ЛЕСНЫЕ И СТЕПНЫЕ ПОЖАРЫ В КАЗАХСТАНЕ КАК ИСТОЧНИКИ ВЫБРОСОВ ГАЗОВ И ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

НАУЧНЫЕ СТАТЬИ

Гидрометеорология и экология № 1 2020

УДК 504.064. 2

Канд. геогр. наук Л. В. Лебедь1

Канд. геогр. наук И. Б. Есеркепова1

Н. К. Сулейменов2

ЛЕСНЫЕ И СТЕПНЫЕ ПОЖАРЫ В КАЗАХСТАНЕ КАК ИСТОЧНИКИ ВЫБРОСОВ ГАЗОВ И ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ В

АТМОСФЕРУ

Ключевые слова: природные экосистемы, стихийные пожары, выбросы в атмосферу, парниковые газы, загрязняющие вещества

В статье содержатся результаты оценки количества выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ в атмосферу от природных объектов, охваченных стихийными пожарами на территории Казахстана, в сравнении с национальными выбросами, выбросами стран Европы и мировыми данными.

Стихийные пожары, причины возгорания, взаимосвязь с погодой и климатом, охрана лесов. Казахстан - степная страна с жарким, сухим климатом и лесов в ней сравнительно мало. Они достаточно разрежены и распределяются по территории чаще небольшими массивами. Лесистость территории составляла всего 4,74 %, при лесопокрытой площади 12903 тысяч га (2018 г.). Лес, в соответствии с Лесным кодексом Республики Казахстан (2003 г.), выполняет климаторегулирующие, средообра-зующие, поле- и почвозащитные, водоохранные и санитарно-гигиенические функции, служит зоной отдыха и восстановления здоровья для населения и, как особо охраняемые природные территории, является средой обитания редких видов флоры и фауны. В глобальном аспекте леса регулируют климат как абсорбент углекислого газа в атмосфере и обеспечивают жизнь на планете, являясь природным источником кислорода. Вместе с тем, лесные площади часто подвергаются пожарам, которые являются причиной дополнительных выбросов в атмосферу парниковых газов, а также химических и органических веществ - загрязнителей атмосферного воздуха.

1 АО «Жасыл Даму» МЭГПР РК, г. Алматы, Казахстан

2 РГКП «Казахское лесоустроительное предприятие», КЛХЖМ МЭГПР РК г. Алматы, Казахстан

175

Основной вклад в национальные выбросы вносят организованные стационарные источники: горнодобывающая, обрабатывающая промышленность, производство и распределение энергии, сельское хозяйство, коммунальные службы, а также транспорт. Лесные, также и степные пожары, относятся к неорганизованным (стихийным) источникам выбросов в атмосферу, которые происходят на протяжении относительно короткого периода времени и характеризуются значительной неопределенностью.

По сведениям Комитета лесного хозяйства и животного мира МЭГПР РК в стране ежегодно отмечается от 500 до 1315 случаев с лесными пожарами. За последние три десятилетия наиболее обширные лесные пожары приходились в РК на 1995..2007 годы. Максимальная площадь выгоревших лесов, в основном хвойных, отмечалась в 1997 году и составляла 182,5 тысяч га. В 2007 году пожарам подвергались леса на площади 67,4 тысяч га, в основном саксауловые. Из всех лесных пожаров около 90 % случаев приходилось на низовые пожары в лиственных лесах. В более редких случаях верховых пожаров чаще повреждались хвойные породы. Степные пожары распространяются в РК на значительные площади -до 848,78 тысяч га и более. За последнее десятилетие число случаев с лесными пожарами и площади выгорания заметно уменьшались за счет усиления в стране предупреждающих мероприятий. Минимальная величина выгоревшей лесопокрытой площади приходилась на 2016 год и составляла 0,275 тысяч га.

