Беляева Ирина Андреевна
Устойчивое управление торфяными месторождениями на примере Удмуртской республики
Направление 280700.68 «Техносферная безопасность»
Магистерская программа 280700.68-92 «Экологическая безопасность в сфере водопользования и обращения с отходами»
Диссертация на соискание академической степени
Магистра
Магистрант
____________ Беляева И.А.
Научный руководитель
к.т.н. доцент
____________ Юнусова Л.З.
Руководитель программы
д.т.н. профессор
______________Исаков В.Г.____
Ижевск 2014 г.
АННОТАЦИЯ
Выпускная квалификационная работа магистра выполнена студенткой группы М04-622-1 Беляевой Ириной Андреевной и представлена в виде магистерской диссертации на тему: Устойчивое управление торфяными месторождениями на примере Удмуртской Республики.
Структура работы представлена введением, 4 главами, заключением, списком литературы, приложениями.
Во введении определены актуальность темы, цели и задачи, поставленные в диссертации, объект и предмет исследования, а также научная новизна работы. В заключение сделаны выводы о проделанной работе.
В работе использовано 3 таблицы и 16 рисунков, список использованной литературы содержит 31 источник. Общий объем диссертации составил 86 страниц.
ОГЛАВЛЕНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………. | |
| Глава 1. КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОРФА….………..…. | |
| 1.1. Запасы торфа в мире, России, Удмуртской Республике........... | |
| 1.2. Классификация торфа………………………………………….. | |
| 1.3. Использование торфа…………………………………………... | |
| 1.4. Выводы по главе……………………………………………....... | |
| Глава 2. ЛЕСНЫЕ ТОРФОРАЗРАБОТКИ НА ПРИМЕРЕ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ...……………..…………………..……….. | |
| 2.1. Краткий обзор торфяных месторождений и торфяных ресурсов в Удмуртской Республике……..…….…………………………… | |
| 2.1.1. Практическое районное исследование Удмуртской Республики….………………………………………………………………... | |
| 2.1.2. Общая характеристика торфяных ресурсов………..…… | |
| 2.1.3. Особенности строения и размещения торфяных залежей……………………………...………………………………………... | |
| 2.1.4. Современное состояние и перспективы использования торфа……………………………………………………………………….…. | |
| 2.2. Деятельность ОАО «Удмуртторф»..…………...……...………. | |
| 2.2.1. Краткая характеристика ОАО «Удмуртторф»……..…… | |
| 2.2.2. Характеристика торфопредприятия «Сокол», филиала ОАО «Удмуртторф», на примере месторождения «Вожойское»………… | |
| 2.2.3. Физико-географические особенности месторождения… | |
| 2.2.4. Технология добычи торфа на месторождении…...……... | |
| 2.3. Выводы по главе……………………………………………….. | |
| Глава 3. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ВЫРАБОТАННЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЛЕЙ……………………………………………………………………….. | |
| 3.1. Общие требования к рекультивации земель, нарушенных при добыче торфа………………...………………………………………….. | |
| 3.2 Рекультивация и ремонт выработанных торфяников в России……………............................................................................................ | |
| 3.3. Рекультивация выработанных торфяников на примере Финляндии и Канады…………………………………………………..….… | |
| 3.4. Основные направления рекультивации выработанных земель торфяных месторождений в Республике Беларусь ……………………...... | |
| 3.5. Пожарная безопасность торфяников и торфоразработок……. | |
| 3.6. Выводы по главе…..…………..……………………………….. | |
| Глава 4. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФЯНОГО СЫРЬЯ…………..………………………….……………….. | |
| 4.1. Использование торфа в качестве сорбента при ликвидации нефтяных разливов……………………………..……………………………. | |
| 4.2. Утилизация осадков сточных вод путем компостирования с торфом........................................................................................................... | |
| 4.3. Торфяная промышленность в Беларуси ………………...……. | |
| 4.3.1. Историческая справка…......……………………………... | |
| 4.3.2. Торфяная промышленность на современном этапе…..... | |
| 4.4. Торфяная продукция.……...…………………………………… | |
| 4.5. Продукты переработки торфа для животных…...……………. | |
| 4.6. Выводы по главе………………………………………..………. | |
| Заключение………………………………………………………………… | |
| Список литературы………………………………………………………… | |
| Приложения …………………………………………………………………. |
ВВЕДЕНИЕ
Массовое использование торфа началось еще в XII веке. В качестве топлива это полезное ископаемое применяли в Шотландии и Голландии, а спустя пару столетий стали отапливать им жилища и жители Франции, Швеции и Германии. В России первым обратил внимание на торф Петр I. В Петербурге его добыча началась лишь в 1789 году. В те времена торф наряду с углем и дровами был основным топливом в городах.
