БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ЧЖАН СВЕТЛАНА АНАТОЛЬЕВНА

ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СОСНОВЫХ

НАСАЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО ТЕХНОГЕННОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Специальность 06.03.02 – Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Научный консультант:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Рунова Елена Михайловна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА

1.1. Лесные экосистемы в условиях техногенеза 1.2. Естественные и антропогенные источники тяжелых металлов в биосфере 1.3. Особенности аккумуляции тяжелых металлов растениями 1.4. Реакция растений на действие загрязняющих веществ 1.5. Картографическое отображение качественной и количественной оценки состояния лесов 1.5.1 Анализ существующих схем зонирования г. Братска 1.6. Выводы 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЪЁМ

ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

2.1. Программа исследований 2.2. Методика исследований 2.3. Объем исследований

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Лесорастительное районирование 3.2 Климатические и метеорологические характеристики 3.3 Характеристика промышленности и выбросов 3.4 Почвенные условия 3.5. Выводы

4. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СОСНОВЫХ

НАСАЖДЕНИЙ

4.1. Анализ экологической структуры древостоев 4.2.Моделирование процессов развития и деградации лесных экосистем 4.3. Исследование состояния сосновых древостоев 2-ой генерации 4.4 Исследование состояния хвои древесных пород 4.5 Изменение средних таксационных показателей 4.6 Математические зависимости между таксационными показателями 4.7 Устойчивость древостоев различного возраста к токсикантам 4.8 Взаимосвязь баллов категории состояния и классов Крафта 4.9 Влияние длительного действия промышленного загрязнения на радиальный прирост деревьев 4.10 Особенности распределения влаги в стволах деревьев, в зонах длительного техногенного воздействия 4.11 Мощность лесной подстилки сосновых насаждений, в условиях длительного техногенного пресса 4.12. Особенности естественного возобновления в зонах антропогенного загрязнения 4.13. Состояние подлеска по зонам загрязнения 4.13 Выводы

5. ЗОНИРОВАНИЕ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ПОДВЕРЖЕННЫХ

ВОЗДЕЙСТВИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ

5.1 Предлагаемая схема зонирования лесов поврежденных промвыбросами 5.2 Выводы

6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ВЕДЕНИЮ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА В

НАРУШЕННЫХ ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗАХ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследований. Проблема охраны окружающей среды в связи с изменением объема техногенных выбросов в атмосферу с каждым годом становится все более актуальной. Несмотря на существенную научную проработку проблемы взаимодействия лесных экосистем и атмосферных загрязнителей, остались не до конца выясненными закономерности пространственного распределения выбрасываемых химических компонентов в различных элементах многокомпонентными выбросами и связи состояния насаждений с уровнем снижения содержания техногенных веществ. В конце 90-х годов в связи со значительным спадом производственных мощностей на промышленных предприятиях появляются научно-исследовательские работы о динамике растительных сообществ после прекращения или частичного и значимого снижения техногенного давления [Черненькова, 2002; Залесов и др., 2002;

Ганичева и др., 2004]. Однако очень мало исследований по влиянию длительного воздействия техногенного пресса на динамику состояния лесов.

В сложившейся ситуации требуется определение состояния лесов, выявление критериев и индикаторов диагностики жизнестойкости деревьев и древостоев, система комплексного мониторинга лесов, включающая не только наблюдения за биологической составляющей, но и факторами техногенного воздействия. В связи с этим проблема комплексной оценки состояния лесных экосистем вокруг города Братска, подверженных длительному техногенному воздействию является актуальной.

Степень разработанности темы исследования. Проблема промышленных эмиссий и повышения устойчивости лесов к техногенному загрязнению рассматривалась многими отечественными учеными, среди них В.А. Алексеев, В.А. Аникеева, Л.Г. Бабушкина, Л.И. Бельчинская, А.А Боабатунов, М.В.

Волкова, Н.В. Выводцев, В.Н. Габеев, С.Н. Ганичева, М.Л. Гитарский, Ю.С.

Григорьев, Н.Д.Давыдова, А.М. Данченко, Н.И. Данилов, А.В.Дончева, С.В.

Залесов, О.Н.Зубарева, Г.М. Илькун, О.А. Катаев, А.Ю. Кулагин, Н.В. Лукина, И.В.Лянгузова, А.А. Мартынюк, Т.А. Михайлова, Б.Н. Норин, Е.Г. Парамонов, И.Н. Павлов, А.А. Рожков, А.С. Рожков, Е.М. Рунова, С.А. Сергейчик, В.А.

Соколов, В.А. Усольцев, В.Ф. Цветков, Т.В.Черненькова, В.Т. Ярмишко и др.

Однако, несмотря на существенную научную проработку проблемы взаимодействия лесных экосистем и атмосферных загрязнителей, остались не до конца выясненными закономерности пространственного распределения выбрасываемых химических компонентов в различных элементах лесных экосистем, вопросы оценки степени загрязнения лесов многокомпонентными выбросами и связи состояния насаждений с уровнем содержания техногенных веществ.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - установление закономерностей лесоводственного изменения сосновых насаждений под влиянием длительного воздействия техногенных выбросов; разработка критериев оценки зонирования лесов по степени их ослабления; оценка сукцессионной динамики второй генерации сосняков и изменения их восстановительного потенциала под действием промышленного загрязнения.

Достижение поставленной цели осуществлялось решением следующих задач:

- оценить состояние древостоев и предложить схему зонирования лесов с учетом комплекса воздействия техногенных факторов;

- выявить особенности изменения таксационных показателей и строения древостоев в зависимости от степени их угнетения;

- установить закономерности накопления основных токсикантов в хвое растений;

- установить взаимосвязь между состоянием хвойных фитоценозов и степенью техногенного загрязнения;

- проанализировать особенности естественного возобновления в лесах при техногенном загрязнении;

- разработать комплекс мероприятий по ведению лесного хозяйства в нарушенных лесных фитоценозах.

Научная новизна:

- выявлена реакция сосновых древостоев при длительном воздействии промышленного загрязнения, особенно для древостоев 2-ой генерации;

- предложен комплексный подход к зонированию лесов в районе города Братска, с учетом изменений, произошедших в состоянии древостоев, разработана современная схема зонирования лесов вокруг города Братска;

- выявлены особенности накопления основных токсикантов в лесах подверженных техногенному загрязнению, в динамике;

сукцессионных процессов в зонах техногенного загрязнения.

зонирование лесов, подверженных длительному воздействию промышленных поллютантов. Предложенный комплекс мероприятий по ведению лесного хозяйства в нарушенных лесных фитоценозах используется в Городском, обследовании и оценке ослабленных промышленными выбросами насаждений и комплексном мониторинге лесов в городе Братске по заказ-наряду Министерства науки и образования РФ по научному направлению «Экология и рациональное лесопользование северных территорий», тема НИР «Обоснование принципов и критериев устойчивого лесопользования в бореальных лесах Приангарья».

Работа проведена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Рособразования по приоритетному направлению науки и техники «Экология и биологических и минеральных ресурсов. Сохранение и восстановление нарушенных земель, ландшафтов и биоразнообразия», а также в рамках экологической программы «Муниципальный контракт на оказание услуг, по мониторингу лесов, подвергающихся антропогенному воздействию выбросов промышленных предприятий»(2007-2011)».

Результаты работы внедрены в учебный процесс по дисциплинам «Воздействие антропогенных факторов на жизнеспособность лесных экосистем», «Современные аспекты лесоведения и лесоводства», а также при выполнении курсового и дипломного проектирования студентами и магистрантами специальности «Лесоинженерное дело» направления «Лесное дело».

Методология и методы исследования. Теоретической и методологической основой исследования явились работы ведущих отечественных и зарубежных ученых в области изучения состояния лесных экосистем, подверженных действию промышленных поллютантов. В работе использованы базовые методы научнотехнического познания, математического моделирования и обработки экспериментальных данных. Методика работ предусматривает комплекс полевых и лабораторных методов лесоводственно-таксационных исследований.

Положения, выносимые на защиту:

- выявлены особенности трансформации древостоев на изменение техногенной нагрузки;

- комплексная оценка состояния сосновых насаждений 2-ой генерации;

- особенности процессов естественного возобновления в лесах подверженных аэротехногенному стрессу;

- комплекс мероприятий по ведению лесного хозяйства в нарушенных лесных фитоценозах.

Степень достоверности и апробация результатов подтверждается анализом многолетних данных, полученных с использованием научнообоснованных методик исследований; применением современных математических методов, компьютерных технологий обработки экспериментального материала.

Основные теоретические положения работы и результаты исследований докладывались на научно-технических конференциях: г. Братск (2000-2013 гг.); г.

Йошкар-Ола (2001 г.), г. Воронеж (2001 г.), г. Томск (2001, 2005), г. Брянск (2002г. Минск (2002-2004, 2008), г. Екатеринбург (2002-2005, 2009-2012), г.

Иркутск (2004) и др.

Личный вклад автора. В основу диссертационной работы положены результаты многолетних исследований, выполненных лично автором.