Первопричиной возникновения стихийных пожаров является человеческая деятельность, связанная с авариями техники и транспорта в процессе производственных работ и небрежным обращением с огнем, на долю которых в мире приходится 87 % всех наблюдаемых пожаров [9]. Значительно реже причиной пожаров является природный фактор - разряды молний во время грозы. В Казахстане по сведениям Успенского С.М. [8] на молнии приходится в среднем 20 % случаев с лесными пожарами, а в ленточных борах Прииртышья до 60...70 % случаев. Степень пожароопасности для лесных угодий, по исследованиям Муканова Б.И., Архипова В.А. и Каверина В.С. [3], зависит от природных особенностей местности: рельефа (горы, мелкосопочник, равнина), преобладающих пород деревьев (хвойные, лиственные, кустарниковые), пространственного распределения лесов (крупными или мелкими массивами, колками, полосами). По мнению исследователей, наиболее обширные пожары в Казахстане чаще всего случаются на крупных лесных массивах равнин

176

Приртышья, Приишимья и Притоболья, в горной местности Алтайского и Алатауского регионов.

Также площади пожаров, интенсивность горения и концентрация газов, выброшенных в нижние слои атмосферы в процессе сгорания органического вещества, зависят от климатических условий местности и погоды в теплый период года. По исследованиям Архипова Е.В, Кожахметова П.Ж. и Чередниченко А.В. [1], выявлена определенная зависимость между числом случаев с лесными пожарами и среднегодовой температурой воздуха, регистрируемой национальной сетью метеорологических станций. Вместе с тем, исследуемые ими зависимости числа случаев с пожарами от числа периодов с жаркой без дождя погодой, а также от количества гроз в теплый период года, оказались статистически не значимыми. Атмосферные осадки, по визуальным наблюдениям за стихийными пожарами авторов статьи, заметно сказываются на пожарах на стадии их тушения: в дождливую погоду эффективность противопожарных мероприятий возрастает.

В РК охрану лесов и ликвидацию пожаров на территории государственного и частного лесного фонда осуществляет РГКП «Казахская база авиационной охраны лесов и обслуживания лесного хозяйства» КЛХЖМ МЭГПР РК. Ликвидацию степных пожаров осуществляет АО «Казавиас-пас» и наземные службы ДЧС Комитета по чрезвычайным ситуациям Министерства внутренних дел РК. В число предупреждающих мер входят систематические наблюдения за пожарами в пожароопасное время года с помощью авиации и наземного патрулирования, создание вспаханных защитных полос и противопожарных просек - разрывов, а также другие противопожарные меры. Основные варианты управления пожарами состоят из улучшения противопожарной защиты и технических средств тушения пожаров.

Экономический ущерб от лесных пожаров оценивается в стране до 532 млн. тенге в год, от степных пожаров - до 47 млн. тенге в год. Вместе с тем, экологический ущерб от стихийных пожаров в полной мере не оценивается. В процессе выгорания органического вещества в период пожаров, наряду с выбросами значительного количества водяного пара и углекислого газа (СО2), в атмосферу поступают и другие химические соединения, в том числе обладающие выраженным парниковым эффектом - метан (CH4), закись азота (N2O), газы - загрязнители атмосферного воздуха, включая продукты неполного сгорания (CO, NMLOS), соединения азота и серы (NOx, NH3, SOx) с косвенным парниковым эффектом, обеспечиваю-

177

щие, кроме прочего, бюджет тропосферного озона, а также мелкодисперсные твердые вещества - загрязнители воздуха (TSP, PM10, РМ25, BC). Сведения о количестве выбросов в атмосферу от лесных и степных пожаров, регистрируемых на территории Казахстана, достаточно ограничены, что определяет актуальность настоящей публикации.

