Влияние промышленных выбросов на прирост сосны обыкновенной в пригородной зоне г. Усть-Илимска

ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ НА ПРИРОСТ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ПРИГОРОДНОЙ ЗОНЕ Г. УСТЬ -ИЛИМСКА

Ковылина О.П., Зарубина И.А.

The results of studying the condition of the forest cultures in the suburban zone of Ust-Ilimsk town are presented in the paper. The trees growing in the town are damaged most of all.

Цель работы состоит в изучении влияния промышленных выбросов на прирост сосны обыкновенной в пригородной зоне г. Усть-Илимска. Усть-Илимский район обладает богатейшими природными ресурсами. Уникальное сочетание природных ресурсов послужило развитию гидроэнергетики, лесной и целлюлозно-бумажной промышленности. Основными загрязнителями атмосферного воздуха является стационарные источники выбросов загрязняющих промышленных объектов и автотранспорт.

Наибольший вклад выбросов вносят предприятия теплоэнергетики (47,8%), химической и нефтехимической (13 %), целлюлозно -бумажной промышленности (6,6 %). Кроме того, немаловажную роль в состоянии атмосферы района играет частный сектор (дымовые печи) использующий в качестве топлива дрова и уголь и имеющий низкие источники выбросов. Каждая отрасль промышленности образует отходы и, следовательно, выбрасывает в атмосферу определенные загрязняющие вещества, которые по агрегатному состоянию классифицируются на: газообразные (диоксид серы, оксид азота, окись углерода, углеводорода т.д.); жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и т.д.); твердые (канцерогенные вещества, свинец и его соединения, сажа, пыль и т.д.). Особую значимость в пределах Усть-Илимского района имеет лесная промышленность, которая характеризуется полным технологическим циклом производственных процессов, начиная от лесозаготовки и лесопиления и заканчивая производством целлюлозы Усть -Илимским ЛПК. Так предприятие в среднем выбрасывает 12866 т/год загрязняющих веществ. Основными загрязняющими веществами, выбрасываемыми в атмосферный воздух, являются: метилмеркаптан, диметилсулфида, диоксид серы, сероводород, диоксид азота, оксид углерода, сероводород [1, 2]. К числу наиболее распространенных опасных веществ, загрязняющих водные объекты, относятся нефтепродукты, фенол, лигнин, скипидар, формальдегид, диметилсульфид, метилмеркаптан, ХПК, БПК, метиловый спирт (метанол), таловое масло. В 2002 году выброс составил - 9282,9 т/год, в том числе: твердых - 3740,7 т/год; газообразных и жидких - 5492,2, диоксида серы - 671,7; оксида углерода - 3403,8: оксида азота - 742,2.

Исследования проводились на трех пробных площадях, расположенных на разных расстояниях от объекта выбросов. Пробная площадь 1 находится рядом с Усть-Илимским лесопромышленным комплексом, на расстоянии 2 км от трубы, в квартале № 59 выделе № 2. Размер пробной площади составляет 0,05 га. Средняя высота деревьев 2,8 м, диаметр ствола на высоте груди - 2,5 см, средний возраст - 17 лет. Класс бонитета - III.

Пробная площадь 2 расположена в лесу на расстоянии 100 км от трубы, в квартале № 35 выделе № 1. Размер пробной площади - 0,05 га. Средняя высота деревьев 3,2 м, диаметр ствола на высоте груди - 2,6 см, средний возраст - 17 лет. Класс бонитета - II. Пробная площадь 3 расположена в городе Усть -Илимске, в квартале № 3, выделе № 7. Размер пробной площади составляет 0,05 га. Средняя высота деревьев 2,6 м, диаметр ствола на высоте груди - 2,2 см, средний возраст - 17 лет. Класс бонитета - III. На пробных площадях проводились замеры у модельных деревьев прироста центрального побега и побегов первого и второго порядка. Данные обрабатывались статистически.

