Торфяные ресурсы Тверской области (рациональное использование и охрана)

Федеральное агентство по образованию Тверской государственный технический университет

ТОРФЯНЫЕ РЕСУРСЫ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ Рациональное использование и охрана Монография Издание первое

Тверь 2006

2 УДК 504.062 Миронов, В.А. Торфяные ресурсы Тверской области (рациональное использование и охрана) [Текст]: монография / В.А. Миронов, Ю.Н. Женихов, В.И. Суворов, В.В. Панов. Тверь: ТГТУ, 2006. 72 с. В монографии приводятся сведения об образовании и распределении торфяных болот на территории Центра России и Тверской области. Выполнена классификация торфяных ресурсов и запасов по целевым фондам: охраняемому, мелиоративному, разрабатываемому, выработанному. Дается количественная и качественная оценка по каждому фонду. Приводятся сведения о естественных функциях торфяных болот, их нарушении и восстановлении. Впервые рассмотрен инвестиционный потенциал торфяных ресурсов Тверской области. Монография представляет интерес для специалистов, занимающихся управлением природными ресурсами, их охраной, для предпринимателей, инвесторов, а также может быть полезна для аспирантов, студентов и научных сотрудников, изучающих вопросы рационального природопользования.

Рецензенты: проф. Тверского государственного технического университета доктор технических наук Б.Ф Зюзин; проф. Тверского государственного технического университета доктор технических наук Д.Ф. Шульгин.

ISBN 5-7995-0373-2

© Тверской государственный технический университет, 2006 © Миронов В.А., Женихов Ю.Н., Суворов В.И., Панов В.В.

3 ,ВВЕДЕНИЕ Торф является одним из важнейших природных богатств, рациональное и комплексное освоение которых составляют важнейшую задачу устойчивого развития многих регионов России и ряда стран мира. Торфяные месторождения, торф и продукты его переработки находят применение в сельском хозяйстве, энергетике, строительной индустрии, химической технологии, медицине, охране окружающей среды. Все большую значимость и развитие получают новые направления использования торфа, которые базируются на фундаментальных и прикладных исследованиях, научно-технических разработках, выполненных научно-исследовательскими организациями, университетами. Расширение спектра использования торфяных ресурсов, интерес инвестиционных компаний и иных бизнес-структур к их освоению определяет уровень требований, предъявляемых к содержанию торфяных фондов, технологиям добычи и переработки торфяного сырья, способам и методам рекультивации и восстановления торфяных болот. В разработку основных направлений науки и практики по комплексному и экологически безопасному использованию торфяных ресурсов большой вклад внесли исследования и разработки ученых и специалистов России и Беларуси. Благодаря их трудам развиваются прогрессивные технологии освоения торфяных ресурсов. Тверской регион исторически сложился как один из центров торфяного дела в нашей стране. Здесь сохранился научный, научно-технический и производственный потенциал, развиваются творческие и деловые контакты со многими регионами России (Москва, Санкт-Петербург, Томск, Нижний Новгород, Ханты-Мансийск, Нижневартовск, Калуга и др.). В настоящей монографии обозначены лишь некоторые основные направления, связанные с комплексным изучением торфяных ресурсов, их районирования, классификации по целому ряду признаков и показателей, что позволяет научно обоснованно оценивать их потенциал и возможные направления использования. Инновации в торфяном производстве рассмотрены в контексте проблем, которые испытывает Тверская область в малой теплоэнергетике, которая сегодня ориентирована исключительно на привозные ископаемые виды топлива, в производстве теплоизоляционных строительных материалов, очистке вод от различных загрязнителей, утилизации массовых отходов производств совместно с торфом. Показаны перспективы развития таких направлений работ, выполнена оценка эффективности внедрения новых наукоемких технологий на территории Тверской области. Определенное внимание уделено рассмотрению вопросов экологического состояния техногенно нарушенных торфяных болот, особенности их рекультивации и восстановления.

4 1. ТОРФЯНЫЕ РЕСУРСЫ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ И ИХ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ 1.1. Торфяные ресурсы Центра России Выявленные и разведанные геологические запасы торфа Российской Федерации составляют около 155 млрд. т. На территории Центрального и Центрально-Черноземного экономических районов находится 18594 торфяных болот. Торфяные ресурсы размещены на 13801 торфяном месторождении и оцениваются в 4,7 млрд. т (табл. 1). Из баланса исключено 4793 объекта, в том числе 2931 выработанное месторождение, 123 затопленных, 3 застроенных, 6 выгоревших месторождений, 1368 торфяных заболоченностей и 344 месторождений с органо-минеральными отложениями. Таблица 1. Торфяные ресурсы Центра России (по состоянию на 1.01.2000 г.) Торфяные месторождения Запасы, млн.т . ОхраняеВ том числе Экономический раймые плоБаланс баланон, административ- Всего щади бообъекты Всего совые совыми ная область лот, % охраны запасами Центральный Брянская 1547 567 77 296,0 193,1 4,2 Владимирская 716 173 97 191,5 134,7 26,6 Ивановская 1530 339 91 152,4 98,6 18,1 Калужская 411 96 21 36,3 25,5 11,1 Костромская 1282 503 146 507,5 222,8 44,6 Московская 1100 225 93 295,0 225,6 10,8 Орловская 316 64 24 27,4 10,6 2,0 Рязанская 1062 376 83 222,1 143,6 16,7 Смоленская 1341 737 98 503,4 326,4 21,9 Тверская 2828 1454 324 2031,3 831,3 54,3 Тульская 58 3 2 3,71 0,25 9,9 Ярославская 708 284 34 310,6 169,8 36,8 ВСЕГО 12899 4821 1090 4577,2 2382,5 36,6 Центрально-Черноземный Белгородская 107 25 5 8,2 2,9 10,7 Воронежская 118 38 4 14,6 5,6 36,8 Курская 247 84 – 49,7 32,2 – Липецкая 92 14 7 10,4 7,4 24,9 Тамбовская 338 70 – 29,9 20,0 – ВСЕГО 902 241 16 112,9 68,1 7,9 ИТОГО по центру 13801 5062 1106 4690,1 2450,6 35,8 России

На долю разведанных торфяных запасов приходится 3,9 млрд.т., в том числе по категории А+В+С1 – 3,4 млрд.т (72 %). Прогнозные ресурсы составляют 0,8 млрд.т. Это говорит о высокой изученности торфяных запа-

5 сов. Тверская область располагает самыми значительными запасами торфа из всех областей Центрального экономического района. Доля торфяных месторождений области составляет 20,5 %. На долю площади торфяных месторождений в промышленной границе залежи (Fп) приходится уже 37,5 %. Еще существеннее доля запасов торфа – 2 млрд. т (при содержании влаги 40 %), что составляет 43,5 % всех запасов Центрального экономического района. Заболоченность территории Тверской области в среднем составляет 10 % с колебаниями от 1,0 % (Зубцовский, Ржевский районы) до 29 % (Жарковский и Калининский районы). 1.2. Торфяно-болотное районирование Наиболее признанным для Тверской области является торфяноболотное районирование Тверской области, выполненное специалистами ПГО "Торфгеологии" (рис. 1).

Рис. 1. Районирование торфяных ресурсов

6 Исходя из комплекса природных факторов, особенностей торфяных месторождений и условий их размещения, выделяется 8 групп районов. Торфяно-болотные районы имеют разные геоморфологические условия залегания и различное соотношение типов залежи (табл. 2). Таблица 2. Соотношение типов торфяной залежи различных групп районов Тверской области Группа районов I.Вышневолоцкая (северо-западная) II.Мологская (северная) III.Краснохолмская (восточная) IV.Верхневолжская (западная) V.Лихославльская (центральная) VI.Калининская (юго-восточная) VII.Западнодвинская (юго-западная) VIII.Ржевская (южная)

Доля (%) числа торф. месторож. с различными типами торфяной залежи Перех. и Разнотип. Верховой Низин. смеш. залежь 18,4 2,1 13,0 66,5 24,2 3,1 28,3 44,4 5,1 1,4 72,8 20,7 27,8 4,7 10,5 57,0 39,4 2,6 39,2 18,8 8,5 0,8 17.2 73,5 15,1 1,5 11,0 72,4 15,6 1,6 37,9 44,9

В границах последнего оледенения находится Вышневолоцкая и Верхневолжская группы районов. Геологическое строение и характер рельефа местности благоприятствовали образованию и развитию торфяных месторождений с разнотипной залежью и залежью верхового типа (рис. 2).

Рис. 2. Стратиграфический разрез залежи торфяного месторождения Чистик (участок с залежью торфа преимущественно низинного типа)

Высокая концентрация запасов торфа, преимущественное распространение залежей верхового и смешанного типов характерно для Калининской группы (рис. 3), верхового типа – для Западнодвинской группы районов. Высокая степень дренированности территории обусловила преимуществен-

7 ное развитие торфяных месторождений с залежью низинного и переходного типов в Мологской и Краснохолмской и Ржевской группах районов (рис. 4). В Лихославльской центральной группе районов по долинам рек Медведицы и Тверцы располагаются малые торфяные месторождения с залежью преимущественно низинного типа. На юго-востоке этой группы районов в пределах Верхневолжской низины развиты крупные месторождения с залежью верхового типа.

Рис. 3. Стратиграфический разрез залежи торфяного месторождения Оршинский мох (профиль в районе озера Глухое протяженностью 6 км; преобладают комплексная, шейхцериево-сфагновая и магелланикум-залежь)

Рис. 4. Стратиграфический разрез залежи торфяного месторождения Крыловское (лесо-топяная залежь)

8 Географические особенности размещения запасов торфа позволяют сделать вывод о благоприятных условиях в Тверской области для комплексного промышленного и сельскохозяйственного использования торфяных ресурсов. 1.3. Формирование торфяных фондов Приоритет формирования целевых фондов отражается последовательностью: охраняемый → фонд выработанных, застроенных и затопленных месторождений → мелиоративный → разрабатываемый (рис. 5). Обобщающим формальным критерием отнесения торфяного болота к охраняемому фонду является наличие юридического документа об охране или сохранении экосистемы в естественном состоянии. Торфяные болота могут быть отнесены к особоохраняемым природным территориям (ООПТ). Помимо этого решением Администрации области торфяные месторождения исключаются из планов хозяйственного использования с сохранением их в естественном состоянии. Обоснованием сохранения служит в основном водоохранная и ресурсная значимость. Торфяным болотам, являющимся объектами многоцелевого назначения, присваивается, как правило, статус памятника природы. Фонд выработанных торфяных месторождений формируется по критерию полной сработки извлекаемых запасов торфа. Отнесение застроенных торфяных месторождений к фонду выработанных месторождений осуществлено по логическому признаку. Речь идет о полностью застроенных торфяных месторождениях, превратившихся в селитебные земли, расположенные в черте населенных пунктов. Такие месторождения из-за близкого расположения к городам имеют глубокую «сработку» торфяной залежи и потерю устойчивости как естественных экосистем. Состав мелиоративного (земельного) фонда определяется критериями отнесения торфяных запасов к забалансовым (малоконтурность, мелкозалежность, зазоленность). Торфяные месторождения мелиоративного фонда являются резервом расширения сельскохозяйственных угодий, а в ряде случаев лесных площадей. Использование торфяной залежи, непригодной для промышленной разработки торфяных месторождений, связано с регулированием водного режима, проведением технической и химической мелиорации. К разрабатываемому фонду торфяных месторождений отнесены массивы с балансовыми запасами торфа. Эксплуатируемую часть фонда составляют месторождения, разрабатываемые в настоящее время, а также законсервированные массивы, на которых ранее велась добыча торфа. Применительно к эксплуатируемой части критерием выделения служит сработка запасов торфа.

Рис. 5. Приоритеты формирования, критерии и состав торфяного фонда региона: последовательность формирования целевых фондов

9

10 В число резервных торфяных месторождений разрабатываемого фонда включаются объекты с промышленной категорией изученности торфяных запасов (А, В, С1). Перспективную часть разрабатываемого фонда составляют торфяные месторождения с прогнозно оцененными (С2) и прогнозными (Р1, Р2, Р3) категориями изученности. Месторождения этой части разрабатываемого фонда по площади, запасам являются перспективными для последующих стадий разведки и пополнения резервной части. На территории Тверской области выявлено, разведано и учтено 3081 торфяное месторождение общей площадью в нулевых границах залежи (F0) 808,2 тыс. га, а в промышленных границах залежи – 514,4 тыс. га (табл. 3). Фонд Таблица 3. Структура и количественная оценка торфяного фонда Тверской области Площадь, тыс. га Целевой фонд

Торфяные месторождения

Колич. Fo

Сохраняемые в естественном или нарушенном состоянии полностью или частично (в скобках) Малоконтурные (Fп50%) ВСЕГО Выработан- Выработанные Затопленные ных, затопленных и ВСЕГО застроенных т.м. Забалансовые запасы Эксплуатируемые РазрабатыРезервные ваемый Перспективные Балансовые запасы Всего торфяных месторождений Охраняемый

341 (11)

Fп

390,5 278,2

Запасы торфа, Доля млн. т при от общих ω=40% запасов баобщие по обланс. ласти, % –

1190,9

57,9

818

9,6

3,9

–

10,2

0,5

226

18,8

8,8

–

17,6

0,9

141

2,3

–

–

1,0

0,05

15

0,3

0,1

–

0,2

0,01

1200 81 3

31,0 16,3 0,4

12,8 7,6 0,3

– – –

29,0 – 2,0

1,5 – 0,1

84

16,7

7,9

–

2,0

0,1

1625 103 287 1066 1456 3081

438,2 108,1 99,3 162,6 370,0 808,2

298,9 44,1 68,1 103,3 215,5 514,4

– 1221,9 186,5 187,1 263,9 269,0 376,4 377,2 826,8 833,3 826,8 2055,2

59,5 9,1 13,1 18,3 40,5 100

11 По количеству преобладают малые по площади торфяные месторождения (от 1 до 100 га), составляющие около 75 % от общего числа учтенных месторождений. Однако основные запасы торфа (около 70 %) сосредоточены на крупных (свыше 1000 га) торфяных месторождений. 1.4. Изученность торфяных запасов Изученность торфяных запасов региона имеет первостепенное значение для выбора объектов разведки и рационального использования запасов с учетом особенностей их географического размещения. По степени изученности запасы торфа подразделяются на разведанные категории А, В и С 1, предварительно оцененные категория С 2. Прогнозные ресурсы торфа оцениваются категорией Р. По степени обоснованности прогнозные ресурсы подразделяются на категории Р 1, Р2 , Р3 .Запасы и ресурсы торфа подсчитываются и учитываются по результатам доразведки торфяных месторождений (категория А), детальной (А, В) и предварительной (С1) разведок, поисково-оценочных (С2) и поисковых (Р) работ. Отнесение торфяных запасов и ресурсов к той или иной категории в настоящее время сопряжено с определенными трудностями. Это связано с переутверждением для ряда торфяных месторождений категорий изученности запасов в связи с изменением инструкций, технических условий на разведку торфяных месторождений. В частности нельзя оценивать категорию изученности запасов по Справочнику торфяных месторождений 1974 года издания. Нами использовались данные об изученности категорий запасов и ресурсов после их переутверждения Комиссией по запасам торфа и сапропеля СГП "Торфгеология" на технические условия 1984 года, дополнения и изменения к Инструкции по разведке торфяных месторождений 1987 года (табл. 4). Из анализа исключены выработанные и затопленные торфяные месторождения, а также 15 месторождений, запасы которых отнесены к органоминеральным отложениям (ОМО). Доля разведанных торфяных месторождений с запасами категорий А, В, С 1 составляет в общем числе месторождений области 28,4 %. В Тверской области наименее изучены небольшие по площади торфяные месторождения. Прогнозные ресурсы выявлены на 1514 торфяных месторождениях. Доля разведанных запасов промышленных категорий изученности разрабатываемого фонда составляет около 50 % всех запасов и ресурсов этого фонда. Однако число разведанных месторождений в разрабатываемом фонде не превышает одной четверти. Еще меньше доля разведанных экосистем охраняемого фонда (22,7 %). Это свидетельствует о необходимости обоснованного проведения разведочных работ на основе планирования потребности в торфяной продукции и учете природоохранных требований.

Таблица 4.Сведения об источниках информации и движении ресурсов по Тверской области (по состоянию на 1.01.2000г.)