Благодарности. Выражаю искреннюю благодарность моему научному консультанту д.с-х.н., профессору Е.М.Руновой за ценные советы, а также всестороннюю поддержку на всех этапах работы. Я очень признательна д.т.н., профессору Ю.Н. Алпатову за конструктивные замечания и ценные советы в процессе многолетних исследований.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 125 научных работ, в том числе 2 монографии, 20 статей в изданиях, рекомендуемых ВАК для опубликования результатов диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы, включающего 308 наименования, в том числе 32 иностранных. Работа изложена на 262 стр., иллюстрирована 49 таблицами и 139 рисунками.

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА

Проблема охраны окружающей среды в связи с возрастанием объема техногенных выбросов в атмосферу с каждым годом становится все более актуальной.

Среди многочисленных источников атмосферного загрязнения выделяют стационарные (предприятия энергетики, металлургии, химической и нефтеперерабатывающей промышленности и др.) и мобильные.

возможностями, во многих случаях могут противостоять высоким уровням антропогенной нагрузки. При отсутствии внешних признаков угнетения индикацию состояния экосистемы можно проводить по содержанию микроэлементов в тканях растений, прежде всего в фотосинтезирующих органах, которые являются их активными накопителями [Мэннинг, Федер, 1985].

Растительность – органическая материя на земле, но также с ее значительным участием формируются почва, климат и погода, круговорот материи и энергии, создаются экологические условия, необходимые для существования всех других живых организмов, включая человека. Поэтому охрану природы на современном этапе следует рассматривать не столько как сохранение отдельных организмов и сообществ, а преимущественно как сохранение естественных процессов поддержания и регуляции круговорота веществ и энергии в биосфере, обеспечивающих продолжение жизни на земле [Николаевский, 1995]. Так как растительность (продуценты) стоит у истоков всех биогеохимических, экологических и энергетических процессов в биосфере, то она является одним из наиболее важных компонентов, определяющих благополучие биосферы и жизни на земле.

Уменьшение загрязнения среды следует добиваться преимущественно технологическими способами. Однако даже самые совершенные очистные сооружения не в состоянии избавить нас от выбросов вредных веществ. Среди вспомогательных способов регуляции чистоты воздуха большое значение, несомненно, имеет биологический способ (поглощение и переработка вредных веществ и газов растениями), так как автотрофный характер метоболизма позволяет им ежедневно перерабатывать огромные массы воздуха.

Лес служит тем уникальным “насосом“, который перерабатывает и перекачивает “огрехи“ человеческой деятельности [Николаевский, 1995].

Известно, что в солнечный день, например, 1 га леса поглощает 220-280 кг диоксида углерода и выделяет 180-220 кислорода, а все леса планеты за год “пропускают“ через себя более 550 млрд. т диоксида углерода и возвращают человеку около 400 млрд. т кислорода. Кроме того, леса поглощают большое количество пыли (1 га леса за год - от 32 до 63 кг пыли в зависимости от своего состава), выделяют очень ценные для человека вещества - фитонциды, способные убивать болезнетворные микробы (1 га леса в сутки дает 2-4 кг фитонцидов, а 30кг их достаточно для уничтожения вредных микроорганизмов в большом городе).

Вредное влияние загрязненного воздуха на растения происходит, как путем прямого действия газов на ассимиляционный аппарат, так и путем косвенного воздействия через почву [Николаевский, 1995]. Причем прямое действие кислых газов приводит к отмиранию отдельных органов растений, ухудшению роста и урожайности, а также качества сельскохозяйственной продукции. Накопление же вредных веществ в почве способствует уменьшению почвенного плодородия, своеобразному засолению почв, гибели полезной микрофлоры, нарушению роста, отравлению корневых систем и нарушению минерального питания. Аккумуляция газа в экосистеме идет с участием трех компонент: растительности, почвы и влаги. В зависимости от погодно-климатических условий, солнечной радиации и влажности почв может изменяться поглотительная способность и удельный вес этих компонент.

Загрязнение атмосферы приводит к значительному повреждению растительности. Во многих городах и вблизи них исчезают сосна и другие породы деревьев. Например, в Центральной Европе повреждено почти 1 млн. га хвойных лесов, или 10% общей площади леса [Николаевский, 1995].

Лишь благодаря поглотительной деятельности растений, почвенной и водной среды происходит очищение атмосферного воздуха. Однако возможности этих систем не безграничны. Более того, они не справляются с поглощением и обезвреживанием суммарного годового выброса. Этим можно объяснить “отказ” растительности регулировать содержание СО2 в воздухе [Николаевский, 1995].

Так, в Англии интенсивность фотосинтеза древесных насаждений снизилась более чем в 5 раз. Загрязнение воздуха из локального (до конца ХХ века) превратилось в глобальное. Доказано, что загрязненный воздух из Германии достигает Норвегии, Швеции, а из Японии США.

Физические исследования позволили высказать гипотезу о причинах роста концентрации углекислого газа в атмосфере Земли [Николаевский, Николаевская, 1995]. С одной стороны, это вызвано ростом потребления, сжигания и переработки топлива и углеродосодержащих материалов, а с другой уменьшением годичной продуктивности автотрофных организмов в наземных и водных экосистемах. Последнее вызвано: 1) заменой более продуктивных естественных лесных фитоценозов на искусственные и менее продуктивные (сельхоз. угодья занимают уже более 10% суши); 2) подавлением фотосинтеза у растений под влиянием повышения фона загрязнения воздуха, воды и почвы.

Подавление фотосинтеза у наземных растений на значительных площадях промышленных стран стало непреложным фактом, так как оно уже ощутимо при концентрации SO2 0,03-0,05 мг/м3. Следовательно, годовой выброс всех вредных эксгалатов на Земле приближается к предельному или допустимому уровню, который может утилизироваться и обезвреживаться в биосфере с участием (в первую очередь) продуцентов. Вместе с тем это заставляет искать и разрабатывать методы контроля качества среды и добиваться международного решения вопроса ограничения загрязнения биосферы.

Известны чувствительные растения - индикаторы, не выносящие даже очень слабого загрязнения воздуха. Под влиянием очень слабых концентраций сернистого газа мхи и лишайники первыми исчезают из состава фитоценозов.

Кислые газы, нарушая рост и развитие растений (неоднократная смена листьев, вторичный рост побегов, а иногда и вторичное цветение), могут снижать устойчивость их к другим неблагоприятным факторам; засухе, заморозкам, засолению почв.

Повреждения (ожоги) делят по характеру их проявления и изменению физиолого-биохимических процессов у растений - острые (катастрофические), хронические и невидимые.

Различают пять степеней повреждения растений сернистым газом в зависимости от концентрации его и продолжительности поглощения листьями:

отсутствие повреждений, скрытые, хронические, острые и катастрофические.

Активации повреждаемости растений газами способствует повышенная температура, влажность воздуха и солнечная радиация, т.е. факторы повышающих газообмен и поглощение токсичных газов. При пониженной освещенности и ночью повреждаемость растений уменьшается. Прекращение газообмена зимой у хвойных пород также предохраняет их от повреждений.

Исследования [Николаевский, 1995] показали, что зеленые растения более чувствительны к различным газам, чем животные и человек. Допустимая максимально- разовая концентрация SO2 для растений оказалось равной 0, мг/м3 (для животных и человека 0,05 мг/м3). Большая чувствительность растений связана с большей скоростью проникновения газа и автотрофным характером их метаболизма.

Из всех примесей, оказывающих вредное воздействие на растительность, самым изученным является двуокись серы [Баркер и др, 1979, Берлянд, 1982, Илькун, 1971, Николаевский, 1995, Sucss, Crastford, 1976].

Нередко отмечаются случаи повреждения деревьев, особенно хвойных, при весьма малых концентрациях SO2. Под влиянием SO2 может происходить сильное подкисление почв [Гудариан, 1979]. Вследствие зависимости растительности от реакции почвы при подкислении могут происходить изменения видового разнообразия естественных экосистем.

Косвенно об экологическом состоянии можно судить по наличию мхов и лишайников, чутко реагирующих на увеличение SO2 в атмосфере. Для уменьшения воздействия загрязнения атмосферы на растения необходимо вносить в почву такие удобрения, как азотные, калийные и кальциевые.

До определенного предела двуокись серы может аккумулироваться растениями и не вызывать нарушения обменных процессов. Установлено, что в хвое сосны, произрастающей в восточной части зеленой зоны города, накапливается в 1,5-2 раза серы больше, чем в фоновых насаждениях [Зубарева, 1993].

Концентрация поллютантов в атмосфере и их распространение зависит от метеорологических условий, количества поступающей солнечной энергии и турбулентности воздушных масс. В результате окисления, восстановления, конденсации, реакции токсических веществ между собой под воздействием солнечного света, в атмосфере образуются новые соединения.

электромагнитному спектру и скорости оседания в воздухе под влиянием силы тяжести можно условно разделить на пыль (диаметр частиц от 0,5 до 2000 мкм);

пары и туманы (диаметр частиц от 0,03 до 100 мкм); дым (размер частиц от 0, до 1 мкм).

В состав пыли могут входить литейный песок, удобрения, пылевидный уголь, цемент, летучая зола, пигменты, пыльца и споры растений, бактерии, частицы почвы. В составе паров и туманов возможны различные соединения, кислоты, пары окислов цинка, хлористого аммония, туман SOз и т.д. В состав дыма - нефтяной, смоляной, табачный и углеродный дымы и газы.

