CC BY
22
7. Зонн С.В. Почва как компонент лесного биогеоценоза// Сб. научн. тр.: Основы лесной биогеоценологии. - М.: Наука, 1964. - С. 372-457.
8. Калшш М.1., Дебринюк Ю.М. Застосування цикшчного способу вирощування дере-восташв з комбiнованим оборотом рубки на принципах люозмши: Практичнi рекомендацп. -Харюв: УкрНД1ЛГА, 1993. - 16 с.
9. Колесниченко М.В. Биохимические взаимовлияния древесных растений. - М. : Лесн. пром-сть, 1976. - 184 с.
10. Красильников Н.А., Кореняко А.И., Мирченко Т.Г. О токсикозе подзолистых почв// Серия биол. - М.: Изв. АН СССР. - 1955, № 3. - С. 33-48.
11. Лесные плантации (ускоренное выращивание ели и сосны)/ Шутов И.В., Масла-ков Е.Л., Маркова И. А. и др. - М.: Лесн. пром-сть, 1984. - 248 с.
12. Модрина - перспективна порода для плантацшного люовирощування у Л1вобереж-ному Люостепу Украши/ А.П. Гавриленко, В.К. Орловський, В.О. Поляков, С.М. Шахнер// Лювництво i агролюомелюращя. - К.: Урожай. - 1996, вип. 93. - С. 17-21.
13. Морозов В.А. Теоретические предпосылки плантационного лесовыращивания// Сб. научн. тр. ВНИИЛМ: Лесохозяйственные пути повышения продуктивности лесов БССР. -М.: ВНИИЛМ, 1985. - С. 3-10.
14. Плантацшне вирощування деревноï сировини для потреб целюлозно-паперовоï та шших галузей промисловосп: Методичш рекомендацп/ Онисьюв М.1., Фучило Я.Д., Сбит-на М.В. та ш. - К.: НАУ, 2003. - 53 с.
15. Рунов Е.В., Егорова С.В. Токсикоз темно-серых лесных почв под дубовыми лесами лесостепной зоны// Почвоведение. - 1963, № 12. - С. 71-79.
УДК 630.3.001.12/18 Проф. Н.1. Библюк, д-р техн. наук;
доц. О.А. Стиратвський, канд. техн. наук; асист М.М. Бойко;
асист. А.Л. Щупак - НЛТУ Украти, м. Львiв
ШК1ДЛИВИЙ ВПЛИВ Л1СОГОСПОДАРСЬКО1 Д1ЯЛЬНОСТ1 НА ДОВК1ЛЛЯ ТА ШЛЯХИ ЙОГО М1НШВАЦ11
На n^craBi експериментальних дослщжень виконано аналiз впливу рушiя тре-дювально! машини та умов експлуатацп на iнтенcивнicть пошкодження опорно! по-верхш.
Prof. N.I. Byblyuk; assoc. prof. O.A. Styranivsky; assist. M.M. Boyko; assist. A.L. Shchupak-NUFWTof Ukraine, L'viv
The harmful in influence of forestry activities on the environment and means of its minimalization
On the basis of experimental researches the analysis of skidder's mover type influence and exploitation conditions on intensity of supporting surface damaging was carried out.
Найважлившим структурним компонентом, що стабшзуе довкшля в протиерозшному аспект^ е люи. Вони володдать здатшстю перехоплювати i трансформувати частину атмосферних опадiв, регулювати нагромадження i танення сшгу, пiдвищувати фiльтpацiйнi влаcтивоcтi грунпв, завдяки чому ютотно полiпшуетьcя гiдpологiчний режим прських cxилiв i piчок. Однак, во-доpeгулiвнi, грунтозахисш влаcтивоcтi прських лiciв погipшилиcя внаcлiдок тривалого штенсивного господарського втручання людини у природу [7]. Зменшення лicиcтоcтi почалося вщ середини XVIII ст. з верхшх частин схи-лiв гip внаслщок руйнування верхньо! мeжi лicу для розширення площ висо-когipниx пасовищ i шкiдливого для лicовиx екосистем використання люових
угiдь для випасання худоби та и кошарування в приполонинних лiсах. Змен-шенню лiсистостi також сприяло вирубування люу в басейнах рiчок для збшьшення рiльничих земель i поселенських зон. Внаслщок широкомасштаб-них вирубувань лiсiв лiсистiсть Карпат зменшилася приблизно в 1,5 раза, змь нився пдролопчний режим територи.
