ГЕОГРАФІЯ ГЕОЕКОЛОГІЧНИХ СИТУАЦІЙ

Суворість природи криолитозони завжди обмежувала освоєння і до сьогоднішнього дня є стримуючим фактором такого ес зміни, яке спостерігається в південніше розташованих ландшафтах. Техногенний пресинг в області вічної мерзлоти має осередкового харакгер. Оцінка освоєності і стану криолитозони розглядається в багатьох роботах, частина яких зосереджує свою увагу на Півночі або Крайній Півночі і, як правило, з обшегеографіческіх позицій (А. В. Євсєєв, Т. М. Красовська, В. В. Крючков, Н. П . Солнцева та ін.); інші роботи характеризують територію російської криолитозони з акцентом на власне мерзлотной ситуації (Л. С. Гарагуля, В. І. Гребенец, В. С. Дроздов, Є. С. Мельников та ін.). Таке територіально диференційоване вивчення геоекологічних ситуацій можна пояснити, оскільки Північ через специфіку природи найбільш вразливий по відношенню до техногенезу в порівнянні з тайговій і більш південними ландшафтними зонами, в яких площа мерзлих порід скорочується.

Північ займає близько 30% площі всієї області вічної мерзло ™. Кордон власне Півночі связиваегся з різними характеристиками природи - це і широта Полярного кола, і північна межа землеробства, і північний кордон лісотундри або північної тайги, і липнева ізотерма 10 ° С. Розбіжність в широтному положенні названих південних меж поширення північних ландшафтів становить 100-200 км.

Різноманітність природних, в тому числі мерзлоти, умов на Півночі і в криолитозоне в цілому велике, що відбивається на геоекологічної ситуації сучасних імпактних районів і має враховуватися при прогнозі потенційну небезпеку освоєння. У межах Півночі освоєно приблизно 10-15% площі, а докорінна зміна геосистем, що супроводжується виникненням критичних, кризових і локально катастрофічних ситуацій спостерігається на 1-3% його території. Вони «важать» більше, ніж в інших природних зонах, т. К. Регенерація природних умов шляхом самовідновлення або при проведенні природоохоронних заходів значно менш результативна, не кажучи вже про матеріальні витрати. Найбільш яскравими прикладами кризових ситуацій на Півночі є Кольський, Воркутинский, Норільський, Депутатський, Валькумейскій промислові райони, южнее- Західно-Сибірський, Мирненська, Південно-Якугскій, Братсько-Усть- з цим, із Іркутський, Магаданський регіони, де 50-70% площі техногенно змінені. А в межах локалізованих площ природне середовище змінена і забруднена настільки, що стан її катастрофічно, а люди розплачуються здоров'ям. Техногенний пресинг визначається орієнтацією і інфраструктурою виробництва, щільністю населення, хімічним (місцями і радіоактивним) забрудненням, обсягами переміщеного матеріалу, питомою споживанням енергії, іншими впливами і показниками економічної сфери діяльності (Гарагуля і ін., 1996). У різноманітних природних умовах, що визначаються кліматом, геологічною будовою, рельєфом і, в цілому, ландшафтом, накладення господарської діяльності створює свою специфічну геоекологічного середу. Завдання фахівців але вічній мерзлоті - дослідити і віддати належне мерзлотним умов, вписавши їх в ієрархію інших компонентів природи, «відповідальних» за геоекологію, показати їх значущість і питома вага для запобігання або ліквідації наслідків освоєння і оптимізації природокористування.

Регіональні особливості реакції мерзлоти умов на техногенні впливи, їх різноманітність, особливо яскраво проявляються на Півночі, де спостерігається суцільне і переривчасте поширення мерзлих порід. У південній частині кріолігозони знижується «частка» участі многолстнсмерзлих порід у виникненні КЕС через те, що вони займають все менші площі (зони масивно-острівної і острівної мерзлоти). Однак на ділянках розвитку мерзлих порід, які зазвичай сильно льодово і характеризуються температурою близькою до 0 ° С, небезпека протаивания і, як наслідок, термокарста надзвичайно велика. Разом з тим промерзання талих порід через порушення теплообміну в зимовий час активізує пученіє і налсдообразованіс. 11ослсднсс особливо характерно для східної частини криолитозони і не поступається за ступенем зміни природних геосистем і впливу на інженерні споруди криогенним процесам «літнього» ряду - термокарсту, гермоерозіі, солифлюкции. Прикладом є полою по трасі БАМу, число яких в порівнянні з природними умовами зросла на порядок.

