В Ханты-Мансийском автономном округе будет разработана целевая программа по рекультивации техногенно нарушенных и нефтезагрязненных лесных участков.

Коллектив Тюменской лесной опытной станции начал разработку научно-исследовательской темы "Рекультивация техногенно нарушенных и нефтезагрязненных лесных участков (земель)".

Как сообщают в департаменте лесного хозяйства Ханты-Мансийского автономного округа – Югры, за счет которого финансируются исследования, итогом научных изысканий должна стать разработка проекта окружной целевой программы "Рекультивация техногенно нарушенных и нефтезагрязненных лесных участков. Реабилитация лесных земель".

Ниже приводится статься Е.В.Талиповой, ведущего научного сотрудника Тюменской лесной опытной станции, кандидата биологических наук:

«За сорокалетний период широкомасштабного развития нефтегазодобывающей промышленности в Ханты - Мансийском автономном округе – Югре так и не налажен детальный учет нарушенных и загрязненных территорий, дифференцированный по глубине преобразования природных экосистем, успешности их естественной реабилитации и эффективности рекультивационных работ.

На основании тридцатилетних маршрутных и стационарных исследований, проведенных филиалом ВНИИЛМ "Тюменская лесная опытная станция", установлено, что при строительстве всех промышленных объектов древостой уничтожается полностью, но степень разрушения живого напочвенного покрова кратно различаются .

Нами установлено, что трассы сейсмопрофилей, использованные в зимний период, практически не нуждаются в рекультивации. Успешно зарастают трассы перетаскивания бурового оборудования и зоны временного отвода кустов скважин, если они не подвергаются повторному разрушению и загрязнению. Однако на всех участках с суглинистыми почвами, вышедшими из-под кедровников и ельников, лесовосстановление идет со сменой хвойных насаждений березняками и осинниками, что наносит большой убыток лесному хозяйству.

До сих пор не учитывается ущерб, наносимый лесному хозяйству округа от снижения плодородия лесных почв в результате их техногенного разрушения: снятия или погребения наиболее плодородных органогенных слоев (лесной подстилки, гумусового горизонта), уплотнения почв, изменения гидрологического режима .
Не учитывается ущерб, наносимый лесному хозяйству от потерь недревесных ресурсов, восстановление которых затягивается на более долгие сроки, чем перевод возвращаемых лесных участков в лесопокрытую площадь.

На основании обобщения наших исследований и литературных источников установлено, что в лесных почвах северной и средней тайги Западной Сибири запасы подвижного азота соизмеримы с объемом его годичного потребления лесными насаждениями. Запасы фосфора и калия распределены в почвенном профиле сравнительно равномерно и превышают ежегодную их потребность для молодняков в несколько раз.
Срезание верхнего 20-сантиметрового слоя почв ведет к потере 70-95 % гумуса, 50-80 % азота, 18-60 % фосфора и 30-40 % калия.

Учитывая, что азот сосредоточен преимущественно в верхних горизонтах почв, любое нарушение почвенного покрова приводит к его дефициту в питании древесных растений и необходимости его "возврата" при рекультивации почв. Из-за более равномерного распределения фосфора и калия по глубине почвенного профиля потребность их внесения меньше, чем азота.

Применительно к лесным землям методы интенсивного восстановления плодородия почв (внесение торфа и минеральных удобрений, высев многолетних трав с целью пополнения запасов в почве гумуса и улучшения ее структуры, интенсивная механическая обработка с целью увеличения порозности, оптимизация водного и кислородного режимов) в природно-экономических условиях северной и средней тайги Западной Сибири не целесообразны ни с экономических, ни с экологических позиций. Огромные затраты труда и средств не принесут ожидаемого эффекта, так как в первые годы лесовозобновления внесенные удобрения будут использованы молодняками главных лесообразующих пород только частично. Ввиду высокой инфильтрационной и низкой поглотительной способности оголенных горизонтов почв значительная часть внесенных калийных и азотных удобрений будет вымыта поверхностными водами за пределы корнеобитаемого слоя.