По химическому составу (с учетом токсического действия на растения) эксгалаты можно разделить на: 1) кислые газы, обладающие наибольшей токсичностью для растений (фтор, хлор, сернистый и серный газы, окислы азота, окись углерода, окислы фосфора, сероводород); 2) пары кислот (соляной, азотной, хлорной, фосфорной, серной и органических, туман серной и соляной кислот); 3) окислы металлов (свинца, мышьяка, селена, цинка, магния и др.); 4) щелочные газы (аммиак); 5) пары металлов (ртуть); 6) различные органические газы и канцерогенные вещества [Николаевский, 1995].

Загрязнение воздуха промышленными выбросами приводит к уменьшению флористического богатства и сукцессионному смещению ярусов растительности, начиная с полога древостоя [МакКленахен, 1982]. В экстремальных ситуациях лесные сообщества, прежде всего, теряют чувствительные виды растений, а затем лишаются древесного полога, сохраняя лишь покров из кустарников и трав [Смит, 1985]. Качество состояния окружающей среды можно оценивать прямо - через непосредственное наблюдение или косвенно через биоиндикаторы. В качестве индикационного признака для определения стрессовой нагрузки может быть использовано накопление загрязнителя, постепенно превышающее нормальный уровень [Биоиндикация …, 1988]. Существуют различные формы биоиндикации:

неспецифическая и специфическая.

Многие исследователи отмечают увеличение содержания серы в листьях растений, произрастающих в условиях промышленной среды [Подзоров, 1972;

Чуваев и др., 1973; Сидорович, Гетко, 1985]. Однако при высоких концентрациях двуокиси серы в воздухе, адсорбируемые растением окислы серы, накапливаются в нем до порогового уровня, превышение которого вызывает развитие видимых признаков повреждения [Linzon, 1976; Rennenberg, 1984]. Следовательно, по накоплению серы в хвое и листьях растений, растущих в загрязненной атмосфере в, сравнении с ее количеством у этих видов из чистой атмосферы, можно определить уровень загрязнения воздуха.

Для оценки воздействия загрязнителей на лесные экосистемы необходимо сопоставлять морфометрические и таксационные показатели древостоев, изменение их производительности с данными накопления поллютантов в хвое и годичных кольцах деревьев, а также содержанием их в воздухе. Оценка жизненного состояния растительности, как правило, проводится по характеристике кроны и отражает кумулятивный ответ дерева на условия внешней среды, в том числе и на воздействие загрязнителей. Шкала имеет пять оценочных категорий: условно здоровые, слабо-, средне-, сильно пораженные и деградированные древостои [Шяпятене, 1987; Алексеев, 1990; Крючков, 1991].

Анализ литературных данных показал, что вопрос микроэлементного состава растительности в естественных и техногенных экосистемах изучается достаточно активно. Неизменный интерес вызывает вопрос о взаимодействии и взаимовлиянии микроэлементов в растительных организмах [Алексеева-Попова, 1991; Беляева, 2003; Улахович, 1997; Godzik, 1993; Stronski, 1999] и их функциональном значении для растений [Алексеев, 1987; Серегин, 2001;

Юдинцева, 1985 и др.].

Техногенное внесение микроэлементов в окружающую среду является самостоятельной экологической проблемой. Микроэлементный состав фотосинтезирующих органов определяется преимущественно экологическим фактором (Ильин, 1985). В связи с этим неуклонно возрастает внимание к вопросам количественного содержания микроэлементов в различных компонентах экосистем, определения фоновых и токсических концентраций техногенных поллютантов, экологического нормирования [Биогеохимические основы..., 1993; Второва 1992, 1993, 1994, 1999, 2003, 2004; Роль растений еловопихтовых…, 2002; Черненькова, 2004].

С экологических позиций лес следует оценивать как основной компонент природных комплексов, способствующий сохранению других жизненно важных компонентов биосферы – воды, воздуха и почвы. Количественные возможности трансформации лесом основных абиотических факторов среды и масштабы его средообразующего влияния связаны с размерами занимаемой площади (процентом лесистости территории) и концентрацией в лесных фитоценозах живого органического вещества (продуктивностью лесонасаждений).

Оказывая средопреобразующее влияние на экологические условия территории, леса в тоже время находятся под воздействием техногенных факторов: атмосферного загрязнения промышленными выбросами, нарушения почвенного покрова.

Рассматриваемая в контексте экологической безопасности необходимость оценки продуктивности и устойчивости лесонасаждений в условиях интенсивного техногенного воздействия определила настоящую тему исследований.

1.1. Лесные экосистемы в условиях техногенеза Проблема экологического влияния лесов расширилась и углубилась: были установлены новые формы воздействия леса на формирование химического и бактериального стока, термического режима рек, газового баланса атмосферы, [Молчанов, 1973; Протопопов, 1975; Поздняков, 1983 и др.].

Экологический эффект лесонасаждений связан с их устойчивостью, стабильностью. Наиболее полное проявление средообразующих функций леса происходит в здоровых насаждениях, с нормальным ростом и развитием урбанизированных территориях, испытывают угнетающее влияние техногенных Следовательно, проблема «лес в техногенных условиях» двуедина: лес оптимизирует экологические условия, ухудшенные техногенными факторами, и в тоже время подвергается негативному воздействию техногенеза. Такой подход соответствует высказыванию И.С. Мелехова [1969], что в экологии леса необходимо рассматривать две стороны: влияние условий внешней среды на жизнь леса и формирование лесом особой, присущей ему лесной среды. В общем плане это созвучно экологическому принципу обратной связи – влияние биосферы на экологические условия среды обитания человека и воздействие техногенных факторов, порождаемых жизнедеятельностью человека, на элементы биосферы [Реймерс, 1990].

Проблемные вопросы о влиянии лесов на окружающую среду и о влиянии деятельностью) на леса являются по существу основным предметом рассмотрения лесоводства. Они детально освещены в работах В.Ф. Морозова [1970], Г.Н.

Высоцкого [1952], В.Н. Сукачева [1997], М.Е. Ткаченко [1955], В.Г. Нестерова [1954], С.В. Белова [1983] и других исследователей.

Комплексные исследования функций лесных экосистем в ландшафтах юга Средней Сибири проведены А.И. Грибовым [1996]. Устойчивости сосновых лесонасаждений посвящены исследования Л.А. Барахтеновой [1992]. Важным выводом является то, что несмотря на отрицательное влияние промышленных выбросов на ферменты фотосинтетического цикла и дыхания, продуктивность насаждений существенно не снижается.

Наиболее исследованным и значимым техногенным фактором воздействия на растительность является атмосферное загрязнение промвыбросами. Большой вклад в разработку теории газоустойчивости внесли Н.П. Красинский [1950], Ю.З.

Кулагин [1980], Г.М. Илькун [1978], В.С. Николаевский [1995] и др. Оценивая устойчивость растений к техногенному загрязнению, исследователи отмечают, что у растений нет специфических механизмов или физиологических процессов, определяющих газоустойчивость, поэтому защитные функции этого фактора преадаптационная теория газоустойчивости).

Относительно газоустойчивости хвойных пород в научной литературе высказаны многочисленные и весьма разноречивые мнения, включающие как полное отрицание целесообразности их использования на задымленных территориях, так и признание определенной газоустойчивости.

В обобщенном виде сочетание деструктивных факторов техногенного воздействия на природную среду и противопоставленных им средообразующих конструктивных проявлений лесонасаждений представлено в таблице 1.

Таблица 1 - Схема взаимосвязей деструктивных техногенных факторов органическо атмосферного О2 - - ассимиляция СО2 органики го топлива выбросы СО загрязнение - запыление воздуха токсичных газов; процессы, Суммарно: - потеря санитарно- - восстановление Восстановле естественны рекреационных качеств гигиенических и растительног природного происхождения, изменение климата, повреждение лесных культур дикими животными и др.) и антропогенные факторы (рубка леса, корчевка, возделывание земель, сенокошение, пожары, возникшие по вине человека, и пр.).

Они вносят в природные экосистемы существенные изменения, вплоть до их необратимого преобразования [А.Данченко, М. Данченко, 2001]. Современный этап развития характеризуется усилением антропогенного пресса на лесные экосистемы. Площадь лесов за последние 200 лет сократилась в 2 раза. В России в конце прошлого века заготавливалось более 400 млн.м3 древесины [Марков, 2001].

Послепожарное лесовозобновление в сосновых лесах отдельных регионов Западной Сибири изучали [С. Н. Санников, 1958, 1960, 1964, 1966, 1972, 1973, 2003, 2005; B.В. Фуряев,1967, 1996, 2004; Б. П. Колесников и др.,1973; Н. С.

Санникова,1977, 1978, 1984, 1992; Н. П. Гордина, 1985; Ю.Н. Ильичев и др.

2003]. Механизмам пирогенных сукцессий посвящено значительное количество работ [Clements, 1928; Крашенинников, 1939; Работнов, 1978; Фуряев, Киреев, 1979; Комарова, 1980, 1993, 1996; Санников, 1983; Ипатов и др., 1991, 1996;

Миронычева-Токарева, 1998; Куприянов и др., 2003]. Разработаны общие схемы первичных и вторичных сукцессий для разного типа фитоценозов, в том числе и лесных.

естественного лесовозобновления на сплошных вырубках [Шиманюк, 1949, 1962; Крылов, 1954; Санников, 1958, 1960, 1966, 1970, 1972; Хлонов, 1962;

Маслаков, 1964, 1981, 1984; Колесников и др., 1975; и др.].

