Человечество переживает сейчас такой период времени, когда становится понятным, что человек неотделим от окружающей среды.
Охрана природы и улучшение условий жизнедеятельности людей на земле являются первостепенной задачей. Человек всегда будет зависеть от ресурсов биосферы, которые необходимы ему для питания и производства предметов потребления. Человек и биосфера во всей ее совокупности составляют единое целое. При этом биосфера рассматривается как сложная саморегулирующаяся система, состоящая из живой и неживой материи. Частью биосферы являются лесные экосистемы, или биогеоценозы (биоэкосы), представляющие собой взаимосвязанные сочетания растительности, почвы, воды, тепла, воздуха, животного мира и микроорганизмов.
В биосфере одни процессы переходят в другие, в результате образуются новые процессы и состояния твердых веществ, газов, жидкостей, а также новые условия для жизни организмов, новые равновесия. В этих процессах каждый фактор, определяющий это равновесие, тесно связан с остальными. Достаточно незначительного воздействия извне, как равновесие нарушается.
Заботясь об улучшении окружающей среды, в первую очередь необходимо совершенствовать технологию производства. Природа совершенна: в ней нет ничего лишнего и, тем более, вредного. У природы нет «отходов производства», круговороты веществ у нее замкнутые — все идет «в дело». Человек стремится перенять у нее этот принцип. Хотя, конечно, сделать это очень непросто.
В настоящее время в нашей стране перед промышленными предприятиями поставлена задача ликвидировать отходы производства. То, что сегодня выбрасывается в трубы и идет веток, является результатом работы фабрик и заводов. Эти выбросы составляют часть веществ, извлеченных из шахт и рудников, в них вложены огромные средства. Так, сотни электростанций, работающих на угле, выбрасывают в воздух сернистый газ, загрязняющий атмосферу. Почвы же пашен и лугов испытывают серное голодание. То, что загрязняет воздух, необходимо почве как питание.
В ближайшем будущем мы должны любое производство перевести на замкнутые технологические циклы, где сырье будет использоваться полностью.
Ядохимикаты защищают всходы и леса от вредителей и болезней, уничтожают сорняки, но одновременно с этим разрушают экосистемы: вместе с сорняками убивают многие полезные организмы, отрицательно влияя на животный мир. Одновременно с промышленными и другими загрязнениями среды ядохимикаты отрицательно влияют на здоровье людей.
Более 1000 химических соединений становятся основой для создания десятков тысяч различных препаратов. Пестициды становятся постоянно действующими факторами в природе и в жизни человека, вызывая побочные отрицательные явления, о чем свидетельствует судьба ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметана), препарата, который использовался во всех странах мира. Еще в 1964 г. ФАО, признавая необходимость использования химикатов при борьбе с вредителями и болезнями растений, указала на загрязнения водоемов пестицидами, что приводило к сокращению рыбных ресурсов.
Выявлено отрицательное действие пестицидов на птиц и их наследственные свойства, а также на полезных насекомых, пчел и др. Воздействие пестицидов создавало условия для массового размножения иксодовых клещей.
В век научно-технического прогресса, чтобы сохранять природу, требуются знания. Охрана окружающей среды — это научно-техническая проблема. Все чаще подчеркиваются три подхода к охране природы: глобальный, государственный (в пределах страны) и региональный (в пределах одного района, промышленного предприятия, рабочего поселка, лесхоза).
Вредные вещества в природе распространяются такими путями, которые зачастую нам еще не известны. Действие этих веществ исследовать также весьма сложно. Вредные последействия ряда технологических процессов выходят даже за пределы географических границ. Поэтому в области охраны окружающей среды необходимо международное сотрудничество.
Воздух, отравленный заводами ФРГ, поступает на территорию Франции и ГДР. Воды Дуная текут по территории нескольких стран, и все люди должны думать о том, как сохранить чистоту реки. Многие государства заинтересованы в чистоте Балтийского, Черного, Средиземного морей, в чистоте океанских вод и т. п.
Желания и добрые намерения одного государства не принесут полного успеха в этом вопросе, только объединенные усилия многих стран мира могут решить актуальнейшую проблему современности— сохранить биосферу.
Предприятия, перерабатывающие древесину, оказывают влияние на окружающую среду. Масштабы этого влияния могут колебаться в зависимости от типа рассматриваемой деятельности и от местных условий среды. Последствия для окружающей среды в лесу начинают проявляться уже в момент валки деревьев и продолжаются до производства конечного продукта.
