Расчетно-графическая работа по дисциплине «Экология»

Министерство образования  и науки РФ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский  государственный авиационный технический  университет

 

Факультет защиты в чрезвычайных ситуациях

 

Кафедра пожарной безопасности

 

 

Расчетно-графическая работа по дисциплине

«Экология»

 

Вариант  8

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студент гр. ПБ-309

Насрытдинов Р.А.

Проверил: к.т.н., доцент

Исаева О.Ю.

Дата сдачи:    21.12.2012

 

 

Уфа 2012

Оглавление

Задание 1. Теоретический вопрос. 2

Введение. 2

1.Низовые  пожары 3

Верховые  пожары 4

Заключение 7

Список литературы 8

Задание 2. Расчет срока исчерпания невозобновимых ресурсов. 8

Задание 3. Расчет количеств потребляемых и выделяемых веществ в процессе функционирования лесных экосистем 9

Задание 4. Расчет газовых выбросов при сжигании топлива. 10

Задание 5. Расчет газовых балансов урбанизированных территорий 11

Задание 6. Определение  размера вреда, причиненного окружающей среде загрязнением атмосферного воздуха  в результате пожаров 12

 

 

 

 

 

 

 

Задание 1. Теоретический вопрос.

Введение.

Лесной пожар - это стихийное, неуправляемое  распространение огня по лесным площадям. Причины возникновения пожаров  в лесу принято делить на естественные и антропогенные. Наиболее распространенными естественными причинами больших лесных пожаров на Земле обычно являются молнии. Размеры пожаров делают возможным их визуальное наблюдение даже из космоса.

В молодых лесах, в которых много  зелени, вероятность загорания от молнии существенно ниже, чем в  лесах возрастных, где много сухих  и больных деревьев. Таким образом, в природе ещё задолго до человека существовало своеобразное равновесие. Экологическая роль лесных пожаров  заключалась в естественном обновлении лесов.

На сегодняшний день доля естественных пожаров (от молний) составляет около 7%-8%, то есть возникновение большей части  лесных пожаров связано с деятельностью  человека. Таким образом, существует острая необходимость работы противопожарных  служб, контроля за соблюдением пожарной техники безопасности.

Иногда пожары специально вызывают искусственно. Такие пожары принято  называть управляемыми. Целью управляемых  пожаров является: уничтожение пожароопасных  горючих материалов, удаление отходов  лесозаготовок, подготовка участков для  посадки саженцев, борьба с насекомыми и болезнями леса и т.д., а также  намеренный поджог леса с целью последующей  его вырубки (к примеру, в приграничных с Китаем областях Дальневосточного региона России).

В зависимости от того, где распространяется огонь, пожары делятся на низовые, верховые и подземные:

При низовом пожаре сгорает лесная подстилка, лишайники, мхи, травы, опавшие  на землю ветки и т.п. Скорость движения пожара по ветру 0,25-5 км/ч. Высота пламени до 2,5 м. Температура горения около 700 °C (иногда выше).

1.Низовые пожары

Низовые пожары бывают беглые и устойчивые:

* При беглом низовом пожаре  сгорает верхняя часть напочвенного  покрова, подрост и подлесок. Такой  пожар распространяется с большой  скоростью, обходя места с повышенной  влажностью, поэтому часть площади  остается незатронутой огнем.  Беглые пожары в основном происходят  весной, когда просыхает лишь  самый верхний слой мелких  горючих материалов.

* Устойчивые низовые пожары  распространяются медленно, при  этом полностью выгорает живой  и мертвый напочвенный покров, сильно обгорают корни и кора  деревьев, полностью сгорают подрост  и подлесок. Устойчивые пожары  возникают преимущественно с  середины лета.

Верховой лесной пожар охватывает листья, хвою, ветви, и всю крону, может охватить (в случае повального пожара) травяно-моховой покров почвы  и подрост. Скорость распространения  от 5-30 км/ч. Температура от 900°C до 1200°C. Развиваются они обычно при засушливой ветреной погоде из низового пожара в насаждениях с низкоопущенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте. Верховой пожар - это обычно завершающаяся стадия пожара. Область распространения яйцевидно-вытянутая.

Верховые пожары как и низовые, могут быть беглыми (ураганными) и устойчивыми (повальными):

* Ураганный пожар распространяется  со скоростью от 7 до 30 км/ч. Возникают при сильном ветре. Опасны высокой скоростью распространения.