Промышленное загрязнение приземных слоёв тропосферы занимает особое место по масштабам и опасности в комплексе антропогенных факторов, отрицательно влияющих на природную среду. Леса санитарно-защитных зон наиболее подвержены влиянию промышленных выбросов, так как являются основным биологическим барьером. Поллютанты оказывают многообразное воздействие на лесные экосистемы. К ним относят изменения в естественных биогеохимических циклах, повреждение ассимиляционного аппарата растений, опосредованное влияние на растительность через изменения условий обитания растений. Однако в литературе недостаточно отражены сведения о динамике лесной растительности в условиях длительного техногенеза, а также о восстановительных процессах при снижении техногенной нагрузки на лесные экосистем.

Длительный период исследований влияния загрязнителей на леса позволил получить важнейшие теоретические и прикладные результаты:

1) установленные механизмы воздействия поллютантов на древесные растения позволили разработать биологические аспекты теории газоустойчивости растений [Антипов, 1975, 1979; Гетко, 1989; Кулагин, 1974, 1980; Мартынюк, 1992, 2004; Николаевский, 1979, 1989; Смит, 1985; и др.];

2) созданы теоретические основы методов контроля за загрязнением атмосферного воздуха, а также методы прогноза состояния лесных экосистем и трансграничного переноса техногенных веществ [Алексеев А.С., 1997; Алексеев В.А., 1989; Горшков, Ярмишко, 1990; Израэль, 1987, 1989; Степанов, 1992; и др.];

экологического нормирования [Алексеев А.С. и др., 1986; Мартынюк, 1998;

Николаевский, 1979, 1993; и др.];

фитоценозы [Цветков, 2003; Никонов, 2003; Орлова, 2006; Борисова, 2006; и др.];

5) подготовлены научно-методические основы эколого-экономической оценки воздействия промышленных эмиссий на фитоценозы [Капелькина, Гаврилов, 1989; Орлова, 2006; и др.].

В конце 90х годов в связи со значительным спадом производственных прекращения или частичного и значимого снижения техногенного давления [Черненькова, 2002; Залесов и др., 2002; Ганичева и др., 2004].

По анализу научно-исследовательских работ, проведённых в районе исследований, можно отметить, что практически нет данных по вопросам восстановительной динамики в лесном растительном покрове для санитарнозащитных зон предприятий данного типа при значительном снижении техногенного давления. Дополнительному изучению подлежат также вопросы влияния на фитоценозы ухудшения гидрологического режима почвы на объектах техногенного воздействия, состояния популяций стволовых насекомых и фитопатогенных грибов. Перечисленное в значительной степени определило цель исследований, их актуальность и теоретическую значимость.

Воздействие атмосферных промышленных выбросов как одного из наиболее значимых факторов, определяющих состояние лесов в индустриально развитых регионах, характеризуется длительной временной протяженностью и значительными географическими масштабами. До настоящего времени ощущается явный недостаток обобщенной информации об ответной реакции лесных экосистем на определенные уровни промышленного загрязнения. Отчасти это объясняется недостаточной изученностью воздействия техногенных эмиссий, как эволюционно относительно нового фактора, на изменение структуры, функций и биогеохимических циклов элементов в экосистемах. Анализ научной литературы свидетельствует, что чаще рассматриваются изменения состояния лесных экосистем при возрастании объема эмиссий. Основной тренд этого процесса, как известно, заключается в нарастании признаков деградации экосистем. Предполагается, что общая направленность техногенной сукцессии противоположна ходу естественных сукцессий и имеет необратимый характер.

Несмотря на ряд внешних сходных черт с естественными сменами экосистем механизмы, лежащие в основе техногенных и естественных сукцессий, различаются [Кулагин, 1980; Воробейчик и др., 1994]. Значительно меньше сведений о трансформации лесов при снижении уровня техногенного загрязнения.

положительных тенденций, заключающихся в постепенном восстановлении структуры и функций сильно нарушенных лесных экосистем [Черненькова, 2002].

Вместе с тем, крайне редки длительные режимные наблюдения динамики состояния лесов с момента появления техногенного пресса. Такие материалы имеют высокую научно - практическую ценность, так как с наибольшей информативностью отражают специфику процесса трансформации лесных экосистем и могут служить базисом для разработки моделей их «поведения» при разноуровневой техногенной нагрузке.

1.2. Естественные и антропогенные источники тяжелых металлов в биосфере Промышленные предприятия определяют уровень загрязнения атмосферного воздуха. В нашей стране среди промышленных предприятий черная и цветная металлургия являются самыми загрязняющими природную среду отраслями (второе место занимает энергетика). На долю металлургии приходится около 40% общероссийских валовых выбросов вредных веществ, в том числе по твердым веществам около 26% и по газообразным около 34%. Среди этих видов химических загрязнений тяжелые металлы обладают особой значимостью благодаря своим свойствам оказывать острое токсическое воздействие, а также в связи с их плохой выводимостью из биогеохимического цикла.

Тяжелые металлы составляют группу техногенных металлов, в которую условно включают элементы с атомной массой свыше 50, обладающие свойствами металлов или металлоидов. Они отличаются от других металлов высоким содержанием в промышленных отходах и высокой токсичностью. Эти металлы относятся к категории неспецифических загрязняющих веществ, так как присутствуют практически во всех почвах в том или ином количестве. Большая часть их относится к микроэлементам, содержание их в почве находится в пределах микроконцентраций, измеряемых в миллиграммах на килограмм почвы.

Источники и пути техногенного рассеивания тяжелых металлов разнообразны.

В таблице 2, 3 дается представление о размерах глобального поступления от антропогенных источников наиболее токсичных для живых организмов металлов.

Заметно многократное превышение, за исключением ртути, выбросов от антропогенных источников над природными [Ровинский и др., 1988].

Таблица 2 - Глобальное поступление загрязняющих веществ в атмосферу В тропосфере в процессе физико-химических реакций части металлов становятся ядрами конденсации воды с растворенными ней сульфат-, нитрат- и хлорид-ионами. При этом возможно продолжение химических реакций по растворению частиц металла воздухе. В осадках над континентами находится примерно равное количество растворимых и нерастворимых форм. Имеется специфика по отдельным металлам: медь выпадает почти целиком в растворимом состоянии (80%), свинец же большей частью в нерастворимой форме (60%) [Добровольский, 1988].

Поступление тяжелых металлов из атмосферы на растительный почвенный покровы осуществляется в виде сухих и влажных выпадений. Разумеется, различные металлы имеют неодинаковые пределы обнаружения в почве. В таблице приводятся средние концентраты металлов, характерные для незагрязненных почв.

Известно, что содержание металлов зависит также от типа почвы. Миграция большинства элементов происходит тем интенсивнее, чем ниже содержание в ней гумуса и чем легче гранулометрический состав. В таблице 4 даны величины фонового содержания валовых форм металлов в различных типах почвы.

Таблица 3 - Глобальные миграционные потоки тяжелых металлов в Скорость оседания частиц разных размеров существенно различается. В спокойном воздухе частицы диаметром 0,5 мкм, принадлежащие к тонкой фракции, оседают со скоростью 0,0007 см/с; частицы средних размеров – 1, 5, мкм – со скоростью 0,003, 0,07 и 0,3 см/с соответственно, а частицы крупных размеров – 50, 100 и 200 мкм – со скоростью 7, 30 и 120 см/c [Илькун, 1978].

Таблица 4 - Фоновые (нормальные) концентрации микроэлементов в незасоленных и незагрязненных почвах [Смит, 1985] Элемент Критериями и показателями стабильности лесных экосистем выбраны следующие:

1. Флористический состав лесов: общее число видов; количество видов по ярусам (ед.) и тенденции в его изменении (стабильное, увеличивается, сокращается).

2. Оценка возобновления лесного яруса по состоянию всходов: общее количество, на 1га; соотношение благонадежных и неблагонадежных всходов, в %.

3. Жизненное состояние подроста: количество экземпляров, на 1 га;

соотношение категорий подроста, в %.

Численность и жизненное состояние подроста является индикатором экологических и фитоценотических условий экотопа. Численность подроста характеризует репродуктивный потенциал насаждения, а жизненное состояние – его качественную оценку.

В основу методик учета естественного возобновления и определения жизненного состояния популяций положены методические указания А.В Побединского (1966) и В.Л. Алексеева (1984). На каждой учетной площадке производится перечет естественного возобновления, выделяя в отдельную категорию всходы текущего года и самосев в возрасте 2-3 лет. Затем определялись основные показатели численности популяций: встречаемость подроста, общую и по породам, данный показатель тесно коррелирует с густотой и характеризует размещение подроста по площади; доминирование по породам - определяется как процентное отношение числа особей данной породы к общему числу особей всех пород и характеризует преобладание данной породы над остальными; процент жизнеспособного подроста; коэффициент качества подроста. Следующим этапом работы является определение качественной характеристики подроста. Качественная характеристика выражается в оценке его жизненного состояния. При этом следует помнить, что оценивается жизненное состояние не отдельных экземпляров подроста, а всей его совокупности - ценопопуляции.

