Оценка рисков и последствий природных (лесных) пожаров на территории Воронежской области

1) противопожарное обустройство лесов, в том числе строительство, реконструкция и содержание дорог противопожарного назначения, посадочных площадок для самолетов, вертолетов, используемых в целях проведения авиационных работ по охране и защите лесов, прокладка просек, противопожарных разрывов;

2) создание систем, средств предупреждения и тушения лесных пожаров (пожарные техника и оборудование, пожарное снаряжение и другие), содержание этих систем, средств, а также формирование запасов горюче-смазочных материалов на период высокой пожарной опасности;

3) мониторинг пожарной опасности в лесах;

4) разработка планов тушения лесных пожаров;

5) тушение лесных пожаров;

6) иные меры пожарной безопасности в лесах.

Пункт 2 ст. 53 нового Лесного кодекса РФ предусматривает, что "привлечение граждан, юридических лиц для тушения пожаров осуществляется в соответствии с Федеральным законом от 21 декабря 1993 г. № 68-ФЗ "О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера". Данная норма закона позволяет говорить о привлечении граждан и юридических лиц для ликвидации лесного пожара только после того, как он стал чрезвычайной ситуацией (ЧС). В то же время четкие критерии отнесения лесного пожара к ЧС и в Лесном кодексе РФ, и в Федеральном законе "О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера", и в постановлении Правительства РФ от 21 мая 2007 г. № 307, изданном после вступления в силу Лесного кодекса РФ, отсутствуют. Нет ясности по порядку привлечения для тушения лесных пожаров авиации, и в первую очередь самолетов и вертолетов, подведомственных МЧС России.

В Лесном кодексе РФ отсутствует какое-либо упоминание о пожарных подразделениях, специально предназначенных для ликвидации лесных пожаров в виде пожарно-химических станций и добровольных пожарных дружинах.

Статья 97 Лесного кодекса РФ, имеющая название "Государственный пожарный надзор в лесу", является отсылочной и предусматривает, что он осуществляется уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в порядке, предусмотренном Федеральным законом "О пожарной безопасности" и Лесным кодексом РФ. Следует отметить, что ни тот, ни другой законодательный акт не устанавливают сам порядок осуществления государственного пожарного надзора в лесу.

Постановлением Правительства РФ от 22 июля 2004 г. № 370 утверждено Положение о Министерстве природных ресурсов РФ. Позже, в том числе и после принятия Лесного кодекса РФ, в него были внесены изменения и дополнения. Оно предусматривает, что МПР России является федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-техническому регулированию в области лесных отношений. МПР России также осуществляет координацию и контроль деятельности находящихся в его ведении Федеральной службы по надзору в сфере природопользования и Федерального агентства лесного хозяйства, которые имеют непосредственное отношение к решению вопросов пожарной безопасности в лесах. При этом в самом Положении о МПР России отсутствует какое-либо упоминание, связанное со словом "пожар". Прямо обозначенная функция по выработке государственной политики и нормативно-техническому регулированию пожарной безопасности в лесном фонде и в лесах, не входящих в лесной фонд, у МПР России отсутствует.

Все, что связано с лесными пожарами, их профилактикой и тушением практически, отдано на откуп субъектам РФ, которые сами определяют и политику, и нормативное регулирование в этой сфере деятельности.

Субъекты РФ, которым поручено осуществлять тушение лесных пожаров, не справляются с этой задачей и зачастую скрывают истинные масштабы лесных пожаров.

Такое положение в определенной степени является результатом недостатков правового регулирования и нечеткости функций и полномочий Министерства природных ресурсов РФ, ответственного за государственную политику в области лесных отношений.

Постановление №972 от 29 декабря 2007 г. Федеральная целевая программа "Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года" предусматривает следующие мероприятия:

1) разработка современных организационно-технологических решений для комплексного противопожарного устройства лесов и планирования противопожарных мероприятий (объемы финансирования- 24 млн. рублей);

2) создание интегрированной системы мониторинга лесных пожаров и их последствий для жизненно важных объектов экономики (объемы финансирования- 48,2 млн. рублей);

3) разработка технических комплексов для системы мониторинга лесных пожаров и их последствий для жизненно важных объектов экономики (объемы финансирования- 118,6 млн. рублей).

Результаты ФЦП предполагаются соответственно следующие:

1) предложения и рекомендации для обоснования затрат по охране лесов и оценке результатов функционирования системы охраны леса, предложения и организационно-технологические решения по реализации пилотных проектов развития системы охраны леса;

2) организационная и функциональная инфраструктура системы мониторинга лесных пожаров и их последствий, включающей технологии детектирования и картографирования лесных пожаров, прогнозирования крупных лесных пожаров и оценка угрозы населенным пунктам и объектам инфраструктуры, рекомендации по использованию выходных продуктов системы мониторинга лесных пожаров и их последствий для планирования противопожарных мероприятий и принятия управленческих решений;

3) технические комплексы для детектировании и картографирования лесных пожаров, прогнозирования крупных ленных пожаров и оценки угрозы населенным пунктам и объектам инфраструктуры.

Концепция развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003 - 2010 годы утверждает, что организация рационального использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов является стратегически важной задачей.

Целями развития лесного хозяйства и совершенствования управления лесами являются создание условий, обеспечивающих устойчивое управление лесами, то есть соблюдение требований непрерывного, рационального и неистощительного использования лесов, повышение доходов от использования лесных ресурсов, своевременное и качественное воспроизводство лесов, сохранение их ресурсного, рекреационного, экологического потенциала и биологического разнообразия.

Повышение эффективности охраны лесов должно осуществляться по следующим направлениям:

· организация эффективной системы государственного лесного контроля и надзора;

· развитие системы государственной инвентаризации лесов.

Охрана лесов от пожаров должна стать важным направлением государственной политики, обеспечивающей экологическую безопасность страны и сохранение ресурсного потенциала лесов. Система охраны лесов должна функционировать в существенно меняющихся природных условиях.

Основными причинами возникновения лесных пожаров являются антропогенные факторы, вследствие которых возникает более 80 процентов лесных пожаров. В связи с этим необходимо формировать в сознании людей, начиная с детского возраста, бережное отношение к лесу. Необходимо усилить агитационную деятельность по профилактике лесных пожаров с помощью средств массовой информации.