12

13 На промышленную категорию изученности (А+В) приходится 15,9 % всех учтенных торфяных месторождений. Наибольшее число месторождений торфа (50,9 %) имеет прогнозные ресурсы (Р). Доля разведанных площадей по категориям А, В, С1 возрастает до 63,1 % общей площади всех торфяных массивов. Это связано с разведкой в первую очередь перспективных для разработки крупных по площади торфяных месторождений. Доля площади с прогнозными ресурсами Р составляет лишь 23,5 %. Аналогично соотношению площадей и распределение общих запасов (в тоннах 40 % влаги) по категориям изученности. Детальная разведка производится на торфяных месторождениях площадью более 10 га по заявкам заинтересованных организаций. В этой связи количественная оценка категорий изученности запасов и ресурсов увязывается с географическим положением промышленных центров, в частности центров интенсивной торфодобычи (таблица 5). Таблица 5. Распределение балансовых запасов Тверской области по торфяно-болотным районам и категориям изученности Балансовые запасы по категориям изученности В С1 С2 Р

А Торфяноболотный район 1. Вышневолоцкий 2. Мологский 3. Краснохолмский 4. Верхневолжский 5. Лихославльский 6. Калининский 7. Западнодвинский 8. Ржевский

тыс.т (40% влаги) 68661

% от всех бал. тыс.т запасов 8,3 26931

%

тыс.т

тыс.т

%

54554

6,6 21948 26,4 5 5,0 14521 17,5 2 0,3 36065 4,3

43272 13330

5,2 14207 17,1 5 1,6 51535 6,2

8274

1,0 95963 11,6 6,2 11583 13,9 3 1,5 24935 3,0

50430 6,1

33802

24933 3,0

2506

66979 8,1

3779

0,5

13367 1,6

10275

1,1 1890 2,3 5 1,2 12333 1,5 2230 0,3

71389 8,5

9555

1,1

31470 3,8

19689

2,4 12393 1,5

487

0,1

51794

8693

1505

0,2

589

0,1

12062

1,0

9140

2086

тыс.т

% тыс.т %

3,2 43630 5,1 2570 3,0 9 4,1 6367 0,8 1272 1,5 2 0,3 4670 0,6 1368 0,2

2303

Всего

0,3 4442 0,5

0,3

41891 2588

%

Доля площадей с разведанными запасами промышленных категорий изученности А и В колеблется от 21,0 % в Западнодвинской группе районов до 86,8 % в Калининской. Увеличение доли разведанных площадей в отдельных регионах связано с промышленной разработкой крупных сырьевых баз Оршинский Мох, Озерецко Лодкинское, Терелесовское и Грядское, Хабенка и Красное Урочище, Осиновый Остров и Рахмулька.

14 Число торфяных месторождений, имеющих категорию изученности А, колеблется от 6,4 % в Западнодвинской группе районов до 14,4 % в Верхневолжской. Даже в районах с развитой торфяной промышленностью (Калининская, Вышневолоцкая группы районов) доля детально разведанных месторождений с категорией запасов А не превышает 10 %. Поиски торфяных месторождений выполняются как в районах интенсивного торфонакопления со слабой изученностью торфяных ресурсов (общие поиски), так и в районах с ограниченными торфяными ресурсами и интенсивной их эксплуатацией (детальные поиски). В 1973 г. общими поисками выявлено 50 торфяных месторождений в Бельском районе. В 1974 году общими поисками были охвачены торфяные месторождения Старицкого (118 месторождений), Кесовогорского (18), Сонковского (13) районов. В 1975 году общие поиски проведены на 34 торфяных месторождениях Кимрского района, в 1976 году в Ржевском (20), Зубцовском (9) районах. В 1984-85 годах детальными поисками (Р1) изучены торфяные месторождения Удомельского (59), Бологовского (52), Лихославльского (11) районов. В 1986 году детальные поиски выполнены в Селижаровском (9), Вышневолоцком (7), Кувшиновском (5) районах. В 1987 году детальные поиски проведены в Торопецком (57), Сандовском (18) районах. Число торфяных месторождений с прогнозными ресурсами в относительных величинах колеблется от 38,8 % в Краснохолмской группе районов до 64,5 % в Западнодвинской и Ржевской. В абсолютных величинах прогнозные ресурсы выявлены на 1514 торфяных месторождениях. Более 200 торфяных месторождений с прогнозными ресурсами имеют Западнодвинская, Мологская, Ржевская, Вышневолоцкая группы районов. Доля прогнозных ресурсов в общих запасах торфа составляет в 6 группах районов примерно одну треть. Лишь в Краснохолмской (4,4 %) и Калининской (5,8 %) группе районов доля прогнозных ресурсов менее 10 % общих запасов. Прогнозными ресурсами располагаются, главным образом, на торфяных месторождениях с малой площадью (менее 100 га). В Западнодвинской группе районов из 297 торфяных месторождений площадью менее 100 га на долю массивов с прогнозными ресурсами приходится 210 (70,7 %). Запасы промышленных категорий изученности имеют лишь12 торфяных месторождений (4,0 %) с площадью до 100 га. Из 98 торфяных месторождений с площадью от 100 до 5000 га на долю массивов с прогнозными ресурсами приходится 40 экосистем (40,8 %). Запасы категорий изученности А и В имеет при этом 41 экосистема (41,8 %). Таким образом, в Тверской области наименее изучены небольшие по площади торфяные месторождения, преимущественно относящиеся к мелиоративному торфяному. Особый интерес представляет анализ изученности запасов и ресурсов торфа по фондам целевого назначения (табл. 6).

15 Таблица 6. Изученность торфяных запасов по целевым фондам Целевой торфяной фонд

А

Охраняемый Мелиоративный Разрабатываемый Весь фонд

23,0 1,5 38,5 29,1

Доля запасов по категориям изученности, % А(В)+С2; В С1 С2 Р С1(С2)+Р 23,1 23,3 6,4 21,4 2,8 6,6 10,2 18,2 62,0 1,5 15,1 11,8 8,4 25,9 0,3 21,3 17,0 7,4 23,0 2,2

Для охраняемого фонда не требуется детальной разведанности торфяных запасов. Для мелиоративного и особенно разрабатываемого фонда знания о составе, качественной характеристике торфа, о его свойствах и их пространственной изменчивости являются первостепенными при рациональном использовании торфяных запасов. В охраняемом фонде области преобладают экосистемы, на которых выполнены поисковые работы. Число таких объектов составляет 157 (47,4 %) всех охраняемых торфяных болот. Однако площадь охраняемых месторождений с категорией изученности ресурсов Р составляет 86,2 тыс.га (21,2 % всей площади фонда). На долю детально изученных (А + В) месторождений в охраняемом фонде приходится 75 экосистем (22,7 %) с площадью 156,6 тыс. га (38,5 %). Состав работ при разведке должен быть изменен в сторону углубленного изучения биологических ресурсов, гидрологического режима, других аспектов природоохранной значимости. Еще большее число и доля месторождений с прогнозными ресурсами в мелиоративном фонде (табл. 6). Число таких месторождений составляет 673 (63,3 %) с площадью 18,6 тыс. га (66,2 %). Для мелиоративного фонда характерна высокая доля в общем количестве как числа месторождений с прогнозными ресурсами (63,3 %), так площади (66,2 %) и общих запасов (62,0 %). Число месторождений с промышленной категорией изученности (А + В) составляет всего 41 (3,0 %) с площадью 2,5 тыс. га (8,0 %). Учитывая важность геологоразведочной информации для целей рационального использования запасов и площадей мелиоративного торфяного фонда, следует уделить повышенное внимание разведке объектов этого фонда. Наиболее разведаны торфяные месторождения разрабатываемого фонда. Здесь число массивов с прогнозными ресурсами Р составляет 684 (46,9 %) с площадью 84,0 тыс.га (23,1 %). Число месторождений с промышленными категориями изученности (А + В) составляет 357 (24,5 %) с площадью 203,7 тыс. га (55,9 %). Список торфяных месторождений разрабатываемого фонда, перспективных (С1, С2, Р) для последующих стадий разведки, включает 1068 массивов с общей площадью F о тыс. га ( Fпр = 103,8 тыс.га) с общим запасом

16 378,9 млн.т (при 40 % влаги). Среди перспективных месторождений следует выделить крупные (более 1000 га в границах промышленной залежи) массивы: Сундуковское П (Лесной район), Забийское (Бологовский район), Плосковская Столбиха (Максатихинский район), Бочановское, Козлово, Борисовское, Лебединец (Вышневолоцкий район), Большедворское (Спировский район), Мудровское (Лихославльский район), Синюха (Осташковский район), Лавочный Мох (Западнодвинский район). Таким образом, в Тверской области практически не разведаны мелкозалежные и мелкоконтурные торфяные месторождения мелиоративного фонда. Доля разведанных запасов промышленных категорий изученности разрабатываемого фонда составляет около 50 % всех запасов и ресурсов этого фонда. Однако число разведанных месторождений в разрабатываемом фонде (24,5 %) не превышает одной четверти. Это свидетельствует о необходимости обоснованного проведения разведочных работ. В основе такого планирования лежит потребность в торфяной продукции отдельных регионов, учет природоохранных, технологических требований к разработке торфяных месторождений. Запасы торфа по их народнохозяйственному значению подразделяются на две группы, подлежащие раздельному подсчету и учету: балансовые и забалансовые. Под балансовыми понимают запасы, использование которых согласно установленным кондициям экономически целесообразно при существующей либо осваиваемой промышленностью прогрессивной технике и технологии добычи и переработки сырья с соблюдением требований по рациональному использованию недр и охране окружающей среды. Критерии отнесения запасов торфа к забалансовым подробно изложены в инструктивных материалах ПГО «Торфгеология». Применительно к фондам целевого назначения балансовыми запасами следует считать запасы категорий изученности А, В, С 1, С2 разрабатываемого фонда, использование которых экономически целесообразно (табл. 3). Этим требованиям отвечают запасы эксплуатируемой и резервной частей разрабатываемого фонда, а также частично запасы месторождений перспективных для последующих стадий разведки. Однако в обзорах изученности в группе балансовых запасов учитывают и прогнозные ресурсы перспективных торфяных месторождений разрабатываемого фонда. В настоящей работе к балансовым запасам отнесены балансовые запасы торфяных месторождений с категориями изученности А, В, С1, С2 и прогнозные ресурсы Р разрабатываемого торфяного фонда. Запасы других фондов, включая охраняемый и мелиоративный, учитываются в группе забалансовых. Общие балансовые запасы торфа по Тверской области составляют около 826,8 млн. т 40 % содержания влаги (табл. 3.). Более половины всех балансовых запасов разведаны детально с категорией изученности А и В (рис. 6). Лишь одна четвертая часть балансовых запасов изучена прогнозно по категории Р.

17

19,2 25,8

27,4

Р

8

А

С2 С1 11,2

7,5

В 13

а)

А

Р

40,4

В

С2 С1

26

21,5

б) б)

Рис.6. Распределение балансовых (а) и забалансовых (б) запасов торфа Тверской области по категориям изученности, %

Распределение балансовых запасов по торфяно-болотным районам соответствует распределению общих запасов. Наибольшие балансовые запасы в 219,5 млн. т (26,4 %) сосредоточены в Вышневолоцкой группе районов. Значительные балансовые запасы, превышающие 140 млн. т, (17 %) имеют Мологская и Верхневолжская группы районов. Менее 5 % всех балансовых запасов приходится на слабо заболоченные Ржевскую и Краснохолмскую группы районов (табл. 5). К забалансовым запасам относят запасы торфа категорий изученности А, В, С1, С2 на мелкоконтурных (Fпр< 10 га), мелкозалежных (h ср < 1,0 м), заболоченностях (0,5 м < h ср< 0,7 м), зазоленных (35 % < Ас < 50 %), месторождениях с органо-минеральными отложениями (ОМО) (Ас > 50 %), затопленных месторождениях и на объектах охраны природы. В настоящей работе к забалансовым запасам отнесены также прогнозные ресурсы на перечисленных выше месторождениях мелиоративного, охраняемого и частично выработанного фондов. Забалансовые запасы торфа Тверской области оцениваются в 1212,2 млн. т при содержании влаги 40 %. На долю запасов категории изученности А приходится 19,2 %, категории В – 26,0 %. Велика доля и прогнозных ресурсов 25,8 % (рис. 6). Наибольшие забалансовые запасы сосредоточены в Западнодвинской, Верхневолжской, Мологской группах районов (по 20 % общих забалансовых запасов в каждой группе. Менее 2 % общих забалансовых запасов имеют Лихославльская и Ржевская группы районов. Среди торфяных месторождений с забалансовыми запасами следует выделить Оршинский Мох (162,2 млн. т запасов категории изученности А), Жарковский и Пелецкий Мхи (123,4 млн. т, С1). Категорию изученности В имеют крупные экосистемы Лебяжье (37,0 млн. т) Осташковского района, Красный Мох и Медвежий Чистик (31,3 млн.т), Дерзский Мох (26,0 млн.т.) Андреаполь-

18 ского района, Чистик (25,4 млн.т) Селижаровского района, Савцинское (24,2 млн.т) Кашинского района, Федяйковско-Железниковское (28,9 млн.т) Лесного района. Значительные забалансовые запасы категории изученности С1 сосредоточены на экосистемах Стаховский Мох (21,7 млн.т) Нелидовского района, Красно-Раменское и Сеевское (18,9 млн.т) Бологовского района. Крутецкое и Чистик (16,0 млн. т) Осташковского района. Крупные поисково-оцененные запасы С 2 размещены на месторождениях Лекомская Дача 6,9 (31,8млн. т) Весьегонского района, Гладко-Подлипское (14,1 млн. т) Фировского района, Песка (вкл. участок Колин Мох) (2,3 млн. т А + 8,3 млн. т С2) Торопецкого района. Из целевых фондов преобладающая часть забалансовых запасов (97,4 %) сосредоточена на крупных значимых в экологическом плане экосистемах охраняемого фонда. Забалансовые запасы охраняемого фонда оцениваются в 1181,1 млн.т. На мелкозалежных болотах мелиоративного фонда размещено 17,6 млн. т торфа (1,45 %) всех забалансовых запасов. 1.5. Охраняемый торфяной фонд Количественная оценка. Охраняемый фонд области представлен 341 полностью охраняемыми болотами и 11 объектами, на которых сохраняется в естественном состоянии лишь часть площади. На разрабатываемой в настоящее время торфяные болота Оршинский Мох Калининского района сохраняются незатронутые разработкой площади в 43200 га. Торфяные месторождения Тверецкое Калининского района и Завидовское (Моховое I) Конаковского района в настоящее время выработаны. Число объектов охраны природы составляет 11,0 % от общего числа торфяных месторождений области. Общая площадь объектов охраны в нулевых границах составляет 381,8 тыс. га (47,7 %). На долю забалансовых запасов охраняемого фонда приходится уже 57,1% – 1157,4 млн. т (табл.3.). Торфяные болота, сохраняемые на территории Тверской области, имеют разные статус, цели и режим охраны (табл. 7). На территории ЦЛБГЗ и госкомплекса "Завидово" располагаются 25 торфяных болот, в том числе 2 памятника природы. Статус памятника природы присвоен еще 26 торфяным болотам. На территориях заказников сохраняются 176 торфяных месторождений. В настоящее время в Тверской области сохраняется в естественном состоянии 36 болот клюквенников общей площадью 53478 га. Значительные запасы клюквы сосредоточены на болотах – памятниках природы. Общая площадь болот ягодников и памятников природы составляет около 205,5 тыс. га (табл. 8.). Площадь, покрытая ягодником, равна 75,0 тыс. га. Принимая ягодоносную площадь, равной около 20 % общей площади болот, ее следует оценить в охраняемом фонде около 41,1 тыс. га. Биологические запасы клюквы оцениваются в 4,5 тыс. т.

я.