У північній частині криолитозони можна виділити чотири великих регіону з різними мерзлотнимі умовами і специфічною реакцією на антропогенний втручання. Це Європейський Північ, Західний Сибір, Таймир, Приморські низовини північного сходу Росії (північ Якутії і Чукотка).

На Європейському Півночі, в Мало- і Болинеземельской тундрі, переважають мерзлі породи з температурою нс нижче 2-3 °, відносно невеликою кількістю льоду в породах, середньою потужністю мерзлих порід (100-150 м). Така ситуація створює дуже динамічну обстановку через те, що мерзлі породи порівняно швидко і на велику глибину протавали або утворюються знову. Якщо прогноз антропогенного потепління клімату реалізується, то порівняно «м'яка» мерзлота в європейській Росії частково деградує в першу чергу.

Найбільш гостра ситуація складається в межах Тимано Псчсрском ПТК, т. З. в Воркутинском промисловому регіоні і в місцях видобутку нафти і газу. Широке поширення значного протаивания мерзлих порід в Печорському вугільному басейні передбачає регіональне зміна мерзлотной обстановки. На території м Воркути сталося опускання покрівлі мерзлих порід на 5-10 і більше метрів, і утворилася майже єдина чаша протаивания. Це призводить до нерівномірних осідань будівель, виходу з ладу комунікацій. Ремонтні роботи коштують нерідко більше, ніж витрати на будівництво. Димові шлейфи від злодій- Кутинський промислового комплексу (ТЕЦ, цементний завод і ін.) Поширюються в околицях до 50 км. За зиму випадає до 1500 мм пилу на 1 км 2 (ГЕОКРІОЛОГІЇ СРСР, 1988). Забруднення снігу призводить до значно більш раннім строкам його сходу і, отже, більш інтенсивному прогріванню мерзлих порід. Тому в другій половині XX ст. відбувалося спрямована зміна природних геосистем - утворювалися талики, розвивалися термокарстові озера, відбувалося інтенсивне заболочування, зменшувалася різноманітність природної рослинності і екосистем в цілому.

Освоєння нафтогазоносних родовищ на Європейському Півночі вже на першому вишукувальних етапі супроводжується порушенням природних умов на 10% площі. Будівництво та експлуатація на територіях родовищ супроводжується повним знищенням природних геокомлексов. Протаіваніе навколо шахтних стволів призводить не просто до термокарстові осіданням, але до аварій і необхідності повного розбирання споруд. Ще одна проблема пов'язана з порушенням режиму подмерзлотних вод в шахтах і викиду їх на поверхню. Інтенсивність відкачування змінюється ог 50 до 600 м '/ год. Скидання вод на поверхню призводить в зимовий час до утворення криги, влітку до знищення рослинності і приповерхневих відкладів, забруднення вод, утворення термокарстових озер і нових таликов, що змінюють природний водообмін (Природні небезпеки, 2000).

