ИННОВАЦИИ ПРИ ТУШЕНИИ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ - Студенческий научный форум

IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

ИННОВАЦИИ ПРИ ТУШЕНИИ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Почти ежегодно в летнее время, особенно в июле-сентябре, от пожаров сгорают леса, тем самым, нанося огромный вред растительному и животному миру, экономике страны, а так же здоровью человека.

В 2010 году от огня пострадали многие особо охраняемые природные территории и ценные ключевые орнитологические территории России. Почти целиком выгорели Камско-Бакалдинские болота - международного значения и Рамсарское водно-болотное угодье. Пожары в особо охраняемых природных территориях (ООПТ) - это гибель наиболее ценных реликтовых лесов, других эталонных экосистем, редких видов растений и животных, мест обитания зверей и птиц.

В общей сложности, по данным Всемирного центра мониторинга пожаров (Global Fire Monitoring Center), авторитетной международной организации, площадь, пройденная пожарами на природных территориях России с начала 2010 года по 13 августа, составила более 15 млн. гектаров. Оценка только прямого ущерба от пожаров определяется до 50 млрд. рублей. По проведенным подсчетам экономический ущерб от пожаров составляет не менее 25 тыс. долларов на 1 га.

В течение жаркого лета 2010 года пожары лесов отмечались на всей Европейской части России. В результате чего концентрации вредных веществ повсеместно, в том числе и во всех крупных городах и поселках, повысились в 3-4 раза. Температура воздуха достигала 35°С, осадки отсутствовали. Очаги пожаров охватили огромную территорию лесов и торфяников. Они подошли вплотную к границам многих городов, окутывая их пеленой дыма. Метеорологические станции фиксировали такие явления как мглу, дымку и даже смог (сочетание дыма и гари с водяными частицами).

Кроме загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу в результате процессов горения торфа и древесины (пыль и оксид углерода), появляются специфические примеси, рассеивание которых в условиях антициклона также затруднено. Особенно это характерно для городов с химической промышленностью, где в конце июня - начале августа отмечалось увеличение загрязнений воздуха ксилолом, этилбензолом, аммиаком, хлористым водородом, толуолом, циклогексаноном, максимальные концентрации которых превышали предельно допустимые.

Вследствие загрязнения атмосферы, создаваемого горением торфяников и лесными пожарами , произошло увеличение числа случаев обращения к врачам из-за болезней системы кровообращения и приступов бронхиальной астмы. Можно полагать, что вредное воздействие загрязненного воздуха будет отражаться на здоровье в дальнейшем в течение некоторого времени. Следовательно, пожары вблизи городов создают большую опасность для здоровья. Спасение лесных массивов, как источников чистого воздуха, обеспечивает одновременно здоровье и безопасность людей от воздействия значительного загрязнения воздуха.

В настоящее время в связи с парниковым эффектом, повышения температуры воздуха и огромным влиянием антропогенного фактора трудно избежать лесных пожаров. Необходимо применять инновационные проекты для борьбы с этой проблемой.

Британские ученые из университета Ливерпуля изобрели «сухую воду», которая поможет, как утверждают специалисты, бороться с глобальным потеплением, совершит революцию в использовании химикатов. Новое изобретение, представленное на 240-й национальной конференции Американского химического общества в Бостоне, на 95 процентов состоит из обычной воды и на 5 процентов - из кремния.

Производство сухой воды - несложный и довольно-таки быстрый процесс. На высокой скорости смешивается вода и кремний, и уже через 90 секунд «сухая вода» готова.

По словам руководителя группы исследователей Бена Картера « сухая вода» по сравнению с обычной в три раза лучше поглощает углекислый газ, тем самым препятствуя его проникновению в атмосферу. Эта жидкость обладает всеми противопожарными свойствами воды, и будучи вылитой (разбрызганной) на очаг пожара также эффективно (если даже не лучше «мокрой воды») подавляет пламя.

Среди множества способов применения её уникальных свойств, была особо отмечена способность «сухой воды» впитывать в больших количествах углекислый газ - один из тех парниковых газов, которые вызывают глобальное потепление и разрушают озоновый слой. При использовании «сухой воды», получается сохранить в три раза больше углекислого газа, чем если бы использовалась гравитационная вода. Таким образом, можно добиться значительного снижения концентрации парниковых газов в атмосфере.