Методологические подходы, используемая информация. Расчеты, связанные с количественной оценки выбросов в атмосферу от стихийных лесных, а также от степных пожаров, выполнялись на национальном уровне, в соответствии с методикой оценки выбросов, представленной в Руководящих принципах национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК, Том 3, Глава 4, СХЛХДВЗ, 2006 [6] и Руководстве по оценке эмиссии в атмосферу загрязняющих веществ EMEP/ EЕA 2019, 2016 [9, 10]. Согласно [9], выбросы от стихийных пожаров оцениваются для лесных земель, а также природных лугов и земель с прочей низкорослой растительностью. Лес по критериям FAO, представляет «земли с деревянистым пологом, занимающим более 20 % площади, в основном с деревьями высотой более 7 м, которые могут использоваться для заготовки древесины». В РК лесные земли также включают саксауловый лес пустыни с деревьями - кустарниками, нередко достигающими высоты 7 м и более, кустарники высотой менее 7 ми древесно-кустарниковые насаждения. Под природными лугами в РК подразумеваются природные сенокосы и болотные угодья с крупнотравной растительностью [7]. Земли с прочей низкорослой растительностью включают природные пастбища, покрытые в основном травами и полукустарничками, часто залесенные и закуста-ренные, а также бывшие пахотные земли, выведенные из севооборота и зарастающие естественной растительностью.

В соответствии с Руководством [9], выбросы от лесных (степных) пожаров зависят в основном от трех факторов: продолжительности и интенсивности пожаров, общей площади их распространения, типа и количества сожженного топлива. Из этих факторов, обычно известная с достаточной точностью, является сожженная площадь. Пожар рассматривается как возмущение, охватывающее надземную биомассу растительности, которая, не полностью сгорая, приобретает смысл «доступного» для горения топлива [9]. Выбросы рассчитываются с использованием выражения:

Ех = А ■ М ■ С ■ Е¥х, (1)

где Ех - количество выбросов соединения х, в тысяч тонн, А - сожженная площадь, в тысяч га, М - запас топлива, в тысяч тонн сухого органическо-

178

го вещества (с.о.в.), С - эффективность выгорания топлива, относительные единицы, ЕРХ - коэффициент выбросов соединения х на единицу сожженного топлива, тонна на тысячу тонн с. о. в. или тонна с. о. в. на тысячу тонн выбросов углерода.

Коэффициенты для расчета выбросов от лесных и степных пожаров заимствованы из источников [6, 9, 10] и обобщены в таблице 1.

Таблица 1

Коэффициенты ББХ для расчета выбросов от лесных и степных пожаров на территории РК

ЗВ

Лесные

Степные

Источник

СО2 1569 т /тыс.т.с.о.в. 1613 т /тыс.т. с.о.в. СО 230 т / тыс. т. СО2 65 т / тыс. т. с.о. в. МОх 8,0 т / тыс. т. СО2 3,9 т / тыс. т. с.о. в.

Жз 1,8 т / тыс. т. СО2

8Ох 1,6 т / тыс. т. СО2

НМЛОС 21 т / тыс. т. СО2

Т8Р 17 т / тыс. т. с. о.в.

РМ10 11 т / тыс. т. с.о. в.

РМ 25 9 т / тыс. т. с.о. в.

ВС ' 9 % от РМ25

1,8 т / тыс. т. СО2 1,6 т / тыс. т. СО2 21 т / тыс. т. СО2 17 т / тыс. т. с.о. в. 11 т / тыс. т. с.о. в. 9 т / тыс. т. с.о в. 9 % от РМ 25

РП МГЭИК, 2006; Р.ЕМЕР/ ЕАОС, 2019 РП МГЭИК, 2006; Р. ЕМЕР/ ЕАОС, 2019 РП МГЭИК, 2006; Р. ЕМЕР/ ЕАОС, 2019 Р. ЕМЕР/ ЕАОС, 2019 Р. ЕМЕР/ ЕАОС, 2019 Р. ЕМЕР/ ЕАОС, 2019 Р.ЕМЕР/ЕАОС,2016, 2019 Р.ЕМЕР/ЕАОС,2016, 2019 Р.ЕМЕР/ЕАОС,2016, 2019 Р.ЕМЕР/ЕА0С,2016, 2019

Количество доступного для горения топлива оценивалось из запаса органического вещества, заключенного в надземной живой и мертвой биомассе, а также в валежнике и подстилке [9, 10]. В том числе количество сухого органического вещества, заключенного в живой надземной биомассе М для лесных деревьев пород 1... п, в тоннах на га площади, получено авторами с использованием выражения:

Ем.., = Км -в,В ■ Вз ■ Ц) + ,.{Ып -В,В ■ Вз ■ Ц)], (2)

где Мь. Мп - количество древесины на корню для п-ых групп пород деревьев, м3/га, В] - коэффициент разрастания, безразмерная величина, В2 -доля надземной биомассы, безразмерная величина, В3 - доля листьев (хвои), безразмерная величина, Б п - удельная плотность древесины, тонн с. о. в. на м3 древесины для п-ой породы (группы пород) деревьев.

