2379

разорению гнезда синантропными животными: малый (50 мм) диаметр летка, продольное расположение древесных волокон в конструкции и неснимаемая крышка. Скворечники были развешены в апреле 2014 года преимущественно на крупномерных деревьях сосны и березы на опушках сложного сосново-елового бора на высоте 2–2, 5 м. Направление летка – восток, юго-восток. Места для установления скворечников были выбраны таким образом, чтобы перед гнездовкой располагалось открытое пространство, не заросшее деревьями и кустами, радиусом не менее 20 м для возможности ловли добычи птицами непосредственно у скворечника [3]. Такое расположение скворечника позволило наблюдать за поведением птиц во время брачных игр и гнездования, определить пищевые объекты в период выкорма птенцов.

Нами было установлено, что все развешенные гнездовки были заселены птицами. Четыре скворечника, размещенные на лесных опушках, были заселены семейными парами мухоловки пеструшки Ficedula hypoleuca Pallas, и в одном скворечнике, расположенном на поляне внутри леса, поселилась семейная пара малого пёстрого дятла

Picoides minor L. [2].

Приведем краткую характеристику мухоловки пеструшки

Ficedula hypoleuca Pallas.

Окраска взрослого самца черно-белая, контрастная. Спинная сторона тела и темя черные, на лбу белое пятно, поясница серая, хвост буровато-черный с белой каемкой по краям. Брюшная сторона белая. Крыло темно-бурого, почти черного цвета с большим белым пятном. Самки и молодые самцы окрашены более тускло: черные тона в оперении заменены серовато-бурыми, белые – грязно-белыми. Птенцы пестрые, сверху буроватые, снизу беловатые. Длина тела мухоловкипеструшки 125–145 мм, весит эта птица 12–16 г.

В хвойном лесу эти птицы потребляют преимущественно вредных жуков, растительноядных перепончатокрылых и некоторых других вредных насекомых, составляющих значительную часть энтомофауны биотопа, и, следовательно, приносят пользу. Пеструшке необходим свободный подлет к гнезду и хотя бы небольшая полянка, где можно ловить летающих насекомых в воздухе. Охраняемый самцом гнездовой участок имеет площадь не менее 250 м2, в среднем же около 600 м2. Участки птиц-соседей не должны соприкасаться, между ними необходима нейтральная территория. Таким образом, на гектар леса

181

удается привлечь до 16 пар пеструшек. Отлет пеструшек проходит главным образом в первой половине августа, хотя отдельные особи и встречаются до середины сентября. В сентябре пролет заканчивается

Приведем краткую характеристику малого пестрого дятла Picoides minor L. Длина тела птицы 15–16 см, масса 20–30 г. Верх шеи и передняя часть спины, крылья и хвост черные, лоб, щеки, спина, поперечные полосы на крыльях и на боковых перьях хвоста и весь низ тела белые. Брюхо с редкими темными пестринами. У самца верх головы красный, а у самки – черный. Обитает в лиственных и смешанных лесах. Держится на деревьях, лазая по веткам и редко – по стволам. Делает дупла в гнилой древесине – как в стволах, так и в крупных сучьях. Диаметр летка 32–38 мм, глубина дупла 10–20 см, диаметр 10–12 см. Гнездовой подстилки нет. В кладке 5–9 белых яиц с блестящей скорлупой, птенцы вылупляются голыми. Взрослые при обнаружении человека у гнезда сразу поднимают крик, но обычно скоро успокаиваются и терпят наблюдателя недалеко от гнезда. Питается только насекомыми. В основном жуками-усачами, короедами, муравьями-древоточцами. Кормится в основном на тонких стволах и на ветках [4].

Наблюдения за поведением птиц во время гнездования в скворечниках проводились ежедневно, начиная с первого мая 2014 г. с 08.00–9.00 утра и до 18.00–20.00 вечера в местах естественных укрытий ландшафта – обычно прячась в одежде камуфляжной расцветки в кустах, за пнями и стволами деревьев [5] (таблица). Наблюдения за мухоловкой пеструшкой были закончены в первой декаде августа, за малым пестрым дятлом – в первой декаде сентября после отлета.

Сцельювыяснениясоставапищи, приносимойвзрослымиособями птенцам, нами в основном использовалась методика А.Н. Промптова [6]. Однако мы незначительно адаптировали данную методику, применив для укрытия при наблюдениях не стационарный шалаш, а переносную завесу, которую изготовили самостоятельно. Завеса выполнена из материала расцветки «лесной камуфляж», натянутой на легкий деревянный каркас размером 1м шириной и 1,5 м высотой. Каркас с помощью петель из шнура вывешивался на кусты или устанавливался вертикально посредством воткнутого в землю небольшого шеста в 2–3 м от дерева с гнездовкой. Завеса легко крепится и легко снимается с кустов, что позволяет использовать её при наблюдениях за большим числом гнездовок. За завесой авторы проводили наблюдения продолжительностью от двух и до шести часов в суткивзависимостиотметеоусловий.

