III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ТАШТАГОЛЬСКОГО РАЙОНА
Алексеенко А.С.
Автор работы награжден дипломом участника конкурса
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF



   
   
Введение

Таштагольский район обладает удивительным потенциалом природных ресурсов, в том числе и растительных. Леса занимают 80% территории.Характерной особенностью района является наличие реликтовой черневой тайги. Признаками черневой тайги считаются: 1) преобладание в древостое пихты и осины; 2) развитие высоких трав (до 2,5 метров); 3) наличие реликтовых видов. Лес активно используется в хозяйстве нашего района. Наша работа имеет не только исследовательский характер, но также и практический, так как наш город относится к 319 моногородам, которые постепенно должны превратиться в стерео города. А деревообрабатывающая отрасль может стать одним из источников создания новых предприятий и новых рабочих мест на территории нашего района.

Цель: Целью нашей исследовательской работы является изучение использования лесных ресурсов нашего района.

Задачи:

  1. Изучить данные об использовании древесных ресурсов.

  2. Проанализировать экологические проблемы района, связанные с использованием лесных ресурсов.

  3. Попытаться найти решение данных экологических проблем.

Методы:

  1. Анализ различных литературных источников и периодической печати.

  2. Картографический метод.

  3. Частично-поисковый.

  4. Анализ рубрики сайта Таштагольского района природа и экология.

  5. Анкетирование, беседа.

Объект изучения:

Лес и деревообрабатывающие предприятия Таштагольского района

Что даёт нам древесина

Лес является источником и непосредственных огромных материальных ценностей. Ни одна отрасль народ­ного хозяйства не может развиваться без использования лесных материалов. Лес дает нам ценнейший строительный материал, сырье для целлюлозно-бумажной, химической и других отраслей промышленности. Древесина используется для промышленного и жилищного строительства, в судострое­нии, гидротехнических сооружениях, для деревянных шпал на железной дороге, креплений в шахтах, телеграфных столбов, изготовления мебели и пр., причем расход лесоматериалов, потребляемых в современной строительной технике, несмотря на широкое применение бетона и железа, не уменьшается. Быстрыми темпами развивается наша лесохимическая промышленность. При химической переработке древесины и древесных отходов в отличие от механической переработки получаются качественно новые продукты, которые по внеш­нему виду и внутренним свойствам не имеют ничего общего с древесиной и другими первоначальными лесными материа­лами. При сухой перегонке древесины (нагревание при высокой температуре без доступа воздуха) она не сгорает, а раз­лагается на составные части. Углерод превращается в твердый древесный уголь, а соединения кислорода и водорода отходят. При этом образуется пар, который при охлаждении превра­щается в подсмольную воду; из более тяжелой ее части полу­ чают креозот, флотационные масла, а из легкой — древесный уксус и метиловый (ядовитый) спирт, который в свою очередь является сырьем для получения формалина и уротропина. При перегонке живицы (смолистого вещества хвойных древесных пород) получают канифоль (до 70% от веса живи­цы) и скипидар (до 20%). Канифоль используется в бумажной промышленности (писчая бумага пропитывается канифольным клеем), в электропромышленности (для изготовления изоля­ционных материалов), в мыловаренной промышленности (ка­нифоль улучшает качество мыла); канифолью скрипачи нати­рают смычки. Скипидар применяется в текстильной промыш­ленности, в парфюмерном производстве, медицине, при изготовлении типографских красок, как сырье для получения камфоры. При гидролизе древесины и древесных отходов (разложе­ние в присутствии воды) и обработке ее под давлением серной или соляной кислотой получают пищевой сахар (глюкозу). При сбраживании его дрожжами образуется винный (этило­вый) спирт — основное сырье для производства синтетическо­го (искусственного) каучука. Несколько лет назад на 1 г этилового спирта расходова­лось 5760 кг зерна или 19 200 кг картофеля. Широко используется в химии древесная клетчатка, или целлюлоза. При различной переработке ее получаются самые разнообразные продукты: прежде всего бумага и нитроклет­чатка, или пироксилин — взрывчатое вещество (получается при действии на целлюлозу смеси серной и азотной кислот). В свою очередь из нитроклетчатки под действием спирта и эфира получают целлулоид; при обработке его спиртным раствором камфоры и после горячего прессования — кино­ пленку; при других переработках нитроклетчатки — ряд дру­гих продуктов. Из целлюлозы получают негорючую ацетил­ целлюлозу, используемую для изготовления пластмасс и ви­скозы (искусственного древесного шелка). При химической переработке 1 м3 древесины можно полу­чить: 200 кг целлюлозы, или 200 кг виноградного сахара, или 6000 м2 целлофана, или 5 л древесного спирта, или 20 л уксус­ ной кислоты, или 70 л винного спирта, или 165 кг искусствен­ного волокна (из них можно выработать до 1500 т шелковой ткани). При прессовании древесины под сильным давлением и про­питке ее особыми химическими составами получают облагоро­женную древесину, из которой изготовляют, например, под­шипники, более стойкие, чем металлические; в авиа конструк­циях такая древесина заменяет алюминий. Фанеру, древесноволокнистые плиты, канифоль, искусст­венную шерсть, резину, краски и лаки, лекарственные препараты, пищевые и кормовые продукты и многое другое даю т произрастающие в наших лесах древесные породы. Ряд ценных продуктов добывается также при химической перера­ботке коры, хвои, мелких ветвей, корней и других частей древесных растений. В настоящее время из древесины изготовляют около 20 ты­сяч разнообразных изделий и продуктов, из них до 19,5 тыс. получают химической переработкой. Число это будет ежегод­но увеличиваться.