У Західному Сибіру, на півостровах Ямал, Тазовский і Гидан, мерзлотной обстановка характеризується посиленням характеристик многолетнемерзлих порід в порівнянні з європейським сектором області вічної мерзлоти. Температура порід знижується до мінус 5-8 ° С, їх потужність зростає до 300-400 м, що начебто робить їх більш стійкими до техногенних впливів. Однак тут значно більше зміст льоду в породах, різноманітність його форм і походження. Лсд становить 40-50% обсягу породи в цілому і часто представлений крижаними жилами і великими пластовими покладами потужністю в 10 і більше метрів і довжиною в сотні метрів. Крижані тіла нерідко залягають близько до земної поверхні, що призводить до того, ч то видалення рослинності, приповерхневих горизонтів порід, зміна обводнення території стимулює більш глибоке, ніж в природних умовах, протаіваніе, яке досягає покрівлі підземного льоду. Його руйнування, застаивание або скидання талих вод веде до термокарстові осіданням, термоерозіі, заболочування. На ділянках трас лінійних споруд в результаті термоерозіі починається інтенсивне оврагообразование. Протягом перших років яри досягають довжини до 300 м, їх глибина перевищує 3 м, а ширина досягає 6-10 м (Воскресенський, 2002).

Оцінка площ порушень на освоюваних територіях у зв'язку з розвідкою та експлуатацією газових, газоконденсатних і нафтових родовищ дасть наступні цифри: 5-10% площі освоєння знаходиться йод постійним впливом промислових трубопроводів, проммайданчиків, селищ і т. Д .; 75% площі освоєння піддається навантаженням протягом одного-двох років, коли діють тимчасові дороги, йде розвідувальне буріння, на великих територіях спостерігаються разові проїзди трансіорга тощо. При освоєнні рослинний покрив порушується на 60% площі, а знищується повністю на 15%. Площа порушень природних умов, як правило, значно перевищує розміри самих техногенних об'єктів. Площа впливу кар'єрів в 3-12 разів більше їх самих. Зона впливу трас лінійних споруд в торфовищах досягає 150-250 м (ГЕОКРІОЛОГІЇ СРСР, 1989). На Ямалі інтенсивне будівництво з проведенням земляних робіт призводить до утворення кріогенних бедлендов. Вони являють собою крутосхильні, позбавлені рослинності останци мерзлих порід, що чергуються з глибокими осіданнями та вимоїнами. Самі породи знаходяться в текучому стані, обпливають, створюють виноси, в яких в'язне не тільки людина, але і техніка. На території м Салехарда, в ніс. Салемал, Тазовский, Солоний (басейн р. Мсссояха) в середині XX в. протягом трьох років швидкість утворення ярів через термоерозіі досягала 130 м / рік і лише в наступні роки зменшувалася до 5-25 м / рік. Швидкість термокарстових просадок навіть при відсутності великої кількості льоду досягає 15-20 см / рік і становить I м в перші п'ять років. Пученіє і кріогенне випинання стимулюється збільшенням річного протаивания порід при видаленні рослинного покриву. Випинання опор ліній електропередач зі швидкістю 2-10 см / рік призводить до того, що через 5-10 років вони виходять з ладу. Знищення рослинності на піщаних грунтах і неможливість її відновлення через жорсткості мерзлоти умов і нестачі вологи призводить до опустелювання території. Поблизу м Надима, м Уренгоя спостерігалися пилові бурі, утворюються дюни висотою до 3 м.

Подальша експлуатація родовищ газу, газоконденсату і нафти в Західному Сибіру може призвести до регіональної перебудови ландшафтної структури і зміни екологічної ситуації. На місці сучасних різноманітних природних умов в тундрі, лісотундрі і північній тайзі можуть з'явитися території з пануванням мерзлотно-болотно-пустельних комплексів, де отримають поширенню траненіе піщані і термокарегово-ерозіон- но-соліфлюкціоннис бедленди.

Таймирський регіон характеризується подальшим збільшенням суворості мерзлих порід і великою різноманітністю мерзлоти умов. Це пов'язано з гем, що тут поєднуються гори, низовини, плоскогір'я, в межах яких спостерігаються різні за складом і походженням породи - пухкі і скельні. Зміст льоду в них змінюється від 30-40% до 5-10% відповідно. Епіцентром зміни мерзлотних умов і природи в цілому є Норільський промисловий район. Тут активно розвивається термокарст, заболоченість, просідання порід, утворення ділянок з пливунів грунтами, засоленість ґрунтів і ґрунтів шару річного протаивания, водоупором якому служать многолетнемерзлие породи. Разрабогка корисних копалин ог- критим способом в кар'єрах займає площу понад 200 тис. М 2 . Глибина кар'єрів досягає 200 м. Верхня частина розрізу в них, як правило, представлена сильно льодистими породами, нерідко з пластовими льодами, що визначає розвиток солифлюкции, опливанія, зсуву пухких порід. У корінних породах активізується вивітрювання, осипання, збільшується їх тріщинуватість, фільтраційні властивості, що створює небезпеку забруднення підземних вод.