Найнегативнiше впливае на режим стоку прських потокiв суцшьне рубання лiсу, менше - поступовi i, особливо, вибiрковi рубання [3, 5]. Нап-риклад, пiсля проведення поступових рубань змши стоку води вдвiчi меншi, а пiсля вибiркових - у 10 разiв менш^ нiж у контролi. Пiд впливом суцшьного рубання рiзко зростае змив грунту, внаслщок чого твердий стж потiчкiв i рь чок збшьшуеться в 10 разiв. Тому впорядкування системи головних рубань е першочерговим завданням. Важливе значення мае своечасне i правильне очи-щення люосж вiд порубкових залишкiв, особливо недопущення 1х концентра-цп в руслах постшних i тимчасових потокiв, оскшьки вони призводять до ш-тенсифжаци повеней, збiльшують 1хню руйнiвну силу, сприяють селеутво-ренню.
Вирубування люу зумовлюе докорiнну змiну бюеколопчно! i метеоро-лопчно! ситуацiй на дшянках, де вони проведенi, а також на прилеглих тери-торiях. Це сприяе шдвищенню вiтровалонебезпечностi деревостанiв, що пе-ребувають в зонi впливу рубань, а в разi вггровальних ситуацiй пришвидшуе 1х поширення. На водний режим прських схилiв i змив грунту впливають технологiя i сезон лiсозаготiвлi [1, 2]. З поширених способiв трелювання де-ревини найбшьшо! шкоди лiсовому середовищу завдае трелювання гусенич-ними тракторами - середнш шар знесеного грунту iнодi сягае 500 мм/рiк, а глибина ерозшних форм - 2,5-3,0 м (рис. 1-3).
Pue. 2. Haдвipнянськuй ДЛГ: Xрuпeлiвсъкe лiснuцтво, кв. IS, видт б
Pue. 4. Pозвumок epозiйнuх ^оцеав тсля пpuпuнeння mpeлювaння гусeнuчнuмu mpaкmоpaмu ma зaхapaщeнiсmь поmоку: Надвiрнянсъкuй ДЛГ, Xрuпeлiвсъкe лiснuцтво, кв. IS, I997р.
2. Екoлoгiя дoвкiлля
15
Рис. 7. Утвореннярозсипищ на дуже кам'янистих 1рунтах: Солотвинський ДЛГ, зл1ва - Гутянське л1сництво кв. 29. справа - Манявське л1сництво, кв. 21, 1999 р.
Внаслщок пiдрiзання крутих схилiв за сприяння перезволоження грунту часто виникають пластичш зсуви, найчастше мало! потужност^ глибиною 3-9 м (рис. 6). Шд час трелювання деревини гусеничними тракторами на дуже кам'янистих грунтах з великим вмютом дрiбноуламкового матерiалу тре-лювальнi волоки перетворюються на кам'яш розсипища (рис. 7). Колiснi тре-лювальнi трактори (рис. 4) також спричиняють значш порушення структури
Грунту на волощ, як призводять на схилах 22-40° до збшьшення поверхнево-го стоку в середньому на 30 % та втрат Грунту понад 80 % [9].
Застосовуючи для трелювання деревини гусеничш трактори з линво-чокерним обладнанням, яке забезпечуе шдтягування деревини на вiдстань до 25...50 м, потрiбно споруджувати густу мережу паЫчних i магiстральних транспортних волоюв, що зумовлюе великi обсяги земляних робгг i слугуе першопричиною виникнення ерозiйних процесiв. Особливо масштабш пош-кодження Грунту спричиняе тривале використання тракторних дорiг (рис. 13), коли ними трелюеться великий об'ем заготовлено! деревини (з декшькох люосш). Глибина коли, а отже, й об'ем знесеного Грунту, зростають у серед-нiй i, особливо, в нижнш частинi лiсосiки, а природний процес компенсаци змитого Грунту переважно унеможливлений.
