Эколония

Приводимые  в литературных источниках обзоры уровня нарушенности ландшафтов в Тюменской области немногочислены и охватывают прежде всего территорию Ямало-Ненецкого автономного округа. В ЯНАО общая площадь нарушенных земель составляет 0,55 % территории, из них полностью нарушено 377 557 га (0,5 %), частично — 36 977 га (0,05 %) [Быкова, 1995]. На порядок отличаются данные И. П. Новикова [1990], оценившего потери земли в ЯНАО в 6 млн. га, или 8 % территории округа.

 

В наших  исследованиях основное внимание было уделено нарушенности земель Ханты-Мансийского автономного округа с целью оценки и сопоставления с данными по Ямало-Ненецкому автономному округу. При анализе использовались данные Ханты-Мансийского комитета охраны окружающей среды, материалы Западно-Сибирского Регионального Геологического Центра (ЗапСибРГЦ), а также данные, полученные в ходе собственных исследований в Белоярском районе ХМАО.

 

Статистические  показатели землепользования в ХМАО таковы: земельный фонд составляет 53480,1 тыс. га. Основную часть территории округа занимают земли лесного фонда (73,4 %), на земли сельскохозяйственного  назначения приходится 19,0 %, на земли  запаса — 3,9 %, земли населенных пунктов  — 0,7 %, земли промышленности и транспорта — 0,2 %. Под разработку месторождений  резервируются и отводятся значительные площади, в среднем около 50 тыс. га на одно месторождение. В целом по округу под лицензионными участками  добычи нефти зарезервировано более 11 млн. га земельных участков, или 21 % от общей площади округа. Особенно высока концентрация лицензионных участков нефтедобычи в Среднем Приобье, где они в ряде случаев находятся на участках водно-болотных угодий — как признанных Рамсарским комитетом, так и перспективных (рис. 24). Занимаемая только тремя нефтегазодобывающими предприятиями — “Сургутнефтегаз”, “ЛУКойл-Западная Сибирь” и “Юганскнефтегаз” лицензионная территория составляет 5,4 млн. га, или приблизительно 10 % территории округа. Под объекты нефтегазодобычи, транспортировки и переработки нефти и газа на территории округа отводится ежегодно до 10 000 га земель государственного лесного фонда и земель запаса [Обзор…, 1999]. Основные формы механических нарушений при освоении месторождений — прокладка коридоров коммуникаций (автодороги, ЛЭП, трубопроводы), буровые работы с обустройством буровых площадок, сооружение вахтовых поселков, компрессорных станций.

При сооружении магистрального трубопровода на каждые 100 км трассы нарушается в среднем 500 га земельных угодий, а при прокладке  дорог — не менее 250 га [Мазур, 1991]. Ширина коридоров коммуникаций для магистральных трубопроводов составляет около 100 м. Если применить к трубопроводам широко используемый в гидрографии показатель густоты (d км/км2), характеризующий расчлененность территории речной сетью, то получим показатель расчлененности территории трубопроводной сетью, равный для ХМАО 70 000 : 534 800 = 0,13. Для сравнения, густота речной сети составляет в ХМАО 0,25–0,4 [Обзор..., 1997]. Таким образом, густота сборных и магистральных трубопроводов не намного уступает густоте речной сети.

 

Фонд  нефтедобывающих скважин по Ханты-Мансийскому  автономному округу насчитывает  более 60 тыс. единиц, фонд нагнетательных скважин — около 20 тыс. единиц.

 

Площадь механических нарушений растительного  покрова вокруг отдельных скважин  зависит от глубины последних. Диаметр  нарушений составляет в среднем 200 м — для инженерно-геологических  скважин глубиной до 150 м, 500 м —  для разведочных скважин глубиной до 2,5 км и 750 м — при больших глубинах скважин [Берендеев, 1993]. Скорость самовосстановления растительности в тундре и лесотундре составляет от 4–5 до нескольких сотен лет в зависимости от условий обводненности, запаса элементов минерального питания, флористического состава нарушенного сообщества и т. д. Но при освоении месторождений требуются все новые и новые трубопроводы, причем в труднодоступных северных районах с неблагоприятными инженерно-геологи-ческими условиями. С течением времени действующие трубопроводы требуют замены. Количество нефтегазопроводов, которые вследствие коррозии необходимо заменить, постоянно возрастает.

