Наиболее сухие дренированные участки поймы приурочены, как правило, к прирусловым валам, бортам "хасыреев" и озер. На фоне преобладающей по площади мохово-травянистой заболоченной поверхности такие приподнятые, заросшие кустарником высотой 0,3 - 1,0 м участки выделяются довольно четко.
Поверхность поймы сильно заозерена. Встречаются озера диаметром от 100 м до нескольких км. Глубины озер колеблются от 0,5 до 3,5 м, с преобладанием от 1,0 до 2,0 м.
Плоские, незатронутые термоденудационными процессами поверхности ограничены в распространении. Такие участки, как правило, имеют полигональный (трещинно-полигональиый и остаточно-полигональный) мезорельеф. Наряду с полигональными встречаются плоские или слабовыпуклые хорошо дренированные поверхности с мелкобугристым и бугристым микрорельефом.
Участки с мелкобугрисгым микрорельефом (высота бугорков 5-10 см.) и пятнами медальонами типичны для открытых, с маломощным снежным покровом поверхностей (вершины останцев, бровки склонов и т.п.). Для слегка пониженных участков равнин характерен бугристый микрорельеф (высота бугорков 0,2-0,5 м.).
Для склонов типичен комплекс образований, обусловленных развитием термоденудационных процессов. Особенно интенсивно этими процессами переработаны останцы в междуречье Надуй-Яхи и Сё-Яхи. Здесь широко развиты активные склоновые процессы. Склоны террасированы, с большим количеством солифлюкционных языков и оплывов (Мокеев и др., 2008).
Исследуемая территория характеризуется обилием озер, имеющих, в основном, термокарстовое происхождение. Обычно это небольшие по площади, мелководные (3-4 м) озера, расположенные большими группами.
Формирование гидрохимического состава поверхностных вод происходит под влиянием природно-климатических условий. Наличие многолетнемерзлых пород блокирует грунтовое и подземное питание водных объектов, что повышает роль талых и дождевых вод с крайне малым солесодержанием (Н.Б. Пыстина, А.В. Баранов, 2013).
Замедленный круговорот веществ в условиях низких температур и заболоченность водосборов способствуют накоплению в поверхностных водах широкого спектра органических веществ - продуктов неполной деструкции растительного опада. В свою очередь присутствие в природных водах промежуточных продуктов разложения растительной биомассы определяет слабокислую реакцию среды, что благоприятствует повышению подвижности ряда металлов в составе органоминеральных комплексов (Н.Б. Пыстина, А.В. Баранов, 2013).
На территории месторождения развиты болотно-арктотундровые, торфянисто-поверхностноглеевые почвы, тундровые остаточно-аллювиально-гумусовые глеевые почвы. Как следствие сурового климата, широкого распространения многолетней мерзлоты, постоянного переувлажнения почв, почвообразовательный процесс проявляется лишь в слабом накоплении торфа и грубого гумуса в поверхностных горизонтах.
В экономическом отношении территория Ямала освоена слабо. Населенные пункты крайне редкие и приурочены в основном к побережью Обской губы. На западном побережье населенные пункты практически отсутствуют. С началом освоения газовых месторождений возник поселок строителей Бованенково. Развитие транспортной сети связано также с освоением месторождений.
Бованенковское месторождение расположено в области сплошного развития вечной мерзлоты, мощностью до 200-250 м. Деятельный слой на заболоченных участках достигает 0.3-0.5 м и на песчаных - 1.0 м (Мокеев и др., 2008).
Для климатического режима рассматриваемого района характерны суровая продолжительная зима, крайне короткое прохладное лето и затяжные переходные сезоны - весна и осень, короткий безморозный период. Зима холодная и продолжительная (с ноября по март-апрель) снежный покров удерживается до 231 суток в год, сопровождается постоянными и часто сильными ветрами. Средний минимум температуры воздуха зимой 26.2 єС. В связи с близостью моря наиболее низкая температура наблюдается в феврале. Среднегодовая отрицательная температура составляет минус 10 - минус 11єС.
Период со средней суточной температурой воздуха выше 5 єС (период вегетации растений) продолжается не более двух месяцев. Средняя температура июля, самого теплого месяца в году, составляет 7.3 єС. Бывают годы, когда лето практически отсутствует и весна постепенно переходит в осень. В отдельные дни, в июле - августе, при вторжении теплых континентальных масс с юга температура может достигать 30 єС.