Развитие наземных служб обнаружения лесных пожаров должно осуществляться путем эффективного использования стационарных пунктов наблюдения (пожарно-наблюдательных вышек и мачт) и установки на них современных телевизионных камер цветного изображения с высокой разрешающей способностью. Для повышения оперативности тушения лесных пожаров необходимо укомплектовать существующие пожарно-химические станции до нормативного уровня технического оснащения и заменить изношенную пожарную технику и оборудование.

Главными целями авиационных работ по охране и защите лесов являются обнаружение и ликвидация очагов огня в начальной стадии развития, а также очагов вредных организмов. Для достижения этих целей следует обеспечить необходимую периодичность авиапатрулирования.

Одним из путей снижения затрат на авиапатрулирование является внедрение малой авиации. Необходимо завершить создание, сертификацию и приобретение легких самолетов, обустройство аэродромов и аэропортов, обеспечение наземных служб средствами технического обслуживания и контроля.

Необходимо обеспечить дальнейшее развитие технологии тушения лесных пожаров с воздуха с применением авиатанкеров, а также химических средств и полимеров, повышающих эффективность использования воды для тушения лесных пожаров. Необходимо продолжать внедрение современных технологий радиосвязи для оперативного управления охраной лесов, осуществлять радиоэлектронного контроля работы воздушных судов, переоснащать радиосети, применяемые в лесном хозяйстве. Следует продолжить работы по развитию центров дистанционного мониторинга лесных пожаров на территории России, материалы которого должны дополнять сведения авиационного и наземного обнаружения лесных пожаров.

Система охраны лесов от пожаров предусматривает:

· осуществление районирования территории Российской Федерации по уровню требуемой противопожарной охраны с учетом экономической и экологической ценности лесов, а также степени хозяйственного освоения территорий;

· совершенствование системы управления тушением крупных лесных пожаров;

· осуществление мониторинга лесных пожаров в лесах на базе геоинформационных систем, обеспечивающих обработку наземных, авиационных и космических наблюдений;

· расширение научно-исследовательских и проектных работ в области охраны лесов от пожаров.

Постановление правительства Российской федерации от 30 июня 2007 г. N 417 "Об утверждении правил пожарной безопасности в лесах".

Правила устанавливают единые требования к обеспечению пожарной безопасности в лесах при использовании, охране, защите, воспроизводстве лесов, осуществлении иной деятельности в лесах.

В целях обеспечения пожарной безопасности в лесах осуществляются:

1) противопожарное обустройство лесов, в том числе строительство, реконструкция и содержание дорог противопожарного назначения, посадочных площадок для самолетов, вертолетов, используемых в целях проведения авиационных работ по охране и защите лесов, прокладка просек, противопожарных разрывов;

2) создание систем, средств предупреждения и тушения лесных пожаров, содержание этих систем и средств, а также формирование запасов горюче-смазочных материалов на период высокой пожарной опасности;

3) мониторинг пожарной опасности в лесах;

4) разработка планов тушения лесных пожаров;

5) тушение лесных пожаров;

6) иные меры пожарной безопасности в лесах.

Меры пожарной безопасности в лесах, указанные в пункте 3 настоящих Правил, осуществляются в зависимости от целевого назначения лесов, показателей природной пожарной опасности лесов и показателей пожарной опасности в лесах по условиям погоды.

Согласно постановлению, меры пожарной безопасности в лесах осуществляются:

1) органами государственной власти субъектов Российской Федерации или органами местного самоуправления - в отношении лесов, расположенных на землях, находящихся соответственно в собственности субъектов Российской Федерации или муниципальных образований;

2) органами государственной власти субъектов Российской Федерации - в отношении лесов, расположенных на землях лесного фонда, осуществление полномочий по охране которых передано органам государственной власти субъектов Российской Федерации в соответствии с частью 1 статьи 83 Лесного кодекса Российской Федерации;

3) Федеральным агентством лесного хозяйства - в отношении лесов, расположенных на землях лесного фонда, осуществление полномочий по охране которых не передано органам государственной власти субъектов Российской Федерации в соответствии с частью 2 статьи 83 Лесного кодекса Российской Федерации;

4) Федеральной службой по надзору в сфере природопользования - в отношении лесов, расположенных на землях особо охраняемых природных территорий федерального значения;

5) Федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными в области обороны и безопасности, - в отношении лесов, расположенных на землях обороны и безопасности, находящихся в федеральной собственности.

Привлечение юридических лиц и граждан для тушения лесных пожаров осуществляется в соответствии с Федеральным законом "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера".

В Постановлении изложены следующие требования:

1) общие требования пожарной безопасности в лесах;

2) требования пожарной безопасности в лесах при проведении рубок лесных насаждений;

3) требования пожарной безопасности в лесах при проведении переработки лесных ресурсов, заготовке живицы;

4) требования пожарной безопасности в лесах при осуществлении рекреационной деятельности;

5) требования пожарной безопасности в лесах при размещении и эксплуатации железных и автомобильных дорог;

6) требования пожарной безопасности в лесах при добыче торфа;

7) требования пожарной безопасности в лесах при выполнении работ по геологическому изучению недр и разработке месторождений полезных ископаемых;

8) требования пожарной безопасности в лесах при строительстве, реконструкции и эксплуатации линий электропередачи, связи, трубопроводов;

9) требования к пребыванию граждан в лесах;

Также указана ответственность за нарушение настоящих Правил и государственный пожарный надзор в лесах.

Приказ Министерства природных ресурсов от 25 мая 2005 г. N 112 "О космическом мониторинге лесных пожаров" ссылается на статью 92 Лесного кодекса Российской Федерации, согласно которой леса подлежат охране от пожаров. Для обеспечения охраны осуществляется мониторинг лесных пожаров, который по способам подразделяется на космический, авиационный и наземный.

Приказ освещает следующие пункты:

1) перечень формируемых документов;

2) порядок формирования отчетных форм;

3) порядок обработки материалов космического мониторинга.

