Структура торфяных ресурсов Западно-Сибирской равнины и направления их использования

В Западно-Сибирском экономическом районе выявлено более 5000 торфяных месторождений общей площадью в промышленной границе 32474,2 тыс. га и с торфяными ресурсами 113712,8 млн. т. Из них более 50% располагается в Тюменской области и около 30% — в Томской области. Сравнительно невелики торфяные ресурсы Кемеровской области и Алтайского края, составляющие соответственно 178,8 и 203,4 млн. т.

Запасы торфа, как и запасы прочих полезных ископаемых по степени изученности подразделяются на разведанные (категории А, В, Ci), предварительно оценённые (категория С2) и прогнозные (категории Pi, Р2, Рз). Изученность торфяных ресурсов как в целом Западно-Сибирского региона, так и большинства областей, входящих в его состав, невысоки, и более 90% торфяных ресурсов являются прогнозными. В то же время изученность торфяных ресурсов южных областей довольно значительна. Напри-

Общая характеристика торфяных ресурсов и их изученность

(по состоянию на 01.01.88 г.) (Торфяные ресурсы РСФСР, 1991)

Таблица 21

Глава 8              Структура торфяных ресурсов Западно-Сибирской

alt="" />

мер, в Кемеровской области разведано около 80% учтённых торфяных ресурсов, в Алтайском крае — около 60%, в Ново: сибирской области — около 40%.

Наиболее детально изучены торфяные ресурсы в южной части Тюменской и Томской областей, где по промышленным категориям разведано соответственно 678 и 476 млн. т запасов торфа (рис. 80).

Особенности торфяных ресурсов Западной Сибири — это высокая концентрация запасов торфа на крупных месторождениях. Более 96% разведанных запасов торфа Западно-Сибирского района располагаются на 148 торфяных месторождениях площадью свыше 1000 га, более 70% запасов торфа сосредоточены на 106 крупных торфяных месторождениях, имеющих площади более 50 тыс. га. Среди них выделяется группа уникальных торфяных месторождений, таких как Васюганское (53 тыс. км2), Канциярское (132 км2), Лайминское (502 км2), Салымо-Юган- ское (732 км2).

Другая особенность торфяных ресурсов Западной Сибири заключается в разнообразии качественной характеристики торфов. Среди большого разнообразия природных ресурсов торф занимает особое место по сложности своего состава и содержанию широкого набора органических соединений (битумов, углеводов, гуминовых веществ), представляющих интерес для химической, строительной промышленности, энергетики, машиностроения, медицины, сельского хозяйства. Например, известно, что в Западной Сибири сосредоточены огромные запасы торфа малой степени разложения, составляющие почти 22 млрд, т (в европейской части России запасы аналогичного торфа составляют всего лишь 2,4 млрд. т). Такой торф является очень ценным сырьём для химической промышленности, в биотехнологии. Из него можно получать субстратные плиты, кормовые гидролизные сахара, питательные брикеты.

Почти 90% запасов торфа в Западной Сибири можно использовать в качестве топлива, хотя это крайне нерентабельно. И только на юге Западной Сибири запасы торфа, пригодного для топлива, составляют не более 20—30%. Для данного направления использования имеются технологии и установки по переработке кускового торфа в газообразный энергоноситель.

Самое широкое применение (практически все запасы) торф находит в сельском хозяйстве Сибири для получения органических и органоминеральных удобрений, мелиорантов, биостимуляторов и ростовых веществ, биологически активных препаратов с ростостимулирующими, фунгицидными и бактерицидными свойствами. В гидролизатах торфа обнаружен широкий спектр аминокислот, карбоновых, урановых кислот, гуминовых веществ и других соединений, способных активизировать и ингибировать биологические процессы в почвах и растениях. Исследование углеводно-гуминовых соединений торфа позволило выйти на получение ценных продуктов и материалов для бальнеологии и медицины. Экстракты торфа можно вводить в различные типы мазей, лосьонов, шампуней для усиления их лечебно-профилактического действия. Получены предварительные результаты по изготовлению на основе углеводно-гуминового комплекса торфов препаратов для лечения онкологических заболеваний.

Торф характеризуется свойствами, позволяющими относить его к числу природных сорбентов и ионообменных материалов. Широко известны работы по получению из торфа углеродных сорбентов для поглощения из водных растворов радионуклидов, образовавшихся при дезактивации радиоактивно загрязнённых материалов, доочистки промышленных сточных вод от ионов тяжёлых металлов и нефтепродуктов. Сырьём для производства активных сорбентов может служить торф верхового типа со степенью разложения 35% и выше и зольностью до 6%.

