Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

Уфа 2009

Реферат

ЛЕС, ПОЖАР, ВИДЫ ПОЖАРА, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ, ПРИЧИНЫ, ЛИКВИДАЦИЯ, ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ

Объект исследований: лесные пожары

Приведены общие статистические сведения о лесных пожарах;

Рассмотрена классификация лесных пожаров;

Выявлены причины возникновения лесных пожаров;

Проанализированы тактики и приемы локализации лесных пожаров, а также приемы их ликвидации;

Проанализированы экологические последствия лесных пожаров;

Рассмотрены правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства;

Выполнены расчеты, относящиеся к лесным пожарам.

Пояснительная записка: 90 стр., 16 рис., 28 библиограф.

Содержание

Реферат

Введение

1. Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

1.1 Общие статистические сведения о лесных пожарах в РФ и в мире

1.2 Лесной пожар и его виды

1.3 Причины возникновения лесных пожаров

1.4 Ликвидация лесных пожаров

1.4.1 Основы тактики и приемы локализации при тушении различных видов лесных пожаров

1.4.1.1 Тактические способы локализации лесных пожаров

1.4.1.2 Приемы локализации и ликвидации лесных пожаров

1.4.1.3 Пожарный робот FFR-1 как один из новейших методов тушения пожара

1.4.2 Защита населенных пунктов от лесного пожара

1.5 Экологические последствия лесных пожаров

1.5.1 Экологические последствия для атмосферы

1.5.2 Экологические последствия для биоты

1.5.3 Экологические последствия для гидросферы

1.5.4 Экологические последствия для литосферы

2. Правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства

3. Расчетная часть

Введение

Для Российской Федерации лес имеет огромное значение так как лесной фонд занимает более половины территории страны. Россия занимает особое, уникальное положение. При площади около 1690 млн. га. на её территории находятся пятая часть всех лесов мира и половина мировых хвойных лесов. Общая площадь лесного фонда и лесов, не входящих в него, составляет в России около 1178,6 млн га. Это приблизительно 70% от всей территории страны. В лесах РФ сосредоточены самые большие запасы древесины в мире - почти 80 млрд. м3, из которых 85% приходится на наиболее ценную хвойную древесину, на каждого жителя нашей страны приходится около 2 га покрытой лесом площади. Лесными пожарами на территории страны ежегодно охватывается до 2…5 млн. га лесной площади.

Лесные пожары возникают главным образом в результате неосторожного обращения с огнем. Доля пожаров естественного происхождения в сравнении с пожарами, вызванными антропогенной деятельностью мала.

Имеющиеся статистические данные не позволяют проследить динамику лесных пожаров с годами, в связи с чем прогнозирование количества лесных пожаров представляется возможным лишь опираясь на метеорологические условия местности.

Пожары проще предупредить, чем ликвидировать, однако в нашей стране недостаточно развита система наблюдения за лесом, что приводит к несвоевременному оповещению о возникновении пожара [27].

Актуальность темы обусловлена тем, что лесные пожары наносят большой ущерб экосистеме страны, его последствия негативны и для биоты, и для атмосферы, гидросферы, литосферы. А экономический ущерб от лесного пожара исчисляется миллиардами рублей в год. Также лесные пожары могут привести и к гибели людей, особенно если огонь подходит к населенному пункту. Задымление от пожара негативно влияет и на здоровье людей.

Экономический аспект: При лесных пожарах существует угроза уничтожения примыкающих к лесу населенных пунктов и предприятий (возгорание складов древесины, деревянных домов и других хозяйственных объектов). В результате происходит уничтожение древесины, в том числе ценных пород. Из-за задымленности приземного слоя атмосферы в зоне пожара прекращаются полеты воздушных судов на местных авиалиниях и плавание речных судов. В результате уменьшение дозы солнечной радиации на подстилающую поверхность происходит более позднее созревание сельскохозяйственных культур.

Экологический аспект: Лесные пожары приводят к разрушению сложившихся экосистем, уничтожению фитомассы лесных биогеоценозов и животных ресурсов. Происходит загрязнение окружающей среды токсичными продуктами горения (выбросы вредных химических веществ в приземный слой атмосферы, задымленность). Эрозия почв, уменьшение речного стока, опустынивание земель - все это является последствием лесного пожара. Наблюдается нарушение природного углеродного цикла, повышение концентрации диоксида углерода и как следствие- вклад в глобальное потепление климата.