 

При определении  степени нарушенности на месторождениях ХМАО были использованы данные дешифрирования материалов дистанционных съемок из фондов ЗапСибРГЦ. С использованием ГИС-технологий построены карты нарушенности, рассчитана площадь нарушенных территорий отдельно для каждого месторождения и для округа в целом. Для проверки было самостоятельно проведено изучение ряда аэрофото- и космоснимков для тех участков, где авторами отчета проводились наземные исследования. Результаты оценки представлены на рис. 25.

 

 

Расчеты, выполненные по 235 участкам нефтедобычи  ХМАО, свидетельствуют, что к категории  нарушенных земель следует отнести  территорию в 10885,8 км2, что составляет 2,04 % от общей площади округа. Наиболее нарушены участки длительно разрабатываемых месторождений Среднего Приобья. Полученные данные близки к показателям нарушенности земель в Ямало-Ненецком автономном округе. По сравнению с промышленными густонаселенными районами цифра в 2 % невелика; согласно “Критериям оценки экологической обстановки территории для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия” [1992], при площади деградированных земель менее 5 % экологическая ситуация относится к категории “относительно удовлетворительной”. Однако следует принять во внимание ряд обстоятельств, заставляющих проявить обеспокоенность. Во-первых, происхо-дит неуклонное возрастание площади нарушенных земель. Во-вторых, прямые нарушения зачастую активизируют неблагоприятные инженерно-геологичес-кие процессы, что вызывает прогрессирующую деградацию земель. В-третьих, существует значительное число месторождений, в пределах которых экологическая ситуация, согласно “Критериям…”, должна быть оценена как “чрезвычайная” (площадь деградированных территорий 50–75 %).

 

Для водно-болотных угодий Приобья, часть которых имеет статус заказников (“Елизаровский”, “Вогулка”), казалось бы, опасность механических нарушений ландшафтов невелика, поскольку природоохранный режим должен препятствовать проведению каких-либо работ. Однако в непосредственной близости от границы заказника “Елизаровский”, на территории ВБУ “Верхнее Двуобье”, проводится бурение со всеми его негативными атрибутами (рис. 4 вкл.). Расположение в пойме, непосредственно у уреза воды помехой для нефтяников не является.

 

 

 

Однако  особую опасность механическое воздействие  представляет для участков водно-болотных угодий в тундровой зоне (бассейны рек Западного Ямала, междуречье рек Сеяха — Мордыяха, долина реки Юрибей, бассейны рек Южного Ямала, бассейны рек Таз и Мессояха). Здесь располагаются наиболее перспективные газовые и газоконденсатные месторождения, и одновременно эти природные комплексы наиболее неустойчивы к техногенезу. Рассмотрим подробнее вопросы устойчивости ландшафтов к механическим нарушениям, характерным при освоении месторождений углеводородов.

 

Изучение  вопросов устойчивости поверхности  к техногенным нагрузкам в  условиях севера Западной Сибири происходит в двух аспектах:

 

1. Оценка  устойчивости грунтов при возведении  инженерных сооружений с целью  избежания отрицательного влияния криогенных процессов (охрана инженерных сооружений).

 

2. Выявление  устойчивости природных систем  как части биосферы, где протекают  процессы аккумуляции и трансформации  энергии и совершается биогеохимическая работа живых организмов.

 

Резко разграничить эти два направления сложно, так  как нарушение природных систем в силу как внешних, так и внутренних причин ведет к активизации криогенных процессов и нарушениям возведенных  человеком сооружений.