Среди современных направлений применения торфа в виде топлива составляет меньшую долю. Лишь некоторые страны продолжают использовать торф как топливо для электростанций (фрезерный торф) и для коммунально-бытовых целей (торфяные брикеты и куски). В больших объёмах торф применяется в сельском хозяйстве. Торф с малой степенью разложения, преимущественно моховой группы (сфагнум), обладает высокой газо - водопоглотительной способностью, антисептическими свойствами и применяется в качестве подстилки для животных и птиц, для обработки сточных вод и как адсорбент при загрязнении вод черным золотом. Малая теплопроводность и высокая звукопоглотительная способность обеспечивают торфу этой группы широкое применение в строительстве. Из торфа получают кокс для металлургии, активированный уголь. [7,16]
Тема данного диссертационного исследования является актуальна по нескольким критериям:
- безальтернативность использования торфа для восстановления плодородия почв и в качестве местного коммунально - бытового топлива;
- запасы и доступность торфяного сырья в большинстве районов мира;
- экспортный потенциал торфа и торфяной продукции;
- имеющийся спрос на разные виды торфяной продукции на внутреннем и внешнем рынках.
В качестве объекта исследования выступает мировой торфяной фонд, который либо находится в разработке, либо уже выработан. Предметом исследования является правильно разработанная система управления торфяными месторождениями.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка подходов к устойчивому управлению торфяными месторождениями.
Для достижения указанной цели необходимо выполнить следующие задачи:
· охарактеризовать запасы торфа в мире, России, Удмуртской Республике;
· изучить существующую классификацию видов торфа;
· проанализировать лесные торфоразработки в Удмуртской Республике;
· дать краткую характеристику основного удмуртского предприятия по переработке и добыче торфа – ОАО «Удмуртторф»;
· описать технологию по добыче торфа на примере одного из удмуртских торфяных месторождений;
· выявить методы по рекультивации земель, нарушенных после добыче торфа в России, Финляндии и Канаде;
· разработать предложения по восстановлению выработанных торфяников на основе выявленных методов;
· рассмотреть различные перспективные направления использования торфяного сырья;
· выделить наиболее распространенную в использовании торфяную продукцию.
Предполагаемая новизна диссертационного исследования заключается в разработке предложений рационального метода рекультивации нарушенных земель, после добычи торфа в Удмуртской Республике.
Глава 1. КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОРФА
1.1. Запасы торфа
Торф - органическая горная порода, образующаяся в результате отмирания и неполного распада болотных растений в условиях повышенного увлажнения при недостатке кислорода и содержания не более 50 % минеральных компонентов на сухое вещество. [4]
По данным Международного торфяного общества (IPS, 2005) торфяные ресурсы в мире составляют более 400 млн. га, но из них только чуть более 305 млн. га находится в разработке в странах, добывающих торф. Торф на топливо и для сельского хозяйства добывают уже длительное время в 23 странах мира. [8]
Наибольшие запасы торфа сосредоточены в двух странах: России - 162 млн. га и Канаде - 111 млн. га. Наиболее крупными производителями торфяной продукции в мире сегодня являются Финляндия, Канада, Германия, Ирландия, Прибалтийские страны и Россия. За годы развития торфяной промышленности в разных странах мира сложились и развиваются несколько направлений использования торфа и торфяной продукции.
Торф относится к возобновляемым ресурсам. Ежегодно в мире образуется почти 3 млрд. м3 торфа, что примерно в 120 раз больше, чем используется. Объем добычи торфа за последние годы сократился примерно в два раза, что обусловлено почти исключительно одним фактором - многократным падением его добычи в России, так как торфяная отрасль стала не востребована и многие месторождения остаются не разведаны, что повлекло за собой рост пожаров на заброшенных и неизведанных торфяных полях. Что касается других стран, то добыча торфа в целом увеличилась на 10%.
Первоначально торф использовался исключительно в энергетических целях, как топливо. Это направление сохранилось и развивается до сих пор. Вторым и самым крупным направлением является использование торфа в сельском хозяйстве, садоводстве, тепличном хозяйстве. Третьим направлением является производство продукции переработки торфа и ее использование в различных отраслях. [6]
Россия обладает от 40 до 60% мировых запасов торфа и имеет будущее для решения проблем местной энергетики, повышения плодородия почв, экологических задач, экспорта торфа и торфяной продукции. Общие запасы торфа на территории Российской Федерации оцениваются в размере 162,7 млрд. тонн торфа 40%-ной влажности. Торфяная отрасль являлась одной из высокомеханизированных добычных отраслей, на ее долю приходилось почти 17% производимого торфа и торфяной продукции в мире. Россия до недавнего времени являлась самым крупным (по объему) потребителем топливного торфа.
Прогнозные ресурсы торфаРоссии в количестве 128,7 млрд. тонн (95,5 млрд. тонн из них до 10 га) оценены на площади 25 821 торфяном месторождении, 8 975 из них до 10 га) и примерно 4 000 неизученных участков разведанных торфоместорождений, составляющих в границе промышленной глубины залежи 37,2 млн. га.
Почти половина прогнозных ресурсов торфа (48,3%) и более половины их площади (51,6%), согласно административному делению, относится к Уральскому федеральному округу в связи с отнесением к нему Тюменской области (25,13 млрд. тонн), Ханты-мансийского автономного округа (38,99 млрд. тонн) и Ямало-Ненецкого автономного округа (7,85 млрд.тонн). Этот федеральный округ занимает по запасам торфяных ресурсов первое место в России.
На втором месте находится Сибирский федеральный округ - 34,4 млрд. тонн или 21,8% прогнозных ресурсов России.
Общий баланс запаса торфа в РФ составляет 175,65 млрд. тонн на площади более 50 млн. га. По оценкам специалистов и проведенных исследований с использованием новейших топографических и специальных карт, материалов аэрофотосъёмки и космической съемки, достоверные запасы торфа в стране могут быть увеличены до 250 млрд. тонн, в основном за счет выявления новых торфяных месторождений в районах Восточной Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера. [26]
В первой половине 90-х годов Россия утратила место мирового лидера в добыче торфа и, в настоящее время, занимает четвертое место, уступая Финляндии, Ирландии, Канаде.
Наибольшие запасы торфа соответствуют требованиям для производства органических удобрений. Эти запасы, распространенные практически повсеместно, составляют 96% от общей величины разведанных торфяных ресурсов. Почти столь же велики запасы торфа, пригодные к использованию на топливо.
На территории Удмуртской Республики выявлено и учтено 619 месторождений торфа общим запасом 204,7 млн. тонн. Выделяются 4 основные зоны добычи торфа:
· Бассейн Чепцы (Водораздельная зона): Ярский, Глазовский, Балезинский, Кезкий, Каменский, Дебёсский, Красногорский, Игринский и Шарканский районы, крупнейшее месторождение — Дзякино;
· Бассейн Кильмези (Прикильмезская низменность): Селтинский, Сюмсинский, Вавожский и Увинский районы, крупнейшие месторождения — Нюрдор-Котья, Орловское, Чибьяшур;
· Прикамская низменность (Завьяловский, Воткинский, Сарапульский, Киясовский, Камбарский, Каракулинский районы) – Вожойское;
· Юго-Западная равнинная часть Удмуртской Республики, крупнейшее месторождение — Карамбай-Пычасское.[18]
1.2. Классификация торфа
Классификация торфа - система типов, подтипов и видов (групп) торфа составленная на основе учета их общих признаков. [12]
По составу исходного растительного материала, условиям образования и физико-химическими свойствами различают три типа торфа:
· верховой тип торфа;
· низинный тип торфа;
· переходный тип торфа.