В приложении 2 к приказу сообщается, что общая площадь лесного фонда Российской федерации составляет 1108124,9 тыс. га. В том числе разделение по зонам охраны следующее:

1) Зона наземной охраны - 48261,4 тыс. га;

2) Зона авиационной охраны - 501176,0 тыс. га;

3) Зона космического мониторинга - 558687,5 тыс. га;

Кодекс РФ об административных правонарушениях в статье 8.32 за нарушение правил пожарной безопасности в лесах предусматривает наложение административного штрафа на граждан в размере от 10 до 15 МРОТ; на должностных лиц- от 20 до 30 МРОТ; на юридических лиц- от 200 до 300 МРОТ.

Монреальский Протокол - это международное соглашение, ограничивающее производство и потребление химикатов, включая ХФУ, Галоны, ГФХУ, ГБФУ, бромид метил и других, разрушающих стратосферный озоновый слой. Подписанный в 1987, протокол предписывает сторонам принятие мер для защиты озонового слоя, замораживая, сокращая или прекращая производство и потребление контролируемых веществ. Это соглашение является протоколом к Венской конвенции.

Стороны Монреальского Протокола согласились следовать двух-аспектной стратегии достижения постепенного сокращения галона. Во-первых, они будут использовать галоны только в "особых" случаях, когда альтернативные технологии не доступны. Это требует эффективного управления и передислокации "банков" существующих галлонов. Во-вторых, они применяют альтернативные системы и технологии для замены галонов.

Протокол предлагает типы галоновых альтернатив для портативных огнетушителей:

· Водные гасители - эффективны для использования при горении обычного горючего материала (класс А). Не все они эффективны для использования при горении электрического оборудования (класс С). Водные гасители не должны использоваться при горении огнеопасных жидкостей (класс В).

· Жидкий слой формирующий пену (ЖСФП) - ЖСФП, как и другие типы пенных огнетушителей, приемлем для использования при горении обычного горючего материала (класс А). Этот тип гасителя может быть небезопасен для использования при горении электрического оборудования (класс С).

· Сухие химикаты- обычные сухие химические гасители приемлемы для использования при горении огнеопасных жидкостей и газов (класс В). Многоцелевые сухие химические гасители приемлемы для использования при горении обычного горючего материала (класс А), a также при горении огнеопасных жидкостей и газов. Оба типа сухих химических гасителей подходят для использования при горении электрического оборудования (класс С).

· Двуокись углерода - CO2 огнетушители подходят для использования при горении огнеопасных жидкостей (класс В), а также при горении электрического оборудования (класс С). Этот тип гасителя неэффективен при горении обычного горючего материала (класс А).

Пожары класса А - горение обычных горючих материалов (древесина, ткань, бумага, каучук и др. пластмассы)

Пожары класса В - горение огнеопасных или горючих жидкостей, огнеопасных газов, жиров и похожих материалов.

Пожары класса С - горение электрического оборудования. Этот тип пожара можно тушить как пожар класса А или В если электрическое оборудование отключено.

В целом, в соответствии с положениями Венской конвенции и Монреальского протокола и Лондонской поправки к нему Российской Федерации было необходимо прекратить производство применяемых в качестве средств огнегашения галонов с 1 января 1994 г. Для справки: производство этих ОРВ в России прекращено 20 декабря 2000 г.

После прекращения производства ОРВ в стране российская экономика функционирует в принципиально новых условиях остаточного потребления галонов из их ограниченных резервных запасов, а также необходимости ускоренной конверсии на озонобезопасные вещества и технологии жизненно важных для обеспечения здоровья населения и национальной безопасности секторов экономики. Остаточное потребление ОРВ в Российской Федерации будет продолжаться еще несколько лет, поскольку экономические трудности не позволили своевременно и полностью осуществить предусмотренные Первоочередными мерами и Перечнем мероприятий работы. Помимо этого следует учитывать потребности действующего парка противопожарного оборудования, который необходимо обеспечить галонами, либо их альтернативными заменителями в объемах, достаточных для обеспечения бесперебойной работы на весь срок службы.

Рассмотрены правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства. Основными законами являются: Федеральный закон "О пожарной безопасности" и Лесной кодекс РФ.

Проанализированы следующие правовые основы: Федеральный закон "О пожарной безопасности", Лесной кодекс РФ, Постановление Правительства РФ от 22 июля 2004 г. № 370, Федеральная целевая программа "Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года", Концепция развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003 - 2010 годы, Постановление правительства Российской Федерации от 30 июня 2007 г. N 417 "Об утверждении правил пожарной безопасности в лесах", Приказ Министерства природных ресурсов от 25 мая 2005 г. N 112 "О космическом мониторинге лесных пожаров", Кодексе РФ об административных правонарушениях, Монреальский протокол.

Глава 2. Оценка рисков и последствий лесных пожаров

2.1 Методология оценки лесопожарных рисков

Управление охраной лесов от пожаров заключается в необходимости принятия управленческих решений как реакции на конкретную, непрерывно меняющуюся пожароопасную обстановку.

Пожары ежегодно наносят ущерб лесному хозяйству России в размере 3-7 млрд руб., обесценивая при этом свыше 200 млн м3 древесины. Лишая почву растительного покрова, они приводят к серьезному и долговременному ухудшению состояния водосборных бассейнов, снижают рекреационную ценность ландшафтов. При этом страдают или гибнут животные, сгорают дома, предприятия лесотехнического комплекса, погибают люди [1 Воробьев Ю.Л.].

Тепловые и дымовые выбросы обширных лесных пожаров меняют динамику атмосферы, процессы циркуляции воздушных масс и, тем самым, погодные условия в отдельных регионах. Интенсивная и длительная задымленность от лесных пожаров создают серьезные угрозы для здоровья населения.

При лесных пожарах наиболее токсичными являются оксид и диоксид углерода, углеводороды, аммиак, частицы дыма. Годовое выделение аммиака при лесных пожарах составляет от 0,5 до 12 млрд т, окиси углерода - 80 млн т., твердых аэрозолей - 35- 60 млн т. [2].

В результате действия природных пожаров возникают региональные катастрофы, например катастрофическая задымленность огромных территорий, включая г. Москву, осенью летом и осенью 2010 г. в результате горения торфяников на территории Московской области. Всего летом 2010 года в зоне интенсивного и продолжительного задымления оказалось не менее 30 млн граждан России или 20 % всего населения страны [3 Исаева Л.К.].