Количество древесины на корню рассчитывалось как среднемного-летняя величина из объемов древесины за 1988.2013 гг., полученных по результатам периодического учета лесов в РК. Коэффициент разрастания

179

В1 и плотность древесины Бп для лесных деревьев оценивались на базе экспериментальных данных из источника [5] и других сведений (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициент разрастания биомассы и удельная плотность древе-

сины по породам лесных деревьев в РК

Порода деревьев Коэффициент разрастания Удельная плотность древе-сины,тонн с.в. на м3

молодняк | приспевающие

Хвойные 1,22 1,41 0,504

Мягколиственные 1,28 1,39 0,597

Твердолиственные 1,29 1,55 0,711

Саксаульники 1,54 1,54 0,711

Прочие деревья 1,28 1,39 0,554

Кустарники 1,18 1,42 0,384

Значения коэффициентов принимались на уровне 0,63 для хвойно-лиственных и 0,58 для саксауловых лесов (В2) и 0,1 для всех лесов (В3). Количество сухого органического вещества, заключенного в древесине валежника оценивалось с использованием выражения:

Мвал = М ■ В4, (3)

где М] - объем древесины на корню, м3/га, В4 - коэффициент отпада, безразмерная величина.

Коэффициент В4 рассчитан по экспериментальным данным и принят равным 0,083 для хвойно-лиственных лесов и 0,076 для саксауловых лесов [5]. Количество органического вещества, заключенного в лесной подстилке получено из количества мертвого органического вещества [2] и биомассы валежника. В том числе для саксауловых лесов доля органического вещества в подстилке принята равной 0,06 от живой биомассы (полевые материалы, полученные авторами статьи, проект КТС К-1396). Эффективность выгорания топлива, в соответствии с источником [6], принята равной 0,45 для лесных пожаров (прочие умеренные леса) и 0,72 для степных пожаров, включая закустаренные земли. Показатели продуктивности лесов, используемые для расчета доступного для горения топлива в лесных пожарах на территории РК, обобщены в таблице 3. Показатели продуктивности для не лесных угодий (преимущественно сельскохозяйственного назначения) приводятся в таблице 4.

Для оценки выбросов от пожаров использовалась следующая исходная информация: ежегодные сведения о площадях выгорания лесопо-крытых и не лесопокрытых земель государственного и частного лесного фонда Комитета лесного хозяйства и животного мира МЭГПР РК, периодические данные о продуктивности лесов РГКП «Казахское лесоустрои-180

тельное предприятие» КЛХЖМ за 1990...2018 гг.. Также привлекались сведения о площадях выгорания земель (не покрытых лесом) Комитета по чрезвычайным ситуациям МВД РК и другая доступная информация.

Таблица 3

Показатели продуктивности лесов для расчета топлива, выгорающего при лесных пожарах в РК

Показатели Хвойно-лиственные Саксауловые Кустарники Все лесные площади

По данным РГКП «Казахское лесоустроительное предприятие»

1.Среднемноголетний запас древесины на корню, м3/га 2.Живая надземная биомасса, т/га в. с.в. 3. Валежник, т/га в. с.в. 4. Подстилка, т/га в. с.в. Всего биомасса , т/га в. с.в. Доступное для горения топливо,с учетом нижнего яруса, т/га в.с.в ( т/га аб. с. в.). 107,50 60,2 7,20 11,90 79,3 2,12 1,59 0,17 0,15 1,92 3,73 1,90 22,8 13,12 (10,57)

По данным из источника [ 2 ]

1. Биомасса живая надземная , т/га в. с. в. 2. Мертвое органическое вещество , т/га в. с. в. 3. Всего биомасса, т/га в. с.в. 5. Доступное для горения топливо, т/га в. с.в. - - - 18,1 10,70 26,78 13,03

Таблица 4

Показатели продуктивности угодий для расчета топлива, выгорающего при степных пожарах на территории РК

Показатели Приро дные пастбища Пастбища залесенные Природные сенокосы и болота Пашня выведе нная в пастбища Всего сенокосы и пастбища Всего не лесные земли

Живая надземная 2,03 2,64 9,68 - - -

биомасса, т/га в.с.в.

Опад , т/га в.с.в. 1,30 1,88 9,90 - - -

Всего надземная 3,33 4,52 19,18 1,5 3,84 -

эиомасса, т/га в.с.в.

Доступное для - - - - 2,44 2,31

горения топливо, т/га

в.с.в.

Оценка выбросов в атмосферу. В соответствии с изложенной методологией, выбросы в атмосферу от стихийных пожаров напрямую зависят от доступного для горения топлива (табл. 5). Количество топлива для

181

горения и выбросы в атмосферу рассчитывались в годовом разрезе с последующим осреднением и обобщением по пятилетним периодам, в отдельности для лесных и степных пожаров. По результатам расчетов было установлено, что в процессе степных пожаров топлива выгорает в 2... 3 раза больше, по сравнению с лесными пожарами. Среднее общего количества топлива, выгорающего в процессе стихийных пожаров, изменялось по периодам в 3.4 раза, при максимальной величине 1858,0 тысяч тонн с. о. в.. В том числе, за 2016...2018 годы, которые отмечались национальной гидрометслужбой, как наиболее жаркие за последнее десятилетие, количество доступного для выгорания топлива в стихийных пожарах, изменялось от 79,63 тыс. т. до 1752,20 тыс. т. с. о. в., т. е. более чем в 20 раз.

Парниковые газы. Результаты расчетов выбросов парниковых газов от стихийных пожаров, включая лесные и степные, представлены в табл. 6.

Таблица 5

Площади распространения лесных и степных пожаров (тыс. га) на территории РК за 1990...2018гг и рассчитанное количество доступного

для горения топлива (тыс. тонн с. о. в.)

Годы Величина Лесные пожары Степные пожары Всего стихийные пожары

тыс. га тыс.тонн тыс. га тыс.тонн тыс. тонн

1990... Среднее 2,556 25,39 - - -

1994 Мах 4,590 48,53 - - -

1995... Среднее 37,178 350,40 - - -

2004 Мах 182,500 1929,57 - -

2005... Среднее 19,439 205,82 312,079 618,80 824,60

2010 Мах 67,397 712,60 818,108 1626,40 1858,00

2011... Среднее 2,850 31,34 92,560 184,00 215,34

2015 Мах 5,605 59,26 292,880 582,00 641,40

2016 - 0,575 2,91 38,645 76,72 79,63

2017 - 6,150 65,02 848,783 1687,20 1752,20

2018 - 55,656 588,45 265,000 526,80 1330,60

Общее количество выбросов от стихийных пожаров изменялось на уровне средних по периодам от 371,3 до 1257,6 тыс. тонн с максимумом 2767,0 тыс. тонн в СО2 экв.. В том числе выбросы от лесных пожаров составляли от 45,73 до 370,8 тыс. тонн с абсолютным максимумом до 3191,8 тыс. тонн.

Таблица 6

182

Выбросы парниковых газов в атмосферу от лесных и степных

пожаров на территории РК рассчитанные за 1990...2018гг.

Величина Лесные пожары Степные пожары Всего пожары

Годы со2 СН4 к2о со2 СН4 К20 Все газы

тыс.т тыс.т тыс.т тыс.т тыс.т тыс.т тыс т %*

1990... 1994 Сред. Мах 39,84 76,10 0,140 0,280 0,065 0,152 — — — — —

1995... 2004 Сред. Мах 714,2 3038 2,180 10,95 0,113 0,606 - — — — —

2005... Сред. 332,4 1,170 0,064 831,8 1,05 0,096 1257,6 0,46

2010 Мах 1218 4,050 0,224 2623 2,75 0,251 2986,7 1,09

2011... 2015 Сред. Мах 47,3 93,0 0,140 0,330 0,009 0,019 296,2 939,2 0,380 1,003 0,035 0,092 371,3 1032,2 0,12 0,32

2016 - 4,56 0,014 0,001 123,9 0,134 0,012 136,20 0,03

2017 - 102,0 0,360 0,019 2721 2,970 0,280 2992,1 1,10

2018 - 929,3 3,300 0,185 849,8 0,890 0,081 1967,2 0,52

Примечание: *- процент от национальных выбросов, без учета стихийных пожаров [ 4].