Смотри в приложении (табл. 1)

Описание важнейших древесных пород нашего района.

Пихта сибирская - стройное, красивое хвойное дерево, высотой 35 метров. Живёт пихта 150 – 200 лет. Самое распространенное дерево Таштагольского района. Древесина пихты обладает многими ценными свойствами. Её широко используют для изготовления спичек, бумаги, в мебельном производстве. Пихтовая смола - ценное сырьё для химической, лакокрасочной и других отраслей промышленности. А также ежегодно пихты района вырубаются к новому году.

Кедр сибирский (или сосна сибирская) - мощное дерево, достигающее высоты 30 – 35 метров и толщиной 120 см с прямым, ровным стволом и густой кроной. Семена (неправильно называемые орешками) съедобны, обладают высокой маслянистостью. С одного дерева собирают много орехов. Их используют в сыром виде, а также для получения кедрового масла и кедровых сливок. Кедр живет до 400 – 900 лет. Плодоносить начинает с 50 лет. Древесина кедра отличается прочностью и в тоже время мягкостью. Она высоко ценится в музыкальном, карандашном и мебельном производстве. Кроме того, древесина _ один из лучших материалов для построек. Сибирский кедр – не настоящий кедр, а вид сосны.

Береза - растёт примесью в хвойных лесах. Высота её ствола достигает 20 метров, а диаметр до 80 см. Живет до 150 лет. Древесина березы однородна по строению и цвету, сравнительно тверда и упруга, но отличается малой устойчивостью против гнили. Берёза имеет большое хозяйственное значение, она идёт на выделку фанеры, осей, полозьев, ручек для инструментов, катушек, мебели. Кроме того, получают древесный спирт, уксусную кислоту, дёготь. Древесина берёзы даёт прекрасные дрова.

Осина (тополь дрожащий) – лиственное дерево, широко распространенное в наших лесах. Осина достигает высоты 35 метров. Живет до 120 лет. Осина, как и береза – пионер леса: она первой быстро заселяет свободные лесные площади. Используется осина для облесения оврагов, так как растёт очень быстро. Древесина осины мало устойчива к заболеваниям. Её широко используют в спичечном, фанерном и тарном производстве.

В структуре производства промышленной продукции Кемеровской области

лесная и деревообрабатывающая промышленность занимает всего 0,3%;

А производство химических волокон и нитей -7,3%; синтетических смол и пластмасс -3,0%;

Использование лесных богатств нашего района.

Проанализировав данные об использование древесных ресурсов нашего района, мы сделали выводы:

  1. Ежегодно у нас вырубается: 60730 м³ пихты, берёзы и осины;

530 м³ кедра и сосны;

2. В районе перерабатывается только 50% заготавливаемой древесины, остальная часть отправляется на Алтай, в Новосибирскую область и другие регионы;

3. Древесные ресурсы, остающиеся у нас в районе обрабатываются всего на 40%, т.е. используются в основном только стволы деревьев, которые идут на производство бруса, пиломатериала и частично мебели;

Смотри в приложении (табл.2)

4. Лесными ресурсами занимаются 6 организаций, малосвязанные между собой;

5. В лесу остается достаточно древесины, которая не используется, а загнивая вызывает заболевания близ расположенных деревьев (ветки, сучья после порубок, пни, корни и не вывезенный по каким-то причинам лес). Около 1/3 заготавливаемого леса идет в отходы и практически не используется;

6. Ежегодно в районе засаживается около 5 га саженцами кедра.

На территории Таштагольского района в основном используется сама древесина, а кора, обрезки, ветки, опилки если не продаются, то сбрасываются в отвалы. Что пагубно влияет на экологию Таштагольского района.

Экологические проблемы нашего района.

Количество лесов в районе постепенно уменьшается. В первую очередь это связано с ежегодным увеличением лесозаготовок. Это привело к эстетическим перерубам, то есть превышению расчетной лесосеки.

Основная масса древесины заготавливается с применением сплошных рубок. Применение данного способа эффективно в массовых спелых лесах одинакового возраста. В разновозрастных лесах он нерационален, так как одновременно со спелым древостоем вырубаются средневозрастные и молодые деревья. Такой способ вреден, т.к. нарушается процесс лесовосстановления. Кроме того отрицательно воздействует на лесные ресурсы применяемая техника и способы трелевки древесины с лесополосы, когда тяжелыми машинами и тракторами срубленные деревья волокут по земле. При этом машины проделывают глубокие колеи, а комли деревьев борозды, что приводит к заболачиванию или эрозии почвы. Попутно уничтожаются многие деревья и кустарники.

С уменьшением площади лесов в период снеготаяния, а также в период продолжительных дождей, вода не задерживаемая лесом, образует бурные потоки, которые несут до 80 – 90% годового стока. Примером может служить наводнение 2004 года. В этот период реки выходят из берегов, затопляя посевы, села и города. Напротив, в бездождевой период понижается уровень грунтовых вод, пересыхают ручьи и колодцы, мелеют реки.

Сведение лесов на склонах привело к образованию оползней в летний период и схождению лавин зимой. Примером могут служить оползни в районе поселков: Ключевого, Габовска, Алтамаша и снежные лавины в районе Усть-Кабырзы.

Вырубка леса вокруг города увеличивает загрязнение атмосферы пылью и вредными газообразными веществами, которые приносят к нам ветры из Новокузнецка.

Пути решения экологических проблем.

Важнейшим из путей является переход к выборочным и постепенным рубкам. Необходимыми стали специальная техника и технология, развитая сеть лесовозных дорог.

Рациональное лесоиспользование предполагает очистку лесосек, восстановление на них леса. Помимо восстановления лесов, большое значение имеет повышение их продуктивности. Основная форма ухода за лесом – рубки ухода, при которых вырубаются малоценные деревья, создавая лучшие условия для высокопродуктивных.

Все большее значение приобретает развитие промышленных методов выращивания лесов, в том числе плантационное выращивание быстрорастущих, хозяйственно ценных пород, таких, например, как ель и пихта. Это же цели отвечает и повышение уровня древесного сырья путём внедрения ресурсосберегающих технологий, которые позволят снизить расход сырья на единицу продукции и использовать отходы.

Мы предлагаем открыть на территории Таштагольского района предприятия по производству ДСП. ДСП – это экологичный, легкий в обработке, практичный материал, высокотехнологичная альтернатива массиву дерева, успешно используемая для обшивки стен и крыш, изготовления стеновых панелей, изготовления настилов под ковровые и линолеумные покрытия, полов, разных перегородок, производства съемной опалубки, изготовления полок, мебели, упаковки, строительства ограждений и разборных конструкций, декорирования и отделки помещений.

Одним из путей повышения эффективности лесопользования является организация лесопромышленного комплекса. Дальнейшее развитие лесного хозяйства должно полностью перейти на безотходную переработку древесины. Что позволит создать дополнительные рабочие места. В настоящее время все потребности в древесине можно удовлетворить без увеличения размеров лесозаготовок, если отнестись к лесным ресурсам по хозяйски.

Чтобы приостановить разрушающую леса деятельность человека, предлагаем следующие экстренные меры:

  1. Усилить внимание к вопросам охраны природы и обеспечения рационального использования природных (лесных) ресурсов.

  2. Установить систематический контроль за использованием предприятиями и организациями лесов.

  3. Уделять большое внимание сохранению водоохранных и защитных функций леса (не вырубать лес вокруг города и в долинах рек), сохранению и воспроизводству растительного мира.

  4. Для улучшения охраны зеленых зон и лесопарковых территорий необходимо определить их четкие границы.

  5. Строго ограничивать отвод земельных участков в лесах зеленой зоны города.

  6. Создать пункты сбора вторичного сырья (макулатуры и древесных отходов) с его дальнейшей переработкой.

  7. Создать на территории Таштагольского района единый лесопромышленный комплекс с полной переработкой древесины от сырья до готовой продукции. Это даст не только экономическую выгоду, но и дополнительные рабочие места.

Смотри в приложении (табл. 3)

Список литературы:

  1. Охрана окружающей среды. Составитель Л.П.Шариков

  2. Охрана природы. А.В.Михеев, К.В.Пашканг. Москва, «Просвещение», 1990 год.

  3. Природопользование. Н.Ф.Винокурова, Г.С.Камерилова, Москва, «Просвещение», 1994 год.

  4. Природа и люди. В.П.Горощенко, Москва, «Просвещение», 1991 год.

  5. Лесоводство. Н.Н.Гусев, И.Г.Китаев, Н.А.Юрре, Москва, «Лесная промышленность», 1985 год

  6. На перекрестках экологии. Москва, «Педагогика», 1987 год.

  7. Берегите биосферу. Ю.А.Израэль, Москва, «Педагогика», 1987 год.

  8. Растения и чистота природной среды. В.И.Артамонов. Москва, «Наука», 1986 год.

  9. Школьникам о лесе. Т.Г.Зорина. Москва, «Лесная промышленность», 1971 год

  10. http://namillion.com/proizvodstvo-dvp.html сайт по производству ДВП и ДСП

Приложение

(Табл. 1) Выходы важнейших продуктов при сухой перегонки:

Название продукта

Выход продукта в % от абсолютно сухой древесины

берёза

сосна

Уголь древесный

31,80

37,83

Углекислый газ

9,96

10,13

Окись углерода

3,32

3,74

Метан

0,54

0,59

Непредельные углеводороды

0,19

0,23

Уксусная кислота

7,08

3,50

Метиловый спирт

1,60

0,83

Ацетон

0,19

0,18

Метилацетат

0,02

0,01

Смола растворимая

8,15

8,03

Смола отстойная

7,93

11,79

вода

27,81

22,27

(Табл.2)

Пиломатериал

местоположение

предприятие

ассортимент

Что делают с отходами

Шерегеш

Частная лесопилка в районе Копра

доска обрезная

в отвал

Шерегеш

ИП Ушаков Э.В.

брус, доскаобрезная, не обрезная, бруски

продажа на дрова

Шалым

( ИП Рогозик

брус, плаха обрезная, не обрезная, бруски на обшивку

на дрова

п. Чушла:)

ИП Калабин С.Я.

Брус: 5м., 6м.

Доска обрезная, не обрезная,

Штакет,

Столбики заборные

продажа населения на дрова, помощь малоимущим.

г. Таштагол, ул. Садовая

 

плаха обрезная не обрезная, бруски

на дрова

г.Таштагол,

«Алчок»

плаха обрезная , не обрезная, бруски, штакет

на дрова

(Табл.3) Схема лесопромышленного комплекса полного цикла.

 

заготовка

 

 

Плантационное выращивание быстрорастущих, хозяйственно ценных пород, например, ели и пихты

Рекультивация земель

Производство ДВП и ДСП

Пиломатериал, шпалы, крепления для шахты, мебель, фанера

переработка

Кора и хвоя

Пни и корни

сучья

 

 

древесина

 

 

Хвойно-витаминная мука, удобрения, мульча, пихтовое масло и др.

Скипидар, канифоль, камфара

 

Фотографии