Верховой торф — торф, образовавшийся из растительности олиготрофного типа (сосна, пушица, сфагнум, вереск), в ботаническом составе которого не более 10 % остатков растительности евтрофного типа (рис. 1). В результате большого избытка атмосферных осадков эти растения и преобразились в верховой торф. Этот вид торфа непригоден для удобрения, так как имеет малое содержание зольных элементов – 2-4%, органических веществ – 99-95 %, pH=2,8-3,6. Окраска изменяется с повышением степени разложения от светло-желтой до темно-коричневой. Используется как топливо или в качестве теплоизоляции. [4]
Рисунок 1. Верховой торф
Верховой торф с возвышенного или ровного рельефа менее богат питательными веществами (1% азота и 0,1% фосфора). Содержит 50—60 % углерода. Максимальная теплота сгорания 24 МДж/кг.
Основными торфообразователями залежей верхового типа являются верховые сфагновые мхи, отдельные виды зелёных мхов и травянистые растения. Комплексный верховой торф отлагается в грядово-мочажинном и грядово-озёрном комплексах фитоценозов, заселяющих кочки и бугры.
Низинный торф — торф, образовавшийся из растительности евтрофного типа, в ботаническом составе которого не более 10 % остатков растительности олиготрофного типа. (рис. 2) Зольность 6-18 %. Цветовая гамма - от преобладающих серых цветов до землисто-серого оттенка. [4]
Рисунок 2. Низинный торф
Низинный торф характеризуется более низким уровнем кислотности: 5,5 - 6,7 рН и большим содержанием гуминовых кислот - 32%. В качестве удобрения наиболее ценный - низинный - тот, что образуется в оврагах, по берегам ручьев, на заросших прудах. Он содержит до 4 % азота и 1% фосфора.
Низинные месторождения характерны для пологих заболачивающихся склонов. Большое распространение имеет заболачивание, обусловленное периодическим подтоплением аллювиальными водами. Торфяные месторождения, формирование которых связано с заболачиванием водоёмов, встречаются во всех элементах рельефа. Поднятие поверхности торфяных месторождений приводит к уменьшению их обводнённости, изменению мерзлотно-температурного режима, смене режима водного питания и, в конечном итоге, к смене растительной группировки и формированию залежей верхового типа.
Различия в торфах обусловлены происхождением болот, где залегает торф. Верховые болота образуются на ровной поверхности, нередко - на водоразделе. Эти болота получают только бедную питательными веществами атмосферную воду в виде дождей или снега. Из-за бедности питания растительность здесь скудная.
Низинные болота образуются в пониженных местах рельефа (по берегам ручьев и рек, по оврагам), куда стекает вода, и в местах выхода грунтовых вод. Стекая с возвышенных мест, верховые и грунтовые воды по пути растворяют питательные вещества и захватывают их. Относительное богатство воды этих болот питательными веществами создает хорошие условия для растительности.
В зависимости от происхождения торфов разными бывают их химические и агрономические свойства.
Переходный торф - торф, образовавшийся из растительности олиготрофного и эвтрофного типов, в ботаническом составе которого более 10% остатков растительности этих типов. Переувлажнение грунтовыми водами, бедными минеральными солями. Зольность 4-6 %. [4]
Переходный торф занимает промежуточное положение между верховым и низинным. На переходных болотах растут сфагновые и зеленые мхи, осока, пушица, багульник и др.
Лучший торф — низинный и переходный торф — некислый (с нейтральной реакцией), имеющий степень разложения 30-40% и зольность 13-15%.
Каждый тип торфа по содержанию в нем древесных остатков подразделяется на три подтипа:
· торф лесного подтипа с высокой степенью разложения;
· торф топяного подтипа с минимальной степенью разложения;
· торф лесотопяного подтипа, занимающий промежуточное положение.
Каждый подтип делится на шесть групп:
· древесную группу (степень разложения 45-60%);
· древесно-травяную группу (степень разложения 40-60%);
· травяную группу (степень разложения 35-55%);
· древесно-моховую группу (степень разложения 35 - 45%);
· травяно-моховую группу (степень разложения 20-40%);
· моховую группу (степень разложения 5-25%).
