Научная статья на тему 'Просторовий аналіз процесів стоку та емісії парникових газів у лісовому господарстві люблінського воєводства'

Просторовий аналіз процесів стоку та емісії парникових газів у лісовому господарстві люблінського воєводства Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
48
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
інформаційні технології / цифрові карти / геоінформаційна система / методика ІРСС / інвентаризація лісів / депонований вуглець / information technology / digital map / geographic information system / IPCC techniques / forest inventory / deposited carbon

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — О С. Стрямець, С П. Стрямець

Висвітлено підходи до створення геоінформаційної технології для аналізу процесів стоку та емісії парникових газів у лісовому господарстві Республіки Польща на прикладі Люблінського воєводства за методикою, рекомендованою ІРСС. Наведено результати моделювання фітомаси деревостанів лісотвірних порід та депонованого в них вуглецю залежно від породи, класу віку. Складено багатошарову цифрову карту лісів Люблінського воєводства. Сформовано базу даних для обчислення показників акумульованого вуглецю та емісії парникових газів на елементарних лісових ділянках внаслідок господарської діяльності та інших чинників.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The Spatial Analysis of Processes of Greenhouse Gases Flow and Emission in Lublin Province Forestry

Some approaches to the development of geographic information technologies for the analysis of flow and emissions of greenhouse gases in the forestry on the example of Lublin region, Poland, using the method recommended by the IPCC, are studied. The results of modelling phytomass stands of timber producing species and deposited carbon depending on the species, and also age class are presented. A multilayer digital forest map of Lublin province is charted. Database to estimate the accumulated carbon and greenhouse gas emissions in elementary forest areas as a result of economic activity and other factors is formed.

Текст научной работы на тему «Просторовий аналіз процесів стоку та емісії парникових газів у лісовому господарстві люблінського воєводства»

Лiтература

1. Беличенко Ю.П. Замкнутые системы водообеспечения химических производств / Ю.П. Беличенко. - М. : Изд-во "Химия", 1989. - 206 с.

2. Лесюис А. А. Очистка подсолнечного масла / А. А. Лесюис. - К. : Вид-во УкрНИИНТИ, 1968. - 354 с.

3. Когановский А.М. Очистка и использования сточных вод в промышленном водоснабжении / А.М. Когановский. - М. : Изд-во "Химия", 1983. - 297 с.

4. Проскуряков В.А. Очистка сточных вод химической промышленности / В.А. Проскуряков, Л.И. Шмидт. - Л. : Изд-во "Химия", 1997. - 464 с.

5. Кульский Л. А. Технологии очистки природных вод / Л. А. Кульский, П.П. Строкач. - К. : Вид-во "Вища шк.", 1981. - 326 с.

6. Кульський Л. А. Методи очищения стчних вод хiмiчиоl промисловост / Л. А. Кульський, О.М. Когановський. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1961. - 46 с.

7. Брунауэр С. Адсорбция газов и паров : пер. с англ. / С. Брунауэр. - М. : Изд-во "Издатин-лит", 1948. - 781 с.

Стокалюк О.В. Проблемы обезвреживания стоков, загрязненных органическими растворителями

Разработан комплекс мероприятий для обеспечения экологической безопасности от загрязненных органическими растворителями сточных вод, который включает очистку стоков от монозагрязнений (адсорбцией на природных дисперсных сорбентах) и предупреждение загрязнения их смесью органических растворителей путем выделения отдельных органических растворителей (промышленная хроматография). Экспериментально исследована адсорбция гексана природными дисперсными сорбентами (бентонитом, глауконитом, палигорскитом), которые описываются изотермой Генри и установлены значения констант Генри. Сделана экспериментальная проверка предложенного хроматографического процесса разделения 2- и 3-компонентной смеси органических растворителей.

Ключевые слова: органические растворители, адсорбция, природные дисперсные сорбенты, промышленная хроматография.

Stockaluk O. V. Some Problems of Disposal of Wastewater Contaminated with Organic Solvents

Hexane adsorption by natural dispersed sorbents (bentonite, glauconite, palygorskite) was experimentally investigated. Kinetic curves and the adsorption isotherms of sorption, which are described by Henry isotherm was investigated. Experimental verification of the proposed chromatographic separation process of seperating 2- and 3-component mixture of organic pollutant solvents was done.

Key words: organic solvent, adsorption, natural dispersed sorbents, industrial chroma-tography.

