Оценка загрязнения атмосферного воздуха в процессе лесозаготовок

10. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Израэль. - М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 560 с.

11. Галченко, Ю.П. Методические подходы к оценке техногенного воздействия через изменение компонентов экосистем / Ю.П. Галченко// Экол. системы и приборы. - 2003. - № 1. - С. 29-37.

12. Зархина, Е.С. Лесистость как основной инструмент оптимизации ландшафтного баланса / Е.С. Зархина // Рациональное природопользование и охрана среды на БАМе. - Иркутск: СО АН СССР. - 1978. -С. 105-110.

13. Лесной комплекс Хабаровского края: основные направления развития / под ред. А.С. Шейнгауза. -Хабаровск: РИОТИП, 2001. - 256 с.

14. Бабурин, А.А. К методике оценки современного состояния лесного растительного покрова / А.А. Бабурин // География и природные ресурсы. - 1984. - № 1. - С. 134-137.

----------♦'-------------

УДК 630*32:630*651.79 Л.П. Майорова, П.Б. Рябухин, М.А. Мелешко

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ПРОЦЕССЕ ЛЕСОЗАГОТОВОК

В статье исследуются результаты расчетов вредных выбросов по периодам года на 1 га лесосеки и оценка опасности загрязнения атмосферы при работе различных лесозаготовительных комплексов.

Авторы констатируют, что выбросы лесозаготовительной техники формируют предельные концентрации диоксида азота и диоксида серы, существенно превышающие экологические нормативы и вместе с этим предлагают методы рационального использования древесных ресурсов и минимизации вредного воздействия на природную среду.

Использование древесных ресурсов леса является важнейшей частью природопользования районов Сибири и Дальнего Востока, в том числе Хабаровского края. Заготовка древесины в крае осуществляется по двум основным технологиям: хлыстовой и сортиментной, сравнительная характеристика которых приведена в табл. 1.

Таблица 1

Сравнительный анализ технологий лесозаготовки

Техно- логия Преимущества Недостатки

1 2 3

Сорти- ментная Вся заготовленная древесина на лесосеке может быть вывезена непосредственно на биржу сырья потребителя минуя нижний лесопромышленный склад, следовательно, отпадает потребность в выполнении погрузочно-транспортных операций. Вывозка из леса сортиментов дает возможность более рационально использовать парк лесовозных автопоездов за счет увеличения полезной нагрузки на рейс и скоростей движения по дорогам общего пользования. При заготовке древесины лесосечными машинами процессорного типа в меньшей степени отмечается повреждение подроста и почв В зависимости от таксационной характеристики не вся стволовая древесина вывозится из леса, что приводит к захламленности лесосек, и, как следствие, к повышенной пожароопасности, появлению фитовредителей и болезней леса. Низкокачественная древесина, оставляемая на лесосеке, представляет собой ценное сырье для производства пилопродук-ции, целлюлозы и других товаров народного потребления. При организации переработки отходов необходим дополнительный подборщик отходов

Окончание табл. 1

1 2 3

Хлы- стовая Возможность выполнения лесосечных операций независимо от породного состава и среднего объема хлыста насаждений. Перенос части технологических операций по первичной обработке древесины с лесосеки на полуавтоматические линии и установки нижнего лесопромышленного склада позволяет увеличить объем использованного древесного сырья за счет производства товарной продукции и реализации дровяной древесины населению, решая тем самым и социальные проблемы региона Повреждение растительного слоя почвы на местах вырубок. Большая вероятность уничтожения жизнеспособного подроста и молодняка на пасеке при трелевке хлыстов и особенно деревьев тракторами гусеничного типа в по-лупогруженном состоянии. Сокращается возможность доставки древесины непосредственно из лесосеки на биржу сырья потребителя по дорогам общего пользования из-за наличия ограничений по длине и нагрузке на оси автопоезда

В Хабаровском крае оба технологических процесса реализуются в основном с использованием систем лесозаготовительных машин (ЛЗМ) импортного производства (Valmet, John Deere - Timberjak, Prentis и др.).

