Загрязнение природных сред при пожарах
Лесные пожары оказывают огромное воздействие на лесные экосистемы в масштабе всей планеты. Почти треть лесных территорий в год охватывается огнем. Погибают деревья, выгорают трава, кустарники, мхи и лишайники, повреждается почва, погибают микроорганизмы, живущие в ней.
Одно из главных негативных экологических последствий пожаров — задымление и загрязнение атмосферы. Животные и люди чаще всего гибнут не от огня, а из-за отравления дымом.
Дым от крупных пожаров может распространяться на сотни километров. Задымление нижних слоев атмосферы негативно влияет на здоровье людей, в особенности детей, пожилых, беременных женщин, тех, кто имеет проблемы с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Сильное задымление после пожаров задерживает развитие растений, поэтому они выделяют меньше кислорода, а лес является его главным поставщиком. Недавно красноярские ученые вместе с коллегами из немецкого Института химии общества Макса Планка оценили объемы выбросов парниковых газов в атмосферу при лесных пожарах в Сибири.
Во время интенсивного горения леса концентрация угарного газа по сравнению с фоновым содержанием в воздухе повышается почти в 30 раз, метана — в два раза, углекислого газа — на 8%.
Выбросы от пожаров усиливают парниковый эффект. Сущность его заключается в том, что солнечные лучи, отражаясь от земли, трансформируются в длинноволновое тепловое излучение, которое задерживается парниковыми газами. В результате происходит повышение температуры воздуха.
По расчетам красноярских ученых, при сгорании одного килограмма сухого вещества в сибирской тайге в атмосферу попадает чуть больше полутора килограммов углекислого газа, немногим больше ста граммов угарного газа и четыре грамма метана.
Ощутимые последствия
Пожары могут вызывать изменение видового биоразнообразия, замещение одних организмов другими. По оценкам красноярских ученых, примерно треть пожаров в России приводят к смене типа растительности. Например, хорошо известно, что в определенных условиях на гарях вместо погибшего от пожара хвойного леса появляется осина. В хозяйственном отношении эта древесная порода менее ценна.
Пожары способны вызывать смену зоологического и микробного мира. Изменившаяся после пожара среда становится непригодной для животных, живших там ранее.
Поэтому они перемещаются в иные более приемлемые условия, а на их место приходят другие организмы, для которых сформировавшаяся на гари среда в большей степени соответствует их экологическим требованиям.
Примером этому может служить кедровый лес, населенный белками. После пожара кедровник погибает, у животных исчезает кормовая база, и они переселяются в другие участки леса.
Пожары могут влиять на заболачивание лесных территорий и повышать риск наводнений. Они способны вызывать эрозию почвы, способствовать образованию оползней и солифлюкций – сползанию оттаявшей на склоне почвы по мерзлому нижнему слою вместе с растительным покровом.
Особенно этот процесс характерен для северных территорий и зон вечной мерзлоты. Последствиями лесных пожаров часто являются вспышки насекомых-вредителей и болезней леса, которые в первую очередь заселяют ослабленные огнем деревья.
Еще одна проблема, в которую лесные пожары вносят свой вклад, — кислотные дожди. Во время горения образуются дым, сажа, другие вредные соединения. Взаимодействуя с влагой воздуха, они формируют кислотные осадки, которые негативно влияют на почву, растения, водоемы, в которые попадают. К примеру, в воде с нарушенным кислотно-щелочным балансом многие виды моллюсков и других организмов, которые делают раковины из кальция, не смогут иметь своих «домиков» — они попросту «растворятся».
Возвращение потерянного
После пожара восстановление леса может занимать разное время. На севере этот процесс идет намного дольше, чем на юге. Обновление живого надпочвенного покрова, в состав которого входят травы, кустарнички и мхи, проходит достаточно быстро и может начаться уже на следующий год после пожара.
Для лишайников это процесс более медленный и в среднем занимает до 60 лет. Для мохового покрова требуется около 30-40 лет, в зависимости от природных условий.
Восстановление хвойных лесов после пожара через смену пород продолжается значительно дольше, чем их прямое возобновление. Хвойные древесные породы живут долго, лиственные менее долговечны, но растут быстрее.
Определить точный срок возрождения леса сложно, поскольку он зависит от конкретных условий произрастания, от силы и типов повреждений, вида (низовой, верховой) и формы пожара (беглый или устойчивый).
Даже слабое, но продолжительное горение может нанести существенные повреждения и привести к долгому возрождению леса. Влияет на восстановление и такой фактор, как время года, когда произошел пожар. Одно дело если лес горит осенью, когда листва уже опала и деревья подготовились к зимовке, и другое дело весной, когда они только «проснулись» и набрали цвет. Во втором случае последствия будут тяжелее.
Что подлежит тушению
Последствия пожаров бывают очень тяжелые, поэтому с возгораниями надо бороться. Но делать это трудно, так как в лесной охране недостает финансирования и сотрудников.