Выделение категорий жизненного состояния всей совокупности подроста (ценопопуляции) проводится в два этапа. Первоначально дается характеристика жизнеспособности каждого экземпляра подроста на пробной площади, такая оценка производится по внешнему виду, который определяется совокупностью нескольких основных признаков, каждый из которых достаточен для отнесения данного экземпляра подроста к той или иной категории жизненного состояния.

1. Здоровые экземпляры. Деревца не имеют внешних признаков повреждения кроны или ствола. Кроны остроконусовидные, симметричные, густые, протяженностью 60-80 % длины стволика, средний прирост основного побега за последние годы больше, чем за предыдущие. Хвоя зеленого или темно-зеленого цвета.

2. Ослабленные экземпляры. Обязателен хотя бы один из следующих признаков: снижение густоты кроны на 30 %; наличие 30 % мертвых и (или) усыхающих веток; повреждение и (или) пожелтение 30 % всей площади хвои, цвет остальной хвои более светлый, длина ее несколько меньше; протяженность кроны 51-60 % длины стволика; форма кроны асимметрична, тупоконусовидная либо зонтичная, прирост главного побега за последние годы снижается и примерно равен среднему приросту за предыдущие; повреждение или искривление главного побега.

3. Усыхающие экземпляры. Основные признаки отмирания: густота кроны не более 20-30 % по сравнению со здоровой; наличие более 70 % сухих или усыхающих веток и (или) хвои, цвет оставшейся хвои светло-зеленый, сами хвоя заменю короче;

прирост главного стволика сильно замедлен и меньше среднего прироста за предыдущие годы; суховершинность.

4. Сухие экземпляры. Молодые деревца полностью погибли, хотя сухая хвоя некоторое время может еще сохраняться.

приравнивается к 100 %, ослабленных - к 70, усыхающих к 10 и сухих - к 0%. Для расчета индекса жизненного состояния ценопопуляции используется формула В.Л.

Алексеева (1989):

где : L - индекс жизненного состояния ценопопуляции; п1 - число здоровых особей; n 2- число ослабленных особей; n - число усыхающих особей; N - общее число особей, включая сухие на пробной площади или на 1 га.

При показателе L равном: 100-80 %. — жизненное состояние оценивается как здоровое; 79-50- популяция считается ослабленной; 49-20 - сильно ослабленной; % и ниже - ценопопуляция полностью разрушена.

На основе анализа всех полученных данных, а также литературных сведений, обосновывались меры по сохранению и повышению устойчивости насаждений.

Сведения о климатических показателях, а также данные о химическом анализе проб атмосферного воздуха на содержание сернистого газа, окислов азота, аммиака, хлора, фтора брались по данным метеостанции г. Братска.

Изучаемые насаждения в районе г. Братска Иркутской области (молодняки, спелые, перестойные сосняки и производные насаждения в разнотравных типах леса) подвергались выбросам предприятий по производству алюминия и лесопромышленного комплекса (твердые и газообразные фтористые соединения, диоксид серы, оксиды азота и сероводород) с годовым объемом более 200 тыс. т.

Обработка полученных данных проводилась методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов [Свалов, 1977; Никитин, Швиденко, 1978 и др.] с использованием современных компьютерных средств.

2.3. Объем исследований Для обоснования результатов исследований и выводов в диссертации использованы данные обследования состояния лесов на площади около 100 тыс.

га, 277 постоянных и временных пробных площадей, на которых были установлены таксационные параметры и состояние у 20 тыс. деревьев, проведено около 10680 измерений длины хвои и побегов, определений влажности древесных стволов. Закономерности взаимодействия загрязнителей и лесных экосистем установлены на основе изучения химического состава образцов хвои.

Заложено 1075 учётных площадок по учёту подроста, 500 учётных площадок по учёту подлеска.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования явились леса Братского района и городские леса г. Братска.

3.1 Лесорастительное районирование В зоне действия ОАО «БРАЗ» находятся большие площади лесов, относящихся к светлохвойным таежным лесам, в которых преобладают малоустойчивые к токсикантам хвойные породы.

Лесистость территории - 88%; на одного жителя района приходится 7,6 га леса, что в 1,5 раза выше, чем в среднем по России.

Лесной фонд отличается достаточно высокой производительностью.

Средний запас стволовой древесины составляет 152 м3/га, причем в спелых лесах - 240 м3/га. Прирост древесины также высок (2 м3/га). Общие запасы древесины составляют 382 млн. м3, в том числе в лесах, достигших возраста спелости - млн. м3, из них на долю хвойных пород приходится 188,5 млн. м3.

Главными преобладающими породами являются сосна (Pinus sylvestris L.) и лиственница (Larix sibirica Ldb.).

Почвенно-типологические обследования территории и почвенное картирование лесов не проводилось. Поэтому, основными признаками для разделения типов лесорастительных условий послужили древесно-кустарниковая и травянистая растительность, почвенно-грунтовые условия и элементы рельефа.

Для выделения типов леса в пределах лесорастительных условий за основу принимались преобладающая порода, характерный травяной и напочвенный покров и другие основные признаки типов леса.

В лесах Братского района наибольшее распространение получили насаждения, произрастающие в разнотравной группе типов леса, включающей в себя следующие типы леса: разнотравный (54 % лесопокрытой площади);

бруснично-разнотравный (12,2 %); разнотравно-осочковый (1,8 %). На долю зеленомошниковой группы типов леса приходится 21,5% лесопокрытой площади.

На долю остальных типов леса приходится 10% площади покрытой лесом.

В городских лесах значительно преобладают насаждения разнотравной группы типов леса, занимающие 89,5 % лесопокрытой площади лесов.

Зеленомошная группа типов леса представлена на 8,3 % площади.

Породный состав лесных насаждений санитарно-защитной зоны ОАО «БРАЗ» в настоящий момент характеризуется преобладанием лиственных пород, на долю которых приходится 62,7% покрытой лесом площади.

насаждений отражается на их состоянии. В то же время ослабленные лесонасаждения, находясь в зоне техногенного влияния, подвергаясь воздействию токсикантов, не могут активно выполнять важнейшую роль биологических фильтров, очищая от загрязнения атмосферный воздух и препятствуя дальнейшему распространению загрязняющих веществ. Возрастная структура средневозрастных насаждений, обладающих большей устойчивостью к воздействию алюминиевого производства, чем хвойные породы.

Леса района выполняют важную средообразующую и средозащитную роль.

Они используются также для сбора живицы, ценных дикорастущих растений, как места обитания промысловых животных (соболя, белки, косули и др.).

Кроме загрязнения воздуха в зоне влияния г. Братска, на лесные ресурсы сильное негативное воздействие оказывают интенсивные лесозаготовки, лесные пожары, нашествия вредителей, и другие антропогенные факторы.

многочисленными семействами и видами растений. В окрестностях г. Братска насчитывается 51 семейство, 266 видов растений. Ниже приведен список видов растений, характерных для территории Братского района:

Семейство кочедыжниковые:

Семейство щитовниковые:

Семейство хвощевые:

Семейство плауновые:

Семейство сосновые:

Семейство злаки:

Семейство осоковые:

Семейство ситниковые:

Семейство лилейные:

Семейство ирисовые:

Семейство орхидные:

Семейство ивовые:

Семейство березовые:

Семейство коноплевые:

Семейство крапивные:

Семейство санталовые:

Семейство гречишные:

Семейство маревые:

Семейство гвоздичные:

Семейство лютиковые:

Семейство маковые:

Семейство камнеломковые:

Семейство розоцветные:

Семейство бобовые:

Семейство гераниевые:

Семейство кисличные:

Семейство молочайные:

Семейство фиалковые:

Семейство волчниковые: волчье лыко обыкновенное Семейство кипрейные:

Семейство зонтичные:

Семейство кизиловые:

Семейство грушанковые:

Семейство вересковые:

Семейство черничные:

Семейство первоцветные:

Семейство горечавковые:

Семейство вахтовые:

Семейство синюховые:

Семейство бурачниковые:

Семейство губоцветковые:

Семейство пасленовые:

Семейство норичниковые:

Семейство подорожниковые:

Семейство мареновые:

Семейство жимолостные:

Семейство валериановые:

Семейство колокольчиковые:

Семейство сложноцветные:

На общее состояние зелёных насаждений городов большое влияние оказывают факторы абиотической и биотической природы. Причиной снижения эстетических качеств и усыхания деревьев являются представители многих видов фитопатогенов и энтомовредителей. В комплексе с ними неблагоприятное длительное воздействие на зелёные насаждения оказывают различные токсичные газообразные вещества промышленных выбросов.

Зелёные насаждения города Братска представлены узким кругом древесных растений: тополь бальзамический, вяз приземистый, яблоня сибирская, сосна обыкновенная, спирея иволистная, карагана древовидная.

К настоящему времени очевидна масштабность и глубина деградации лесных экосистем под влиянием техногенного загрязнения. Древесные породы и вся лесная растительность вынуждены приспосабливаться к воздействию новых экологических факторов.

Основной предпосылкой длительного существования лесных биогеоценозов является стабильность биогеохимических циклов элементов. Продолжительное систематическое изменение действия любого средообразующего фактора и появление новых факторов неизбежно приведет к изменению параметров динамики органического вещества и круговорота элементов, смене доминирующих видов - продуцентов органического вещества, и значит, к новому состоянию биогеоценоза. В таких условиях важной проблемой является идентификация и характеристика типов состояний лесных биогеоценозов.