Существующие системы и методики оценок основаны на расчете технико-экономических и лесово-дственных показателей эффективности современных систем ЛЗМ. Как правило, не рассматриваются выбросы в атмосферу при работе лесозаготовительной техники, погрузке и транспортировке лесоматериалов и соответственно отсутствуют оценки загрязнения атмосферного воздуха и воздействия загрязняющих веществ на растительность. Между тем, действие высоких концентраций токсикантов на древостои в короткий период приводит к необратимым повреждениям со значительным изменением биогеохимического круговорота веществ, ухудшением роста и состояния насаждений и их гибели. Длительное воздействие небольших концентраций вызывает патологические изменения в древостоях, изменения их видового разнообразия, состава и структуры фитоценозов, повышение чувствительности к вредителям и болезням, а незначительные концентрации вызывают снижение их жизнедеятельности [1]. Особенно чувствительны древостои к содержащимся в выбросах ЛЗМ диоксиду азота и сернистому ангидриду (табл. 2) [1-3].

Таблица 2

Воздействие загрязняющих веществ на растения

Вредное вещество Воздействие Характер поражения

Диоксид серы Разрушает хлорофилл. Препятствует фотосинтезу при концентрации более 0,9 мг/м3. Концентрация летом 0,8-1 мг/м3 способствует постепенной гибели растений. При длительном воздействии даже концентрации 0,015-0,035 мг/м3 потери в приросте хвойных деревьев составляют 20%. Предельной считается концентрация 0,14 мг/м3. Хвойные породы более чувствительны, чем лиственные У лиственных пород лист бурый с желтыми или белыми пятнами, отмечается междужилковое и краевое обесцвечивание листьев. У хвойных пород через 5-10 дней хвоя сосны, ели начинает рыжеть и преждевременно опадать

Оксиды азота Снижение фотосинтеза и дыхания, уменьшение функции биосинтеза. Токсичное действие проявляется при концентрации 0,5-6 мг/м3 через несколько десятков часов. При совместном воздействии окислов серы, азота и озона наблюдается эффект синергизма Кончики хвои красновато-бурые, на листьях темно-бурые и черные пятна

В данной работе изложены результаты расчетов выбросов по периодам года на 1 га лесосеки и оценка опасности загрязнения атмосферы при работе различных лесозаготовительных комплексов на лесосеке с использованием хлыстовой и сортиментной технологий (табл. 3). Для расчета выбросов использованы данные методики [4] и рекомендаций [5] в связи с общностью конструкций дорожно-строительных и лесозаготовительных машин. Для импортной техники введены понижающие коэффициенты, основанные на сравнении нормативов выбросов дизельных автомобилей грузоподъемностью более 16 т, произведенных в странах СНГ и иностранных выпуска после 1.01.94 [6]. Ущерб от загрязнения атмосферного воздуха определялся по методике [7].

Таблица 3

Воздействие на атмосферный воздух при сортиментной и хлыстовой технологиях

Вариант технологии Комплекс ЛЗМ Операция Приведенная масса загрязняющих веществ по периодам года, т/га Ущерб от загрязнения атмосферы, тыс. руб/год

Хлыстовая 1 ВПМ Т 850 Валка-пакетирование

ТМ Т 1710 Трелевка деревьев Теплый - 0,2146 Переходный - 0,2248 Холодный - 0,2292

СМ ЛП-33А Обрезка сучьев 141,85

ЛТ-188 Погрузка хлыстов

Р^200 Раскряжевка на лесопогрузочном складе

Хлыстовая 2 ВПМ Т 850 (с ФТМ)* Валка-пакетирование-перемещение ФТМ

ТМ ТТ-4 Транспортировка ФТМ с пачкой деревьев на погрузочную площадку Теплый - 0,1342 Переходный - 0,1409 Холодный - 0,1436

