Введение к работе
Актуальность темы исследования. Лесные экосистемы выполняют не только важнейшую средообразующую функцию, но и представляют собой обширный по размерам, разнообразный и сложный по структуре объект хозяйственной деятельности. Основной принцип ведения лесного хозяйства — обеспечение непрерывного, не-истощительного и рационального использования лесных ресурсов и земель лесного фонда, повышение продуктивности и качества лесов.
Во второй половине XX столетия в результате испытаний ядерного оружия и ряда радиационных аварий значительная часть территории лесного фонда в 23 областях Российской Федерации подверглась радиоактивному загрязнению, которое на многие десятилетия изменило природные свойства и социально-экономическое значение лесных экосистем.
Результаты многолетних радиоэкологических исследований Абатурова Ю.Д., Абатурова А.В., Алексахина P.M., Архипова Н.П., Булавика И.М., Гродзинского Д.М., Давыдчука B.C., Дворника AM., Душа-Гудыма СИ., Израэля Ю.А., Ипатьева В.А., Карабаня Р.Т., Квасниковой Е.В., Козубова Г.М., Колесникова Б.П., Косиченко Н.Е., Краснова B.IL, Криволуцкого АД., Кучмы Н.Д., Марадудина ИЛ., Мухамед-шина К.Д., Мамихина СВ., Орлова А.А., Покаржевского А.Д., Романова Г.Н., Сукачева В.Н., Таскаева А.И., Тимофеева-Ресовского Н.В., Тихомирова ФА., Спирина ДА., Щеглова А.И., Якушева Б.И. и многих других авторов показывают, что лес является уникальным природным барьером на пути миграции радионуклидов за пределы загрязненной территории. Однако, аккумулировав значительное количество радионуклидов и замедлив их миграцию, лесные экосистемы становятся источником повышенной радиационной опасности для населения загрязненных районов и потребителей лесохозяйственной продукции, а также и для самих лесных экосистем.
В целях сохранения экологического, социального и экономического значения лесных насаждений на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению, в первые годы после аварии на Чернобыльской АЭС с участием автора была разработана, а позднее опубликована, система защитных мероприятий (Марадудин И.И., Шубин В. А., Панфилов А.В., 1998).
Однако в процессе практической реализации были выявлены ее отдельные не-
достатки, не позволявшие осуществить комплексное
частности, возникла необходимость учета лесоводственно-экологических особенностей регионов и радиоэкологических характеристик лесных экосистем, а также закономерностей пространственной и временной миграции радионуклидов и ряда других важных факторов.
Кроме этого, планирование защитных мероприятий требовало оперативного учета изменения нормативной правовой базы в области обеспечения радиационной и экологической безопасности, что должно содержаться в соответствующих нормативно-методических документах.
Цели и задачи исследования. Основной целью диссертации является разработка теоретических основ и нормативно-методической базы непрерывного неисто-щительного ведения лесного хозяйства при обеспечении требований радиационной и экологической безопасности на загрязненных территориях и в районах размещения радиационно-опасных объектов.
В соответствии с основной целью в задачи исследований входит:
Анализ закономерностей изменения радиационно-экологической обстановки в лесном фонде в зонах радиоактивного загрязнения.
Разработка методологической базы автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО) Государственной лесной службы.
Теоретическое обоснование и разработка радиоэкологической классификации типов леса.
Разработка системы ведения лесного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения.
Разработка основных принципов, алгоритма функционирования и системы принятия управленческих решений в лесном хозяйстве в условиях радиоактивного загрязнения.
Разработка основ нормирования радиационного воздействия на лесные экосистемы с использованием радиоэкологической классификации типов леса.
Теоретические и методологические основы исследования и личный вклад автора. В основу диссертационной работы положены оригинальные материалы, полученные в результате многолетних (1986 - 2001 гг.) системных стационарных и экспедиционных радиоэкологических и лесоводственных исследований, выполненных лично автором и под его руководством на загрязненной радионуклидами территории 23 субъектов Российской Федерации с применением современного эксперименталь-
ного и методологического аппарата, включая методы математической статистики, экспертных оценок и другие. Использовались передовые программно-математические средства с применением ГИС-технологий.
Теоретическая часть работы выполнена с учетом анализа результатов исследований ведущих ученых в области радиоэкологии, природопользования, охраны окружающей среды, радиационной безопасности и лесоводства, законодательных актов Российской Федерации и других нормативно-методических документов.
Основные практические рекомендации проходили апробацию в территориальных органах управления лесным хозяйством и корректировались по ее итогам. Автор лично принимал активное участие в организации и проведении исследований на загрязненных территориях в субъектах Российской Федерации, а также разработке концептуальных схем, составляющих основу системы ведения лесного хозяйства, АСКРО Государственной лесной службы и системы поддержки принятия решений (СППР)при ведении лесного хозяйства на загрязненных территориях.
Предметом исследования являлись основные экологические последствия радиоактивного загрязнения лесных экосистем и механизмы обеспечения радиационной и экологической безопасности при ведении лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения.
Объектом исследования являлись:
радиоэкологическая обстановка в лесном фонде Российской Федерации, подвергшемся радиоактивному загрязнению в результате аварий на Чернобыльской АЭС, на ПО «Маяк» в пределах Восточно-Уральского радиоактивного следа и на Сибирском химическом комбинате, а также в районах размещения радиационно-опасных объектов;
система ведения лесного хозяйства и обеспечения радиационной и экологической безопасности в зонах радиоактивного загрязнения, включая лесохозяйствен-ные мероприятия, лесопользование и защитные меры.
