WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 49 |

Наибольшее подтопление болот у линейных сооружений наблюдается в период весеннего половодья и высоких дождевых паводков, наименьшее – в меженный период. Поскольку бугры на бугристых болотах обычно на 0,5–0.7м превышают топи, то при среднем подтоплении топей на 0,5м бугры будут подтоплены на значительно меньшую величину. Однако, несмотря на это, последствия техногенной нагрузки на бугры оказываются все же большими, чем на топи. Последствия изменений уровенного режима при «подсушке» участков бугристых болот в большей степени проявятся на топях. Так, оттаивание топей при снижении уровней уменьшается примерно в 2,0 раза. Соответственно на 2–50 уменьшается температура торфяной залежи в корнеобитаемом слое. Учитывая все это, можно допустить возможность появления многолетнемерзлого слоя в торфяной залежи топей и постепенного увеличения его мощности. В естественных условиях торфяная залежь топей на бугристых болотах обычно оттаивает полностью.

Рассмотренная выше оценка изменений водно-теплового режима бугристых болот при повышении и понижении уровня болотных вод дает первое представление о возможных последствиях таких видов антропогенных нагрузок, как подтопление и «подсушка». Влияние подтопления на олиготрофные сфагновые болота, как отмечалось выше, проявляется в конечном итоге в изменении состава растительного покрова, а, следовательно, и типа болотного микроландшафта. Смена микроландшафтов на олиготрофных болотах по мере повышения среднемноголетнего уровня болотных вод имеет следующую последовательность: сосново-сфагновокустарничковый, сфагново-кустарничково-сосновый, сфагновокустарничково-пушицевый, сфагново-осоково-шейхцериевый. На буграх бугристых болот в результате их подтопления, а, следовательно, и потепления корнеобитаемого слоя произойдет смена лишайников на сфагновые мхи. На топях при этом виде воздействия существенных изменений в растительном покрове не произойдет.

При подтоплении болот вдоль линейных сооружений нарушаются не только экологические условия болот, но и снижается устойчивость самих сооружений. Чтобы свести к минимуму негативные последствия этого вида воздействий на болота, необходимо при проектировании линейных сооружений (их трассировании) учитывать направление движения болотных вод. Это обеспечит нормальный пропуск болотных вод через сооружения, правильно размещенными водопропускными отверстиями. Для этого используются сетки линий стекания болотных вод, методика построения которых разработана К. Е. Ивановым (1957). Следует заметить, что смена состава растительного покрова на участках подтопления и «подсушки» окажет определенное влияние на альбедо подстилающей поверхности, а, следовательно, и на радиационный баланс.

Изменение радиационного баланса отразится на величине испарения, промерзания и оттаивания. Однако, на данном этапе исследований рассмотреть всю цепочку преобразований природных условий болот под воздействием даже одного вида антропогенной нагрузки – подтопления, не представляется возможным.

При строительстве линейных сооружений происходит обычно нарушение поверхности болота и растительного покрова на значительных площадях. Подготовка трасс этих сооружений предусматривает очистку их от древесной растительности. При выполнении этих работ строительная техника, расчищающая трассы, сильно нарушает напочвенный по кров, а также микрорельеф поверхности болота. Нарушение растительного покрова, очесного слоя и микрорельефа поверхности болота приводит к изменению шероховатости поверхности и, как следствие, к изменению условий распределения снежного покрова. Последнее, в свою очередь, отражается на режиме промерзания торфяной залежи, и в конечном итоге, на изменении теплового режима деятельного слоя. Более значительные повреждения торфяной залежи строительной техникой приводят к изменению направлений движения поверхностных вод, к изменению характера стока болотных вод. Как показывают наблюдения, после строительства линейных сооружений придорожные полосы в дальнейшем уже не расчищаются, а, следовательно, и не нарушается их поверхность. По мере восстановления растительного покрова водно–тепловой режим нарушенных участков болот при подготовке трасс линейных сооружений будет постепенно приближаться к естественному режиму.