* При повальном верховом пожаре  огонь движется сплошной стеной  от надпочвенного покрова до  крон деревьев со скоростью  до 8 км/ч. При повальном пожаре лес выгорает полностью.

При верховых пожарах образуется большая  масса искр из горящих ветвей и  хвои, летящих перед фронтом огня и создающих низовые пожары за несколько десятков, а в случае ураганного пожара иногда за несколько  сотен метров от основного очага. Такой вид наблюдается сейчас в России. Подземные (почвенные) пожары в лесу чаще всего связаны с  возгоранием, торфа, которое становится возможным в результате осушения болот. Распространяются со скоростью  до 1 км в сутки. Могут быть малозаметны и распространяться на глубину до нескольких метров, вследствие чего представляют дополнительную опасность и крайне плохо поддаются тушению (Торф может гореть без доступа воздуха и даже под водой). Для тушения таких пожаров необходима предварительная разведка.

При тушении лесных пожаров широко применяются фотосодержащие поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые способны вызывать необратимые генные изменения у животных, способствовать разрушению озонового слоя Земли.

Лесные пожары способствуют распространению  вредных насекомых и дереворазрушающих  грибов, ухудшают почвенные условия.

С одного гектара горящего леса в  атмосферу выбрасывается от 80 до 100 тонн дымовых частиц, 10-12 тонн таких  газов как: оксид углевода, окислы серы, окислы азота.

Из-за лесных пожаров многие животные гибнут, другие с территорий пожарищ  в другие места в поисках пропитания.

Лесные пожары, бушующие этим летом  в России, не только «слизывают»  целые деревни, причиняя вред населению  страны, но повреждают или уничтожают ценные деревья в лесах, пагубно  влияя на возобновление экоресурсов.

«Если не принимать дополнительных мер, в любом случае, на восстановление уйдут сотни тысяч лет», - сказал руководитель программы по особо  охраняемым природным территориям  Гринпис Михаил Крейндлин, отвечая на вопрос о сроках восстановления лесов, пострадавших от верховых пожаров, во время которых горит не только лесная подстилка - трава и хвоя, но деревья целиком.

При этом, по словам экологов, породный состав леса изменяется. «Если лес пройден верховым пожаром, то в первые годы после пожара там будет лишь пустыня», - отмечает координатор проектов по лесной политике Всемирного фонда дикой природы России Николай Шматков.

Через два-три года появятся иван-чай  и малина, которые растут на пепелищах. До возникновения подлеска пройдет  пять лет, а первыми появившимся  здесь деревом станет береза или  осина.

При пожаре, как говорит эколог, наиболее уязвимыми являются лиственные породы, такие, как дуб, липа, ясень. Хвойные деревья по-разному справляются  с огнем. Если пожар произошел в еловом лесу, то ель выгорит полностью и не восстановится. «Менее других деревьев подвержена выгоранию сосна, которая выдерживает низовые пожары. При этом крупные деревья, скорее всего, переживут пожар, а мелкие деревья, у которых кора не такая толстая, погибнут. Выгорает подрост, и остаются старые деревья. Это приведет к старению леса», - говорит Шматков.

Мероприятия по предупреждению распространения  лесных пожаров предусматривают  осуществление ряда лесоводческих  мероприятий (санитарные рубки, очистка  мест рубок леса и др.), а также  проведение специальных мероприятий  по созданию системы противопожарных  барьеров в лесу и строительству  различных противопожарных объектов.

Чтобы уменьшить опасность возгорания леса надо очистить его от сухости  и валежника, устранить подлесок, проложить 2 3 минерализованных полосы с расстоянием между ними 50 60 м, а надпочвенный покров между ними периодически выжигать.

Работы по тушению крупного пожара можно разделить на следующие  этапы: разведка пожара; локализация  пожара, т.е. устранение возможностей нового распространения пожара; ликвидация пожара, т.е. дотушивание очагов горения; окарауливание пожарищ. Разведка пожара включает в себя уточнение границ пожара, выявление вида и силы горения на кромке и ее отдельных частях в разное время суток.

По результатам разведки прогнозируют возможное положение кромки пожара, ее характер и силу горения на требуемое  время вперед.

На основании прогноза развития пожара с учетом лесопатологической характеристики участков, окружающих пожар, с учетом возможных опорных  линий (рек, ручьев, лощин, дорог и  пр.) составляется план остановки пожара, определяются приемы и способы остановки  пожара.