Для забезпечення мшмального рiвня, пошкодження опорно! поверхнi номшальний питомий тиск (НТП) повинен вщповщати тримальнiй здатностi Грунту. Пошкодження Грунту уповшьнюе рiст дерев i пришвидшуе водну еро-зiю, чим сприяе вимиванню лiсових Грунтiв у водотоки. Фшський центр люо-господарських дослщжень у Ташо [10] встановив економiчнi i екологiчнi вщ-повiдники пошкоджень. На пiдставi аналiзу лiтературних джерел установлено, що з метою попередження ерозшних процеЫв потрiбно, щоб глибина пошкодження не перевищувала 100 мм, а пошкоджена площа - 10 % вiд загаль-но! площi волокiв. Також вщзначаеться, що ефекти, якi виникають тд час ру-ху лiсово! машини мають iстотно змiнювати питомий тиск на Грунт, а використання балансирних вiзкiв i бандажних гусениць сприяе зниженню тиску на Грунт.
10 20
Рис. 8. Залежшсть глибини коли (м) вiд спiввiдношення КК/НПТ (Wronsky & Humpherys, 1994; Anttila, 1998)
Сшввщношення конусного коефщента (КК), який е показником три-мально! здатностi конкретно! опорно! поверхш i номiнального тиску на Грунт, рекомендовано використовувати як межове значення для визначення межi застосування лiсових машин. На рис. 8 показано, що практичш обме-ження на використання люових машин вiдповiдають вiдношенню КК до НПТ вщ 3 до 7. Глибина пошкодження 100 мм вщповщае вщношенню КК до НПТ. Тому пропонуеться величину вщношення КК/НПТ, яка дорiвнюе 5, викорис-
товувати як критерш для визначення допускного тиску на грунт наявних ль сових машин у рус на вразливш мiсцевостi. Наприклад, типовий м'який торф'яний грунт мае конусний коефщент у межах 200 кПа, що визначае НПТ машини 40 кПа.
Для пневматичних шин площа контакту залежить як вiд жорсткостi шини, що визначаеться внутршшм тиском i навантаженням на колесо, так i вщ податливостi грунту до деформування. О^м того, площа контакту шини залежить ще i вiд тримально! здатност грунту. Рiзнi методи замiру плошд контакту дають рiзнi результати. Тому значення площд контакту шини, замь рянi на грунтах типiв та за рiзно! вологостi, не завжди е порiвнюваними.
Розвиток коли шд час багаторазових про!здiв люово! машини наведено на рис. 9. Внаслщок початкового про!здi колесо ущшьнюе грунт i створюе глибину пошкодження h1. Наступнi про!зди тим же слщом ущiльнюють грунт значення, до того моменту, доки тримальна здатшсть перевищуе НПТ. Кож-ний наступний про!зд завдае бiльше пошкодження, шж попереднiй. Хоча, у випадку, коли шар опорно! поверхш е змщненим, наприклад, устиланням волоку гшками чи у випадку замерзло! поверхш, i вiдповiдае високiй трималь-нш здатностi, цей ефект може не проявлятися для перших кшькох про!здiв. Але, в подальшому, твердий шар поверхш руйнуеться i глибина пошкодження ютотно зростае. На жаль, вiдомi моделi ущiльнення грунту не дають змоги достовiрно описати деформацш грунту для екологiчно вразливо! мюцевость Взаемодiя рушiя машини з опорною поверхнею на екологiчно вразливiй мю-цевостi вiдрiзняеться особливою специфiкою, що зумовлюе потребу у ство-ренш спецiальних машин.
Виконаш дослщження взаемоди руния JIT3 з грунтом, показують, що його деформативш властиbocti характеризуются параметрами, яьа е вихщними показниками для дослщження впливу межово! кшькост! про!зд1в JIT3 на щшь-нiсть та сумарну деформацiю ущшьнен-ня грунту [4].
На кафедрi лiсових машин та до-р^ НЛТУ Укра!ни розроблено на ПЕОМ програму в середовищд "EXCEL", яка дае змогу виконати теоретичш розрахунки з визначенням основних пара-метрiв грунту та !х залежностей вщ кiлькостi про!здiв машини та проведено експериментальш дослiдження з метою виявлення достовiрностi (рис. 10).
Згiдно з графжами можна зробити висновки, що рух трелювальних тракторiв волоком супроводжуеться процесом накопичення деформацш, вна-слщок чого, зi зростанням числа про!здiв збiльшуеться глибина коли
(сумарна деформащя ущiльнення) та, як видно з графтв, дещо мен-ший вплив мае кшьюсть про!здiв на щшьшсть мiсцевого грунту. Великий вплив на зростання числа про!здiв ЛТЗ мае максимальний питомий тиск на грунт, тип та стан грунту, внаслщок чого може вщбуватися сповiльнення тем-пiв збiльшення глибини колi! або, навпаки, штенсивний !! рiст.