Следует отметить, что дороги, отсыпанные минеральным грунтом, а также сам транспорт и перевозимые им грунты оказывают влияние на растительный покров придорожной полосы непосредственно примыкающей к дороге. Вдоль дорог на олиготрофных болотах появляется несвойственная для этих болот растительность – ивы, осины, березы, иван– чай и др.

Большой ущерб природной среде северных районов наносит гусеничный и колесный транспорт. Интенсивное хозяйственное освоение этих районов обусловило поступление на север и использование там огромного парка строительной и транспортной техники. Вся эта техника, особенно в период разведки нефтяных и газовых месторождений и первые годы освоения территории, «колесила» не только зимой, но и летом, практически по бездорожью, сильно нарушая, а часто, и полностью уничтожая растительный покров. По данным, приведенным в работе Б. И. Груздева, А. С. Умиякиной, (1984), при пятикратном проезде трактора по одной и той же колее мохово-лишайниковый покров практически полностью сдирается с минерального грунта и разрушается. Уничтожение растительного покрова способствует развитию процесса эрозии почв и как следствие – оврагообразованию. Восстановление растительного покрова после прекращения движения гусеничной техники происходит лишь через 10 и более лет. Одно- и двухразовые проезды тракторов по болотам и заболоченной тундре в теплый период года приводят к нарушению растительного покрова, изменению его состава.



Широкое использование техники на сильно заболоченных территориях является одной из основных причин повышения пожароопасности болот. Несоблюдение правил по пожарной безопасности водителей транспортных средств, а также неосторожность обращения с огнем людей, работающих в поле, приводят к частым и обширным по площади пожарам. Сильно страдают от пожаров болота, на которых полностью выгорает растительный покров, и, в первую очередь, на повышенных элементах микрорельефа. На восстановление растительности на выгоревших территориях требуется не менее 10 лет. Снижение влияния этого вида техногенного воздействия на болота требует разработки и строгого выполнения природоохранных и противопожарных мероприятий при использовании строительной и транспортной техники на болотах.

Нефть – один из самых интенсивных загрязнителей поверхностных и подземных вод. Около 100 г нефтепродуктов загрязняют 8 тыс. литров воды настолько, что она становится непригодной для жизни гидробионтов и хозяйственного потребления (Экология …, 1997). Нефтяная пленка затрудняет и даже прекращает обогащение воды кислородом. Растворимость нефти в воде невелика, распад ее происходит медленно, особенно при низких температурах.

Добыча и транспортировка нефти оказывают значительное влияние на природную среду. В связи с этим проблеме охраны поверхности суши (почво-грунты, поверхностные и подземные воды) от загрязнения нефтью и нефтепродуктами посвящено большое количество работ. Весьма обширная библиография по вопросам влияния добычи и транспортирования нефти на природную среду приведена в монографии Н. П. Солнцевой (1998). В работах, упомянутых в этой монографии, рассматриваются самые разные аспекты данной проблемы, в том числе и такие, как: оценка последствий воздействия аварийных выбросов нефти (на нефтепромыслах и магистральных трубопроводах) на окружающую среду, характер распространения нефтяных загрязнений в почво-грунтах и по территории; разработка эффективных методов борьбы с нефтяными загрязнениями поверхности суши и водной поверхности; изменение фракционного состава нефти при взаимодействии с почво-грунтами, поверхностными и подземными водами, деградация растительности под влиянием длительного нефтяного загрязнения и пути её восстановления, процессы самоочищения природной среды и восстановления почвенного и растительного покрова нефтезагрязненных экосистем и др.

В отношении болот подобных исследований крайне мало, несмотря на то, что многочисленные месторождения нефти в нашей стране расположены на сильно заболоченных территориях. В условиях болот, занимающих обширные водораздельные пространства, изучение миграционных процессов нефтезагрязнений имеет большое значение. Совершенно очевидно, что корректное решение таких экологических задач, как про гнозирование скорости распространения нефти по мере удаления от источника загрязнения, определение уровня экологической безопасности вод водоприемников болотных систем должно основываться на количественной характеристике степени трансформации нефти и нефтепродуктов в процессе фильтрации их через торфяную залежь болотного массива.