Попав в атмосферу, «сухая вода»  распадается всего за 3-5 дней. В отличие от хладонов, применяемых при тушении пожаров, обладающих высоким озоноразрушающим потенциалом, газовые огнетушащие вещества нового поколения являются экологически чистым противопожарным агентом, не оказывающим разрушающего воздействия на озоновый слой атмосферы. Это вещество является безопасным для человека, экономичным, высокоэффективным и отвечает всем требованиям экологической безопасности. Его давно применяют в системах пожаротушения в музеях, библиотеках, что позволяет в процессе тушения пожара не повредить культурные ценности. При применении «сухой воды»при тушении лесного пожара  сократится выброс в атмосферу углекислого газа и его соединения с другими веществами наносящими вред здоровью человека.

Чтобы избежать самого возгорания в лесополосе в Германии был разработан микроволновый датчик, который претендует  на то, чтобы стать одним из средств обнаружения лесных пожаров.

Немецкие исследователи разработали радиодатчик микроволнового диапазона, который способен обнаруживать точку с самой высокой температурой, даже когда все вокруг заполнено дымом, и отсутствует какая бы то ни было видимость.

Ученые из Института физики высоких частот и радарной техники имени Фраунхофера в г. Вахтберг утверждают, что этот радиометр - существующий пока только в виде прототипа - может быть развит в эффективное средство детектирования возгораний в лесу. Датчик можно разместить на самолете, который выполняет патрулирование над лесным массивом. Такие испытания были успешно проведены - воздушное судно разработчикам предоставил университет города Хаген.

Датчик, габариты которого - 105x150x75 мм  - поглощает радиоволны миллиметрового диапазона, излучаемые в ходе реакции горения. Если частицы горячей пыли излучают в инфракрасном спектре и "затуманивают" сигналы более высоких частот, но создаваемые пламенем радиоволны в диапазоне от 8 до 45 ГГц позволяют точно устанавливать местоположение очага пожара.

Завеса из пыли и дыма практически прозрачна для микроволн, и излучение источника огня достаточно сильно для того, чтобы его обнаружить, - прокомментировала технологию Нора фон Валь, одна из исследователей.  Сравнительно небольшая частота позволяет волнам этого диапазона свободно проходить сквозь крону деревьев. Часто бывает так, что после лесного пожара новые очаги возгорания возникают под землей. Раньше, чтобы обнаружить их, пожарным приходилось вскрывать землю вручную, лопатами. Но этот радиометр может обнаруживать очаги возгорания под верхним слоем почвы.

Чувствительность датчика зависит от размеров антенны, мощности создаваемого огнем излучения и расстояния. Но, по словам фон Валь, при сканировании с высоты 30 метров точность обнаружения находится в пределах 2,6 м. Увеличение размеров антенны, как бы то ни было, позволит повысить разрешение прибора.

Ученые планируют усовершенствовать свою разработку и написать к ней управляющее программное обеспечение, представляющее полученные устройством данные в визуальной форме. Тогда прибор можно будет запустить в коммерческую эксплуатацию и использовать вместе с другим противопожарным оборудованием.

Исходя из написанного выше можно сделать вывод, что НТП в области тушения пожаров находится на высоком уровне. Необходимо эффективнее внедрять инновации, и проблемы экономики и экологии России, а так же других стран хоть частично, но будут решены. 

 

Библиографический список

  1. Андронова, А.В. Лесные пожары и лесовосстановление на гарях [Текст] / А.В. Андронова // Лесное хозяйство. - 2011. - №6 . - С.14-16.
  2. Шульте Э. Борьба с лесными пожарами в ЕС//Устойчивое лесопользование. 2010.№3(25). С. 7-9.
  3. Зиновьева, И.С. Проблемы предупреждения и ликвидации последствий лесных пожаров [Текст] / И.С. Зиновьева // ФЭС: Финансы. Экономика. Стратегия. - 2011. - №2. - С. 25-28
  4. http://www.membrana.ru/particle/1734
Просмотров работы: 90