УУС Удаление сучьев с пачки деревьев 96,92

ЛТ-188 Погрузка хлыстов

ЛО-62М Раскряжевка пачек хлыстов на лесопромышленном складе

Сортимент- ВПМ Т 850 Валка-пакетирование Теплый - 0,1839 Переходный - 0,1890 Холодный - 0,1928

ная 1 ТМ Т 1710 Трелевка деревьев 167,07

Р^200 Обрезка сучьев-раскряжевка

Сортиментная 2 Харвестер Т 1270D Валка, обрезка сучьев, раскряжевка Теплый - 0,2017 Переходный - 0,2073 Холодный - 0,2109 177,0

ТМ Т 1710 Транспортировка сортиментов

Сортимент- ная ЛТ-72а Погрузчик

*Прицепной формировочно-транспортный модуль, в который укладываются деревья, срезаемые ВПМ.

Максимальная приведенная масса загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу при разработке 1 га лесосеки, и соответственно ущерб от загрязнения атмосферы максимальны при сортиментной технологии (вариант 2) из-за более низкой производительности системы и соответственно большего потребного количества машин для выполнения сменного задания.

Приземные концентрации загрязняющих веществ формируются в результате рассеивания выбросов в атмосфере. Расчеты рассеивания выполнены по программе «Эколог-ПРО», версия 3.0 с учетом санитарногигиенических и экологических нормативов (табл. 4, рис.). В расчетах приняты единые нормативы для растительности, устанавливающие порог критического воздействия, хотя в настоящее время имеются предложения по ПДКэр и ПДКэс для отдельных древесных пород.

Особенности технологий и размещения техники на пасеке во время лесозаговок обусловливают разный уровень загрязнения атмосферного воздуха. Максимальные приземные концентрации формируются при хлыстовой технологии (вариант 1). Более экологичной оказывается хлыстовая технология (вариант 2). Превышение гигиенических нормативов во всех рассмотренных вариантах отмечено по диоксиду азота и сернистому ангидриду, что обусловливает значительную химическую нагрузку на растительность пасеки и прилегающей территории. Максимальный вклад в загрязнение вносит диоксид азота. Приземные концентрации оксида углерода не превышают экологические нормативы.

Таблица 4

Максимальные приземные концентрации в контрольных точках

Веще- ства ПДК, мг/м3 Максимальная приземная концентрация, доли ПДК

м.р. (гигиенический норматив) э.р. (экологический норматив) Хлыстовая 1 Хлыстовая 2 Сортиментная 1 Сортиментная 2

м.р. э.р. м.р. э.р. м.р. э.р. м.р. э.р.

N02 0,2 0,02 2,08 20,8 0,76 76 1,7 17 0,86 8,6

Сажа 0,15 0,46 0,17 0,37 0,21

S02 0,5 0,015 0,08 2,67 0,03 1,6 0,08 2,67 0,05 1,67

СО 5,0 1,0 0,05 0,25 0,04 0,2 0,05 0,25 0,04 0,2

Хлыстовая 1

1 7 ПДК ЮПДК 6ПДК 2 ПДК

Хлыстовая 2

Картограммы приземных концентраций диоксида азота

Сортиментная 1

6 ПДК ЮПДК 15,6 ПДК

Сортиментная 2

Окончание рис.

Выводы

1. Выбросы лесозаготовительной техники формируют приземные концентрации диоксида азота и диоксида серы, существенно превышающие экологические нормативы.

2. С точки зрения рационального использования древесных ресурсов и минимизации воздействия на природную среду, более целесообразно использование хлыстовой технологии с последующей раскряжевкой хлыстов на лесопромышленном складе с использованием установки пачковой раскряжевки.

Литература

1. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение / под ред. В.А. Алексеева. - Л.: Наука, 1990. - 200 с.

