Оценка современного состояния перспективных для освоения участков торфяных месторождений Томской области

УДК 622.331

оценка современного состояния перспективных для освоения участков торфяных месторождений томской области

A.A. СИНЮТКИНА, кандидат географических наук, старший научный сотрудник

A.A. МАЛОЛЕТКО, научный сотрудник A.A. БЕЛЕНКО, младший научный сотрудник Л.П. ГAШКОBA, младший научный сотрудник ЮЛ. XAPAНЖЕBСКAЯ, кандидат геолого-минералогических наук, зав. лабораторией

Сибирский НИИ сельского хозяйства и торфа, ул. Гагарина, 3, г. Томск, 634050, Россия E-mail: ankalaeva@yandex.ru

Резюме. Торф - перспективное сырье для ряда отраслей экономики и в пределах нашей страны характеризуется большими запасами. Однако сегодня его промышленная добыча ведется только на европейской территории России. Цель нашей работы - оценка современного состояния перспективных для освоения участков торфяных месторождений Западной Сибири (на примере Томской области) и обоснование направлений ихдальнейшего использования. В рамках исследований изучены фондовые материалы и проведены полевые обследования восьми осушенных и подготовленных к добыче торфяных месторождений с отбором и анализом проб торфа на зольность, влажность, степень разложения и ботанический состав. Установлено некоторое снижение влажности торфяной залежи на 2-23% практически во всех пунктах отбора проб, незначительное увеличение зольности торфа на 1-11%, и в отдельных случаях степени разложения верхних горизонтов залежи на 6-27% за последние 30-40 лет под влиянием осушения. Торфяная залежь исследуемых месторождений характеризуется высокой неоднородностью и мозаичностью по территориям, в результате чего зачастую отмечается изменение видов и типов торфа, а также мощности залежи в пределах участков отбора проб. В связи с необходимостью освоения торфяных месторождений в перспективе потребуется проведения более детальных исследовании. Кроме того, при освоении торфяных месторождений необходимо провести расчистку и реконструкцию осушительных каналов, сведение древесной и кустарниковой растительности, оборудование дорог как на прилегающей к месторождению территории, так и в его окрестностях.

Ключевые слова: торфяные месторождения, оценка, добыча торфа, использование, Томская область. Для цитирования: Оценка современного состояния перспективных для освоения участков торфяных месторождений Томской области /A.A. Синюткина, A.A. Малолетко, A.A. Бе-ленко, Л.П. Гашкова, Ю.A. Харанжевская, Е.Н. Бурнашова // Достижения науки и техники AnК. 2014. Т.28. №12. С. 72-75.

Одно из важнейших направлений развития топливно-энергетического комплекса Российской Федерации [1] на период до 2030 г. - использование местных возобновляемых видов биоэнергетических ресурсов, в том числе торфа. Торф - это перспективное сырье для ряда отраслей экономики, большими запасами которого располагает наша страна, в том числе значительная их часть (около 108 млрд т) сосредоточена в Западной Сибири. Однако сегодня промышленная добыча торфа ведется и остается экономически эффективным видом хозяйственной деятельности только в ряде регионов Европейской части России (Кировская, Тверская область и др.) [2]. В Западной Сибири в целом, и Томской области в частности, несмотря на рост заинтересованности в его использовании, реальные мероприятия по освоению ресурсов этого вида полезных ископаемых до сих пор находятся на начальном этапе. С одной стороны, это обусловлено несостоятельной законода-

тельной базой в области торфодобычи; недооценкой торфяных ресурсов и практически полным отсутствием информации об их современном состоянии; слабой изученностью показателей качества торфяного сырья из-за отсутствия адекватных подходов к оценке его кондиции для производства того или иного вида продукции; высокой степенью износа оборудования; потерей традиционных рынков сбыта; недостатком профессиональных кадров в добывающих организациях [3, 4]. С другой стороны, можно назвать слабое развитие транспортной инфраструктуры в Томской области, трудности освоения в связи с недоступностью торфяных месторождений, их высокую пожароопасность, отсутствие адекватных подходов к экологической оценке воздействия при добыче торфа. Следует отметить, что с проблемой оценки состояния осушенных и частично выработанных торфяных месторождений сталкиваются и в других странах, в основном при планировании расширения участков торфодобычи [5], при восстановлении процессов торфонакопления на выработанных месторождениях [6], а также при оценке скорости современной аккумуляции торфов [7].

