Экологичность методов и средств тушения лесных пожаров (оценки и рекомендации)

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ТУШЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

Телицын Г.П. (Большехехцирский государственный природный заповедник,

с. Бычиха Хабаровского края) Острошенко В.В.

Ecological assessment of existing techniques for forest fire suppression is given. Water-based methods are admitted most ecologically suitable. Chemical water solutions pollute both the forest floor and water receptors. Bulldozer lines are not ecologically admissible and their use for forest fire suppression must be restricted.

Тушение крупного лесного пожара - это сложная инженерная операция, связанная с нарушением природной среды, и должна выполняться, в идеале, по тщательно подготовленному плану тушения. Такие операции по сложности и интенсивности вторжения в лесную среду соответствуют уровню ландшафтно-преобразующих проектов, которые подвергаются предварительной экологической экспертизе. Применительно к тушению лесных пожаров этого пока не делается в связи с недостатком времени из-за срочности принятия мер и отсутствия «под рукой» соответствующих экспертов-экологов. Однако на основании накопленного опыта можно оценить экологичность применяемых в настоящее время средств и методов тушения огня в лесу и на этой основе предложить рекомендации по снижению ущерба природной среде при тушении крупных и интенсивных лесных пожаров.

Как известно, в настоящее время применяется несколько методов прямого и косвенного тушения лесных пожаров [1].

Прямое тушение, когда работы выполняются непосредственно на кромке пожара, т.е. в прямом контакте с огнем, может выполняться воздуходувками и водными (иногда - водно-химическими) средствами тушения. Это ранцевые лесные огнетушители (РЛО), мотопомпы с системой пожарных рукавов и водосливные устройства (ВСУ) для сброса воды на кромку пожара с воздушных судов. При пожарах невысокой интенсивности (высота пламени менее 0,5 м) могут применяться и простейшие ручные средства тушения (лопаты, мотыги, пучки ветвей или хлопушки).

Воздуходувки, обычно ранцевые на базе легких моторов бензопил и центробежных вентиляторов в сочетании с водяным баком, как показали испытания [2] и практика их использования, эффективны на тушении тыльной и фланговых кромок беглых низовых пожаров. Для тушении фронта пожара они малопригодны, так как сдуваемые ими горящие частицы уносятся ветром и вызывают новые загорания позади пожарного, таким образом ускоряя движение фронта. Однако они полезны на пуске отжига сдуванием и ускорением пламени отжига в сторону надвигающегося фронта пожара. Это показал один из первых опытных образцов, оснащенный, кроме вентилятора и водобака, еще и зажигательным устройством для пуска отжига [2].

Ранней весной, при отрицательных температурах воздуха, когда на мерзлой почве нельзя устроить минерализованную полосу, а в еще не вскрывшихся ото льда ручьях и водоемах невозможно добыть воду, применению воздуходувных огнетушителей нет альтернативы. По пятибалльной шкале экологичности средств тушения воздуходувки без сомнения заслуживают наивысшей оценки (5 баллов).

Водные методы тушения реализуются применением ранцевых лесных огнетушителей и возимых или носимых мотопомп с пожарными рукавами. Проблемой является обеспечение их достаточным количеством воды, расход которой составляет не менее 2 л на погонный метр кромки на беглых низовых, и на порядок выше при тушении почвенных (а торфяных - на два порядка) пожаров. Эти методы тушения не причиняют ущерба природной среде и потому могут считаться в высшей степени экологичными (5 баллов). За рубежом водное тушение является основным методом тушения пожаров, в том числе крупных и высокоинтенсивных.

Воднохимические методы тушения требуют особого подхода и обсуждения. Поскольку на лесных пожарах горение происходит в двух фазах - газовой (пламя) и твердой (угли), то и эффективность тушения следует оценивать по фазам. Ликвидация пламенной фазы мелко-дисперсным факелом жидкости выполняется эффективно, в том числе и с применением водных растворов химикатов, либо их порошков [3]. Однако концентрации этих химикатов в воде слишком высоки (минимум 10 % для наилучшего химиката - диаммоний-фосфата), чтобы признать их безвредными для человека и природной среды. Кроме того, ликвидация пламени не всегда приводит к полному тушению, надо еще и охладить тлеющие угли, чтобы предотвратить повторные возгорания. Опыты и расчеты показывают, что расход воды на тушение (охлаждение) углей равен их массе, что в среднем составляет около 0,5 л/кв.м. Это минимальный предел расхода воды на тушение, меньше которого химическим раствором тушение не удается, каким бы эффективным химикат ни был. Вода является лучшим хладоагентом во Вселенной, а разбавление ее химикатом лишь ослабляет охлаждающую способность воды. Поэтому роль химикатов в охлаждении углей пренебрежимо мала, и эффективность водного раствора любого химиката практически не может быть более чем трехкратной по отношению к воде без химикатов [4]. Кроме того, доставка химикатов к пожару в столь высоких концентрациях связана с перемещением больших грузов и серьезными транспортными затратами. Надо еще принять во внимание дороговизну химикатов, невозможность использования огнегасящих жидкостей для питья и гигиенических нужд и определенную опасность для здоровья пожарных. Химические вещества проникают в почву, смываются дождями в водоприемники, загрязняя их, что опасно для почвенной и водной флоры и фауны. Так что химические методы тушения в любой их форме не могут быть признаны экологичными.