Негативные моменты, препятствующие эффективному решению проблемы пожарной безопасности на лесных территориях - недостаточное финансирование служб охраны и защиты лесов России от пожаров, а также соответствующей научно-исследовательской работы, что, в первую очередь, приводит к недостаточной точности прогнозов о возникновении и распространении лесных пожаров, получаемым по известным методикам. В результате этого, так и не разработаны эффективные методы прогноза, мониторинга и тушения лесных пожаров. Для решения задач прогноза лесных пожаров необходимо использовать новые детерминированно-вероятностные математические модели возникновения природных пожаров в сочетании со спутниковым мониторингом [4].

В последнее время в ряде нормативных правовых документах появились требования о необходимости использования методологии анализа риска при решении вопросов безопасности, что требует дальнейшего развития нормативно-методической базы. В настоящее время формируется востребованность практикой научно обоснованных методов оценки риска чрезвычайных ситуаций (ЧС). Для анализа опасности чрезвычайных ситуаций как техногенного, так и природного характера начинает применяться методология оценки риска, которая позволяет всесторонне оценивать меру опасности ЧС в течение определенного периода времени, а также тяжесть ее последствий. Несмотря на множество публикаций по проблемам оценки рисков, ни в одной из федеральных и иных целевых научно-технических программ (МЧС России, Минприроды России, Минэнерго России и др.) за последние годы практически пригодных методик оценки риска не создано [5].

В соответствии с определением риска ЧС, лесопожарным риском будем называть меру опасности, характеризующую возможность возникновения лесного пожара на определенной территории, покрытой лесной растительностью, и тяжесть последствий этого пожара (экономические, экологические, социальные).

В настоящее время в России природную пожарную опасность определяют посредством индекса горимости Нестерова (комплексного метеорологического показателя) [6] или различные его модификации, представленные в работах Коровина Г.Н. [7], Покрывайло Е., Сухинина А. [8] и др. Метод оперативной оценки пожарной опасности по погодным условиям предложен Вонским С.М. и др. [9]. Программы обработки метеоданных по методике [9] позволяют рассчитывать показатели влажности покрова и подстилки (ПВ-1, ПВ-2) с осреднением осадков по площади. По значениям величин показателей ПВ-1 и ПВ-2 определяют когда и какого вида пожары следует ожидать в древостоях разных групп типов леса. Методика позволяет выявить дни, когда возможны переходы низовых пожаров в подстилочно-гумусовые. Данная методика особо актуальна для Московской области, поскольку торфяные пожары в этом регионе зачастую носят катастрофический характер.

ПВ-1 текущего дня вычисляют утром (9-10 ч. местного времени) по формуле:

(ПВ-1)n = [(ПВ-1)n-1 + tn-1 (tn-1 - ?n-1)] . Kn,

где (ПВ-1)n - показатель влажности текущего дня; (ПВ-1)n-1 - показатель влажности на утро предшествующего дня; t - температура воздуха на 13-15 ч. местного времени, °С; ? - температура точки росы в тот же срок, °С; Кn - коэффициент учета осадков.

Вычисление показателя ПВ-2 начинают также со дня устойчивого схода снежного покрова. В этот день ПВ-2 = 0. ПВ-2 текущего дня вычисляют одновременно с ПВ-1 утром (9-10 часов местного времени) по следующей формуле:

(ПВ-2)n = [(ПВ-2)n-1] . K?n + tn-1 (tn-1 - ?n-1)] . K?n,

где (ПВ-2)n - показатель влажности подстилки текущего дня; (ПВ-1)n-1 - показатель влажности подстилки на утро предшествующего дня; t, ? - температура воздуха и точки росы на 13-15 ч. местного времени, °С; К?n, К?n - коэффициенты учета осадков.

Значения вероятностей лесных пожаров в зависимости от класса природной пожарной опасности по значениям показателей влажности покрова и подстилки для различных групп типов лесов представлены в табл. 1. В настоящее время в России природную пожарную опасность определяют посредством индекса горимости Нестерова (комплексного метеорологического показателя) [6] или различные его модификации, представленные в работах Коровина Г.Н. [7], Покрывайло Е., Сухинина А. [8] и др. Метод оперативной оценки пожарной опасности по погодным условиям предложен Вонским С.М. и др. [9]. Программы обработки метеоданных по методике [9] позволяют рассчитывать показатели влажности покрова и подстилки (ПВ-1, ПВ-2) с осреднением осадков по площади. По значениям величин показателей ПВ-1 и ПВ-2 определяют когда и какого вида пожары следует ожидать в древостоях разных групп типов леса. Методика позволяет выявить дни, когда возможны переходы низовых пожаров в подстилочно-гумусовые. Данная методика особо актуальна для Московской области, поскольку торфяные пожары в этом регионе зачастую носят катастрофический характер.

ПВ-1 текущего дня вычисляют утром (9-10 ч. местного времени) по формуле:

(ПВ-1)n = [(ПВ-1)n-1 + tn-1 (tn-1 - ?n-1)] . Kn,

где (ПВ-1)n - показатель влажности текущего дня; (ПВ-1)n-1 - показатель влажности на утро предшествующего дня; t - температура воздуха на 13-15 ч. местного времени, °С; ? - температура точки росы в тот же срок, °С; Кn - коэффициент учета осадков.

Вычисление показателя ПВ-2 начинают также со дня устойчивого схода снежного покрова. В этот день ПВ-2 = 0. ПВ-2 текущего дня вычисляют одновременно с ПВ-1 утром (9-10 часов местного времени) по следующей формуле:

(ПВ-2)n = [(ПВ-2)n-1] . K?n + tn-1 (tn-1 - ?n-1)] . K?n,

где (ПВ-2)n - показатель влажности подстилки текущего дня; (ПВ-1)n-1 - показатель влажности подстилки на утро предшествующего дня; t, ? - температура воздуха и точки росы на 13-15 ч. местного времени, °С; К?n, К?n - коэффициенты учета осадков.

Значения вероятностей лесных пожаров в зависимости от класса природной пожарной опасности по значениям показателей влажности покрова и подстилки для различных групп типов лесов представлены в табл. 1.