Научная новизна. Выявлены, проанализированы и обобщены закономерности влияния лесорастительных условий, особенно трофности и влажности почвы, на содержание радионуклидов в органах и тканях древесных растений различных видов.
На основе морфологических и экологических характеристик древесных растений, а также их реакции на воздействие ионизирующего излучения и радиоактивное загрязнение, разработана специализированная радиоэкологическая классификация
типов леса, систематизирующая многообразие лесных сообществ в ограниченное количество однотипных таксономических единиц.
Впервые созданы научно обоснованные подходы для разработки критериев и нормативов допустимого радиационного воздействия на лесные экосистемы с использованием радиоэкологической классификации типов леса.
Разработана научно-методическая основа, основные принципы и общая стратегия системы ведения лесного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения.
Впервые разработаны концептуальная схема, алгоритм функционирования и система поддержки принятия управленческих решений с использованием геоинформационных технологий на основе комплекса защитных мероприятий в лесном хозяйстве в условиях радиоактивного загрязнения.
Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие положения:
В однотипных по трофности и влажности лесорастительных условиях при одинаковой плотности загрязнения почвы наибольший переход 13,Cs в органы и ткани характерен для мягколиственных пород, наименьшим переходом характеризуются хвойные породы.
Радиоэкологическая классификация типов леса систематизирует многообразие лесных сообществ в ограниченное количество однотипных таксономических единиц на основе морфологических и экологических характеристик, а также реакции древесных растений на воздействие ионизирующего излучения и радиоактивное загрязнение.
Система ведения лесного хозяйства, включающая систему поддержки принятия решений, составляет основу непрерывного неистощительного ведения лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения, определяемых в соответствии действующим законодательством. При этом комплекс лесохозяйственных мероприятий и защитных мер устанавливается на основе зонального принципа, конкретизируется при планировании лесохозяйственной деятельности на однородных участках лесного фонда (выделах) на основе характеристик, определяемых с применением радиоэкологической классификации типов леса, и корректируется при осуществлении радиационного контроля.
Система контроля радиационной обстановки в лесном фонде является основой обеспечения радиационной и экологической безопасности на территории лесного фонда.
Практическая значимость исследования заключается в том,'что полученные результаты легли в основу:
— 13 действующих в настоящее время нормативно-регламентирующих, мето
дических и справочных документов Федеральной службы лесного хозяйства России и
Министерства природных ресурсов России;
впервые созданного учебного пособия по ведению лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения;
государственного доклада «О состоянии и использовании лесных ресурсов Российской Федерации в 2001 году»;
создания и практической реализации ряда выполненных федеральных целевых программ, включая «Неотложные мероприятия по защите населения Российской Федерации от воздействия последствий чернобыльской катастрофы на 1996-1997 гг.», «Леса России на 1997-2000 годы», «Федеральная целевая программа по защите населения Российской Федерации от воздействия последствий чернобьшьской катастрофы на 1998-2000 годы» и другие.
Разработанная при личном участии автора система ведения лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения реализована под его руководством в 23 субъектах РФ.
Результаты работы представляют научно-методическую и информационную основу выполняющихся в настоящее время федеральных целевых программ «Экология и природные ресурсы (на 2002-2010 годы)», «Преодоление последствий радиационных аварий на период до 2010 года» и «Программы совместной деятельности по преодолению последствий чернобыльской катастрофы в рамках Союзного государства на 2002-2005 годы» в части ведения лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения, «Ядерная и радиационная безопасность России на 2000-2006 годы» в части создания и интеграции в ЕГАСКРО РФ автоматизированной системы контроля радиационной обстановки на территории лесного фонда, а также системы нормирования воздействия ионизирующего излучения на окружающую среду.
В 1999 г. АСКРО Государственной лесной службы успешно прошла комплексные испытания в составе экспериментального участка ЕГАСКРО и функционирует в Министерстве природных ресурсов Российской Федерации в режиме опытной эксплуатации.
Созданная на основе результатов исследования СППР при ведении лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения в настоящее время проходит апробацию в территориальных органах МПР России (в Калужской области).
Апробация и научные публикации. По теме диссертации опубликовано 64 работы, в том числе брошюра «Радиоэкологическая классификация типов леса. Библиотечка работника лесного хозяйства» (в соавторстве), учебное пособие «Основы прикладной радиоэкологии леса: Учебное пособие для средних специальных учебных заведений по специальности 2604 «Лесное и лесопарковое хозяйство» (в соавторстве), технический документ МАГАТЭ Assessing radiation doses to the public from radionuclides in timber and wood products. IAEA-TECDOC-1376 (в соавторстве) и 13 нормативно-методических документов, утвержденных федеральным государственным органом управления лесным хозяйством.
Материалы исследования докладывались и обсуждались на 17 международных, всесоюзных и всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях, совещаниях и симпозиумах, демонстрировались на выставках по проблемам радиоэкологии, радиобиологии, ликвидации последствий радиационных аварий, лесного и сельского хозяйства (Гомель, 1990, 2000; Пушкино, 1990, 1997; Зеленый мыс, 1990; Москва, 1991, 1995, 1996, 2000, 2001, 2002; Брянск, 1991; Киев, 1991, 1999; Томск, 1996; Новгород, 1999; Обнинск, 2001).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных литературных источников из 188 наименований и шести приложений. Работа изложена на 310 страницах, содержит 23 таблицы и 29 рисунков.
Похожие диссертации на Радиационно-экологические и лесоводственные основы системы ведения лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения
