WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 24 | 25 || 27 | 28 |   ...   | 49 |

Как уже отмечалось выше, нефть, поступившая на болото, растекается в направлении максимального уклона поверхности. Эти направления на болотных массивах хорошо отражает гидродинамическая сетка линий стекания болотных вод, составляемая на основе дешифрирования материалов аэрофотосъемки (Иванов, 1957). Линии тока (стекания) на этой сетке указывают направления движения поверхностных и фильтрационных вод, а, следовательно, и направления растекания нефти. В борьбе с нефтяным загрязнением болот главным является быстрая локализация нефтяного разлива и, в первую очередь, предотвращение растекания нефти в направлении элементов гидрографической сети (топей, ручьев, речек, озер). Попадание нефти в гидрографическую сеть в десятки и сотни раз увеличивает интенсивность распространения нефтяных загрязнений, а, следовательно, и площадь загрязнения.

Для успешного проведения мероприятий по быстрой локализации пятна разлива нефти необходимо располагать картой-схемой сетки линий стекания болотных вод и типологической картой на аварийный участок (они составляются заранее на районы возможных загрязнений болот нефтью). По сетке линий стекания можно быстро определить направления растекания аварийного нефтяного выброса и наметить главные участки первоочередного перехвата нефти. Типологическая карта при этом позволяет получить ландшафтную характеристику болота на аварийном участке и прилегающей к нему территории, а, следовательно, и представление о водном режиме различных болотных микроландшафтов и их проходимости, необходимые для разработки оперативного плана мероприятий по локализации пятна разлива. В качестве преграды для растекающегося пятна нефти может служить торфяная дамба, возведенная вдоль фронта растекания нефти. Канава, которая образуется при возведении дамбы, будет служить в качестве нефтеприемника при сборе нефти.

Попавшая на болото нефть со временем претерпевает существенные изменения в результате фракционирования и окисления. Выбросы нефти на болота приводят к гибели растительного покрова (Новиков, 1984; Маковский, 1988, 1989), и, в первую очередь, на пониженных элементах микрорельефа. По мере разложения нефти растительность болот постепенно восстанавливается. На олиготрофных (сфагновых) болотах, где наблюдается значительный прирост сфагновых мхов, остатки нефти и её тяжелые фракции постепенно зарастают мхами, а затем травами и кустарничками и со временем погребаются. Время восстановления растительного покрова олиготрофных болот зависит от целого ряда факторов (тип болотного микроландшафта, степень залитости нефтью, время года и положение уровней болотных вод относительно поверхности в момент разлива нефти и др.) и исчисляется 6–12 годами. Процесс восстановления болотных ландшафтов зоны многолетней мерзлоты более длительный в связи с малым приростом растительной массы и низкими температурами торфяной залежи сфагновых болот.

Борьба с нефтяными загрязнениями на болотах сильно осложняется труднодоступностью заболоченных территорий из-за малой несущей способности поверхности болот, особенно в теплое время года. Для эффективной борьбы с разливами нефти на болотах и, в первую очередь, при авариях на магистральных нефтепроводах необходимо располагать строительной техникой высокой проходимости, способной работать даже в условиях сильного обводнения болот. С помощью такой техники при наличии достоверной и наглядной информации о динамике растекания нефтяного пятна и природно-технических свойствах аварийного участка можно оперативно провести работу по быстрой локализации этого пятна.

Промышленное освоение заболоченных территорий северных районов вызвало необходимость привлечения сюда большого количества людей и строительства многочисленных постоянных и временных населенных пунктов. В результате появилась проблема, связанная с загрязнением болот сточными водами. К сточным водам, как известно, относятся бытовые, производственные и ливневые воды. До последнего времени сточные воды сбрасывали на болота, не принимая во внимание, что болота являются водными объектами и их необходимо охранять. Если при сбросе сточных вод в реки и озера рассчитывается ПДС загрязняющих веществ и тем самым в какой-то мере сдерживается загрязнение водных объектов, то для болот ПДС не рассчитывается, поскольку для них еще не разработана методика расчета. Отсутствие такой методики, прежде всего, связано с отсутствием принципиальных основ для ее разработки и величин ПДК (предельно допустимая концентрация) загрязняющих веществ для болот. Помимо механического и химического загрязнения, сброс на болота сточных вод оказывает также и тепловое загрязнение.

Теплые бытовые и промышленные воды, повышая температуру болотных вод, в определенной степени влияют на рост растительного покрова, а в условиях мерзлых болот, и на режим промерзания и оттаивания торфяной залежи Рассматривая вопрос о загрязнении болот, следует иметь в виду два аспекта: сохранение болотных экосистем и использование свойств болот для очистки загрязненных вод. Необходимо отметить, что болота обладают хорошими очистными свойствами и успешно справляются с очисткой поступающих на них загрязненных вод (Боч и др., 1996; Экология …, 1997 и др.), о чем свидетельствует довольно обширная литература по этому вопросу у нас и за рубежом. При решении вопроса об использовании болота для очистки сточных вод необходимо, как во всех других случаях освоения болот, научное гидролого–экологическое обоснование проекта освоения.

Самоочищение – это совокупность механических, физикохимических и биохимических процессов, ведущих к восстановлению фонового состояния природного образования, подвергнутого загрязнению (Оборин и др., 1988; Глазовская, Пиковский, 1980). Механические процессы способствуют сорбции взвешенных веществ, содержащихся в сточных водах. В результате физико-химических процессов происходит химическая и физическая адсорбция растворенных веществ. Эффективность процесса самоочищения болот от загрязняющих веществ зависит от состава, количества и интенсивности поступления загрязняющих веществ типа болотного микроландшафта сезона года и погодных условий.



Литература Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим. Л., Гидрометеоиздат, 1976. 447 с.

Боч М.С., Смагин В.А., Кузьмина Е.О. Опыт использования сфагновых болот для очистки сточных вод. //Тр. СПбНИИЛХ, Гидролесомелиорация: наука–производству. Санкт–Петербург, 1996. С. 72,73.

Братцев А.П. Поглощение нефти и нефтепродуктов торфяными почвами //Влияние геологоразведочных работ на природную среду Большеземельской тундры. Труды Коми науч. центра Уро АН СССР. Сыктывкар,1988.

№ 90. С. 29–35.

Глазовская М.А., Пиковский Ю.И. Скорости самоочищения почв от нефти в различных природных зонах. //Природа, 1980. № 5. С. 118–119.

Груздев Б.И., Умиякина А.С. Влияние вездеходного транспорта на растительность Большеземельской тундры. //Устойчивость растительности к антропогенным факторам и биорекультивация в условиях Севера. Сыктывкар, 1984. С. 19–22.

Груздкова Р.А., Сурнин В.А. Распространение нефтяных загрязнений в почве //Труды ин–та экспер. метеорологии. М.. 1990. Вып. 17. С. 69–73.

Иванов К.Е. Основы гидрологии лесной зоны. Л., Гидрометеоиздат, 1957.

500 с.

Калюжный И.Л., Лавров С.А. Гидрометеорологическое обеспечение при локализации и ликвидации аварийных разливов нефти на магистральных нефтепроводах, расположенных на верховых массивах //Новые тенденции в гидрометеорологии М., 1999. Вып. 5. С. 88–97.

Маковский В.И. Влияние нефтезагрязнений на состояние болотных экосистем в Сургутском Приобье //Экология нефтегазового комплекса. М., 1988. С. 203–215.

Маковский В.И. Влияние нефтезагрязнений на растительный покров и торфяную залежь олиготрофных болот. //Растительность в условиях техногенного ландшафта Урала. Свердловск, 1989. С. 96–102.

Московченко Д.В. Нефтедобыча и окружающая среда (экологогеохимический анализ Тюменской области). Новосибирск. Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998. 111с.

Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Л., Гидрометеоиздат. 1990. Вып.8. 360с.

Новиков С.М. Изменения условий обитания растений на болотах северных районов Западной Сибири при хозяйственном освоении территории.

//Устойчивость растительности к антропогенным факторам и биорекультивации в условиях Севера. Сыктывкар, 1984. С. 23–27.

Новиков С.М. Экспериментальные исследования поглощения нефти торфяной залежью болот. //Сборник работ по гидрологии. № 27. СПб, 2004.