УДК 004.9:630.5 1нж. О.С. Стрямець; доц. С.П. Стрямець, канд. техн. наук -

НУ "Львiвська полтехшка"

ПРОСТОРОВИЙ АНАЛ1З ПРОЦЕС1В СТОКУ ТА ЕМ1С11 ПАРНИКОВИХ ГАЗ1В У Л1СОВОМУ ГОСПОДАРСТВ1 ЛЮБЛШСЬКОГО ВО6ВОДСТВА

Висвiтлено шдходи до створення геошформацшно! технологи для аналiзу проце-ав стоку та емки парникових газiв у люовому господарствi Республши Польща на прикладi Люблшського воеводства за методикою, рекомендованою 1РСС. Наведено результата моделювання ф^омаси деревосташв лiсотвiрних порщ та депонованого в них вуглецю залежно вщ породи, класу вшу. Складено багатошарову цифрову карту лкш Люблшського воеводства. Сформовано базу даних для обчислення показниюв аку-

мульованого вуглецю та емгёи парникових ra3iB на елементарних лiсових дiдянках внаслiдок господарсько! дiяльностi та iнших чинникiв.

Ключов1 слова: шформацшш технологи, цифровi карти, геошформацшна система, методика 1РСС, iнвентаризацiя лiсiв, депонований вуглець.

Вступ. Сучасне матерiальне виробництво та iншi сфери дiяльностi деда-лi бшьше потребують iнформацiйного обслуговування, опрацювання великого обсягу шформацп. Унiверсальним технiчним засобом оброблення будь-яко1 ш-формацл е комп'ютер, який вiдiграe роль шдсилювача iнтелектуальних можли-востей людини i суспiльства загалом, а комунiкацiйнi засоби, ят використову-ють комп'ютери, служать для зв'язку i передачi шформацп. Поява i розвиток комп'ютерiв - це необхщна складова частина процесу iнформатизацií сусшль-ства. 1нформатизащя сусшльства е однiею iз закономiрностей сучасного сощ-ального прогресу [4].

У сферi накопичення iнформацií ПС-технологií дають змогу створювати автоматизованi банки даних картографiчних i атрибутивних даних практично необмежено' мiсткостi з можливiстю пошуку потрiбноí iнформацií за складною системою запитш i вiдображення 11 на екраш у виглядi твердих кошй у дво- i тривимiрному вигляд^ Геоiнформацiйнi технологií дають змогу автоматизувати виконання багатьох традицiйних, зокрема i дуже трудомiстких при ручному ви-конаннi процедур, таких як визначення довжин, обчислення площ, об'емiв, нак-ладення шарш даних один на один i íх аналiз. Геошформацшш технологií дають змогу практично здшснювати просторове моделювання процесiв енергомасооб-мiну в природних i природно-господарських територiальних системах, що дае змогу врахувати всю складшсть !х просторовох диференщацп [3].

Мета роботи - розробити шформацшш технологи для ощнювання обся-гiв акумульованого вуглецю та емiсií парникових газiв на територií Люблшсь-кого воеводства Польщi у секторi лiсового господарства.

Методи i методики. Для розрахунтв акумульованого вуглецю лками Польщi використано методику, рекомендовану Мiжурядовою групою експертш зi змiни клшату - Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Цикл вуглецю (рис. 1) охоплюе змши запасов вуглецю, пов'язанi як з безперервними про-цесами (тобто прирiст, ркт, розкладання), так i з окремими подiями (тобто збу-рення типу загопвл^ пожежi, нашестя комах, змши у землекористуванш та iншi поди). Безперервш процеси можуть впливати на запаси вуглецю на вах терито-рiях i кожен рiк, тодi як дискретнi подií (тобто збурення) призводять до викидiв i перерозподшу вуглецю екосистеми тальки на певних територiях (тобто там, де вщбуваеться збурення) i в рiк, коли ввдбулася подiя. Пiдсумковi змiни запаав вуглецю DClu описуються таким рiвнянням:

DCLU = Z DCLU, , (1)

i

де: DClu - змiни запасiв вуглецю для будь-яко!! категорií землекористування (L U), як це визначено в рiвняннi 1, i = позначае конкретний шар або шдроздш в межах даноí категорií землекористування (з будь-якою комбшащею видав, кль матичноí зони, екотипу, класу вiку i т. ш, i = з 1 по N [2].

Рис. 1. Узагальнений цикл вуглецю в екосистемах л^ового господарства [1РСС]

Результати роботи. Для проведення георозподшеного ан^зу лЫв ви-користано карту Corine Land Cover, на не'' накладали карту адмЫстративного подiлу Польщi, нижнiй шар розрiзали в межах воеводств, до отриманих таблиць додавали необхiднi стовпщ, якi заповнювали атрибутивною iнформацiею 3i ста-тистичних довiдникiв про стан лЫв Польщi. Данi для наповнення Г1С атрибутивною iнформацiею брали з штернет-порталу Banku Danych o Lasach (BDL) [1] та 3i звггу велико'' iнвентаризацií лiсiв Польщi [5].