Социально-политический аспект: Существует угроза непосредственного воздействия на здоровье людей, проживающих вблизи лесных массивов, в связи с задымлением территории, действием инфразвуковых волн. В случае пребывания людей в зоне лесного пожара возникает угроза их жизни. Лесные пожары уничтожают имущество людей, лишают их скотины, домов и т.д.

Эстетический аспект: Лесные пожары приводят к сокращению рекреационных территорий, после лесного пожара место становится непригодным для отдыха и необходимо время, чтобы лес восстановился и снова стал местом отдыха людей.

Концепция устойчивого развития: принимаются обновления законов, касающихся леса в целом и лесных пожаров в частности, разрабатываются и используются федеральные целевые программы, проводится информирование населения путем агитационных материалов и образовательных программ.

Целью дипломной работы является исследование причин возникновения лесных пожаров, выявление приемов их ликвидации и экологических последствий лесных пожаров.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие основные задачи:

1) привести общие статистические сведения о лесных пожарах;

2) рассмотреть классификацию лесных пожаров;

3) выявить причины возникновения лесных пожаров;

4) проанализировать тактики и приемы локализации лесных пожаров, а также приемы их ликвидации;

5) проанализировать экологические последствия лесных пожаров;

6) рассмотреть правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства;

7) выполнить расчеты, относящиеся к лесным пожарам.

1. Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

Лесные пожары наносят значительный ущерб Российской Федерации, поскольку леса занимают значительную часть территории страны. Поэтому важно изучить статистические данные по лесным пожарам, составить классификацию лесных пожаров, определить причины их возникновения и проанализировать способы их ликвидации. Также необходимо выявить все возможные последствия лесных пожаров для атмосферы, гидросферы, литосферы и биоты.

1.1 Общие статистические сведения о лесных пожарах в РФ и в мире

По итогам пожароопасного сезона 2009 года на землях лесного фонда Российской Федерации зарегистрировано более 22 тысяч лесных пожаров, пройденная ими площадь составила свыше 2,5 млн. гектаров. Расхождение по площадям, пройденных пожарами, полученным по данным космического мониторинга с данными статотчетности составляет 1,3 раза (2008 год - 3,2 раза), что свидетельствует об улучшении ситуации по достоверности представляемой информации субъектами Российской Федерации.

Наиболее высокая горимость лесов зарегистрирована на территории 8 субъектов Российской Федерации, на которые пришлось 93 % пройденной огнем площади (Магаданская область (630 тыс. га), Хабаровский край (481 тыс. га), Амурская область (317 тыс. га), Республика Саха (Якутия) (260 тыс. га), Республика Бурятия (242 тыс. га), Забайкальский край (196 тыс. га), Приморский край (141 тыс. га), Еврейская автономная область (99 тыс. га)) (рис. 1)[8].

Рисунок 1 - Площадь субъектов РФ, охваченная пожарами, тыс. га

Практически 65 % всей пройденной огнём площади пришлось на апрель-май 2009 года, что говорит о неудовлетворительной подготовке к пожароопасному сезону. В целях стабилизации лесопожарной обстановки на территории 8 субъектов Российской Федерации вводился режим чрезвычайной ситуации (республики Бурятия, Марий Эл, Саха (Якутия), Приморский, Красноярский, Забайкальский края, Амурская, Челябинская области). Особый противопожарный режим и ограничение на посещение лесов и въезда в них транспортных средств на период высокой и чрезвычайной пожарной опасности по условиям погоды вводились на территории 41 субъекта Российской Федерации.[8]

Причиной большинства пожаров стало нарушение правил пожарной безопасности при проведении сельскохозяйственных палов и неосторожное обращение с огнем в лесу.

Большинство органов местного самоуправления неудовлетворительно провели мероприятия по противопожарному обустройству территорий, прилегающих к землям лесного фонда и не смогли во взаимодействии с органами лесного хозяйства субъектов Российской Федерации обеспечить предупреждение и тушение лесных пожаров. Увеличилось количество крупных лесных пожаров (Республика Бурятия, Приморский край, Магаданская область, Еврейская автономная область), особенно на приграничных с лесным фондом территориях, где расположены населённые пункты и объекты экономики, подверженные угрозе лесных пожаров.

