Ведення лісового господарства на територіях забруднених радіонуклідами (стр. 8 )

За радіоактивного забруднення безпосередня участь людини у лісовідновних процесах небажана. Правильний вибір способу і технології головних рубок дає змогу активізувати природні відновні процеси, скоротити витрати часу і коштів на штучне лісовідновлення завдяки збереженню існуючого підросту. Застосування зберігаючих технологій має позитивне значення і для зменшення пилоутворення та виносу радіонуклідів, і для збереження підросту.

Виділяють 4 групи успішності природного поновлення основних лісоутворюючих порід:

I - добре, понад 13 тис. шт./га підросту переважно головної породи, частка якої понад 65 %;

II - задовільне, 8,1-13,0 тис. шт./га підросту в основному головної породи, частка якої 40-65 %;

III - недостатнє, 2,1-6,0 тис. шт./га підросту з великою участю другорядних порід, частка головної породи - менше 40 %;

IV - незадовільне, підросту менше 2,0 тис. шт./га або зовсім нема, з переважанням другорядних порід, частка головної породи - менше 40 %.

У третій зоні радіоактивне забруднених лісів (1-5 Кі/км2) на лісових площах І групи успішності природного поновлення нове покоління лісу може бути створене без додаткових витрат на лісокультурні роботи. Лісові площі II групи потребують заходів сприяння природному лісовідновленню, ІІІ - крім того, часткових культур. На площах IV групи ліс може бути активно відтворений лише штучно.

У першій і другій зонах радіоактивної забрудненості (понад 5 Кі/км2) максимально використовують природний потенціал лісовідновлення. Вимоги щодо якості природного поновлення знижуються. Частка головної породи може бути істотно зменшеною, хоча повного панування другорядних порід допускати небажано. Цілком задовільним природне поновлення визнається при кількості підросту понад 5 тис. шт./га.

У лісівництві під способом рубки розуміють певний порядок вирубування насаджень або їх частини на відведеній площі за певний час, пов'язаний з поновленням лісу. В радіоактивне забруднених деревостанах спосіб рубки погоджується також з необхідністю зберігати насадження в зімкнутому стані, що створює перешкоду горизонтальній і вертикальній міграції радіонуклідів. Найбільше відповідають цій меті поступові і вибіркові рубки, що поряд з суцільними проводяться згідно з Правилами рубок головного користування в лісах України. При забрудненості понад 5 Кі/км2 суцільні рубки проводяться :

- на лісосіках з наявністю життєздатного підросту деревних порід І і II категорій при повноті дерсвостану не вище 0,6 - з обов'язковим збереженням підросту,

- на лісосіках у насадженнях, де підросту нема і його появи не передбачається,

- у насадженнях м'яколистяних порід, де вони успішно відновлюються природним шляхом.

Дослідно-виробничі роботи на Поліссі України засвідчили можливість збереження підросту і значного зменшення площі руйнувань поверхневих шарів грунту, тобто зменшення пилоутворення в процесі головних рубок із застосуванням лісозаготівельної техніки. Використання цієї можливості в радіоактивне забруднених насадженнях має два напрями:

- вдосконалення технології рубок із застосуванням існуючих лісозаготівельних машин і механізмів;

- конструювання і впровадження нової лісозаготівельної техніки, яка б відповідала екологічним вимогам і застосовувалась у вже розроблених технологічних схемах.

Під технологією рубок в цьому випадку розуміють послідовність певних операцій, за допомогою яких ведеться заготівля деревини на лісосіці і забезпечуються умови для якнайменшого порушення лісового середовища та успішного поновлення лісу.

Найбільш прийнятна для лісозаготівель вузькосмугова технологія рубок, що грунтується на комплексній механізації всіх операцій лісосічних робіт і мінімальному використанні ручної праці. Площу лісосіки розбивають на пасіки - частини лісосіки з самостійним трелювальним волоком, який виходить на магістральний волок, що у свою чергу прилягає до лісовозної дороги. Лісозаготівельна техніка рухається лише волоками, не заходячи вглибину пасіки, що дуже істотно обмежує пошкодження поверхні грунту, підросту і знижує пилоутворення. Ширина пасіки - не більше 1,5 середніх висот деревостану (30-40 м), що дає змогу звалювати дерева під кутом 45° до волоку і підтягувати їх за вершини тракторною лебідкою на волок.

