Лесозаготовка: воздействие на окружающую природную среду отходов древесины

курсовая работа

Раздел 1. Актуальность

Многолетние и разносторонние исследования и огромный производственный опыт подтвердили высказанную известными учеными (Ж. Б. Ламарком, В. И. Вернадским, К. А. Тимирязевым, В. Н. Сукачевым и др.) гипотезу о роли живого вещества, совокупности всех живых организмов (растений, животных, бактерий, грибов, водорослей) в формировании биосферы и взаимовлияния всех экологических систем. Выявлена также главная роль в этом процессе растительного мира как накопителя кислорода, синтезирующего с другими элементами среду зарождения и развития живых существ, включая их высшую форму -- человека. Подтверждена и доказана особо важная роль зеленого мира, в том числе лесной растительности в формировании естественной среды, в создании благоприятных для человека экологических условий. Положительная роль леса в проблеме охраны окружающей человека природной среды в глобальном масштабе особо подчеркнута Европейской экономической комиссией -- одной из первых международных организаций, рассмотревшей вопросы охраны природы на семинаре в 1971 г. (ЧССР). От деятельности зеленого покрова зависят эволюция и прогресс жизни. Зеленые растения, вовлекал в кругооборот биосферы солнечную энергию, новообразуют ее в сложных органических соединениях. Из неорганических веществ (воды, минеральных солей, углекислого газа) они образуют органические вещества. Удивительный процесс фотосинтеза - главное условие существования жизни на Земле.

Основной компонент окружающей среды, наиболее распространенный элемент природного ландшафта -- лес представляет собой сложную экологическую систему и в то же время оказывает мощное воздействие на биологические, физико-механические, климатические; социально-демографические и многие другие процессы и явления, протекающие за его пределами. Для более полного использования полезных свойств лесной среды, приобретающих в современных условиях все большее значение, в ряде промышленно развитых стран, в том числе и в странах -- членах СЭВ, в число многообразных функций лесного хозяйства включены охрана почв, вод, регулирование резких перепадов климата, оздоровление воздушного бассейна, обогащение животного и растительного мира, улучшение ландшафтов и пр.

Непосредственное участие зеленого мира в процессе возникновения и эволюции биосферы, его стабилизирующее влияние на сохранение устойчивого баланса между всеми другими экологическими системами, огромная биопродуктивность и способность к самовосстановлению, а также другие свойства позволяют считать его объектом для концептуальной отработки системы и методологии комплексной охраны природы.

Свойства леса как фактора окружающей среды оказывают огромное влияние на поддержание устойчивости сбалансированного взаимодействия и взаимосвязи элементов природы. По устойчивости и приспособленности к изменениям внешних условий леса превосходят все другие экосистемы суши. Исключительно важную роль в стабилизации сбалансированного взаимодействия основных экологических систем биосферы играют водоохранная и водорегулирующая функции лесных насаждений, их климаторегулирующая, почвозащитная, противоабразивная роль, санитарно-гигиенические и другие полезные их свойства.

Лес представляет собой огромный самовоспроизводящийся источник органического сырья, незаменимого в материальном производстве и не имеющего пределов в разнообразии и количестве получаемых из древесного сырья изделий, находящих применение во всех областях народного хозяйства. Лесные биогеоценозы располагают, кроме того, огромным количеством пищевого, лекарственного и технического сырья, одним из поставщиков которого является и животный мир. По своей биопродуктивности лесная растительность стоит в первых рядах экологических систем биосферы, занимая в нашей стране огромную территорию (около 56% всей территории страны). Лес как преобладающий физико-географический ландшафт влияет на все процессы и явления, происходящие в биосфере.

Велика роль лесов в очищении атмосферного воздуха городов, индустриальных и других центров от примесей различных газов. Исследованиями ученых установлено, что лесные насаждения обладают довольно высокой газоочищающей и газопоглотительной способностью, которая зависит от целого ряда элементов леса, слагающих его лесоводственную и экологическую структуру (от состава и полноты насаждений, формы и высоты, подроста, подлеска и др.). Наиболее эффективно очищают воздух от неблагоприятных газообразных примесей лиственные насаждения, затем хвойно-лиственные и, наконец, хвойные. Березово-осиновая зона шириной 3 км уменьшает концентрацию сернистого газа в 2 раза. Среднеполнотные насаждения обладают наибольшей эффективностью по сравнению с высокополнотными, наименее эффективны низкополнотные насаждения; 1 га лесных насаждений способен без заметного вреда для себя поглотить из воздуха 400 кг сернистого газа, 100 кг хлоридов и 20--25 кг фторидов. Потенциальная возможная -поглотительная способность смеси фитотоксичных газов в лесостепной зоне по сравнению с лесной выше в 1,5--2 раза и составляет 700--1000 кг/га.