Этой же причиной объясняется отсутствие планируемых сырьевых баз для производства такой ценной продукции, как горный воск. К ним относятся торфа с содержанием бензиновых битумов более 4%. Традиционно считается, что повышенной биту- минозностью обладают кислые малозольные верховые торфа с высокой (более 30%) степенью разложения и преобладанием остатков сосны и пушицы. Проведённые нами совместно с Институтом проблем использования природных ресурсов и экологии АНБ исследования по определению битуминозности и качества битума, экстрагируемого из западно-сибирских торфов (шейхце- риево-сфагновый верховой, шейхцериево-сфагновый переходный со степенью разложения 25—30% и зольностью 2,4%) показали, что эти виды торфов пригодны для тех же областей применения, что и сырой торфяной воск: в производстве модуль-композиций для точного литья по выплавляемым моделям, антиадгезионных составов, в товарах бытовой химии, косметике, медицине. Особенностью химического состава битумов изученных торфов является относительно высокое содержание в них сложных эфиров, что делает битум особенно ценным. Запасы такого торфа в Западной Сибири значительны и, безусловно, Западно-Сибирский регион может стать самой надёжной сырьевой базой для производства горных восков. Однако эта проблема нуждается в дальнейшем её исследовании.

В связи с вышерассмотренным, между различными направлениями рационального использования торфяных ресурсов должна существовать пропорциональность, объективно обусловленная величиной торфяных ресурсов в районе, его качественной характеристикой, потребностью в торфяной продукции, земельных угодьях, биосферной необходимостью сохранения части торфяников в естественном состоянии. Основных фондов в использовании торфяных ресурсов выделяется 5: охраняемый, эколого-хозяйственный фонд (ЭХФ), разрабатываемый, запасной, земельный (сюда не входит неиспользуемый фонд).

Охраняемый фонд торфяных ресурсов — это совокупность торфяных месторождений или их участков, которые сохраняются в естественном состоянии с соответствующим комплексом природоохранных мероприятий.

В разрабатываемый фонд входят торфяные месторождения с сырьём для производства традиционных видов торфяной продукции — топлива, органических удобрений, компостов, подстилки, строительной теплоизоляции.

В запасной фонд выделены месторождения с сырьём для получения топлива, используемого в металлургии, активных углей и гуминовых кислот.

В земельный фонд входят болотные системы, которые наиболее эффективно могут быть использованы после осушения как сельхозугодья (пашни, пастбища, сенокосы) или для лесоразведения. Опыт показал, что в этом направлении наилучшие результаты получены на болотных системах эвтрофного и мезотрофного типов. В качестве сельхозугодий целесообразно выделять месторождения, расположенные в зоне, перспективной для развития сельского хозяйства. В основном это районы юга и юго-востока Западной Сибири, а также поймы Оби и её притоков.

Неиспользуемый или резервный фонд включает в себя торфяные массивы, направление использования которых не определено или которые по каким-либо другим причинам в настоящее время не используются.

В первую очередь выделяется охраняемый фонд, как приоритетный. К охраняемому фонду относят торфяные болота научного значения (базы и стационары для исследований, уникальные в научном значении массивы), природоохраняемые и водоохранные объекты. Выделение этого фонда представляет собой важную научную задачу. И если даже в ближайшее время месторождения не будут использоваться как природный ресурс для производства продукции, охраняемый фонд необходимо определить уже сейчас, выделив отдельные торфяные болота и целые болотные экосистемы вместе с реками, озёрами и окружающими их лесами в государственные природные заповедники и заказники, национальные парки, памятники природы.

На территории Западной Сибири разделение торфяных ресурсов по ЭХФ проведено в Томской и Новосибирской областях (Инишева и др., 1985).

В Томской области по данным кадастра разведано 1340 торфяных месторождений (с учётом материалов изысканий других организаций — 1505).

Площадь месторождений в границах промышленной залежи торфа составляет 5,41 млн. га, запасы торфа — 20,27 млрд. т. Большая часть запасов торфа представлена верховым типом (57%). Наибольшее количество торфяных месторождений (649) имеют площадь от 101 до 1000 га; по запасам торфа они составляют 4,53% всех запасов торфа области. Около 16% запасов торфа сосредоточено на 65 торфяных месторождениях, имеющих площади от 10 до 50 тыс. га, 67,8% запасов торфа располагается на 25 массивах с площадью более 5 тыс. га. Изученность торфяных ресурсов области невысокая: детально исследованные месторождения (категория запасов А + В) составляет 2,9% торфяных ресурсов области.