Посев многолетних трав, способных связать подвижные формы азота и калия и стабильно удерживать их в кругообороте минеральных веществ, может стать препятствием лесовозобновлению.

Учитывая низкое естественное плодородие северо- и среднетаежных почв, раннюю стадию и исключительно медленные темпы почвообразовательного процесса, при проведении биологического этапа рекультивации следует ориентироваться не на интенсивные агротехнические технологии, а на процессы естественного восстановления почв под лесной растительностью. В основу естественной биологической рекультивации должны быть положены следующие принципы.

1. Незамедлительное восстановление на техногенно нарушенных землях лесной растительности.
2. Максимальное сохранение при лесовосстановительных работах остатков лесной растительности, в первую очередь ягодниковых полукустарничков.
3. Внесение минеральных удобрений дробными дозами в период смыкания молодняков, а также в средневозрастных и приспевающих насаждениях.
4. Охрана восстанавливаемых лесных насаждений от пожаров, препятствующих накоплению органического вещества и формированию перегнойно-аккумулятивного горизонта.

Незамедлительное восстановление лесной растительности необходимо для предотвращения вымывания из почвенного профиля остаточных подвижных форм азота, фосфора, калия и создания восходящего потока зольных веществ.

Для сохранения биоразнообразия и восстановления полночленной структуры исходных лесных биоценозов чрезвычайно важно, чтобы основные компоненты подпологовой растительности начали разрастаться одновременно с восстановлением древесной растительности и успели занять свою нишу еще в открытом фитоценозе. После смыкания молодняков резко возрастает конкуренция за свет, влагу и элементы минерального питания. Если к этому моменту подпологовые травы и ягодниковые полукустарнички (черника, брусника, голубика) не укрепили свои позиции, внедрение их в закрытый ценоз чрезвычайно затруднено. В этом случае формируются мертвопокровные типы леса, лишенные кормовой базы для лесной дичи.

Выполнение этих условий будет способствовать непрерывному процессу нарастания надземной фитомассы древостоя. В результате ежегодного опада листьев, хвои, коры и усыхающих ветвей уже через 10-15 лет начнет накапливаться лесная подстилка. Спустя еще 10-15 лет нижние слои лесной подстилки в процессе частичного разложения грубого гумуса и станут пополнять почву зольными элементами.

Смена коренных хвойных лесов производными лиственными насаждениями благоприятна для восстановления плодородия почв. Мертвый опад березы и осины (листья, ветви) богаче по содержанию зольных веществ, быстрее разлагаются и формируют мягкий или переходный гумус. Биологическую рекультивацию суглинистых почв было бы целесообразно осуществлять под лиственными насаждениями в качестве своеобразного "севооборота". Однако ввиду низкого спроса на лиственную древесину такая ротация убыточна для лесного хозяйства. Несостоятельна она и с природоохранных позиций. Мертвый опад хвойных пород (хвоя, мелкие ветви) свободно пролетает сквозь кроны брусники, черники и других подпологовых полукустарничков. В то же время опавшие листья березы и осины создают почти сплошной экран, который под тяжестью снега прижимает стебли полукустарничков к земле, приводит их к длительному затенению и частичному выпреванию весной. По мере смены хвойных лесов березняками и осинниками брусника, черника, голубика, княженика постепенно выпадают из состава нижнего яруса лесного фитоценоза. Поэтому для восстановления плодородия лесных почв следует создавать культуры хвойных пород или формировать естественные древостои с примесью березы и осины в размере 3-5 единиц породного состава в молодняках и 2-3 единицы в более старших древостоях.