Таблица 7. Оценка охраняемого торфяного фонда по торфяно-болотным районам Тверской области

19

Как

20 Как объекты водоохранного значения на территории области сохраняются в естественном состоянии 100 торфяных месторождения. Сохраняемые экосистемы находятся в водоохранной зоне рек и озер, являются истоками рек. Много торфяных месторождений располагается в Калининской группе районов на водосборе Иваньковского водохранилища. Много объектов водоохранного значения в Осташковском (10), Удомельском (7), Кувшиновском (7) районах. Таблица 8. Прогнозные запасы клюквы на объектах охраны по торфяно-болотным районам Тверской области

Торфяно-болотный район

Общая площадь болотягодников, га 1. Вышневолоцкий 20973 2. Мологский 35715 3. Краснохолмский 4219 4. Верхневолжский 42817 5. Лихославльский – 6. Калининский 43200 7. Западнодвинский 58598 8. Ржевский – ВСЕГО 205522

Площадь, покрытая ягодником, га 5648 17501 1200 18441 – 20000 12258 – 75048

Ягодоносная площадь, га 4200 7150 850 8600 – 8600 11700 – 41100

Биологический запас, тонны 455,1 775,0 91,6 929,2 – 937,4 1271,6 – 4459,9

По размерам площадей основная часть сохраняемых торфяных месторождений имеет площадь в нулевой границе от 100 до 1000 га. Это – 139 полностью и 5 частично охраняемых экосистем. Площадь менее 10 га имеют 32 торфяных болота, в основном заказники. Заказниками в основном представлены и охраняемые болота площадью от 10 до 100 га (88 из 95). Крупных, свыше 1000 га экосистем на территории области насчитывается 72 (40,5 % всех объектов охраны). Следует отметить, что целостной системы организации ООПТ в отношении торфяно-болотных экосистем в Тверской области нет. Основные цели объявления отдельных территорий заказниками в пределах каждого административного района связаны с задачами воспроизводства охотничье-промысловых видов животных. Между тем, отдельные торфяные болота, числящиеся сейчас памятниками природы, объектами водоохранного значения или ценными ягодниками, могли бы объективно стать ландшафтными, биологическими, гидрологическими или геологическими заказниками, выполняя не только хозяйственные, но и научно-информационные функции. Совершенно не используется форма внедрения заказников в биосферные полигоны заповедников. Качественная характеристика охраняемого торфяного фонда области. По положению в рельефе, строению торфяной залежи и раститель-

21 ному покрову сохраняемые объекты разнообразны и отражают особенности торфообразования области. В геоморфологическом отношении основная часть сохраняемых торфяных болот сформировалась на ледниковых и водно-ледниковых формах рельефа, характерных для области. Месторождения занимают сточные, бессточные, проточные, озерные котловины на водораздельных пространствах в пределах озерно-ледниковых, моренных и зандровых равнин. Часть месторождений приурочена к области конечноморенного рельефа: Белый Мох Торжокского, Каменное, Давыдовское Осташковского, Большое Удомельского, Большое Фировского районов и др. Ряд сохраняемых торфяных месторождений расположены в долинах рек, занимая их поймы и надпойменные террасы. Небольшая часть торфяных месторождений образовалась на озерных и озерно-аллювиальных террасах (Лекомская Дача № 6, Лекомская Дача № 9, Грязновец, Наволок I и др.). Большое количество сохраняемых торфяных месторождений имеют под торфяной залежью отложения сапропеля, что свидетельствует об их озерном происхождении. Значительные площади сапропелевых отложений имеются на экосистемах Савцинское Кашинского, Лебяжье Осташковского, Озерецкое Кувшиновского, Оршинский Мох Калининского, Усодица Западнодвинского районов. Охраняемый торфяной фонд области представлен месторождениями всех типов: верхового, смешанного, переходного и низинного. В естественном состоянии сохраняется 134 низинных болота площадью 26,8 тыс. га. Это составляет 38,5 % от общего числа объектов охраны природы. Еще 40,2 тыс. га приходится на участки с низинной торфяной залежью на разнотипных торфяно-болотных экосистемах. Однако основная площадь в нулевой границе сосредоточена на разнотипных и месторождениях верхового типа. В строении месторождений верхового типа участвуют все 5 видов залежи: сосново-пушицевая, шейхцериево-сфагновая, магелланикум, фускум и комплексная залежи. Наиболее распространена магелланикум-залежь, представленная как глубокозалежным, так и мелкозалежным вариантами строения. Довольно часто встречается сосново-пушицевая залежь. Вопросы охраны низинных болот проанализированы применительно к торфяноболотному районированию Тверской области. В естественном состоянии сохраняется 134 низинных болота площадью 26,8 тыс. га (табл. 9). Еще 40,2 тыс. га приходится на участки с низинной торфяной залежью на разнотипных торфяно-болотных экосистемах. Низинные болота охраняются в основном в режиме заказников (77,6 %) и как объекты, имеющие водоохранную значимость (13,4 %). На территории заказников располагаются, в основном, небольшие по площади (менее 100 га) низинные болота. Напротив, водоохранные функции в отношении рек, озер выполняют крупные низинные экосистемы. Их средний размер составляет 700 га.

22 Разнотипное торфяное месторождение Чистик Селижаровского района, также объявленное памятником природы, отличается многообразием видов торфяной залежи, особенно низинного типа (10 видов), а также многообразием растительных группировок (9 евтрофных фитоценозов). Торфяные месторождения смешанного и переходного типов имеют небольшое распространение и занимают соответственно площадь 4,0 (1 %) и 2,0 (0,5 %) тыс. га. В сложении месторождений смешанного и переходного типов участвуют залежи топяного и лесотопяного подтипов. На разнотипных торфяных месторождениях преобладают залежи верхового типа. На их долю приходится площадь, равная 60000 га. На площади с низинной торфяной залежью приходится 40199 га (14,5 %). В связи с преобладанием залежей верхового типа на месторождениях охраняемого фонда доминируют олиготрофные фитоценозы. Особенно распространены фитоценозы древесной (сосново-кустарничковый) и древесно-моховой (сосновосфагновый) групп. Довольно часто встречается сосново-пушицевый фитоценоз. Среди фитоценозов травяной и травяно-моховой групп отмечены пушицево-сфагновый, пушицевый, шейхцериево-сфагновый, магелланикум- и фускум-фитоценозы. Таблица 9. Распределение низинных болот охраняемого фонда по размеру площади Состав охраняемого фонда Заповедники Заказники Памятники природы Водоохранное значение Всего

Число (n) и площадь в нулевой границе (F0, га) низинных болот 10,1–100 101–1000 1001– Всего ≤ 10 га 10000 n F0 n F0 n F0 n F0 n F0 3 27,5 6 116,2 2 370 – – 11 513,7 26 117,3 58 2264,3 20 7235 – – 104 9616,6 – – – – – – 1 4219 1 4219 –

–

–

–

16

9087

2

3421 18

12508

29

144,8

64

2380,5

38

16692

3

7640 134

26857,3

На сохраняемых торфяных месторождениях довольно часто встречаются олиготрофный грядово-мочажинный и грядово-озерный комплексы (Дерзский Мох, Оршинский Мох, Жарковский и Пелецкий Мхи). На торфяных залежах низинного типа представлены эвтрофные группировки, как облесенные, так и открытые безлесные. Наибольшее распространение получили березовый, древесно-осоковый и осоковый фитоценозы. Растительность мезотрофного типа, имеющая меньшее распространение, представлена, в основном, фитоценозами древесно-травяной и древесно-моховой групп. Географическое размещение охраняемых торфяных болот. Наибольшее число объектов охраны и наибольшие охраняемые площади приходятся на Западнодвинскую (24,1 % всех охраняемых площадей), Молог-

23 скую (19,7 %), Верхневолжскую (19,0 %), Калининскую (17,8 %) группы районов. Минимальное количество объектов охраны природы 9 площадью 8,87 тыс. га имеет Краснохолмская группа районов. Еще меньше охраняемая площадь 5,7 тыс. га (1,5 %) приходится на Ржевскую группу. Объекты охраны расположены в 33 районах области. Наибольшее их количество сосредоточено в Андреапольском (27), Калининском (26), Кимрском (25), Кувшиновском (22), Удомельском (20), Вышневолоцком (16), Западнодвинском (15) районах. Нет объектов охраны в Молоковском, Кесовогорском, Ржевском районах. Низкая доля охраняемых болотных площадей в Калязинcком (2,6 %) районе. Наивысшего значения доля охраняемых площадей болот достигает в Жарковском (91,2 %) районе. Более 50 % всех торфяных площадей сохраняется еще в 8 административных районах. Однако соотношение сохраняемых и общих площадей болот целесообразно рассматривать в пределах торфяно-болотного районирования. Наибольшее число объектов охраны и наибольшие охраняемые площади приходятся на Западнодвинскую, Мологскую, Верхневолжскую, Калининскую группы районов. Для региона Тверской области для сохранения экологического равновесия рекомендуется сохранять около 15 % всех площадей болот. Анализ показывает, что для любого из 8 торфяно-болотных районов эта цифра значительно перекрывается. Доля охраняемых площадей болот в общей их площади в среднем по области составляет 47 %. Однако если из числа охраняемых площадей условно исключить площадь ягодников (хозяйственные цели) и площадь заказников (считая, что охрана их не вполне обоснована), то картина может измениться. Действительно, в этом случае недопустимо низкий процент охраняемых площадей болот (8,2 %) отмечается для Лихославльской группы районов. Близка к пределу доля (15,1 %) в Ржевской группе районов. В остальных торфяно-болотных районах доля охраняемых площадей болот находится в пределах от 22,4 до 42,9 %. Таким образом, в Тверской области выделено большое количество торфяных болот объектов охраны природы. Площадь охраняемых болот и их доля в общей площади болот обеспечивают сохранение экологического равновесия области в целом и отдельных ее регионов в отдельности. Проблема заключается в создании научно-обоснованной системы охраняемых торфяных болот, в обеспечении режима охраны. Следует пересмотреть статус отдельных памятников природы, обосновать объявление болот заказниками с разными целями охраны. Важно установить пути рационального использования растительных ресурсов сохраняемых в естественном состоянии торфяных болот. Памятники природы. Площадь торфяных болот памятников природы в границе нулевой глубины торфяной залежи составляет 158 тыс. га, что составляет 41,4 % от площади сохраняемых месторождений области. Де-

24 сять экосистем из числа памятников природы сохраняются как ценные клюквенники и места произрастания лекарственных растений. Остальные 18 месторождений являются объектами многоцелевого значения: научного, водоохранного, ресурсоохранного, рекреационного. Два памятника природы Катькин Мох и Стуловское расположены на территории ЦЛБГЗ. На торфяном месторождении Оршинский Мох сохраняется площадь 43200 га, а на остальной части ведется добыча торфа. Площадь памятников природы с ценными ягодными и лекарственными ресурсами составляет 21 тыс. га, а ягодоносная площадь 9,3 тыс.га. К высокоурожайным клюквенным болотам относится экосистема Тереховское П Удомельского района. Месторождение переходного типа с древесно-осоковым переходным фитоценозом. Значительную клюквоносную площадь 2300 га (50 %) имеет экосистема Томиха Багиха Максатихинского района. Это месторождение служит эталоном месторождений бессточных котловин зандровых равнин в пределах Средней торфяно-болотной области России. Олиготрофный тип растительности представлен на экосистеме сосново-кустарничковым, кустарничково-сфагновым фитоценозами и грядово-мочажинным комплексом. Объектами научного значения служат торфяные месторождения, типичные по условиям залегания с разнообразием видов строения залежи, с редкими видами растений и животных. Торфяное месторождение Оршинский Мох Калининского района является эталоном плоско-выпуклого верхового болота с уникальным для Европейской части России озерномочажинным комплексом. Экосистема является местообитанием редких и ценных представителей фауны: благородного оленя, журавля, белой куропатки, черного аиста. Торфяное месторождение Чистик Селижаровского района верхового, переходного и низинного типов отличается многообразием видов торфяной залежи, особенно низинного типа, а также многообразием растительных группировок. На торфяных болотах Старосельский Мох Нелидовского района произрастают редкие для области виды растений: береза карликовая, морошка, водяника черная. Торфяно-болотные экосистемы Красно-Раменское и Сеевское, Лебяжье, Кучиги, Чистик, Усодица, Озерное по геоморфологическому положению, строению торфяной залежи, характеру растительного покрова являются типичными представителями месторождений сточных и бессточных котловин моренных и зандровых равнин озерного генезиса в пределах Средней торфяно-болотной области. В пойме и долине рек Яхрома и Синяя вокруг оз. Скорбеж залегает единственная среди памятников природы экосистема низинного типа Савцинское Кашинского района площадью 4219 га. Это единственное в районе клюквенное болото уникально как место обитания и отдыха при миграции водоплавающих птиц, выполняет водоохранные функции. В озере Скорбеж сосредоточены значительные запасы сапропеля. В сложении месторождений низинного типа принимают участие 14 видов залежи лесного, лесо-топяного и топяного подтипов.

25 Все памятники природы многоцелевого значения выполняют водоохранные функции и являются на значительной площади местом произрастания угодных и лекарственных растений. Памятники природы выполняют водоохранные функции в отношении грунтовых вод прилегающих территорий, поверхностных водотоков и водоемов. Торфяные месторождения Красно-Раменское и Сеевское, Лекомская Дача № 6, Лекомская Дача № 9, Дятловское располагаются в районе развития сплошных водоносных песчаных горизонтов и поддерживают уровень на значительной части сопредельной с ними территории. С торфяных месторождений Дерзский Мох, Катькин Мох, Дятловское, Лебяжье и др. берут начало многочисленные речки и ручьи. Существенна роль в водном балансе междуречья Шлинки и Шлины Бологовского района крупной экосистемы Гладко-Подлипское. На площадях торфяных болот Усодица, Озерное, Савцинское, Кучиги, Святовское, Оршинский Мох имеются различные по величине озера. Особенно много озер находится на экосистеме Оршинский Мох. Группа Петровских озер имеет здесь площадь 7 тыс. га, а самое крупное из озер Великое расположено на площади 2,8 тыс.га. Озера на торфяных месторождениях служат местообитанием ценных видов птиц, промысловой ихтиофауны, зонами рекреации. Ресурсная роль памятников природы многоцелевого значения связывается в первую очередь с произрастанием ягодников, особенно клюквы. Клюквоносная площадь на этой группе памятников природы оценивается в 31 тыс. га. Клюквоносные участки занимают от 20 % (Красно-Раменское и Сеевское, Святовское и др.) до 80 % (Дятловское, Лекомская Дача № 9) площади. Зоной интенсивной рекреации местом спортивной ловли рыбы, охоты, туризма, отдыха служит уникальная экосистема Оршинский Мох. Рекреационное значение в комплексе с озером Кафтино и многочисленными болотными озерами имеет памятник природы Красно-Раменское и Сеевское, занимающий площадь 6476 га. Большинство торфяных болот с озерами служат местами гнездовья белой куропатки, тетеревиных и глухариных токов. Часть торфяных болот является охотничьими и рыболовными угодьями. Болото Лебяжье находится в ведомстве Главохоты РФ. Объекты охраны природы – ценные ягодники и места произрастания лекарственных растений. На территории Тверской области сохраняется в естественном состоянии как ценные ягодники 36 торфяных болот общей площадью 42557 га (табл. 7). Двенадцать из них являются к тому же местами произрастания лекарственных растений. Четыре торфяных болот, в том числе крупная экосистема Красный Мох и Медвежий Чистик Андреапольского района, играют помимо этого и водоохранную роль. Среди ягодников преобладают дикорастущие клюквенники. Основная промышленная заготовка клюквы в области ведется в Андреапольском, Бологовском, Западнодвинском, Осташковском, Весьегонском, Удомельском, Лесном районах. В среднем ягодоносная площадь на ценных ягодниках близка

26 к 50 %. На всей площади покрыты ягодникам и экосистемы Пустошинский Мох, Лебедевский Мох, Чистяк, Зимняк, Бервенецкое, Погребской Мох П Андреапольского района, Шилинский Мох Западнодвинского, Устьенское Бологовского районов. Наименьшее покрытие площади ягодниками отмечается на экосистемах Березно – Святое (7,5 %) Бологовского, Топучее (15,0 %) Вышневолоцкого, Медведовское (17,0 %) и Подмошенское (18,6 %) Лесного районов. Из 36 торфяных месторождений ягодников 25 представлены верховым типом залежи, два переходным, 9 разнотипны. Ягодоносные площади приурочены сосново-сфагновым, пушицевосфагновым, сосново-кустарничковым верховым фитоценозам, грядовомочажинным комплексам, древесно-осоковым переходным фитоценозам, березнякам. Торфяные болота как объекты водоохранного значения. Как объекты водоохранного значения на территории области сохраняются в естественном состоянии 100 торфяных месторождения (из них одно на части площади) (табл. 7). Сохраняемые экосистемы находятся в водоохранной зоне рек и озер, являются истоками рек. В географическом размещении объектов водоохранного значения проявляются отличия от размещения памятников природы и клюквенников. Много торфяных месторождений располагается в Калининской группе районов на водосборе Иваньковского водохранилища. Месторождения Дуброво (№ 391), Винуча (№ 386), Будлец (№ 393) находятся в водоохранной зоне озера Верестово Бежецкого района. Много объектов водоохранного значения в Осташковском (10), Удомельском (7), Кувшиновском (7) районах. Торфяные болота данной группы оказывают неодинаковое влияние на природные условия прилегающей территории. Экосистемы Кузовинское Сандовского, Быстрое Вышневолоцкого, Рудники Сонковского, Красный Столб, Сонка, Старый Мох Осташковского района и др. подстилаются плохо водопроницаемыми глинами и суглинками и не оказывают влияние на изменение уровня грунтовых вод прилегающих территорий. Часть торфяных месторождений подстилается на всей площади водопроницаемыми песками и супесями и при возможном осушении существенно повлияет на изменение природных условий окружающей территории. Прогнозируемая зона влияния осушения составит через 5 лет около 0,7-1,0 км для месторождений Грязновец, Паленое, Боровинка и др., 1,0-1,7 км Прудовское, Лонница, Большое Половское, Коча, Роговский Мох и др. Наибольшее воздействие до 5 км возможно при осушении торфяных месторождений, подстилаемых среднезернистыми (Крутецкое и Чистик) и крупнозернистыми (Мало-Ушаковское) песками.

