CC BY
118
Химия растительного сырья. 2003. №3. С. 5-10
УДК 662.31.33
КОНЦЕПЦИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФЯНЫХ РЕСУРСОВ РОССИИ
© Л.И. Инишева1, С.Г. Маслов2
1 Сибирский научно-исследовательский институт торфа СО РАСХН,
ул. Гагарина, 3, а/я 1668, Томск, 634050 (Россия) e-mail: inischev@tomsknet.ru
2 Томский политехнический университет, пр. Ленина 30, Томск, 634034 (Россия) e-mail:sibniit@mail.tomsknet.ru
На прошедшей 12-15 марта 2003 года в Томске международной научно-практической конференции «Высокие технологии добычи, глубокой переработки и использования озерно-болотных отложений» был рассмотрен и одобрен проект «Концепции рационального использования торфяных ресурсов России». Концепция опубликована. В предлагаемой статье приведено краткое ее содержание.
Природные ресурсы составляют основное богатство России. К ним относится вся минерально-сырьевая база, земельные, водные, лесные и другие ресурсы. Передовая часть нашего общества высказывает положение об отсутствии в отношении минерально-сырьевого комплекса эффективной государственной политики, что значительно снижает инвестиционную привлекательность добывающих отраслей, тормозит развитие инфраструктуры, разрушает основы экономической безопасности страны. Не лучшим образом в России обстоит дело с болотными ресурсами. При этом не учитывается, что торфяные болота не только содержат огромные запасы растительного сырья для получения торфяной продукции, но они также являются регулятором биохимических процессов в природе и имеют огромное экологическое значение. Каждый пятый гектар поверхности суши представлен торфяными болотами [1].
На данный момент совместными документами Министерства природных ресурсов и субъектов Российской Федерации торфяные месторождения отнесены к общераспространенным полезным ископаемым (Закон «О недрах», принятый 08.02.95 г.), поэтому все вопросы, связанные с их изучением, учетом, использованием, контролем, находятся в ведении субъектов РФ (ст. 4 Закона).
С другой стороны, по данным государственного земельного учета на 01.01.2000 г. земельный фонд РФ оценен в 1709,8 млн. га. Согласно этим данным болотами занято 140,8 млн. га, что составляет более 8% территории страны. Наибольшее количество болот - 101,2 млн. га (71,9%) расположено на землях лесного фонда. Таким образом, лесное хозяйство является основным фондодержателем болотных, заболоченных и переувлажненных земель. Лесной фонд РФ находится в ведении трех министерств - природных ресурсов, сельского хозяйства и обороны. Следует также заметить, что в лесном фонде выделен гидролесомелиоративный фонд (96,391 млн. га), составляющий 43,5% от его общей площади. Основная
* Автор, с которым следует вести переписку.
цель лесоосушительной мелиорации - повышение производительности лесов и улучшение качества выращиваемой древесины.
Согласно водного кодекса РФ (1995 г.) и постановления правительства РФ (от 23.11.96 г. №1403) болота относятся к водным объектам.
Болота как место обитания видов и сообществ подвластны государственному регулированию в области сохранения биологического разнообразия, в особенности при выделении особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Однако в последнем случае болота составляют фон ООПТ, т.к. на данной территории болота занимают значительную часть территории ООПТ, то есть сами болота, практически не охраняются как единое природное образование. Такая многофункциональность болот при рациональном их использовании предполагает иметь одного фондодержателя.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что в основу рационального природопользования торфяных ресурсов должен быть положен системный подход, позволяющий объективно оценить динамику современных природных процессов в торфяно-болотных экосистемах в естественном состоянии и при антропогенном воздействии и разработать сценарии оптимизации комплексного использования торфяных ресурсов с приоритетом экологической значимости. Разработка концепции рационального использования торфяных ресурсов России является важным шагом в поддержании социально-экономической и экологической безопасности страны.
Весь торфяной фонд России - это совокупность всех используемых в разных целях и неиспользуемых ресурсов торфа (болот, торфяников и месторождений торфа), выступающих в качестве объектов права собственности государства, права пользования, правовой охраны и управления. В этом случае, торфяной фонд должен быть единым и заниматься ими должны профессионально ориентированные организации (например, Минсельхоз), что и можно проследить в истории разведки и использования торфяных ресурсов.