Вид торфа отражает исходную растительную группировку и первичные условия образования торфа, а также характеризуется определенным сочетанием доминирующих остатков отдельных видов растений и характерных остатков.
В сельскохозяйственном производстве торф условно делят на две группы:
Легкий (или светлый) - торф верхнего слоя залежи со степенью разложения до 15%. Это молодой слаборазложившийся торф характеризует малый удельный вес - от 150 до 250 кг/м3, большая газо- и водопоглотительная способность, но меньшее содержание гуминовых и аминокислот, вследствие незаконченности процессов разложения;
Тяжелый (или темный) - торф нижних слоев, со степенью разложения более 15%. Это более «зрелый» торф, с удельным весом от 350 кг/м3, высоким содержанием гумуса, но меньшими чем у легкого газо- и водоудерживающими свойствами.
Торф и продукты переработки торфа в зависимости от способа добычи и назначения подразделяются на следующие квалификационные группы:
по способу добычи:
· торф фрезерный;
· торф кусковой;
по видам использования:
· торф топливный;
· торф для сельского хозяйства;
· брикеты и полубрикеты топливные;
· брикеты и полубрикеты питательные для с/х.
Наибольшее распространение имеет фрезерный способ производства. В теории и практике торфяного производства различают две принципиальные схемы разработки торфяных месторождений: сравнительно небольшими по толщине слоями с поверхности залежи и глубокими карьерами на всю глубину торфяного пласта.
Фрезерный торф - сыпучая смесь мелких частиц, различных по своим размерам. Фрезерный способ получил свое название от начальной исходной операции - фрезерования. Вращаясь вокруг собственной оси и заглубляясь в залежь, фрезы снимают небольшой по толщине слой, превращая его в крошку. Далее будет рассмотрена подробная технология добычи фрезерного торфа. [6]
1.3. Использование торфа
В настоящее время в мировом масштабе вклад торфа в производство и использование энергии незначителен, и составляет примерно одну тысячную от энергии, потребляемой в мире, но в отдельных странах на его долю приходится от 10 до 20% (Финляндия, Швеция, Ирландия).
В качестве местного коммунально-бытового топлива используется фрезерный торф, кусковой торф и топливные брикеты. Потребителями топливного торфа являются тепловые электростанции, котельные, коммунально-бытовые потребители печного топлива, торфобрикетные заводы, поселковые котельные торфопредприятий. [13]
История использования торфа в России насчитывает более 200 лет. Долгие годы фрезерный топливный торф использовался как топливо на тепловых станциях. На топливо и для сельского хозяйства ежегодно добывалось 160-180 млн. тонн торфа. Максимального уровня потребление торфа на электростанциях России достигло в 1965 году и составляло 27,9 млн. т., в течение последующих 30 лет снижалось. В настоящее время на торфе в России могут работать только 12 электростанций и ТЭЦ.
|
| Рисунок 3. Торфяной брикет |
Производство топливных брикетов - одно из первых направлений развития перерабатывающей торфяной промышленности. Торфяные брикеты (рис. 3) получают прессованием подсушенного фрезерного торфа на специальных брикетных прессах в заводских условиях. Это самое качественное торфяное топливо, которое используются на ГРЭС, котельных и населением.
Рисунок 4. Кусковой торф
Кусковой торф (рис. 4) - высококачественное коммунально-бытовое топливо, производится специальным комплексом машин в полевых условиях и не уступает по калорийности дровам, бурому углю, сланцам, низкосортному каменному углю. Кусковой торф как топливо используется на муниципальных котельных для снабжения теплом поселков, небольших городов, воинских частей, населения.
До 70% добытого в мире торфа продается для неэнергетических целей, главным образом, для сельского хозяйства и садоводства. Благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, низкой плотности, высокой пористости и биологической стерильности верховой торф нашел самое широкое применение в животноводстве, тепличном овощеводстве, цветоводстве и растениеводстве.
После переориентации торфяной промышленности на переработку торфа начало активно развиваться производство товаров народного потребления для населения. Производство такой продукции обеспечивало отрасли независимость от сезона и погодных условий. В последние годы из торфа выпускалось более 40 видов торфяной продукции для народного хозяйства, населения и на экспорт. Торф и торфяная продукция пользуются повышенным спросом на мировом рынке. Наибольшим спросом пользуется растительный торф, который поставляется странами - производителями торфа в любые регионы.