Підземна розробка корисних копалин в рудниках і шахтах змінює водообмін в породах на території, що виходить за межі поля гірських робіт. У грунтах формах відбувається збір і фільтрація вод, що неминуче призводить до подальшого протаивания мерзлоти, обводнення рудників і шахт. Існує небезпека появи наскрізних таликов і хімічного забруднення глибоких горизонтів підземних вод. Околиці міста Норильська і ніс. Кайеркан, де розташований вугільний кар'єр, в даний час представляють собою території з катастрофічною екологічною ситуацією, де загинули або знищуються рослинність і грунти, гранично забруднені поверхневі води, а труднопроходимий техногенний ландшафт активно переробляється такими процесами, як термокарст, солифлюкция. заболочування.

На північному сході Росії, в межах Яно-Колимської низовини, розташовуються самі льдонасищенних породи. Зміст льоду в них не менше 50% і може досягати 70-80%. Основна маса льоду представлена крижаними жилами, що утворюють гігантську крижану грати практично повсюдно. Розміри жильних льодів різноманітні. По вертикалі вони можуть досягати 40-60 м. Їх залягання неглибоко від земної поверхні, і можливість протаивания при порушеннях рослинного і торф'яного покривів, зміна режиму обводнення, видалення приповерхневих відкладів зумовлюють дуже широке поширення процесів термокарста, термоерозіі, термоабразией, солифлюкции, які можуть привести до зниження висоти територій на метри, можливо, перші десятки метрів. Прикладом руйнування таких льодистих порід в природних умовах може бути зникнення невеликих арктичних островів - Семенівського в 40-х роках XX ст., Землі Андрєєва і Санникова в XVII-XVIII ст

Гостра екологічна ситуація на північному сході Росії складається в місцях видобутку родовищ кольорових металів і золота. Використання дражного і гідравлічного способів видобутку в долинах річок перетворює території в техногенні бедленди. Висота відвалів розкритих порід змінюється від 3-4 до 15 м, при цьому відтавання і розробка мерзлих порід повністю порушує не тільки ландшафтну ситуацію, але і гідрологічний режим. Особливо небезпечна розробка розсипів па ділянках розвитку льодового комплексу. Після робіт на родовищах, які тривають від кількох років до кількох десятків років, залишаються великі поля валуни-гравійно-галькового матеріалу зі шлейфами мелкозема, які в умовах суворого клімату швидко промерзають, що ускладнює рекультивацію таких територій (рис. 7.7).

Аналіз екологічних наслідків освоєння чотирьох великих регіонів півночі криолитозони дозволяє уявити географію потенційного виникнення КЕС. Це території видобутку корисних копалин. До них відносяться газо- і нафтопромисли Західного Сибіру, шахтні нуля Воркути, Норільський промисловий район, долини річок північного сходу з відкритою розробкою розсипних родовищ. Радикальна зміна мерзлотной обстановки пов'язано з видаленням при будівництві верхніх горизонтів порід і зміною режиму поверхневих і підземних вод. Інженерні та гсоботаніческіс прийоми рекультивації тут вкрай утруднені, т. К. Техногенні відкладення знаходяться в мерзлому стані. Планування місцевості, перерозподіл гірських відвалів, фіторекультивації практично не застосовні. Правда, низька негативна температура з плином часу зупиняє розвиток термокарста, почасти термоерозіі і з- ліфлюкціі, але контрастний рельєф мерзлоти непридатних земель і бедлендов через нерівномірне витаіванія підземних льодів залишається назавжди.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >