Реферат: Региональные проблемы экологической безопасности на полуострове Ямал

Введение.

ПолуостровЯмал входит в состав Ямало-Гыданской арктической области, и для его ландшафтовхарактерны строго широтные изменения, обусловленные широтными закономерностямираспределение радиационного тепла, осадков и испарения. Повсеместно наблюдаетсясочетание сплошной толщи многолетнемёрзлых рыхлых осадочных пород (ММП) иравнинного макрорельефа с замедленным поверхностным стоком. На фоне современныхклиматических трендов это приводит увлечению обводненности территорий,активизации термокарста, формированию новых озёр и болот, что предельноусложняет в экологическом плане освоение богатейших запасов углеводородногосырья.

 Общая характеристикаполуострова Ямал.

Становлениесовременного облика природы, в том числе и на Ямале, происходило под влияниемнеоднократных перестроек рельефа, климата, флоры и фауны, почвенного покрова.Эти преобразования активизировались в неоген-плейстоценовое время в результатеусиления неотектонических процессов. Третичные теплолюбивые экосистемы былизаменены в северном полушарии своеобразным мамонтовым комплексом, на сменукоторому около 10 тыс. лет тому назад пришли современные экосистемы. Хотя всеэти преобразования происходили под влиянием глобальных факторов, каждый регионсеверного полушария имел свою собственную судьбу и внёс свой уникальный вклад вформирование современного облика Заполярья. В полной мере это относится ксеверу Западно-Сибирской равнины, частью которой является Ямал.

Вконце плейстоцены происходили существенные изменения очертаний материков:береговая линия находилась на 300 – 400м ниже современного уровня океана,Евразия и Северная Америка были единым огромным материком. Общепланетарноепохолодание в это время привело к вымиранию или сокращению ареалов наиболеетеплолюбивых форм. В арктических областях началось формирование холодовыносливойфлоры и фауны (Лазуков и др., 1981).

Отложенияэтого возраста залегают на территории Ямала в основном более чем на 200 м нижеуровня моря, что затрудняет  получение палеонтологического материала. Имеютсялишь данные палинологического анализа, которые позволяют судить осуществовавших в то время растительных сообществах (Волкова, 1990).

Около12 тыс. лет назад произошли существенные климатические преобразования,сопровождавшиеся поднятием уровня моря после самой глубокой за плейстоценрегрессии.

Голоценявлялся наиболее важным этапом в формирование современного облика Ямала. Втечении голоцены выделяют два интервала  с мягкой палеогеографической ипалеотемпературной обстановки и два сравнительно континентальных. Наиболееблагоприятным для проникновения для проникновения и существования на территорииЯмала древесных форм растительности был интервал от 9 до 5 тыс. лет назад(Васильчук и др., 1983), что указывает на существенные отличия во времениголоценового климатического оптимума территорий Ямала по сравнению с другимирайонами Евразии (Хотинский, 1977; Александровский и др., 1991). В голоценерастительные сообщества Ямала претерпели существенные изменения.  На примереспорово-пыльцёвых спектров из погребённого торфяника на берегу озера Нюлсавейтов верховьях р. Хадыты (табл. 1) можно проследить смену растительных сообществ втечении последних 8 тыс. лет (Панова, 1990).

Схема изменений климатав лесной и тундровой зоны Северной Евразии и растительности – на Среднем Ямалев течении голоцены.

Фаза

Возраст,

лет

Дата по

С,  лет

Растительность Sa-3 Позднеатлантическое похолодание 800 Современная растительность кустарниковых тундр Sa-2 Среднеатлантическое потепление 1800 Sa-1 Раннесубатлантическое похолодание 2500 Sb-3 позднесуббореальное похолодание 3200 Травяно-кустарниковая тундра Sb-2 Среднесуббореальный термический максимум 4100 Елово-берёзовая лесотундра Sb-1 Раннесуббореальное похолодание 4600 ФТ-3  Позднеатлантический максимум 6000

562+188

6081+207

Елово-берёзовые северотаёжные леса кедром, кустарниковой берёзкой АТ-2 Среднеатлантическое потепление 6800 7041+281 Таёжные берёзово-еловые леса с участием сосны и пихты АТ-1 Раннеатлантическое потепление 8000 7290+219

Редкостойные елово-берёзовые леса, осоко-сфагновые болота.

Кустарниковая тундра, переходящая в елово-берёзовую лесотундру  

Во-3 Позднебореальное похолодание 8300 8182+227 Лиственные леса Во-2 Среднебореальный термический максимум 8900 Во-1 Раннебореальное потепление 9300 Рв-2 Позднепредбореальное похолодание 10000 Раннепредбореальное потепление 10300 Dr-3 Стадия позднего дриаса 11000 Al Межстадиал  Аллеред 12000

Впоследние несколько десятилетий обычным видом для Южного Ямала становитсяондатра.

Основуэкосистем современного Ямала до сих пор составляют виды, обитавшие совместно наэтих территориях в течении плейстоцена. Эти виды – остаток северного вариантамамонтовой биоты. Дальнейшего изучения требуют история формирования исуществования мамонтовой биоты Ямала процесс освоения этих территорий лесными иинтразональными формами.

Данныео роли человека экосистемах Ямала имеются только для позднего голоцена.Неизвестно, когда впервые люди появились на Ямале. Даже если человек освоил этутерриторию ещё в конце плейстоцена, его влияние на экосистемы не выходило зарамки влияния аналога крупного хищника (Смирнов и др., 1981). Только переходчеловека к активной хозяйственной деятельности даёт основание рассматриватьантропогенный фактор как самостоятельный, оказывающий влияние на естественныеэкосистемы.

Археологическиеисследования Ямала ёще только начинаются. Археологические памятники полуостроваважны для выявления ранних этапов освоения  человеком арктических территорий,изучения истории  финно-угорских племён и формирование современной народности,населяющей Ямал, — ненцев. Более поздние археологические памятники даютинформацию о путях проникновения на север европейцев и  колонизации имисеверных территорий.            

                               Рельеф.

  Особенности тектоники и геоморфологии.

Главнаячерта рельефа полуострова, как и всех равнин севера Евразии, — егоступенчатость, террасированность. Ступени рельефа  на Ямале сформированы восновном морской абразией и аккумуляцией в послеямальское время в процессепрерывистого импульсного понижения уровня Арктического бассейна, покрывавшегоранее своими водами обширные пространства северных равнин до высоты более 100мнад современным уровнем моря.

Наюге полуострова широко распространён параллельно-грядовой рельеф (ПГР). Этоболее или менее протяжённые  прямолинейные или изогнутые в плане полосыскоплений субпараллельных гряд, сложенных обычно песчано-супесчаными породами,местами с ядром из ямальского комплекса или палеогеновых. Известные на Ямалеединичные выходы дислоцированных палеогеновых пород приурочены именно к зонамПГР. Длина отдельных гряд от 40 – 160м до первых километров, ширина от 25 – 40до первых сотен метров, высота от первых метров до первых десятков метров. Насредних и северных широтах Ямала ПГР меньше по площади и встречаются реже.Здесь в ряде случаев зоны ПГР по простиранию переходят в полосы параллельноориентированных линейных элементов  ландшафта такой же размерности и того жерисунка в плане, как гряды западины ПГР, но без чётко выраженных возвышенийгряд. Эти элементы образуют и «самостоятельные» массивы.

Ямальскаягруппа газовых и газоконденсатных месторождений (ГКМ) занимает особое место вперспективных планах развития топливно-энергетического комплекса (ТЭК) России. В целях изучения экологического состояния рельефа и др спекторы  природы былвзятии и исследован Ямбургский промкомплекс на Тазовском полуострове. Былообнаружено четыре основные градации зон  техногенных нарушений.

1.   Зона полногоуничтожения почвенно-растительного покрова (зарастание с образованием открытыхгруппировок растений невозможно);

2.   Зона сильного(от 60 до 90%) разрушения почвенно-растительного  покрова (для 50 %-гозарастания требуется 10 – 15 лет);

3.   Зона среднихнарушений с перемешиванием органогенных горизонтов на всю глубину СТС на 30 –50 %  территорий (зарастание длится в течении 4 – 7 лет);

4.    Зоны слабыхнарушений с уплотнением верхних органогенных почвенных горизонтов на 10 – 20%территории, Повреждением растительного  покрова при отдалённых проходах техники и газовых эмиссиях (зарастание происходит в течение   2 – 3  лет после снятиянагрузки).

Зонысильных нарушений особенно уязвимы для дальнейших эрозионных процессов,самостоятельно не восстанавливаются и нуждаются в незамедлительнойбиорекультивации с закреплением насыпанных поверхностей в целях защитыинженерных объектов от разрушения.

Почвенно-растительныйпокров вблизи посёлков, КС, УКПГ деградирует в результате простоговытаптывания, сброса сточных вод, выбросов окислов азота. Последние попадания впочву, превращаются в токсичные нитраты и нитриты железа, убивающие почвеннуюмикрофлору и наземную растительность. Только с течением времени эти веществаперераспределяются и осаждаются в геохимические «ловушки» вблизи мествыклинивание надмерзлотных вод.

Ландшафт.Антропогенное разрушение тундровых ландшафтов.

Активноеосвоение объектов нефтегазового комплекса сопровождается разрушениемнеустойчивых биогеоценозов тундры Ямала. Естественное восстановление нарушенныхландшафтов тундры крайне затруднено в связи с увеличением слоя сезонногооттаивания и активизацией при этом экзогенных и сопутствующих процессов:термокарста, термоэрозии, солифлюкции, линейной эрозии.

Нарушениеландшафта классифицируются по способам воздействия:

1– механическое воздействие;

2– Воздействие поллютантов (воздушных, водных);

3– Изменение гидротермического режима путём осушения, обводнение, прямоготеплового воздействия.

Поплощади воздействия выделяются типы нарушений:        

1-   локально-точечные,очаговые;

2-   линейные;

3-   сетчатые;

4-   площадные.

  Похарактеру воздействия нарушения бывают:

1-импульсные;

2-длительно и периодически импульсные;

3-постоянные.

Анализпоказал, что 90% из них – результат механических нагрузок на ландшафты.Антропогенные нагрузки на ландшафт подразделяются на три группы:

1.   Умеренные(толерантно-адаптационные), не превышающее порога устойчивости.

2.   Средние,превышающие порог устойчивости ландшафтов, но с обратимыми разрушениямиструктуры и функциональных связей. Возвращение системы в исходное состояниепроисходит через восстановительные сукцессии.

3.   Сильные,заведомо превышающие порог устойчивости, разрушающие исходныеструктурно-функциональные параметры либо в подсистемах, либо во всём ландшафте.Возвращение в исходное состояние требует длительных сукцессий либо вообщеневозможно.

Шкалавозможных результатов антропогенного прессинга.

1.   Изменениясостава биогеоценоза, исчезновение коренных и появление новых видов. Изменениеструктуры и продуктивности сообществ.

2.   Механическоенастроение растительных сообществ и органогенных горизонтов почв.

3.   Изменениеструктуры почвенного покрова, например формирование в термопросадочных западинах болотных почв.

4.   Загрязнениепочв и ландшафтов. Изменение геохимических параметров почв и в этой связи –смещение ионного равновесия растворов, изменение миграционной способности химическихэлементов.

5.   Ускорение илизамедление геохимического потока элементов в ландшафтах, образованиеантропогенных геохимических аномалий.

6.   Перемешивание,уничтожение биологически активных горизонтов почв.

7.   Изменениягидротермического баланса почв, возрастание глубины сезонно-талого слоя, иссушенияили обводнение биогеоценозов.

8.   Активизациясопутствующих экзогенных и прочих процессов – вытаиваниея льдогрунтов иископаемых льдов, перехода грунтов в плывунное состояние, солифлюкции,катастрофических сплывов, термопросадок, линейно и площадной эрозии, выносагрунтов в водоёмы, дефляции.

Наоснование анализа последствий антропогенного воздействия выделено три степенинарушений.

1.   Слабонарушенные биогеоценозы: разрушено менее 30 % растительного покрова иорганогенных горизонтов почв.

2.   Среднеенарушения: разрушено 30 – 50 % растительности и органогенных горизонтов почвы,но последние остановлены на месте и лишь перемешаны с верхними минеральнымигоризонтами почв на глубину 30 см.

3.   Сильнонарушенные: уничтожено более 50 %   растительного покрова, снесены илиразрушены горизонты почв на глубину более 30 см. На поверхность выходятнеплодородные грунты.

Вустойчивости ландшафтах, особенно слабо и средне нарушенных, после прекращенияантропогенных нагрузок происходит довольно успешное зарастание. Но нестабильные ландшафты, особенно на покатых склонах, продолжают активноразрушаться экзогенными процессами. Здесь необходима инженерная и биологическаярекультивация.

Гидрология.Поверхностные ручьи и реки.

Гидрографическаясеть Ямала хорошо развита. Недостаточная теплообеспеченность и избыточноеувлажнение, затрудненный дренаж,

равнинныйрельеф с большим количеством впадин и западин способствуют развитиюмногочисленных озёр и болот. На формирования речного стока расходуется большаячасть осадков. Кроме вод заключённых в поверхность объектах, большое количествовлаги находится в твёрдом состоянии в виде льда цементного типа ледяныхвключений в рыхлых мёрзлых  породах. В целом территория отличается большойвлагонасыщенностью. Все реки Ямала принадлежат бассейну Карского моря иотносятся к двум водосборам. Реки западной половины Ямала несут свои воды вБойдарцкую губу или непосредственно в Карское море, а восточной частиполуострова – впадают в Обскую губу.

Преобладаниев течении года отрицательных температур воздуха влияет на продолжительностьпериода стока, особенно малых рек. В северных районах продолжительность стокасоставляет 3.5 – 4 мес, а в южных – от 6 – 7 до 8 – 10 мес на сравнительнобольших реках.

.    

                                        Озера.       

