Экологическое обоснование кондиций на торф

ВЕСТНИК ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

№ 349 Август 2011

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

УДК 550.8.01

П. В. Бернатонис ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНДИЦИЙ НА ТОРФ

Геолого-экономическая оценка месторождений торфа осуществлялась ранее не в процессе их разведки, а при проектировании торфодобывающих предприятий. Освоение таких месторождений потребует технико-экономического обоснования кондиций, в том числе оценки экологических последствий реализации проектов их отработки. Решающее значение экологические показатели будут иметь при определении балансовой принадлежности месторождений, оценке потребительских качеств торфа и попутных полезных ископаемых, расчете предельно допустимой платы за использование природных ресурсов, выборе рациональных направлений использования выработанных торфяников и решении вопроса о возможности захоронения в торфяных залежах экологически опасных компонентов.

Ключевые слова: торф; месторождение; экология; кондиции.

Подавляющее большинство торфяных месторождений разведано в советский период развития нашей страны в соответствии с внутриотраслевыми инструкциями и методическими рекомендациями [1-4], в которых не была предусмотрена их геолого-экономическая оценка. Технико-экономическое обоснование кондиций на торф осуществлялось специализированными институтами в процессе проектирования предприятий по добыче и переработке торфа. Поэтому в отчетах о проведении геологоразведочных работ на торф отсутствуют материалы по геологическому, гидрогеологическому, инженерногеологическому, горнотехническому, технологическому, экологическому и, как следствие, экономическому обоснованию кондиций, как это принято для всех других видов полезных ископаемых [5, 6 и др.].

Экологическое обоснование кондиций на торф может выполняться в полном соответствии с Временными требованиями к геологическому изучению и прогнозированию воздействия разведки и разработки месторождений полезных ископаемых на окружающую среду [7] и Методическими указаниями к экологическому обоснованию проектов разведочных кондиций на минеральное сырье [8] с характеристикой состояния природной среды в районе разработки месторождений торфа, определением основных источников и видов воздействия на окружающую среду, оценкой возможного загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, вероятных аварийных ситуаций, прогнозированием воздействия на земельные ресурсы, растительный и животный мир, разработкой мероприятий по утилизации отходов, охране объектов природы, исторических и культурных памятников, прогнозом социально-демографических изменений и расчетом стоимостных показателей природоохранных мероприятий.

На наш взгляд, при технико-экономическом обосновании кондиций на торф экологические показатели будут играть определенную роль, вплоть до отказа от проектов разработки месторождений, при решении следующих вопросов: определение балансовой принадлежности месторождений, оценка потребительских качеств торфа и попутных полезных ископаемых, расчет предельно допустимой платы за использование природных ресурсов, рекультивация выработанных торфяников, захоронение в торфяных залежах экологически опасных отходов.

Определение балансовой принадлежности месторождений торфа с использованием экологических показателей традиционно осуществлялось [1, 3] путем отнесения к забалансовым запасов сырья залежей или их участков, расположенных на территории заповедников, заказников и других объектов государственной и специальной охраны, а также под сельскохозяйственными угодьями и линейными инженерными сооружениями в пределах полосы отвода, ликвидация и снос которых экономически нецелесообразны (дороги, линии электропередачи и связи, газо- и нефтепроводы и т.д.).

С целью определения рациональных направлений использования торфяных ресурсов в 70-90-е гг. прошлого века были разработаны критерии их разделения на целевые фонды: земельный, природоохранный, разрабатываемый, запасный, неиспользуемый, выработанный и др. [9-11 и др.]. По материалам этих работ были введены экологические ограничения [4] на разработку торфяных месторождений (таблица).

Кроме того, к забалансовым следует относить запасы торфа месторождений и их участков, расположенных в водоохраной зоне рек, ручьев, озер и других водоемов, в санитарно-защитной зоне промышленных и сельскохозяйственных предприятий, используемых для экологического туризма, а также с промышленными запасами деловой древесины ценных пород деревьев.

В процессе разведки месторождений торфа с учетом всех перечисленных природоохранных критериев должен решаться вопрос об отнесении запасов сырья к балансовым или забалансовым. Эти же критерии следует использовать для переоценки балансовой принадлежности всех ранее разведанных месторождений торфа с целью решения вопроса о возможности их отработки.