Последние годы верховой торф стал активно применяться в экологии и природоохранных технологиях. На верховых залежах торфа можно выращивать торфодерновые ковры для озеленения, зеленого строительства и борьбы с ветровой эрозией, закрепления откосов в дорожном строительстве. Из торфа получают торфяные фильтрующие элементы, сорбенты, обладающие нефтемаслоемкостью (не менее 5 кг/кг).
За годы изучения торфа были выявлены, проверены на практике многосторонние направления его использования, созданы технологии и оборудование для производства многих видов торфяной продукции. Научными исследованиями в области торфа в мире занимаются несколько научных центров и институтов, которые находятся в России, Беларуси, Финляндии, США, Канаде.
1.4. Выводы по главе
В мире существуют огромные запасы торфа, но за последние десятилетия его объемы добычи резко сократились. Это обусловлено тем, что многочисленные месторождения остаются не разведаны, разработка которых позволила бы решить ряд проблем, существующих на сегодняшний день, например, избежание пожаров на неизведанных торфяных полях;
Лучшим видом торфа для удобрения является низинный торф, так как этот вид имеет степень разложения 30-40% и зольность 13-15%.
Наибольшее распространение имеет фрезерный способ производства. В теории и практике торфяного производства различают две принципиальные схемы разработки торфяных месторождений: сравнительно небольшими по толщине слоями с поверхности залежи и глубокими карьерами на всю глубину торфяного пласта.
Производство топливных брикетов и кускового торфа – основные направления развития перерабатывающей торфяной промышленности.
Глава 2. ЛЕСНЫЕ ТОРФОРАЗРАБОТКИ НА ПРИМЕРЕ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
2.1. Краткий обзор торфяных месторождений и торфяных ресурсов в Удмуртской Республике
Торфяные месторождения Удмуртской Республики входят в состав минерально-сырьевой базы общераспространенных полезных ископаемых. На территории Удмуртской Республики насчитывается 870 месторождений и 337 проявлений общераспространенных полезных ископаемых, также существует перечень торфяных болот, внесенных в список достопримечательностей и памятников природы Удмуртской Республики. Список торфяных болот Удмуртии приводится в приложении 4.
Для планирования использования торфяных ресурсов и геологоразведочных работ на торф необходимы современные данные о торфяных месторождения, их размещении, изученности, использовании и условиях осушения.
По состоянию на 01.01.14 в Удмуртской Республике насчитывалось 779 торфяных месторождений, из которых исключено: [18]
· 101 полностью выработанное месторождение площадью 3430 га, запасом 51252 тыс. м3;
· 16 затопленных торфяных месторождений площадью 211 га, запасом 3357 тыс. м3;
· 11 торфяных месторождений, имеющих среднюю зольность более 50 % и отнесенных к органоминеральным отложениям, площадью 130 га, запасом 1395 тыс. м3;
· 24 торфяных месторождений при повторном исследовании перекрылись другими месторождениями;
· 2 торфяных месторождения, ставшие после повторного исследования площадью менее 1 га;
· 1 торфяное месторождение не обнаружено в натуре согласно акту исследования;
· 1 торфяное месторождение перешло во владения Республики Татарстан.
Таким образом, включено в основной список и сводки 619 торфяных месторождений.
2.1.1. Практическое районное исследование Удмуртской Республики
Территория Удмуртской Республики занимает восточную краевую часть европейской равнины и входит в состав Нечерноземной зоны Российской Федерации.
На севере и западе Удмуртская Республика граничит с Кировской областью, на востоке с Пермским краем, а на юге и юго-востоке – с Башкирской и Татарской Республиками.
Общая протяженность Удмуртии в направлении с севера на юг составляет 300 км, а с запада на восток около 170 км.