27 1.6. Мелиоративный торфяной фонд Мелиоративный фонд области образуют торфяные месторождения с забалансовыми запасами, не пригодными для промышленной разработки по кондициям или несоответствия технологическим требованиям. Число торфяных болот фонда составляет 1200 или 39,0 % всех месторождений области (табл. 3). Площадь торфяных месторождений фонда в нулевой границе равна 31,0 тыс. га (3,9 %), в границе промышленной глубины 12,8 тыс. га (2,5 %). Средний размер одного торфяного месторождения мелиоративного фонда равен 25,8 га. Запасы торфа на объектах мелиоративного фонда составляют 29,0 млн. т или 1,4 % всех запасов области. В мелиоративном фонде преобладают малоконтурные экосистемы. Их число составляет 818 (68,2 %) объектов фонда. Однако доля площади малоконтурных объектов снижается до 31,0 %. На мелкозалежные торфяные месторождения приходится 226 (18,8 % от общего числа объектов фонда) торфяных месторождений с площадью18,8 (60,6 %) тыс. га. В мелиоративный фонд входит 141 заболоченность (11,8 % всех объектов). Площадь торфяных заболоченностей составляет всего 2354 га (7,5 %). К мелиоративному фонду отнесены зазоленные торфяные массивы, представленные 15 месторождениями органо-минеральных отложений (со средней зольностью от 50 до 60 %). Их общая площадь равна 279,1 га. Наибольшее число объектов в мелиоративном фонде приходится на Старицкий (123), Калининский (114), Кимрский (86) административные районы. Из торфяно-болотных районов наибольшее число месторождений мелиоративного фонда расположено в Калининской (236), Ржевской (185), Лихославльской (173), Мологской (154) группах районов. Эти же группы районов имеют и наибольшие торфяные площади фонда. Во всех торфяноболотных районах по числу преобладают малоконтурные торфяные месторождения. Однако суммарная площадь этих малых по размеру массивов оказывается больше площади мелкозалежных месторождений лишь в Верхневолжском и Ржевском торфяно-болотных районах. Это свидетельствует о перспективности вовлечения мелиоративных площадей большинства как торфяно-болотных, так и административных районов в сельскохозяйственное использование. 1.7. Разрабатываемый торфяной фонд Количественная оценка. Обеспечение торфяной промышленности, сельского хозяйства органическим сырьем, получение разнообразной продукции на основе торфа связывается с разрабатываемым торфяным фондом. К разрабатываемому фонду отнесены торфяные месторождения с балансовыми запасами. Общие балансовые запасы торфа по Тверской области составляют 826,8 млн. при 40 % содержании влаги. Балансовые запасы

28 размещены на 1459 торфяных месторождениях, имеющих площадь в нулевой границе 370,0 тыс. га, в границе промышленной глубины залежи 215,5 тыс. га (табл.3). В общем торфяном фонде области на долю разрабатываемого фонда приходится 47,3 % общего числа месторождений. Доля площади F о составляет 46,4 %, а доля запасов – 41,0 %. В разрабатываемом фонде наибольшее представительство имеют перспективные для разработки объекты. Их число составляет 1067 (73,1 %). Добыча торфа велась и/или ведется лишь на 103 торфяных месторождениях (7,1 %). Однако промышленные торфяные предприятия организовывались в основном на крупных сырьевых базах. Доля площади Fп эксплуатируемой части разрабатываемого фонда повышается до 20,4 %. Резервная часть разрабатываемого фонда представлена 289 (19,8 %) объектами с площадью Fо, равной 68,8 тыс. га (31,8 %). Это свидетельствует о том, что торфяная промышленность области имеет существенные перспективы роста. Наибольшие балансовые запасы сосредоточены в Вышневолоцком (106,2 млн. т) районе (рис. 7). Значительные балансовые запасы от 50 до 100 млн. т размещены в Калининском, Бологовском, Андреапольском и Западнодвинском районе. В северо-восточной части области следует выделить Бежецкий район, где на 39 торфяных месторождениях балансовые запасы торфа составляют 33,3 млн. т. Минимальные запасы (< 5 млн. т) приходятся на Краснохолмский, Сонковский, Ржевский и Зубцовский районы. Доля балансовых запасов эксплуатируемой части разрабатываемого фонда наивысшая в районах интенсивного использования торфяных запасов. В Калининском районе эта доля составляет 79,0 %, в Вышневолоцком 36,3 %, Бежецком 38,8 %. Несмотря на малые суммарные балансовые запасы их интенсивное использование наблюдалось в промышленно развитых юго-восточных районах – Конаковском, Калязинском, Кимрском. Невелика доля эксплуатируемых запасов в западной и северо-западных группах районов. Наилучшим условиям промышленной разработки балансовых запасов соответствует их большая концентрация на единице площади в промышленной глубине залежи. С этих позиций следует выделить Андреапольский, Оленинский, Кесовогорский районы. Здесь один гектар площади обеспечивается балансовыми запасами, превышающими 4,6 тыс.т. Концентрацию запасов, меньшую 3 тыс. т на га, имеют Конаковский, Старицкий, Нелидовский районы. Среди месторождений разрабатываемого фонда преобладают небольшие по площади (до 100 га) массивы. Их число составляет 836 или 57,2 %. На долю 57 крупных, площадью более 1000 га, месторождений приходится всего 3,9 % общего числа объектов фонда. Основные балансовые запасы (43,0 %) содержатся на средних по площади (от 100 до 1000 га) месторождениях, а запасы мелких (менее 100 га) и 2 крупных (более 10000 га) торфяных месторождений оказываются сопоставимыми (по 10,0 %).

Рис. 7. Карта-схема распределения торфяных ресурсов разрабатываемого фонда

29

К

30 Наличие в разрабатываемом торфяном фонде крупных и мелких по площади торфяных месторождений создает предпосылки для создания как крупных перерабатывающих торфокомбинатов, так и малых предприятий по добыче и переработке торфяного сырья. Качественная оценка разрабатываемого торфяного фонда. В разрабатываемом торфяном фонде преобладают месторождения низинного типа. Их число составляет 749 или 51,3 % всех месторождений фонда. Площадь низинных торфяных месторождений в нулевой границе равна 111,9 тыс. га (30,3 %), в границах промышленной глубины 67,8 тыс. га (31,3 %). Балансовые запасы на низинных торфяных месторождениях оцениваются в 258,0 млн. т, что составляет 31,0 % всех балансовых запасов. Распределение числа, площади и балансовых запасов низинных торфяных месторождений внутри разрабатываемого фонда иллюстрирует рис.8.

8.0% 15.0% 13.5%

55.6% 56.4% 75.9%

Рис.8. Распределение числа низинных торфяных месторождений (внешний сектор), их площади Fп (средний сектор), балансовых запасов (внутренний сектор) по составным частям 16.1% разрабатываемого фонда: - эксплуатируемая;

30.9% 28.6%

- резервная; - перспективная часть.

Доля эксплуатируемых и законсервированных низинных болот невелика (8 %). Доля площади и запасов низинных болот этой части разрабатываемого фонда повышается до 15 % и 13,5 % соответственно. На резервную часть приходится в два раза больше, чем на эксплуатируемую, как числа, так площади и балансовых запасов низинных торфяных месторождений. Промышленную категорию изученности запасов (А + В) имеют 180 из 746 низинных месторождений фонда. Площадь разведанных месторождений резервной части Fп составляет 51,0 тыс. га, а балансовые запасы – 114 млн.т. Основная же часть низинных торфяных месторождений 567 (76,0 %) с площадью 61,7 тыс. га (56,4 %) и запасами 143,6 млн. т (55,6 %) сосредоточена в перспективной части фонда. Это свидетельствует о том, что интенсификация использования запасов низинных торфяных месторождений потребует разработки программы разведки месторождений с прогнозными ресурсами торфа. Причем программа разведки должна учитывать географическое распределение торфяных ресурсов низинных болот по торфяно-болотным районам.

31 Число торфяных месторождений верхового типа в разрабатываемом фонде сравнительно невелико 297 (20,4 %). Общая площадь в нулевой границе торфяной залежи составляет 54,2 тыс. га (14,6 %), в границе промышленной глубины – 34,7 тыс. га (16,1 %). Балансовые запасы на торфяных месторождениях верхового типа оцениваются в 120,1 млн. т (14,5 %). В эксплуатируемую часть фонда входят лишь 6 (2 %) месторождений верхового типа с Fп, равной 503 га (1,4 %). Детально разведаны 59 (19,9 %) верховых массивов с площадью Fп 11,7 тыс. га (33,8 %) и балансовыми запасами 39,5 млн. т (32,9 %). В перспективной части разрабатываемого фонда сосредоточена основная масса верховых торфяных месторождений 232 (78,1 %), имеющих Fо, равную 22,5 тыс. га (64,8 %) и балансовые запасы, оцениваемые в 79,0 млн. т (65,8 %). Значение торфяных месторождений смешанного и переходного типов в разрабатываемом фонде невелико. Торфяная залежь смешанного типа встречена на 32 торфяных месторождениях, что составляет 2,2 % всех месторождений разрабатываемого фонда. Доля площади Fп снижается до 0,8 %, а запасов – до 0,7 % всех балансовых запасов. Торфяную залежь переходного типа имеют 106 (7,3 %) торфяных массивов общей площадью в промышленной глубине 8742 га (4,1 %) и балансовыми запасами 34,3 млн. т (4,1 %). Более 90 % торфяных месторождений смешанного и переходного типов слабо изучены и отнесены к перспективной части разрабатываемого фонда. Наибольшее промышленное значение в разрабатываемом фонде имеют торфяные месторождения с разными типами торфяной залежи. Их число составляет 275 (18,8 %). Однако разнотипные торфяные месторождения представлены в основном системами болот и имеют большую площадь 185,3 тыс. га (50,1 %) в нулевой границе и 102,5 тыс. га (47,3 %) в границе промышленной глубины. На долю разнотипных торфяных месторождений, имеющих площадь F п, превышающую 1000 га, приходится 38 (66,7 %) экосистем из 57 крупных торфяных месторождений разрабатываемого фонда. Балансовые запасы на месторождениях с разнотипной торфяной залежью составляют 412,2 млн. т (49,3 %). Это свидетельствует о перспективах комплексного использования запасов торфа с выпуском продукции широкого ассортимента. Наиболее крупные разнотипные торфяные месторождения находятся в эксплуатируемой части. Добыча торфа велась или ведется на 37 (3,5 %) месторождениях. Однако на долю промышленной площади приходится 33,5 тыс. га (32,6 %). Детально разведаны 95 (34,5%) торфяных месторождений с площадью Fп 36,0 тыс. га (35,2 %) и балансовыми запасами 146,5 млн. т (35,5 %). В перспективной части разрабатываемого фонда сосредоточено 143 разнотипных торфяных месторождения с общей площадью F п 32,9 тыс.га и запасами 116,2 млн.т. Наибольшее число крупных разнотипных торфяных месторождений приходится на Вышневолоцкий (13), Калининский (8) и Верхневолжский

32 (7) торфяно-болотные районы области. Доля средних по площади (от 100 до 1000 га) разнотипных торфяных месторождений в разрабатываемом фонде значительно ниже. Из 556 торфяных месторождений фонда на разнотипные приходится 148 (26,1 %) с площадью 51,6 тыс. га (32,8 %). Помимо Вышневолоцкого (41) средними по площади разнотипными торфяными месторождениями хорошо представлены Мологский (30), Верхневолжский (25) и Западнодвинский (21) торфяно-болотные районы. Из 836 мелких (< 100 га) торфяных месторождений разнотипная торфяная залежь встречена на 89 (10,6 %) с площадью Fо 4,5 тыс. га (11,7 %). Мелкие по площади разнотипные торфяные месторождения преобладают в Вышневолоцкой (26), Западнодвинской (24) и Верхневолжской (20) группах районов. Соотношение числа и площадей месторождений разного типа изменяется по торфяно-болотным районам. Своеобразие геологических условий Ржевского, Краснохолмского и Лихославльского торфяно-болотных районов привело к значительному преобладанию здесь месторождений низинного типа. В Ржевской группе районов число низинных торфяных месторождений разрабатываемого фонда составляет 71,8 % , в Краснохолмской 68,8 %, Лихославльской 61,6 %. В других районах доля месторождений низинного типа также высока около 50 %. Лишь в Вышневолоцкой (39,6 %) и Верхневолжской (43,8 %) группах районов доля месторождений низинного типа в общем числе разрабатываемого фонда менее 50 %. В абсолютных единицах торфяные месторождения низинного типа сосредоточены преимущественно в Мологской (134 или 17,9 % всех низинных месторождений фонда), Вышневолоцкой (124-16,7 %) и Западнодвинской (117-15,6 %) группах районов. Торфяные месторождения верхового типа по числу преобладают в Вышневолоцком (74-24,9 %), Мологском (49-16,6 %) торфяноболотных районах. Доля торфяных месторождений верхового типа в разрабатываемом фонде наиболее высока в Калининской (26,2 %), Вышневолоцкой (23,6 %) группах районов, наименьшая в Краснохолмской (15,6 %), Ржевской (15,4 %). Более 20 % в разрабатываемом фонде приходится на разнотипные торфяные месторождения в Вышневолоцкой (25,9 %), Верхневолжской (23,0 %) и Западнодвинской (22,0 %) группах районов. В два раза меньше (по 10,9 %) доля разнотипных торфяных массивов в Краснохолмской и Ржевской группах. На Вышневолоцкую и Верхневолжскую группы районов приходится 133 разнотипных торфяных месторождения, что составляет 48,4 % всех разнотипных месторождений фонда. Следует отметить относительно высокую долю торфяной залежи переходного типа в Верхневолжской (12,4 %) и Вышневолоцкой (8,3 %) группах районов. Эти группы районов сосредотачивают 52 торфяных месторождения переходного типа (50,9 % от общего их числа в разрабатываемом фонде). Торфяные месторождения со смешанной торфяной залежью географически

33 преобладают в Мологской группе (14-43,8 % от числа всех месторождений смешанного типа). Выделение фондов целевого назначения является необходимым условием рационального использования торфяных запасов в пределах региона. Однако такое выделение не обеспечивает эффективного использования запасов торфа внутри каждого фонда. Рациональное использование торфяных запасов отдельного фонда в целом, как и ресурсов отдельных торфяно-болотных экосистем, требует дифференцированной оценки свойств объектов каждого фонда. В этой связи остановимся на принятой в России оценке свойств торфяных запасов в соответствии с промышленной классификацией сырья. Критериями выделения 17-ти категорий сырья служат тип торфа, степень разложения R и зольность Ас. Каждой из этих категорий в соответствии с требованиями различных производств к качеству торфяного сырья нами установлены оптимальные направления использования, приведенные как пример для низинного торфа (табл. 10). Однако качественная характеристика торфяной залежи по категориям сырья стала определяться с 1985 года. Поэтому, разрабатываемый фонд Тверской области в настоящее время насчитывает 103 детально разведанных (категория изученности запасов А) низинных болота с балансовыми запасами 72,5 млн. т., а из них лишь для 22 низинных болот выполнена оценка запасов по категориям сырья. Следовательно, комплексное использование торфяных ресурсов крупных сырьевых баз потребует проведения этапа доразведки. Фонд торфяных месторождений с ценным сырьем образуют месторождения с запасами торфоизоляционного сырья (категория В-О-1), гидролизного (В-1-(1-2)) и битуминозного торфа (В-3-(1-2)). Категории сырья стали устанавливаться ПГО «Торфгеология» с 1985 года после принятия новой Инструкции. По этой причине в рассматриваемый фонд включены лишь месторождения, детально разведанные после 1985 года. Запасы изоляционного сырья выявлены на 34 месторождениях и равны 4,7 млн. т (4,1 %) (табл. 11). Гидролизное сырье размещено на 81 месторождении и его запасы составляют 7,9 млн. т или 41,0 % запаса верхового торфа фонда. Запасы битуминозного торфа в 6,7 млн. т (34,9 % встречаются на 43 массивах области). Ценное сырье как по числу объектов, так и по запасам, сосредоточено преимущественно в Западнодвинском, Вышневолоцком и Верхневолжском торфяно-болотных районах. В Западнодвинском торфяно-болотном районе на 11 торфяных месторождениях сосредоточено 2,6 млн. т (56,8 %) изоляционного сырья, 2,3 млн. т (29,2 %) гидролизного и 1,9 млн. т (28,2 %) битуминозного сырья.