В настоящей концепции на основе анализа ситуации с торфяными фондами приводятся перспективы использования и охраны торфяных ресурсов.
Как и любую природную систему, болото следует рассматривать с позиций его жизне- и ресурсовоспроизводящих возможностей для человека. Следовательно, начавшееся и имеющее тенденцию развернуться в будущем, по мере развития производительных сил общества, хозяйственное освоение торфяных ресурсов соприкасается с проблемой обеспечения экологического равновесия в крупнейших заторфованных регионах России. Современная стратегия предусматривает переход от мероприятий по ликвидации неблагоприятных последствий антропогенного воздействия к мерам предупредительного характера. Поэтому, рассматривая роль болот в биосфере с целью обоснования природоохранных мероприятий, следует, прежде всего, оценить её позитивные стороны, а затем - возможности ослабления негативных сторон путём мелиорации, в том числе при освоении торфяных месторождений.
Рациональное использование торфяных ресурсов предполагает распределение их по экологохозяйственным фондам с приоритетностью выделения охраняемого фонда.
Правильный подход к рациональному природопользованию болот определяется и степенью их концентрации на территории. Торфяные ресурсы распространены преимущественно в зонах достаточного и избыточного увлажнения. Наибольшие площади болот и запасы торфа сконцентрированы на Северо-Западе, Севере европейской территории России и особенно в Западной Сибири.
В зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения торфяных болот немного и размеры их невелики. Надо полагать, что и подходы к их освоению должны быть отличными от других территорий. Строго говоря, должны быть две концепции по рациональному природопользованию торфяных ресурсов. Одна, касающаяся значительно заболоченных территорий, где критерии выделения эколого-хозяйственных фондов практически не разработаны, и другая - для слабо заболоченных территорий, где можно воспользоваться критериями, разработанными белорусскими учеными.
В концепции дан краткий анализ существующего состояния торфяных ресурсов России, изложены теоретические и методологические аспекты концепции. В основе методологического подхода поставлено состояние водного баланса территории. Известно, что относительная влажность торфяной залежи составляет 90-96% по объему. Например, в торфяниках Западной Сибири законсервировано около 1000 км3 влаги. Из расчёта, что прирост торфяной залежи составляет от 0,4 до 1,0 мм в год, в ней на каждом квадратном километре площади ежегодно консервируется ещё до 1000 т воды. Всего в торфяных ресурсах мира содержится 4,3 тыс. км3 воды. Если верховые торфяные залежи, питающиеся атмосферными осадками, достаточно автономны, то низинные - питаются либо грунтовыми, либо поверхностноприточными с суходолов, либо паводочными - менее автономны и находятся в большой зависимости от состояния влагооборота территории. Поэтому в основе рационального использования торфяных ресурсов находится состояние водного баланса территории.
Степень мелиоративного воздействия и его последствия с целью разумного природопользования должны быть предварительно оценены на основе теоретического моделирования изменения водного баланса территории в зависимости от таких факторов, как соотношение площади предлагаемых к осушению болот и площади водосбора рек, типа болот, характеристик русловой сети и др.
Конкретные подходы к выделению эколого-хозяйственных фондов определяются степенью заторфованности территории, физико-географическим, болотным районированием, типами торфяных залежей. Особое внимание уделено охраняемому фонду, критерии выделения которого представляют собой раздел в развитии фундаментальной и прикладной науки в области рационального использования торфяных ресурсов.
Охраняемый фонд торфяных ресурсов — это совокупность торфяных месторождений или их участков, которые сохраняются в естественном состоянии с соответствующим комплексом природоохранных мероприятий. Распределение торфяных ресурсов по ЭХФ проводится с выделения, в первую очередь, охраняемого фонда. Рекомендуется иметь площадь природоохранного фонда не менее 15% от общей площади торфяного месторождения.
В запасной фонд выделены месторождения с особо ценным для промышленности битуминозным и гидролизным сырьем. В этот же фонд входят месторождения с сырьем для получения топлива для металлургии, активных углей и гуминовых кислот, для бальнеологии и медицины.
В разрабатываемый фонд входят торфяные месторождения с сырьем для производства традиционных видов торфяной продукции — топлива, органических удобрений и компостов, подстилки, строительной теплоизоляции.
