CC BY
38
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
Раздел 1
ГЕОГРАФИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
УДК 504.06 + 332.1
БОЛОТНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРНОГО АЛТАЯ И НАПРАВЛЕНИЯ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Л.И. Инишева1, Г.В. Ларина2, Ю.Б. Дорофеева1
1Томский государственный педагогический университет, г. Томск, 2Горно-Алтайский государственный университет, г. Горно-Алтайск E-mail: [email protected]
Проведен анализ сырьевой базы торфяных ресурсов Горного Алтая. Болотные образования на территории Республики Алтай перспективны как для инновационных вложений, так и для фундаментальных исследований. Использование болотных ресурсов может стать основным инновационным направлением территории.
Ключевые слова: торфяные ресурсы Горного Алтая, инновационные кластеры.
Среди полезных ископаемых, которыми богата наша страна, значительная роль принадлежит торфяным ресурсам, распространенным практически на всей земной поверхности. Торфяные ресурсы признаны уникальным природным потенциалом органического происхождения, влияющим на повышение жизненного уровня людей. Это энергетический, промышленный и агрохимический ресурс. С развитием науки он стал надежным источником также в биотехнологии, здравоохранении и т.д. Например, исследование углеводно-гуминовых соединений торфа позволило выйти на получение ценных продуктов и материалов для бальнеологии и медицины. Экстракты торфа можно вводить в различные типы мазей, лосьонов, шампуней для усиления их лечебно-профилактического действия.
Республика Алтай расположена в юго-восточной части Западной Сибири, в географическом отношении соответствующей северо-восточной части Алтайской горной страны. Горный Алтай -страна с чрезвычайно разнообразным
рельефом. Она представляет собой сложную систему хребтов, глубоких речных долин и широких межгорных котловин. Абсолютные отметки территории колеблются в широких пределах - от 230 м (урез р.р. Катунь и Бия) до 4506 м (г. Белуха). Средняя высота территории оценивается в 2150 м [1]. Низкогорный рельеф преобладает в северной части Республики Алтай (Маймин-ский, Чойский и Турочакский районы), среднегорье занимает центральную и западную части Республики Алтай (Шебалинский, Чемальский, Онгудай-ский, Усть-Канский и частично Усть-Коксинский районы), высокогорный рельеф - более 30 % площади республики (Усть-Коксинский, Улаганский и Кош-Агачский районы).
Процессы заболачивания приурочены как к районам с широким развитием аллювиальных форм рельефа, так и к межгорным впадинам. В меньшей степени болотообразование характерно для склоновых и водораздельных поверхностей. Как правило, заболачивание на склонах и водоразделах связано с ло-
кальными замкнутыми понижениями в рельефе и структурными уступами. В литологическом отношении это - аллювиальные и склоновые осадки с повышенной долей глинистых пород, либо участки с развитием многолетнемерз-лых пород и других водоупоров.
Сибирским НИИ геологии, геофизики и минерального сырья на основании систематизации имеющихся сведений по литературным источникам, материалам геологической съемки, топографическим картам был проведен анализ сырьевой базы торфяных ресурсов Горного Алтая. На территории Республики Алтай было выявлено 14 месторождений с суммарными прогнозными ресурсами - 7614 тыс.т. на площади промышленной глубины торфяной залежи 3480 га. В регионе на государственном балансе числится только Ыныргинское месторождение с запасами торфа - 744 тыс. т. На территории Республики Алтай выявлено также 17 заболоченностей с мощностью торфа от 0,3 до 0,7 м (площадь 5187 га) и 178 участков заболоченных земель.
Горные болота Сибири уникальны и отличаются от европейских разнообразием видового состава фитоценозов, а также нетронутостью действительно дикой природы [2]. Болота Горного Алтая развиваются преимущественно в долинах рек и имеют современное происхождение. В настоящее время процесс болотообразования происходит путем зарастания стариц и долинных озер, а также заболачивания суши, лесов и лугов. Наибольшие площади болот сосредоточены в Северо-Восточном Алтае. Болота различаются между собой по способу образования и причинам развития болотообразовательного процесса, а также по характеру растительности, отражающей своим составом специфические условия горного пояса. Абсолютное большинство болотных массивов Горного Алтая относится к типу низинных болот, характеризующихся грунтовым питанием. Очень небольшое их ко-
личество на Северо-Восточном Алтае имеет смешанное атмосферно-грунтовое питание и может быть отнесено к классу переходных болот. Экспедиционные исследования, проведенные нами, позволили выявить и описать до 48 новых болот [3-4].
