ЛЕС ВЫРАСТИТЬ - НЕ ПОЛЕ ПЕРЕЙТИ

Участники конференции на рекультивированном золоотвале Рефтинской ГРЭС

В программу всероссийской конференции по биологической рекультивации и мониторингу нарушенных земель, которая традиционно проводится на Урале раз в пять лет, непременно входит посещение золоотвалов Рефтинской ГРЭС. И каждый раз участники могут видеть, насколько выросли деревья, посаженные на 1-м отработанном золоотвале 15–20 лет назад. Сегодня эти посадки, выполненные по технологии, разработанной учеными Ботанического сада УрО РАН, уже можно назвать лесной экосистемой. 

В конце августа в Екатеринбурге прошла очередная IX всероссийская научная конференция с международным участием «Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных земель», организованная сотрудниками лаборатории экологии техногенных растительных сообществ Ботанического сада УрО РАН и лаборатории антропогенной динамики экосистем биологического факультета УрФУ. Поддержку форуму оказали Правительство Свердловской области, областное министерство природных ресурсов, областной департамент лесного хозяйства, Российский фонд фундаментальных исследований, Ботанический сад УрО РАН, Институт экологии растений и животных УрО РАН, Уральский федеральный университет, Уральский государственный лесотехнический университет, департамент природно-ресурсного регулирования, лесных отношений и развития нефтегазового комплекса Ямало-Ненецкого автономного округа, Рефтинский городской округ, муниципальное образование Сухой Лог и филиал «Рефтинская ГРЭС» ОАО «ОГК-5».

Урал выбран местом проведения конференции по биологической рекультивации и мониторингу нарушенных земель неслучайно. Здесь накоплен огромный опыт изучения вредного воздействия промышленных выбросов на флору и фауну, на водные ресурсы и здоровье населения. В начале 1970-х годов появились обобщающие теоретические работы по этой тематике. Уральский ученый доктор биологических наук В.В. Тарчевский выделил новый раздел ботаники — промышленную ботанику, в рамках которой разрабатываются способы фитомелиорации промышленных отвалов и ассортимент устойчивых к техногенному загрязнению видов растений. 

Процессы трансформации экосистем под влиянием антропогенного воздействия лучше всего прослеживаются на фоне разных физико-географических  условий. Сравнительные исследования позволяют выявить закономерности динамики растительных сообществ. В ходе нынешней конференции свои научные результаты представили более 50 участников из различных регионов — от Полтавской области Украины до Приморья и от Якутии и Крайнего Севера до Прикаспия и Казахстана. Они обсудили экологические основы биологической рекультивации нарушенных земель, итоги экспериментальных работ, проблемы геохимической оценки нарушенных, рекультивированных земель и деградированных территорий и физиолого-биохимической оценки состояния растительности техногенных ландшафтов, а также вопросы мониторинга техногенных экосистем. 

О работах уральских лесоведов мы подробно поговорили с сопредседателем оргкомитета конференции, заведующим лабораторией экологии техногенных растительных сообществ Ботанического сада УрО РАН, доктором сельскохозяйственных наук Сергеем Леонидовичем Менщиковым.

— Рекультивацией золоотвалов Рефтинской ГРЭС ученые Ботанического сада занимаются уже 20 лет. Как там сейчас обстоят дела?

— 1-й отработанный золоотвал Рефтинской электростанции площадью около 370 гектаров стал уникальным полигоном, где совместными усилиями руководства ГРЭС и сотрудников Сухоложского лесхоза, на территории которого находятся золоотвалы, были успешно реализованы наши технологии рекультивации.  Напомним читателю, что золоотвал — это огромная чаша с наращенными бортами (площадь 2-го действующего золоотвала Рефтинской ГРЭС — 950 га), в которую по трубам поступает пульпа — суспензия золы и воды. Вода остается на поверхности небольшим слоем. Когда она испаряется, зола поднимается ветром в воздух, что губительно для всего живого в округе. На действующем золоотвале применяется пылеподавление водой, но для отработанного золоотвала это не решение проблемы, и оставлять его на самозарастание нельзя, это займет более 30 лет.

Экспериментальные посадки на 1-м золооотвале начались в 1992 году, а в 1997, когда он был выведен из эксплуатации, рекультивация приняла производственный масштаб. Финансировали работы энергетики и правительство Свердловской области. Работники лесхоза занимались посадками, а ученые во главе с доктором биологических наук Африканом Кузьмичом Махневым (Ботсад УрО РАН) отслеживали и корректировали результат. В 2005 году на последних 47 гектарах отработанного золооотвала были высажены молодые деревца. Теперь это 5–7-метровые деревья, и за молодым лесом осталось только наблюдать и охранять от пожаров.

На данный момент уже заполнен и 2-й золоотвал. Были планы строить 3-й, но это опять означает изъятие покрытых лесом земель, рубку леса. Руководство Рефтинской ГРЭС приняло решение складировать зольные отходы прямо на заполненный 2-й золоотвал. Причем применять сухое складирование – новый, еще не опробованный метод. Трудно сказать, что менее травматично для природы. Очевидно, что сухой способ складирования требует очень эффективных и оперативных способов пылеподавления, препятствующих разносу золы на прилегающие территории. По-настоящему экологически чистого способа утилизации пока нет. Из золы Рефтиской ГРЭС изготавливаются пеноблоки для строительства, но масштабы их производства не сопоставимы с масштабами  подлежащих утилизации отходов. 