Функционирование лесов индустриально развитых регионов определяется экстремальными природными условиями и продолжительным и интенсивным воздушным промышленным загрязнением.

Леса Братского района формируются в условиях продолжительного и интенсивного действия воздушного загрязнения. При этом лесные экосистемы находятся в различных стадиях деградации и различаются по типам состояния.

Полностью деградированные лесные экосистемы - “техногенные пустоши” сконцентрированы вокруг главного источника загрязнения (Братского алюминиевого завода). На удалении 10 км от источника загрязнения техногенные редколесья постепенно переходят в дефолиирующие леса, которые по площади значительно превышают техногенные пустоши и техногенные редколесья. В лесных экосистемах, подверженных воздушному загрязнению, на стадии дефолиирующих лесов происходят серьезные нарушения питательного режима почв.

функционирования хвойных лесов, подверженных аэротехногенному воздействию. Большинство исследователей связывает это с нарушением естественных биогеохимических циклов элементов, в частности, с дисбалансом элементов питания за счет увеличения кислотности почв и повышения доступности тяжелых металлов и алюминия.

На протяжении последних десятилетий под влиянием атмосферного загрязнения в состоянии лесных экосистем происходят серьезные изменения, что выражается в проявлении вторичных сукцессионных процессов.

Основным источником загрязнения является Братский алюминиевый завод, который считается одним из крупнейших в Европе. Технологический процесс алюминиевого производства далек от совершенства, в результате чего происходит превышение ПДК по многим химическим загрязнителям.

На рисунке 3.1 представлена схема миграции загрязняющих веществ, поступающих с промплощадки завода, в ландшафтном комплексе. Негативные эффекты влияния промышленных выбросов на растительность возникают в результате прямого воздействия загрязняющих веществ и косвенным путем, при накоплении загрязняющих веществ в почве. Основным типом воздействия на загрязняющих веществ.

Наиболее токсичным компонентом выбросов алюминиевых заводов для растений являются газообразные фторсодержащие соединения и, в частности, кислотные соединения, например, хлор и диоксид серы [1].

ОАО «РУСАЛ Братск» аэровыбросы Атмосферный воздух Рисунок 3.1 - Миграция загрязняющих веществ, поступающих с Из таблицы 13 видно как меняются количественные показатели высших сосудистых растений по основным экологическим группам. По мере удаления от растительного покрова, и уменьшается количество сорных и луговых видов.

Таблица 13 - Биоразнообразие по экологическим группам высших В таблице 14 приведены данные о степени участия основных элементов живого напочвенного покрова леса в проективном покрытии почвы.

Таблица 14 - Проективное покрытие почвы растительностью, % пространством с лесной средой (4 км от БрАЗа), растительный покров можно подразделить на 3 группы:

разнотравьем. Степень проективного покрытия до 60%;

2 – в фитоценозе появляются деревья, кустарники. Мхи покрывают почву до 90% и более;

3 – в фитоценозе преобладают деревья и кустарники. В живом напочвенном покрове преобладает разнотравье до 90%.

Наибольшего видового разнообразия насаждения достигают в радиусе более 10 км от источника загрязнения. Древостой в основном состоит из двух ярусов. Первый ярус состоит из сосны и лиственницы в значительной степени ослабленных и сухостойных. Второй ярус состоит из типичных представителей лесообразующих пород, характерных для данных лесорастительных условий. Их состояние вполне удовлетворительное. Ель, высотой до 3 метров, имеет хорошо сформированные кроны, без признаков угнетения. Сосна во втором ярусе сохраняет даже на центральном побеге хвою в возрасте четырех лет, чего не наблюдается ни на одной пробной площади, расположенной в санитарнозащитной зоне завода.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы: вблизи завода, в радиусе 1 км от источника загрязнения образовалась техногенная лесостепь. Характерным ее признаком является отсутствие древесной растительности и низкое проективное покрытие живого напочвенного покрова.

Признаком техногенной лесостепной зоны является наличие кустистых форм древесных растений, высота которых не превышает одного метра.

Внешние признаки повреждения хвои сильно варьируют. Это зависит как от удаленности насаждений от источника выбросов, так и от рельефа местности, а также от высоты деревьев и их возраста.

Молодая хвоя в весенней фенофазе при определенных концентрациях выбросов может не получить полного развития и остается укороченной. Хвоя текущего года поражается сильнее в начальном периоде развития, когда биохимические процессы в ней являются наиболее интенсивно, что в некоторых случаях приводит к гибели хвои, в этих случаях погибает и весь верхушечный побег. Возраст сохраняемой хвои также зависит от ее местоположения в кроне дерева: на центральном побеге он не превышает 2-3 лет, на боковых ветвях сохраняется 3-4 года [2].

Сильная степень поражения лесов в районе г. Братска вызвана явлением синергизма, т.е. действием комплекса предприятий Помимо промышленных комплексов на леса оказывают отрицательное влияние следующие антропогенные факторы:

- наличие внелесосечной захламленности;

- наличие расстроенных недорубов от рубок главного пользования;

- большая горимость лесов;

- загрязнение лесов, расположенных вблизи г. Братска и других населенных пунктов бытовыми отходами;

- излишняя рекреационная нагрузка на лесные массивы в местах массового; отдыха населения, вблизи городов и населенных пунктов.

Кроме интенсивных лесозаготовок, на лесные ресурсы сильное негативное воздействие оказывают лесные пожары, нашествия вредителей, загрязнение воздуха в зоне влияния г. Братска и другие антропогенные факторы.

3.2 Климатические и метеорологические характеристики Климатические и метеорологические характеристики района представлены по данным Иркутского гидрометеорологического центра (Иркутский ГМЦ).

Рассматриваемый район расположен в зоне резко континентального климата с характеризующегося большими колебаниями годовой и суточных температур, высокой солнечной радиацией и неравномерным внутригодовым распределением осадков.

Континентальность климата обуславливается географическим положением территории.

Важным климатообразующим фактором является общая циркуляция атмосферы, которая определяет перенос воздушных масс, следовательно, и загрязняющих веществ, содержащихся в атмосферном воздухе.

отличающийся интенсивностью атмосферных процессов.

циркуляции сохраняется с ноября до конца марта). Характерным для этого периода является меридиальное направление переноса воздушных масс и образование азиатского антициклона, обуславливающего основной тип погоды Восточной Сибири.

Азиатский антициклон достигает своего максимального развития в январе.

Устанавливается ясная, безветренная морозная погода, с инверсиями температур и наибольшей влажностью воздуха. Однако в течение зимы могут быть периоды потепления. В отдельные дни температура воздуха в Братске может повышаться до положительных значений.

Летом воздушные потоки с широтного направления, характерного для весны, перестраиваются на юго-западные и северо-западные. Циклоны приносят обильные дожди и грозы. Как правило, этот процесс наблюдается во второй половине лета. Первая половина лета обычно бывает засушливой, с большим количеством солнечных дней и высокими температурами воздуха.

Осенний сезон самый короткий в году. Развитие синоптических процессов протекает аналогично весенним. Основное направление смещения барических образований – с запада на восток. Увеличивается вероятность циклонов, которые сопровождаются ультраполярными вторжениями и резким похолоданием.

Температура воздуха. Средняя минимальная температура января составляет Продолжительность периода с положительными температурами воздуха составляет 181 день.

соответственно равны минус 44 0С и плюс 33 0С.

северной части Иркутской области в районе Приангарья. Иркутская область расположена на юге Восточной Сибири, в бассейне верхнего течения рек Ангары, Лены и Нижней Тунгуски и занимает площадь 775 тыс. кв. км, что составляет 4,6% территории Российской Федерации. Протяженность области с запада на восток 1500 км, с юга на север - 1400 км.

продолжительной малоснежной зимой и теплым с обильными осадками летом.

Определяется он физико-географическими условиями территории и атмосферной циркуляцией, характер которой в теплом и холодном полугодиях различен. В холодный период года над большей частью Восточной Сибири устанавливается область высокого давления - сибирский антициклон, благодаря которому во второй половине зимы преобладает малооблачная погода со слабыми ветрами и малым количеством осадков. Широкое развитие получают процессы выхолаживания, которые в сочетании с особенностями рельефа обуславливают весьма низкие зимние температуры воздуха и почвы. По мере разрушения антициклона постепенно меняется и характер погоды. В результате оживления циклонической деятельности в теплом полугодии заметно возрастает степень покрытия неба облаками, выпадает большая часть годовых осадков, усиливаются ветры. Значительная протяженность Иркутской области и сложность ее рельефа определяют большое разнообразие в распределении климатических элементов. На большей части территории области самым холодным месяцем является январь, самым теплым - июль. Разности между средними температурами самого теплого и самого холодного месяцев на большей части территории достигают 30-45 0С, на севере области превышают 50 0С.

Наиболее высокие дневные температуры воздуха на основной территории области достигают 35-40 С. Наиболее низкие температуры воздуха колеблются на основной территории области от -50 0С на юге, до -61 0С на крайнем севере; на юге до -51 0С на северо-востоке.