Виправдала себе технологія лісорозробок на базі звалювально-пакетувальної машини (ЗПМ) ЛП-І9, яка, рухаючись волоком, має змогу зрізувати дерева на пасіці і переносити їх у вертикальному положенні для формування пак на волоці. На пасіці в цьому випадку грунт і підріст залишаються майже повністю непошкодженими. Ширина пасік дорівнює подвійному вильоту стріли гідроманіпулятора: 15-16 м для ЛП-19А, 19-20 м-для ЛП-19Б-01. На лісосіках з великими деревами можна застосовувати заготівлю сортиментами. Якщо аналіз показує, що окорена деревина забруднена радіонуклідами в допустимих межах, а в нескореній вміст радіонуклідів перевищує норматив, окорюють зрубані дерева безпосередньо на лісосіці. За цих умов, як і при обрубуванні сучків і гілля вручну, обов'язковим є захист працюючих респіраторами. Із способів очистки місць рубок найбільш доцільне збирання й ущільнення порубкових решток на волоках.

При забрудненні понад 5 Кі/км2 рекомендується:

- заборонити використання заготовленої деревин на паливні дрова;

- вершинну частину звалених дерев - 15- 20 % довжини стовбура при необхідності видаляти в порубкові рештки;

- верхівки і верхні гілки дуба використовувати лише для заготівлі екстрактової сировини;

- не допускати трелювання дерев з кронами.

Рубки, пов'язані з веденням лісового господарства (рубки догляду за лісом, санітарні, реконструктивні, лісовідновні та інші), в незабруднених масивах являють собою цілеспрямоване штучне вилучення небажаних дерев, що дає певну гарантію в отриманні стиглого лісового насадження потрібних якостей і паралельно - лісопродукцію у проміжку між виникненням лісу і його головною рубкою. В радіоактивне забруднених насадженнях в усіх випадках поряд з вирішенням загальноприйнятих завдань відповідного виду рубок велика увага приділяється поліпшенню санітарного стану насаджень і підвищенню їх пожежостійкості.

При забрудненості до 5 Кі/км2 згадані рубки ведуть у відповідності з Правилами рубок, пов'язаних з веденням лісового господарства та інших рубок. Якщо ж забрудненість перевищує 5 Кі/км2, догляд за молодняками (освітлення і прочищення) здійснюється лише у лісових культурах і природних насадженнях твердолистяних і хвойних порід при значному погіршенні їх стану і стійкості проти пожеж, до чого призводить загущення і пригнічення другорядними породами. Такі самі вимоги ставляться і до проріджування з урахуванням можливості реалізації заготовленої деревини. Прохідні рубки в умовах високого забруднення не практикують.

Технологія вибіркових рубок догляду і санітарних теж має базуватися на комплексній механізації всіх лісозаготівельних операцій. Основою технологічного процесу лісівничих рубок догляду є мережа технологічних коридорів і вибірка дерев селективним методом шляхом виносу їх повітрям на волок з допомогою гідроманіпулятора машини, що рухається технологічним коридором. У лісових культурах практикують лінійну вибірку рядів, а в залишених рядах - селективну вирубку небажаних дерев. На рубках догляду застосовують рубщик коридорів РКР-1,5 і звалювально-трелювальну машину ЗПМ-20. Із закордонної техніки перспективу застосування мають високопродуктивні фінські харвестери і форвардери (типу Валмет-901, Валмет-886/940).