В загрязнителях, содержащихся в сточных водах, сбрасываемых лесоперерабатывающими предприятиями, содержатся органические и минеральные токсичные вещества. Растворенные органические вещества в основном включают углеводы, органические кислоты, спирты и лигнин. За исключением лигнина, эти вещества сравнительно быстро разлагаются под влиянием микроорганизмов, обитающих в воде, причем в ходе этого процесса потребляется растворенный в воде кислород. Вследствие этого чрезмерные сбросы отходов в водоемы могут привести к серьезной нехватке кислорода, имеющей пагубное последствие для жизни рыб.
Лигнин подвергается весьма незначительному воздействию со стороны микроорганизмов, поэтому он вызывает помутнение воды в водоемах, что заметно влияет на фотохимические процессы. Наличие лигнина может также значительно ограничить пригодность воды для питья.
Выбросы волокон, частиц коры и твердых неорганических веществ могут оседать на дне рек и озер в виде значительных наносов, которые меняют биологические условия, влияя на питание и размножение рыбы, а также значительно повышают расход кислорода в придонных слоях воды. При высокой температуре воды в такого рода наносах может начаться анаэробное брожение, в результате чего под воздействием образовавшихся газов отложенные наносы всплывают на поверхность и распространяются в другие места в значительных количествах.
Сточные воды, сбрасываемые лесоперерабатывающими предприятиями, особенно целлюлозными заводами, могут содержать вещества, ядовитые для рыбы и других видов водной фауны и флоры. Эти вещества зачастую изменяют вкус и запах воды. В состав веществ такого рода входят смоляные кислоты, сероводород и различные органические серусодержащие соединения.
Некоторые технологические процессы, в которых используется вода, создают оптимальные температурные и субстратные условия для массового размножения бактерий и грибков. Сточные воды, сбрасываемые бумажными фабриками, часто содержат так называемые термостабильные бактерии типа кишечной палочки и др. Для сдерживания роста бактерий и грибков, а также заиливания систем сброса сточных вод часто добавляют реактивы. Однако в результате этого тоже могут возникнуть серьезные проблемы в сохранении окружающей среды.
Сбросы фосфора, который содержится в древесном сырье (в камбиевом слое дерева), повышают эвтрофикацию озер и изолированных участков моря, вызывая интенсивный рост водорослей и ускоряя цветение воды.
Таким образом, загрязнители, содержащиеся в сточных водах, сбрасываемых лесоперерабатывающими предприятиями, могут изменить качество воды и условия водной жизни в водоемах, куда сбрасываются эти отходы. Эти изменения могут иметь такие непосредственные экономические последствия, как увеличение расходов на производство питьевой воды и уменьшение рекреационной ценности района, претерпевшего данное воздействие.
Загрязнители воздуха обычно подразделяют на три основные группы: пыль, содержащие сероводород газы и зловонные вещества. Сжигание отходов варочного щелока приводит к выделению разнообразных химических загрязнителей. Во время обжига известкового шлама выделяется известковая пыль, при сжигании коры и нефти выделяются сажа и зола. Нежелательные выбросы пыли могут также происходить при сушке массы, перемещении химикатов и т. д.
Двуокись серы выделяется главным образом при сжигании отходов варочного щелока и при сгорании нефтетоплива. Незначительное количество двуокиси серы выбрасывается также, например, кислотными цехами и варочными котлами некоторых заводов.
Наиболее зловонные вещества выбрасывают сульфатцеллюлозные заводы. Эти вещества образуются в результате сгорания густых щелоков и при обжиге известкового шлама (преимущественно сероводород), а также на различных этапах производства (преимущественно органические серусодержащие соединения). Все эти зловонные вещества содержат серу и обладают сильным вредным запахом даже при очень незначительной концентрации.
Шум лесоперерабатывающих заводов дополнительно ухудшает состояние среды. Наибольший шум создают предохранительные и продувочные клапаны паровых труб, воздуходувки и выдувные трубы для щепы и коры, вентиляторы, компрессоры, рубильные машины и т. д., а также транспортные, погрузочные и обрабатывающие машины и станки.
В лесоперерабатывающей промышленности различные категории деятельности влияют на состояние окружающей среды. Сюда относятся: грузовая обработка и хранение древесины; окорка и обработка коры; производство целлюлозы; производство древесной массы; производство бумаги и картона; производство древесноволокнистых плит; производство стружечных плит; лесопиление.
При грузовой обработке и хранении древесины, а также при удалении больших количеств коры, получаемой в результате окорки древесины, происходит загрязнение среды.
