Введение к работе
Актуальность проблемы. Полуостров Ямал в настоящее время становится районом с чрезвычайно высокой интенсивностью антропогенного воздействия на природные комплексы. Наличие высококачественного углеводородного сырья в его недрах дает возможность, несмотря на неблагоприятные природные условия, организовать промышленную эксплуатацию месторождений. Однако высокая чувствительность тундровых ландшафтов к техногенезу, их нестабильность и длительный срок восстановления обуславливают необходимость проведения углубленных экологических исследований с целью оценки последствий освоения. Одні'М из факторов, негативно влияющих на состояние геосистем, является химическое загрязнение, связанное с (технологическими процессами бурения, добычи и транспортировки газа. Загрязнение приводит к трансформации вещественного состава іандшафтов, образованию техногенных геохимических аномалий и соп-ЮЕОждается уменьшением биологического разнообразия, упрощением структуры фитоценозоЕ, вызывает неблагоприятные изменения з орга-гах и тканях растений. Изучение закономерностей биогеохимической шграции химических элементов и выязление реакций биоты на заг->язненке является основой прогнозирования устойчивости криогенных еосистем и позволяет свести к минимуму негативные последствия :ри использовании природных.ресурсов Ямала.
Цель и задачи исследований. Цель данной работы - оценка на скоеє эколого-геохимический анализа устойчивости ландшафтов по-уострова Ямал при воздействии на них объектов нефтегазодобываю-,его комплекса. При этом решались следующие задачи:
1. Изучение геохимических характеристик основных компонентов андиафтов - почвообразующкх пород, почв, растительности - как в еосистемах спонтанного раззития, таі-t л на участках, подверженных нтропогенному воздействию; определение характера техногенного агрязнения и его интенсивности.
2.Оценка реакции биоты на хемогеннсэ воздействие. 3.Разработка методических принципов определения устойчивости ундровых ландшафтов к химическому загрязнению и прогнозного спо-гохнмическсго картографирования тундровых ландшафтов в зоне тех-огенеэа.
4. Разработка зколого-геохимических основ рационального при-здолользоезния на Ямале.
Защищаемые положения.
І.При разработке концепции рационального природопользования для нефтегазодобывающих районов Севера необходимо определение устойчивости геосистем к химическое/ загрязнению, их споссбности к самоочищению и восстановлению экологического потенциала. При оценке устойчивости мерзлотных ландшафтов к загрязнению наиболее эффективны бкогесхимические и ландшафтно-геохимпческие критерии. Биогеохимическая устойчивость определяется активностью накопления химических веществ и интенсивностью биологического круговорота. Характер биогенной миграции химических элементов и параметры биологического круговорота яеляются выражением интенсивности метаболизма геосистем. В условиях тундры интенсивность метаболизма геосистем прямо связана с их устойчивостью и может считаться ее индикаторным признаком. Ландшафтно-геохимические аспекты устойчивости состоят е проявлении геосистемами способности к самоочищению от продуктов техногекеза. Разработанная методика -определения эколого-геохимической устойчивости ландшафтов представляет осноеу для создания программ наиболее экологически безопасного освоения месторождений углеводородного сырья на Емале.
2.Формирование химического состава почвообразующих пород и почв Ямагга обусловлено характером и возрастом морских трансгрессий, а такие особенностями ледникового скоса материала с Урала. Химический состав четвертичных отлдаений на большей части территории отличается высоким сходством, что объясняется единством происхождения. Дифференциация химического, состава ландшафтных. компонентов на уровне фации определяется главным образом двумя процессами: биологическим поглощением отдельных микроэлементов растительностью с последующим закреплением их на торфяном геохимическом барьере и глеегенезом, приводящем к смене окислительно-восстановительных условий и меняющем характер миграционных потоков вещества. Особенности накопления микроэлементов Еидачи растений определяются принадлежностью к определенной экобиоморфе.
3. Техногенная трансформация вещественного состава компонентов ландшафта проявляется на трех уровнях- глобальном, региональном и локальном.Максимальную степень проявления имеет, локальное Бездействие объектов нефтегазодобывающего комплекса, в результате чего формируются техногенные геохимические аномалии, сопровождающееся неблагоприятными изменениями биоты.
Научная нрвизна. На системной основе выявлена фоновая геохи-
- 5 -мическая и биогесхішическая структура тундровых ландшафтов, нашедшие выражение на биогеохимической карте масштаба 1:1000000, впервые составленной для полуострова,Шал. Оценена реакция природных геосистем на загрязнение,сопутствующее деятельностьи газо-добьтающего комплекса на Ямале. Разработана методика оценки устойчивости ландшафтов к химическому загрязнения,учитывающая как факторы самоочищения ландшафтов, так и параметры биогеохимического круговорота. С использованием разработанной методики составлены прогнозные крупномасштабные эколого-геохимические карты, отображающие особенности химического состава ландшафтов и их потенциальной реакции на загрязнение. Выявлены фитогеохимические индикаторы загрязнения и определены пороговые токсичные концентрации ряда тяжелых металлов.
Практическая значимость.Учет геохимических параметров при освоении Ямала является базой для оценки современного состояния природной среды и потенциальной трансформации под воздействием газодобычи. Разработанная методика оценки устойчивости ландшафтов к химическому загрязнению может использоваться для проектной разработки опт:шального размещения объектов Газпрома, и прогноза изменения экологической ситуации с целью уменьшить возможные негативные последствия.
Полученные данные.о фоновом состоянии компонентов ландшафта могут использоваться для разработки базы экологического мониторинга.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на IX конференции "Микроэлементы в биосфере и их применение в сельском хозяйстве и медицине" (Самарканд,1991),международной конференции " Освоение сеЕера и проблемы рекультивации (Сыктывкар, 1992); -Всесоюзном симпозиуме "Мониторинг окружающей среды и практика (Верхневолжье,1992).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ. Результаты исследований приведены также в научно-технических отчетах ИГОС СО РАН.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из 7 глав, введения,заключения и содержит 145 страниц машинописного текста, 34 таблицы, 14 рисунков, список литературы из 221 наименования, приложения, включающие список растений, встреченных в .ходе исследований и биогеохимическую карту Ямала маштаба 1:1000000.