Цель нашей работы - оценка состояния перспективных для освоения участков торфяных месторождений Томской области и выбор направлений их дальнейшего использования. Для ее достижения сделан анализ ботанического состава, влажности, зольности и степени разложения торфов, в сравнении с данными фондовых материалов [8-15].

Условия, материалы и методы. В работе на базе результатов полевых исследований 2014 г. дано обоснование направлений использования торфа восьми перспективных для освоения осушенных, частично выработанных и естественных торфяных месторождений (см. рисунок), расположенных в Колпашевском, Чаин-ском, Бакчарском, Шегарском, Томском и Асиновском районах Томской области (Короткино-1 № 762, Усть-Бакчарское № 870, Суховское № 755, Васюганское № 397, участок № 5, Плотниковское № 962, Гусевское № 902, Темное № 933, Челбак-1 № 841).

Торфяное месторождение Короткино-1 №762 находится в 2,5 км на северо-запад от с. Сугот на первой надпойменной террасе р. Обь. Общий запас торфа по всему месторождению составляет 1029 тыс. т, в том числе низинного 77%, переходного - 5%, верхового -14%.

Месторождение Усть-Бакчарское №870 расположено в 21 км на юго-запад от с. Усть-Бакчар на второй надпойменной террасе р. Бакчар. В образовании торфяной залежи основная роль принадлежит верховому и переходному торфу. Общий запас составляет 497 тыс. т при средней мощности торфяной залежи 1,67 м.

Суховское №755 находится в 12 км на северо-восток от с. Бакчар на первой надпойменной террасе р. Бак-чар. Общие запасы торфа 55485 тыс. т при средней мощности залежи 2,91 м. Торфяная залежь сложена низинными видами торфа, переходные виды распространены незначительно.

Участок №5 торфяного месторождения Васюганское №397 расположен в 9 км на запад от с. Плотниково

Рисунок. Схема расположения исследуемых участков торфяных месторождений: 1 - Короткино-1, 2 - Усть-Бакчарское, 3 - Суховское, 4- Васюганское (участок 5), 5 - Плотниковское, 6 - Гусевское, 7-Темное, 8 - Челбак-1: А - участки полевых работ; - торфяные месторождения.

на водораздельной равнине между средними течениями рек Бакчар и Икса. Общие запасы торфа составляют 36156 тыс. т, чаще всего встречаются залежи верхового, смешанного и переходного типа.

Плотниковское №962 находится в восточной части Бакчарского района Томской области на первой надпойменной террасе р. Икса, в 2 км на северо-запад от с. Плотниково. Общие запасы торфяной залежи низинного типа составляют 2827 тыс. т при средней глубине 3,67 м.

Гусевское №902 расположено в 9 км на северо-запад от районного центра с. Мельниково на второй надпойменной террасе р. Обь. Общие запасы торфа составляют 69100 тыс. т при средней мощности залежи 2,16 м. Месторождение образовано торфом верхового, низинного, смешанного и переходного типа.

Темное №933 находится на севере Томского района на второй и третьей надпойменных террасах и в пойме р. Томь. Общие запасы составляют 8583 тыс. т при средней мощности залежи 2,52 м. Наибольшее распространение имеют верховой и низинный тип залежи.

Торфяное месторождение Челбак-1 №841 расположено вдоль трассы между г. Асино и с. Новокусково на первой надпойменной террасе р. Чулым. Общие запасы торфа составляют 3511 тыс. т при средней мощности залежи 2,27 м, месторождение отнесено к низинному типу с преобладанием лесо-топяной и древесно-осоковой залежей.

Оценку современного состояния проводили путем полевых описаний месторождений. Всего было организовано 26 скважин, отобрано и проанализировано 39 проб на зольность, влажность, степень

разложения и 153 пробы на ботанический состав. Лабораторные исследования осуществляли в аккредитованном Лабораторно-аналитическом центре ГНУ СибНИИСХиТ.

Результаты и обсуждение. В пределах торфяного месторождения Короткино-1 за период 1977-2014 гг. в слое 0-25 см произошло снижение естественной влажности на участках торфа средней и высокой степени разложения с 88% [8] до 64,5%, а также незначительное уменьшение величины этого показателя глубже 25 см -до 83,1%. Зольность сопоставима с величинами, представленными в фондовых материалах, и составляет 10,9%. Уровень болотных вод отмечен на глубине 150 см. В целом с учетом качественных показателей торфяную залежь целесообразней использовать на удобрение под сельскохозяйственные культуры (переходный торф), подстилочный материал (переходный торф), для создания торфоминеральных компостов и гуминовых препаратов, а также в качестве топлива.