182

Основные периоды гнездования мухоловки пеструшки и малого пестрого дятла в искусственных гнездовках в 2014 г.

с увеличением до 24 крат позволило выяснить систематическую принадлежность пищевых объектов [7, 8], приносимых взрослыми мухоловками пеструшками и малыми пестрыми дятлами для выкорма птенцов, а также динамику их суточной активности и поведенческие особенности даже в сумеречное время.

Авторами прослежена динамика суточной активности мухоловок пеструшек во время выкармливания птенцов, что выражалось в изменении показателей численности прилетов взрослых мухоловок с кормом гнезду. Обычно в утренние часы с 08.00 утра и примерно до 11.30–12.00 число прилетов с кормом за один час насчитывало 25–30 раз. Число прилетов повышалось в 14.00 часам и составляло уже 30–35 раз и достигало пика в 15.30–16. 00. часов, достигая в это время 48 раз в час. Далее уже к 17.30 число прилетов сокращалось, насчитывая 20–30 раз, а к 20.00 насчитывалось всего 10–15 прилетов в час. В условиях легкого дождя, тумана, полной облачности мухоловки не прекращали активности, при сильном дожде корм не добывали.

Интересно, что самец мухоловки пеструшки кормил самку в период насиживания птенцов весьма однообразным рационом, основу которого составляли насекомые отряда двукрылых (Diptera) – преимущественно имаго комаров, и гусеницы бабочек (отряд Lepidoptera). Причем посещения самца были нестабильными по времени и варьировали от 1 прилета с кормом за три часа, до 1 раза в 30 минут. Совсем другие кормовой спектр и число прилетов наблюдались при выкармливании обоими мухоловками – родителями птенцов.

183

Установлено, что мухоловки пеструшки в равной степени одинаково участвуют в выкармливании птенцов. В первой половине периода выкорма птенцов мухоловки отлавливали в основном насекомых в стадии личинок, а именно гусениц бабочек (отряд Lepidoptera), в частности гусениц семейства пядениц (Geometridae), семейства совок (Noctuidae) около 60 %, а также личинки отряда жуков (Coleoptera), преимущественно из семейства листоедов (Chrysomelidae), родов листоед (Plagiodera) и козявочка (Agelastica) не менее 20%. В этом же периоде во второй половине дня к перечисленным таксонам добавлялись еще представители отряда двукрылых (Diptera) семейств журчалок (Syrfidae) и комариков грибных

(Mycetophilidae) встадииимаго– около30 %.

Иная картина пищевого рациона птенцов мухоловки пеструшки наблюдалась во второй половине периода выкорма их взрослыми птицами. Наряду с перечисленными насекомыми птенцы получали еще ложногусениц отряда перепончатокрылых (Hymenoptera) семейства пилильщиков (Tentheredinidae) не менее четырех таксонов (до 25 % рациона), а также нимф отряда клопов (Hemiptera) (около 20 % рациона), определить которыхдородавнашихусловияхнепредставлялосьвозможным.

Установлено, что в трех гнездовках выводок птенцов мухоловок пеструшек насчитывал четыре особи, в четвертой вывелось пять птенцов. Птенцы-слетки были хорошо развиты, подвижны, активны и проявляли весь комплекс поведенческих реакций, соответствующих их возрасту, что соответствует показателям в природных условиях

В отличие от мухоловки пеструшки пищевой рацион птенцов малого пестрого дятла за весь период выкорма оставался стабильным без предпочтения насекомых какого-либо определенного таксона. В основном взрослые птицы приносили птенцам личинок отряда жуков (Coleoptera) в основном подсемейства короедов Scolytinae, семейств точильщиков (Anobidae) и древоедов (Eucnemidae), в незначительной степени семейства усачей (Cerambycidae), сверлильщиков (Lymexylonidae) и капюшонников (Bostrychidae), а также не менее 40 % в рационе составляли гусеницы бабочек (отряд Lepidoptera), личинки и имаго перепончатокрылых (Hymenoptera), в основном муравьев и пилильщиков.

Интересно, что суточная активность малого пестрого дятла в период выкармливания птенцов существенно не менялась в течение суток и не зависела от изменения погодных условий. Нами выявлено,

184

что в выкармливании птенцов самец проявляет большую активность, нежели самка. Число прилетов к гнезду обоими родителями составляло 11–17 за 60 минут. Утром дятлы кормили птенцов уже с 07.30 утра

иприлетали к летку с пойманными пищевыми объектами до 20.30. Мы полагаем, что отсутствие корреляции суточной активности малого пестрого дятла со временем суток и метеоусловиями обусловливалось, скорее всего, спецификой местообитания его пищевых объектов – дятел добывает для птенцов в основном малоподвижных насекомых, скрытых в древесине и не реагирующих на изменения внешней среды

иоттого доступных дятлу в любое время.