Таблица 1

Местная шкала природной пожарной опасности Класс природной пожарной опасности по значениям ПВ-2	ПВ-2	Класс природной пожарной опасности по значениям ПВ-1
0	1	2	3	4	5
ПВ-1
<200	201-450	451-850	851-1100	1101-1900	>1901
Вероятность возникновения лесного пожара
0	<1000	0	1 ( I )	1 ( I-II )	1 ( I-III )	1 ( I-IV )	0
1	1001-2000	0	1 ( I )	1 ( I-II )	1 ( I-III )	1 ( I-IV )	1 ( I-IV )
1 ( I )	1 ( I )	1 ( I )	1 ( I )	1 ( I )
2	2001-3000	0	1 ( I )	1 ( I-II )	1 ( I-III )	1 ( I-IV )	1 ( I-IV )
1 ( I )	1 ( I-II )	1 ( I-II )	1 ( I-III )	1 ( I-III )
3	3001-4000	0	1 ( I )	1 ( I-II )	1 ( I-III )	1 ( I-IV )	1 ( I-IV )
1 ( I )	1 ( I-II )	1 ( I-III )	1 ( I-III )	1 ( I-III )
4	4001-6000	1 (II,IV)	1 ( I )	1 ( I-II )	1 ( I-III )	1 ( I-IV )	1 ( I-IV )
1 (I (II,IV))	1 ( I-II (IV))	1 (I-III (IV))	1 ( I-IV )	1 ( I-IV )
5	>6001	1 (II,IV,V)	1 ( I )	1 ( I-II )	1 ( I-III )	1 ( I-IV )	1 ( I-V )
1 (I(II,IV,V))	1 (I-II (IV-V))	1 (I-III (IV-V))	1 (I-IV (V))	1 ( I-V )

Примечания:

1) в числителе - классы природной пожарной опасности насаждений, в которых возможны низовые пожары; в знаменателе - классы природной пожарной опасности насаждений, в которых возможно заглубление огня в подстилку (торф);

2) в скобках (знаменателе) - те же классы природной пожарной опасности насаждений, в которых возможно развитие только почвенных пожаров без низовых, во II классе пожары на осушенных торфяниках.

3) 1 - есть вероятность возникновения лесного пожара; 0 - нет вероятности возникновения лесного пожара

Причины возникновения лесных пожаров обусловлены не только условиями погоды, типом лесной растительности и влагосодержанием лесных горючих материалов. Статистические данные говорят о том, что до 90% лесных пожаров возникают по вине человека, до 10 % - от сухих гроз. Величина антропогенной нагрузки и количество молниевых разрядов на единицу площади лесных территорий определены в работах [10, 11], а также в работах Андреева Ю.А. [12]. Значения вероятностей антропогенной нагрузки на лесные фитоценозы Pi(A) в зависимости от расстояния m от населенного пункта представлены в табл. 2.

Таблица 2. [12]

Значения вероятностей антропогенной нагрузки на лесные фитоценозы m, м	50	100	250	500	750	1000
Pi(A)	0,096	0,097	0,098	0,099	0,101	0,102
m, м	2000	3000	4000	5000	7500	10000
Pi(A)	0,108	0,114	0,120	0,125	0,143	0,160

Примечания:

1) в числителе - классы природной пожарной опасности насаждений, в которых возможны низовые пожары; в знаменателе - классы природной пожарной опасности насаждений, в которых возможно заглубление огня в подстилку (торф);

2) в скобках (знаменателе) - те же классы природной пожарной опасности насаждений, в которых возможно развитие только почвенных пожаров без низовых, во II классе пожары на осушенных торфяниках.

3) 1 - есть вероятность возникновения лесного пожара; 0 - нет вероятности возникновения лесного пожара

Причины возникновения лесных пожаров обусловлены не только условиями погоды, типом лесной растительности и влагосодержанием лесных горючих материалов. Статистические данные говорят о том, что до 90% лесных пожаров возникают по вине человека, до 10 % - от сухих гроз. Величина антропогенной нагрузки и количество молниевых разрядов на единицу площади лесных территорий определены в работах [10, 11 Андреев Ю.А.,87; справочник], а также в работах Андреева Ю.А. [12]. Значения вероятностей антропогенной нагрузки на лесные фитоценозы Pi(A) в зависимости от расстояния m от населенного пункта представлены в табл. 2.

Таблица 2. [12]

Значения вероятностей антропогенной нагрузки на лесные фитоценозы m, м	50	100	250	500	750	1000
Pi(A)	0,096	0,097	0,098	0,099	0,101	0,102
m, м	2000	3000	4000	5000	7500	10000
Pi(A)	0,108	0,114	0,120	0,125	0,143	0,160

Pi(A) ? NAi / NПAi , Pi(ЛП /A) ? NПAi / NKПi,

Pi(М) ? NМi / NПСi , Pi(ЛП /М) ? NПМi / NKПi.

где NAi , NПAi - количество дней пожароопасных сезонов для i-го выдела, когда имеется антропогенная нагрузка, достаточная для зажигания ЛГМ и количество пожаров вследствие этой нагрузки, включая и умышленные поджоги; NКПi - общее количество пожаров для i-го выдела за 5 лет; NMi, NПСi - число дней для i-го выдела, когда имели место молнии (при сухих грозах) и общее число дней пожароопасных сезонов для i-го выдела за 5 лет; NПМi - количество пожаров от молний при сухих грозах за пять лет.

Итоговую формулу лесопожарного риска можно представить следующим образом:

Pij = {[Pij (A) Pij (ЛП/А) + Pij (M) Pij (ЛП/М)] Pij (C)} . Пij,

где Pij(C) - вероятность лесных пожаров для определенного значения величины природной пожарной опасности - определяется по методике ЛенНИИЛХ [9], а антропогенная нагрузка Pij(A), вероятность возникновения лесного пожара от антропогенной нагрузки Pij (ЛП/А), количество молниевых разрядов на единицу площади лесной территории Pij(M) и вероятность возникновения лесного пожара от сухих гроз для данной лесной территории Pij(ЛП/М) - по данным Андреева Ю.А., Гришина А.М. и Franklin R. [12, 14, 15]; Пij - суммарный ущерб от лесного пожара.

Воздействие лесных пожаров на окружающую среду и человека обусловливает экономические, экологические и социальные ущербы[2].