Многолетняя практика показывает, что простое увеличение финансовых и материальных вложений в охрану лесов от пожаров не приводит к адекватному снижению горимости. Огонь в лесу имеет свою экологическую роль, его невозможно полностью исключить из жизни леса. Чтобы решить проблему пожаров, нужно создать систему управления ими.
В новой экономической ситуации при недостатке финансирования и большом разнообразии природно-экономических условий, нужно перейти на государственном уровне от концепции пожаротушения, предусматривающей обязательную борьбу со всеми пожарами, к концепции пожароуправления. Она базируется на принципах приоритетно-выборочной очередности тушения пожаров и предполагает дифференциацию уровней охраны лесов.
В институте леса им. В.Н. Сукачева Красноярского научного центра СО РАН разработана система прогноза поведения пожаров, которая положена в основу концепции управления пожарами. Она включает в себя информационную базу по классификации растительных горючих материалов и методы их картографирования, модель скорости распространения огня, методику прогноза поведения природных пожаров, их интенсивности и последствий.
В связи с недостатком материально-финансового обеспечения в 2015 году приказом Минприроды России введены так называемые зоны контроля лесных пожаров. Зоны контроля — это территории, в которых по решению органов государственной власти субъектов РФ действующие лесные пожары разрешено не тушить.
Прекращение работ по тушению допускается при отсутствии угрозы населенным пунктам или объектам экономики в случаях, когда прогнозируемые затраты на тушение превышают прогнозируемый вред от пожара. Такое решение принимает Комиссия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности органа исполнительной власти субъекта РФ.
Прежде всего, это касается северных территорий и не распространяется на пригородные зоны, где пожары надо тушить обязательно.
Фото на обложке и в материале: Unsplash
Источник
Влияние пожаров на экологию и здоровье человека
Пожары — это бич современной России. В нашей стране ежегодно фиксируется сотни тысяч пожаров. Чаще всего пожары возникают из-за неосторожного обращения с огнем в жилых помещениях. Самыми масштабными являются лесные пожары — так, в результате пожаров, охвативших леса в Сибири в 2019 году, сгорело более 13 млн гектаров леса, а выброс в атмосферу углекислого газа превысил 166 млн тонн.
В этой статье мы рассмотрим, каким образом пожары влияют на состояние окружающей среды и здоровье человека.
В первую очередь негативное влияние пожаров на экологию и здоровье человека связано с поступлением в окружающую среду в результате пожаров загрязняющих веществ — токсикантов.
В продуктах горения различных веществ и материалов по разным данным содержится от 50 до 150 различных химических соединений, которые при попадании в природную среду могут оказать негативное воздействие на ее компоненты. К числу самых распространенных таких соединений относятся оксиды углерода, азота и серы, углеводороды, альдегиды, хлористый водород и бензол.
В атмосфере продукты горения могут взаимодействовать друг с другом и с компонентами воздуха, образуя новые, иногда более токсичные соединения, чем те, которые образуются непосредственно при горении.
Крупные частицы дыма могут находиться в воздухе несколько дней, а более мелкие — недели и месяцы. Аэрозоли могут оседать на поверхность суши и растения под воздействием силы тяжести, вымываться осадками из воздуха. При этом происходит не только самоочищение атмосферы от продуктов горения, но и загрязнение других сред — почвы и воды, а токсичные вещества продолжают оказывать негативное действие на человека, растительный и животный мир.
Многие токсичные вещества, например тяжелые металлы, диоксины, попавшие в воду или на почву, обладают способностью накапливаться в организмах рыб, птиц и в дальнейшем по пищевой цепи попадают в организм человека.
Загрязнение окружающей среды может быть вызвано не только токсичными продуктами горения, но и огнетушащими веществами, применяемыми для пожаротушения.
Подробнее о негативном влиянии на окружающую среду различных огнетушащих веществ мы говорим в отдельных статьях.
При пожарах, помимо химического фактора, на здоровье людей, экосистемы и их компоненты оказывает негативное влияние и тепловой фактор: в результате экстремально высоких температур при пожаре гибнут животные и растения, изменяется видовой состав экосистем, ухудшаются минеральный состав и плодородность почвы.
Таким образом, пожары оказывают негативное влияние на состояние природной среды и здоровье человека, изменяют условия существования живых организмов.
При этом масштаб негативных последствий пожаров может быть разным. В результате пожаров в жилых и офисных зданиях происходит локальное загрязнение воздуха внутри и вблизи помещения. Пожары в техносфере могут привести к значительному загрязнению окружающей природной среды на местном и даже региональном уровне. Крупные лесные пожары вызывают климатические изменения, в том числе температуры воздуха, количества атмосферных осадков. Кроме того, продукты горения, взаимодействуя с атмосферной влагой, могут вызывать кислотные дожди, которые, в свою очередь, вызывают болезнь и гибель растений.
Источник