Нефтяное загрязнение болот Западной Сибири
Н.А.Аветов, Е.А.Шишконакова
Николай Андреевич Аветов, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник кафедры географии почв факультета почвоведения Московского государственного университета имМ.ВЛомо-носова. Область научных интересов — география, генезис и экология почв таежной зоны Западной Сибири, ремедиация нарушенных земель.
Екатерина Анатольевна Шишконако-
ва, кандидат географических наук, старший научный сотрудник отдела агроэко-логической оценки почв Почвенного института им.В.ВДокучаева. Занимается изучением растительности естественных и антропогенных ландшафтов таежной зоны, геоботанической индикацией ландшафтных процессов в условиях нефтедобывающего комплекса, агроэкологи-ческой оценкой земель.
Западно-Сибирская равнина — одна из самых больших низменных равнин в мире, на которой болота и заболоченные леса занимают около 128 млн га. Здесь сосредоточено 39% мировых запасов торфа, который накапливается во всех природных зонах равнины, даже в лесостепной зоне. Однако наибольшие массивы торфяных болот расположены в таежной зоне: вместе с заболоченными землями они занимают в среднем около 40% ее территории (50% в подзоне северной тайги, 40% — в средней тайге, 30% — в южной тайге). Сургутская низина, бассейны Надыма и Пура, северная половина Кон-динской низменности на 80— 90% покрыты болотами [1].
В болотах таежной зоны преобладают биогеоценозы верхового (олиготрофного) типа: они составляют свыше 90% от площади всех болот. В них наибольшее распространение получили сосново-кустарничково-сфаг-новые (рямы), комплексные гря-дово-мочажинные и озерково-грядово-мочажинные болота. Биогеоценозы сосново-кустар-ничково-сфагнового типа — наиболее дренированные среди верховых болот (рис.1). Произрастающая там сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) образует особые болотные экологические формы (чаще всего встречается сосна Литвинова — f.litwinowii). Хорошо развит тра-вяно-кустарничковый ярус, по© Аветов Н.А., Шишконакова Е.А., 2010
крывающий 70—80% площади. Среди растений этого яруса преобладают кустарнички и травы, многие из которых известны своими пищевыми и лекарственными свойствами: багульник болотный (Ledum palustre), березка карликовая (Betula nana), болотный мирт (Chamaedaphne calyculata), водяника (Empetrum nigrum), голубика (Vaccinium uliginosum), клюква мелкоплодная (Oхycoccus microcarpus) и четырехлепестная (O.palustris), морошка (Rubus chamaemorus), подбел обыкновенный (Andromeda polifolia), пушица вла-
галищная (Eriophorum vagina-tum), росянка круглолистная (Drosera rotundifolia). Моховой ярус образуется главным образом сфагнумом бурым (Sphagnum fuscum).
Озерково-грядово-мочажин-ные комплексы представлены сильно переувлажненными мочажинами (удлиненными межгрядовыми понижениями), вторичными озерками и грядами, причем соотношение их ширины колеблется в больших пределах (рис.2). Растительность гряд в целом такая же, как на сосно-во-кустарничково-сфагновых
болотах, но сосна еще мельче и растет более разреженно. В мочажинах травянистый ярус образует невысокое проективное покрытие, не превышающее 40%, создаваемое осокой топя-ной (Carex limosa), осокой малоцветковой (C.pauciflora), оче-ретником белым (Rhynchospora alba), шейхцерией болотной (Scheuchzeria palustris) при некотором участии видов рода Drosera. Озерки иногда окаймляются вахтой трехлистной (Menyantes trifoliata). В моховом покрове мочажин доминирует сфагнум большой (Sphagnum majus). Грядово-мочажинные болота по степени увлажненности занимают промежуточное положение между сосново-кустарничково-сфагновыми и озерково-грядово-мочажинны-ми, по структуре сообществ ближе к последним, но открытые водные поверхности (озерки) в них отсутствуют.
Почвы во всех типах биогеоценозов — олиготрофные торфяные при средней мощности торфяной залежи в пределах таежной зоны 2 — 3 м. Эти типы болотных биогеоценозов приурочены к участкам с определенными уклонами поверхности. Так, грядово-крупномоча-жинные и озерково-грядово-мочажинные комплексы занимают слабовыпуклые центральные части болотных систем и их пологие склоны. Сосново-кустарничково-сфагновые биогеоценозы расположены на хорошо дренированных более крутых склонах или на приподнятых участках в центральных частях болот.
Биосферную роль верховых болот в современном мире трудно переоценить. Эти крупнейшие аккумуляторы атмосферной и грунтовой воды (на территории Западной Сибири запасы воды в торфе составляют 994 км3) регулируют водообмен в ландшафтах, благодаря чему предотвращается эрозия, обеспечивается минимальный вынос с территории в океан минеральных веществ, растягиваются сроки ве-
Рис.1. Верховое сосново-кустарничково-сфагновое болото в ненарушенном состоянии.
Здесь и далее фото авторов
Рис.2. Верховое озерково-грядово-мочажинное комплексное болото в ненарушенном состоянии.