У торфа месторождения Усть-Бакчарское отмечено незначительное снижение средней зольности, которая ранее [9] составляла 2,2%, а по результатам лабораторного анализа образцов - 1,5%. В условиях удовлетворительной работы осушительной сети установлена низкая степень обводненности торфяного месторождения, отметка уровня вод зафиксирована на глубине 150 см, влажность торфа, в сравнении с фондовыми материалами, уменьшилась на 4%. Под влиянием осушения в условиях значительного снижения уровня болотных вод (глубже 150 см), наблюдается увеличение степени разложения верхних слоев торфяной залежи (за период 1976-2014 гг.). По качественным характеристикам торф

можно использовать в сельскохозяйственных целях, в качестве подстилочного материала (верховой торф), удобрения сельскохозяйственных культур, теплоизоляционного материала и топлива.

Исследования свойств торфа по ряду скважин в пределах торфяного месторождения Суховское показали, что за 29 лет после его детальной разведки [10] произошло увеличение степени разложения с 22 до 49% и уменьшение влажности с 88 до 71%. Обводненность месторождения низкая, отметки уровней зарегистрированы на глубине 110-150 см. Однако осушительная сеть требует реконструкции и для дальнейшего использования территории необходимо сведение древесной растительности. В целом в перспективе возможно комплексное использование ресурсов этого месторождения. Торф пригоден на подстилку, для производства топливных брикетов, гуминовых препаратов, органических удобрений.

В пределах участка №5 месторождения Васюган-ское влажность торфа уменьшилась за 29 лет с 86 до 78%, степень разложения увеличилась с 34 до 40%, зольность - с 7 до 14%, произошло это вследствие минерализации верхних слоев торфяной залежи при низком уровне болотных вод. Отмечено несоответствие мощности залежи, представленной в [11], с результатами, полученными в ходе выполнения полевых исследований в северной части месторождения (превышение в среднем на 0,5 м на точках 2 и 3). Обводненность торфяного месторождения низкая и средняя, уровень болотных вод зарегистрирован на глубине от 45 до 110 см, на некоторых участках отмечено зарастание каналов. Запасы верхового торфа метосрождения пригодны для производства теплоизоляционных плит, подстилочных материалов, органических удобрений.

Зольность торфа Плотниковского месторождения увеличилась, по сравнению со средними значениями, представленными в фондовых материалах за 1970 г. [12], на 4,6-5%, влажность - на 1-3 %. Следует отметить, низкую степень обводненности месторождения, уровень болотных вод зафиксирован на глубине 160 см. По качественным показателям торф пригоден для производства гуминовых препаратов (залежь 0300 см в южной и центральной частях месторождения), брикетированного торфа на топливо (залежь 0-300 см южная часть месторождения).

По результатам сравнения данных полевых исследований месторождения Гусевское с фондовыми материалами [13] можно отметить, что за 37 лет произошло незначительное снижение влажности торфа на 2-5%, уменьшение зольности на 4-5 % в условиях увеличения мощности торфяной залежи и обеднения ее состава на одном из участков и повышение зольности на 3-10 % на другом. В условиях снижения уровня болотных вод под влиянием осушения наблюдается увеличение степени разложения торфа в слое 0-80 см на 3%. Месторождение Гусевское труднодоступно для освоения, в его пределах отсутствуют организованные дороги для продвижения техники в теплый период года, сохранилась действующая осушительная сеть, дренажные каналы, шириной 2,0 м и глубиной 1,5 м, слабо завалены деревьями и кустарниками. В целом обводненность месторождения низкая, отметки уровней болотных вод наблюдаются на глубине от 47 до 84 см от средней поверхности болота. Торфяная залежь характеризуется высокой неоднородностью и мозаичностью по территории, в результате зачастую отмечается несоответствие видов и типов торфа, а

также мощности залежи в пределах участков отбора проб, в сравнении с фондовыми материалами. В целом для освоения этого месторождения в перспективе необходимы более детальные исследования. Кроме того, потребуется расчистка осушительных каналов, оборудование дорог, сведение древесной и кустарниковой растительности. Согласно фондовым материалам [13] месторождение отличается значительными запасами низинного торфа со слабой и средней степенью разложения, средней и высокой зольностью (27955 тыс. т). Кроме того, здесь имеются запасы верхового и переходного торфа. В качестве перспективных направлений использования торфа месторождения можно назвать: топливные брикеты, коммунальное и бытовое топливо, гуминовые препараты, удобрения, а также торфоизо-ляционное, гидролизное сырье и подстилку.