Наиболее сложной и трудоемкой является локализация пожара. Как  правило, локализация лесного пожара проводится в два этапа. На первом этапе осуществляется остановка  распространения пожара путем непосредственного  воздействия на его горящую кромку. На втором этапе производится прокладка заградительных полос и канав, обрабатываются периферийные области пожара с целью исключения возможности возобновления его распространения.

В целях предупреждения пожаров  в пожароопасный период в лесу запрещается:

- пользоваться открытым огнем  (бросать горящие спички, окурки  и вытряхивать из курительных  трубок горячую золу);

- употреблять при охоте пыжи  из легковоспламеняющихся или  тлеющих материалов

- оставлять (кроме специально  отведенных мест) промасленный или  пропитанный бензином, керосином  и иными горючими веществами  обтирочный материал;

- заправлять горючим топливные  баки работающих двигателей внутреннего  сгорания, использовать машины с  неисправной системой питания  двигателя горючим, а также  курить или пользоваться открытым  огнем вблизи машин, заправляемых  горючим;

- оставлять на освещенной солнцем  лесной поляне бутылки или  осколки стекла, так как, фокусируя  лучи, они способны сработать  как зажигательные линзы;

- выжигать траву под деревьями,  на лесных полянах, прогалинах  и лугах, а также стерню на  полях, расположенных в лесу;

- разводить костры в хвойных  молодняках, на торфяниках, лесосеках  с порубочными остатками и  заготовленной древесиной, в местах  с подсохшей травой, под кронами  деревьев.

Заключение

Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Пожарная профилактика включает комплекс мероприятий, направленных на предупреждение пожара или уменьшение его последствий. Активная пожарная защита меры, обеспечивающие успешную борьбу с пожарами или взрывоопасной  ситуацией.

В силу недостаточной эффективности  действий органов управления лесным хозяйством представляется целесообразным рассмотреть вопрос о создании при  администрации области структуры  по контролю за профилактикой пожаров и соблюдением правил пожарной безопасности в лесах, отслеживанию пожарной обстановки, оперативной оценке ситуации и координации работ разных ведомств по тушению лесных пожаров.

Список литературы

1. Коровин Г.Н., Исаев А.С., Охрана лесов от пожаров как важнейший элемент национальной безопасности России. «Лесной бюллетень», №8-9 2000 г.

2. Безопасность жизнедеятельности:  Учебн. пособ. под общ. ред. Белова С.В. 3-е изд., 2001 г.

3. Зайцев А.П. «Стихийные бедствия, аварии, катастрофы». М. 2002 г.

4. Зайцев А.П. «Чрезвычайные ситуации». М. 2002 г.

5. Методические указания к изучению  темы «Чрезвычайные ситуации, связанные  с пожарами и взрывами» /Сост. С.М. Сербии, Г.А. Колупаев. М.: Изд-во Рос. экон. акад., 1999 г.

6. Газета. ru «Ситуация с лесными пожарами».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2. Расчет срока исчерпания невозобновимых ресурсов.

Оцените срок исчерпания природного ресурса, если известен уровень добычи ресурса в текущем году, а потребление  ресурса в последующие годы будет  возрастать с заданной скоростью  прироста ежегодного потребления. Исходные данные для выполнения работы представлены в таблице. Рассчитайте время исчерпания приведенных в таблице ресурсов. Сделайте вывод о последовательности прекращения добычи ресурсов.

Вар.	Вид ресурса	Запас ресурса, Q, млрд.т	Добыча ресурса q, млрд.т/год	Прирост объема потребления  ресурса, ТР, % в год
8	Свинец	0,15	0,004	2,2

 

где Q –  запас ресурсов;

q – годовая  добыча ресурса; 

ТР – прирост потребления ресурса;

t –  число лет. 

;

Ответ: 46,33 лет

 

 

Задание 3. Расчет количеств  потребляемых и выделяемых веществ в процессе функционирования лесных экосистем

 

Определить массы потребляемых СО₂ и Н₂О и выделяемого О₂ при создании годового прироста древесины V_год. Элементный состав древесины и ее плотность приведены в табл.3.1. 

Вар.	Элементный состав, %			Плотность, кг/м3	Vгод., м3/га∙год
	С	Н	О
8	50,1	6,3	43,2	680	11,1