Потребительские свойства торфа и попутных полезных ископаемых (растительного слоя, сапропелей, болотных фосфатов и карбонатов, органоминеральных и минеральных отложений, металлоносных образований и болотных вод) необходимо оценивать с учетом уровней содержания и закономерностей распределения в них различных экологически опасных компонентов: тяжелых металлов, естественных и искусственных радионуклидов, ядохимикатов, пестицидов, гербицидов, патогенных микроорганизмов и др. Эти компоненты могут накапливаться в торфяных залежах как естественным путем, так и в результате техногенного их загрязнения [12].

Естественным путем в озерно-болотных условиях формируются металлоносные образования, представляющие иногда промышленно значимые рудные месторождения. В рядовом случае повышенные концентрации токсичных элементов (Б^, РЬ, 8Ь, С^ Лб, Т1 и др.) и естественных радионуклидов могут на-

Техногенное загрязнение торфяников происходит в результате аэрозольного переноса и площадного смыва с прилегающих сельскохозяйственных угодий различных экологически опасных компонентов. В результате приповерхностные части торфяных залежей и особенно их краевые части нередко заражены тяжелыми металлами, естественными и искусственными (Сб137, 8Г90 и др.) радионуклидами, различными ядохимикатами, патогенными микроорганизмами и другими компонентами.

Для определения возможных направлений использования торфа и попутных полезных ископаемых изучение качества сырья должно сопровождаться санитарно-гигиеническими, радиационными, бактериологическими и другими специальными исследованиями.

В случае обнаружения в торфяных залежах промышленных концентраций каких-либо металлов в дальнейшем такие их участки должны изучаться как месторождения рудных полезных ископаемых.

Во всех других случаях уровень природных и техногенных концентраций экологически опасных компонентов необходимо учитывать при выборе торфяных месторождений для освоения, обосновании способов и систем их отработки, определении рациональных путей использования мелкозалежных и выработанных торфяников (лесоразведение, сельскохозяйственные угодья, рыбохозяйственные водоемы, вторичное заболачивание и др.).

При эксплуатации месторождений в ряде случаев не должны отрабатываться придонные и приповерхностные слои торфа из-за повышенных концентраций в них экологически опасных компонентов. Техногенно загрязненные приповерхностные слои торфа (вместе с очесом) должны удаляться с поверхности торфяных залежей.

Предельно допустимая плата за использование природных ресурсов может быть определена исходя из принципа бесприбыльно-безубыточной работы торфо-

блюдаться в придонных частях залежей над тектоническими нарушениями, на участках разгрузки пластовых вод, в дельтовых частях разгружающихся в торфяные залежи постоянных и временных водотоков, в краевых зонах торфяных залежей за счет площадного смыва и т.д.

предприятия с учетом, с одной стороны, удельных платежей (руб./га) за природные ресурсы (за землю и древесину на корню) и, с другой, прибыли от реализации торфа, добытого с одного гектара залежи.

Природоресурсные платежи в условиях современной трансформируемой экономики являются зачастую лимитирующим фактором для разработки месторождений торфа.

Добыча торфа на землях сельскохозяйственного назначения экономически не рентабельна. Возмездные платежи за эти земли могут составить 2,5-12 млн руб./га [13] при стоимости добываемого торфа не более 2 млн руб./га. Рентабельная добыча торфа на сельхоз-землях возможна только их собственниками, так как они освобождены от этих возмездных платежей.

Добыча торфа возможна только на землях лесного фонда, где плата за землю и лес на корню суммарно не превышает 3% стоимости добываемого торфа.

Однако если месторождения торфа или их участки расположены в пределах лесных массивов с редкими или ценными видами деревьев (например, кедра), плата за лес на корню может резко возрасти. Возможно также отнесение таких месторождений или их участков к забалансовым.