В пределах месторождения Темное наблюдалось снижение влажности торфа с 93,6 до 89,3% (за 28 лет), на отдельных участках - увеличение зольности проб на 6-8 %, а также степени разложения торфа в 1,5-2 раза, в сравнении с [14]. В целом месторождение характеризуется низкой обводненностью, отметки уровня болотных вод зафиксированы на глубине 73 см, более высокий уровень болотных вод отмечен на участках торфодобычи (13-16 см ниже поверхности) и в естественности части месторождения. Для вовлечения его в эксплуатацию необходимо провести ряд работ по выравниванию дорожной поверхности и сведению кустарниковой и древесной растительности. Состояние осушительных каналов оценивается как удовлетворительное, однако для улучшения дренажных свойств необходимо провести их расчистку и свести кустарниковую и древесную растительность. По качественным показателям сырье залежи можно использовать как сорбционный материал при ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов (торфяная залежь 10-340 см в центральной части месторождения), для производства торфомине-ральных удобрений (залежь 0-180 см в восточной части месторождения) и брикетированного торфа на топливо (центральная часть месторождения 50-400 см, восточная часть 0-400 см, северная часть 0-250 см).

Сравнительный анализ по месторождению Челбак-1 выявил незначительное снижение влажности торфа с 85,4 до 81,1% (за период 39 лет). На отдельных участках отмечено увеличение его зольности, в сравнении с [15], на 12%, что связано с минерализацией верхнего горизонта залежи в результате переосушения. В условиях значительного снижения уровня болотных вод (на 83 см) в верхних слоях (0-50 см) залежи на участках полевых описаний отмечено увеличение степени разложения торфов на 6-13%. Сырье залежи можно использовать в качестве кускового торфа для коммунально-бытового потребления (0-200 см), на производство торфяных брикетов (0-150 см в южной части месторождения), в сельском хозяйстве для улучшения почвы, на производство удобрений (0-300 см в южной части месторождения и 0-200 см в западной части), на производство компостов (0-200 см в южной и западной частях месторождения).

Выводы. Анализ фондовых материалов и результатов полевых исследований показал, что в течение последних 30-40 лет практически во всех пунктах отбора проб произошло снижение влажности торфяной залежи на 2-23%, увеличение зольности торфа на 1-11 % и, в отдельных случаях, степени разложения верхних горизонтов - на 6-27 %, связанное со значительным снижением уровней болотных вод под влиянием осу-

шения. Залежь обследованных месторождений характеризуется высокой неоднородностью и мозаичностью по территории, в результате зачастую отмечается несоответствие видов и типов торфа, а также мощности залежи в пределах участков отбора проб, в сравнении с фондовыми материалами. В некоторых случаях в геологических отчетах отмечено даже несоответствие в расположении нулевой границы торфяной залежи, в сравнении с космоснимками территории. Поэтому для освоения торфяных месторождений в перспективе необходимы более детальные исследования. Кроме того, потребуется проведение расчистки и реконструкции

осушительных каналов, сведение древесной и кустарниковой растительности, оборудование дорог как на территории, прилегающей к торфяному месторождению, так и в его пределах.

Анализ фондовых материалов показал, что обследованные месторождения имеют значительные запасы торфа, которые представлены всеми его типами, пригодными для использования во всех сферах экономики. Поэтому торфяные месторождения необходимо использовать комплексно. Кроме того, торф практически всех месторождений можно применять в качестве топлива.

Литература.

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г. № 1715-р.

2. Бекетов А.Г. Эколого -экономическая и социальная эффективность использования энергетических ресурсов (на примере торфа) // Вестник Чувашского университета. 2011. №1. С. 330-334.

3. Салин С.В. Обновление и создание современной информационной базы торфяных и сапропелевых месторождений на территории Европейской части России //Всероссийский торфяной форум: Сборник материалов. Эммаус, 2011. С. 44.

4. Бернатонис П.В., Боярко Г.Ю., Бернатонис В.К. Эффектинвость разработки торфяных месторождений Томской области в современных условиях//Вестник Томского государственного университета. 2011. № 344. С. 195-199.

5. Can treatment wetlands be constructed on drained peatlands for efficient purification of peat extraction runoff? / H. Postila, J. Saukkoriipi, K. Heikkinen, S.M. Karjalainen, M. Kuoppala, H. Marttila, B. K^ve //Geoderma. 2014. September. Vol. 228-229. P. 33-43.