Среднестатистические показатели прироста побегов сосны обыкновенной на пробной площади 1 представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Среднестатистические показатели прироста побегов сосны обыкновенной на пробной площади 1

Показатель 2002 2003 2004 2005

min-max X ±m V, % min-max X ±m V, % min-max X +m V, % min-max X ±m V, %

Прирост центрального побега, см 47,0-77,0 60,9 ±1,5 14,1 43,0-60,0 52,5+0,7 7,4 45,0-70,0 55,8 +1,0 10,9 50,0-67,0 55,7+0,7 6,9

Прирост бокового побега 1-го порядка, см 46,0-66,0 58,6 +0,9 8,6 42,0-55,0 47,8 +0,6 6,8 43,0-55,0 47,5+0,5 6,1 45,0-53,0 48,7 +0,4 5,1

Прирост бокового побега 2-го порядка, см - - 30,0-37,0 32,6 +0,4 6,73 35,0-42,0 37,6 +0,4 6,2 35,0-50,0 38,8+0,5 7,6

Из таблицы 1 видно, что прирост центрального побега на пробной площади 1 в 2005 году составляет 55,7 см, при низком коэффициенте варьирования (6,9 %), в 2004 году - 55,8 см (10,9 %), в 2003 году - 52,5 см (7,4 %) соответственно. Прирост ветвей первого порядка в 2005 году составляет 48,7 см при коэффициенте варьирования (5,1 %), в 2004 году - 47,5 см (6,1 %), в 2003 - 47,8 см (6,8 %). Прирост ветвей второго порядка в 2005 году составляет 38,8 см, при коэффициенте варьирования (7,6 %), в 2004 году - 37,6 см (6,2 %), в 2003 году - 32,6 см (6,7 %). Наибольший прирост центрального побега на пробной площади 1 зафиксирован в 2002 году и составляет 60,9 см. Наименьший прирост, равный 52,5 см наблюдается в 2003 году. Наибольший прирост ветвей первого порядка отмечен в 2002 году и составляет 58,6 см. Наименьший прирост составляет 47,5 см в 2004 году. Максимальный прирост ветвей второго порядка наблюдается в 2005 году (38,8 см), наименьший - в 2003 году ( 32,6 см). Среднестатистические показатели прироста побегов сосны обыкновенной на пробной площади 2 представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Среднестатистические показатели прироста побегов сосны обыкновенной на пробной площади 2

2002 2003 2004 2005

Показатель тт-тах V, тт-тах V, тт-тах V, тт-тах V,

X +m % X ±m % X +m % X +m %

Прирост центрального побега, см 75,0-95,0 86,9+1,9 6,9 71,0-90,0 77,7+0,9 6,5 70,0-89,0 77,9+0,7 5,2 70,0-89,0 77,9+0,7 5,2

Прирост бокового побе- 65,0-80,0 6,2 63,0-79,0 5,2 70,0-80,0 4,5 70,0-85,0 4,8

га 1-го по- 74,3 ±0,8 73,5 +0,7 75,4+0,6 78,7 +0,6

рядка, см

Прирост бокового побе- 51,0-67,0 11,5 51,0-65,0 7,9 51,0-65,0 7,0

га 2-го по- 59,2+1,2 55,8 +0,8 58,1+0,7

рядка, см

По данным таблицы 2 прирост центрального побега на пробной площади 2 в 2005 году составляет 86,5 см при низком коэффициенте варьирования (7,7 %), в 2004 году - 77,9 см (5,2 %), в 2003 году - 77,7 см (6,5 %) соответственно. Прирост первого порядка в 2005 году составляет 78,7 см (4,8 %), в 2004 году - 75,4 см (4,5 %), в 2003 году - 73,5 см (5,2 %). Прирост второго порядка в 2005 году составляет 58,1 см при коэффициенте варьирования (7,0 %), в 2004 году - 55,8 см (8,0 %). Наибольший прирост центрального побега на пробной площади 2 зафиксирован в

2002 году и составил 86,9 см. Наименьший прирост, равный 77,7 см наблюдался в

2003 году. Наибольший прирост ветвей первого порядка отмечен в 2005 году и составил 78,7 см. Наименьший прирост ветвей первого порядка отмечен в 2003 году (73,5 см) и второго порядка в 2004 году (55,8 см). Максимальный прирост ветвей второго порядка наблюдался в 2003 году (59,2 см). Среднестатистические показатели прироста побегов сосны обыкновенной на пробной площади 3 представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Среднестатистические показатели прироста побегов сосны обыкновенной на пробной площади 3

2002 2003 2004 2005

Показатель тт-тах V, % тт-тах V, тт-тах V, % тт-тах V,

X +m X ±m % X ±m X ±m %

Прирост центрального побега, см 53,0-78,0 63,7 ±1,5 12,8 51,0-63,0 57,6±0,7 7,1 54,0-71,0 62,2 ±1,1 10,2 51,0-70,0 61,6±0,9 9,5