ПолуостровЯмал обладает большими ресурсами озёрных вод, пригодных для бытовых ипромышленных целей. Здесь насчитывается более 50тыс. озёр, но только 92 из нихимеют площадь свыше 5км^2. На Ямале находится шесть озёр с площадью более100км^2: Ярато (247 км^2), Нейто (215км^2), Ямбуто (169км^2)и т. д.

НаЯмале существует две большие озёрные группировки: в центральной частиполуострова – группа Нейто – Ямбуто, южнее – группа озёр Ярато. Они расположеныв различных, но сходных по гидрографическим характеристикам ланфашафтныхподпровинциях. Группа озёр Нейто – Ямбуто занимает среднетундровыепологоувалистые слабозаболоченные равнины. Озёра группы Ярато расположены врайоне южнотундровых плоских и пологоувалистх слабозаболоченных равнин.Несколько отличается от них малые озёра северной части Ямала, для которыххарактерны большая заболоченность и арктический тип тундры.

                         Расходводы.

НаЯмале нет опорной гидрологической сети, поэтому сведенья о расходах воды имеютслучайный характер.

Какпоказали результаты аэрогидрометрических работ, поверхностные скорости течениядаже при максимальных уровнях воды относительно не велики и изменяются впределах 1.5 – 2.0 м/с. В период межени скорость поверхностного течениясоставляют 0.1 – 0.5 м/с.

             

      Элементы годового водного баланса, мм

Река Кол- во осадков Сток Испарение Полный Поверх-ностный Подзем-ный

 Нурмаяха                    

                

440.4 342 314.6(92) 27.4(8) 98.4

 Нярмхойяха

                 

260.8 209 199.0(95) 10.0(5) 51.8

Химическийсостав поверхностных  и почвенно-грунтовых вод.

НаБованенковском газоконденсатном месторождении и трассе железной дороги Обская –Новый Порт проводилось описание грунтовых вод по типовым методам.

Активнаяреакция воды нейтральная (рH = 6,5-7,5). Кислородный режим вповерхностных водах благоприятный: более 80% от насыщения при содержаниедиоксида углерода от 17,6 до 30,8 мл/л. Более 90 %  приходится на агрессивнуюформу диоксида углерода.

 Возёрных водах нитратов содержится до 0,033 мг/л. Основная форма азота – ионыаммония. Поступая с водосбора, он быстро накапливается в донных отложениях.Максимальное количество отмечены в реке Лоноготъеган – до 1,02 мг/л в периодвесеннего паводка.

Концентрацияфосфора  — основного биогенного элемента – в реках летнее время равна нулю. Впаводковый период отмечаются его следовые концентрации. В озере, находящемся впойме р. Щучье, зафиксированы среднее концентрации фосфора.

Содержаниеводорастворимого органического вещества незначительно. Содержание общего железаи кремния значительно варьирует по рекам. Преобладают процессы углехимическоговыветривания формирует гидрокарбонатные  поверхностные воды. Основная часть водотносится к натрий-калиевой группе первого типа. Обусловлено тем, что в осадкахсодержания калия (натрия) – 4,43, кальция – 1,00, магния – 0,39 мг/л.    

      Растительность.

Врайоне Ямбурга наиболее серьёзные повреждения растительному покрову наносятлетом вездеходы. Особо уязвимы болотное сообщество, где при одноразовом проходевездехода не только механически повреждается тровяно-моховое покрытие, но иобедняется видовой состав за счёт выпадения из травостоя цветковых и сниженияпроективного покрытия осок и пушиц. Кустарничково-травяно-моховой икустарничково-лишайниково-моховые тундры более устойчивы. В этих сообществахнаблюдается незначительное(10 – 20%) снижение общего проективного покрытиярастениями и механические повреждении цветковых, мхов и лишайников.

Растительныесообщества после однократных переходов техники восстанавливаются прежде всегоза счёт пушицы и осок, поселяющихся вдоль и внутри колеи.     

Животныймир.

 Натерритории Бованенковского месторождения обитают 12 видов зверей и гнездятсяболее 50 видов птиц, в том числе три вида занесённых в «Красную книгу»: малыйлебедь, сокол-сапсан и краснозобая казарка. Уже на стадии разведкиместорождения из-за утраты мест линьки и гнездования резко сократиласьчисленность малого лебедя. Число гнездящихся в этой местности соколов-сапсанов– 16пар. Все эти гнездовья будут утрачены в случае освоения месторождения.

Зонаобустройства месторождения Бованенковского совпадает с популяционнымирезерватарами песцов. Освоение месторождения чревато падением численности песцана всём Ямале. В случае очередного естественного падения численности поголовьяпесцов, куропаток, гусей и других промысловых видов на Ямале их популяции послепотери рефугиумов будут восстанавливаться значительно медленнее или могутвообще не восстановится в период до следующего естественного спада.