Среднемесячные температуры поверхности почвы в зимние месяцы колеблются от -11 0С до -25 0С; в северных, в северо-восточных и крайних северных районах от -17 0С до -37 0С. Наиболее низкие температуры в отдельные дни опускаются до -50 0С в южных и в юго-восточных и - 68 0С в северных районах области. Наиболее высокие дневные температуры поверхности почвы повсеместно превышают 50 0С, достигая в отдельных районах 60-66 0С. Вместе с тем летом в отдельные дни температура поверхности почвы в ночные часы может понижаться до -1, -3 0С.

Вследствие скудности зимних осадков снежный покров в области незначителен. Максимальной высоты он достигает в марте и в среднем не превышает на основной территории 30-50 см, на севере области - 50-60, в горах см. Продолжительность залегания снежного покрова в северных районах около 200 дней, в горах - около 230 дней. Незначительный снежный покров и низкие зимние температуры способствуют глубокому промерзанию почвы местами до 2 м под естественной поверхностью и до 3 м под оголенной.

Характерной особенностью климата г. Братска также являются часто наблюдаемые температурные инверсии, особенно в холодное время года (60играющие важную роль в формировании застойных явлений. В таблицах (15-16) приведены средние многолетние данные по количеству осадков и глубине снежного покрова Братского района.

Таблица 15 - Среднее многолетнее количество осадков Общее количество Количество осадков за Количество осадков за Таблица 16 - Высота снежного покрова по данным метеостанции

М Е С Я Ц Ы

Для г.Братска характерны слабые ветра, среднегодовая скорость ветра обычно составляет 1,5 - 2,5 м/с при относительно малой изменчивости в году (см.

табл. 17).

Таблица 17 - Повторяемость () скорости ветра (м/с) по градациям (26,7%).Весной увеличивается повторяемость южных и юго-западных ветров при сохранении преобладающего западного ветра. Летом при преобладающем (15,3%) западном направлении повторяемость остальных направлений ветра почти равномерна и только восточный ветер отмечается редко. Осенью вновь увеличивается повторяемость западных ветров, но усиление ветра до 20 м/с и результатов метеорологических наблюдений, выполненных на метеостанциях Братска, можно заметить и явные различия в некоторых метеорологических характеристиках, свидетельствующих о некотором смягчении климатических параметров. Так, средняя месячная температура зимнего сезона на 0,5-2,5 0С, а минимальная - на 10 -120 С в настоящее время выше. Некоторое смягчающее влияние оказывают и Братское и Усть-Илимское водохранилища, на берегах которых раскинулся город. Существенно изменился и ветровой режим. В целом метеорологические условия стали более благоприятными для хозяйственной деятельности, т.к. наряду с некоторым смягчением климатических параметров отмечается усиление рассеивающей способности приземного слоя атмосферы.

3.3 Характеристика промышленности и выбросов В структуре промышленного производства области по объему выпуска всей продукции более 25% занимает топливная промышленность, около 16% - цветная деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность.

Основными загрязнителями атмосферного воздуха города Братска являются выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников и автотранспорт.

Наибольший вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия теплоэнергетики, химической и нефтехимической, целлюлознобумажной промышленности, цветной металлургии.

установленные предельно допустимые нормы, являются продукты сгорания топлива: пыль, диоксид и оксид азота, оксид углерода, бенз(а)пирен, формальдегид, а также ряд специфических примесей - сероуглерод, сероводород, фтористый водород, метилмеркаптан, растворимые твердые фториды.

Братский алюминиевый завод – самое крупное в России предприятие по производству первичного алюминия. ОАО «РУСАЛ Братск» построен и введен в самообжигающимися непрерывными анодами и верхним подводом тока.

(Soderberg). Основной продукцией завода является первичный алюминий и сплавы в виде чушки, слитков и катанки. Предприятие было акционировано в 1992 г. В настоящее время ОАО «РУСАЛ Братск» входит в состав компании РУСАЛ, обеспечивающей около 75% выпуска алюминия в РФ. На долю ОАО «РУСАЛ Братск» приходится 30% российского производства алюминия и 4% мирового производства. В 2001 году ОАО «РУСАЛ Братск » перешел на технологию «полусухого» анода в качестве промежуточного этапа. С 2005 года все 25 корпусов электролиза ОАО «РУСАЛ Братск» работают на более эффективной и экологически чистой технологии «сухого» анода.

На рисунке 3.2 представлена карта – схема города Братска. Город Братск относится к крупным промышленным узлам Восточной Сибири. Уровень загрязнения атмосферы в г. Братске очень высокий, что относит его к числу наиболее загрязненных городов в России.

Рисунок 3.2- Карта окрестностей г. Братск На рисунке 3.3 приведена схема города и роза ветров.

На рисунке 3.4 приведена динамика промышленных выбросов от стационарных источников, за период с 1986 - 2012 год. Таким образом, за девятнадцатилетний период выбросы газообразных соединений в атмосферу сократились в 2,1 раза. Особенно объемы заметно снизились после 1993 года, то есть после объявления г. Братска зоной экологического бедствия.

Высокое загрязнение воздуха на значительной территории связано с климатическими условиями, неблагоприятными для рассеивания выбросов. Известно, что рассеивающая способность атмосферы резко снижается при слабых ветрах (0-1 м/с), застоях воздуха, мощных приземных температурных инверсиях и туманах. В районе Братска со сложными условиями рельефа местности повторяемость слабых ветров у земли в разные месяцы года составляет 41%.

Выбросы,тыс.т Рисунок 3.4 - Динамика промышленных выбросов от стационарных Наличие вредных веществ в воздухе оказывает негативное антропогенное воздействие на природную среду и, прежде всего на лесные массивы в районе Братска. Поступающее в природную среду через атмосферу техногенное вещество в виде пыли, обогащенной рядом химических элементов, оседает, в основном, в подстилке и верхнем дерновом горизонте почв (0,5-5-10 см). В результате вокруг алюминиевого завода (БрАЗа) образуется ареал с повышенным содержанием в почвах фтора и алюминия. Особенно насыщен этими элементами слой подстилки мощностью 6-8 см. Содержание здесь алюминия достигает 30а фтора - 1,5-2%. Так как фтор токсичен и отрицательно влияет на жизнедеятельность микрофлоры, процесс разложения подстилки заторможен, ее мощность значительно и в 2-3 раза выше фоновой. По сравнению с подстилкой в верхнем дерновом горизонте концентрация алюминия и фтора значительно снижена, но заметно превышает фоновую (в частности, фтора - в 15-20 раз).

Степень загрязнения природной среды промышленными выбросами принято оценивать по количеству нерастворимого и растворимого вещества, накапливаемого в снежном покрове за зимний период, а также путем определения химических элементов в твердых аэрозолях лесной подстилки и верхнем дерновом горизонте почв.

Из-за близкого расположения промышленных источников относительно друг друга происходит перемешивание пылегазовых выбросов, что затрудняет определение доли участия каждого предприятия в загрязнении природной среды.

Твердое вещество выбросов алюминиевого завода на 60-70% состоит из окиси алюминия и на 15-20% из так называемой "анодной массы". В значительной степени твердое вещество обогащено фтором, количество которого достигает 1,5-2%. По расчетам только в ближайшую зону (до 5 км по факелу выбросов) за зимний период в составе твердого нерастворимого вещества поступает в природную среду около 1300 тонн алюминия и 60-70 тонн фтора.

Твердое вещество выбросов, обогащенное алюминием, фтором, натрием после таяния снега в основной своей массе оседает на подстилке, забивает лесной войлок, постепенно проникает в дерновый горизонт почвы в зону корневого питания растений. При увлажнении некоторая часть химических элементов переходит в подвижное состояние, обогащая почвенные растворы. Вследствие этого верхний гумусовый горизонт почв становится токсичным для растений, особенно в период прорастания семян, что может препятствовать естественному лесовозобновлению.

Твердые выбросы лесопромышленного комплекса (БЛПК) по своему составу отличаются от выбросов алюминиевого завода. Для него индикаторными элементами являются в основном кальций (10-15%) и сера (4,5-5%).

Сложная обстановка в лесах в районе г. Братска, высокая концентрация промышленных предприятий, загрязняющих атмосферу токсичными для растений фтористыми эмиссиями, а также серосодержащими соединениями, окисями азота и хлором привела к усыханию лесов на площади свыше 100 тыс.га. В первые годы после пуска предприятий усыхание насаждений было связано с острым и быстрым отравлением деревьев. В настоящее время идет плавное увеличение зоны усыхания лесов, что обусловлено кумулятивным действием загрязнителей и постепенной потерей устойчивости лесов в условиях хронического отравления.

Радиус зоны действия отходов предприятия на состояние насаждений составляет 20-30 километров от промышленных центров. Выбросы в атмосферу обычно поступают через дымоотводящие трубы и вентиляционные каналы, поднимающиеся на высоту 50-100 метров и более. Этим достигается рассеивание газов и аэрозолей в относительно большом объеме воздуха. Дальнейшее распространение атмосферных загрязнителей определяется горизонтальным и вертикальным направлением движения воздушных течений и воздушных потоков. Концентрация атмосферных токсикантов в значительной мере зависит от температурной стратификации воздуха, наличия облачности, тумана, осадков и других факторов. Дальность распространения вредных соединений зависит от времени нахождения того или другого загрязнителя в воздухе и метеоусловий:

скорости и направления потоков в атмосфере, турбулентности и др.