Приказом руководителя Федеральной службы лесного хозяйства России от 3 апреля 1998 г. № 53 утверждена Инструкция по определению ущерба, причиняемого лесными пожарами. Инструкция определяет порядок оценки размеров ущерба, причиненного лесными пожарами лесному фонду и лесам, не входящим в лесной фонд.

Cуммарный эколого-экономический ущерб от лесного пожара, согласно данной инструкции, включает: стоимость потерь древесины на корню в средневозрастных, приспевающих, спелых и перестойных насаждениях; ущерб от повреждения молодняков естественного и искусственного происхождения; ущерб от повреждения ресурсов побочного лесопользования; расходы на тушение лесных пожаров; стоимость сгоревших объектов и готовой продукции в лесу (снижение стоимости объектов и иотовой продукции, поврежденных пожаром); расходы на расчистку горельников и дополнительные санитарные рубки в насаждениях, поврежденных лесными пожарами; ущерб от снижения почвозащитных, санитарно-гигиенических, водоохранных и других средообразующих функций леса; ущерб от загрязнения воздушной среды продуктами горения; ущерб от гибели животных и растений, включая занесенных в Красную книгу Российской Федерации; другие потери. Pi(A) ? NAi / NПAi , Pi(ЛП /A) ? NПAi / NKПi,

лесной пожар природоохранный

Pi(М) ? NМi / NПСi , Pi(ЛП /М) ? NПМi / NKПi.

где NAi , NПAi - количество дней пожароопасных сезонов для i-го выдела, когда имеется антропогенная нагрузка, достаточная для зажигания ЛГМ и количество пожаров вследствие этой нагрузки, включая и умышленные поджоги; NКПi - общее количество пожаров для i-го выдела за 5 лет; NMi, NПСi - число дней для i-го выдела, когда имели место молнии (при сухих грозах) и общее число дней пожароопасных сезонов для i-го выдела за 5 лет; NПМi - количество пожаров от молний при сухих грозах за пять лет.

Итоговую формулу лесопожарного риска можно представить следующим образом:

Pij = {[Pij (A) Pij (ЛП/А) + Pij (M) Pij (ЛП/М)] Pij (C)} . Пij,

где Pij(C) - вероятность лесных пожаров для определенного значения величины природной пожарной опасности - определяется по методике ЛенНИИЛХ [9], а антропогенная нагрузка Pij(A), вероятность возникновения лесного пожара от антропогенной нагрузки Pij (ЛП/А), количество молниевых разрядов на единицу площади лесной территории Pij(M) и вероятность возникновения лесного пожара от сухих гроз для данной лесной территории Pij(ЛП/М) - по данным Андреева Ю.А., Гришина А.М. и Franklin R. [12, 14, 15]; Пij - суммарный ущерб от лесного пожара.

Воздействие лесных пожаров на окружающую среду и человека обусловливает экономические, экологические и социальные ущербы [2].

Приказом руководителя Федеральной службы лесного хозяйства России от 3 апреля 1998 г. № 53 утверждена Инструкция по определению ущерба, причиняемого лесными пожарами. Инструкция определяет порядок оценки размеров ущерба, причиненного лесными пожарами лесному фонду и лесам, не входящим в лесной фонд.

Cуммарный эколого-экономический ущерб от лесного пожара, согласно данной инструкции, включает: стоимость потерь древесины на корню в средневозрастных, приспевающих, спелых и перестойных насаждениях; ущерб от повреждения молодняков естественного и искусственного происхождения; ущерб от повреждения ресурсов побочного лесопользования; расходы на тушение лесных пожаров; стоимость сгоревших объектов и готовой продукции в лесу (снижение стоимости объектов и иотовой продукции, поврежденных пожаром); расходы на расчистку горельников и дополнительные санитарные рубки в насаждениях, поврежденных лесными пожарами; ущерб от снижения почвозащитных, санитарно-гигиенических, водоохранных и других средообразующих функций леса; ущерб от загрязнения воздушной среды продуктами горения; ущерб от гибели животных и растений, включая занесенных в Красную книгу Российской Федерации; другие потери.

2.2 Методики для прогнозирования последствий крупных лесных пожаров

Для оценки состояния пожарной опасности погодных условий и лесах используется комплексный показатель, который учитывает основные факторы, влияющие на пожарную опасность лесных горючих материалов.

Комплексный показатель определяется по формуле:

n

К = ? (T0 - ?) T0

1

где То - температура воздуха на 12 час gо местному времени;

? - точка росы на 12 час. (дефицит влажности);

n - число дней после последнего дождя.

Количество осадков до 25 мм в сутки и расчет не принимается. Количество внешних, осадков определяется по осадкометру. Температура воздуха определяется по сухому термометру. Точка росы определяется по психрометрическим таблицам отсчетов по сухому и смоченному термометру. Для получения отсчетов психрометр устанавливается вне помещения в тени на высоте 2 м от земли.

По величине вычисленного комплексного показателя и принятой в настоящее время шкале определяется класс пожарной опасности в лесу по условиям погоды, в зависимости от которого регламентируется работа лссопожариых служб.

В зависимости от значения К существуют следующие классы пожарной опасности погоды. 1 класс пожарной опасности (К до 300) -отсутствие опасности; II класс пожарной опасности (К от 301 до 1000) - малая пожарная опасность; III класс пожарной опасности (К от 1001 до 4000) - средняя пожарная опасность; IV класс пожарной опасности (К от 4001 до 10 000-12 000) - высокая пожарная опасность; V класс пожарной опасности (К больше 10 000-12 000) - чрезвычайная опасность.

Под последствиями ЛП в настоящей методике понимаются:

* площадь зоны горения - S, га;

периметр зоны горения - ] [, м;

* степень повреждения древостоя после низовых пожаров;

* количество непригодной к реализации древесины после всрховых пожаров.

Исходными данными для прогнозирования последствий ЛП являются:

* вид пожара (верховой устойчивый, верховой беглый, низовой);

* класс горимости лесных насаждений (табл. 1);

* класс пожарной опасности погоды;

* скорость ветра;

* начальная площадь S0 или начальный периметр ][о очага пожара.