Вискусственной гнездовке семейная пара дятлов вывела пятерых птенцов. Птенцы были развитые, активные и в первый же час после вылазки из скворечника проявили готовность к самостоятельному питанию, склевывая с дерева рыжих лесных муравьев Formica rufa L.

По результатам проведенной работы было установлено следующее:

1. Все развешенные искусственные гнездовки были заселены насекомоядными птицами дуплогнездниками – мухоловкой пеструшкой и малым пестрым дятлом.

2. Сроки основных периодов жизнедеятельности мухоловки пеструшки и малого пестрого дятла, поселившихся в искусственных гнездовках, соответствуют таковым в природных условиях. Соответственно используемая нами модель «скворечник» с уменьшенным размером летка является подходящей для гнездования этих птиц на территории парка поселения «Сосновый бор».

3. Пищевой рацион птиц, поселившихся в искусственных гнездовках, почти полностью состоит из насекомых, являющихся вредителями леса. Это означает, что привлечение птиц, в частности мухоловок

идятлов, будет фактором, сдерживающим численность вредителей леса. Гнездование полезных насекомоядных птиц является актуальным на данной местности, где санитарная рубка и вывоз валежника из лесного массива осуществляется точечно и бессистемно, а значит, существует угроза массового развития насекомых вредителей леса

Вперспективе – размещение на территории парка поселения «Сосновый бор» искусственных гнездовок по типу «трясогузочник», «синичник» и «дуплянка» для привлечения других видов полезных птиц. Также планируется размещать хорошо зарекомендовавшие себя

185

гнездовки типа «скворечник» в других биотопах и продолжить изучение особенностей гнездования насекомоядных птиц.

Список литературы

1.Особо охраняемые природные территории Перми // Сохраним природу Прикамья. – 2014. – № 2. – С. 34–39.

2.Рябицев В.К. Птицы Урала, Приуралья и Западной Сибири: справочник-определитель. – 3-е изд., испр. и доп. – Екатеринбург: Изд-

во Урал. ун-та, 2008. – 634 с.

3.Ильичев В.Д., Силаева О.Л. Искусственные гнездовья

[Электронный ресурс]. – URL: http://bio.1september.ru/2003/12/8.htm (дата обращения: 05.04.2014).

4.Жизнь животных: в 7 т. / гл. ред. В.Е. Соколов. Т. 6. Птицы / под ред. В.Д. Ильичева, А.В. Михеева. – 2-е изд., перераб. – М.: Про-

свещение, 1986. – 527 с.

5.Новиков Г.А. Полевые исследования экологии наземных позвоночных животных. Изучение питания птиц [Электронный ресурс]. – URL: http://zoomet.ru/novikov_5_1-b.html (дата обращения: 10.05.2014).

6.Промптов А.Н. Птицы в природе. – М.: Учпедгиз, 1957. –

490 с.

7.Мамаев Б.М. Определитель насекомых по личинкам. – М.: Просвещение, 1972. – 400 с.

8.Козлов М.А., Олигер И.М. Атлас-определитель беспозвоночных животных. – М.: Просвещение, 1991. – 207 с.

Сведения об авторах

Пестерова Жанна Евгеньевна – студентка, Краевой индустри-

альный техникум г. Перми, е-mail: Polaykowa_o_a@mail.ru.

Полякова Ольга Анатольевна – преподаватель, Краевой ин-

дустриальный техникум г. Перми, е-mail: Polaykowa_o_a@mail.ru.

Комбарова Мария Михайловна – ведущий инженер кафедры

«Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследователь-

скийполитехническийуниверситет, E-mail: mariya-kombarova@yandex.ru.

186

УДК 504.064

С.В. Полыгалов, Г.В. Ильиных, В.Н. Коротаев

АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТОИМОСТНОЙ ДИАГРАММЫ СОРТИРОВКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

Предложен методический подход к исследованиям технологических схем сортировки твердых бытовых отходов с помощью системного, структурного и функционально-стоимостного анализа с целью создания функциональ- но-стоимостной диаграммы. Разработан алгоритм построения функциональностоимостной диаграммы технологического процесса сортировки отходов и рекомендованы варианты изменений подэтапов технологической линии. Построена функционально-стоимостная диаграмма, позволяющая оценить функциональную и стоимостную значимости для каждого подэтапа.

Ключевые слова: твердые бытовые отходы, функциональная и стоимостная значимость, функционально-стоимостная диаграмма.