Организация работы баз авиационной охраны лесов от пожаров в большинстве регионов неудовлетворительна. Уровень готовности лесной авиации к пожароопасному сезону составил менее 53 %.

Авиапатрулирование лесов в 2009 году в большинстве субъектов Российской Федерации начато с опозданием. Так, в Республике Бурятия - 502 лесных пожара, в Забайкальском крае - 117, в Приморском крае - 40 пожаров возникли до начала авиапатрулирования, а площади, пройденные огнем, при этом составляли до 60 тыс. га. Подразделения авиалесоохраны практически перестали применять авиационные технологии пожаротушения (вертолеты Ми-8 и самолеты Ан-2 с водосливными устройствами), высокотехнологичное оборудование пожаротушения, искусственное вызывание осадков, взрывчатые материалы, пенообразователи.[8]

Во многих регионах отмечается слабое взаимодействие авиалесоохраны с наземными службами пожаротушения (Республика Бурятия, Приморский край, Еврейская автономная область).

Итоговые данные пожароопасного сезона 2009 года показали значительно возросшую роль арендаторов участков лесного фонда в профилактике и тушении лесных пожаров. На арендуемых лесных участках силами арендаторов была своевременно обеспечена ликвидация лесных пожаров (Алтайский край и др.).

В 2009 году в условиях высокой и чрезвычайной горимости лесов в отдельных субъектах Российской Федерации (Забайкальский и Приморский края, Республика Бурятия и др.), имела место острая необходимость в дополнительных ресурсах пожаротушения, которыми данные регионы не располагали. Однако, ни один из субъектов Российской Федерации не подал заявку в Федеральное агентство лесного хозяйства на переброску сил и средств пожаротушения в соответствии с заключенными соглашениями и утвержденными Планом и Порядком маневрирования.

В условиях высокой и чрезвычайной пожарной опасности в лесах обеспечили своевременную ликвидацию лесных пожаров в день их обнаружения на минимальных площадях лесопожарные формирования Алтайского края (из 592 лесных пожаров 92% ликвидировано в день обнаружения), Челябинской (2046 лесных пожаров-94%), Курганской (743 лесных пожара- 96%), Воронежской областей (1609 лесных пожаров -86%)[8].

Информация о лесных пожарах РБ по состоянию за 2009 год

В Башкортостане ведется целенаправленная работа по предупреждению лесных пожаров. По информации Министерства лесного хозяйства Башкортостана, общая площадь лесов в республике составляет 6,3 млн. га, или 44% ее территории. Площадь лесов, подлежащая охране от пожаров, составляет 5,7 млн. га.

Накопленная за период с 2000 по 2009 год статистика по природным пожарам позволяет провести ранжирование районов РБ по количеству природных пожаров и их площади (рис. 2).

Рисунок 2 - Ранжирование районов РБ по количеству природных пожаров и их площади

Также можно провести ранжирование районов РБ по горимости лесов и по опасности переходов на населенные пункты (рис. 3).

Рисунок 3- Ранжирование районов РБ по горимости лесов и по опасности переходов на населенные пункты.

В 2009 году в республике зарегистрирован 131 лесной пожар с общей площадью возгорания 1273 га. Это значительно меньше, чем в 2008 году. Пожары, в основном, были низовыми. Ущерб, причиненный лесному хозяйству, составил 4,5 млн. рублей.

В 68 случаях пожары возникли по причине неосторожного обращения населения с огнем, 16 - от грозовых разрядов, 10 - на местах лесозаготовок, 7 -- от сельскохозяйственных палов. [7]

Правительством Башкортостана утвержден План мероприятий по предупреждению и борьбе с лесными пожарами в республике на 2007-2011 годы. Соответствующие мероприятия разработаны Минлесхозом. Их выполнение позволило сократить число лесных пожаров по сравнению с прошлым годом более чем в два раза. Эффективно и целенаправленно работают специалисты различных служб лесного хозяйства. В Башкортостане 1205 государственных инспекторов по лесному контролю и надзору. За ними закреплены определенные зоны ответственности.

Во всех лесничествах проведены тактические учения, кроме того, проведены пять зональных специальных учений по тушению крупных лесных пожаров. Для тушения пожаров имеется специальная техника и средства пожаротушения.