Для прогнозирования степени повреждения древостоя также должны быть заданы: средний диаметр древостоя; средняя высота нагара; класс горимости насаждений;

2.3 Экологические последствия лесных пожаров

Все экологические последствия лесных пожаров можно разделить на краткосрочные и отдаленные. К краткосрочным последствиям относится изменение среды обитания человека в зоне пожара. Характерное время этих последствий ненамного больше характерного времени действия пожара. Все краткосрочные последствия лесных пожаров носят негативный характер.

К краткосрочным последствиям лесных пожаров относятся:

1) повышение температуры среды во фронте пожара (до 300К), что приводит к гибели людей и животных, настигнутых фронтом лесного пожара;

2) выбросы вредных химических веществ (CO, окислы азота) в приземный слой атмосферы;

3) высокие плотности тепловых потоков во фронте лесного пожара (до 200 кВт/м2 ), что приводит к возгоранию складов древесины, деревянных домов и других хозяйственных объектов, расположенных в тайге, в том числе и нефтепромыслов;

4) задымленность приземного слоя атмосферы в зоне пожара, в результате которой прекращаются полеты воздушных судов на местных авиалиниях и плавание речных судов;

5) действие инфразвуковых волн, генерируемых пожаром, на людей.

Действие этих негативных факторов обычно ограничивается зоной лесного пожара [21].

К отдаленным экологическим последствиям относятся те из них, для которых характерное время последствий значительно больше характерного времени действия пожара. Отдаленные последствия могут быть позитивными и негативными.

К позитивным последствиям лесных пожаров относятся:

1) уменьшение запаса лесных горючих материалов;

2) повышение плодородия почв за счет ее удобрения золой;

3) повышение видового разнообразия в природных системах.

К негативным последствиям лесных пожаров относятся:

1) уничтожение фитомассы лесных биогеоценозов в том числе и деловой древесины;

2) разрушение сложившихся экосистем, эрозия почв, уменьшение стока рек и опустынивание земель;

3) уменьшение дозы солнечной радиации на подстилающую поверхность и более позднее созревание сельскохозяйственных культур;

4) нарушение природного углеродного цикла, повышение концентрации диоксида углерода и глобальное потепление климата (парниковый эффект);

5) повторное радиоактивное заражение местности при лесных пожарах в радиоактивных лесных фитоценозах (Приложение А) [21].

Лесные пожары являются одним из наиболее частых явлений, сопровождающихся большим выбросом в атмосферу окиси и двуокиси углерода и оксидов азота (от 3 до 150 млн т в год) [1].

В отдельные годы этих выбросов столько же, сколько от сжигания всей перерабатываемой в России нефти.

От задымления страдают жители городов и поселков. По оценкам медиков, задымление Москвы в результате лесных и торфяных пожаров летом 2002 г. могло привести к гибели более 100 человек. Особенно опасно задымление воздуха для детей первого года жизни и новорожденных. У них под воздействием дыма увеличивается частота врожденных пороков сердца и заболеваний органов дыхания [16].

Анализ последствий лесных пожаров на Аляске показал, что в долгосрочном плане пожары приводят скорее к похолоданию, чем к потеплению. Происходит это из-за того, что после уничтожения древесной растительности возрастает величина альбедо, характеризующая отражение солнечного света от земной поверхности.

При лесном пожаре происходит поступление в атмосферу большого количества СО2, CH4 и других парниковых газов, которые рассеивают длинноволновое излучение, отдаваемое в космос нагретой солнцем землей, и тем самым способствуют удержанию тепла в нижних слоях атмосферы.

Пожары могут и отрицательно сказываться на радиационном балансе Земли. Дым, как правило, способствует охлаждению, так как мешает солнечным лучам достигать поверхности Земли. Если же говорить о долгосрочных последствиях, проявляющихся в течение многих лет после пожара, то здесь на первое место выходит состояние растительного покрова.

Выяснилось, что суммарный эффект всех последствий пожара в течение первого года после того, как он произошел, -- это возрастание радиационного баланса. Иными словами, если говорить о небольшом отрезке времени, пожар способствовал потеплению.

Однако уже через год непосредственные последствия пожара на радиационном балансе заметно не сказываются, а если рассчитать эффект в долгосрочной перспективе, то влияние его на температуру у поверхности Земли будет негативным, способствующим похолоданию, а не потеплению [20].

К опасным последствиям приводит использование галлонов. Бромсодержащие вещества - галоны применяются как ингибиторы горения в оборонной промышленности и в пенных огнетушителях, широко используемых при тушении лесных пожаров. Хотя галоны - высокоэффективные вещества для борьбы с огнем и предотвращают взрыв, вместе с тем они - чрезвычайно мощные озоноразрушающие вещества, а также газы, существенно влияющие на глобальное потепление. Озоноразрушающие способности атома брома в 10 раз выше, чем атома хлора.

Частицы дыма, образующиеся при лесных пожарах, являются аэрозолями естественного происхождения. В то же время аэрозоли оказывают влияние на формирование радиационного режима планеты, водный режим планеты, а также на формирование условий среды обитания человека.

В связи с глобальными изменениями климата с каждым годом возрастает количество катастрофических пожаров, увеличивается общая продолжительность пожароопасного периода. Пожары, в свою очередь, приводят к еще большим глобальным изменениям климата и формируют погоду на региональном уровне. В месте действия крупных лесных пожаров формируются устойчивые области высокого атмосферного давления, которые "не подпускают" циклоны с осадками к пожарам [26].

На территории России природные пожары могут играть как деструктивную, так и стабилизирующую роль. На большей части лесной зоны лесные пожары являются одним из наиболее опасных природных явлений, ведущих к существенным экономическим потерям и отрицательным экологическим последствиям (Приложение Б). И лишь только в неуправляемых и неиспользуемых лесах лесотундры и северной редкостойной тайги, в частности на вечной мерзлоте, низовые пожары с достаточно длительным сроком повторяемости (порядка 80-100 лет) представляют собой природный механизм, предотвращающий деградацию лесов и превращение их в травяно-кустарниковые заросли и болота. Исключение огня здесь ведет к накоплению толстого поверхностного слоя органического материала, который уменьшает глубину активного слоя почвы, обусловливает поднятие вечной мерзлоты, что, в конечном счете, ведет к ухудшению лесорастительных условий, снижению продуктивности лесов, закустариванию и заболачиванию. Однако даже здесь, частые повторяющиеся пожары ведут к ухудшению состояния лесов, их продуктивности и устойчивости и продвижению южной границы лесов к югу. Пожары являются основной причиной безлесого пояса шириной 100-250 км на границе тайги и тундры, который постепенно расширяется к югу. Пожары оказывают отрицательное влияние также на биоразнообразие на породном, экосистемном и ландшафтном уровнях [17].