Основой выбора способов, технических средств и организации рекультивационных работ должен стать принцип «не навреди». Значение этого подхода особенно велико на болотах, поскольку они крайне ранимы в случае применения тяжелых технических средств в бесснежный и безморозный период, а именно в эти сроки проводятся все рекультивационные работы. Строительство практически всех промышленных объектов на болотах проектируется в зимний период, после того как торфяная залежь промерзнет. Слабое нарушение при этом поверхности прилегающих участков болот, удовлетворительное естественное восстановление болотной растительности, опасность повторного разрушения растительности и торфяной залежи тракторами при рекультивационных работах в летний период являются основанием для отказа применения широкомасштабных рекультивационных работ на болотах и оставления их на естественное заращивание.

Основные объемы рекультивационных работ должны планироваться на плакорных (дренированных) участках с минеральными почвами, а также на пойменных территориях, где имеется вероятность водной и ветровой эрозии техногенно нарушенных почв.

До сих пор не налажен должный учет земель, подвергавшихся нефтяному загрязнению. Виновникам выгодно скрывать реальные площади разливов. Лесоустройство этим не занимается. По III разряду лесоустройства минимальная площадь выдела – 3 га, а средняя площадь разливов значительно меньше.

Детальное обследование 13 нефтяных месторождений площадью более 1,5 тыс.км с описанием и наземным картированием почти 2 тыс.га загрязненных земель, выполненное Тюменской ЛОС показало, что по уровням исходного загрязнения почв участки сильно различаются. Средняя площадь загрязненных участков колебалась в зависимости от типа ландшафта в пределах 0,6 - 1,7 га. Разливы крупнее 1 га составляли 12-35 % от количества и 68-86 % от общей площади загрязненных земель. Нефтяному загрязнению подвергаются в основном болота и заболоченные леса.

Нами установлено, что распределение нефти в почвах болот определяется преимущественно уровнем грунтовых вод, амплитудой колебания его в течение вегетационного сезона. На сфагново-осоковых болотах основное количество нефти сосредотачивается в верхнем пятисантиметровом слое, на сфагново-кустарничковых – в 10-15-сантиметровом слое. При падении уровня грунтовых вод нефть оседает на поверхности болота и постепенно затвердевает, образуя битумообразную корку.

На протяжении 20 лет Тюменская ЛОС активно участвовала в разработке технологий рекультивации нефтезагрязненных земель. На основании наших исследований и обобщения богатейшего опыта производственных рекультивационных работ ООО "Грин", "Элита-Комплекс", "Сибэко", "Сургутнефтегаз", "Газстройинвест" разработаны рекомендации "Рекультивация нефтезагрязненных земель Ханты-Мансийского автономного округа", изданные в 2000 г. и переизданные в 2004 г.

В 2008 г. нами сделано детальное обследование 30 участков болот, подвергшихся загрязнению от 2 до 20 лет назад и рекультивированных по наиболее эффективным технологиям. Мы ставили задачу найти примеры лучшего производственного опыта, чтобы предложить его для широкого применения. Однако стабильно хорошие результаты обнаружены только на участках с невысоким исходным уровнем нефтяного загрязнения. Из 25 участков среднего и высокого исходного загрязнения даже система мероприятий, включающая фрезерование замазученных почв с внесением извести, минеральных удобрений и посев трав, более половины участков имели содержание нефти в торфяной почве, превышающее допустимый уровень.

Сотрудниками Тюменской ЛОС было отобрано 110 образцов почвы и растений для анализа остаточного содержания в них нефти. В почвенных образцах с определено: общее содержание нефтепродуктов; асфальтено-смолистая фракция; ароматические углеводороды; полициклические углеводороды; фракционный состав по длине углеводородной цепи. В растительных образцах определялось общее содержание остаточной нефти и содержание ароматических углеводородов.