оО^
h4
Рис. 9. Модель пошкоджень для багаторазових npoisdie nicoeoi машини
£
у
(ч
1.6
1.4
£ &
е
|1,2
а)
1.0 L
-
Кшы cicTb npi МЗДОВ
0 10 20 30 40 50
60
б)
0,35 0,3 s 0,25
§ 0,2
х
га
£0,15 ю
S
С 0,1
0,05 0
КЛЛЬЮСТЬ ПроТЗД1В
О
10
20
30
40
50
60
Рис. 10. Графжи 3anern:Hocmi глибини коли (а) i WfinbHocmi tpyHmy (б) eid umbKocmi npoi3die одним c^idoM (ЛТ-157)
На n^eraBi експериментальних дослщжень ди люозаго^вельних машин на люовий грунт, виконаних у Бшоруському державному технолопчно-му унiверситетi [16], встановлено, що на грунтах III типу мюцевосл (грунти i3 низькою тримальною здатшстю, суглинистi i глинистi) пiсля 10 проlздiв колiсних лiсотрaнспортних машин сюдер МЛ-126 (4*4), форвардер Валмет-862 (6х6), трактор МТЗ-82 з причепом ПТН-30 i форвардер МПТ-461 середня глибина коли становила вщповщно 24 см, 30,6, 18 i 9,3 см, при цьому в де-яких випадках спостер^алася часткова або повна втрата роботоздатност тре-лiвних волокiв. Зaлежнiсть деформацп грунту вщ кiлькостi проlздiв трелю-вально! машини МЛ-126 наведено на рис. 11.
Шсля п'ять проlздiв машини МЛ-126 грунт у середньому ущшь-
3 • 3
нюеться до 1,34 г/см до ll' початково!' шдльност 0,89-1,19 г/см , а шсля 10 -до 1,88 г/см , тобто досягае порогового значення для вщновлення бшьшост деревних порщ. Нaйбiльшi значення щiльнiсть грунту зареестровано на на-вантажних майданчиках i волоку вiдповiдно 2,2 г/см3 i 2,6 г/см3 i дорiвнюють практично найбшьшш щiльному упакуванню частинок (суглинки 2,71 г/см3).
На суглинках з волопстю верхнього шару близько 25 % використову-вання сучюв i гiлок товщиною настилу 15 см, як змщнювальний шар люот-ранспортних шляхiв дае змогу понизити стушнь колiеутворення в середньому на 20 % для кшькосл проlздiв до 10.
40
35
30
и 25
i 20
*
я н 15
=
1С = 10
г
5
0
У = -0,0412»? + 2,2427* + 5,5031
1
У ^ / /■ / * Г
и
Ki.ii. К1СТЬ нрохолш
35
О 5 10 15 20 25 30
Рис. 11. Залежшсть глибини коли вiд кiлькостi проiздiв трелювальног машини МЛ-126:1 - експериментальна крива; 2 - апроксимувальна крива
Рис. 12. До^дження взаемоди трелювальних тракторiв ЬКТ-81 (злiва) та ТДТ-55 (справа) з опорною поверхнею (15-й прогзд трактора)
Кафедрою люових машин i дорiг НЛТУ Укра1ни у жовтнi-листопадi 2005 р. проведено натурш полiгоннi дослiдження впливу колiсного та гусеничного рушив на опорну поверхню з метою визначення динамжи змши ко-лiеутворення пiсля 1х проlздiв в ДП Осмолодське ЛГ - Горгани i ДП Славське ЛГ - Бескиди (геоморфолопчна область Зовтшт Карпати) за спецiально оп-рацьованою методикою.
Фотографи окремих фрагменпв проведених замiрiв та вислiди викона-них дослiджень наведено на рис. 12-14.
