВАЙРС МОСКВА ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава I. История и историография немецкой специальной литературы...»

наверх

<< ГЛАВНАЯ | КОНТАКТЫ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА (Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)