Рекультивация выработанных торфяников оказывает существенное влияние на рентабельность торфодобывающих предприятий [14, 15]. Особую актуальность эта проблема приобретает в районах с интенсивной разработкой месторождений торфа. Так, например, в Республике Беларусь [15] в настоящее время в естественном состоянии сохранилось 1,7 млн га торфяных болот и нарушено в связи с добычей торфа и осушением для сельского и лестного хозяйства 1,2 млн га. Суммарная площадь отработанных торфяных месторождений составляет в этой стране 226 тыс. га. Находясь в осушенном состоянии, они продолжают ока-

Природоохранная ценность торфяных месторождений

№ п/п Критерии природоохранной ценности торфяных месторождений Значение критерия

1 Регулирование гидрологического режима регионов Экологическое

2 Питание рек: месторождения, с которых берут начало реки длиной 10 км и более; месторождения, расположенные на водоразделах, сток с которых является источником питания малых рек и крупных озер

3 Поддержание уровня грунтовых вод

4 Защитная и противоэрозионная роль

5 Естественные плантации ягодников (8яг =10-25 % от 8™, среднегодовой урожай > 100 кг/га) Ресурсоохранное

6 Промышленные плантации лекарственных и медоносных растений

7 Воспроизводственные участки и места обитания ценных видов животных и птиц

8 Наличие минеральных источников с дебитом > 0,1 л/с

9 Наличие родников с дебитом воды > 0,2 л/с, крупных озер - резервуаров пресной воды

10 Уникальные по условиям залегания, формирования и строения торфяной залежи и растительного покрова Научное

11 Эталонные по растительному покрову и стратиграфии залежи

12 Расположенные на границе ареалов

13 Наличие опорных стратиграфических разрезов на торфяной залежи, служащих летописью истории развития ландшафтов в послеледниковое время

14 Опытные участки научных станций и пункты многолетних наблюдений за режимом болот

15 Расположенные на территории заповедников, заказников, памятников природы

16 Наличие запасов торфа, сапропеля и минеральных вод, используемых в бальнеологии Оздоровительное, рекреационное

17 Зеленые зоны городов

зывать влияние на состояние торфяно-болотных экосистем, в том числе на прилегающих территориях.

На выбывших из эксплуатации торфяных месторождениях обычно продолжают функционировать дренажные системы. В невыработанном состоянии всегда остается относительно мощный слой торфа, так как средний коэффициент извлечения запасов обычно составляет 0,4 [16]. Этот остаточный слой торфа нередко содержит повышенные концентрации микроэлементов, в том числе токсичных [12, 17], и является малопродуктивным для выращивания различных культур. Кроме того, такие территории в засушливые годы представляют большую пожароопасность.

Возможные направления использования выработанных торфяников (сельскохозяйственная рекультивация, лесопосадки и естественное лесовозобновление, создание рыбохозяйственных водоемов, охотугодий и рекреационных ландшафтов, биологическая рекультивация, повторное заболачивание и др.) определяются на основе анализа геологических, геоморфологических, гидрогеологических, агрохимических, геохимических и других природных факторов.

Из-за низкой продуктивности рекультивированных торфяных почв, особенно на выработанных месторождениях верхового типа, они малопригодны для лесопосадок и использования в сельскохозяйственных целях (культурные луга, пастбища, пахотные земли). На склонах водоразделов такие почвы обычно подверга-

ются эрозии, а в бессточных котловинах и на месторождениях, подстилаемых сапропелем, во влажные годы заболачиваются. Такие рекультивированные торфяные почвы обычно деградируют и выводятся из сельскохозяйственного производства [15].

В последние годы выработанные торфяники стали использовать для возделывания болотных ягодных культур (клюквы, голубики), лекарственных, медоносных и других растений, а также для восстановления ландшафтов путем повторного заболачивания. Такие работы в широких масштабах проводились в странах Западной Европы и в Республике Беларусь [15].

Захоронение в торфяных залежах экологически опасных отходов может стать одним из перспективных видов недропользования. В связи с высокой сорбционной способностью болотных отложений торфяники являются благоприятными природными плантациями для утилизации отходов промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

Повышенный интерес этот способ захоронения отходов может представлять для нефтегазодобывающих предприятий, работающих в районах с высокой степенью за-торфованности. Торфяные залежи могут использоваться здесь для сброса сточных вод и обустройства по упрощенной схеме шламовых амбаров. Ранее было установлено [18], что не имеющие надежной гидроизоляции шламовые амбары не оказывают существенного влияния на геохимическое состояние болотных экосистем.

ЛИТЕРАТУРА

1. Инструкция по разведке торфяных месторождений СССР / Под ред. Н.Т. Короля, В.Д. Маркова, А.В. Предтеченского и др. М.: ПГО «Торф-

геология», 1983. 193 с.

2. Методические указания по производству детальных поисков торфяных месторождений / Под ред. Н.Т. Короля, В.Д. Маркова, А.В. Предте-

ченского. М.: ПГО «Торфгеология», 1984. 46 с.

3. Дополнения и изменения к инструкции по разведке торфяных месторождений СССР / Под ред. В.Д. Маркова. М.: ПГО «Торфгеология»,

1987. 36 с.

4. Инструкция к проведению поисковых и поисково-оценочных работ на торф / В.Д. Марков, Л.С. Михантьева, В.Г. Матухина и др.; отв. ред.

В.П. Данилов. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1994. 53 с.

5. Методические рекомендации по геолого-экономическому обоснованию кондиций для подсчета запасов месторождений твердых полезных

ископаемых (кроме угля и горючих сланцев). М.: ГКЗ МПР РФ, 1999. 75 с.

6. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию кондиций для подсчета запасов месторождений углей и горючих

сланцев. М.: МПР РФ, 2007. 42 с.

7. Временные требования к геологическому изучению и прогнозированию воздействия разведки и разработки месторождений полезных иско-

паемых на окружающую среду. М.: ГКЗ СССР, 1990.

8. Методические указания к экологическому обоснованию проектов разведочных кондиций на минеральное сырье. М.: Министерство охраны

окружающей среды и природных ресурсов РФ, 1995.

9. Методические указания по выявлению торфяных месторождений в качестве природоохранных объектов / Под ред. Н.Т. Кроля, В.Д. Марко-

ва, А.В. Предтеченского и др. М.: Геолторфразведка, 1979. 16 с.

10. Тановицкий И.Г. Рациональное использование торфяных месторождений и охрана окружающей среды. Минск: Наука и техника, 1980. 40 с.

11. Рекомендации по рациональному использованию торфяных месторождений и запасов торфа в Белорусской ССР / Под ред. И.И. Лиштвина.

Минск: Наука и техника, 1982. 44 с.

12. Бернатонис В.К., Архипов В.С. Микроэлементный состав торфов // Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых Сибири: Материалы конференции, посвященной 70-летию со дня открытия кафедры геологии и разведки месторождений полезных ископаемых в Томском политехническом университете (институте), 100-летию геологического образования в Сибири и 300-летию геологической службы России. Томск: Изд-во ТПУ, 2000. С. 212-219.

13. Бернатонис П.В., Боярко Г.Ю., Бернатонис В.К. Эффективность разработки торфяных месторождений Томской области в современных условиях // Вестник Томского государственного университета. 2011. № 334. С. 195-199.

14. Инструкция по прогнозной оценке направлений использования площади месторождений торфа после выработки промышленных запасов

торфа / Е.Е. Петровский, Г.Ф. Кузьмин, Л.Я. Красильникова и др. Ленинград; Минск: ВНИИТП, 1986. 72 с.

15. Государственная программа «Торф» на 2008-2010 годы и на период до 2020 года / Утверждена Постановлением Совета Министров Рес-

публики Беларусь 23.01.2008 г. № 94. Минск: Промпечать, 2008. 141 с.

16. Торфяные ресурсы СССР / Под ред. В.Д. Маркова, А.С. Оленина, В.Ф. Череповского. М.: Торфгеология, 1982. 352 с.

17. Чертко Н.К., Жумарь П.В., Карпиченко А.А. Ландшафтно-геохимическая паспортизация и оптимизация выработанных торфяных месторождений // Природопользование: экология, экономика, технологии: Материалы Международной научной конференции. Минск: Минсктип-проект, 2010. С. 326-329.

18. Базанов В.А., Савичев О.Г., Волостнов Д.В. и др. Влияние шламовых амбаров на геохимическое состояние болотных экосистем в бассейне реки Васюган // Известия Томского политехнического университета. 2004. Т. 307, № 2. С. 72-75.

Статья представлена научной редакцией «Науки о Земле» 7 мая 2011 г.