Для створення цифрово' карти лiсiв видтяли дiлянки вкрип лiсовою рослиннiстю, потiм роздтяли i'x на дтянки з хвойним, листяним та мшаним ль сом. Для цього робили SQL запит CODE_00=any (311, 312, 313) i отримали карту i таблицю з даними про люову рослиннiсть Люблшського воеводства, яка включае 3139 елементарних дтянки лiсу.

Люблiнське воеводство (Wojewodztwo Lubelskie) - одне з 16 воеводств Польщу Розташоване на сходi кра'ни, в межирiччi Вiсли i Буга. На пiвночi Люблiнського воеводства - схщна частина Мазовецко-Шдлясько' низовини, на швдш - Люблiнська височина. АдмЫстративним центром воеводства е мiсто Люблш Площа воеводства 25,1 тис. км2, велика частина територп розорана -1,2 млн га. Люами зайнято 580 тис. га, переважають хвойш лiси - 276,4 тис. га, мшаш лiси займають площу 185,5 тис. га, листяш - 118,2 тис. га (рис. 2). Запас дшово' деревини станом на 2010 р. становив 140,3 млн м3, з них хвойш люи мали 76,8 млн м3, листяш i мiшанi - 23,7 i 39,9 млн м3 вiдповiдно [5].

Створена геошформацшна система лiсiв Польщi максимально спрощуе процедуру обрахунку рiзних таксацiйних показникiв елементарних дiлянок ль су, у табл. наведено деякi з них. У розрахунку запасу фитомаси на елементарних дiлянках люу враховували породний склад кожно' дтянки, частку кожно' породи в складi деревостану, класи вiку i 'хню частку в складi деревостану, частки надземно' i пiдземноí, лкшдно' i нелiквiдноí складових для кожно' породи i всiх класiв вжу деревостану.

Рiчний прирiст розраховано з використанням Г1С лiсiв Польщi i грунту-ючись на даних штернет-порталу Banku Danych o Lasach (BDL) [1] та зi звггу велико'' швентаризацп лЫв ПольщГ [5]. Найбтьший прирют (рис. 3) мають яли-на 12,8 м3/га i ялиця 14,7 м3/га третього класу вшу серед хвойних i бук

10,7 м3/га третього класу вшу i тополя 10,6 м3/га другого класу вiку серед листя-них порщ. Проте тополя мае дуже малу частку (0,41 %) в складi лiсостану, тому iстотного впливу на прирют фiтомаси лiсiв воеводства не мае. Набагато ютотш-ший вплив на прирiст серед листяних лiсiв матимуть дуб третього класу вшу i береза другого класу вшу, як мають прирiст 7,8 м3/га i 6,6 м3/га i частку в скла-дi лiсостану 13,8 % i 8,9 %.

Рис. 2. Карта лiсiв Люблтського воеводства з Ыаграмою спiввiдношення запасу хвойних, листяних i мШаних лшв

(61-80) IV

Класи внсу

Рис. 3. Графтрiчних приростiв лiсотвiрних порiд Люблтського воеводства Польшу

На кшькють акумульованого вуглецю серед листяних порщ ютотний вплив мае граб, частка якого в складi деревостану невелика - 4,9 %, проте вш мае велику щiльнiсть абсолютно сухо! речовини 0,77 т/м3. Сумарний запас акумульованого вуглецю люами Люблтського воеводства станом на 2010 р. стано-

вив 55 151 пгаграми вуглецю (Гг С), зокрема 26 277,8 Гг С - хвойними лками, 17 637,9 Гг С - мшаними i 11 235,3 Гг С - листяними (див. табл.).

Табл. Основш показники, як[ характеризують процеси стоку та eMiciï парникових газiв лкового господарства Люблтського воеводства Польшу