В развитии Республики Алтай обозначены важные инновационные кластеры: санаторно-курортное направление туризма, восстановительная медицина; биофармацевтический; туристско-рекреационная «Алтайская долина». Какую роль могут сыграть болотные ресурсы в решении задач этих кластеров? Прежде следует отметить, что к болотным ресурсам относятся торф, сапропель и заболоченные гумусирован-ные минеральные отложения.
Санаторно-курортное направление и восстановительная медицина (первый кластер). Основной задачей в развитии санаторно-курортного дела является применение новых технологий по глубокой переработке пантового сырья, технологий пантотерапии и восстановительной медицины. Применение торфа и сапропелей в грязелечении и препаратов на их основе в физиотерапевтических и медицинских целях представляет большую перспективу для развития курортного бизнеса Республики Алтай. К лечебным грязям относятся природные образования, состоящие из минеральных и органических веществ, представляющие собой однородную, тонкодисперсную массу с определенными физико-химическими свойствами. Для всех видов лечебных грязей общепринято употреблять общее название «пелоиды» (от греческого pelos - ил). Различают грязи торфяные, сапропелевые, озерные, смешанные и др.
Торф образуется в результате биохимического превращения растительных остатков в переувлажненных условиях при ограниченном доступе кислорода. Состав и свойства торфа во многом определяются химическими особенностями исходного растительного
материала и существенно отличаются по химическому составу и свойствам. Сапропелевые грязи имеют преимущественно биологическое происхождение, образуются на дне пресноводных водоемов из остатков планктонных и бен-тосных организмов при большой роли бактериальных процессов, происходящих в поверхностных слоях отложений. Сапропелевые грязи обладают очень высоким антиоксидантным и регенерирующим действием благодаря высокому содержанию в них каротиноидов, токоферолов, полифенолов, хлорофилла, флавоноидов, фосфолипидов, энзимов, а также гуминовых кислот.
Использование всех видов болотных образований возможно в виде грязевых обертываний и в виде аппликаций. История донесла до наших дней сведения о применении таких грязей в первых государствах мира: Египте и Месопотамии. Но до сих пор такие обертывания применяются на курортах и даже в стационарах поликлиник. Лечебная значимость определяется хорошими тепловыми свойствами, наличием большого количества органических веществ, а также биостимуляторов.
На основе этих же болотных образований возможно приготовление аппликаций для больных с различными воспалительными заболеваниями опорно-двигательного аппарата, гепатобили-арной системы, верхних дыхательных
путей, а также с гинекологическими, дерматологическими и другими заболеваниями. Такие препараты нетоксичны, не вызывают аллергии, оказывают регулирующее влияние на системный и местный иммунитет, при этом исключается обострение сопутствующих заболеваний. Аппликации можно применять при электро-физио-процедурах, вакуум-электрофорезах, микроэлектрофорезах по биологически активным точкам, для компрессов, орошения, в виде косметических масок для волос, лица и тела.
Проведенные нами экспедиционные исследования на территории Республики Алтай показали, что практически везде можно найти сапропелевые и гу-мусированные отложения, и если торф имеется далеко не по всей территории, то сапропели и гумусированные глины встречаются практически везде. В качестве примера приведем Карагужское болото, которое характеризуется наличием больших запасов гумусированных минеральных отложений. Возраст болота 4720+180 лет (СОАН 8033), его залежи характеризуются высоким содержанием высокомолекулярных соединений (табл. 1). Отложения этого болота вполне могут быть использованы в курортологических целях. Больших экономических затрат в этом случае не предвидится, а вот для здоровья населения и приезжающих туристов его использование будет весьма полезным.
Таблица 1
Содержание гуминовых веществ в болоте Карагуж, %
Пункт отбора (глубина, см) Зольность Масса ОВ Массовая доля ГК на ОВ Общее содержание ГК
1 2 в ОВ в ОМО
78 (0-25) 84,9 2,91 7,64 7,04 14,68 2,14
78 (25-50) 83,4 3,21 7,15 9,18 16,33 2,62
78 (150-175) 87,2 2,57 8,09 4,58 12,67 1,58
78 (225-250) 76,3 4,39 8,51 36,83 45,34 9,80
81 (250-300) 83,1 3,26 2,80 1,83 4,63 0,75
83 (0-50) 77,0 4,47 8,04 23,67 31,71 6,72
83 (200-250) 81,6 3,51 5,37 2,09 7,46 1,31
Примечание: ОВ - органическое вещество; ГК - гуминовые кислоты; ОМО - органо-минеральное
отложение; 1 - щелочная, 2 - пирофосфатная вытяжки из торфа.