Не менее важной для решения природоохранных задач, и, в первую очередь, для прогнозирования последствий нефтяных загрязнений болот является также оценка поглощающей и самоочищающей способности торфяной залежи.

По болотам имеется порядка 10 работ, в той или иной степени связанные с вопросами нефтяных загрязнений. Так, в работе Д. В. Московченко (1998) дается характеристика загрязнения окружающей среды на территории Тюменской области, приведен анализ устойчивости ландшафтов, в том числе и болотных, к загрязнению, а также дана оценка способности их к самоочищению. Влияние нефтяных загрязнений на растительный покров болот рассматривается в ряде работ: Б. Е Чижов и др. (2000), С. М. Новиков (1984), С. М. Маковский (1988), С. М. Чалыщев, В. П. Гладков (1991); характеру распространения нефтяных загрязнений на болотах и их поглощению торфом посвящены работы С. М. Новикова (1984), С. М. Маковского (1988, 1989), А. П. Братцева (1988), И. Л. Калюжного, С. А. Лаврова (1999), С. М. Новикова, Л. И. Усовой (2004).

Результаты, полученные при исследовании процесса распространения нефтяных загрязнений на болотах и поглощения их торфяной залежью (Чижов и др., 2000; Опекунова и др.,1996; Маковский, 1989, практически, не поддаются обобщению. Это объясняется тем, что в работах по исследованию рассматриваемых процессов, обычно отсутствует детальная ландшафтная характеристика места загрязнения, и не приводится описание условий, при которых произошел выброс нефти и происходило её растекание. В частности в статьях не приводится характеристика гидрометеорологической ситуации при разливе, отсутствуют сведения о положении уровня болотных вод, объеме и времени выброса нефти. В связи с этим не представляется возможным выявить какие-либо общие закономерности в процессах растекания нефти на болотах и её аккумуляции торфяной залежью, а, следовательно, и составить рекомендации по определению скоростей растекания, площадей загрязнения и объемов поглощения нефти болотами при аварийных выбросах.

К числу экспериментальных работ по определению поглощения нефти и нефтепродуктов торфом относятся лишь две работы (Братцев, 1988; Новиков, 2004). В статье А. П. Братцева (1988) приведены резуль таты опытов по определению поглощения нефти и солярки торфом. Эксперименты проводились на образцах торфа ненарушенной структуры, которые сверху заливались нефтью и соляркой до полного насыщения. К сожалению, данные экспериментов А. П.Братцева, как и всех других полевых обследований загрязненных участков болот, не увязаны ни с типами болотных микроландшафтов, ни с видами торфа.





В нашей работе (Новиков, 2004) рассмотрены результаты исследований, проведенных с максимальным приближением к естественным условиям поглощения нефти торфяной залежью болот. Практически был максимально смоделирован процесс поглощения нефти на болоте. Как известно, процессы проникновения нефти в торфяную залежь при аварийных выбросах и её поглощения определяются многими факторами.

Однако главными из них все же являются уровень болотных вод и коэффициент водоотдачи залежи, определяющие величину «свободного пространства» для аккумуляции нефти в деятельном слое болот.

Эксперименты проводились на 6 торфяных монолитах ненарушенной структуры (диаметр монолита 8 см, высота 34–48 см), отобранных на болоте Ламмин-Суо, расположенном на Карельском перешейке в Ленинградской области. Основой для привязки результатов моделирования к конкретным типам болотных микроландшафтов могут служить данные по водно–физическим свойствам торфяной залежи, полученные ГГИ при стационарных (Наставление, вып. 8, 1990) и экспедиционных исследованиях болот (Болота Западной Сибири …,1976).