Годовое количество осадков составляет 300-350 мм и большая их часть выпадает
летом (200-250 мм) в виде длительных и моросящих дождей, в августе-сентябре часто со снегом. Толщина снежного покрова наибольшая в марте - мае и достигает 20-40 см.
Району характерна активная ветровая деятельность, особенно в первой половине зимы. Средняя скорость ветра на побережье зимой и в переходный период - 5.5-7.1 м/сек., а в отдельные дни скорость ветра может достигать 20-30 м/сек. Холодные ветры с большими скоростями являются серьезной помехой при освоении территории (Мокеев и др., 2008).
Плотность населения крайне низкая (не превышает одного человека на 12.5 кв. км). Коренное население (ханты, ненцы, селькупы) занимается пушным и рыбным промыслами, оленеводством.
Основные населенные пункты расположены на берегу Обской губы (Сабетта в 160 км от месторождения, Сеяха - 160 км, Мыс Каменный - 260 км, Новый Порт - 320 км, Яр-Сале - 360 км). Базовые для освоения города Салехард, Сабетта и Лабытнанги, соответственно, с аэропортами и железнодорожной станцией находятся на 400 км южнее. В 100 км северо-западнее расположен вахтовый поселок Харасавэй.
Глава 2. Влияние нефте- и газодобывающей отрасли на состояние природной среды полуострова Ямал
2.1 Геомеханическое воздействие на почвы и растительность
При строительстве техногенных объектов происходит неизбежное геомеханическое воздействие на ПТК. В результате такого воздействия возможна частичная или полная перепланировка рельефа с нарушением природного микро- и мезорельефа. По мере эксплуатации промышленных и жизнеобеспечивающих структур (вахтовые посёлки, промбазы, трубопроводы и т.д.) рельеф будет видоизменяться: вместе с образованием его антропогенных форм активизируются рельефообразующие процессы. Особое внимание следует уделить криогенному рельефообразованию, при котором возможно как оттаивание, так и промерзание пород.
Степень механического воздействия определяется характером нарушений при подготовке территории к строительству и эксплуатации. При площадных нарушениях возможны нарушения тепло- влажностного режима грунта, что приводит к изменениям глубины сезонного протаивания, активизируя процессы заболачивания, неравномерной осадки грунта, пучения и термоэрозии.
При строительстве линейных объектов (магистральные газопроводы, автодороги, ЛЭП и т.д.) создаётся барьер для путей миграции водных потоков, что может приводить к заболачиванию местности и образованию болот. Линейные сооружения большой протяженности пересекают участки с различными температурными и влажностными режимами многолетнемерзлых грунтов. Поэтому территории будут подвергаться техногенному воздействию в различной степени.
В западной части полуострова Ямал расположено значительное количество залежей пластового льда, там же расположено и Бованенковское месторождение. По данным М.А. Коняхина, площадь отдельных залежей пластового льда в пределах Бованенковского НГКМ составляет не менее 18-20 м2, а его основание иногда располагается ниже уровня моря (Козлова, 2013). Для стадии освоения месторождения наличие залежей внутри грунтового пластового льда может быть опасным фактором, поскольку в условиях сплошного распространения многолетнемёрзлых пород газодобывающие скважины оказывают не точечное, а площадное воздействие на рельеф. Вокруг них образуется зона оттаивания, стимулирующая развитие термокарстовых процессов и деградацию многолетнемерзлых грунтов. Образующиеся понижения заполняются водой и при вторичном промерзании развиваются процессы пучения, деформирующие ствол буровой. Возникает риск аварийной ситуации. Вытаивание льда может привести к коренной перестройке рельефа, уничтожению ландшафта и возможному затоплению морем значительной территории (Козлова, 2013).
Геомеханическое воздействие на почвы уже привело к тому, что современный уровень теплообмена на поверхности эксплуатируемых территорий не соответствует ранее сформировавшимся естественным геотемпературным условиям. Деградация многолетнемёрзлых пород отмечается в основании конструкций и сооружений, при проектировании которых не были реализованы эффективные меры по термостабилизации грунтов с учётом динамики климатических условий. Повышение температуры мерзлых грунтов в основаниях объектов газового комплекса, наряду с локальными техногенными факторами, привело к снижению несущей способности мерзлых грунтов оснований объектов постройки 70-х - 80-х годов прошлого столетия, построенных без учета динамики мерзлотных условий в процессе их эксплуатации (Мельников, 2017). В результате оказываемого влияния на природную среду возможно осложнение условий эксплуатации оборудования на территории месторождения: преждевременное развитие деформаций фундаментов, трубопроводов, технологического оборудования, отказ в их работе и преждевременный износ, что влечёт за собой увеличение затрат на текущий и капитальный ремонт.