2.1.2. Общая характеристика торфяных ресурсов
Торфяные ресурсы Удмуртской Республики по состоянию на 01.01.14 составляют 619 месторождений, общей площадью в границах промышленной глубины торфяной залежи 54,2 тыс. га с запасами торфа 204,7 млн. т, при условной влажности 40 %. [18]
В силу естественноисторических условий наибольшее распространение на территории Удмуртии получили малые торфяные месторождения, имеющие площади в границах промышленной глубины торфяной залежи в пределах от 1 до 300 га. На территории Удмуртской Республики выявлено и учтено 571 месторождение общей площадью 27,8 тыс. га и запасами торфа 104,3 млн. т, т.е. почти 90 % по количеству и 50 % общих запасов торфа Удмуртии. При этом из указанного количества 485 месторождений имеют площади менее 100 га.
Около 13 % всех запасов торфа сосредоточено на 5 торфяных месторождениях, имеющих площади свыше 1000 га, а из них наиболее крупным является торфяное месторождение Дзякино, имеющее площадь 2,8 тыс. га, расположенное в Ярском районе, в пойме реки Чепца. Другие месторождения, имеющие площади свыше 100 га (Нюрдор-Котья, Орловское, Чибьяншур-Егоровцы и другие) расположены, главным образом, в пойме реки Кильмези и ее притоков.
Малые торфяные месторождения имеют довольно широкое распространение по все территории республики, располагаясь, главным образом, по долинам рек Чепца, Кильмезь, Ува и по территории Прикамской низменности.
По своему расположению и условиям водно-минерального питания подавляющее большинство, как малых, так и крупных месторождений, имеют торфяные залежи преимущественно низинного типа. Торфяные залежи верхового и смешанного типов встречаются редко, главным образом, в виде отдельных небольших участков на более крупных торфяных месторождениях низинного и переходного типов. Так, например, небольшие участки с торфяной залежью верхового типа отмечены на торфяном месторождении Ахметы.
Преобладающими видами строения торфяных залежей низинного типа являются лесной и древесно-осоковый, часто с примесью остатков тростника.
Качество торфа по основным показателям полностью зависит от положения торфяных месторождений в рельефе местности и условий водно-минерального питания.
Зольность торфа почти повсеместно характеризуется повышенными показателями, достигающими местами 34-35 % и выше.
Средние показатели зольности торфа для торфяных месторождений, в строении залежи которых преобладают древесные и древесно-осоковые виды, колеблются в пределах 20-23%.
Торфяные залежи, в строении которых преобладают тростниковый или осоковый торф, имеют показатели зольности 17-19%.
Торфяные залежи переходного и верхового типов имеют зольность в среднем 4,6-8,0 %.
Изученность торфяных ресурсов Удмуртской Республики довольно высокая. Только за последние 10-15 лет в связи с развитием сельскохозяйственного торфодобывания на территории республики вновь разведано более 400 торфяных месторождений.
Наиболее высокие категории изученности запасов торфа относятся, в основном, к крупным месторождениям, которые в большинстве своем разрабатываются промышленными и сельскохозяйственными предприятиями.
Несмотря на общую относительно высокую степень изученности в составе торфяных ресурсов Удмуртии имеется еще большое количество торфяных месторождений, особенно малых, разведанных крайне слабо, часто учтенных по прогнозам.
2.1.3. Особенности строения и размещения торфяных залежей
Согласно принятому укрупненному торфяно-болотному районированию европейской части Российской Федерации вся территория Удмуртской Республики относится к Камско-Бакалдинской торфяно-болотной области.
В природном отношении эта область в большей части представляет собой холмистую равнину, расчлененную хорошо разработанными речными долинами, местами заболоченными и заторфованными.
В свою очередь территория Удмуртской Республики, расположенная в юго-восточной части Камско-Бакалдинской торфяно-болотной области, занимает в основном самую восточную часть Восточно-Европейской равнины и западную часть повышенной полосы Приуралья.
Поверхность территории Удмуртии довольно сильно расчленена притоками рек Вятки и Камы (Кильмезь, Чепца и другие), имеющими заболоченные и в большей части заторфованные долины.
Вследствие некоторой разности в природных условиях и характере рельефа местности заторфованность отдельных районов республики довольно неравномерная.
По основным геоморфологическим особенностям, степени заторфованности и условиям размещения торфяных месторождений на территории республики выделяются и далее рассматриваются следующие основные торфяно-болотные зоны:
1. Водораздельная зона (бассейн реки Чепцы);
2. Прикильмезская низменность (бассейн реки Кильмези);
3. Прикамская низина;
4. Юго-Западная равнина.
