ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ НА ПРИРОСТ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ПРИГОРОДНОЙ ЗОНЕ Г. УСТЬ-ИЛИМСКА
Ковылина О.П., Зарубина И.А. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
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
|
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 |
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 побега 1-го порядка, см |
65,0÷80,0 74,3 ±0,8 |
6,2 |
63,0÷79,0 73,5 ±0,7 |
5,2 |
70,0÷80,0 75,4±0,6 |
4,5 |
70,0÷85,0 78,7 ±0,6 |
4,8 |
|
Прирост бокового побега 2-го порядка, см |
– |
– |
51,0÷67,0 59,2±1,2 |
11,5 |
51,0÷65,0 55,8 ±0,8 |
7,9 |
51,0÷65,0 58,1±0,7 |
7,0 |
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
|
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 |
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 побега 1-го порядка, см |
39,0÷49,0 43,8 ±0,4 |
5,29 |
46,0÷55,0 49,5 ±0,4 |
5,2 |
47,0÷56,0 51,4±0,41 |
4,7 |
54,0÷71,0 44,1±0,6 |
8,1 |
|
Прирост бокового побега 2-го порядка, см |
– |
– |
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 |
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. Прирост 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 % (tф > t05). 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 % (tф > t05).
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.