Наибольшее количество выбросов парниковых газов (87 %) приходилось на СО2 - до 2686,0 тыс. т., на остальные парниковые газы - до 7,25 тыс. т. (СН4) и до 0,425 тыс. т. (1Ч20).

Загрязняющие вещества. Результаты расчетов выбросов загрязняющих веществ от стихийных пожаров на территории РК за 1990.2018 гг (2005 . 2018 гг), выполненные на уровне средних и максимальных величин по периодам, обобщены в таблицах 7 и 8 и для наглядности показаны на рисунке 1.

Таблица 7

Выбросы газообразных загрязнителей воздуха от стихийных пожаров на территории РК рассчитанные за 1990. 2018гг.

Годы По- Вели- ЫОх ЫМЬОБ БОх ЫН3 СО

жары личина тыс % * тыс. % * тыс. % * тыс % * тыс. % *

тон тонн тонн тонн тонн

1990... 1 Ср. 0.32 0.06 0.840 0,32 0,060 0,01 0,002 0,02 8,12 1,25

1994 Мах 0.61 0.10 1.600 0,62 0,120 0,02 0,137 0,04 17,50 2,70

1995... 1 Ср. 5.00 1.39 12.97 8,72 0,980 0,23 1,480 0,70 142,4 40,7

2004 Мах 24.3 5.00 63.79 43,1 4,880 1,16 5,440 3,33 696,8 200

1 Ср. 3.73 0.71 6.77 3,85 0,580 0,10 0,580 0,29 107,3 15,8

2005... Мах 8.04 1.81 23.48 11,3 1,790 0,31 2,010 1,00 257,1 41,6

2010 1+2 Ср. 6.14 1.20 24.40 11,7 21,80 0,38 0,620 0,24 147,0 21,7

Мах 11.2 2.27 41.53 19,9 3,160 0,55 1,860 0,78 291,8 43,1

1 Ср. 0.38 0.06 0,990 0,34 0,076 0,01 0,085 0,03 10,87 0,79

2011... Мах 0.74 0.11 1,950 0,67 0,174 0,03 0,167 0,07 21,38 1,56

2015 1+2 Ср. 1.11 0.17 7,140 2,44 0,550 0,08 0,619 0,24 23,83 1,74

Мах 11.0 1.72 21,67 7,42 1,680 0,22 1,860 0,73 59,23 4,33

2016 1 - 0.04 0.00 0,94 0,32 0,007 0,03 0,008 0,00 1,05 0,73

1+2 - 0.34 0.05 3,54 1,19 0,207 0,06 0,224 0,09 6,03 0,04

2017 1 - 0.82 0.12 2,14 0,72 0,164 0,03 0,184 0,07 23,46 1,64

1+2 - 1.48 0.22 7,86 2,66 0,599 0,10 6,674 0,27 34,45 2,46

2018 1 - 7.38 1.10 19,39 6,56 1,400 0,24 1,670 0,68 212,4 14,8

1+2 - 9.49 1.43 37,24 12,5 2,880 0,49 3,200 1,30 246,6 17,2

Примечание: 1 - лесные пожары, 2 - степные пожары; *- процент от национальных выбросов, без учета стихийных пожаров.