Границы выделенных зон и распределение по ним запасов торфа приводятся на схеме в приложении 1.
Краткая характеристика торфяных ресурсов, с отражением основных показателей качества торфа, условий размещения торфяных месторождений и строения торфяных залежей по каждой выделенной зоне приводится в приложении 2.
Зона I – водораздельная зона занимает всю северо-восточную территорию республики и является наиболее возвышенной ее частью.
Высоты поверхности здесь колеблются в пределах 200-300 м, а местами достигают 330 м, например в Кезском районе, возле селения Кулига, где берет свое начало река Кама.
Вся поверхность зоны сильно изрезана многочисленными реками, являющимися притоками реки Чепцы. Река Чепца вместе со своими притоками образует обширную низменность, разделяющую всю территорию зоны на две почти равные по площади части: северную и южную.
Глубоко врезанные долины реки Чепцы и ее притоков на всем своем протяжении сильно заболочены и заторфованы. При средней заторфованности всей территории Удмуртии, равной 2,2 %, заторфованность этого геоморфологического района местами достигает 4 - 5 % (Ярский, Игринский районы).
Всего на территории этой зоны выявлено и разведано 254 торфяных месторождения общей площадью 23,4 тыс. га с запасами торфа 84,3 млн. т, или 41,1% от всех запасов торфа по республике.
Наиболее сильно заторфованы Ярский и Игринский районы, где степень заторфованности достигает 4-5 %.
Основной особенностью этой зоны является значительная концентрация торфяных месторождений по долинам реки Чепцы и ее притоков. Торфяные месторождения в большинстве своем имеют вытянутую форму, торфяную залежь низинного, реже переходного типов, повышенную зольность и высокую степень разложения.
Только некоторые месторождения, расположенные на повышенных водораздельных участках и по склонам холмов, имеют незначительные участки торфяной залежи верхового и смешанного типов с невысокой зольностью и малой степенью разложения торфа.
Зона II - Прикильмезская низменность занимает западную часть территории республики и представляет собой равнину, имеющую сравнительно пологий уклон с северо-востока на юго-запад. Основную часть территории низменности занимает долина реки Кильмезь и ее притоков - рек Вала, Нылга, Ува и других.
Рельеф поверхности в пределах самой низменности слабоволнистый, с небольшими холмами и пологими склонами местных водоразделов. Наиболее высокие точки холмов и водоразделов имеют отметки в пределах 200-220 м.
Территория низменности является наименее дренированной частью всей территории республики с сильно заболоченной и заторфованной поверхностью.
На территории этой зоны выявлено и разведано 143 торфяных месторождения общей площадью 16,5 тыс. га с запасами торфа 61,6 млн. т, что составляет 30,1% всех запасов торфа по республике.
В большинстве своем торфяные месторождения расположены по долине реки Кильмезь и ее притокам.
В основном вся территория низменности представляет собой древнюю впадину, служившую ложем стока ледниковых вод, оставивших после себя мощные слои песчаных отложений с прослойками известняков и гипса, дающие жесткие, богатые известью грунтовые воды.
В этих условиях торфяные месторождения, питающиеся этими водами, в большинстве своем имеют торфяные залежи преимущественно низинного типа, часто с повышенной зольностью торфа и минеральными прослойками в залежи.
Торфяные месторождения с залежью верхового или переходного типов встречаются лишь в виде небольших участков среди торфяных месторождений низинного типа, расположенных на местных водоразделах, покрытых моренными и песчаными отложениями.
В зону входят всего четыре административных района (Селтинский, Сюмсинский, Увинский, Вавожский). По сравнению с соседней зоной она занимает площадь в 2,5 paзa меньше, а на ее территории сосредоточено почти 30% всех запасов торфа республики. При этом если на 100 га общей площади соседней зоны приходится 4,5 тысяч т. запасов торфа, то на каждые 100 га площади рассматриваемой зоны приходится более 8,0 тысяч т. Средняя площадь торфяных месторождений составляет почти 120 га.
Имеющиеся в зоне торфяные месторождения довольно интенсивно разрабатываются промышленн