Механическое воздействие на почвы способно привести к частичному или полному уничтожению растительного покрова (Кукушкин, 2016). Из-за труднодоступности районов и отсутствия развитой автодорожной сети, для доставки строительных материалов или перемещения людей на дальние расстояния используют гусеничный транспорт. При передвижении он срезает гусеницами верхний теплоизолирующий слой торфа, способствуя активизации процессов оттаивания многолетнемерзлых грунтов. В результате сильной нагрузки (перемещение буровых установок, планирование дорожной сети, разработка месторождений и т.д.) возможно полное уничтожение растительного покрова. Это вызывает разрушение первичных сообществ, смену или полную деградацию растительных сообществ, увеличение обводненности территории, активизацию эрозионных и криогенных процессов (Кукушкин, 2016).
Растительность играет важную роль в поддержании термического режима многолетнемерзлых пород и обеспечении его стабильности в условиях крайнего севера. Прогноз экологических последствий промышленного освоения полуострова Ямал невозможен без изучения структурно-динамических особенностей растительного покрова (Московченко, 2013). Из сказанного выше можно сделать вывод: при нарушениях растительного покрова возможен риск развития криогенных процессов, провоцирующих непредсказуемые изменения рельефа местности, что способно нанести ущерб не только природной среде, но и техногенным сооружениям. Чтобы сохранить как экосистемы, так и инженерные сооружения на эксплуатируемых территориях, необходимо минимизировать наносимый фитобиоте вред.
По данным О.В. Ребристой, флора Ямала насчитывает 406 видов высших сосудистых растений и отличается таксономической бедностью. Однако малая видовая насыщенность компенсируется многообразием биотопов, изменяющихся под действием экзогенных геоморфологических процессов (Московченко, 2013). Многие фитоценозы полуострова Ямал, среди которых имеются редкие виды, подвержены изменениям структурно-динамических свойств вследствие низкой устойчивости к антропогенному воздействию.
В местах с нарушенным растительным покровом одни виды растительности сменяют другие, формируя нетипичные для территории местообитания. Наиболее активны на антропогенных местообитаниях злаки и осоки (например, Calamagrostis lapponica, C. Holmii, Eriophorum scheuchzeri), максимально уязвимы кустарнички и лишайники (Кукушкин, 2016). Вокруг буровых площадок наблюдается застой грунтовых вод и подтопление. В связи с этим происходит замещение ерниково-кустарничково-лишайниково-сфагновых сообществ на травяно-осоковые сообщества (Kukushkin, 2011; Опекунова, 2013; Кукушкин, 2016).
2.2 Химическое загрязнение природной среды
Освоение нефте- и газоносных провинций обусловливает специфику химического воздействия на территориях полуострова. К его самым распространённым последствиям относят загрязнение воды, донных осадков и почв НУ, вызванное разливами нефти и газоконденсата при авариях на внутри промысловых трубопроводах, при бурении скважин, складировании бурового шлама и т. д. (Опекунова и др., 2012) Главными источниками химического загрязнения на территории нефтегазоконденсатных месторождений (НГКМ) являются буровые скважины, устьевое оборудование, промплощадки, взлетно-посадочные площадки, транспортные средства и различные линейные объекты (подъездные автодороги, сборные трубопроводы, шлейфо- и ингибиторопроводы). Приоритетными поллютантами при этом выступают нефтепродукты и тяжелые металлы. Они попадают в окружающую среду при всех видах производственной деятельности, аварийных разливах и сбросах, а также при работе автотранспорта (Опекунова и др., 2018).
2.2.1 Содержание нефтепродуктов в почвах и поверхностных водах
При комплексной оценке состояния окружающей среды используются геохимические характеристики, поскольку по изменению химического состава её компонентов достаточно просто зафиксировать антропогенное воздействие. Для районов с нефте- и газодобывающей промышленностью помимо содержания тяжелых металлов важной геохимической характеристикой является количество нефтепродуктов в компонентах экосистем.