Анализ, приведенных таблиц и рисунка 1, позволяет утверждать, что

общие выбросы газообразных загрязняющих веществ от стихийных пожаров,

183

включая лесные и степные пожары, в 1,3,...2,3 раза превышали выбросы от лесных пожаров. Наибольшее количество выбросов приходились на 1995...2007 гг. Из загрязнителей по абсолютной величине выбросов превалировали выбросы угарного газа (СО) - от 23,83 до 147,0 тыс. т., максимум 291,8 тыс. т. и КМЬ08 -от 7,140 до 24,20 тыс. т., масимум 41,53 тыс. т. Наименьшие величины выбросов отмечались для М0Х - от 1,11 до 6,14 тыс. т. (табл. 7).

Эмиссии ЗВ,

МОх МН3 вОх N¥00

ТвР РМ10 РМ2.5 ВС

Рис. 1. Динамика выбросов загрязняющих веществ от лесных пожаров в

РК по расчетам за 1990...2018 гг.

Таблица 8

Выбросы твердых загрязняющих веществ от стихийных пожаров

в РК, рассчитанных за 1990.. .2018гг.

По- Вели TSP PM ,, PM 10 BC

Годы

жары личина тыс.т % * тыс.т % * тыс.т % * тыс.т % *

1990- 1 Ср. 0.430 0,26 0,216 1,25 0,260 0,29 0,014 1,30

1994 Мах 0.825 0,49 0,436 0,51 0,534 0,60 0,039 32,5

1995- 1 Ср. 6.740 7,94 3,540 3,43 4,470 8,63 0,320 353

2004 Мах 33.34 39,2 17,37 16,8 21,22 40.9 1,560 990

1 Ср. 3.66 4,67 1,860 1,75 2,260 4,84 0,170 128

2005- Мах 12.11 16,8 6,410 6,24 7,840 16,8 0,580 444

2010 1+2 Ср. 14.13 19,5 4,420 6,97 9,00 19,3 0,670 515

Мах 21.17 29,4 11,23 10,5 13,70 29,3 1,010 777

1 Ср 0.51 0,73 0,270 0,24 0,320 0,67 0,024 15,0

2011- Мах 1.01 1,44 0,530 0,48 0.650 1,38 0,048 30,0

2015 1+2 Ср. 3.64 5,20 1,920 1,73 2,340 4,96 0,174 108

Мах 10,91 15,6 5,770 5,20 7,050 14,9 0,518 334

2016 1 - 0,05 0,07 0,026 0,02 0,032 0,05 0,002 1,11

1+2 - 1,35 1,33 0,705 0,56 0,876 1,42 0,062 34,3

2017 1 - 1,10 1,32 0,580 0,46 0,720 1,16 0,053 29,4

1+2 - 3,78 4,49 1,840 1,39 2,580 4,18 0,193 107

2018 1 - 9,46 11,3 5,600 4,49 6,470 10,5 0,777 265

1+2 - 18,42 21,9 10,34 8,30 12,27 19,9 1,010 504

Примечание: 1 - лесные пожары, 2 - степные пожары; *- процент от

национальных выбросов, без учета стихийных пожаров.

На долю твердых мелкодисперсных веществ загрязнителей, как показывают результаты расчетов, также приходились существенные вы-

184

бросы в атмосферу. В том числе общие выбросы твердых загрязняющих веществ от стихийных пожаров в 4.. .6 раз превышали выбросы от лесных пожаров ( табл. 8). По абсолютной величине из загрязнителей превалировали: Т8Р (от 3,64 до 14,13 тыс. т., максимум 21,17 тыс. т.; РМю (от 2,34 до 9,00 тыс. т., максимум 13,70 тыс. т.; выбросы черного углерода (ВС) от стихийных пожаров получены не значительные по абсолютной величине -в среднем от 0,174 до 0,67 тыс. т., максимум 1,01 тыс. т.