Земельный фонд. Некоторые месторождения наиболее эффективно могут быть использованы после осушения как сельхозугодья (пашни, пастбища, сенокосы) или для лесоразведения.
Неиспользуемый или резервный фонд включает в себя торфяные месторождения и заболоченные территории, направление использования которых не определено или которые по каким-либо причинам в настоящее время не используются.
Приведены мероприятия по реализации намеченной концепции, в которые вошли нормативно-правовая база, совершенствование учета, контроля и мониторинга торфяных ресурсов, материально-техническое обеспечение, подготовка кадров и др.
Особое место в концепции отводится перспективе рационального использования торфяных ресурсов.
Развитие различных форм использования торфяных ресурсов взаимосвязано; определенные соотношения между ними объективно обусловлены ограниченностью распространения торфяных ресурсов в ряде районов, их качественной характеристикой, потребностью в торфяной продукции, земельных, лесных и прочих угодьях. Таким образом, формирующаяся в настоящее время единая система рационального использования торфяных ресурсов, определяет единое развитие разных направлений в
мелиорации - сельскохозяйственное, лесное хозяйство, глубокое осушение для добычи и переработки торфа и другие.
В настоящее время во многих регионах России идет поиск перспективных направлений подъема торфяной отрасли, который справедливо связывают с переводом ее из торфодобывающей в торфоперерабатывающую. Даже в период бурного развития торфяной промышленности в России менее 1% добываемого торфа использовалось для химической переработки, несмотря на то, что из единицы торфа при химической переработке можно получить в 23 раза больше продукции в денежном выражении, чем при топливном использовании. Торф - молодое горючее ископаемое и в него входят такие группы органических веществ, как углеводный комплекс, битумы, гуминовые вещества, которые относительно легко могут быть выделены из торфа, а получаемая на их основе продукция находит широкое применение в сельском хозяйстве и промышленности. Химико-технологическую переработку торфа проводят в режиме гидролиза, пиролиза, экстракции и химической модификации. Широкое распространение получают установки по получению различных гуминовых удобрений. При этом, продукция таких производств используется не только в сельском хозяйстве, но и в строительной промышленности (для производства цемента и др.), нефтяной (для бурения скважин и т.д). Большое значение имеет получение из торфа активных углей, типа СКТ, АРТ (всего 16 марок). Эти угли не уступают по сорбционной способности лучшим зарубежным маркам сорбентов, получаемых из скорлупы кокосовых орехов и являются рентабельными. Срок окупаемости оборудования около года. Дефицит активных углей у нас и за рубежом делает это производство привлекательным для инвестиций.
Создание торфохимических комбинатов с широким спектром продукции и комплексным использованием торфяного сырья должно базироваться на производстве активных углей с дальнейшим введением мощностей по производству кипованной продукции, мелассы, кормовых дрожжей, воска, торфо-щелочного реагента, красителей и т.д.
На основе термической переработки торфа, помимо производства активных углей и газогенераторов с последующим получением тепла и электроэнергии для отдалённых посёлков и селений, перспективным является получение торфяного бертината - активного сорбента для поглощения разливов нефти и нефтепродуктов, а также металлургического топлива.
Строительные и теплоизоляционные материалы. Большие проблемы перед строителями ставит введение новых строительных норм и правил (СНиП), предъявляющих повышенные требования к тепло- и звукоизоляционным свойствам строительных материалов. Часть этих проблем можно разрешить путём использования теплоизоляционных материалов на основе торфа, позволяющих получать следующие виды изделий:
1. Тепло- и звукоизоляционные торфоплиты;
2. Засыпной в виде гранул теплоизоляционный материал;
3. Фасонную в виде "скорлупы” теплоизоляцию для трубопроводов и других инженерных коммуникаций;
4. Стеновые панели для жилищного строительства с заполнителем на основе торфа.
Первым опытом по производству торфоблоков в промышленных масштабах стала механизированная линия в г. Бежецк Тверской области, производство этих линий налажено было и в г. Тюмень.
Медицина и бальнеология. Антисептические и лечебные свойства ряда торфов известны давно. Многолетнее лечебное использование торфа и препаратов из него в виде наружных и внутренних средств основано на содержании в нём различных физиологически активных веществ.