Биофармацевтический кластер. Председатель Правительства Республики Алтай в журнале «Инновации» за 2011 г. пишет, что основным сырьем для фармацевтики является мараловодство и его развитие поддержано на федеральном уровне. Это же направление ставится в основу санаторно-курортного дела, конечно. Оно характеризуется оригинальностью и поэтому поддерживается на федеральном уровне. Но надо полагать, что важно оптимизировать ситуацию, используя особенности местных природных ресурсов для развития местных производств малого и среднего бизнеса, в т.ч. и на основе такого природного ресурса, как торф и сапропель. Для животноводства Республики и ее земледелия необходимы ветпрепараты, стимуляторы роста, средства защиты растений, удобрения. Многое из этой продукции можно получить из такого дешевого сырья, как болотные образования. Например, производство гранулированных органических удобрений на основе торфа можно считать лидером по экономической эффективности (табл. 2).
Турочакское торфяное месторождение расположено в Турочакском районе на расстоянии 1,7 км на юг от районного центра Турочак. Общий объем торфа-сырца на торфяном месторождении составляет 5713 тыс. м3, запасы торфа (40 % условной влажности) - 849 тыс. т. Торфяная залежь низинного типа. Площадь месторождения в нулевой границе 119 га, в границе промышленной глубины торфяной залежи (по глубине 0,7 м) - 81 га. Глубина торфяной залежи в среднем составляла 2,5 м при экстремальных значениях - 0,6-6,0 м. Предположим, что можно рекомендовать
Технико-экономические показат
использование этого месторождения для добычи торфа на удобрение. Очевидны преимущества для такого использования: расположение рядом с районным центром. Запасов торфа будет достаточно для производства удобрений на 100 лет при условии внесения 20 т на 4700 га пашни Туро-чакского района. В случае использования данного торфа для получения биологических стимуляторов роста и препаратов для ветеринарии этих запасов хватит на многие сотни лет. Возможно и комплексное использование запасов торфа с целью получения нескольких видов торфяной продукции, при этом экономический эффект может быть увеличен в 18-24 раза.
Если на основе торфа производить гранулированные удобрения, то эта же технология подойдет и для производства кормовых торфяных гранул и пеллет. Кормовые гранулы из торфа обладают ярко выраженным иммуностабилизирующим действием. Торфяные пеллеты производятся из фрезерного торфа с предварительной сушкой сырья перед пеллетирова-нием. Они могут быть предложены туристам для замены дров. Это относительно новый материал на топливном рынке, он отличается высокой теплотворной способностью (табл. 3).
На производство пеллетов можно получить бюджетное финансирование, так как одним из важнейших направлений развития топливно-энергетического комплекса страны на период до 2030 г. является использование местных возобновляемых видов биоэнергетических ресурсов, в т.ч. на основе торфа.
Таблица 2
производства торфяной продукции
Продукция Объем производства, в год Капитальные вложения, тыс. $ Окупаемость, лет
Смеси разного состава (до 20 видов) 1 млн. упаковок 80 0,5
Торфяная гранулированная продук-
ция (удобрения, адсорбенты, мелио- 16 тыс. т 4800 3
ранты)
Биологический стимулятор роста 100 тыс. т 14000 3-5
Таблица 3
Некоторые характеристики топлив
Вид топлива Низшая теплота сгорания Эквивалент к условному топливу Зольность на рабочую массу, % Сера на рабочую массу, %
ккал/кг МДж/кг
Условное топливо 7000 29,33 1,0 - -
Каменный уголь (Инта) 3895 16,32 0,56 38,0 2,8
Мазут М-100 9522 39,9 1,36 0,14 3,5
Торфяной брикет 4386 18,36 0,63 4,0-15,0 0,15-0,27
Торфяные пеллеты 4171 17,46 0,60 4,0-15,0 0,15-0,27
Торф фрезерный, влажность 40 % 2200-2592 9,22-10,86 0,31-0,37 2,04-4,10 0,15-0,27
Торф кусковой, влажность 33 % 2952-4490 12,37-18,81 0,42-0,64 1,46-2,54 0,17-0,23
Дрова, влажность 25-30 % 2440 10,22 0,34 0,60 0,01-0,03
Безусловно, пеллеты в Республике не должны главенствовать, а только помогать развитию других производств по получению продукции из торфа. Надо полагать, что проекты подобного рода должны быть частно-государственными.