В охраняемый фонд в настоящее время входит 61 торфяное месторождение (планируется довести до 140 торфяных месторождений). В запасной и разрабатываемый фонды вошло 534 торфяных месторождений, из них 495 предложены для лицензирования. В земельном фонде насчитывается 13 болотных систем. В резервный фонд внесены 897 торфяных массивов (из 1505); направление использования их пока не определено.

Ещё совсем недавно в области велась добыча торфа на 13 месторождениях крупными торфопредприятиями и на 38 мелких объектах — силами сельхозхимии. В настоящее время для добычи торфа используется торфяное месторождение «Кандинское»; под сельхозугодья (в основном сенокосы) — отдельные участки осушённых торфяных месторождений.

Среди месторождений запасного фонда к самым крупным относятся участки Васюганского массива, предусмотренные для добычи торфа в качестве металлургического топлива. Крупнейшие биохимические производства могут быть организованы на базах гидролизного сырья в центральных и северных районах области. В этом отношении особенно перспективны торфяные месторождения верхового типа в районе Белого Яра, Стрежевого, а также расположенные вдоль автомобильной дороги от Бакчара на Кедровый с последующим выходом в район бассейна реки Катыльга. На базах гидролизного сырья целесообразно развивать получение гуминовых препаратов и активных углей.

В центральных и северных районах области с добычей энергетического и коммунально-бытового топлива может быть развёрнуто производство удобрений, теплоизоляции в масштабах, удовлетворяющих потребностям России и ближнего зарубежья. На этих же торфяных месторождениях целесообразно развернуть производство широкого ассортимента товаров народного потребления, а также наладить экспортные поставки малоразло- жившегося торфа.

В Новосибирской области балансом учтено 146 месторождений общей площадью в границах промышленной залежи 314,5 тыс. га с суммарными запасами по категориям А + В + Ci 4- С2 981,9 млн. т и 382 болотных системы общей площадью 172,5 тыс. га с прогнозными ресурсами в 410,8 млн. т. По промышленным категориям С1+С2 разведано 55 месторождений с балансовыми запасами 142,3 млн. т, из них 9 отнесены к охраняемому фонду. К этому фонду отнесена и часть Васюганского месторождения площадью 1,6 млн. га, которая приходится на долю Новосибирской области. Решением областного Совета депутатов она объявлена в 1997 г. Государственным природным заказником федерального значения. Всего в охраняемый фонд вошли 53 массива; 73 торфяных месторождения составили земельный фонд.

В настоящее время в области разрабатывается одно месторождение — Толмачёво-Криводановское. До 1994 года его использовали для добычи торфа на удобрение, теперь планируется производить топливные брикеты.

Торфяное сырьё, пригодное для топливно-энергетических целей, находится в северных районах Новосибирской области. Это торфяные месторождения Киндинское, Ревунское, Тойское, Таганское, Тара-Тартасское, Баксинское. В основном торфяные ресурсы области могут применяться в качестве сырья для производства удобрений и препаратов на гуминовой основе. Небольшие запасы верхового торфа малой степени разложения пригодны для производства подстилки в животноводстве, теплично-парниковых грунтов, субстратных плит.

Болотные системы не только природный ресурс, но и ландшафтная оболочка, выполняющая ряд функций. Как говорилось, болота — единственные наземные экосистемы, обеспечивающие постоянный сток в них атмосферного углерода, который на тысячелетия выключается из дальнейшего круговорота, накапливаясь в виде торфяной залежи. Этот вопрос в последнее время привлекает особое внимание, поскольку концентрация СОг в атмосфере влияет на климат Земли. При исследовании причины увеличения концентрации СОг в атмосфере было выявлено, что этот рост связан не только с эмиссией при антропогенном использовании углеводородного сырья, но и с круговоротом углерода в системе: наземные экосистемы — атмосфера. Экосистемы по содержанию устойчивого органического углерода на единицу площади располагаются в ряд: болота, степи, леса (Заварзин, 1994). Торфяные болота рассматривают как один из основных углеродных пулов биосферы. Специфичность биосферной функции болот обусловлена тем, что болотные экосистемы ежегодно забирают из атмосферы больше углерода, чем выделяют в окружающую среду. Поэтому растущие болота — уникальные экосистемы, в которых углерод накапливается в виде торфа.