Раннее обнаружение лесных пожаров позволяет быстро их ликвидировать. Для этого в республике организовано авиапатрулирование. В результате оперативного принятия мер 61% возгораний были потушены в течение первых суток. [7]

Страны со значительным количеством лесных пожаров

К странам, в которых традиционно фиксируется значительное число пожаров, относятся Белоруссия (от 0,9 до 4,1 тыс. случаев в год) и Украина (2,7-7,4 тыс.), а также Германия, Греция, Испания, Италия, Польша, Португалия, Франция и Швеция. В странах Азии учет лесных пожаров находится в стадии налаживания, и имеется информация лишь по нескольким странам, среди которых по числу пожаров лидируют Казахстан, Турция и Израиль. Однако наибольшее число лесных пожаров в мире ежегодно регистрируется в США- от 66 до 176 тыс. случаев ежегодно. А вот Канада, где ежегодно происходит от 5 до 11 тыс. лесных пожаров, заметно уступает по этому показателю не только США, но и некоторым европейским странам, включая Россию.[9]

1.2 Лесной пожар и его виды

Лесной пожар - стихийное (неуправляемое) распространение огня в лесу (на покрытых и не покрытых площадях, землях лесного фонда).

Класс пожарной опасности по условиям погоды - показатель шкалы оценки пожарной опасности в лесу (от I до V) в зависимости от состояния погоды (очень сухо, сухо, влажно и т. д.) (Приложение В).

Виды лесных пожаров - лесные пожары, характеризуют по объекту горения и характеру их распространения.

Основными диагностическими признаками, определяющими виды лесных пожаров и их интенсивность являются: высота нагрева на стволах деревьев, скорость распространения пламени, высота пламени, интенсивность тепловыделения (горения) (Приложение Д).[1]

Лесные пожары бывают: низовые, верховые, подземные (торфяные, почвенные). В свою очередь низовые и верховые пожары могут быть устойчивыми и беглыми (рис. 4).

Рисунок 4 - Виды лесных пожаров

Устойчивый низовой пожар распространяется по нижнему ярусу леса (горит надпочвенный покров, валежник, подлесок) с малой скоростью 0,5 м/мин, охватывая нижние части стволов деревьев и выступающие на поверхность корни.

При беглом низовом пожаре сгорает живой и мертвый напочвенный покров, валежник, подлесок, самосев леса, хвойный порост, но за счет более благоприятных условий (сухой лес, ветреная погода) такой пожар распространяется с повышенной скоростью (более 0,5 м/мин) и высотой пламени, обходя места с повышенной влажностью покрова.

Для низового пожара характерна вытянутая форма пожара с неровной кромкой. Цвет дыма - светло-серый, скорость распространения низовых пожаров против ветра в 6-10 раз меньше, чем по ветру. В ночное время суток скорость распространения пожара меньше, чем днем. [1]

При изменении направления ветра усложняется определение формы пожара - его основных элементов: фронта, тыла, флангов. В таких случаях, особенно когда пожар принял большие размеры, возможно окружение огнем людей в лесу. Ориентироваться в обстановке при крупных пожарах можно только с помощью авиационной разведки.

Верховой устойчивый пожар является следующей стадией низового, пламя низового пожара поджигает кроны деревьев, при этом сгорает хвоя, листья, мелкие и более крупные ветви. Переход низового пожара на полог древостоя происходит при сильном ветре, а также в насаждениях с низко опущенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте (особенно на горных склонах, при распространении огня вверх). Древостой после верхового пожара, как правило, полностью погибает, остаются только обугленные остатки стволов. При верховом устойчивом пожаре, огонь распространяется по кронам только по мере продвижения кромки низового пожара.[1]

При верховом беглом пожаре, который возникает только при сильном ветре, огонь распространяется по кронам деревьев "скачками", опережая фронт низового пожара. Ветер также разносит горящие ветви, другие мелкие горящие объекты и искры, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. В ряде случаев огонь "перебрасывается" указанным способом через реки, широкие дороги, безлесные участки и другие рубежи локализации пожара. Во время "скачка огня" пожар распространяется по кронам со скоростью 15-25 км/ч, однако средняя скорость распространения беглого верхового пожара всегда меньше, так как после "скачка" происходит задержка распространения фронта пожара до тех пор, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Это происходит потому, что "скачок огня" вызывается подогревом полога леса теплотой низового огня. Тепловой поток, поднимаясь по направлению ветра наклонно, подогревает кроны деревьев впереди фронта огня на значительном расстоянии. При воспламенении хотя бы одной из крон почти мгновенно воспламеняются и другие, и огонь "скачет" по подогретым кронам, но затем вне сферы действия подогрева затухает. На следующем участке, когда низовой огонь подойдет к фронту, процесс подогрева полога повторяется и опять происходит "скачок огня".[1]