Листья акации белой общей массой 1 кг. (в расчете на сухое вещество) за вегетационный период накапливают сернистого газа 69 кг, вяза обыкновенного--39, лоха узколистного -- 87, тополя черного--157 кг. Отдельные деревья ивы, тополя и ясеня способны поглотить за вегетационный период 200--250 г хлора, а кустарники --100--150 г. В ходе экспериментов было установлено, что наибольшее количество свинца накапливалось листьями каштана конского (600--800 мг/кг сухого вещества), клена остролистного (304), тополя пирамидального (162), липы крупнолистной (80) и бирючины (270); с удалением от автомагистрали на 10--20 м содержание свинца в листьях резко падало; 1 м2 листвы ивы белой поглощает из воздуха серы в 4,5 раза больше по сравнению с акацией белой, а 1 м2 лоха узколистного в. 2--3 раза по сравнению со смородиной золотой. Одно дерево, имеющее 10 кг, а кустарник --3 кг листьев (в пересчете на сухую-массу), накапливают за период с мая по сентябрь следующее количество углекислого газа: тополь бальзамический-- до 180 г, ясень ланцетный--170, вяз гладкий--120, липа сердцелистная--100, береза пушистая -- 90, клен ясенелистный -- 30, клен остролистный-- 20, сирень обыкновенная -- 20, карагана древовидная--18, жимолость татарская -- 17, барбарис обыкновенный--12, роза морщинистая -- 8 и чубушник венечный -- 6 г.

Установлено, что многие растения могут усваивать из атмосферы алканы и ароматические углеводороды, карбонильные соединения, эфиры и эфирные масла. Имеются сведения о поглощении растениями фенолов. Большой фенолаккумулирующей способностью обладают шелковица белая, бузина красная, бирючина обыкновенная, сирень обыкновенная. Особенно замечательна способность леса извлекать из воздуха радиоактивные вещества. Зеленые насаждения на 25% и более уменьшают содержание в воздухе радиоактивных веществ.

Фильтрующая способность леса оказалась действенной и по отношению к распыленному в воздухе радиоактивному йоду: листья и хвоя деревьев могут собирать его до 50%. По данным Хербста, полученным после выпадения радиоактивных осадков, общая радиоактивность на незащищенных местах оказалась в 32 раза выше, чем в лесу. Толстые листья накапливают радиоактивные вещества более интенсивно. Эффективность влияния леса при защите от радиоактивности и степень его ослабляющего действия во многом зависят от характера составляющих, через которые лес влияет на среду. В лиственном лесу самоочищение надземной части от радиоактивных выпадений происходит значительно быстрее, чем в хвойном. На высоте 25 м над хвойным лесом доза излучения в 1,5 раза выше, чем над лиственным.

Большое влияние на жизненные процессы растительных и других компонентов леса оказывают всевозможные летучие вещества (терпены, углеводороды, витамины и др.). Общее количество непредельных и ароматических углеводородов, выделяемых в атмосферу за вегетационный период кедровыми насаждениями, составляет около 400--500 кг/га, сосновыми -- 400--500 и березовыми-- 200--220 кг/га. Среди летучих органических соединений особое значение имеют фитонциды -- вещества, губительно действующие на насекомых, бактерии, грибы, другие микро- и макроорганизмы. Береза бородавчатая, дуб черешчатый, сосна эльдарская, акация белая, клен серебристый, айлант и другие породы проявляют высокую фитонцидную активность по отношению к микроорганизмам воздуха, гемолитическому стрептококку, золотистому стафилококку и кишечной палочке. Фитонциды содержатся также в можжевельнике, орехе грецком, шиповнике, эвкалипте и др. Известно, что 1 га лиственного леса выделяет в сутки 2--3 кг летучих органических веществ, а 1 га хвойного -- 5 кг; 1 га можжевеловых зарослей выделяет в сутки 30 кг фитонцидов, которых достаточно для обеззараживания воздуха большого города. В лесу в 1 м3 воздуха содержится в среднем не более 500 патогенных бактерий, а в городе -- более 36 тыс. Летучие фитонциды сосновой хвои убивают инфузорий в течение 10--15 мин, хвои пихты -- через 5 и кедра -- через 15 мин, водный раствор из хвои этих пород убивает простейших в доли секунды. Фитонциды лиственницы сибирской, ели обыкновенной, тополя бальзамического и дуба летнего значительно снижают, а фитоорганические выделения сосны обыкновенной полностью подавляют рост и развитие колоний кишечной палочки.

Установлено, что большинство растений действуют избирательно: так, фитонциды дубовой листвы и тополя убивают возбудителей дизентерии, пихтовой хвои -- дифтерии, сосновой -- туберкулеза и т. д. Фитонциды, выделяемые лесными насаждениями, оказывают благотворное влияние на нервную систему человека, активизируют важнейшие физиологические процессы в организме. Фитонциды оздоровляют воздух, и их по праву называют витаминами атмосферы. Подмечено, что в молодом сосновом лесу воздух почти не содержит бактерий.

Делись добром ;)