Показник Одиниця вимiру Результата

Кшьюсть елементарних дiлянок хвойних лiсiв шт. 933

Кшьюсть елементарних д^нок листяних лiсiв шт. 976

Кшьюсть елементарних д^нок мiшаних лiсiв шт. 1230

Сумарна кшьюсть елементарних дiлянок лiсу шт. 3139

Запас фиомаси хвойного лiсу млн м3 119,21

Запас фiтомаси листяного лку млн м3 37,2

Запас фiтомаси мiшаного люу млн м3 57,2

Всього запас фiтомаси, з врахуванням надземно! i пiдземноí часток млн м3 213,6

Площа хвойних лiсiв тис. га 276,4

Площа листяних лгав тис. га 118,2

Площа мшаних лiсiв тис. га 185,5

Сумарна площа люу на картi Г1С тис. га 580,1

Середнш запас абсолютно сухо! фiтомаси т/га 190,2

Запас абсолютно сухо! фиомаси млн т 110,1

Запас акумульованого вуглецю хвойними люами Гг С 26 277,8

Запас акумульованого вуглецю листяними люами Гг С 11 235,3

Запас акумульованого вуглецю мшаними лiсами Гг С 17 637,9

Запас акумульованого вуглецю люами Люблiнського воеводства Гг С 55 151,1

Сумарт рiчнi втрати фiтомаси лiсiв тис. т 1024

Висновки. Створено геошформацшну систему лкш Люблшського воеводства, на основi яко1 проведено розрахунки основних показникiв стоку та емiсiï парникових газiв окремо по кожнш дiлянцi лiсу залежно вщ лкшничо-таксацiйних показникш.

Враховуючи породний склад лкш Люблiнського воеводства (ялина, яли-ця, iншi хвойнi, бук, дуб, граб, береза, вшьха, тополя, осика та iншi листянi), групи вiку, сформовано георозподалену базу даних та обчислено територiальнi розподши обсягу загально1 фiтомаси лiсiв.

Створено цифровi карти лiсiв Люблiнського воеводства, сформовано ша-ри з iнформацiею про структуру, склад деревостану, запас, фиомасу, прирiст, депонований вуглець та ш. Враховано вiдповiднi резервуари емiсiï: деревину, знищену пожежами; мертву; пошкоджену та вилучену деревину.

Лiтература

1. Банк даних лiсiв Польщi. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.bdl.lasy.gov.pl/ portal/.

2. МГЭИК, 2007: Изменение климата, 2007 г.: Обобщающий доклад. Вклад рабочих групп I, II и III в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата / Р.К. Пачаури, А. Райзингер, и основная группа авторов (ред.). - МГЭИК, Женева, Швейцария, 104 с.

3. Свпличний О.О. Основи геошформатики : навч. пойбн. / О.О. Свпличний, С.В. Плот-ницький; за заг. ред. О.О. Свпличного. - Суми : ВТД "Ушверситетська книга", 2006. - 295 с.

4. Сучасш шформацшш технологи. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://it-tehno-log.com/statti/suchasni-informatsiyni-tehnologiyi/

5. Biuro Urz^dzania Lasu i Geodezji Lesnej WIELKOOBSZAROWA INWENTARYZACJA STANU LASOW W POLSCE WYNIKI ZA OKRES 2006-2010 ETAP 2.2.1.b (praca wykonana na zamowienie Dyrekcji Generalnej Lasow Panstwowych zgodnie z umow^ nr OP/2715-4/U/10 z dnia 22 lipca 2010 r.), S^kocin Stary, marzec 2011 r.

Стрямец A. С., Стрямец С.П. Пространственный анализ процессов стока и эмиссии парниковых газов в лесном хозяйстве Люблинского воеводства

Освещены подходы к созданию геоинформационной технологии для анализа процессов стока и эмиссии парниковых газов в лесном хозяйстве Республики Польша на примере Люблинского воеводства по методике, рекомендованной МГЭИК. Приведены результаты моделирования фитомассы древостоев лесообразующих пород и депонированного в них углерода в зависимости от породы, класса возраста. Составлена многослойная цифровая карта лесов Люблинского воеводства. Сформирована база данных для расчета показателей аккумулированного углерода и эмиссии парниковых газов на элементарных лесных участках в результате хозяйственной деятельности и других факторов.

Ключевые слова: информационные технологии, цифровые карты, геоинформационная система, методика 1РСС, инвентаризация лесов, депонированный углерод.

Stryamets A.S., Stryamets S.P. The Spatial Analysis of Processes of Greenhouse Gases Flow and Emission in Lublin Province Forestry

Some approaches to the development of geographic information technologies for the analysis of flow and emissions of greenhouse gases in the forestry on the example of Lublin region, Poland, using the method recommended by the IPCC, are studied. The results of modelling phytomass stands of timber producing species and deposited carbon depending on the species, and also age class are presented. A multilayer digital forest map of Lublin province is charted. Database to estimate the accumulated carbon and greenhouse gas emissions in elementary forest areas as a result of economic activity and other factors is formed.

Key words: information technology, digital map, geographic information system, IPCC techniques, forest inventory, deposited carbon.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.