— Золоотвалы Рефтинской ГРЭС — далеко не единственный объект, где вы ведете исследования и внедряете технологии рекультивации нарушенных земель. На каких еще территориях работаете? 

— Таких территорий несколько: Ревдинско-Первоуральский промышленный узел, Нижний Тагил, Красноуральск, Каменск-Уральский, Полевской. В 1986–1992 годах мы работали на Крайнем Севере, в частности в районе Норильского горно-металлургического комбината.

Воздействие одного и того же вида загрязнения на экосистемы очень различается в разных природно-климатических зонах, поэтому сравнительные исследования исключительно важны. В лесотундре, где древесная растительность и без того находится на грани выживания, лес гибнет на расстоянии десятков и даже сотен километров от загрязнителя и восстанавливается очень медленно либо не восстанавливается вообще. А в таежной зоне, где условия для роста хвойных деревьев оптимальны, даже при сильном техногенном воздействии деревья полностью погибают на расстоянии около 3 км.

Мы изучаем закономерности техногенного воздействия как на естественные лесные экосистемы, которые примыкают к промышленным объектам, так и на искусственные лесные культуры, которые созданы на загрязненной территории, где лес погиб или его изначально не было. 

Сейчас мы идем по пути расширения показателей для оценки состояния лесообразующих видов. Теперь они включают также показатели состояния генеративной системы деревьев, изучаем пыльцу, семена. Например, мы собираем шишки сосны на загрязненной территории и проращиваем семена в теплице, чтобы сделать выводы о возможности их прорастания и роста на разных по уровню загрязнения почвах. Кроме оценки состояния деревьев, делаем химические анализы растительных образцов, а также снеговой воды, почв, и на этой основе оцениваем уровень загрязнения биогеоценозов в очагах поражения растительности и перспективы лесовосстановления. 

Если говорить о названных территориях, то, конечно, интенсивность загрязнения везде разная. Так, Красноуральский и Среднеуральский медеплавильные заводы — очень сильные загрязнители. В самом городе Красноуральске часто наблюдается смог из соединений серы. Тогда как в Полевском техногенное воздействие умеренное. 

— А Карабаш — по некоторым оценкам, самый грязный город мира — не входит в зону вашего внимания?

— В Карабаше мы пока не работаем. Надо сказать, что повреждения окружающей среды там все-таки очень локальные. Конечно, экологическая обстановка в этом уральском городе критическая, его даже иногда называют черной точкой планеты, и чисто визуально черная гора и сине-зеленые реки вдоль шоссе производят тяжелое впечатление, но загрязнения в Карабаше не сопоставимы по масштабам с тем, что творится на многих других территориях (например, вокруг Норильска, Мончегорска, Братска). На Южном Урале, в районе Саткинского комбината в Челябинской области в 1960-е годы было погублено 3 тыс. га примыкающих хвойных лесов, а в целом зона техногенного воздействия составляет около 50 тыс. га. 

Очень негативно сказывается концентрация промышленных предприятий и соответственно вредных выбросов в одном месте. По Свердловской области металлургические производства «разбросаны» на приличных расстояниях друг от друга, а общий объем их выбросов равен объему выбросов сернистого газа одного Норильского горно-металлургического комбината. Он перерабатывает талнахскую руду, содержащую много серы, в процессе чего образуется огромное количество газообразных выбросов, в основном  двуокиси серы. Сернистые выбросы из довольно низких труб комбината уничтожили лиственничные и еловые притундровые леса в Норильской долине на 120 км к югу и юго-востоку от источника загрязнения. Кстати, увеличение длины труб — тоже не вариант, как показал опыт Германии, где заводы обязали увеличить высоту труб.  В результате загрязнения стали рассеиваться дальше, и лес в Шварцвальде пожелтел через пару десятков лет на большом расстоянии от промышленных предприятий. 

— Какой же выход?

— Путь только один — снижение и полное прекращение выбросов. Причем эффект от этой меры достаточно быстрый. Так, стоило Среднеуральскому медеплавильному заводу снизить выбросы, как буквально на глазах хвойные деревья  «почувствовали себя» лучше. Мы определяли на горе Магнитной срок жизни сосновой хвои — очень хороший показатель состояния дерева. Если в условиях сильного загрязнения хвоя осыпается через полтора-два года, то в нормальных условиях она живет четыре года. 

К сожалению, в Норильске, где губительные атмосферные выбросы тоже стали меньше, леса практически не восстанавливаются. Я побывал в тех местах два года назад — так и остались там сухие древостои. В наших широтах соснам нужно лет 40–60, чтобы лесом называться. А на севере бывают летние сезоны, когда прироста у деревьев почти совсем нет. 

Лес всегда растет медленно, даже если восстанавливать его с помощью самых передовых технологий.

Подготовила Е. ПОНИЗОВКИНА