 

Как правило, исследование устойчивости геосистем основывается на синергетическом подходе, в котором геосистемы рассматриваются как самоорганизующиеся, сложные, динамические системы, обладающие комплексом обратных реакций на различные возмущающие воздействия. Наличие биотической составляющей определяет качественную специфику геосистем. Именно наличие биоты определяет самоорганизацию, усложнение структуры, обеспечивает возможность развития и восстановления после нарушения, поэтому общая тенденция развития абиотической и биотической составляющих подчиняется в целом разным энтропийным законам. Основную долю в биотическом компоненте наземных геосистем составляет растительность. Процесс фотосинтеза позволяет преобразовывать энергию Солнца в биохимические процессы, и это является первопричиной самоорганизации экосистем. Живой ландшафт — термодинамически неравновесная структура, поддерживаемая биотой за счет потока энергии, получаемой в ходе фотосинтеза: чем интенсивнее этот поток, тем упорядоченнее, сложнее и неравновеснее может быть структура [Зимов, Чупрынин, 1989]. Поэтому логично предположить, что, оценивая устойчивость геосистем как их фундаментальное инвариантное свойство, необходимо в той или иной мере учитывать фактор растительности — ее структуру, функционирование, динамику. Именно формирование фитогенной среды обусловливает устойчивость геосистем [Злотин, 1989].

 

Одно  из наиболее распространенных положений, принимаемое практически за аксиому,—  большая устойчивость растительных сообществ, обладающих большей фитомассой и большей продуктивностью. Устойчивость каждого ценоза против климатических и антропогенных воздействий, а также против конкурентного “шума” со стороны соседа повышается в результате создания растительными сообществами вторичной фитогенной среды [Арманд, 1988]. При контроле за состоянием экосистем в первую очередь надо учитывать валовую биопродуктивность территории [Зимов, Чупрынин, 1989].

 

Таким образом, устойчивость ландшафта во многом определяется состоянием растительного покрова, его средообразующих свойств. В особенности это важно на севере Западной Сибири, в области распространения моноголетнемерзлых пород. На плоской, равнинной территории при движении на север значительно возрастает роль растительности как стабилизатора мерзлотных условий [Тыртиков, 1969]. В случае повреждения, а в особенности при полном уничтожении почвенно-растительного покрова уменьшается альбедо поверхности, возрастает поток тепла в грунт, нарушается установившееся термическое равновесие в системе “атмосфера — литосфера”, что приводит к увеличению мощности сезонноталого слоя и активизации экзогенных термоэрозионных процессов. Север Западной Сибири является районом с высокой вероятностью активизации экзогенных геологических процессов (рис. 26). Производные сообщества, замещающие первичные фитоценозы, как правило, обладают более низкой теплоизолирующей способностью. Искусственные разнотравные (злаковые) посевы уменьшают глубину протаивания почвогрунтов лишь до 50 %, а мохово-лишайниковый покров восстанавливается крайне медленно [Тыртиков, 1969, 1974; Москаленко, 1975].

Вторичные антропогенные сукцессии биоценозов в тундрах севера Западной Сибири чаще всего связаны с нарушениями, вызванными движением гусеничного  транспорта в летнее и зимнее время, со строительством временных поселков, с нарушениями вокруг разведочных  буровых и кустов скважин промышленного  бурения. В зависимости от степени  нарушения наблюдается два серийных ряда восстановительных смен растительного  покрова. При слабом нарушении антропогенная  динамика направлена на восстановление исходных кустарничково-мохово-лишайниковых фитоценозов. Значительное нарушение ведет, как правило, к формированию травянистых разнотравно-злаковых сообществ.

