Загрязнение окружающей среды при крупных и массовых пожарах

Совокупность большого числа отдельных пожаров принято называть массовыми. При благоприятных условиях отдельные (одиночные) близко расположенные пожары могут сливаться в групповые (сплошные) пожары. При слабом ветре или его отсутствии, наличии боль­шого количества горючего (не менее 100 кг/м²) одновременное возникно­вение нескольких очагов пожаров на площади 2-3 км² приводит к явлению огненного шторма. В этом случае в зону горения за счет интенсивности вертикального подъема воздуха устремляются воздушные массы с перифе­рии, скорость которых достигает 40-100 км/ч.

Загрязнение атмосферного воздуха при пожарах с последующим оса­ждением на земную поверхность может привести к снижению продуктив­ности и плодовитости скота, птиц.Например, сернистый ангидрид SO₂ является сильным ядом для рас­тительности (особенно хвойных и фруктовых пород деревьев). Даже кратковременное воздействие диоксида серы при концентрации свыше 0,9 мг/м³ приводит к уменьшению скорости фотосинтеза. Наиболее чувст­вительны к воздействию SО₂ ель, сосна, клен. По истечении 5-10 дней хвоя начинает рыжеть, опадать. Присутствие диоксида азота интенсифи­цирует процесс. Для животных летальные концентрации СО, CO₂, HCN составляют около 14 г/м³. Таким образом, затяжные, массовые и отдельные крупные пожары могут существенно повлиять на состояние экосистем и привести к необратимым изменениям в природных средах.

Наконец, при массовых пожарах и огненных штормах в атмосферу попадает более значительная масса газообразных продуктов горения и аэ­розоля.

Часть продуктов горения в нижних слоях атмосферы может принять участие в образовании вторичного аэро­золя - фотохимического смога за счет реакций с азотом и свободными ра­дикалами (ОН, Н), присутствующими в воздухе.

К числу наиболее важных последствий лесных пожаров можно отне­сти сильное загрязнение атмосферы продуктами горения, образующимися при тлеющем режиме горения, при скоплении их в низменных участках суши.

При крупных продолжительных тлеющих пожарах из-за поглощения дымом солнечного излучения возникают температурные инверсии, пере­мешивание воздуха с продуктами горения происходит в пределах 200-метрового слоя атмосферы.

Ландшафтные пожары

Ландшафтными (растительными) пожарами называют стихийное, неуправляемое распространение горения по территории, покрытой растительностью. На основе ботанико-географической классификации растительности ландшафтные пожары могут быть разделены на лес­ные, тундровые, степные, кустарниковые, луговые, болотные.

Горючие материалы в лесу, составляющие сложные лесные экосисте­мы, отличаются большим разнообразием: опади, лишайники, мхи, пни, кус­тарники, травы, торф, ветки, сучья, стволы деревьев и т.д.

По расположению горючих материалов в лесу их разделяют на три группы: подземные (торфяные); наземные (низовые); надземные (вер­ховые).

Определяющим фактором пожара является влажность горючего мате­риала. Важным фактором, усиливающим интенсивность горения, является ветер. Ветер усиливает горение и способствует тем самым снижению влажности горю­чего.

Пробы воздуха над очагом пожара показывают, что часть выделив­шихся газов быстро вступает в фотохимические реакции. Об этом свиде­тельствует повышение концентрации озона в 3 раза по сравнению с фоно­вой на высоте 2,7 км и на расстоянии более 50 км от очага пожара. Время жизни в атмосфере большинства соединений вследствие их высокой реак­ционной способности невелико.

Наряду с этим при лесных пожарах выделяются в больших количест­вах относительно устойчивые соединения: метан, аммиак и др. Фоновое содержание этих газов увеличивается в атмосфере в региональном и гло­бальных масштабах.

Тепло, выделяющееся при горении растительности, вызывает прогрев почвы. Огонь прогревает почву до глубины 25 см. Температура почвы дос­тигает 250-300°С на поверхности, 150°С - на глубине 2 см и 50°С - на глу­бине 5см и далее быстро нормализуется с глубиной. За счет высокой температуры изменяются физико-химические свойства почв, их биологиче­ская активность.