Верховые пожары, выделяя большое количество теплоты, вызывают восходящие потоки продуктов горения и нагретого воздуха и образуют конвективные колонки диаметром в несколько сотен метров. Их поступательное движение совпадает с направлением продвижения фронта пожара. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту 100-120 метров. Конвективная колонка увеличивает приток воздуха в зону пожара и порождает ветер, который усиливает горение. Форма площади при беглом верховом пожаре вытянутая по направлению ветра. Дым верхового пожара темный.

Подземные (почвенные) пожары в лесу чаще всего связаны с возгоранием торфа, которое становится возможным в результате осушения болот. Распространяются со скоростью до 1 км в сутки. Могут быть малозаметны и распространяться на глубину до нескольких метров, вследствие чего представляют дополнительную опасность и крайне плохо поддаются тушению (торф может гореть без доступа воздуха и под водой).[1]

Для каждого вида лесных пожаров свойственна своя скорость распространения (рис. 5).

Низовой пожар имеет скорость распространения:

· слабую - до 1 м/мин (высота - до 0,5 м)

· среднюю - от 1м/мин до 3 м/мин (высота - до 1,5 м)

· сильную - свыше 3 м/мин (высота - свыше 1,5 м)

Верховой пожар имеет скорость распространения:

· слабую - до 3 м/мин,

· среднюю - до 100 м/мин,

· сильную - свыше 100 м/мин.

Сила подземного пожара определяется по глубине выгорания:

· слабым подземным пожаром считается такой, у которого глубина прогорания не превышает 25 см,

· средним -- 25-50 см,

· сильным -- более 50 см. [2]

Рисунок 5 - Классификация видов лесных пожаров по скорости распространения.[6]

В зависимости от площади возгорания лесной пожар делится на (Приложение Г):

· загорание (огнём охвачено 0,1-2 гектара)

· малый (2-20 га)

· средний (20-200 га)

· крупный (200-2000 га)

· катастрофический (более 2000 га). [2]

Крупный лесной пожар - лесной пожар, распространившийся на площадь более 25 га в районах наземной охраны и более 200 га в районах авиационной охраны лесов от пожаров.

К крупным лесным пожарам относят пожары площадью более 200 га в Азиатской части России и более 25 га - в Европейской части России. Крупные пожары чаще всего бывают смешанными - низовыми и верховыми одновременно. Для возникновения крупных лесных пожаров с переходом в верховые необходимо большое количество действующих очагов (участков) низовых пожаров, сухая жаркая погода, усиление ветра от умеренного до сильного или штормового.

В таких условиях может происходить слияние многочисленных очагов пожара и образование обширных зон массовых пожаров площадью до сотен тысяч гектаров, создаваться непосредственная угроза уничтожения огнем населенных пунктов и объектов различного назначения, расположенных в лесных массивах или вблизи них. На развитие крупных пожаров оказывает влияние много различных фактов: климатических, человеческих, технических, природных и организационных. Они взаимосвязаны и определенные их сочетания создают те условия, когда пожар развивается в крупный. К природным факторам относятся: растительность, рельеф и погодные условия. К техническим факторам относятся: наличие или отсутствие тех или иных средств пожаротушения и условий, определяющих их применение. К организационным относятся все вопросы, связанные с охраной лесов в целом и с организацией тушения отдельных пожаров.[1]

Лесные пожары в России по видам распределяются следующим образом: низовые - составляют 98% от годового количества пожаров и охватывают 81,4% площади (рис. 6), верховые- 1,5% и охватывают 18,6% площади, почвенные - 0,5%, их площадь 0,02%. В отдельные засушливые годы количество почвенных пожаров возрастает до 2%.[1]

Рисунок 6 - Виды лесных пожаров в % от годового количества пожаров

Критериями чрезвычайной лесопожарной ситуации являются:

· наличие крупных лесных пожаров (25 га охваченного пожаром лесного фонда в районах наземной охраны лесов и 200 га - в районах авиационной охраны лесов);

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5