Во многих случаях большие количества древесины хранятся вблизи заводов. Чтобы избежать порчи древесины, ее, когда это возможно, хранят в воде. Если древесину хранят на сухих участках, то в жаркое время года ее необходимо опрыскивать водой. Поскольку до 20% сухих веществ, содержащихся в коре, могут раствориться в воде, оба вида хранения приводят к вымыванию растворимых веществ и поэтому могут увеличить потребление кислорода на месте хранения. Содержание древесины в озере оказывает отрицательное влияние на содержание кислорода в воде.
При лесозаготовках практически всю древесину доставляют на завод с корой. Окорку производят либо сухим способом, либо в барабанах, опрыскиваемых водой и частично погруженных в воду. При влажной окорке выделяются вещества и питательные соли, потребляющие кислород, а сточная вода содержит мелкие частицы коры. Отходы коры в лесоперерабатывающей промышленности Швеции ежегодно составляют примерно 20 млн. м3. Такая концентрация окорочных операций на заводах создает дополнительные источники загрязнения окружающей среды. Отходы коры обычно сваливают в кучи или сжигают. Сжигание может стать причиной серьезного загрязнения воздуха, если его производить без надлежащего контроля и отфильтровывания пыли. Разложение коры на свалках также отрицательно воздействует на окружающую среду. Корой часто заполняют болота и трясины, выработанные карьеры щебня и глины или берега водоемов. Продукты распада попадают в грунтовые воды, где в результате этого в значительных количествах появляются уксусная, пропионовая и масляная кислоты, а также этиловый спирт.
Наибольший ущерб окружающей среде, причиняемый лесоперерабатывающими отраслями промышленности, до настоящего времени наносился при производстве целлюлозы. Наибольшее количество загрязнений при производстве сульфатной целлюлозы выделяется при ее отбелке. Обычными отбеливающими химикатами являются хлор, каустическая сода, гипохлорит натрия и двуокись хлора. Отбелка является также источником значительных выбросов окрашенных веществ в виде лигнина и хлорированного лигнина. Все это можно свести к минимуму или полностью ликвидировать, внедряя усовершенствованные технологические процессы на целлюлозоперерабатывающих заводах. Известны меры по обнаружению аварийных выбросов: некоторые шведские заводы для их контроля используют вычислительную технику.
Главнейшее мероприятие для сокращения отходов, сбрасываемых бумажными заводами,— ограничение спуска сточных вод. Спуск загрязненной воды иногда уменьшают так: чистую воду, необходимую для охлаждения, забирают непосредственно на требуемый участок и возвращают излишек оборотной воды в те звенья процесса, где ее после внутренней очистки можно использовать.
Загрязнение окружающей среды происходит также при изготовлении древесноволокнистых и древесностружечных плит.
В настоящее время промышленные предприятия загрязняют воздух такими токсичными для лесов веществами, как сернистый ангидрид, хлор, фтор и др. Под влиянием этих газов нарушаются жизненные функции хвойных пород, что приводит к необратимым последствиям в насаждениях, начиная с IV—V классов возраста. Еще в худшем положении находятся насаждения, расположенные в черте городов.
Древесные породы неодинаково реагируют на действие различных газов. Последнее положение доказывает, что своевременное и глубокое изучение возможного негативного воздействия человека на состояние лесов позволит не только получать максимум всех полезностей, но сохранит лес для будущих поколений.
В Советском Союзе последовательно совершенствуется государственная система охраны природы. Наиболее яркий пример этого — постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по предотвращению загрязнения бассейнов рек Волги и Урала неочищенными сточными водами» (1972 г.).
Строгий санитарный контроль за сооружениями новых предприятий начинается с выбора стройплощадки и не кончается после того, как предприятие начало действовать. При этом санитарная служба СССР располагает большими полномочиями. Она может остановить (совсем или временно, до введения в строй очистных сооружений) работу предприятия, загрязняющего окружающую среду свыше установленных нормативов.
После принятых в 1968—1970 гг. союзных и республиканских законодательств о земле, воде, здравоохранении в СССР осуществляется строгий контроль за соблюдением предельно допустимых концентраций промышленных выбросов и сохранением среды при эксплуатации природных ресурсов. В настоящее время около 65% промышленных стоков подвергается очистке.
Предыдущий, VII Мировой лесной конгресс признал необходимым считать лес важнейшим фактором улучшения окружающей среды, а не просто источником древесины и других ценных продуктов леса и лесного сырья. Лес должен в первую очередь улучшать окружающую среду, служить целям отдыха и восстановления сил человека. Леса являются восстановительным ресурсом в природе. Способность бесконечно давать не только древесину, но и средоулучшающие полезности делает лес как ресурс едва ли не главным.