сенних паводков. Если бы болота не перехватывали значительную часть стока западносибирских рек, весенние паводки приводили бы к катастрофическим последствиям. Велико значение болот и в сдерживании глобального потепления: они обеспечивают постоянное депонирование атмосферного углерода, который, накапливаясь в торфе, навсегда исключатся из круговорота. Кроме того, болота Западной Сибири — это мощнейшие биологические и геохимические фильтры, способные консервировать различные органические и неорганические загрязнители. Многими своими функциями болота обязаны сфагновому торфу, образующему залежи верховых болот. Этот основной вид торфа, обладающий высокой влагоем-костью (до 1000%) и сорбцион-ной емкостью, не имеет аналогов среди других природных материалов. Из-за высокой кислотности (рН 3.0—3.5) сфагновый торф почти не подвержен микробиологической деструкции, что обеспечивает его слабое разложение.
Освоение нефтяных месторождений
До 60-х годов прошлого века верховые болота центральной части Западной Сибири, находясь вдали от индустриальных центров и сельскохозяйственных районов страны, практически не испытывали антропогенного воздействия. В то время торф добывали в европейской части России и в меньшей степени на юге Западной Сибири (на юге Тюменской и Томской областей). Стремительное освоение нефтяных месторождений центрального Приобья 1960— 1970 годов уже на первых этапах вызвало нарушения прежде всего таежных ландшафтов. В результате рубок и пожаров коренные темнохвойные леса сменялись производными мелколиственными. Отчуждения территорий, связанные с обуст-
ройством объектов нефтедобывающей промышленности, созданием новых поселков и городов, также происходили, насколько это было возможно, на суходольных территориях.
Несмотря на то, что многие из крупнейших нефтяных месторождений оказались как раз на наиболее заболоченных территориях таежной зоны (в Сургутской низине, Кондинской низменности, в районе оз.Само-тлор), почвенно-растительный покров верховых болот нарушался еще незначительно. Первые исследования (на рубеже 70-х и 80-х годов прошлого века), посвященные растительности месторождений востока Сред-необской низменности, отмечали лишь небольшие изменения болотной растительности на придорожных полосах шириной от 10 до 50 м [2]. При этом ее наиболее отдаленная от дорожного полотна часть рассматривалась как зона потенциальных изменений в ходе будущих сукцес-сий. Болотная растительность реагировала главным образом на нарушения линий стока, вызывающих подтопление. Индикатором подобных изменений служили перекомбинации внутри существующих растительных сообществ верховых болот в пользу более влаголюбивых видов, сопровождаемые во многих случаях гибелью сосны (на рямах, грядах комплексных болот). Адвентивные (привнесенные) виды составляли лишь небольшую примесь.
Положение изменилось в 1980-х годах. Прогрессирующий рост нефтедобычи, износ и коррозия проложенных 10— 15 лет назад нефтепроводов на фоне несовершенства природоохранного законодательства и игнорирования нефтедобывающими предприятиями экологически обоснованных методов хозяйствования привели к деградации значительных массивов болотных земель. Основной причиной тому стали аварийные разливы нефти, происходящие чаще всего из-за разрывов
нефтепроводов вследствие коррозии и гораздо реже из-за залповых выбросов из скважин и переполнения резервуаров. В отличие от аэрогенных загрязнений, нефть при аварийных разливах сразу поступает в почву в больших количествах. Не успевая адсорбироваться торфом, особенно если он находится в насыщенном водой и тем более в мерзлом состоянии, она растекается по болоту, занимая обширные пространства. Вокруг очагов первичного загрязнения часто образуются зоны вторичного рассеивания разного размера и с разной степенью влияния на почвенно-растительный покров.
Проникновение нефти в глубь залежи зависит в основном от влажности торфа и глубины залегания зеркала почвен-но-грунтовой воды. Деятельный горизонт торфа, в котором происходят сезонные колебания уровня воды, как правило, всегда пропитывается тяжелыми фракциями нефти (замазучива-ется), а в более глубоких слоях оказываются лишь водорастворимые фракции, в первую очередь ароматические углеводороды, содержащие наиболее токсические компоненты.
Влияние нефтедобывающего комплекса на почвенно-расти-тельный покров болот не ограничивается только загрязнением нефтью. Его последствия усугубляют другие виды антропогенного воздействия, совокупное влияние которых приводит к масштабной перестройке болотных экосистем. В их числе прежде всего необходимо упомянуть аэрогенное загрязнение продуктами сгорания попутного газа в факелах. Хотя в последнее время благодаря программе по утилизации его становится меньше, на крупных старых месторождениях до сих пор можно увидеть чадящие небо «огненные столбы».
В преобразовании болотных ландшафтов весьма велика роль линейно-инженерных сооружений (дорог, трубопроводов, на-
сыпей и т.д.), нарушающих гидрологические системы болот. В условиях плоского рельефа, редкой гидрографической сети и слабого стока с крупных болотных массивов перекрытие даже отдельных линий стока вызывает масштабное переобводнение болот. Единственный способ борьбы с эт
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.