S.V. Polygalov, G.V. Ilinykh, V.I. Korotaev

ALGORITHM TO CONSTRUCT THE FUNCTIONAL COST

DIAGRAM OF SOLID WASTE SORTING

The methodical approach to research technological schemes of municipal solid waste sorting by means of systemic, structural and functional-cost analysis in order to create functional and cost diagram is given. An algorithm for constructing functional and cost diagram of the technological process of sorting waste and recommended options for change of sub-steps technological line are shown. Functional and cost diagram which allows assessing the functional significance and the cost for each sub-step is presented.

Keywords: municipal solid waste, the functional and value significances, functional and cost diagram.

На сегодняшний день в Российской Федерации заводы по переработке твердых бытовых отходов (ТБО) являются перспективными объектами по обращению с отходами, что обусловлено ежегодным увеличением спроса на компоненты (цветные и черные металлы, бумага, картон, полимеры, стекло). Для их извлечения необходимо вводить в эксплуатацию дополнительные мощности мусоросортировочных

187

комплексов [1]. Технологические линии сортировки твердых бытовых отходов отличаются друг от друга рядом параметров: финансовой возможностью предприятия, выделением конкретных компонентов, морфологическим составом отходов, требованиями к продуктам сортировки и т.д. Процесс сортировки твердых бытовых отходов с точки зрения экономической эффективности должен осуществляться с максимальным выходом продукта (вторичного сырья, RDF и т.п.). Часто линии сортировки становятся малоэффективными или убыточными, в том числе из-за неправильно подобранного оборудования. Определяющим фактором эффективности сортировки отходов является процент извлечения вторичного сырья из потока отходов на каждой операции технологической линии.

Решением данного вопроса является эффективное управление процессом сортировки с использованием разработанного алгоритма, который позволяет оценивать технологию сортировки ТБО с точки зрения организационных (выбор оборудования, последовательность операций в технологической линии, подбор персонала и т.д.), стоимостных (стоимость оборудования, стоимость реализации вторичного сырья, тариф на захоронение отходов и т.д.) и технических критериев (оборудование, коэффициенты извлечения оборудования и т.д.).

Для разработки алгоритма построения функционально-стои- мостной диаграммы предложен методический подход, который включает механизмы системного, структурного и функционально-стоимост- ного анализа.

Системный анализ позволяет рассматривать сортировку твердых бытовых отходов как систему, которая включает целостный набор элементов, взаимосвязанныхмеждусобой. Структурный анализ проводится с целью выделения операций (т.е. этапов) и связей между ними. Для каждого этапа используется метод декомпозиции, который позволяет рассмотреть исследуемый этап как сложный, состоящий из отдельных взаимосвязанных подэтапов [2, 3]. С позиции функционально-стоимостного анализа (ФСА) сортировка твердых бытовых отходов рассматривается как система, направленная на обеспечение минимальных затрат на производство иреализациювыделенныхкомпонентов.

Подход ФСА позволяет выявить функциональную и стоимостную значимость, зная морфологический состав отходов, коэффициенты их извлечения на каждом подэтапе и стоимостные показатели. Под функ-

188

циональной значимостью понимается доход от реализации вторичного сырья и экономия от снижения массы захораниваемых отходов (зависит от тарифа на услуги по утилизации (захоронению) отходов). Под стоимостной значимостью понимаются капитальные (затраты на оборудование) и эксплуатационные затраты (заработная плата персонала, затраты на техническоеобслуживание, затратынаэлектроэнергиюит.д.) [4, 5, 6].

При построении функционально-стоимостной диаграммы технологического процесса сортировки ТБО разработан алгоритм (рис. 1), который позволяет последовательно выполнять пункты для каждого подэтапа технологической линии.

Рис. 1. Алгоритм построения функционально-стоимостной диаграммы

189

После построения функционально-стоимостной диаграммы для каждого подэтапа технологической схемы необходимо соотнести функциональную и стоимостную значимости. Если функциональная значимость превышает стоимостную, то подэтап технологической схемы является эффективным. Если же функциональная значимость ниже или приравнена к стоимостной, то подэтап линии сортировки является малоили неэффективным, поэтому подэтап необходимо оптимизировать. Существует три варианта оптимизации подэтапа: изменить величину стоимости (например, применив более дешевое оборудование или более современную конструкцию), изменить функциональную значимость (например, добавить еще несколько функций или поднять уровень выполнения функций подэтапа за счет уменьшения или выделения дополнительных компонентов, регулирования скорости конвейеров и т.д.), одновременно изменить и стоимость, и функциональную значимость подэтапов.

Функционально-стоимостная диаграмма представлена на рис. 2. Для этого на оси X располагают подэтап, по вертикали вверх откладывают величину их функциональной значимости, а вниз – стоимостную значимость.

Рис. 2. Функционально-стоимостная диаграмма сортировки ТБО

190