34 Таблица 10. Матрица распределения категорий торфяного сырья по направлениям использования (для низинного торфа)

Направления использования торфа

Категории торфяного Н-1-(1-2) Н-2-(1-2) Н-3-(1-2) Н-(2-3)-3 Н-(2-3)-4 Н-(2-3)-5 сырья 16 - 34 R, % 1 - 15 > 15 > 15 >15 ≥ 35

Aс, % Гуминовые кисло- 0 – 10

ты и препараты Гексаторф Торф для брикетов Полубрикеты Ком.-быт. топливо Подстилка II кат. Торфопитат. горшочки Торфогуминовые удобрения Подкормка «Тюльпан» Активированная подкормка Препарат ризоторфин Грунт торфозольный Торф топливный ТМАУ Нитрогумин. стимулят. роста Подкормки торфогумусовые «Сад», «Куст», «Ягода», «Урожайная» Мульча торфозольная Торф для компостов Торф для удобрений Торфогрунт известковый Тепличнопарник. грунт

+ + 11 – 15

⊥

⊥

+

⊥ + + + ⊥ ⊥

+ + + +

+

+

+

⊥

+

⊥

⊥

+

⊥

⊥

⊥

⊥

+

+

+

+

+ +

+ + +

+ +

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

⊥

⊥

16 – 23

24 – 35 + 36 – 50

⊥

+

+

Примечание. «+» – сырье полностью пригодно; «⊥» – сырье частично пригодно для производства продукции.

⊥

⊥

35 Таблица 11. Фонд торфяных месторождений с ценным сырьем (в составе разрабатываемого фонда) Торфяноболотный район

изоляцион. В-0-1 n Р, Rср тыс. ,% т. 1.Вышневолоц. 5 954 8 2.Мологский 3 43 9 3.Краснохолм. 1 20 9 4.Верхневолж. 8 862 8 5.Лихославльс. 2 32 8 6.Калининский – – – 7.Западнодвин. 11 2648 8 8.Ржевский 4 101 9 Всего 34 4660 8,0

Аср % 3 3 4 2,6 2,2 – 3 3,2 3

Категории сырья гидролизн. В-1-(1-2) n Р, Rср Асср, тыс. ,% % т 4 1901 14 2,8 9 322 15 3,5 1 260 15 3 16 1372 15 2,7 3 2239 16 2,5 3 71 15 5,6 11 2207 15 2,5 8 806 14 3,3 81 7978 15 3,1

битуминозн. В-3-(1-2) n Р, Rср, Асс тыс. % р,% т 5 1502 41 2,5 8 652 47 3,7 1 433 44 3 6 774 43 2,9 6 909 40 3,5 4 669 46 4 10 1566 43 2,9 4 245 43 3,5 43 6750 43 3,1

Наибольшие запасы сырья категории В-0-1 приходятся на месторождения Демьянский Мох (904 тыс. т), Ванелов Мох (732 тыс. т). На 21 торфяном месторождении запасы изоляционного сырья не превышают 100 тыс. т. Гидролизное сырье категории В-1-(1-2) с запасом 2155 тыс. т выявлено на месторождении Оршинский Мох (с-з участок). Зачастую две категории торфа малой степени разложения характерны для одних и тех же массивов. Месторождение Демьянский Мох располагает запасами торфа категории В-1-(1-2) в 352 тыс. т, а Ванелов Мох в 284 тыс.т. Наибольшие запасы битуминозного торфа размещены на месторождениях Оршинский Мох (с-з участок) (605 тыс. т), Лихославльского, Лаптевское (433 тыс. т) Краснохолмского, Забийское (583 тыс. т, Пестряковское (397 тыс. т) Вышневолоцкого районов. Наиболее компактно месторождения с битуминозным торфом расположены в Западнодвинской и Вышневолоцкой группах районов. Наиболее ценным сырьем для производства гуминовых кислот и препаратов, нитрогуминового стимулятора роста, различных подкормок (категория Н-3-(1-2)) располагает Верхневолжский торфяно-болотный район. Из категорий сырья на детально разведанных низинных торфяных месторождениях на категорию Н-3-(1-2) приходится 31,7 %. Агрохимическая оценка разрабатываемого торфяного фонда. Такая оценка является основой для решения вопросов географического размещения сырьевых баз торфяных предприятий по производству продукции, предназначенной для сельского хозяйства. Агрохимическая оценка разрабатываемого фонда выполнена по торфяно-болотным районам по категориям торфяного сырья. В основу оценки положен комплекс работ на 14 месторождениях-аналогах области (400 проб) с предварительным разделением запасов верхнего 1,5 метрового слоя залежи по категориям сырья. Исследования проведены совместно с ПГО «Торфгеология».

36 Помимо определения запасов торфа по категориям торфяного сырья в 1,5 метровом слое произведено вычисление площади, занятой каждой категорией сырья послойно через 0,25 м до глубины 0,75 м. Такая послойная оценка необходима для картирования торфяных месторождений по категориям сырья с поверхности. Глубина слоя 0,75 м выбрана из условия постоянства площади месторождений в промышленной глубине залежи. На месторождениях-аналогах Тверской области встречено 17 категорий торфяного сырья. К основным категориям торфяного сырья отнесены такие, которые в пределах групп районов имеют запасы, составляющие 5 % и более, к сопутствующим – от 1 до 5 %. К редким отнесены категории торфяного сырья с запасами менее 1 % от запасов месторожденийаналогов. Основные категории торфяного сырья Тверской области включают восемь категорий: В-О-1; В-1-(1-2); В-3-(1-2); П-3-(1-2); Н-2-(1-2); Н3-(1-2); и Н-(2-3)-3. К сопутствующим категориям торфяного сырья следует отнести четыре: П-1-(1-2); П-2-(1-2); Н-1-(1-2); и Н-(2-3)-4. На долю категорий сырья верхового типа, залегающих в 1,5 метровом слое от поверхности на месторождениях-аналогах приходится около 60 % всех запасов торфа. При этом более половины сырья верхового типа относится к слаборазложившемуся малозольному торфу категорий В-О-1, В-1-(1-2). Около 15 % имеют запасы категорий В-2-(1-2) и В-3-(1-2). На низинные категории торфяного сырья приходится около 30 %. Они почти целиком состоят из трех категорий: Н-2-(1-2); Н-3-(1-2) и Н-(2-3)-4 (приложение). Значимость отдельных категорий торфяного сырья связана с занимаемыми ими площадями в самом верхнем 0,75 м горизонте торфяной залежи (рис. 9).

Рис. 9. Доля площади категорий торфяного сырья в различных слоях на месторождениях-аналогах Тверской области: внешняя часть диаграммы – слой 00,25м; средняя – слой 0,25-0,50 м; внутренняя часть – слой 0,50-0,75 м

37 С поверхности торфяных месторождений-аналогов господствуют категории торфяного сырья верхового типа, занимая более 60 % площади. Доля низинных торфов, залегающих с поверхности, составляет 29,9 %. С увеличением глубины доля площадей с верховым торфом снижается, а низинного – возрастает. Закономерности пространственного изменения свойств торфяной залежи. При сельскохозяйственном использовании торфа особый интерес представляет содержание в торфе азота, фосфора, кальция. Для отмеченных показателей выявлены закономерности послойного распределения и выполнено их математическое описание (табл. 12). Характер послойного распределения свойств обусловлен условиями залегания, типом и видом строения залежи, мощностью слоев торфа разного типа. Разработанные классификации эффективны при обосновании методики проведения полевого выборочного контроля, указывая на слои, требующие пристального внимания. Таблица 12. Классификация изменения валового содержания фосфора по глубине торфяных залежей естественного залегания Геоморф. положение торф. мест. Пойменные

Водораздельного рельефа Водораз. моренного рельефа Притеррасные Любое

Тип и вид залежи

Нср, м

Параметры модели Р2О5в = a + bhотн + chотн2 ± ε b -0,425

c 0,309

ε 0,026

0,86

-0,457 -0,741 -0,318

0,325 0,576 0,255

0,017 0,018 0,030

0,95 0,93 0,87

0,101 0,071 0,139

-0,142 -0,172 -0,353

0,130 0,157 0,285

0,015 0,013 0,022

0,65 0,73 0,81

0,114

-0,208

0,162

0,020

0,85

0,148 -0,255

0,129

0,015

0,88

a 0,216

Нл-т Но-г,о Нт-л Нл Нл

2,6 3,5 2,5 0,258 1,85 0,297 2,7 0,227

Но.л-т Но Нл-т Нл

2,6 4,1 3,6 1,55 2,6 4,0 5,7 2,15 4,65 2,15

Вм Вм Вс-п Ст

Корр. отнош. η

5,2 0,130 -0,350 0,04

0

При hотн ≤0,4 0,320 0,016 При hотн >0,4 0 -

0,83 -

Установленные закономерности изменения показателей по глубине залежей свидетельствуют о недопустимости применения в технологических расчетах среднешурфовых значений. В большинстве случаев в средних слоях величина Са2+, Nоб, Р2О5в существенно меньше шурфо-

38 вых значений. Среднюю величину показателя можно распространять на слой мощностью до 0,5. 1.8. Схема развития сырьевой базы торфяных предприятий Тверской области по добыче торфа для сельского хозяйства Оставшиеся балансовые запасы на 28 разрабатываемых сырьевых базах (135 млн. т торфа) Тверской области обеспечивают добычу торфа промпредприятиями темпами периода устойчивой экономики (5 млн. т) на 27 лет. Помимо этого следует учесть концентрацию действующих торфопредприятий. При радиусе эффективной вывозки торфа около 30 км на карте области остается много белых пятен (рис. 10). Эффективной вывозкой обеспечивается лишь центр и юго-запад области. Это говорит о том, что при вовлечении в производство новых сырьевых баз необходимо их равномерное распределение по территории области. На основе анализа обеспеченности разведанными запасами выполнено классифицирование административных районов. Выделено 6 групп районов от очень низкой до очень высокой обеспеченности торфяным сырьем – до 5 лет и свыше 100 лет (рис. 11). В 8 районах с очень низкой и низкой обеспеченностью разведанными запасами уже сейчас необходимо планировать разведку перспективных к разработке торфяных месторождений. Проведенный анализ позволил нам разработать схему развития сырьевой базы для торфопредприятий по добыче торфа для сельского хозяйства (рис. 10). Обеспеченность разведанными запасами задавалась не ниже 10 лет. Размещение рекомендуемых схемой сырьевых баз обеспечивает доставку торфа в любую точку района с радиусом вывозки не более 30 км по близлежащим транспортным магистралям. 1.9. Фонд выработанных, затопленных и застроенных торфяных месторождений Фонд образуют 81 выработанное и 3 затопленные торфяные месторождения общей площадью 16,7 тыс.га. Доля объектов фонда составляет 2,7 % общего числа месторождений области, а доля площади оказывается еще меньше 2,1 %. Однако для Тверской области характерно неравномерное географическое распределение числа и выработанных торфяных площадей. Наибольшее число выработанных месторождений приходится на Калининский (11), Кимрский (7), Кувшиновский (5) районы. Среди крупных выработанных торфяных месторождений следует выделить Васильевский Мох (6598 га), Кулицкий Мох (1656 га), Мельшня (1218 га), ДмитровскоЧеркасское (897га Калининского района, Осиновая Гряда (878 га) Лихославльского района.

39

40

41 Наибольшее число выработанных торфяных месторождений имеют площадь от 10 до 100 га (56,8 %). Однако доля их общей площади составляет лишь 9,2 % (табл. 13). На долю трех крупных (более 1000 га) выработанных месторождений приходится 58,2 % от общих выработанных площадей. В фонде выработанных торфяных месторождений преобладают экосистемы, представленные в естественном залегании низинным типом залежи. На 57 (70,4 %) месторождений низинного типа приходится площадь 4,1 тыс. га (25,3 %). Наибольшее число низинных выработанных месторождений сосредоточено в Мологском (20), Калининском (10) торфяноболотных районах. Наибольшая доля выработанных площадей (55,2 %) приходится на разнотипные в естественном состоянии месторождения. Географически разнотипные выработанные месторождения размещены в Калининском и Лихославльском торфяно-болотных районах. Среди выработанных месторождений 11 (3,6 %) относятся к верховому типу. Площадь верховых массивов составляет около 3 тыс. га (18,4 %). Знание предыстории выработанных торфяных месторождений необходимо для планирования их рационального использования. Таблица 13. Распределение выработанных торфяных месторождений по размерам Площадь Fо, га ≤ 10 га 11 – 100 101 – 200 201 – 500 501 – 1000 1001 – 2000 > 5000 га Всего

Количество выработан. месторождений 14 46 9 7 2 2 1 81

Доля от всех выработанных. месторождений, % 17,3 56,8 11,1 8,6 2,5 2,5 1,2 100,0

Общая площадь, га 92,5 1500 1203 2238 1775 2874 6598 16280,5

Доля от всей площади выработанных месторождений, % 0,6 9,2 7,4 13,7 10,9 17,7 40,5 100,0

Водами Вышневолоцкого водохранилища затоплено торфяное месторождение Бродня площадью 363 га и запасом 1,9 млн.т. В Кимрском районе р. Волгой затоплены небольшие по площади месторождения Лягушкино (24 га) и Черные Грязи (44 га). В настоящее время выработанные площади торфяных месторождений используются под сельскохозяйственные угодья, лесопосадки, охотничьи хозяйства и для строительства водохранилищ. Перспективным является направление восстановления (реставрации, вторичного заболачивания) выработанных торфяных месторождений. Однако выработанные торфяные площади интенсивно используются лишь близ города Тверь под садоводство и огородничество. В отношении фонда выработанных, затопленных и застроенных торфяных месторождений на первый план выходят следующие задачи: 1) Ин-

42 вентаризация фонда. Это связано с тем, что значительная часть месторождений фонда осваивалась сельскохозяйственными организациями. На ряде месторождений возможно остались значительные запасы торфа, которые могут иметь промышленное значение. Для всех месторождений фонда важна информация о современном состоянии и использовании выработанных площадей; 2) Инвентаризация разрабатываемого фонда. Целью работ в этом направлении является выявление неучтенных выработанных торфяных месторождений. Например, по результатам наших исследований полностью выработаны торфяные запасы месторождения Ханцевский Мох Торопецкого района. В официальных списках это месторождение числится в резервной части разрабатываемого фонда; 3) Следует активизировать научные работы по реставрации выработанных площадей и поиску новых нетрадиционных форм использования выработанных торфяных месторождений. Перспективно, по нашему мнению, использование выработанных торфяных месторождений в рекреационных целях, особенно вблизи городов. 2. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ФУНКЦИИ ТОРФЯНЫХ БОЛОТ 2.1. Классификация естественных функций В целом функции болот в настоящее время исследованы недостаточно и фрагментарно. Характерной особенностью функций болот является генетическая неразрывная связь между ними. Выделение отдельных функций научно обосновано и практически необходимо, но следует учитывать условность этого разделения. При нарушении одной функции болота, как правило, нарушаются все остальные, что подчеркивает целостность объекта и одновременно его природную континуальность. Как у геосферного объекта или геосистемы функции болот следует разделить по геосферам (гидросферные, биосферные, литосферные и атмосферные) (рис. 12).Болота лесной зоны России связывают более 1000 км3 пресной воды. Опреснение вод характерно для болот с торфяным слоем, способствующим аккумуляции воды и ее минеральных солей, за счет сорбционных свойств торфа. Отличие этой функции от сорбционной барьерной (литосферной) состоит в том, что последняя связана с аккумуляцией химических элементов и их соединений, отражает геохимический аспект функций болот и соответствующие ему расчетные модели. Крупные болота являются источниками тепловых потоков (увлажняющий фактор микроклиматического баланса) и аккумуляторами тепла за счет низкой отражательной способности (атмосферная функция – отепляющее действие). При выделении тепла в виде конвективных потоков они становятся гидроклиматическими барьерами на пути воздушных масс, влияя на их термодинамическое равновесие. Температурные отличия болот

43 Функции Гидросферные

Биосферные

Литосферные

Атмосферные

Опреснение вод суши

Местообитание животных и растений

Аккумуляция углерода

Продукция кислорода, метана, азота

Аккумуляция воды

Резерваты трофических цепей

Антиэрозионный фактор

Кондиционер микроклиматический

Гидроклиматический барьер

Резерваты редких животных и растений

Сорбционный, испарительный, кислотный барьер

Формирование ветровых потоков

Влияние на испарение земной поверхности

Убежище растений и животных при катастрофах

Выщелачивание водосборов

Формирование воздушного термофореза

Формирование физически активной воды

Витаминизация и ферментизация воды

Формирование стока железа

Аккумуляция тепла

Влияние на гидрологический баланс территории

Зона рекреации

Формирование стока гуминовых и фульвовых кислот

Рельефообразование

Геостатическое давление на литосферу

Рис. 12. Естественные функции болот

от окружающей территории вызывают появление местных потоков воздуха, особенно при суточном воздухообмене с более теплыми объектами, как, например, возвышенные и нагретые днем суходолы или крупные населенные пункты. С этим же явлением связано явление воздушного термофореза воздушных взвесей. Отдельно можно отметить еще мало исследованное свойство болот – формирование физически активной воды, которая, обладая аномальными структурными свойствами, при миграции и смешении с другими массами воды передает им свои свойства. Для некоторых животных болота являются единственно возможными местообитаниями, к тому же формирующие питательные растворы, содержащие ферменты и витамины, необходимые многим животным. Развитие торфяного покрова всегда снижает эрозионные процессы на поверхности Земли, механически поглощая взвеси из речной воды, повышая базис эрозии рек, задерживая поверхностный сток твердого и растворенного вещества. Кроме того, торфяные болота сдерживают развитие

