Поглощение лесом вредных примесей

Поглощение лесом вредных примесей связано с их концентрацией в поступающем воздухе, которая зависит от близости леса к источникам загрязнения. Круг химических элементов, вредных для здоровья человека, включает ванадий, никель, титан, кобальт, молибден, марганец, медь, железо, кальций, свинец, олово, тяжёлые металлы: кадмий, мышьяк, сурьма, висмут, бериллий, индий, ртуть, уран, хром, кобальт, никель, марганец, стронций и барий. Токсичность многих тяжёлых металлов хорошо изучена в зонах месторождений, добычи руд, выплавки и использования. Так, например, от такого относительно слабого источника загрязнения, как автомагистраль, никель способен распространяться на расстояние до 50 км, медь – 32 км, кобальт – 19 км. Известно усиливающие воздействие одних металлов на токсичность других. Цинк, например, усиливает вредное воздействие на людей молибдена.(Атрохин, 1991)

Химические элементы аккумулируются древесными породами избирательно так:

Стронций. Его наиболее интенсивно аккумулирует липа, остальные породы по мере снижения аккумуляции распределены следующим образом: I группа – осина, лиственница, берёза; II- ель; III – сосна.

Марганец. К I группе, наиболее интенсивно аккумулирующих марганец, отнесены – лиственница, ель, сосна, берёза; ко II – липа; к III – осина.

Барий. Абсолютное первенство в аккумуляции бария занимают лиственница, далее следует берёза, затем - ель, сосна и осина.

Хром. Среди основных лесообразующих пород наиболее активно накапливает хром берёза повислая. Слабо аккумулируют его сосна, липа, ель, лиственница.

Никель. К I группе относится лиственница, ко II-й берёза и осина, к III – сосна.

Кобальт. Его больше всего накапливает берёза повислая, второе место занимает осина, в группу слабо аккумулирующих включены липа, сосна, ель.

Ванадий. Аккумулируют только хвойные породы.

Олово. Его накапливают только лиственные породы.

Свинец. К группе пород, наиболее интенсивно аккумулирующих свинец, относятся ель, сосна,лиственница. Средней способностью обладает берёза. Слабо накапливает свинец осина и липа.

Молибден. Абсолютное первенство в поглощении молибдена занимает лиственница.

Знание того, какие древесные и кустарниковые породы активнее всего поглощают и обезвреживают промышленные и автотранспортные загрязнители, позволяет подобрать такие из них, которые имеют максимальную способность очищать от вредных примесей воздух, воду и почву.

Таблица

Санитарно-гигиенические оздоровительные свойства древесных пород

Эффект тишины

Одна из важных санитарно-гигиенических функций зелёных насаждений заключается в снижении уровня шума и создании зоны акустического комфорта. Установлено, что полоса лесных культур шириной 30 м даже при сравнительно редкой посадке деревьев снижает уровень шума на 8 – 11 дБ, а снегозащитные полосы вдоль железных дорог способны уменьшить шум проходящих поездов на 2 – 8 дБ.

В.А. Осин (1983) для расчёта противошумовой полосы леса предложил следующую формулу:

L=L_o-23 lg_*r,

Где L –расчётный уровень шума в рекреационном лесу, дБ; L_o –уровень шума перед лесом на границе источника шума, дБ; r – ширина противошумовой полосы леса, м.

Расчётный уровень шума не должен превышать 40 дБ. Снижение уровня шума ниже 40 дБ обеспечит почти полную изоляцию от шума высокой частоты (свыше 800 Гц), наиболее вредного для человека. Негативное воздействие оказывает на психику людей и шум с частотой до 20 Гц.

Огородив человека от техногенного (транспортного, промышленного и прочего) шума, лес создаёт другой шум – природный, к которому человек приспособился в процессе эволюции. Такой акустический фон характеризуется в основном частотой от 350 до 800 Гц и состоит из шума листвы, шорохов, шелеста, пения птиц, плеска воды и др. Воздействие на психику лесной "тишины" усиливается цветовой гаммой листвы, цветов и плодов, ароматом, игрой света и тени.