Установлено, что после рекультивации в лесной фонд возвращаются земли с содержанием остаточной нефти кратно превышающим современные экологические требования. Естественное разложение остаточных нефтепродуктов в почвах средней и северной тайги происходит крайне медленно. Даже спустя 15-20 лет после нефтяного загрязнения содержание остаточных нефтепродуктов в почве превышает допустимый уровень регионального норматива. С учетом этого, площадь накопленных загрязненных земель следует определять по площади не рекультивированных территорий плюс 50% площади земель, рекультивированных за последние 10 лет. Сюда же следует отнести площади всех шламовых амбаров: не рекультивированных и рекультивированных. Таким образом, в лесном фонде округа накапливаются огромные территории загрязненных нефтью земель, которые будут оставаться экологически опасными в течение 20 и более лет.

Настанет время, когда владельцы лесного фонда, земли которых превышают допустимые уровни нефтяного и иного загрязнения, должны будут выплачивать штрафы за загрязнение окружающей среды. Об этом пора задуматься уже сейчас. Особую тревогу составляют принятые в лесной фонд шламовые амбары.

Применяемые способы рекультивации средне и сильно загрязненных болотных земель не обеспечивают снижение содержания нефтепродуктов в почве до допустимого уровня даже за 15-летний период. Необходимо изыскание более эффективных методов восстановления нефтезагрязненных земель в хозяйственно приемлемые сроки.

Особую тревогу вызывает рекультивация нефтяных разливов засыпкой их торфом без перемешивания с загрязненными слоями торфяной залежи. Анализ содержания углевоводородов в почве на участке со средней степенью загрязнения, рекультивированном методом засыпки торфом, показал, что нефтепродукты из загрязненного слоя переходят в насыпной торф, но деградация их невысокая. Через 7 лет после разлива нефти общее содержание углеводородов остается достаточно высоким.

При фитомелиорации рекультивированных нефтезагрязненных земель обычно применяется смесь многолетних и однолетних злаков. Уже на следующий год следы посевов однолетних злаков можно с трудом проследить по отмершей ветоши. Обилие многолетних видов (тимофеевка луговая, овсяница красная, бекмания восточная, костер безостый) по сравнению с первым годом тоже резко снижается по причине отмирания не успевших подготовиться к зиме всходов и неблагоприятных для них условий произрастания. Кислая среда болотных почв и остаточное нефтяное загрязнение препятствуют нормальному разрастанию луговых злаков. Но основной причиной их исчезновения на рекультивированных участках во второй и последующие после рекультивации годы в большинстве случаев является гибель от вымокания.

В этом году мы начали разработку научно-исследовательской темы "Рекультивация техногенно нарушенных и нефтезагрязненных лесных участков (земель)", финансируемой Департаментом лесного хозяйства автономного округа. В соответствии с программой предусмотрено выполнение следующих этапов работ:

1. Составить по лесничествам округа реестры лесных участков, требующих проведения рекультивационных и лесовосстановительных работ на землях, возвращенных нефтегазовым комплексом.
2. Разработать лесоводственные требования к землям, рекультивированным после техногенного нарушения, нефтяного и солевого загрязнения.
3. Обосновать критерии, по которым нарушенные территории могут оставляться на естественное заращивание или назначаться для проведения рекультивационных работ, критерии отнесения техногенно нарушенных участков к «эрозионно-опасным» и "эрозионно-неопасным".
4. Разработать типовые технологические схемы технической и биологической рекультивации техногенно нарушенных земель. Обосновать нормы внесения торфа, минеральных удобрений, целесообразность применения высева трав.
5. Проверить в 2009 г. эффективность использования вновь разработанного для Ханты-Мансийского автономного округа - Югры ПДК нефти в почве с целью характеристики качества земель лесного фонда, подвергшихся нефтяному загрязнению.
6. Разработать рекомендации по совершенствованию технологий реабилитации лесных и болотных земель после нефтяного и солевого загрязнения.
7. Разработать методы естественного и искусственного лесовосстановления при проведении биологического этапа рекультивации лесных участков, подвергавшихся техногенному нарушению, нефтяному или солевому загрязнению.