44 термокаста и солифлюкции в зоне многолетнемерзлых пород, обладая термоизолирующими свойствами. Болото, являясь частью катены и формируя воды, содержащие гумусовые кислоты и вещества, вызывает ощелачивание нижерасположенных по склону минеральных грунтов и почв. То же происходит при формировании болотными водами ортзанда, вызывающего подпор грунтовых вод и рост болота вверх по склону. Болота, являясь средой стимулирующей миграцию железа, одновременно ограничивают движение силикатов и алюмосиликатов, тем самым, формируя сток ожелезненных вод, в результате которого формируется железная руда в дельтах рек, лиманах, сточных озерах и самих болотах. Хорошо известны газовые функции болот по аккумуляции и продукции газов, вызывающих изменение химического и физического состояния атмосферы или аккумуляцию органического вещества на поверхности Земли. В связи с накоплением массы на поверхности Земли возникает вопрос о геостатической функции торфяного покрова, но эта функция практически не исследовалась. Так же мало известно об электромагнитных и акустических свойствах болот как целостных объектов. 2.2. Нарушения торфяных болот Антропогенные изменения болотных биогеоценозов проявляются в изменении структуры и смене фитоценозов, динамике флоры и растительности, разрушении торфяной залежи, и, наоборот, создание определенных условий способствует заболачиванию и развитию торфообразовательного процесса. Самым мощным антропогенным фактором, в результате которого происходит полное уничтожение растительного покрова и торфяной залежи, является добыча торфа. Большое влияние на ход болотообразования и торфонакопления оказывали и оказывают сведение леса и распашка обширных территорий, что часто приводило к погребению торфяников наносами. Строительство водохранилищ и затопление водой огромных, в том числе заболоченных, территорий приводит к уничтожению болот. Строительство и прокладка линейных сооружений, охватывающих всю территорию страны. Особенно сильное влияние этого фактора наблюдается в Западной Сибири, где строительство ведется непосредственно на болотах. К деструктивным процессам в развитии болот, относится мелиорация, в результате которой наблюдается изменение гидрологического и гидрохимического режима на болоте и на прилегающих территориях. Загрязнение болот вызывает их евтрофикацию. Формы и причины загрязнения наиболее разнообразные. Например, увеличение минерализации воды вдоль автотрасс, аэрозольное загрязнение, вызванное промышленными выбросами в виде пыли, газа и микроорганизмов, а также авариями при добыче и транспортировке жидкостей, особенно, углеводородного сырья. Значи-

45 тельное загрязнение болот вызвано использованием удобрений. При промысловых и туристических посещениях болот возникает такой вид их нарушения как вытаптывание. К группе факторов антропогенного влияния, способствующих заболачиванию территории и активизации торфообразовательного процесса, относятся вырубки и лесные пожары. В целом пожары на торфяных болотах делятся на два типа. Это поверхностные (верховые и низовые) и подземные пожары. В первом случае выгорает торф и растительный покров выше уровня грунтовых вод, а во втором – торфяная залежь с влажностью ниже естественной. Горение таких залежей связано с осушением, возникающем при естественном нагревании или вымораживании или при разработке болот. С учетом средних параметров состава деятельного слоя, можно сделать предварительный расчет влияния пожаров на окружающую среду. Если пересчитать на условную единицу – сто гектар торфяного болота, то при пожаре без учета растительности сгорает около 7-10 тыс. тонн органического вещества в сухом виде. При этом образуется около 20-80 тонн золы и испаряется около 20-35 тыс. тонн воды. В настоящее время на территории России площадь выработанных торфяников составляет около 900 тыс. га. Из них 70 % являются полями фрезерной добычи торфа. При этом в европейской части России расположено 70 % всех выработанных торфяных болот. При и этом используются только 20-30 % площадей выработанных торфяников. Несмотря на процессы естественной регенерации болотной растительности и торфонакопления спустя 100 лет с конца их интенсивной разработки эти площади попрежнему представляют собой очаги распространения негативных процессов – изменение поверхностного стока, возникновение пожаров и т.д. Например, в Тверской области в целом выработано около 6 % торфяных болот, но в зоне рекреации г. Твери, выработанные торфяники занимают около 60 % общей площади всех болот или 15 % всей территории (рис. 13). Большинство нарушенных торфяных болот представлены карьерами и полями добычи торфа, частично регенерируемых естественным путем. По эколого-геологическим условиям – это соответствует экологическому риску, а при оценке состояния только болот – экологическому бедствию. Нарушенные болота, прежде всего, разработанные под добычу торфа являются малопродуктивными землями, с неясно выраженной тенденцией и скоростью самовосстановления, периодически представляющие собой угрозу загрязнения воздуха при пожарах и поверхностных вод при эрозии, нарушения инженерных коммуникаций и т.п.

46

0

100

Рис. 13. Торфяные болота Тверской области и зоны рекреации Твери (на рисунке справа темным тоном показаны выработанные торфяники, серым – болот в естественном состоянии)

Особую тревогу вызывает отсутствие объективных данных об их современном состоянии. Это результат нерационального освоения торфяных болот, характера их использования до и после нарушения. 2.3. Восстановление болот Разработка торфяных болот формировалась одновременно с совершенствованием способов добычи торфа – его извлечения и сушки. Поэтому характер освоения болот на протяжении длительного времени часто выражается многообразием форм их поверхности. Важным признаком освоения болот является целостность технологического воздействия на них. Соответственно и описание их современного состояния, и в том числе самовосстановления должно основываться на признаках целостности. В целом вся поверхность выработанных торфяников представлена двумя группами форм: участками с частично или полностью удаленным торфом (карьеры, фрезерные поля и поля сушки) и участками, на которых не велась добыча торфа (дамбы, перемычки, переезды, приканавные и подштабельно-кантовочные полосы и др. технологические участки). На первом этапе разработки торфяное месторождение Васильевский мох (Тверская область) разрабатывали машинно-формовочным способом (рис. 14, 15). При этом способе разработки: • пространственное положение карьеров на торфяном месторождении определяется требованиями: карьер направлен в сторону уменьшения глубины залежи и перпендикулярно горизонталям поверхности; при этом карьер должен иметь максимальную для данного болота длину; карьеры располагаются параллельно, между ними находятся поля сушки торфа; расстояние между центральными осями карьеров 1 км;

47 • добыча торфа велась элеваторным способом из-за высокой пнистости залежи; при данной мощности залежи ширина карьеров элеваторной добычи должна быть 6 м; в действительности эта ширина в начальной стадии разработки карьера 2-3 м, что может указывать на высокую обводненность или низкую осушаемость залежи в период разработки;

1900

1935

1955

1975

0

Рис. 14. Этапы разработки торфяного болота Васильевский мох: 1900 г. – исходный рельеф, 1935 г. – машинно-формовочные карьеры (белый тон), 1955 г. – прибавление карьеров гидроторфа, 1975 г. – прибавление фрезполей

• возраст; ширина сезонного карьера (совокупность рабочих карьеров, выработанных за один сезон (100 дней)) увеличивается в сравнении с предшествующим сезонным карьером из-за его высокого обводнения в холодное время года; • с уменьшением мощности торфяной залежи или глубины извлечения торфа возрастала ширина рабочего карьера на данном болоте до 12 м или уменьшалась ширина полей сушки; • из-за высокой обводненности болота между и внутри карьеров оставлялись перемычки (дамбы); их размеры и число должны быть минимальными и зависят кроме обводненности от прочности торфяной залежи и от скорости заполнения водой соседнего уже выработанного карьера; расположение полей сушки торфа на торфяной залежи большой мощности и осушение залежи до глубины 2 м определили высоту продольных дамб (до 2,5 м) относительно дна карьеров. На втором этапе разработка торфяника велась гидравлическим способом на полях сушки машиноформовочной добычи торфа. Поля разлива (сушки) гидромассы располагались на краевых участках торфяного болота. К остальным особенностям добычи торфа данным способом относятся:

1 km

48 форма карьеров гидроторфа зависит от внешней конфигурации машиноформовочных карьеров; длина сезонного карьера при ширине 125 м – 800-1000 м (для залежи глубиной 3-3,5 м); при ширине 250 м 400-500 м (двойной сезонный проход при глубине залежи менее 3 м); ширина одного карьера может меняться от 20 до 50 м в зависимости от мощности, пнистости и прочности залежи;

Карьер гидроторфа Машинноформовочный карьер

Рис. 15. Фрагмент торфяного болота Васильевский мох; темные участки – открытая поверхность воды. М 1:12500

• на дне карьера должно оставаться 20 см торфяного слоя; ширина дамб, обеспечивавших сохранение водной массы в карьере должна быть в верхней части 0, 6 м, а в нижней 1,2 м; эти требования обычно не выполнялись. Торф добывался до минерального грунта. Торфяное болото Кулицкий мох является типичным болотом, выработанным на топливо элеваторным способом в первой половине XX века. После разработки этого болота остались системы параллельных карьеров, каждый из которых имеет длину 0,5-1,5 км и ширину 2-12 м. Самые старые карьеры появились в 1914 г., а первые осушительные канавы в последней четверти XIX века. Добыча торфа завершилась в 1975 г. На последнем этапе на 1/5 площади болота добыча производилась фрезерным способом. Современное состояние болота отражено на рис. 16. В целом для этого болота характерны те же признаки нарушения и состояния, что и для Васильевского мха. Это позволяет предполагать, что

49 типология выработанных болот схожа именно характером разработки и современного использования. Вероятно, что значительное отличие будут иметь торфяные болота, выработанные фрезерным способом. Терелесовское-Грядское торфяное болото разрабатывалось с конца 60-х годов XX века только фрезерным способом. Поэтому, вся разработка представляет один этап. На рис. 17 показаны результаты дешифрирования аэроснимков с изображением фрезерных способов добычи.

1900

1950

2000

1 km

0

6 5 4 3 2 1 A

B

0

1 km

Рис. 16. Состояние торфяного болота Кулицкий мох в 1900, 1950 и 2000 гг. (градация тона на левом и центральном рисунках показывают рельеф, белый цвет – карьеры добычи торфа; на правом рисунке темным тоном показаны участки открытой воды, серым – безлесные топи и белым – сухие участки); A – аэрофотоснимок 1997 г., B – степень обводнения современного болота: черный тон – открытая вода, серый – топь, белый – сухая поверхность

За 24 года картовые канавы деформированы и засорены не полностью, но дрены, соединяющие их с валовыми или сборными каналами вышли из строя и каждое поле или группа полей имеют относительно независимый

50 гидрологический режим. Это вызывает различие в характере зарастания полей добычи. Большое значение для зарастания фрезерных полей имеют неровности поверхности от нескольких сантиметров до десятков сантиметров, а также прочность и плотность субстрата зарастания, положение уровня грунтовой воды и время зарастания.

1973

1997

0

1 km

Рис. 17. Характер зарастания фрезерных полей Терелесовского-Грядского болота: темный тон – древесная растительность, серый тон – травяная лугово-болотная, белый тон – растительность отсутствует. Слева – аэроснимок фрезерных полей

Отличительной особенностью болота, выработанного фрезерным способом, является наиболее интенсивное осушение, формирование минимального (по регламенту) микрорельефа. Такие болота резко отличаются от других выработанных болот по характеру восстановления. Они отличаются минимальными пьезометрическими градиентами, практически полной слаженностью поверхности и долго работающей осушительной системой. Растительный покров этих болот крайне однороден, как правило, это лесоболотные или лугово-болотные группировки растительности. С другой стороны, система осушения может стать достаточно просто системой водоснабжения болота, а повышение уровня воды в канавах способствует росту неустойчивости торфяной залежи и ее постепенное переобводнение. Однако дефицит и межгодовое колебание поступающей атмосферной и грунтовой воды длительное время будут ограничивать скорость регенерации такого болота. Такое болото слабо управляется, и поэтому его восстановление неустойчиво и долгое время будет колебаться между экосистемами леса и луга. Это делает такие болота наиболее пожароопасными. Особенности структуры торфяной залежи выработанного торфяника складываются из частей торфяного тела с ненарушенной стратиграфией, переотложенной торфомассы, торфа, образовавшегося после окончания разработки торфяника, торфогенного горизонта с современным растительным покровом, естественных и техногенных водоемов, техногенных внутризалежных резервуаров воды, техногенных

51 скоплений пней, насыпей минерального грунта. Пространственное положение этих элементов определяет развитие залежи после окончания выработки торфа и ее механические свойства. В добавление к перечисленным признакам следует добавить, что на развитие оставшейся торфяной залежи оказывают влияние процессы выгорания торфа, ветровая и водная эрозия и т. п. процессы. В целом все они делятся на формирующие систему аккумуляции воды и разрушающие систему, оставшуюся от разработки торфяного болота (рис. 18). Исторически и усФакторы и процессы ловно в настоящее время сложились два подАккумуляция воды Разрушение техногеосреды хода к восстановлению торфяных болот – заЗатопление Всплывание падноевропейский и сеучастков добычи торфа и напорной водой биомассы вероамериканский (каКольматация Деформация надский). участков добычи и заиление Западноевропейский и сушки торфа осушителей подход. Основная цель Локализация Выветривание проектов восстановления выработанных поверхности участков торфяной залежи торфяных болот – это Выгорание восстановление естестОблесение Группировка торфяной венных функций болот, перемычек отходов (пней) залежи ландшафтов и естественФорма водоемкостей ного биоразнообразия. Для достижения цели Рис. 18. Факторы и процессы дальнейшего решались задачи: развития выработанных торфяников • восстановление водного баланса болота с последующим саморазвитием компонентов болота, • заселение болотными сообществами разных типов территории восстановления, • создание охраняемых зон вокруг восстановляемого болота или его части. К особенностям метода относится развитие системы переобводнения болота независимо от его типа, морфологии и геоморфологического залегания, однако на начальном этапе западноевропейский подход был достаточно жестко привязан к исходной морфологии торфяного болота. Материалами для проектирования восстановления болота послужили описания естественных болот, выполненных в конце XIX века германским ученым К. Вебером. В результате западноевропейскими учеными в начале 80-х годов были установлены основополагающие параметры, которые необходимо учиты-

52 вать при обводнении болот и восстановлению растительности после дочи бычи торфа: торфа: 1. плотность, гидравлическая проницаемость (коэффициент фильтрации), влагоемкость, степень разложения торфа; 2. тип и структура питания, система уклонов поверхности и микрорельеф торфяника, подстилающая минеральная поверхность; 3. мощность и тип оставшегося торфа, глубина осушительных каналов и их положение относительно дна болота и границы сильно- и слаборазложившегося торфяных слоев, рельеф поверхности; 4. характер использования водосбора. Кроме того, учитывается, что существует сильная связь между формированием растительных сообществ выработанного торфяника и мощностью регенерированного торфа. В первую очередь это связано с утечками воды из торфяной залежи в подстилающий торфяные отложения грунт, составляющими от 0-36 до 116-200 мм в год. Поэтому важным является формирование между торфяным телом и минеральной поверхностью слоя, изолирующего залежь от утечек воды. Начиная с первых проектов, восстановление олиготрофных болот включают в себя засыпку каналов и постройку дамб вдоль них, которые накапливали воду и препятствовали развитию эрозии поверхности торфяника. Затем выполняется планирование поверхности торфяника с целью создания эффективной системы аккумуляции воды. В центральных частях торфяника строятся внутренние водосборы, а на склонах выработанного торфяника строится система лагун. Североамериканский подход. Основной целью данного подхода является восстановление саморегулирования болота на основе восстановления процесса торфонакопления, основу которого составляет гидрорежим в поверхностном слое болот и развитие сфагновых ковров. Это должно вернуть болоту естественные функции. Для достижения этой цели решаются следующие задачи: • изучение механизмов роста и размножения сфагновых мхов, • создание эффективной системы поверхностного обводнения в совокупности с системой сохранения воды, расходуемой на испарение. Принципиальным отличием этого подхода является акцент на восстановлении сфагнового покрова в условиях недостаточного водного питания болот. Затопление болот подобно европейскому подходу в данной географической зоне маловероятно. Морфология торфяной залежи в рамках данного подхода учитывается только как фактор, изолирующий торфяную залежь от утечек воды через дно болото. Кроме того, некоторые мероприятия похожие по форме в каждом подходе несут свои функции, связанные с регионально-географическими особенностями болотных зон. Восстановлению подлежат, прежде всего, фрезерные поля или выровненные плоские поверхности. Но, учитывая промышленные цели подхода,