Порядок відведення лісосік, вимоги до радіаційної безпеки працюючих на лісозаготівлях, основні параметри технологічних процесів, установлені для рубок головного користування у відповідній зоні радіоактивного забруднення, поширюються також на суцільні санітарні рубки в насадженнях, що втратили біологічну стійкість внаслідок масового ураження дерсвостану шкідниками лісу, грибними захворюваннями і пожежами, а також на лісовідновні рубки в деревостанах, що втратили захисні, водоохоронні та інші природні властивості.

Зниження вмісту радіонуклідів у продукції лісу при переробці

Переробка деревини, забрудненої радіонуклідами

Спеціалістами Державного наукового центру радіохімії навколишнього середовища НАНУ та МНС України виконано лабораторні дослідження щодо переробки забрудненої деревини на технологічну тріску та целюлозу. Для досліджень відбирали деревину в забруднених радіонуклідами насадженнях Поліського та Іванківського держ-лісгоспів Київської області при щільності забруднення 137Cs 15 Кі/км2. В таких умовах активність деревини значно перевищує допустимі рівні, але після гідротермохімічної обробки, переробки на технологічну тріску частина радіонуклідів вилучається. Так, екстракція технологічної тріски водою при низьких температурах (20±1 °С) протягом 24 годин, а також при підвищеній (100 °С) протягом 3 годин дає можливість вилучити близько 50 % 137Cs та 90Sr. Крім того, якщо цей процес трохи ускладнити, додавши у воду деякі солі лужних і лужноземельних металів, можна домогтися вилучення радіонуклідів до 90 %. Як зазначають дослідники, після такої обробки втрати маси оброблюваної деревини становлять не більше 3 %.

Освоєно в лабораторних умовах спосіб видалення радіонуклідів із целюлози. Технологічний процес такий: варіння целюлози тривалістю 210 хвилин при температурі від 60 до 170 °С, а при 170 °С - 90 хвилин. Процес здійснюється в певному хімічному середовищі (білий луг концентрацією 110,3 г/дм3 і сульфідністю 28,0 %). Внаслідок такої обробки активність целюлози знижується і відповідає допустимому рівню. При підвищенні питомої активності 137Cs в деревині процес виведення радіонуклідів значно повільніший. Вивільнені радіонукліди акумулюються в чорному лузі.

Цілком зрозуміло, що при обробці активної деревини хімічні компоненти, використовувані в технологічному процесі, в даному разі чорний луг, акумулюють радіонукліди. Активність чорного лугу прирівнюється до радіоактивних відходів, які слід захоронювати відповідним чином.

Отже, дана дослідно-експериментальна робота показала, що в подальшому можлива розробка та впровадження в широке виробництво технологій вилучення радіонуклідів із деревини і використання її в народному господарстві.

Зниження вмісту радіонуклідів у харчовій продукції лісу при переробці

Зменшення вмісту радіонуклідів у грибах

Значна радіоактивність грибів потребує зменшення її в продукції переробки. Порівняно прості методи кулінарної обробки грибів дають змогу істотно змінити в них вміст 137Cs. Очищення та відмивання грибів від частинок лісової підстилки та грунту є першою стадією їх приготування для кулінарної переробки. Це дає змогу знизити радіоактивність свіжих грибів у 1,1-1,4 рази. При замочуванні у розчині кухонної солі протягом 3-4 годин з наступним подвійним промиванням у проточній воді вміст 137Cs у грибах зменшується у 8,3 рази. Відварювання свіжих грибів в окропі з багаторазовою зміною води також ефективний метод зниження сумарної активності радіонуклідів у грибах. Наприклад, перше кип'ятіння плодових тіл протягом 15 хвилин та зливання після цього води зменшує вміст 137Cs у грибах у 1,7 рази порівняно із початковим вмістом, друге кип'ятіння зменшує його у 5,0 разів, а третє - у 5,9 рази. Після цих операцій смаження та маринування грибів вже не зумовлюють помітного зменшення вмісту радіонукліда у грибах. Оскільки більша частина сумарної активності радіонуклідів при відварюванні грибів переходить у водний розчин, це робить його непридатним для подальшого використання. Небажаним є приготування супів на грибному бульйоні, виготовлення грибного концентрату випарюванням тощо.