С. 86–96.

Новиков С.М., Усова Л.И.. Условия растекания нефти на различных типах болот, и гидрологическое обоснование мест перехвата нефтяных разливов при их локализации. //Сборник работ по гидрологии. № 27. СПб, 2004. С. 135–146.

Оборин А.А., Калачникова И.Г., Масливец Т.А. Самоочищение и рекультивация нефтезагрязнений почв Приуралья и Западной Сибири. //Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., Наука, 1988.

С. 140–156.

Опекунова М.Г., Арестова И.Ю., Щербаков В.М., Ганул А.Г. Загрязнение нефтепродуктами почв Тюменского Севера. //Вестник СПб университета.

1996. Сер.7. Вып. 3. С. 87–90.

Потапова Т.М., Новиков С.М., Валушко И.И. Закономерности аккумуляции нефтезагрязнений в деятельном слое болот и их экологическая роль как естественных фильтров. //Вестник СПб университета. 2000. Сер.7.

Вып. 1 (№ 7). С. 120–124.

Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. //Изв.

Московск. ун-тета, 1998. 375 с.

Чалышев Л.В., Гладков В.П. Антропогенные смены растительности нефтезагрязняющих территорий. //Освоение севера и проблема рекультивации ( тезисы докладов ). Сыктывкар, 1991. 200 с.

Чижов Б.Е., Захаров А.И., Гаркунов Г.А., Пауничев Е.А., Подшивалов В.А.

Воздействие нефтедобычи на болотные системы Ханты–Мансийского автономного округа. //Региональные проблемы изучения и использования избыточно-увлажненных лесных земель. Екатеринбург, 2000. С. 25–29.

Экология Ханты–Мансийского автономного округа. Тюмень, 1997. 286 с.

S. M. NOVIKOV. Hydrological and ecological aspects of problem of bogs economic development Discovery and exploitation of oil and gas deposits lead to a sharp growth of human impact to bogs(swamps) in northern areas of the Russian Federation.

Taking into consideration that bogs (swamps) are protected water bodies, there is a necessity to evaluate character and degree of human impact to them, in order to develop recommendations to decreasing negative consequences of this impact.

This paper is devoted to analysis of impact to natural conditions of bogs (swamps) of: linear constructions development at bogs (swamps), overflow of oil after damages at oil output enterprises and oi-pipe-lines, sewages and movement of construction engineering. The proposals for decreasing negative consequences of this impact are discussed. The fulfilled analysis is based on the results of field research at the regions of oil and gas deposits of the Western Siberia, as well as the data of observations at the bog Roshydromet.

СТРУКТУРНО-ДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ МИКРОРЕЛЬЕФА МОХОВЫХ БОЛОТ В. В. ПАНОВ Тверской государственный технический университет, vvpanov@tvcom.ru Особенности функционирования сфагновой дернины. По ориентации отмерших фрагментов стеблей мха можно установить траекторию движения дернины за несколько лет. Преемственность перемещения за висит от скорости наклона стволиков мха за определенный период. Чем больше скорость, тем меньше степень преемственности, вплоть до распада дернины на отдельные особи. Это наблюдается при уменьшении плотности дернины и при увеличении увлажнения местообитания. По данным П. К. Воробьева (1965.) масса области головок мха больше массы области дернины с наклонно расположенными стеблями. Естественно, если дернина находиться в разуплотненном состоянии при высоком стоянии уровня воды, то будет наблюдаться оседание дернины. В случае дефицита влаги будет наблюдаться рост плотности дернины и высокая морфологическая устойчивость дернины за счет жесткости каркаса из сомкнутых головок мха (Смоляницкий, 1977). Направление движения мхов в горизонтальном направлении достаточно просто определять по наклону стеблей трав, особенно при наличии стереопары плановой фотосъемки поверхности болота.





Известно (Метс, 1978; Воробьев, 1979; Кузьмин, 1980), что амплитуда колебаний уровня воды способствует развитию дифференциации микрорельефа. Повышения микрорельефа менее подвижны при колебаниях уровня воды, чем понижения. В результате с ростом амплитуды колебания уровня воды структурная связь между соседним повышением и понижением микрорельефа уменьшается.