53 он может быть распространен и на болота, без добычи торфа. В этом случае постоянно срезается верхний слой накапливающейся биоторфомассы. В начале вырезается акротелм на 0,3-0,6 м, затем производятся стандартные операции по его восстановлению. Благодаря системе осушения выполняется регулирование уровнем воды. Система зарегулированного водоснабжения поддерживается в рабочем состоянии. Все операции составляют следующую последовательность: • планирование, выравнивание поверхности, удаление кустов, кочек и постройка нагребных дамб или валов; • сгребание и срезание скрепером (бульдозером) 10-15 см дерна или очеса на естественном болоте в ранневесенний период пока залежь проморожена; • рассыпание или разбрасывание фрагментов измельченного мха размером от 1 до 10 см из расчета; мульчирование (покрытие) поверхности рассыпанного мха слоем сломы, сена и т.п.; • внесение фосфорного удобрения; • подъем уровня воды на предельно допустимую высоту в каналах системы осушения. Особенностями этого метода являются требования к ровной поверхности торфяной залежи, т.е. без микрорельефа и сравнительная видовая чистота сфагновых сообществ. Эти требования мало отвечают естественным механизмам саморегулирования мохового покрова, так как его развитие основано на механизме естественной дифференциации по микрорельефу, плотности субстрата и его разноамплитудном колебании. Существенной проблемой является длительное время самозарастания выработанных болот. В этом случае формируются сообщества нежелательного состава, отрицательно влияющие на приживаемость и рост сфагновых мхов. Наиболее часто встречающаяся проблема мероприятий по обводнению болот – это недостаток воды, необходимой для восстановления нарушенного болота. Часто этому способствует решение о единовременном обводнении всего болота с перспективой постепенного накопления воды параллельно на всей территории. В целом к основным выводам по восстановлению выработанных болот следует отнести: 1. необходимо после окончания разработки торфяника оставлять: его часть в естественном состоянии; осушительную систему с уклонами к центру болота; слой сильноразложишегося торфа не менее 50 см и при возможности слаборазложившегося не менее 30 см, а также формировать микрорельеф на выработанных полях;

54 2. в случае ограниченности средств огранивать человеческую деятельность путем создания буферных зон вокруг болота; 3. в случае наличия средств и для создания проекта по восстановлению выработанного торфяного болота наиболее эффективными и энергосберегающими мероприятиями являются: создание условий для всплывания торфа (создание водоема и раскисление торфяной или водной среды); создание плавающих плотов-субстратов; применение мульчи для возобновления болотной растительности; внесение удобрений для ускорения зарастания открытой поверхности торфяной залежи; создание системы гидравлических напоров, связанной с пьезометрической иерархией отдельных частей регенерируемого торфяника. Необходимо вести поэтапную систему обводнения болота, основанную на анализе областей подземного и поверхностного питания болота и расчете его водного баланса. Следует учитывать, что условно выработанные болота с точки зрения технологии их восстановления можно разделить на устьевого стока (рис. 19) и фронтального стока или растекания (рис. 20). Граница болота

Граница этапов обводнения

Сток с болота

V

I I

V IV

I Граница области поверхностного питания

Направление движения воды

Граница области подземного питания

Рис. 19. Примерная схема обводнения выработанного низинного болота с устьевым стоком, построенная на примере т.м. Самара в Тверской области (цифрами указаны этапы обводнения)

В первом случае сток с болота происходит через узкую область или водоток и вся поверхность болота является одним водосбором. Во втором – поверхность болота является совокупностью водосборов, каждый из которых имеет свой водоприемник.

55 На рис. 19, 20 представлены схемы водного питания выработанных болот. Различите в схемах обводнения, соответствуют различиям рельефа болот в исходном состоянии. Фронтальное растекание потока в основном соответствует выпуклым болотам. Этапы обводнения болота совпадают с расчетными уровнями затопления торфяника, соответствующие его рельефу. Обычно большая часть поверхности таких болот обводняется за несколько лет. Окраины болота как наиболее высокие могут обводняться до 10 и более лет. Смысл поэтапного обводнения болот состоит в поднятии уровня воды по отдельным участкам при сборе всей доступной воды поступающей в болото. В результате каждый фрагмент торфяника сравнительно быстро получает необходимое ему количество воды. Каждый следующий участок изолируется системой дамб и заполняется в порядке очереди и его гипсометрического положения. Процесс обводнения включает в себя две обязательные операции: 1) ремонт осушительной сети внутреннего временного водосбора торфяника и 2) засыпка при необходимости (в случае минерального дна) осушительных каналов в области затопления. Граница болота

Сток с болота

Граница этапов обводнения

I II

II

I

II V

I

Направление движения воды Граница области поверхностного питания

Граница области подземного питания

Рис. 20. Примерная схема обводнения выработанного низинного болота с фронтальным стоком, построенная на примере т.м. Галицкий мох (цифрами указаны этапы обводнения)

56 Расчет предварительных проектных решений по обводнению торфяных болот Тверской области показал, что выработанные болота площадью от 1,5 до 3,5 тыс. га полностью могут быть обводнены за 25-40 лет. Особенно удлиняется срок обводнения центральных (для выпуклых по форме поверхности болот) или периферийных (для вогнутых) участков выработанных болот, которые занимают всего от 10 до 25 % площади торфяного болота в исходном состоянии. Основная часть выработанных болот обводняется в первые 5-7 лет. 3. ТОРФЯНЫЕ РЕСУРСЫ КАК ФАКТОР ИННОВАЦИОННОЙ ПОЛИТИКИ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ Инновации являются базовой основой роста промышленного производства, повышения его эффективности, социально-экономической и экологической значимости, снижения энергоемкости, поскольку фундаментом для них является мощный интеллектуальный и научный потенциал, накопленный за последние десятилетия сообществом учёных и специалистов. Для Тверской области суть развития инновационной политики связана прежде всего с высокоэффективным использованием новых наукоемких технологий, направленыx на развитие товаропроизводящего сектора экономики. При этом объектом инновационной активности становятся местные природно-сырьевые ресурсы и целый спектр широкомасштабных отходов различных производств. Последние в силу ряда объективных причин уже сегодня следует рассматривать не как нагрузку на окружающую природную среду, а как ценные вторичные материальные ресурсы. Однако положение дел в сфере инновационной деятельности Тверской области нельзя признать удовлетворительным: область является зависимой от импорта по огромному количеству и разнообразию ввозимых видов технологий, сырья, продукции, энергоносителей, в то время как экспортные возможности в значительной степени ограничены поставками сырьевых компонентов и полуфабрикатов. Наукоемкий сектор, малые формы бизнеса в области переработки местных природно-сырьевых ресурсов остаются крайне незначительными. Отсюда возникают хроническая технологическая отсталость, нереализованные экономические выгоды, усиливаются затратные составляющие в производственной сфере, не снижается социальная и экологическая напряженность, остаются невостребованными многочисленные научно-технические и технологические разработки, выполненные Тверским научным сообществом. Происходит утечка научных кадров и катастрофическое старение материально-технической базы.

57 Формирование благоприятной инновационно-инвестиционной среды в нашей области должно опираться на четко выверенную и скоординированную политику административных, производственных и инвестиционных структур всех уровней. Проведение такой политики должно дать ясные ориентиры устойчивого экономического развития, ответы на вопросы: каким путем будет двигаться область, станет ли она сырьевым придатком, «спальным районом» соседних мегаполисов или займет достойное место в ряду развивающихся регионов. В свете этого становится очевидной роль и особая значимость ресурсных потенциалов области во всем их многообразии и с учетом доступности, технологичности и экономической эффективности. Прогнозные запасы донных отложений (сапропелей) в озерах оцениваются величиной порядка 4 млрд. м3. Не менее значимый сырьевой потенциал представляют и отходы различных производств. Здесь можно привести лишь некоторые: лесоперерабатывающий комплекс области ежегодно продуцирует порядка 1000 тыс. м3, общий энергопотенциал которых оценивается в 150-180 тыс. т каменного угля. В области накапливается значительное количество и других отходов, например, растениеводства, синтетической полимерной тары-упаковки, других изделий из пластмасс, изношенных автомобильных покрышек, макулатуры и т.д. Использование таких отходов совместно с торфом и сапропелем позволяют получать целый ряд принципиально новых видов продукции различного назначения. Разработки тверских ученых, в частности ТГТУ, уже сегодня могут быть использованы и внедрены на многих предприятиях не только г. Твери и в районах области, но и в других регионах. С учетом особенностей районирования ресурсов, промышленного, рыночного, экологического, трудового и других потенциалов важной составляющей научно-технической политики становятся базовые приоритетные направления, к которым следует отнести: теплоэнергетику; строительную индустрию; охрану окружающей среды; агропромышленный комплекс; другие направления глубокой переработки торфа и сапропеля. В табл. 14 показаны лишь некоторые виды продукции, полученные только за последние годы в ТГТУ на основе торфа, сапропеля и ряда отходов производств. Топливно-энергетический комплекс (малая теплоэнергетика). Тверская область не располагает запасами нефти, газа, угля, поэтому потребление коммунально-бытового топлива (КБТ) только муниципальными котельными в области обеспечивается привозными видами: уголь – 140-160 тыс. т, мазут – 120-140 тыс. т, печное топливо – 15-30 тыс. т, природный газ – 650 млн. м3. Ориентация на внешние поставки традиционных энергоносителей в регион приводит к ряду негативных моментов:

58 • зависимости потребителей топлива от диктата цен на энергоносители; • отсутствию побудительных мотивов для развития производства топлива из местных топливно-энергетических ресурсов для внутреннего рынка потребления; • оттоку профессиональных кадров из добывающеперерабатывающих производств в нетоваропроизводящие сферы деятельности. Таблица 14. Приоритетные направления использования торфа, сапропеля и отходов производства Теплоэнергетика

Строительная индустрия

Охрана окружающей среды

Агропромышленный комплекс

• Топливные брикеты из торфа, отходов растениеводства, деревопереработки повышенного качества • Формованное заводское кусковое топливо на основе торфа • Композиционное топливо на основе торфа и отходов производств • Опилкобрикет модифицированный • Жидкое топливо из торфа • Пеллетное топливо

• Теплоизоляционные плиты • Теплоизоляции трубопроводов • Заполнители легких бетонов • Теплоизоляционные засыпки • Костроплита • ДСП на экологически чистом связующем • Пеноторф • Композиционные плитные теплоизоляции

• Гранулированный торф для очистки и подготовки воды технического потребления • Ионообменные составы для очистки воды от тяжелых металлов • Сорбенты для очистки акваторий от нефтемаслопродуктов • Торф для рекультивации нефтезагрязненных слабых почво-грунтов

• Питательные грунты • Удобрительные составы • Торфяной мелиорант • Гранулированный раскислитель почв • Торфяная мульча

Другие направления • Бальнеология • Связующие составы • Полиграфический картон • Тараупаковка • Торфополимернаполненные композиты • Нетканые материалы из болотных растений

Потребительский рынок коммунально-бытового топлива в Тверской области ориентирован на работу 2710 котлоагрегатов (суммарной установленной мощностью 5590 Гкал/час.) и индивидуальных потребителей, число которых, особенно в сельской местности, оценивается в несколько сотен тысяч.

59 Исходя из уровня сложившихся цен на ввозимые виды топлива (уголь – 1500 руб./т, мазут – 4200 руб./т, печное топливо – до 17000 руб./т, природный газ – до 1100 руб./1000 м3) и общих объемов их закупки, затраты оцениваются примерно в 1800 млн. рублей. Вполне очевидно, что уже в ближайшей перспективе при переходе к новым формам взаиморасчетов такие затраты окажутся непосильным бременем для бюджетов всех уровней. Все это позволяет сделать вывод о том, что в области сформировался дефицит местного КБТ, который является устойчивым и усиливающимся, а задачи поэтапного перевода объектов теплоэнергетики на местные энергоресурсы – своевременными и актуальными. Наряду с традиционными и хорошо отработанными технологиями производства кускового торфа и брикетов усиливается практический интерес и к новым технологиям получения различных видов КБТ методом формования (прессования) в цеховых условиях (торфяное, композиционное, опилкобрикет). Как правило, такие производства рекомендуется организовывать в рамках отдельных административных районов, привязанных к местным сырьевым ресурсам и отходам производств, имеющихся на данной территории. Это позволяет максимально приблизить производство КБТ к потребителям, снизить издержки на перевозки (например, для угля они достигают 40-50 % его стоимости), организовать новые рабочие места, сформировать замкнутые финансовые потоки, уменьшить зависимость от внешних поставок топлива, сделать топливо доступным по цене и конкурентоспособным по качеству для широкого круга потребителей. Эффективность работы таких заводов, цехов можно показать на следующем примере: при общем масштабе производства местного КБТ 228 тыс. т в год объем вырабатываемой тепловой энергии составит 864600 Гкал и будет эквивалентен теплу, получаемому при сжигании 165 тыс. каменного угля. При стоимости КБТ 450-500 руб./т и угля 1500 руб./т экономия средств составит около 120 млн. рублей. Наряду с технологиями производства окускованного твердого топлива на основе торфа, опилок, костры, отходов растениеводства и их смесей за последние годы наметился существенный прогресс в развитии новых технологий получения жидких (непиролизная) углеводородов из органогенного сырья (торф) и отходов. Такая технология реализуется при нормальных условиях ожижения, а выход нефтеподобного продукта достигает 82-85 % от органической части торфа.

60 На рис. 21 представлена существующая структура топливного баланса муниципальных объектов Тверской области, а на рис. 22 – затраты на закупку топлива.

Мазут

Печное топливо 2,7%

Топливный баланс т у.т. Газ

15,9%

70,1%

Газ - 742857

Уголь - 101250

Дрова 1,8%

Дрова - 19160

Уголь

Мазут - 168000

9,6%

Печное топливо - 28600

Всего - 1059867 Рис. 21. Структура топливного баланса малой теплоэнергетики Тверской области Печное топливо 22,5% Стоимость топлива Газ - 1100 руб./1000м3 Мазут

Уголь - 1500 руб./т

26,5%

Дрова - 300 руб./м3 Мазут - 4200 руб./т Печное топливо - 17000 руб./т

Дрова

Газ

0,3%

42,9% Уголь 7,8% Рис. 22. Структура затрат на топливо объектов малой теплоэнергетики Тверской области

С

61 Следует отметить, что сжигание традиционных видов топлив приводит к значительным объемам загрязняющих веществ (табл. 15), а их структура на рис. 23. Плата за такие выбросы сведена в табл. 16. При вовлечении торфа и отходов деревопереработки в топливный баланс валовые выбросы загрязняющих веществ снижаются, что следует из анализа данных табл. 18 и диаграммы на рис. 24. Таблица 15. Валовые выбросы загрязняющих веществ, образующихся при сжигании топлива Загрязняющее вещество Диоксид азота Оксид азота Диоскид серы Оксид углерода Сажа Зола Мазутная зола ТЭС (V2 O5) Бенз/а/пирен Всего

Объем загрязнений по отдельным видам топлива, т Дрова

Газ

Итого по видам

458,864 74,569 1030,40 575,557 135,609 148,960

Печное топливо 87,956 14,292 117,60 109,95 25,976 3,800

1,554 0,254 1340,8 418,65 0,402

1832,9 297,83 2425,2 -

2391,09 388,55 1877,0 10181,5 7179,0 3717,16

-

33,096

-

-

-

33,10

0,0054 16633,4

0,00112 2457,06

0,00020 359,57

0,000603 1761,64

0,00026 4555,9

0,00758 25767,5

Каменный уголь 9,855 1,606 729,000 5730,10 6598,80 3564,00

Мазут

Таблица 16. Расчет платы за выбросы объектами малой теплоэнергетики Тверской области Загрязняющее вещество

Общий объем загрязнителей, т

Плата, руб.

Диоскид азота Оксид азота Диоскид серы Оксид углерода Сажа Зола Мазутная зола ТЭС (V2O5) Бенз(а)пирен Итого

2391,10 388,55 1877,0 10181,5 7179,04 3717,16 33,096 0,00758 25767,5

124337,2 13599,3 75080,0 6108,5 294340,5 50925,0 33923,4 15537,4 583320,3

Производство строительных материалов. Ужесточение требований по энергосбережению все более настойчиво заставляет использовать различные теплоизоляционные материалы, как при строительстве жилья, так и при ремонте жилищно-коммунальных объектов. Однако выпускаемые отечественные утеплители не в полной мере соответствуют современным нуждам строительного комплекса по качеству,

62 экологичности и количеству. Основная их масса ввозится в область из других регионов. Кроме того, объемы выпускаемых отечественных утеплителей явно недостаточны. Так в 2002 году при производстве основных утеплителей в 8,6 млн. м3 в Россию было завезено по импорту более 2,2 млн. м3. Прогнозируемая потребность строительного комплекса только в минераловатных утеплителях на 2005 год составляло 16-17 млн. м3, а на 2010 г. – более 40 млн. м3. Однако эта потребность по заключению большинства экспертов будет удовлетворена не более чем на половину в связи с реальными возможностями отечественных производителей. Следовательно, развитие строительного комплекса будет сдерживаться дефицитом теплоизоляционных материалов. Дрова

Мазут

6,8%

9,5% Печное топливо 1,4% Газ

17,7%

Уголь 64,6% Рис. 23. Структура выбросов загрязняющих веществ, образующихся при сжигании различных видов топлива (существующее топливопотребление)

При внедрении Госстроем ипотечного кредитования объемы жилищного строительства увеличатся в 1,5-2 раза, а это повлечет за собой соответственно еще большее увеличение дефицита утеплителя. Использование торфа, композиционных составов на основе торфа и ряда отходов производств является одной из возможных альтернатив традиционным теплоизоляциям. Наряду с достаточно известной и продвинутой технологией торфяных блоков «Геокар» (г. Бежецк, БОЭЗ) заслуживает внимания целый ряд других технологий производства строительных теплоизоляционных материалов из местных сырьевых ресурсов и отходов производств.