Кллыасть про1адв Поперечний ухил волоку - 9 град Рис. 13. Вплив використання настилу з гток на колieутворення тракторами
ЬКТ-81 (злiва) та ТДТ-55 (справа)
Рис. 14. Вплив повороту на колieутворення тракторами ЬКТ-81
(злiва) та ТДТ-55 (справа)
На пiдставi анашзу поданих графiчних залежностей зроблено висновки: штенсивтсть кол1еутворення штотно залежить ввд тримально! здатност1 (ступеня ерозшност1) грунту, яка значною м1рою зумовлена геоморфолопч-ною структурою Карпат;
глибина кол1еутворення внаслвдок про!зд1в колшного трактора ЛКТ-81 1 гусеничного трактора ТДТ-55 у рус на прямш дослвднш д1лянщ не переви-щувала еколопчно! меж1 (10 см), лише у поворот! трактор1в на д1лянщ з грунтами середньо! тримально! здатност (Горгани) вона досягала 15-20 см; наявтсть настилу з гшок зменшуе глибину коли для колшного трактора в 1,5-2 рази, а для гусеничного - в 2-4 рази;
у поворот! з мшмальним рад1усом глибина коли для колшного трактора зростае в 1,5-2 рази, а для гусеничного в 2-3 рази пор1вняно з прямоль ншним рухом;
• штенсивтсть кол1еутворення для гусеничного трактора в 1,1-1,3 рази бшь-ша, тж для колiсного пiд час прямолшшного руху, в 1,5-2 рази бшьша у pyci в поворот! i в 1,3-2 рази менша у разi використання настилу з гшок.
М1н1м1зац11 пошкоджень грунту на еколопчно вразливiй мiсцевостi за-безпечуеться:
• обмеженням кiлькостi про1'зд1в машини вздовж трелювального маршруту;
• зменшенням корисного навантаження;
• використовуванням альтернативних маршруив з метою уникнення зволо-жених дiлянок;
• використовуванням шин з великою контактною площею, бандажних в1зко-вих гусениць у колiсних тракторах, гусеничних машин з низьким тиском на грунт;
• використовуванням настилу з гшок, дерев'яних щиив i матiв з вiдпрацьова-них шин.
Л1тература
1. Библюк Н., Библюк М. Еколопчш аспекти прсько'1 люозагствл^/ Пращ НТШ. -1998, т.2. - С. 586-600.
2. Библюк Н., Ковальчук I., Стирашвський О. Еколопчш проблеми Гуцульських Карпат та шляхи 1х виршення// 1стор1я Гуцульщини. - Льв1в: Логос. - 2001, т. 6. - С. 540-570.
3. Горшенш М.М., Пешко В.С. Ероз1я прських люових грунпв та боротьба з нею. -Льв1в, 1972. - 148 с.
4. Котиков В.М. Воздействие лесозаготовительных машин на лесные грунты: Автореф. дисс. ... д-ра техн. наук. - М., 1995. - 37 с.
5. Поляков А.Ф. Влияние главных рубок на почвозащитные свойства буковых лесов. -М.: Лесн. пром-сть, 1965. - 174 с.
6. Протас П.А. Снижение отрицательного воздействия лесозаготовительных машин на почвогрунты: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. - Минск, 2005. - 24 с.
7. Стойко С. Катастроф1чт повеш в Закарпатп та захисна роль прських лю1в// Осв1та лшвнича. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2001. Квггень.
8. Hainimann H.R. Ground-based Harvesting Technologies for Steep Slopes. International Mountain Logging and 10th Pacific Northwest Skyline Symposium, 28 March - 1 April 1998, Cor-vallis, OR. - 1998.
9. Koren I. Povchovy odtok a vodna erozia porastovej pody porusenej priblizovanim dreva pomocou LKT, Acta facultatis forestalis, 1996. - P. 219-231.
10. Operations protocol for eco-efficient wood harvesting on sensitive sites/ Owende, P.M.O., Lyons, J. and S.M. Ward (Editors)/ December, 2002. - 74 p.
УДК 527.2 Доц. В.П. Олiферчук, канд. бюл. наук;
мол. наук. ствроб. У.Р. Гурла; ст. наук. ствроб. А.1. Сенюк; тж.-еколог О.Р. Ходзтська - НЛТУ Украти, м. Rbeie
ЗАСТОСУВАННЯ М1КРОМЩЕТ1В ДЛЯ ОЧИЩЕНИЯ СТ1ЧНИХ ВОД ЗА ДОПОМОГОЮ БЮКОНВЕСРА
Проведено мшолопчний та хiмiчний аналiз комунальних стоюв очисних спо-руд мюта Новояворiвська. Виявлеш мшромщети найбшьш активш в деструкцп як оргашчно!, так i юнно'1 компоненти спчних вод. На основi лабораторних дослщжень пiдiбранi комплекси видiв грибiв - олiготрофiв, якi можна застосувати для очищення стоюв за допомогою бiоконвеeра.
Ключов1 слова: мiкромiцети, деструктори, бюконвеер, мiкологiчний аналiз.