Заключение. Исследования динамики стихийных пожаров с количественной оценкой выбросов в атмосферу позволили сделать следующие выводы:

1. Выбросы в атмосферу от стихийных пожаров в РК характеризуются значительной межгодовой изменчивостью, которую можно выразить степенью от 10-2 до 103 (лесные пожары) и от 10-1 до 103 (лесные и степные пожары). За последнее десятилетие за счет усиления в стране мероприятий предупреждающих пожары, улучшения технических средств, используемых для их тушения, площади выгорания и выбросы в атмосферу от лесных пожаров заметно уменьшались. Вместе с тем, в этот период заметно увеличивалась доля площадей выгорания и выбросов в атмосферу от степных пожаров - в 2 раза и более, по сравнению с лесными пожарами. Для отдельных видов газов и твердых загрязняющих веществ общие выбросы от стихийных пожаров в РК являлись существенными как по абсолютной величине, так и в долях от национальных ( выбросов от регулируемых источников), которые составляли: 1,74...21,72 %, максимум до 43,1 % (СО); 2,44... 11,73 % с максимумом до 19,9 % (ЧМЬОС); 4,96...19,28 % (Т8Р); 5,2...19.46 %, максимум до 29,44 % (РМ10); 1.73...4.42 %, максимум 11,93 % (РМ2.5); 0,17 .1,21 %, максимум 2,27 % (ЧОх); 0,24...0,78 % ( ЧЩ; 0,08... 0,49 (80х). Наряду с загрязняющими веществами, доля выбросов парниковых газов в РК в процессе стихийных пожаров от национальных (регулируемых) выбросов [4], оценивалась как незначительная и составляла по периодам от 0,013 % до 0,14 % с возрастанием в отдельные годы до 1,41 % (лесные пожары ) и от 0,12 % до 0,46 %, в отдельные годы до 1,09 % ( лесные и степные пожары).

2. Практический интерес вызывает сравнение рассчитанных выбросов от стихийных пожаров в РК с аналогичными показателями выбросов для других стран, которые сообщаются в источнике [9]. К примеру, выбросы от лесных пожаров для стран Европы по отношению к европейским регулируемым выбросам составляют для Ч0Х - 0,20 %, ЧМЬОС -

185

0.50.%, СО - 1,90 % и ЧН3 - 0,10 %, что меньше выбросов от лесных пожаров в РК в 2.4 раза (для ЧМЬОС более чем в 10 раз). На мировом уровне ежегодные выбросы от выгорания лесных деревьев, кустарников, травяной растительности, включая хозяйственные выбросы от производства древесного топлива и выжигание стерни, сообщаются как 18 % для Ч0Х, 25 % для СО и 6 % для ЧМЬОС, что в целом больше количества выбросов этих загрязнителей в РК в 10 раз, 2 раза и 1,2 раза ( в порядке их упоминания).

3. В условиях глобального потепления климата, пожароопасность природных экосистем может повыситься. В частности, по исследованиям метеорологов Казахстана [1], к середине текущего столетия, за счет ожидаемого удвоения концентрации углекислого газа в атмосфере и повышения региональной температуры воздуха, в северной половине Казахстана можно ожидать удлинения теплого периода на 60.70 дней и отсюда увеличения числа случаев возгорания лесов на 15.20 %. В горных районах восточного и юго-восточного Казахстана удлинение теплого периода ожидается менее значительное и отсюда число случаев с лесными пожарами за счет изменения климата может увеличиться всего на 7.9 %.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Архипов Е.В., Кожахметов П.Ж., Чередниченко А.В.. Зависимость распространения пожаров в лесных экосистемах Казахстана от метеорологических условий // Вопросы географии и геоэкологии. - Алматы, 2011. - № 3. - С. 41-46.

2. Базилевич Н.И. Первичная продуктивность природных экосистем Северо-восточной Евразии. - Москва: Наука, 1994. - 312с.

3. Муканов Б.И., Архипов В.А., Каверин В.С. Лесные пожары. Опасные природные процессы и чрезвычайные ситуации в Казахстане // Экологическое состояние природных экосистем Казахстана. - Астана, 2006. - С. 45-52.

4. Национальный доклад Республики Казахстан о кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом, за 1990-2017 гг. [Электрон. ресурс].- 2019.- https:unfccc.int / ^сише^8/198574 (дата обращения 12.04.2020).

5. Нормативы для таксации лесов Казахстана. - Алма-Ата: Кайнар, 1987 - 320 с.

6. Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов, Т.4. Сельское хозяйство, лесное хозяйство и другие виды землепользования - МГЭИК, 2006. [Электронный ресурс]. https://

186