6. Kleimeier C., Karsten U., Lennartz B. Suitability of degraded peat for constructed wetlands - Hydraulic properties and nutrient flushing // Geoderma. 2014. September. Vol. 228-229. P. 25-32.

7. Incorporation of radiometric tracers in peat and implications for estimating accumulation rates / S.V. Hansson, J.M. Kaste, C. Olid, R. Bindler// Science of The Total Environment. 2014. September. Vol. 493. P. 170-177.

8. Отчет о разведке торфяного месторождения «Короткино-1» Колпашевского района Томской области. Новосибирская геологопоисковая экспедиция Новосибирского территориального геологического управления, Министерство геологии РСФСР. Новосибирск, 1977.

9. Отчет о детальной разведке торфяного месторождения «Усть-Бакчарское» Чаинского района Томской области. Новосибирская геологопоисковая экспедиция Новосибирского территориального геологического управления, Министерство геологии РСФСР. Новосибирск, 1976.

10. Геологический отчет о детальной разведке торфяного месторождения «Суховское» Бакчарского, Чаинского районов Томской области. Новосибирское производственное геологическое объединение «Новосибирскгеология». Сибирская геологоразведочная экспедиция. Новосибирск, 1985.

11. Отчет о детальной разведке торфяного месторождения «Васюганское» (участок № 5 у с. Красный Бакчар) Бакчарского района Томской области в 7 книгах. Производственное геологическое объединение по разведке торфа ТОРФГЕОЛОГИЯ. Горьковская геологоразведочная экспедиция. Горький, 1985.

12. Торфяные месторождения Томской области. Справочник по состоянию изученности на 01.01.1998 г. Новосибирск: СНИИГИМС, 1998. 405 с.

13. Геологический отчет о детальной разведке торфяного месторождения «Гусевское» (центральная часть) Шегарского района Томской области (1986-1987 гг.) в 5 книгах. Т. 1. Текст и текстовые приложения. Горьковская геолого-разведочная экспедиция. Горький, 1987. 278 с.

14. Геологический отчет о проведении детальной разведки торфяного месторождения «Темное» Томского района, Томской области, № 933. Т. 1. Текст и текстовые приложения. Новосибирское производственное геологическое объединение «Новосибирскгеология». Новосибирская геологическая экспедиция. Новосибирск, 1986. 184 с.

15. Отчет о детальной разведке торфяного месторождения «Челбак-1» Асиновского района Томской области в двух томах. Новосибирское территориальное геологическое управление. Новосибирская геологическая экспедиция. Торфоразведочная партия, Новосибирск, 1975.

ASSESSMENTS oF THE cuRRENT STATE oF THE pEATLANDS PRoSPEcTIVE AREAS for their wise use in tomsk region

A.A. Sinyutkina, A.A. Maloletko, A.A. Belenko, L.p. Gashkova, Y.A. Kharanzhevskaya

Siberian Research Institute of Agriculture and Peat, Gagarin str., 3, Tomsk, 634050, Russia

Summary. Peat is a promising raw material for a variety of economic sectors and also it is characterized by large supplies within our country. Currently, however, peat is extracted only in the regions of the European territory of Russia, for Western Siberia is a future prospect. Therefore the purpose of this work is to assess the present state of the promising areas for peat deposits development of the Western Siberia (for example of the Tomsk region) and to choose ways of their further use. The paper contains studying fund materials and analyzing the current state of peat resources by conducting field descriptions of eight drained and prepared to extraction peat deposits, sampling and analyzing peat ash content, moisture content, degree of decomposition, botanical composition of the peat. According to the results of comparative analysis of fund materials and field descriptions decrease of humidity in peat deposits at 2-23% on almost all sampling points is observed, as well as a slight increase in the ash content of the peat at 1-11%, and in some cases, the degree of decomposition of the upper horizons of the peat deposits on 6-27% over the last 30-40 years under the influence of drying. Peat deposit of investigated formations is characterized by high heterogeneity and patchiness in the territories and, as a result, there is a discrepancy in kinds and types of peat and peat deposits thickness within the sampling sites in comparison with the fund materials. Thus, the development of peat deposits in the long term requires more detailed studies. In addition, during the development of peat deposits it is necessary to conduct clearing and reconstruction of drainage channels, the reduction of tree and shrub vegetation, to pave the roads to peat deposits, and within it.

Keywords: peatlands, estimation, peat cutting, wise use, Tomsk region.

Author details: A.A. Sinyutkina, Cand. Geor. Sci., Senior Researcher