Наиболее сильное воздействие на лесные экосистемы оказывают пожары самой высокой интенсивности, к каким в первую очередь относятся верховые повальные. В связи с выгоранием всей почвенной органики корни больше не могут удерживать деревья и они вываливаются, как и при ветровале. Такие пожары приводят к полной смене насаждения на очень длительный период, необходимый для восстановления почвенной органики. В итоге сукцессионный процесс восстановления первоначальной экосистемы будет начинаться буквально с нуля.

На пройденных огнем участках, с увеличением общей освещенности и влажности почвы, немногие уцелевшие деревья оказываются в непривычных условиях и находятся в угнетенном состоянии. Вывалившиеся с корнем деревья образуют западины, благоприятные для заселения пород-пионеров, которые благодаря повышенной нитрификации и увлажненности почвы уже через 3-4 года формируют сомкнутый ярус подроста лиственницы и березы. Формируется одновозрастное насаждение исключительно семенного происхождения. На более плодородных почвах восстановление леса на гарях идет преимущественно через осину, благодаря ее способности образовывать коренные отпрыски из спящих почек на корнях. Здесь так же формируется одновозрастное насаждение, но уже порослевого происхождения.

Однако процесс лесовосстановления на таких гарях возможен лишь при недопущении повторных пожаров и начинается с образования послепожарной травяно-кустарниковой растительности и последующего накопления почвенного субстрата и лишь после этого - восстановление лесного насаждения, прежде всего - породами-пионерами - лиственница, береза, осина [19].

При пожарах страдают или гибнут дикие животные. Так более миллиона диких животных погибли в лесных пожарах Австралии, в том числе опоссумы, бандикуты и вомбаты. В Восточной Сибири, пожары часто идут сплошным фронтом, и в выгорающих лесных массивах гибнет большое количество лесных животных.

Также лесные пожары могут приводить к миграции животных [23].

Лес непосредственно участвует в круговороте воды в природе и таким образом взаимодействует с гидросферой. Лес задерживает почвенные воды от их ухода с реками в крупные водоёмы. Таким образом, потеря леса, растущего берегам рек приводит к их обмелению, что ведёт к ухудшению водоснабжения населённых пунктов и снижению плодородия сельскохозяйственных угодий.

Лес играет важную роль в поддержании нормального режима стока рек и ручьев. Лесной полог задерживает (растягивает во времени) весеннее снеготаяние, иногда на несколько недель по сравнению с открытым местом - в результате чего паводки на реках оказываются заметно сглаженными, а летний сток - заметно более полноводным. Лесная почва и подстилка, богатые органическим веществом и обычно обладающие неровной поверхностью со множеством впадин, эффективно удерживают воду после мощных дождей или снеготаяния - тем самым также сберегая ее для более сухих периодов.

Лишая почву растительного покрова, лесные пожары приводят к серьезному и долговременному ухудшению состояния водосборных бассейнов, снижают рекреационную и научную ценность ландшафтов.

Лесные пожары ведут к уменьшению стока рек. Лесной пожар приводит к снижению общего уровня грунтовых вод. Экологический ущерб принимает особенно крупные масштабы, когда на больших площадях гарей происходит смена хвойных лесов на производные мелколиственные. В этом случае изменяется гидрологический режим природных комплексов. Снижение водорегулирующей функции лесов вследствие появления больших площадей гарей является одной из главных причин наводнений [27].

Почва, как главный компонент биогеоценоза, наиболее чувствителен к воздействию пожаров. Помимо прямого (пиролиз), пожары оказывают огромное косвенное влияние на лесные биогеоценозы. Они коренным образом меняют эдафические условия, а значит, микробиологические и биохимические процессы в почвах.

Воздействие пожаров на почву идет несколькими путями. Это - непосредственное воздействие высоких температур на твердую фазу почв, единовременное поступление на поверхность почвы значительного количества золы, образовавшейся при минерализации подстилки и других горючих материалов, изменение структуры и качества органического вещества и смена одних растительных сообществ другими.

Можно отметить, что в результате пожаров существенно изменяются физико-химические свойства, механический состав, водно-воздушный и гидротермический режим почв, что оказывает непосредственное влияние на биологические свойства почв. Значительное влияние лесных пожаров на физико-химические свойства почв заключается в повышении величины рН, уменьшении гидролитической кислотности.

Прогрев почвы по глубине является основным фактором воздействия огня на свойства почв и микрофлору. Степень нагревания почвы часто определяет послепожарную растительность, влияет на водопроницаемость почвы и образование эрозии. Температура на поверхности почвы при пожаре может превышать 900оС, доходить до 1500оС при высокоинтенсивных пожарах, а температура в 200-300оС является обычной при горении.

При пожарах сгорает лесная подстилка. Вместе с почвой погибают и почвенные животные и растения. Следствием уничтожения слоя подстилки является усиление не только водной и ветровой эрозии почвы, но и вынос мелкозёма и органических веществ осадками. Однако чаще при пожаре сгорает только часть подстилки, почва и нижняя часть подстилки при этом, как правило, остаются влажными. В такой ситуации прямой эффект на почву незначителен [25].

Несмотря на то, что происходит повышение плодородия почв за счет ее удобрения золой, говорить о положительном влиянии лесного пожара на почву не приходится - повышение плодородия почв носит временный характер и через 2-3 года почвы вновь истощаются[21].

В данном разделе дипломной работы приведены общие статистические сведения о лесных пожарах. Указаны территории Российской Федерации с наиболее высокой горимостью лесов. Приведено ранжирование районов Республики Башкортостан (на основании данных 2000-2009 года) по количеству природных пожаров, по их площади, по горимости лесов, по опасности перехода на населенные пункты. Перечислены страны, в которых традиционно фиксируется значительное число пожаров.