Основными загрязнителями атмосферного воздуха являются: предприятия теплоэнергетики (ИТЭЦ-6, "Северные тепловые сети" участки № 1 и № 2), ОАО "РУСАЛ Братск", ОАО «Целлюлозно-картонный комбинат». Их вклад в суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников составил 64,87; 16,67 и 6,29 % соответственно.

Наибольшие количество специфических загрязняющих веществ поступают в атмосферу от источников предприятий цветной металлургии (смолистые вещества, твердые фториды, фтористый водород), целлюлозно-бумажной промышленности (метилмеркаптан, сероводород, диметилсульфид, диметилдисульфид, скипидар, формальдегид).

Анализ выбросов загрязняющих веществ показал, что из 54 ингредиентов, выбрасываемых предприятием, 7 ингредиентов дают 98,8% вклада в массу выбросов:

фториды газообразные – 1,6%;

фториды плохо растворимые – 2,3%;

оксид углерода – 83,8%;

бенз(а)пирен – 0,003%;

смолистые вещества (исключая бенз/а/пирен) – 2,3%;

пыль неорганическая до 20% SiО2 – 5,8%.

формальдегиду в 12,3 раза, бенз(а)пирену в 2,9 раза, диоксиду азота в 1,8 раза, фториду водорода в 1,4 раза.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников города Братска составили всего 92,754 тыс. т/год, из них твердых – 19,371 тыс.

т/год и газообразных и жидких – 73,383 тыс. т/год, в том числе прочих газообразных жидких – 1,262 тыс. т/год, летучих органических соединений (ЛОС) – 1,125 тыс.т/год, азота диоксида – 8,519 тыс. т/год, выбросы ангидрида сернистого (серы диоксид) – 7,177 тыс.т/год, углерода оксида – 55,236 тыс. т/год, углеводородов (без ЛОС) – 0,064 тыс. т/год.

Из специфических загрязняющих веществ - 1278 т смолистых веществ, 44 т сероводорода, 1346 т твердых фторидов, 1037 т фтористого водорода, 5,5 т хлора, 21 т метилмеркаптана, 180 т диметилсульфида, 126 т диметилдисульфида, 100 т формальдегида, 124 т скипидара.

На предприятиях города уловлено 251,152 тыс. т/год загрязняющих веществ, из них утилизировано 114,831 тыс. т/год. В целом по городу процент улавливания загрязняющих веществ составил 73,03%.

При рассмотрении процессов, приводящих к формированию высоких уровней загрязнения воздуха в г. Братске, следует иметь в виду, что основные промышленные предприятия, загрязняющие атмосферу города, располагаются в его южной части. На долю предприятий этого района приходится более 80% выбросов.

Таким образом, наибольшее количество случаев высокого загрязнения воздуха наблюдается при формировании юго-западного потока в приземном слое атмосферы, когда происходит постоянный вынос примесей от этих источников на город.

контролируемыми веществами за период 1997-2012 гг. приведены на рисунках.

Фтористый водород. В настоящее время имеет место превышение максимально-разовых и среднегодовых концентраций фтористого водорода. На рис.3.5 и 3.6 представлена динамика изменения уровня загрязнения фтористым водородом.

Рисунок 3.5. - Динамика максимально-разовых концентраций фтористого Рисунок 3.6. - Динамика среднегодовых концентраций фтористого Диоксид серы. Уровень загрязнения района расположения Братского алюминиевого завода диоксидом серы за период 2001-2012 гг. практически не изменился и находится значительно ниже ПДК. На рисунке 3.7 представлена динамика изменения уровня загрязнения диоксидом серы на стационарных постах.

Среднегодовые концентрации диоксида серы изменялись от 0,001 до 0, мг/м или 0,001-0,1 ПДКс.с.. Максимальные значения концентраций изменялись от 0,15 до 0,1 мг/м3 или 0,03-0,2 ПДКм.р..

Рисунок 3.7. - Динамика максимально-разовых концентраций диоксида серы Сероводород. Максимальные концентрации сероводорода превышали санитарные нормативы ПДКм.р. Максимальные значения были зафиксированы в 2005 г. в пос. Падун и Гидростроитель до 0,049 мг/м3 или 6,1 ПДКм.р.

Среднегодовые концентрации не превышали санитарных нормативов ПДКм.р. На сероводородом.

Рисунок 3.8 - Динамика среднегодовых концентраций сероводорода Бенз(а)пирен. Наблюдения Братским ЦГМС за загрязнением атмосферного воздуха бенз(а)пиреном проводятся на стационарных постах, расположенных в пос. Падун, г.Братске, пос. Гидростроитель. Динамика изменения уровня загрязнения атмосферы бенз(а)пиреном за период с 2003-2006 гг. показала, что имеет место повышенный уровень загрязнения атмосферного воздуха в г. Братске, пос. Падун и Гидростроитель. Среднемесячные концентрации без(а)пирена изменялись от 1,2 ПДКс.с. до 10,2 ПДКс.с.

Город Братск является одним из наиболее неблагополучных городов по состоянию загрязнения атмосферного воздуха выбросами вредных веществ.

Братск с 1995 г. включен в список городов России с наиболее высоким уровнем континентального, северного климата, а естественный гидрологический режим нарушен сооружением плотины ГЭС. К тому же Братск был построен без учета розы ветров, географии местности. Большую часть дней в году город проводит в условиях неблагоприятных метеоусловий для рассеивания вредных выбросов. [48, 49, 50] Угрозе техногенных катастроф сопутствует постоянное интенсивное загрязнение атмосферы города, воды и почвы выбросами и сбросами промышленных предприятий.

снегогеохимические съемки территории г. Братска. Этими работами полностью подтверждены данные Росгидромета и определен весь спектр технического загрязнения атмосферы неорганическими компонентами. Исследованиями установлено, что основной ареал загрязнения шириной до 5-14 км направлен от промышленной зоны и охватывает основную жилую часть Центрального округа.

Концентрация загрязнения по нерастворимому остатку составляет 100-150 мг/кг, достигая в пределах промышленной зоны и западной части города 700-2000 мг/кг.

На остальной изученной площади содержание нерастворимого остатка в снегу колеблется от 35 до 100 мг/кг (естественный уровень для Иркутской области мг/кг). Главной составляющей нерастворимого остатка являются так называемые макрокомпоненты – кремний, алюминий, кальций, магний, железо, калий и натрий. Суммарная концентрация растворимого остатка составляет от 20 до мг/кг, достигая в центральной части 115 мг/кг (естественный уровень 4.0 мг/кг).

Из микрокомпонентов в составе растворимого остатка отмечаются аномальные концентрации бериллия (2.5-30 фонов), лития (1.5-40 фонов), стронция (3- фонов), бария (2-60 фонов), ванадия (4-60 фонов), марганца (2-20 фонов) и фосфора (2-15 фонов). В снегу также зафиксированы в аномальных концентрациях макрокомпоненты – кремний, натрий, калий, железо; кислотные компоненты – сернистый ангидрит и гидрокарбонат и микрокомпоненты – литий, марганец, барий, бор, цирконий, кобальт, никель, цинк, молибден, ванадий, медь.

Основным техногенным источником загрязнения атмосферы является ОАО «Братский алюминиевый завод». Например, всем хорошо известные компоненты выбросов алюминиевого завода превышают естественный фон в жилых микрорайонах округа по алюминию до 133 раз, фтору – до 35 и бериллию – до раз. Территорию города загрязняют и теплоэнергетические предприятия, о чем свидетельствует содержание урана в снегу (опорный элемент при сжигании угля).

Ареал загрязнения отмечаются вокруг ТЭЦ-6, Галачинской котельной ОАО «Иркутск-энерго» и других теплоисточников.

«Братсккомплексхолдингом» на фоне мощного и широкого загрязнения БрАЗом проявляется не очень отчетливо. Общий уровень загрязнения атмосферы в целом снизился по сравнению с 1991 годом, хотя имеет место заметное увеличение содержания алюминия, кремния, хлора, железа и его спутников – хрома, ванадия, титана и кобальта.

Сопоставляя выбросы предприятий 1991 и 2003 годов с результатами проведенных в эти годы снегогеохимических исследований, отмечается несоответствие снижения выбросов, декларируемых предприятиями, с данными последних исследований. В снежных пробах уровень снижения концентрации по ряду компонентов меньше, чем по отчету предприятий. Например, суммарные выбросы твердых фторидов и фтористого водорода сократились, по отчетам предприятий за этот период, в 2.2 раза, а по данным снегогеохимической съемки, снижение составило только 33.5%.

Центрального округа в десятки и сотни раз выше естественного уровня.

В таблицах 18-23 представлены данные по максимально разовым концентрациям химических элементов по месяцам и декадам. Контроль за гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с декабря 2006 года по май 2007 года. Из таблицы 18 видно, что контроль за состоянием атмосферного воздуха проводили по 12 специфическим веществам, характерным для неблагоприятными метеорологическими условиями для рассеивания промышленных выбросов, что составило 77% от количества дней в месяце. По данным Братского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, в отдельные дни декабря концентрации оксида углерода, оксида азота, диоксида азота, сероводорода, сероуглерода, фтористого водорода, твердых фторидов, формальдегида превышали максимально разовые ПДК преимущественно на территории Центрального округа.

Таблица 18 – Максимально разовые концентрации химических веществ Вещества Кратность превышения максимально разовых