Согласно А. А. Титляновой и др. (1996), объём приращения углерода в торфах Западной Сибири ежегодно составляет (5— 20)х106 т углерода. По данным С. П. Ефремова (1994), в Западно-

Сибирском регионе сосредоточено 42329 млн. т углерода или 36% от запасов Российской Федерации. Запасы подсчитаны по избранной авторами методике. Так, глубокозалежные торфяные месторождения (более 1,5 м) условно разграничивались на верхний (торфогенный до 0,4 м), срединный и придонный слои. Соответственно по литературным данным подбирались значения объёмного запаса и содержание углерода в торфах. Мощность придонного слоя считали равной */45 глубины залежи в не- осушённом состоянии.

Проведённые вышеперечисленными авторами расчёты по депонированию углерода торфяными месторождениями Западной Сибири можно принять как ориентировочные, учитывая их важность. Площади оторфованных территорий были взяты по данным Торфгеологии, которые учитывают разведанные торфяные месторождения. В то время как С. Э. Вомперский (1994) отмечает, что в глобальных оценках углеродного пула биоты заболоченные и болотные почвы рассматриваются как главный источник ошибок вследствие того, что их учёт затруднён. /

Нами подсчитаны площади болот, средние глубины и запасы торфа по типовым участкам в границах промышленной залежи (0,7 м) как для всей территории центральной части Западной Сибири, так и для выделенных, согласно предложенному районированию, областей, провинций и округов (табл. 22, 23, 24). Заторфованность (%) определялась с учётом общих площадей контуров, выделенных в результате районирования, и площадей болот, расположенных в их пределах. Для осуществления этих расчётов были использованы кадастровые справочники по Тюменской, Томской, Новосибирской и Омской областям, а также крупномасштабные топографические карты. По нашим подсчётам общая площадь торфяных болот центральной части Западной Сибири (в границах промышленной залежи) составляет 40661 тыс. га (табл. 22) при средней глубине торфяных отложений 2,7 м (табл. 23). Запасы торфа исчисляются в 920 млрд, м3 (табл. 24).

Подсчёт запаса депонированного углерода производился с учётом средней глубины залежи и объёмного веса. При подсчётах были приняты следующие показатели объёмной массы и содержания углерода на органическую массу: для низинных залежей — 0,133 г/см3, 55,3%; для переходных и смешанных — 0,085 г/см3, 56,03%; для верховых — 0,073 г/см3, 55,5%.

alt="" />

Запасы депонированного углерода в торфах Западной Сибири учитывают только охваченные поисками и разведкой торфяные болота с мощностью торфа более 0,7 м. Процент заболоченности, приведённый в табл. 21, указывает на соотношение разведанных торфяных болот и незаболоченной территории, в которую входят также болота с мощностью торфа менее 0,7 м, что косвенно характеризует занижение запасов депонированного углерода. Распределение депонированного углерода по отдельным регионам центральной части Западной Сибири представлено в табл. 25. В целом, в торфяных месторождениях этого региона депонированного углерода содержится 42,3 млрд. т. Большая часть (76%) приходится на таёжную провинцию бореально-атлантических выпуклых олиготрофных болот активного заболачивания, что составляет 32,1 млрд, т углерода, из которых 20,3 млрд, т депонировано в торфяных месторождениях южнотаёжного округа. Практически поровну распределились запасы углерода между верховыми типами залежей (21,8 млрд, т) и в сумме переходными, смешанными и низинными (20,8 млрд. т).

В заключение хотелось бы отметить, что на огромной территории Западно-Сибирской равнины болота играют средообразующую роль и обеспечивают экологическое равновесие биосферы. Но экологизация природопользования должна основываться прежде всего на знаниях экосистемных взаимосвязей с целью их оптимизации между потребностями человека и развитием природы. Согласно концепции устойчивого развития в каждой стране должны быть разработаны критерии устойчивого природопользования применительно к конкретным природным и экономическим условиям. В приложении к торфяным болотам разработка критериев позволит грамотно разделить их на эколого-хозяйственные фонды. Это прежде всего относится к охраняемому фонду, который по приоритетности стоит на первом месте. Чтобы разработать эти критерии, необходимы длительные стационарные исследования.