2. Сверлова, Л.И. Загрязнение природной среды и экологическая патология человека / Л.И. Сверлова, Н.В. Воронина. - Хабаровск: ООП ККГС, 2001. - 216 с.

3. Рунова, Е.М. Влияние техногенного загрязнения на состояние хвойных древостоев: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук / Е.М. Рунова. - Красноярск, 1999. - 42 с.

4. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ для баз дорожной техники (расчетным способом). - М., 1999. - 57 с.

5. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух (дополненное и переработанное). - СПб., 2005. - 211 с.

6. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу автотранспортных предприятий (расчетным методом). - М., 1998. - 58 с.

7. Временные рекомендации по оценке экологической опасности производственных объектов. - М., 2000. -40 с.

----------♦'------------

УДК 628.315.1 А.В. Рубинская, Н.Г. Чистова

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОЧИСТКИ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ДВП

В статье рассматриваются вопросы эффективности очистки оборотных промышленных вод в производстве древесноволокнистых плит мокрым способом от фенолов, формальдегидов, а также улавливания вторичного древесного волокна и возврата его в основное производство. Предложен метод напорной дисперсионной флотации для очистки оборотных вод от загрязняющих веществ, улавливания вторичных древесных волокон; получены математические зависимости эффективности очистки оборотных вод от технологических параметров флотационной машины.

Несмотря на существующие способы очистки, в настоящее время на предприятиях деревоперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности нельзя считать решенной проблему очистки сточных вод, так как, в силу технологического процесса данных производств, потребляя большие объемы воды, они имеют высокую степень их загрязненности, нанося тем самым значительный урон окружающей среде. Действующие очистные сооружения многих лесохимических предприятий требуют высоких доз реагентов, сложны и нестабильны в работе.

В Лесосибирском промышленном узле успешно функционирует ряд деревоперерабатывающих предприятий. Наиболее крупными из них являются ЗАО "Новоенисейский лесохимический комплекс” и ОАО "Лесосибирский лесопильно-деревоперерабатывающий комбинат №1”, в состав которых для улучшения показателя комплексной переработки древесины входят и успешно работают линии по производству древесноволокнистых плит (ДВП) мокрым и сухим способом. Так, на одну тонну готовых плит, полученных мокрым способом, расходуется в среднем до 230 м3 чистой воды.

Все сточные воды с заводов поступают на локальные очистные сооружения, которые находятся за пределами цехов, где происходит частичное осаждение взвешенных веществ и первичное осветление стоков. Существующие методы очистки сопряжены с большими капитальными и эксплуатационными затратами.

Одними из самых токсичных веществ, содержащихся в сточных водах настоящих производств, являются фенолы и формальдегиды. Решение данной задачи для предприятий является первостепенной, так как существующие очистные сооружения гидравлически перегружены и не обеспечивают качественную очистку сточных вод, происходит непрерывное загрязнение акватории реки Енисей, концентрация этих веществ в сточных водах превышает предельно допустимые концентрации в несколько раз. В свою очередь, норматив платы за выбросы, сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду устанавливается (индексируется) ежегодно правительством РФ и имеет тенденцию возрастания.

Для решения существующей задачи на предприятиях лесного комплекса в настоящей работе предлагается способ для очистки сточных промышленных вод от фенолов, формальдегидов, а также улавливания вторичных древесных волокон, с помощью флотации диспергированными пузырьками воздуха, являющийся наиболее приемлемым и эффективным в условиях данных производств.

Лидером на мировом рынке по производству очистного флотационного оборудования является фирма KWI, inc. (ранее фирма Krofta Waters inc. до 2001 г.) которая поставляет радиальные флотаторы для очистки сточных вод в различных отраслях промышленности, таких, как целлюлозно-бумажная, пищевая, металлургическая, нефтеперерабатывающая. За последние годы на предприятиях ЦБП России и СНГ при под-