CC BY
154
УДК 630
ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ЛЕСА НА ОТХОДАХ БУРЕНИЯ
Владимир Николаевич Седых
Западно-Сибирский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института леса им. В. Н. Сукачёва Сибирского отделения Российской академии наук, 630082, Россия, г. Новосибирск, ул. Жуковского, 100/1, е-mail: [email protected]
В районах нефтегазодобычи Западной Сибири на отходах бурения успешно осуществляется естественное возобновление лесной растительности, что указывает на нецелесообразность искусственного формирования почвообразующей породы и почв в шламовых амбарах.
Ключевые слова: шламовые амбары, отходы бурения, возобновление, лесная рекультивация.
NATURAL FOREST REGENERATION ON DRILLING WASTE
Vladimir N. Sedykh
The West Siberian branch of Federal state budgetary institution of science of Institute of the wood of V. N. Sukachyov of the Siberian office of the Russian Academy of Sciences, 630082, Russia, Novosibirsk, 100/1 Zhukovsky St., е-mail: [email protected]
In areas of oil and gas production of Western Siberia on waste of drilling natural renewal of forest vegetation that points to inexpediency of artificial formation of pochvoobrazuyushchy breed and soils in sludge depots is successfully carried out.
Key words: sludge depots, drilling waste, renewal, forest recultivation.
На территории нефтегазового комплекса Западной Сибири широко распространены шламовые амбары, которые считаются одними из опасных источников загрязнения. Шламовые амбары - это обвалованные копаные ямы в теле буровых площадок или примыкающие к ним, заполненные отходами бурения -буровыми растворами, горной породой, глиной, цементом, обильно разбавленные атмосферными и подземными водами. Службы охраны природы относят отходы бурения к IV классу токсичности, по этой причине они подлежат захоронению, которое заключается в засыпке амбаров привозными песками. Это дорогостоящая и малоэффективная в экологическом плане технология, направлена только на консервацию отходов бурения, но никак не предусматривает проведение мероприятий по созданию условий формирования лесных сообществ на них. Ввиду рыхлости обсушенных песков, покрывающих отходы бурения и, соответственно, подверженности ветровой эрозии, древесные растения не могут закрепиться на песчаной поверхности и это задерживает процесс лесовозобновления на долгие годы. Но если растительность и возобновляется на этом слое песка, то она, как правило, приурочена к отдельным понижениям, обеспеченным влагой, задерживающейся на верхнем горизонте захороненных отходов бурения (рис. 1), которые отрицательно не влияют на рост и развитие растений.
Рис. 1. Растительность, естественно возобновившаяся на отходах бурения в понижении покрова насыпного песка
Результаты исследований, свидетельствующие о слабой опасности отходов бурения для естественного возобновления лесной растительности [Гладков 1987; Силаева 1989; Малышева и др. 1990; Седых и др. 1992; Семенюк 1998 и др.] послужили основой для разработки новой технологии лесной рекультивации, направленной на ускорение естественного процесса лесообразо-вания на шламовых амбарах [Седых 2002, 2005, 2006, 2011 и др.]. В этой технологии предусмотрено в первую очередь проводить посадку черенков ивы на обеих сторонах обваловок амбаров, где песчаные техногенные образования рассматривались как аналог песчаных отложений местных рек. Закрепляясь на обваловках, заросли ивы удерживают их от разрушения ветровой и водной эрозиями, и тем самым способствуют заселению лесообразователей тайги -березы, осины, сосны, кедра и ели. Присутствие ивы в шламовых амбарах также стимулирует лесо- и почвообразовательный процессы на поверхности отходов бурения по мере их обсушки. Для активизации этих процессов у уреза воды в основании откосов обваловок высаживаются побеги травянистого водного растения - рогоза (Турка latifolia), что по мере обезвоживания днищ амбаров приводит к образованию на их поверхности органического горизонта из отмерших разложившихся и полуразложившихся растений, обеспечивающего условия для возобновления на нем древесных и травянистых растений (рис. 2).
Рис. 2. Ива, черенками посаженная на обваловках, и рогоз у кромки воды станут началом зарождения лесной растительности и почв на отходах бурения
в шламовых амбарах
Первые работы по апробации предложенных приемов лесной рекультивации шламовых амбаров ОАО «Сургутнефтегаз» были начаты в 1996 году и уже в промышленном масштабе проводятся последние пятнадцать лет. За этот период были рекультивированы более 1500 шламовых амбаров. Инвентаризация их состояния показала, что значительная часть амбаров обезвожены, и покрыты разнообразной лесной растительностью естественного происхождения (рис. 3, 4). В связи с этим стало возможным оценить роль отходов бурения в возникновении и развитии лесных сообществ и во взаимосвязи с ними образование почвообразующей породы и почв.
Как было установлено, все днища обезвоженных амбаров заполнены суходольной и болотной растительностью, отличающейся от окружающей растительности высокой продуктивностью и видовым разнообразием (рис. 5). Обилие растительных сообществ обусловлено микроволнистым рельефом, оптимальным сочетанием песка, торфа, отходов бурения, полуразложившихся отмерших растений рогоза и лесного опада.
