Техногенные почвы: общая характеристика

К техногенным относятся почвы, находящиеся в сфере влияния предприятий топливно-энергетического комплекса и горнодобывающей промышленности. Техногенные почвы включают в себя измененные исходные почвы, молодые почвы на обнажившихся и насыпных субстратах, искусственные почвы, созданные в ходе рекультивации земель, нарушенных добычей полезных ископаемых. Спектр техногенных изменений почв и почвенного покрова весьма широк. Минимальные изменения могут не выражаться в морфологии почвенного профиля, а выявляться только аналитическими методами, максимальные предполагают полное уничтожение почв и создание новых.

Масштабы и особенности техногенных воздействий

Как правило, техногенные почвы не образуют крупных ареалов, но встречаются во многих районах России (рис. 6.1 и 6.2).

Рис. 6.1. Нефтегазоносные бассейны и месторождения угля в России.

Комплексные нарушения земель угольными разработками и связанные с ними острые экологические ситуации отмечались в Северном Прикаспии, Среднем Поволжье и Прикамье, в промышленной зоне Урала и Кузбасса.

Рис. 6.2. Добыча нерудных строительных материалов (в тыс. м³)^1.

• 1 — нс добываются; 2 — 0−500; 3 — 500−1000; 4 — 1000−5000; 5 5000−10 000;
• 6 — более 10 000^[1]

Под отвалы пустой породы и открытые разработки угольной промышленностью в России ежегодно изымается от 6 до 8 тыс. га земель. В результате добычи только открытым способом угля, железных и марганцевых руд нарушено более 1,1 млн. га различных земельных угодий, из них в Кузбассе около 110 тыс. га, на КАТЭКе до 25−30 гыс. га.

Нарушения почвенного покрова наблюдаются также в местах импактного загрязнения нефтью и нефтепродуктами в районах нефтепромыслов, нефтепроводов, нефтеперерабатывающих предприятий и при аварийных разливах нефти. Залповые выбросы нефти и нефтепродуктов при авариях в результате порывов трубопроводов являются главной экологической проблемой нефтедобывающих регионов России. В частности, в Ханты-Мансийском автономном округе в 80-е годы ежегодно фиксировалось 150−260 аварий; в середине 90-х годов было зарегистрировано 1703−3137 аварийных выбросов, в 1997 г. произошло 2014 аварий. Масса загрязняющих веществ, остающихся в ландшафте после ликвидации аварии, варьирует по годам^[2] от 1131,7 до 4313,2 т.

В процессе освоения газовых месторождений, прокладки газопроводов, строительства подземных газохранилищ также нарушается почвенный покров. Поданным РАО «Газпром», суммарная площадь нарушения почвенного покрова России составляет 62 400 га, из них 58 700 га нарушено при строительных работах и 3 700 га — при разработке газовых месторождений и геологоразведочных работах (Акопова и др., 1994). На газопромыслах и подземных газохранилищах, при бурении и ремонте газовых скважин происходит загрязнение почв нефтепродуктами, в том числе канцерогенными веществами.

Под влиянием производственной деятельности человека трансформируется ландшафтная структура и изменяются все компоненты ландшафта (рис. 6.3).

Добыча полезных ископаемых влияет не только на почвы и почвенный покров, но практически на все компоненты ландшафта. Нарушения ландшафтной структуры происходит на всех ее этапах: разведке, подземной и открытой добыче, строительстве коммуникаций и переработке полезных ископаемых. Более подробное представление о характере изменений ландшафтов было дано Л. В. Етеревской, в работах которой содержатся многие базовые положения теории техногенного почвообразования (табл. 6.1).

Таблица 6.1.

Факторы, виды и степень нарушения ландшафтной структуры под влиянием техногенеза (Етеревская, 1989).

Все многообразие видов воздействий и вызываемых ими нарушений можно сгруппировать в категории механических и химических, затрагивающих весь почвенный профиль или отдельные его горизонты. При механических воздействиях изменяется непосредственно твердая фаза либо создаются новые почвы; химические нарушения обычно сопровождаются преобразованиями жидкой и газовой фаз почвы (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Источники техногенных нарушений в районах добычи полезных ископаемых.

Механические нарушения происходят в результате открытых и подземных горных разработок и в местах бурения и транспортировки при нефтегазодобыче. Горные разработки, при которых значительно нарушается территория, включают в себя:

• • Разработки рудных полезных ископаемых — железных и полиметаллических руд, руд цветных металлов (свинец, медь, кадмий, золото, серебро, висмут, олово), редких и радиоактивных элементов, апатитово-нефелинового и фосфоритового сырья.
• • Нерудные разработки — строительные материалы (щебень, гравий, песок, известняк), калийные и поваренная соли, огнеупорные глины, абразивы, технические и драгоценные камни, мрамор и прочее.
• • Добычу ископаемого угля — бурого, каменного и антрацита.

Значительные нарушения почвенного покрова и формирование новых техногенных форм рельефа происходят и в местах обустройства нефтегазопромыслов: бурения скважин, прокладки нефтепроводов, в процессе их эксплуатации, что приводит к частичному или полному уничтожению почвенного профиля.

Химические нарушения и преобразования почвенного профиля происходят при добыче нефти и горючего газа, а также при разработках углей, содержащих сульфиды. Источниками нарушений являются сырая и товарная нефть, добываемая на промыслах, буровой раствор и его производные, обогащенные солями, кислотами, щелочами, ацетоном, тяжелыми металлами, используемые при бурении и ремонте скважин, а также сильноминерализованные пластовые воды.

Химические нарушения почв происходят и на горных разработках, которые сопровождаются образованием конусообразных насыпных терриконов из пустой породы, поднятой на поверхность, хвостохранилищ и шламохранилищ. С них стекают техногенные потоки, содержащие многие соединения, которые являются существенным источником загрязнения окружающей среды.

• [1] Нефедова Т. Г. Рунова Т.Г. Географические типы природопользования европейских районовСССР // Географические аспекты рационального природопользования. Калинин. 1987, с. 3−20
• [2] 2 О состоянии окружающей среды Ханты-Мансийского автономного округа в 1997 году. Салехард, 1998.