Этанольный экстракт смолы торфяного воска обогащён биологически активными веществами и проявляет высокий терапевтический эффект при лечении кожных, стоматологических и гинекологических заболеваний. Исследование биологического действия СО2-экстрактов торфа показало, что они обладают
повышенным антимикробным действием, способствующим получению стерильных экстрактов для лечения. Испытание лекарственного средства «Торфэнал» позволили использовать его для лечения больных экземой, псориазом, атопическим дерматитом, красным плоским лишаём и др. Экстракты торфа можно вводить в различные типы мазей, лосьонов, шампуней в качестве совмещения лечебнопрофилактического действия с косметико-гигиенической функцией. Экспериментально доказано, что фенольные комплексы из торфа являются эффективным противоязвенным средством.
Препараты из торфа можно использовать для лечения рака, мумификации злокачественных опухолей.
Природоохранное направление. Торф - экологически чистый материал, вследствие своих высоких адсорбционных свойств. Наличие активных функциональных групп является основой для получения целой группы продукции природоохранного назначения, спрос на которую постоянно расширяется. Подготовлены к производству и выпускаются мелкими партиями следующие виды продукции на основе торфа: мелкозернистый сорбент, торфяные маты, волокнистый высокопористый фильтрующий материал, торфодерновые ковры и т.д. Эти материалы применяются в системах доочистки сточных и ливневых вод от нефтепродуктов, взвешенных веществ, ионов железа и других тяжелых металлов. Они используются в локальных очистных сооружениях, гидротехнических сооружениях, для изготовления бонов сорбционного типа и биофильтров для очистки газовых выбросов в атмосферу, для локализации аварийных разливов нефтепродуктов на водной поверхности и на почве, для предотвращения загрязнений пляжей и береговых линий.
Важное значение имеет торф как основа композиций при утилизации органических отходов. Как отмечалось выше, это процесс компостирования, где утилизируются отходы животноводства и птицеводства, неутилизируемые растительные отходы (опад листьев, ботва свёклы, моркови, листья капусты, очистки картофеля, стебли и колосья зерновых культур и т.д.).
Процесс перевода торфяной отрасли в торфоперерабатывающую начался еще в советский период, но в настоящее время является определяющим для развития торфяного дела. Особенностью данного периода является отказ от создания мощных торфоперерабатывающих комбинатов, но не из-за низкой рентабельности, а вследствие необходимости значительных капитальных вложений и большого (3-5 лет) срока их окупаемости. Перспективны на данный момент небольшие предприятия с гибкой системой переналадки оборудования с быстрым (до одного года) сроком окупаемости.
В научном плане большое значение имеет познание химии торфа. На Х1 Международном конгрессе по торфу (Канада, Квебек) определены очередные задачи в этой области:
- дальнейшее изучение вещественного состава разных генетических видов торфа из различных природных зон;
- получение новых научных данных о строении молекул гумусовых веществ и других компонентов торфа;
- изучение механизмов взаимодействия гумусовых веществ торфа с глинистыми минералами разного генезиса;
- совершенствование методов деструкции и модификации органического вещества торфа химическими регентами;
- разработка не деструктивных методов получения органических веществ из торфа, растворимых в воде и органических растворителях;
- разработка методов управления порогами коагуляции гумусовых веществ торфа;
- изучение сорбционных свойств торфа и его компонентов;
- разработка новых химических технологий переработки торфа.
Концепция разработана в соответствии с Федеральными законами «О мелиорации земель» (№4-ФЗ от 10.01.96), «Земельный кодекс РСФСР» (№1103-1 от 25.04.91), «О недрах» (№2395-1 от 21.02.92 в редакции от 03.03.95, в редакции от 02.01.2000), «О ратификации Конвенции о биологическом разнообразии» (№33-ФЗ от 14.03.95), «Водный кодекс РФ» (№167-ФЗ от 16.11.95), «Лесной кодекс РФ» (№22-ФЗ от 29.01.97), «О государственном земельном кадастре» (№28-ФЗ), а также конвенцией о водно-болотных угодьях, имеющих международное значение главным образом в качестве местообитания водоплавающих птиц (Рамсар, 1971).
Список литературы
1. Инишева Л.И., Лисс О.Л., Мармулев А.Н., Маслов С.Г. т др. Концепция рационального использования торфяных ресурсов России. Томск, 2003. С. 60.
Поступило в редакцию 15 августа 2003 г.