Рис. 3. Ива, выросшая из черенков, и сосна, естественно возобновившиеся
под ее пологом на обваловке амбара
Рис. 4. Лесная растительность, возникшая естественным путем на отходах бурения обезвоженного шламового амбара
Рис. 5. Сосна на отходах бурения с высоким текущим приростом высоты
В отдельных амбарах еще присутствуют небольшого размера водоемы, занятые рогозом. Слабо пониженные плоские мокрые участки, примыкающие к водоемам, ранее занятые рогозом, покрыты густыми зарослями тростника. Отдельные же из них обсушенные участки, с ветошью отмершего рогоза и илом, лежащими на отходах бурения, начинают зарастать различными видами осок и древесных растений.
Повышенные формы микрорельефа, наряду с осоками, хвощем лесным, вейником, кипреем заняты лесообразователями: ивой, березой, осиной, сосной, елью, кедром. Молодые лесные сообщества, возникшие в разное время, отличаются между собой составом, возрастом, количеством особей, продуктивностью и биологическим разнообразием, что в совокупности свидетельствует об успешности лесовозобновления на отходах бурения. Главные факторы, определяющие отличия состояния лесных насаждений, обусловлены повышенностью форм микрорельефа и связанной с этим дренированностью местообитания древесных растений. Именно эти два фактора в сочетании с покровом, сложенным из песка и дернины отмерших травянистых растений, выполняют роль почво-образующей породы в зарождении и развитии лесо- и почвообразования на поверхности отходов бурения в днищах шламовых амбаров. Основа же этих местообитаний - отходы бурения, состоящие из горной породы, извлеченной из
скважины, связанные цементом и тонкодисперсной глиной, представляет собой плотное тело новой горной породы техногенного происхождения, верхний вязкий слой которой становится почвообразующей породой в зарождении почв и развития растительности.
Таким образом, ива, закрепившись на обваловках амбаров, обеспечила благоприятную среду для возникновения других лесообразователей на откосах обваловок и их оснований и распространение ниже обваловок, заполняя полуразложившимися водными растениями, илом и песком обсыхающие участки днищ амбаров и создавая тем самым горизонт почвообразующей породы на отходах бурения. И только сейчас наступила возможность исследовать этот процесс на основе изучения характера сложения местообитаний лесных насаждений в шламовых амбарах и полученные результаты использовать для ускорения превращения отходов бурения в почвообразующую породу и проводить в составе работ при проведении лесной рекультивации. Для этого целесообразно провести инвентаризацию лесной растительности с оценкой состояния их местообитаний на обваловках и в днищах амбаров. Выявленные особенности их сложения станут теми недостающими з наниями для решения одной из наиболее актуальных экологических задач нефтегазового комплекса, создание почвообразующей породы в шламовых амбарах и ускорение тем самым образования лесов и почв на нарушенных землях лесного фонда.
Руководствуясь результатами успешности лесной рекультивации, проведенной на многочисленных объектах, Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору приказом № 142 от 4 марта 2010 г. новую технологию лесной рекультивации шламовых амбаров, разработанную Институтом леса им. В.Н. Сукачева СО РАН и ОАО «Сургутнефтегаз», рекомендовала к использованию нефтегазодобывающими предприятиями в среднета-ежной подзоне Западной Сибири.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Гладков В. П. Естественное зарастание нарушенных разведочным бурением участков в северных районах Тимано-Печорского ТПК // Природопользование в системе хозяйства Европейского Северо-Востока, Сыктывкар, 1987. С. 78-85.
2. Малышева Л. В. Особенности формирования растительного покрова техногенных ландшафтов районов нефтедобычи на Европейском Северо-Востоке // Серия препринтов «Научные доклады» КомиНЦ УрО РАН. Сыктывкар. 1992. Вып. 299. 20 с.
3. Седых В. Н. Рекультивация шламовых амбаров // Экология и промышленность. 2002. №4. С. 31-34.
4. Седых В. Н. Леса и нефтегазовый комплекс. Новосибирск: Наука, 2011. 138 с.
5. Седых В. Н., Ильичев Ю. Н., Семенюк М. В. Лесообразовательный процесс в амбарах аварийных сбросов нефти // Проблемы экологии Томской области: Тез. докл. регион. конф. Томск, 1992.
6. Седых В. Н. и др. Методическое руководство по рекультивации шламовых амбаров без их засыпки на территории лесного фонда Российской Федерации в среднетаежной подзоне Западной Сибири. - М., 2005. - 38 с.
7. Семенюк М. В. Начальные этапы лесообразовательного процесса на буровых площадках Сургутского Полесья. Автореферат кандидатской диссертации (биологические науки, специальность 03.00.16 - экология). Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. Красноярск, 1998. 24 с.
8. Силаева А. Б. Естественное восстановление ландшафтов, нарушенных буровыми работами // Актуальные проблемы экологии: экологические системы в естественных и антропогенных условиях среды (Информ. материалы). Северодвинск: УрО АН СССР, 1989. С. 107.
© В. Н. Седых, 2015