Прирост бокового побе- 39,0-49,0 5,29 46,0-55,0 47,0-56,0 4,7 54,0-71,0

га 1-го по- 43,8 ±0,4 49,5 ±0,4 5,2 51,4+0,41 44,1+0,6 8, 1

рядка, см

Прирост бокового побега 2-го по- - - 36,0-48,0 41,5 ±0,6 8,4 31,0-43,0 38,2 ±0,5 8,2 38,0-49,0 42,3+0,5 7,2

рядка, см

Из таблицы 3 видно, что прирост центрального побега на пробной площади 3 за 2005 год равняется 61,6 см, при низком коэффициенте варьирования (9,5 %), за 2004 год - 62,2 см (10,2 %), за 2003 год - 57,6 см (7,1 %) соответственно. При-

рост на ветвях первого порядка за 2005 год составляет 44,1 см, при коэффициенте варьирования (8,1 %), за 2004 год - 51,4 см (4,7 %), за 2003 год - 49,5 см (5,2 %). Прирост на ветвях второго порядка за 2005 год - 42,3 см, при коэффициенте варьировании (7,2 %), за 2004 год - 38,2 см (8,2 %). Наибольший прирост центрального побега на пробной площади 3 зафиксирован в 2002 году и составляет 63,7 см. Наименьший прирост, равный 57,6 см наблюдается в 2003 году. Наибольший прирост ветвей первого порядка наблюдается в 2004 году и составляет 51,4 см и второго порядка в 2005 году - 42,3 см. На пробной площади 3 наименьший прирост ветвей первого порядка отмечен в 2002 году (43,8 см) и второго порядка в 2004 году (38,2 см).

При сравнении пробной площади 1 и 2 выявлено, что прирост центрального побега на пробной площади 2 в 2005 году больше, чем на пробной площади 1 на 55 %, в 2004 году - на 39 %, в 2003 году - на 48 %. Прирост ветвей первого порядка на пробной площади 2 больше прироста на пробной площади 1 в 2005 году - на 61 %, в 2004 году - на 59 %, в 2003 год - на 54 %. Прирост ветвей второго порядка на пробной площади 2 больше, чем на пробной площади 1 в 2005 году на 50 %, в 2004 году на 48 %, в 2003 году на 82 % (ф > ^5). При сравнении пробных площадей 1 и 3 отмечено, что прирост центрального побега в 2005 году на пробе 3 больше прироста на пробе 1 на 10 %, в 2004 году на 11 %, в 2003 году на 10 %. Прирост побегов первого порядка в 2005 году на пробной площади 1 больше прироста на пробной площади 3 на 10 %, в 2004 и в 2003 годах, прирост на пробе 3 больше прироста на пробе 1 на 2 %, разница не достоверна. Прирост побегов второго порядка в 2005 и 2004 годах на пробной площади 3 больше прироста на пробной площади 1 на 9 %, в 2003 году на 27 %. По данным, представленным в таблицах выявлено, что прирост центрального побега в 2005 году на пробной площади 2 больше прироста на пробной площади 3 на 40 %, в 2004 году на 25 %, в 2003 годах на 35 %. Прирост побегов первого порядка на пробной площади 2 в 2005 году больше прироста на пробной площади 3 на 79 %, в 2004 и 2003 годах на 47 %. Прирост побегов второго порядка в 2005 и в 2003 годах больше на 40 %, в 2004 году на 46 % (^ > ^5).

В результате проведенных исследований выявлено, что приросты центрального и боковых побегов изменяются в зависимости от количества выбросов, поступающих в атмосферу. Наибольшие показатели прироста центрального и боковых побегов наблюдаются на расстоянии 100 км от источника выбросов, наименьшие - в черте города, где на насаждения сосны обыкновенной оказывают влияние не только выбросы от стационарных источников, но и от автотранспорта.

Литература

1. Гридэл Т.Е., Алленби Б.Р. Промышленная экология / Т.Е. Гридэл. -М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004. - 506 с.

2. Магамедов, М. Природные ресурсы Усть-Илимского района /М. Магамедов; под общ. ред. Л.М. Корытного. - Иркутск.: СОрАН, 2005. - 219 с.