 

Наиболее  существенной перестройке подвергаются кустарничково-лишай-никово-моховые бугорковатые тундры плакоров и сообщества лишайниковых полигональных тундр на песках, развитые на торфянисто-глеевых почвах с малой мощностью торфяного слоя (3–5 см). При техногенном воздействии происходит разрушение микрорельефа (бугорков, полигонов), уплотнение грунта и на месте исходной растительности со сложной горизонтальной и вертикальной структурой (микрофитоценохор) развиваются травянистые группировки из щучки дернистой (Deshampsia сaespitosa), трехреберника (Tripleuro-spermum hookeri), хвоща полевого (Equisetum arvense), пукчинеллии сибирской (Puccinellia sibirica) и др., которые затем замещаются длительнопроизводными разнотравно-злаковыми сообществами [Мельцер, 1994]. Природные комплексы, относящиеся к ВБУ, реагируют на нарушения несколько иначе. Плоские понижения эрозионно-морских террас, занятые переувлажненными осоково-гипновыми однородными болотами и “хасыреями”, подвержены техногенному воздействию в меньшей степени. Относительно большая мощность органогенного горизонта почв (свыше 20 см) обусловливает довольно высокую устойчивость к механическому воздействию. На поврежденных участках достаточно быстро восстанавливается растительный покров, состоящий из пушицы, осоки топяной, гигрофитного разнотравья, среди которых поселяются гипновые мхи. Техногенное воздействие на сообщества плоскобугристых болот вызывает, в первую очередь, разрушение торфяных бугров. Значительная глубина торфа и небольшая мощность СТС препятствуют быстрой деградации почвенного (торфянистого) горизонта и развитию термоэрозионных процессов, однако после нарушения требуется значительное время для восстановления исходных ценозов. Довольно неустойчивы к механическому воздействию комплексные полигональные болота, подстилаемые, как правило, льдистыми грунтами.

 

Наибольшую  устойчивость демонстрируют злаковые группировки, развитые в поймах и  речных террасах. Смены растительности в поймах рек также проходят в  направлении упрощения состава  и структуры фитоценозов и  замены трехъярусных ивняковых травяно-моховых  тундр луговыми, но восстановление исходной растительности здесь проходит быстрее под влиянием режима поемности. На прирусловых поймах, сложенных суглинками и покрытых вейниковыми лугами, через 10 лет после уничтожения растительного покрова внешний облик и геокриологические условия практически не отличаются от исходных из-за быстрого восстановления биотического компонента этих геосистем [Москаленко, 1996].

 

В целом  скорость восстановления растительности пропорциональна увлажненности  местообитания — чем больше влаги, чем выше запас органики в почве, тем быстрее идет восстановление.

 

Разработанная карта устойчивости фитоценозов  для проектируемой трассы трубопровода Харасавэй — Бованенково — Байдарацкая губа, свидетельствует, что на долю наиболее неустойчивых и неустойчивых приходится почти 30 % территории (рис. 27, 28).

 

А ведь проектируемая  трасса, если она будет построена, пройдет по бассейнам рек Харасавэй, Тиутей-Яха, Сеяха и Мордыяха, т. е. по территории участков, предложенных Рамсарскому комитету в качестве охраняемых водно-болотных угодий международного значения! Существующий опыт освоения месторождений Ямала свидетельствует, что территория полуострова — это район с особо сложными инженерно-геологическими условиями, и нарушения практически неизбежно вызывают рост термоэрозионных процессов. А это значит, что существование водно-болотных угодий будет поставлено под вопрос. В любом случае экологическая экспертиза проектов и экологический контроль за их выполнением должны быть очень строгими.

 

 

 

Подобное  положение дел характерно не только для Ямала. Многочисленные месторождения  газа и газоконденсата Тазовского и Гыданского полуостровов также в значительной мере совпадают с предлагаемыми в Рамсарский комитет водно-болотными угодьями, и для них также характерна низкая устойчивость ландшафтов.

 

Присутствие многолетнемерзлых пород под  торфяниками делает опасность механических нарушений актуальной и для более  южных территорий, вплоть до границы  Севера. Болотные верховые торфяные почвы даже после однократного проезда тяжелой техники подвержены разрушению поверхностного слоя, обводнению либо иссушению и ветровым раздувам в зависимости от местных условий (рис. 29).

 

 

Таким образом, сложившееся представление о  слабой нарушенности растительного покрова Сибири, к сожалению, далеко не соответствует истине. Достаточно взглянуть на карту нарушенности территории ХМАО (см. рис. 25), чтобы убедиться в этом.