Методы косвенного тушения применяются на пожарах высокой интенсивности или при большом объеме работ на крупных пожарах. Они не столь разнообразны и выполняются созданием минерализованной или смоченной водой или водно-химическими растворами полосы, служащей в качестве огнезадерживающего барьера и (или) опоры для пуска встречного отжига.

Эти методы осуществляются почвообрабатывающими механизмами (преимущественно - бульдозерами, в т.ч. на базе лесохозяйственных тракторов), создающими минерализованные полосы как преграды распространению огня или как опорные для пуска встречного отжига. В зарубежной практике бульдозеры в настоящее время уже не применяются по причине высокой нарушаемости ими лесной среды. Бульдозерные полосы снижают лесистость, меняют природный гидрологический режим в лесу, в итоге не ограниченное никакими требованиями применение бульдозеров наносит лесу иногда более серьезный ущерб, чем сам пожар [5]. Почвенная эрозия на минерализованных полосах приводит к образованию оврагов, конусов выноса, изменению растительного покрова из-за нарушения водного баланса на склонах. Применение бульдозеров на лесных пожарах не может быть признано экологичным и вызывает обеспокоенность среди лесных пирологов, проводящих специальные исследования в этом направлении.

В наших опытах в весьма пожароопасных лесах Приохотья (севернее 54о с.ш.), конкретно, на территории Кербинского лесничества (бывш. Чумиканский лесхоз Хабаровского краевого управления лесами), изучались эффективность сдерживания низовых лесных пожаров бульдозерными полосами и масштабы эрозии почвы на полосах [6].

Минерализованные полосы шириной от 5 м и более прокладывали бульдозерным отвалом трактора ЛХТ-55. Эффективность сдерживания распространения огня при низовых лесных пожарах определяли при различной скорости ветра, а масштабы эрозии почвы на этих минерализованных полосах выявляли на склонах различной крутизны.

Наблюдения показали, что при ветре слабой и средней силы (до 5 м/сек) перебросов огня через минерализованные полосы практически не случается. Однако при сильном ветре (5-10 м/сек), на каждых трех (из десяти) действующих низовых лесных пожаров средней и высокой интенсивности отмечались перебросы огня. При умеренной интенсивности горения перебросов не наблюдалось. При порывах ветра до 20 м/с на всех лесных пожарах, независимо от интенсивности горения, эффективность минерализованных полос, как ограничительного мероприятия, резко снижалась из-за многочисленных перебросов огня.

В сочетании с горным рельефом и многолетнемерзлотными почвогрунтами на минерализованных полосах происходит ветровая и водная эрозии почвы. На склонах до 10о эрозия несущественна. Но на более крутых склонах водная и ветровая эрозии ведут к развитию оврагов и образованию конусов выноса.

Выяснилось, что частота перебросов огня через минерализованные полосы при сильном ветре практически не зависит от их ширины. Это объясняется долговечностью искр в их свободном парении в ветровом потоке. Искры в таких условиях находятся как бы в невесомости, когда, как известно, горение невозможно из-за отсутствия гравитационного газоообмена. Искры в невесомости не гаснут и не охлаждаются, сохраняя воспламеняющие свойства на длительное время.

Коль скоро минерализованные полосы не являются экологичными, а отказаться от них на тушении лесных пожаров в настоящее время еще нельзя, то

следует хотя бы сократить масштабы их применения за счет более экономного и рационального их использования. Для этого необходимо соблюдать следующие минимальные требования:

1. Полоса должна быть шириной не более одного захвата почвообрабатывающего механизма (т.е. 3 - 4 м).

2. На полосе не должно быть крутых поворотов - именно там через нее чаще всего случаются перебросы.

3. Избегать устройства минерализованных полос поперек горизонталей на крутых склонах. Безопаснее и надежнее устраивать заградительную полосу по границам распадка (водоразделу).

4. Минерализованную полосу следует окарауливать круглосуточно для удержания ее от перебросов огня на всем протяжении с помощью водных средств тушения, в идеальном случае, установленных на вездеходах [5], до полного прекращения дымовыделения.

5. Чаще применять встречный отжиг, но для этого минерализованная полоса должна быть к моменту подхода к ней фронта пожара полностью завершена и замкнута на надежные преграды распространению огня (река, дорога, другая минерализованная полоса).

Соблюдением этих требований можно существенно снизить экологический урон лесной среде от почвообрабатывающих механизмов. Это тем более важно для особо охраняемых природных территорий, где нарушение лесной среды должно быть минимизировано, если вообще допустимо.

Литература

1. Щетинский Е.А. Тушение лесных пожаров: Пособие для лесных пожарных. Изд-ие 3-е, перераб. и доп.- М.: ВНИИЛМ, 2002. 104 с.

2. Телицын Г.П. Новые средства против пожаров / Г.П.Телицын // Лесн. хоз-во. - 1966.- № 5.- С. 19-22.

3. Борьба с лесными пожарами / под науч. ред. Е.С. Арцыбашева. - СПб. 1998.-178 с.

4. Телицын Г.П. Перспективы применения химикатов в борьбе с лесными пожарами / Г.П.Телицын // Лесн. хоз-во.- 1988.- № 10. С. 41-42.

5. Рекомендации по борьбе с крупными лесными пожарами на Дальнем Востоке / Сост. Г.П.Телицын - Хабаровск. ДальНИИЛХ, 1987. 48 с.

6. Острошенко В.В. Эколого-лесоводственное обоснование природопользования в лесах Приохотья / В.В.Острошенко. - М.: АНЗ. 2003. - 96 с.