63 Мазут 18,1%

Печное топливо 2,6%

Дрова и опилкобрике, т 42,1% Газ 33,5%

Кусковой торф 3,7% Рис. 24. Структура выбросов загрязняющих веществ, образующихся при сжигании различных видов топлива (прогноз развития)

В частности это относится к производству заполнителей легких бетонов на основе торфа («Торфозит»), гранулы которого не уступают по своим эксплуатационным характеристикам, а по ряду показателей лучше, чем у керамзитового гравия. При этом стоимость новой продукции в десятки раз ниже стоимости керамзита. Существенно снижается энерго- и металлоемкость производства. Разработана технология получения плитных композиционных теплоизоляций на основе торфа с отходами деревопереработки, костры, корья, вспененных синтетических полимеров, отличающихся водостойкостью и более низким показателем теплопроводности, которые можно использовать для утепления стен, чердачных перекрытий, трубопроводов. Из отходов растениеводства получены высококачественные и экологически чистые декоративно-отделочные плиты с теплоизоляционными свойствами. Агропромышленный комплекс. Почвы Тверской области характеризуются небольшим содержанием гумуса и отрицательным его балансом. За последние 15-20 лет содержание гумуса в почве уменьшилось на 7-10 %. Для эффективного земледелия на таких почвах необходимо применение органических удобрений в количестве 12-15 т/га только для поддержания бездефицитного баланса гумуса. Вполне закономерно, что для ведения устойчивого и эффективного сельскохозяйственного производства необходимо внесение полных норм минеральных удобрений. Практика хозяйствования последних лет показывает, что во многих районах области минеральных удобрений вносится в десятки раз меньше. Отсутствие финансовых средств в хозяйствах в настоящее время и в ближай-

64 шем обозримом будущем не позволяет кардинально улучшить сложившуюся ситуацию. Таблица 18. Валовые выбросы загрязняющих веществ, при изменении структуры топливопотребления. Загрязняющее вещество

Объем загрязнений по отдельным видам топлива, т Итого по КускоДрова и Печное видам вой Мазут опилкобГаз топливо хх торф рикет 1,260 458,86 87,956 5,055 1832,9 2386,0 0,204 74,569 14,292 0,827 297,83 387,72 102,00 1030,4 117,60 1250,0 95,49 575,56 109,95 4360,53 2425,2 7566674 298,14 135,61 25,976 1361,55 1821,27 3,78 148,96 3,800 1,307 157,85

Диоксид азота Оксид азота Диоскид серы Оксид углерода Сажа Зола Мазутная зола ТЭС 33,096 33,096 (V2 O5) Бенз(а)пирен 0,0006 0,00112 0,00020 0,00196 0,00026 0,00414 Всего 500,87 2457,0 359,57 5729,28 4555,9 13602,6 Примечание. Объем производства кускового торфа принят 60 тыс. т, опилкобрикета – 150,9 тыс. т.

Очевидно, чтобы решить эту проблему, следует обратиться к местным сырьевым ресурсам – торфу и сапропелю. Широкое их вовлечение в производство органно-минеральных и торфоорганических компостов с использованием отходов животноводства, птицеводства и перерабатывающих пищевых предприятий позволит резко повысить количество удобрений, вносимых на гектар пашни. Существующие технологии производства подобных компостов позволяют получать в 3-5 раз больше органических удобрений по сравнению с имеющимися отходами животноводческих комплексов, птицефабрик и т.п., которые по своей эффективности не будут уступать навозу. Отметим, что добыча сапропеля для этих целей позволит решить еще ряд важных задач: улучшить экологию водных объектов, наладить промысловое рыбоводство, развивать рекреационный потенциал региона. Выпускаемые в настоящее время торфяные и сапропелевые удобрения, торфяные грунты, подкормки и стимуляторы роста растений в сыпучем, пастообразном и жидком видах (тверскими производителями) предназначены для частного растениеводства и практически полностью его обеспечивают. Для крупномасшабного потребления необходима организация производства компостов, которые наиболее перспективно организовать вблизи крупных животноводческих комплексов. Утилизация стоков животноводческих комплексов является одной из важнейших проблем в системе АПК. Опыт обезвреживания и очистки ука-

65 занных стоков через систему отстойников и использование осветленных стоков в качестве удобрительных поливов на земледельческих полях орошения не всегда полностью отвечает санитарным нормам и требованиям охраны природы. Предлагаемый подход и отработанная технология позволяют одновременно решать две задачи: 1) исключить попадание стоков в грунтовые воды и водоприемники, 2) получать полноценные органические удобрения. Организация подобных комплексов позволит снизить затраты на строительство очистных сооружений (в ряде случаев они будут не нужны вообще). Защита окружающей среды. Данное приоритетное направление связано с серьезными проблемами защиты окружающей среды от различных загрязнителей. Торф является природным сорбентом с большой емкостью поглощения растворенных, взвешенных и эмульгированных веществ. Использование таких свойств торфа находит свое воплощение в целом ряде продукции, применяемой для очистки сточных вод, газовоздушных выбросов различного происхождения. Области применения торфяных ионообменно-сорбционных составов весьма многообразны. Это – волокнистые торфяные фильтры для доочистки промышленных и бытовых сточных вод, сбрасываемых в водоприемники, фильтры с гранулированной торфяной загрузкой в системах очистки и подготовки воды технического потребления (котлоагрегаты различной мощности и назначения), фильтры для АЗС и т.п. Следует отметить, что рынок потребления таких материалов весьма обширен и заполнен привозными сорбентами синтетического происхождения (сульфаугли, Na-катиониты и т.п.). Стоимость таких материалов варьирует от 30 до 500 руб./л, в то время как расчетная отпускная цена, например, гранул «Торфсорба» составляет 1,4-1,6 руб./л. Для организации производства торфяных сорбентов не требуется уникального и дорогостоящего оборудования. Объем капитальных затрат (при масштабе производства 1000 т торфяного сорбента) не превышает 2,5-3,0 млн. рублей, срок окупаемости затрат – до 2-3 лет. В табл. 18 приведены результаты промышленных испытаний фильтра с гранулированной торфяной загрузкой по очистке и подготовке воды для котельной. Использование торфа, сапропеля и ряда отходов производств позволяет получать целый спектр продукции, востребованной рынком потребления, но не относящейся к традиционно приоритетным направлениям. Исследования последних лет позволили приблизиться к решению ряда задач иного направления: • получение экологически чистых адгезионных составов, способных заменить традиционные связующие (синтетические смолы). В качестве исходного сырья возможно применение целого ряда веществ: торфа, опилок,

66 сапропеля, костры, макулатуры, отходов растениеводства и т.п. Физикохимическое модифицирование такого сырья придает им особые, специфические клеящие свойства. Область применения весьма обширна: минераловатная теплоизоляция, отделочные строительные материалы, мебель, электротехнические изделия, производство полиграфического картона (не уступающего мировым аналогам), строительство дорог и т.д.; • глубокая переработка отходов лесосечного хозяйства и получение на их основе поверхностно-активных веществ, ароматизаторов, средств для борьбы с вредителями культурных растений; • утилизация отработанных синтетических полимерных изделий, пленки, тары-упаковки, древесных отходов, неорганических наполнителей, резиновой муки совместно с торфом позволяет решать ряд важных проблем экологического, энергетического и социально-экономического плана. Спектр получаемой продукции весьма обширен: тара-упаковка с заданным сроком разложения на полигонах бытовых отходов, тротуарная и облицовочная плитка, горшочки и т.п.; • использование торфа и сапропеля в бальнеологии. В этом направлении достигнуты значительные научно-практические результаты, выполнена оценка пригодности такого сырья, их запасы и доступность. Таблица 18. Эффективность торфяного сорбента (по данным Тверской областной СЭС) Показатели Окисляемость, мг О2 /см3 Нитраты, мг/дм3 Общая жесткость, мг-экв/дм3 Сухой остаток, мг/дм3 Хлориды, мг/дм3 Сульфаты, мг/дм3 Железо, мг/дм3 Свинец, мг/дм3 Фтор, мг/дм3 Кальций, мг/дм3 Магний, мг/дм3

Водопроводная вода 2,2 0,79 6,2 367,2 11,0 48,03 0,49 0,019 0,72 3,5 2,7

Вода после фильтра 1,13 0 1,0 43,0 5,0 4,6 0 0 < 0,18 0,3 0,7

Таким образом, при формировании нового уклада развития промышленного производства и повышения экологической безопасности и экономической эффективности в Тверской области существенно должна возрастать роль и значимость сырьевых ресурсов, в частности торфа, сапропеля, органогенных, полимерных и других отходов. Такие ресурсы составляют лишь часть природно-сырьевого комплекса Тверской области, но весьма весомую и ценную в силу их мощного сырьевого потенциала, многообразия приоритетных направлений использования, обширного спектра новых наукоемких технологий по их переработке, значительного научно-

67 технического потенциала вузовской и отраслевой науки, способных обеспечить реализацию таких технологий. Следует отметить еще один момент, связанный с принципиально новыми требованиями к технологиям добычи торфа – переход, в ряде случаев, от широкомасштабных технологий добычи фрезерного торфа к маломасштабной эколого-безопасной экскавации торфа. Это позволит обеспечить большую сохранность торфяного болота в целом и их равномерное восстановление после отработки, обеспечить сырьем необходимого качества цеховых производителей продукции. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Тверская область занимает важное положение в географическом и геополитическом отношении Центра европейской территории России. Это, с учетом многообразия природных ресурсов, рекреационного потенциала предопределяет и перспективы движения Тверской области по пути экологически ориентированного социально-экологического развития. Такое экоразвитие базируется на ряде принципов, в частности: • человек имеет право на благоприятные условия жизни в окружающей среде; • природные ресурсы и особенно репрезентативные образцы естественных экосистем должны быть сохранены на благо нынешнего и будущих поколений; • должна поддерживаться способность природы (Земли) воспроизводить жизненно важные ресурсы; • человек несет полную ответственность за сохранение и разумное управление продуктами живой природы и её среды, что должно быть положено в основу планирования экономического развития; • невосполнимые ресурсы должны использоваться так, чтобы обеспечить их защиту от истощения в будущем. Все эти принципы актуальны и полностью применимы к Тверской области, касаются ли они лесных, водных, земельных ресурсов, торфяноболотных экосистем, памятников природы, разнообразных ландшафтов, историко-культурного наследия, рекреации и т.п. При экологизации стиля жизни обязательным должно быть государственное регулирование рынка с «подталкиванием» его к решению задач сохранения окружающей среды. Такой подход потребует реализации ряда положений: • выбрать наиболее дешевые пути достижения цели; • инвестировать в ресурсосбережение, когда это дешевле, чем затраты ресурсов; • создавать рынок сбереженных ресурсов; • использовать цены, отражающие «экологическую правду»;

68 • • • •

стимулировать монетаризацию конкуренции; поощрять желательное экономическое поведение; устанавливать налоги на нежелательные решения; заблаговременно заменять неэффективные устройства эффективными. В качестве положительного примера можно привести прогресс энергосбережения, достигнутый в США. За последние 17 лет за счет энергосбережения «получено» в 4 раза больше энергии, чем путем её производства, а третья часть произведенной энергии получена за счет возобновляемых источников (ВИЭ). Реализация идей экоразвития становиться задачей сегодняшнего дня, а её решение должно базироваться на объективной и независимой оценке состояния всех природно-сырьевых ресурсов, добывающей, перерабатывающих и других отраслей промышленности. В качестве примера рассмотрим состояние торфяной отрасли Тверской области. За последние 15 лет торфяная отрасль промышленности претерпела катастрофические изменения. Так, на начало 90-х годов в области работало 16 торфопредприятий и отдельных участков, 2 промышленных предприятия железнодорожного транспорта, входило 20 поселков с общей жилой площадью 174 тыс. м2 и населением 24 тыс. жителей. В промышленных масштабах разрабатывалось 43 месторождения общей площадью 90,2 тыс. га и запасами торфа 23 млн. т. Общий объем добычи торфа на этих предприятиях в 1992 г. составлял 2006,9 тыс. т в т.ч.: топливный фрезерный торф – 1171,7; кусковой торф – 7,04; торфобрикет – 22,6: торф для АПК – 805,6. В 2005 г. общий объем добычи в ЗАО «Тверьторф» составил 7,0 тыс. т в т.ч.: топливный фрезерный торф – 6,3; кусковой торф – 0,1; торфобрикет – 0; торф для АПК – 0,6. С учетом других организаций, занимающихся добычей и переработкой торфа (ОАО «Васильевский Мох», ЗАО «Селигер-Холдинг») общий объем оценивается примерно 30-40 тыс. т. Среди действующих сохранилось не более 5-6 предприятий с очень невысоким потенциалом по добыче и, тем более, переработки торфа. Причины такого положения многочисленны и разнообразны, среди которых следует выделить некоторые, имеющие непосредственное отношение к торфяной отрасли: • отсутствие сколько-нибудь реальных научно-обоснованных прогнозов развития отрасли в условиях «шоковой терапии», экономической и нормативно-правовой нестабильности в области недропользования; • потеря рынков сбыта традиционных видов торфяной продукции; • просчеты в инновационно-инвестиционной политике; • ориентация на бюджетное финансирование;

69 • крайне неразвитый сектор малых форм наукоемкого товаропроизводящего бизнеса; • отсутствие какой-либо внятной политике во взаимоотношениях отрасли и региональных властей; • низкое качество и крайне ограниченная номенклатура торфяной продукции. Тем не менее, торфяные ресурсы, с учетом богатой палитры их свойств и возможных направлений использования, возобновимости остаются весьма привлекательными для бизнеса. Частные инвестиции имеют свои характерные особенности: • ориентируются на наукоемкие технологии; • осуществляют добычу торфа и его переработку, в основном, на импортном оборудовании; • ориентируются на экспорт продукции; • тесно взаимодействуют со всеми ветвями власти; • осуществляют жесткое бизнес-планирование проектов в торфяном бизнесе. В новых экономических условиях взаимодействие с инвестиционными компаниями требует развития принципиально иного понимания и знаний от научно-технического сообщества, связанного с торфяным производством. Прогноз развития торфяного производства в Тверской области показывает, что уже в короткие сроки (от 1 до 3 лет) отрасль начнем наращивать темпы добычи и переработки торфа с выходом на отметки в сотни тысяч тонн продукции в год.

70

71 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................33 1. ТОРФЯНЫЕ РЕСУРСЫ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ И ИХ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ......................................4 4 1.1. Торфяные ресурсы Центра России.....................................................4 4 1.2. Торфяно-болотное районирование.....................................................5 5 1.3. Формирование торфяных фондов......................................................8 8 1.4. Изученность торфяных запасов......................................................11 11 1.5. Охраняемый торфяной фонд..........................................................1818 1.6. Мелиоративный торфяной фонд....................................................2727 1.7. Разрабатываемый торфяной фонд..................................................2727 1.8. Схема развития сырьевой базы торфяных предприятий Тверской области по добыче торфа для сельского хозяйства..................3838 1.9. Фонд выработанных, затопленных и застроенных торфяных месторождений................................................3838 2. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ФУНКЦИИ ТОРФЯНЫХ БОЛОТ...............4242 2.1. Классификация естественных функций........................................4242 2.2. Нарушения торфяных болот...........................................................4444 2.3. Восстановление болот.....................................................................4646 3. ТОРФЯНЫЕ РЕСУРСЫ КАК ФАКТОР ИННОВАЦИОННОЙ ПОЛИТИКИ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ.........5656 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................................6767 ПРИЛОЖЕНИЕ. ПРОМЫШЛЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРФЯНОГО СЫРЬЯ...............................................................................70

72

Вячеслав Александрович Миронов Юрий Николаевич Женихов Владимир Иванович Суворов Владимир Владимирович Панов

ТОРФЯНЫЕ РЕСУРСЫ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ Рациональное использование и охрана Монография Издание первое Издано в авторской редакции Технический редактор Комарова Г.В. Подписано в печать 10.11.06 Формат 60х84/16 Физ. печ. л. 4,5 Тираж 100 экз.

Усл. печ.л. 4,19 Заказ № 214

Бумага писчая Уч.-изд.л. 3,92 С – 103

Редакционно-издательский центр Тверского государственного технического университета 170026, г. Тверь, наб. А. Никитина, 22