Предположим, что дернина получила начальный импульс перемещения в сторону повышения. Если на пути ее перемещения встречается участок поверхности с уменьшением амплитуды колебания торфяного субстрата, то дернина замедляет движение, увеличивая свою плотность (рис. 1 А). Возрастание упругости передней части дернины ведет к тому, что последующая ее часть меняет траекторию своего движения (рис. 1 B).

В случае роста амплитуды колебаний субстрата и его увлажненности дернина разуплотняется (рис. 1 С). Если передняя часть дернины полностью теряет упругость, также происходит изменение траектории движения последующей части дернины в соответствии с механизмом саморегуляции ее плотности (Смоляницкий, 1977) (рис. 1 D). Причиной перемещения сфагновой дернины являются колебание уровня воды и поверхности болота, а геофизическая неоднородность торфяного субстрата, и связанные с ним увлажнение и рельеф поверхности, способствуют ориентации этого перемещения.

Рис. 1. Механические модели дернин мха:

А – сжатие, B – растяжение с поворотом, С – растяжение прямолинейное, D – сжатие с поворотом Рис. 2. Дифракция моховых дернин:

темная часть – повышение микрорельефа, стрелка – траектория движения дернин в понижении микрорельефа На рис. 2 показан процесс дифракции в моховом покрове, свойственный волнам.

При взаимодействии двух сфагновых дернин они образуют новую волну (рис. 3).

Ежегодное возобновление роста мха в соответствии со сложившейся структурой сфагновой дернины за ряд последних лет способствует сохранению формы и амплитуды волны из мха. Его рост и наклон его стеб лей можно сопоставить процессам накопления и рассеивания энергии волн. При невозможности регуляции своего состояния благодаря Рис. 3. Взаимодействие дернин с формированием повышения в виде новой волны-дернины движению, дернина теряет целостность и распадается (рис. 4). Это сравнимо с процессом аннигиляции волн. В частичном и обратимом самоуничтожении части мохового покрова проявляются черты его саморегулирования.

Рис. 4. Распад дернины на отдельные особи при попадании в область чрезмерного увлажнения Взаимодействие движущихся дернин с устойчивыми элементами микрорельефа или отдельными жизненными формами растений, можно сравнить с процессом разрыва фронта волн. Фронт такой волны вращается вокруг некоторого центра неоднородности. В нашем случае элементом подобной неоднородности служит колеблющийся как целое некоторый объем торфяной залежи (рис. 5).

Сфагновая дернина является основой не только развития микрорельефа, но и его регуляции. Однако объяснить устойчивость микроформ микрорельефа в плане болота свойствами только сфагнового покрова нельзя. Поэтому для выяснения целостного функционирования микрорельефа болот и установления причин его устойчивости, рассмотрим его связь с торфяной залежью.

Рис. 5. Распределение значений в грядово-мочажинном комплексе:

удельного сопротивления сдвигу – a, удельному сопротивлению вдавливания конуса – b, плотности торфа – c (по материалам: Лиштван и др.

Основные причины возникновения микрорельефа болот. Наиболее полный критический анализ причин возникновения микрорельефа болот сделан Н. Я. Кацем и др. (1936), И. Д. Богдановской-Гиенэф (1936), К. Е. Ивановым (1956), А. А. Ниценко (1964), К. Е. Ивановым и Г. Ф. Кузьминым (1982).

В рамках биологического подхода Н. Я. Кац (1936) выделяет следующие причины развития микрорельефа: видовые различия роста сфагнового покрова, различие скорости роста мхов в одинаковых условиях, использование кустарничков и деревьев как опоры для роста дернин, способность лишайников и печеночников задерживать и дифференцировать рост дернин.

В рамках гидрологического подхода (Аболин, 1928; БогдановскаяГиенэф, 1936; Иванов, 1956) исследуется влияние характера динамики воды, ее химического состава и способности мхов отвечать изменению этих факторов. Однако прямолинейной связи между водно-минеральным режимом и видовым составом мохового покрова нет, если не рассматри вать при этом структурных особенностей подстилаемого субстрата (Иванов, 1988).

Pages:     | 1 |   ...   | 24 | 25 || 27 | 28 |   ...   | 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.