Экспериментальное исследование процесса проникновения нефти в торфяную залежь в режиме снижения уровня болотных вод при температуре воздуха 200С показало, что нефть достаточно быстро проникает в верхние слои деятельного слоя болот, заполняя освобождающиеся от воды поры. По мере снижения уровня воды и уменьшения коэффициентов водоотдачи торфяной залежи с глубиной интенсивность процесса поглощения нефти постепенно падает. При повышении уровня болотных вод значительная часть аккумулированной нефти вымывается. Причем степень её вымывания зависит от коэффициента водоотдачи торфяной залежи: чем он больше, тем больше объем вымываемой нефти. На олиготрофных сфагновых болотах объем нефти, который может вместить в себя торфяная залежь, определяется толщиной деятельного слоя и положением уровня болотных вод на момент выброса нефти. Величины этих объемов для отдельных болотных микроландшафтов впервые получены при экспериментальных исследованиях (Новиков, 2004). На бугристых и полигональных болотах объем нефти, который может вместить торфяная залежь, будет зависеть в основном от толщины деятельного слоя, которая меняется в течение теплого периода в связи с оттаиванием торфяной залежи.

Загрязнение поверхности болот нефтью происходит, в основном, при залповых выбросах ее на нефтепромыслах и магистральных нефтепроводах. При этом образующееся пятно нефти постепенно растекается по болоту в направлении максимального уклона. Последствия аварий, связанные с выбросом нефти на болота, являются весьма тяжелыми как по продолжительности воздействия, так по сложности их устранения, поскольку собирать нефть с неровной, покрытой растительностью, поверхности очень трудно. Разлив нефти на болото опасен возможностью быстрого распространения загрязнения болотными водами. Наиболее благоприятные условия для растекания нефти на болотах независимо от их типа наблюдаются в период весеннего половодья и дождевых паводков – при высоком стоянии уровня болотных вод. В это время в связи с малой мощностью зоны аэрации поглощающая способность торфяной залежи минимальная. Однако следует иметь в виду, что при высоких уровнях болотных вод наблюдаются максимальные скорости воды, а, следовательно, и наиболее быстрое распространение нефтяных загрязнений по территории болота. Наиболее интенсивно растекается нефть в сильно обводненных микроландшафтах верховых болот (проточные топи) и на пониженных элементах мезорельефа бугристых (топи, ложбины) и полигональных (межполигональные трещины) болот. В микроландшафтах, где наблюдается только фильтрационный сток и в редких случаях полуповерхностный, условия для быстрого распространения нефти менее благоприятны. К этим микроландшафтам на олиготрофных болотах можно отнести: лесные, мохово–лесные, моховые и отчасти комплексные. Необходимо отметить, что быстрому растеканию нефти на болотах в большой степени препятствует растительный покров и торфяная залежь, которые сорбируют значительную её часть.

При низких уровнях болотных вод нефть, вылитая на болото, доходит до уровня воды, загрязняя практически всю зону аэрации торфяной залежи. Очень малые уклоны поверхности болотных вод и быстрое уменьшение коэффициентов фильтрации с глубиной обусловливают крайне медленную фильтрацию нефти через торфяную залежь при таких уровнях. Проникновение нефти в более глубокие слои торфяной залежи в значительной степени сдерживается уровнем воды, а в условиях многолетней мерзлоты и многолетнемерзлым слоем. В холодный период, когда нефть загустевает, она растекается очень медленно.

Условия стока болотных вод в течение года, как известно (Иванов, 1957; Болота Западной Сибири…, 1976), сильно меняются. Поэтому и условия растекания нефти на болотах, если учесть, кроме типа болота еще сезон года, степень обводненности массива и погодные условия в момент разлива нефти, а также характер выброса нефти – весьма многообразны.

Этим, в основном, и объясняется сложность решения вопросов, связанных со снижением негативных последствий аварийных выбросов нефти на болота.

Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 49 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.