Оценка влияния лесных пожаров на качество воздуха в границах города Тюмени

Оценка показателей горимости лесов как в Российской Федерации, так и в других странах, имеющих леса, свидетельствует, что лесные пожары были и остаются важнейшим экологическим фактором, оказывающим существенное влияние на характер размещения древесной растительности

В связи с прогрессирующими климатическими изменениями анализ качества воздуха в пожароопасный период для жителей г. Тюмени становится особенно актуальным

В период лесных пожаров дым может сделать воздух вредным для человека. Особенно опасны в этом плане торфяные пожары. Даже на расстоянии более 500 км от лесного пожара, можно подвергнуться влиянию дыма.

Дым состоит из смеси газов и мелких частиц, которые формируются в результате горения древесины и других органических материалов. Наибольший вред здоровью приносят мелкие частицы неполного сгорания горючих материалов. Эти микроскопические частицы являются опасным звеном загрязнения воздуха в результате лесных пожаров.

Целью исследований являлся анализ показателей качества воздуха и его динамика в зимний и летний периоды, а так же соотношение пожароопасного периода с лесными пожарами.

Методом исследований являлся сравнительный анализ качества воздуха на основе данных Тюменского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды города Тюмени за период с 2020 по 2023 гг. и количества лесных пожаров по данным статистической отчетности за анализируемый период.

Объектом исследований являлась воздушная среда города Тюмени. По результатам работы были даны предложения по совершенствованию охраны лесов от пожаров.

Несмотря на то, что пожары являются естественным фактором обновления лесного фонда, растущие масштабы этого явления в последние годы начинают вызывать все большие опасения. Существует опасность попадания в своеобразную отрицательную воронку событий: сокращение площади лесных массивов вследствие масштабных пожаров приводит к изменению климата, который становится более сухим и жарким. Последнее способствует увеличению горимости лесов. Конституцией Российской Федерации закреплено право граждан на благоприятную окружающую среду. Учитывая, что большая часть населения России проживает в городских населенных пунктах, то задача по реализации этого конституционного права возлагается в первую очередь на прилегающие территории, городские леса, леса зеленых зон и леса в пригородных зонах. Эти леса имеют особую экологическую ценность в качестве рекреационной территории, обеспечивающей отдых населения, способствующей снижению уровня загрязнения атмосферного воздуха. На основании научных исследований установлено, что выбросы углекислого газа (СО2) во время пожара в атмосферу составляют до 27,6 т/га.

При сгорании древесины выделяются и другие вредные вещества, такие как угарный газ (СО), сажа, акролеин и ацетальдегид. Выбросы данных веществ значительны и измеряются мегатоннами в год. При этом существует и послепожарная эмиссия углекислого газа на площадях, ранее пройденных лесными пожарами, которая может продолжаться до нескольких десятилетий. Масштаб послепожарной эмиссии учеными оценивается в 20,8 т/га углекислого газа в год.

Таким образом, только на территории Тюменской области выбросы углекислого газа от лесных пожаров в 2021 г. составили более 5,3 млн т. Например, Антипинский НПЗ выбрасывает углекислого газа в год 5 736 тонн, что почти в 1000 раз меньше чем выбросы от лесных пожаров на территории области за 2021 год, при этом послепожарная эмиссия от лесных пожаров на территории Тюменской области в том же году составила более 4 млн т.

Материалы таблицы 1 свидетельствуют, что до 20 мая 2023 года уже зафиксирован 91 очаг возгорания при пройденной огнем площади более 20 000 га, для сравнения в 2022 году зафиксировано 214 возгораний на общей площади более 15 958 га. Такие цифры свидетельствуют об увеличении в 2023 году площади 1 пожара более чем в 2 раза по сравнению с 2022 годом.

Анализ количества выбросов CO2, а также послепожарная эмиссия от лесных пожаров на территории Тюменской области с 2008 по 2023 годы представлен в таблице 1.

Анализ материалов таблицы 1 свидетельствует, что за анализируемый период максимальное количество выбросов от пожаров зафиксировано в 2021 г. Однако уже к 20.05.2023 г. выбросы по своему объему занимают третье место за период с 2008 г.

В таблице 2 представлены сведения Тюменского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды филиала ФГБУ «Обь-Иртышское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды», осуществляющего наблюдения за качеством атмосферного воздуха в г. Тюмени. За период с марта по апрель 2023 года проведено 5020 отборов проб, выявлено 20 случаев превышения предельно допустимой концентрации взвешенных веществ.

При предельно допустимых разовых концентрациях взвешенных веществ 0,5 в марте-апреле 2023 г. были зафиксированы значения концентрации взвешенных частиц в атмосферном воздухе г. Тюмени 2,34-3,09, что в 5-6 раз превышало норму. Кроме того, за тот же период было зафиксировано 11 случаев неблагоприятных метеорологических условий.

Сведения о случаях превышения предельно допустимой концентрации в г. Тюмень с 2020 по 2023 годы представлены в таблице 2.

ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тюменской области» производится отбор проб атмосферного воздуха на содержание загрязняющих веществ: оксид углерода, мелкодисперсные взвешенные частицы РМ 10 и РМ 2,5, взвешенные вещества, диоксид азота, формальдегид, сероводород, углерод (сажа), аммиак, хлористый водород, акролеин, бенз(а)пирен.

В пробах, отобранных ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тюменской области» 11.05.2023 в г. Тюмени, установлено превышение по взвешенным веществам 1,64 ПДК, мелкодисперсным частицам РМ 2,5 - 2,5 ПДК, мелкодисперсным частицам РМ10 – 1,37 ПДК.

В пробах, отобранных в д. Чёрная речка Тюменского района, установлено превышение по оксиду углерода 1,36 ПДК, по взвешенным веществам – 1,58 ПДК, мелкодисперсным частицам РМ 2,5 – 4,6 ПДК, мелкодисперсным частицам РМ10 - 2,3 ПДК, углероду (сажа) – 1,06 ПДК.

В пробах, отобранных в д. Новые Юрты Аромашевского района, установлено превышение по оксиду углерода 1,92 ПДК, по взвешенным веществам - 3,04 ПДК

Анализируя рисунок 1, можно отметить, что качество воздуха в разных частях города может отличаться, при этом количество взвешенных частиц варьируется от 1,08 до 2,20, при норме в 0,5.

Расположение постов Тюменского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на территории города Тюмени с обозначением загрязняющих веществ представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 - Посты фиксации предельно допустимых концентрации загрязняющих веществ

DOI:10.23670/IRJ.2023.134.78.3

1. Несмотря на предпринимаемые усилия в лесном фонде Тюменской области за период с 2008 по 2023 гг. не зафиксировано даже тенденции к снижению показателей фактической горимости.

2. Лесные пожары характеризуются значительным объемом выбросов СО2 в атмосферу.

3. Наличие лесных пожаров в лесном фонде области приводит к увеличению концентрации взвешенных частиц в атмосферном воздухе г. Тюмени.

4. Требуют дальнейшего совершенствования нормативные правовые акты, направленные на повышение ответственности граждан и юридических лиц за обеспечение соблюдения правил пожарной безопасности в лесах и на прилегающих к ним территориях. Необходимо уточнение полномочий органов местного самоуправления по охране лесов на территории муниципальных образований.

5. Особого подхода требует управление лесами, имеющими существенное социально-экологическое значение (городские леса, леса «зеленого пояса» вокруг населенных пунктов – лесопарковые и зеленые зоны). Это касается прежде всего правового статуса таких лесов, а также совершенствования системы ведения лесного хозяйства, направленной на сохранение и повышение их функций.