Фитонцидный эффект

Большое значение в охране здоровья человека имеют выделяемые деревьями фитонциды (фито-растение, цид-яд), вещества способные убивать болезнетворные растения. Природа смертоносного действия их на окружающие микроорганизмы была выявлена в 30–е годы XX в. русским учёным Б.П. Токиным. Образуемые в процессе жизнедеятельности фитонциды обладают бактерицидными и фунгицидными свойствами. Степень фитонцидности растений не является постоянной, она изменяется в процессе их жизнедеятельности. Установлено, что максимальное количество фитонцидов выделяется в период цветения и активного роста растений. Различают первичные фитонциды выделяемые не повреждёнными растениями и вторичные выделяемые повреждёнными растениями.

Фитонцидный эффект зависит от состава насаждений. В.В. Протопопов и Г.Н. Черняева(1975) установили, что за вегетационный период 1 га 70 летних сосняков выделяет до 500 кг летучих органических соединений. Благодаря стабилизирующему действию фитонцидов на микрофлору окружающей среды количество микробов в лесном воздухе снижается до 300 – 400 в м³. Фитонциды ряда растений стимулируют двигательную, сердечную деятельность, работу органов пищеварения. Главнейшим свойством этих веществ, следует считать создание невосприимчивости природного иммунитета к различным заболеваниям.

К фитонцидам относят алкалоиды, гликозиды, дубильные вещества, эфирные масла, фенольные соединения, и другие природа которых ещё не полностью изучена. К ним относят монотерпены – С₁₀Н₁₆ наиболее распространённые пинены выделяемые хвойными породами. На воздухе они окисляются до перекиси С₆Н₁₀О₂ , всасываясь в кровь, способствуют лечению болезней лёгких. Поэтому санатории и больницы, где лечат заболевания лёгких и верхних дыхательных путей наиболее часто располагают в сосновых лесах. Фитонциды дубрав снижают ударный и минутный объём крови, создавая необходимые условия для отдыха сердечной мышцы. Кроме органических веществ большую группу фитонцидов составляют неорганические соединения выделяемые с парами транспирационной воды: ионы железа, кальция, магния, хлора, серы и меди.

По данным П.И. Брынцеева [5] (опыт с стилонихией) максимальной фитонцидностью характеризуются дуб черешчатый, клён остролистный; сильной – берёза пушистая, сосна обыкновенная, ель сибирская, осина, лещина; средней – лиственница сибирская, ясень обыкновенный, липа мелколистная, ольха черная, сирень обыкновенная; слабой - бересклет бородавчатый, минимальной – бузина красная крушина слабительная. Известные сильнодействующие канцерогены, такие как бензопрен и нитросоединения разлагаются растениями, например пихтой.

Повышенный фитонцидностью, т.е. быстрым губительным действием обладают пихта сибирская, кедр сибирский, сосна обыкновенная, можжевельник, кипарис, ели сибирская и обыкновенная, орех грецкий, черёмуха. Наиболее широким диапазоном воздействия отличаются фитонциды кедра сибирского. Существует следующее утверждение, характеризующее их эффективность: " В кедровой тайге воздух стерилен, как в операционной палате."

Влияние леса микроклимат

Лесные экосистемы преобразуют поступающую солнечную энергию, изменяют соотношение прямой и рассеянной радиации под пологом. В летнее время днём в лесу прохладнее, ночью теплее. Поэтому отдыхая на базах отдыха в лесной обстановки рекреанты чувствуют себя, гораздо комфортнее. Большинство баз отдыха, детских оздоровительных лагерей расположено в лесу. Особенно сильно на температурный режим оказывают сомкнутые насаждения из теневыносливых древесных пород. Лесные насаждения снижают скорость ветры под пологом, это учитывается при организации зимних видов отдыха.

Рис. Снижение суточных колебаний температур по сравнению с открытой местностью по (И.М. Культиасову, 1982): 1) буковый; 2) еловый; 3) сосновый лес.

Таблица

Изменение температуры воздуха в дубовом лесу

Рис. Влияние леса на ветер

Изменение скорости ветра в сосновом лесу по Гейгеру Таблица