Как выше уже упоминалось, из торфа можно также получить стимуляторы роста и средства защиты растений, биологически активные добавки и лечебные препараты для животноводства. И такие опыты в Республике уже проводятся. Так с целью восполнения дефицита в рационе биологических активных веществ и повышения усвояемости маралами концентрированных кормов начаты исследования по изучению влияния препарата ГК из торфа на динамику общего белка и белковых фракций в сыворотке крови, показатели пантовой продуктивности у маралов-перворожек. Экстракт получен из торфов с Абайского месторождения (Усть-Коксинский район) со степенью разложения более 25 %. В нем содержится 1 % гу-миновых кислот, а также другие биологически активные вещества (органические, аминокислоты, фульвокислоты и др.), рН экстракта 8-9. Экспериментальные исследования проведены на базе СПК «Абай-ский» Усть-Коксинского района Республики Алтай. В контрольной группе увеличился показатель общего белка, сахара креатинина и триглицеридов, сывороточные белки синтезируются в гепатоцитах (табл. 4). Полученные данные можно интерпретировать как активацию белково-
синтезирующей функции печени под воздействием добавки препарата ГК. Препарат способствует также активации синтеза белка в организме и повышению иммунитета, обладая высоким терапевтическим свойством.
Туристско-рекреационный кластер «Алтайская долина». Болота как природные объекты очень разнообразны и красивы. Там произрастает много лекарственных растений, среди них есть реликты и эндемики. Например, на Тюгурюкском болоте (Усть-Коксинский район) доминан-том растительного покрова выступает интересное растение, которое является реликтом и эндемиком Алтае-Саянской провинции - сибирка алтайская (Sibiraea al-taiensis (Laxm.) Schneid). Это двудомный кустарник 60-150 см высоты из семейства розоцветных. Растение внесено в Красную книгу Республики Алтай. Туристические тропы на болота представляют большой интерес для использования в рекреационных целях.
Необходимо выделить охраняемый фонд, который включает болота, имеющие большое значение для поддержания равновесия в экосистемах Горного Алтая. Сюда можно отнести Кутюшское болото (Туро-чакский район). Оно располагается в узких сильно вытянутых долинах малых речек (Большой Кутюш, Малый Кутюш, Сии), характеризуется как переходное и относится к долинному типу, имеет смешанное атмосферно-грунтовое питание. Ширина его - 800 м, длина - около 2 км, площадь -около 850 га.
Таблица 4 Биохимические показатели крови маралов-перворожек (результаты Н.М. Бессоновой)
Показатели Контрольная группа Опытная группа
Билирубин прямой 4,3+0,56 3,8+0,55
Общий белок, мкм/л 20,8+1,09 60,1+7,40
АСАТ 2,4+1,24 2,7+0,21
АЛАТ 29,6+1,59 29,9+5,23
Мочевина 7,9+0,98 63+0,53
Креатинин 160+2,71 162+2,36
Сахар 5,3+0,66 6,8+1,36
холестерин 4,0+0,40 4,1+0,33
Триглицериды 1,3+0,18 1,5+0,09
Щелочной резерв, мг % 512,2+11,38 513,2+9,65
Витамин А 12,2+2,64 15,2+0,45
Витамин Е 0,2+0,02 0,2+0,03
Глубина торфяной залежи средняя -1,4 м, с экстремальными значениями - 0,32,1 м. Кутюшское болото в настоящее время используется местным населением для заготовки дикоросов. Необходимо также учесть важность его как местообитания для нескольких компонентов экосистемы относящихся к охраняемым видам. Растительность включает редкие и исчезающие виды такие, как ятрышник шлемоносный (Orchis militaris L.), любка двулистная (Platanthera bifolia (L.), подмаренник то-пяной (Galium uligimosum L.). Кутюшское
болото находится в пределах ареала одной из алтайских группировок северного оленя (Rangifer tarandus). По этой территории протекают реки Большой Кутюш, Малый Кутюш, Сия. Таким образом, Кутюшское болото - редкий в генетическом плане для данного региона природный объект, который нуждается во всестороннем изучении. Скорее всего, необходимо занесение Кутюшского болота в охраняемый фонд. В этом же районе в межгорной впадине расположено Чойское болото. Согласно нашему обследованию в 2011 г., площадь месторождения 460 га, запасы торфа по предварительным подсчетам составляют 3006 тыс. т. Чойское болото используется местным населением для сбора ягоды, т.к. клюквоносные участки занимают более 50 % площади болота, урожайность в отдельные годы составляет до 200 кг/га и более. Это болото также может быть отнесено к охраняемому фонду.
Выводы
1. Болотные образования на территории Республики Алтай перспективны как для инновационных вложений, так и для фундаментальных исследований.
2. Использование болотных ресурсов может стать основным инновационным направлением территории.
Список литературы
1. Чернов Г.А., Вдовин В.В., Окишев П.А. и др. Рельеф Алтае-Саянской горной области. - Новосибирск, 1988. - 206 с.
2. Волкова И.И. О крупнейшем болоте Горного Алтая // Матер. VI Междунар. научно-практ. конф. «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии». - Томск, 2003. - С. 125.
3. Инишева Л.И., Шурова, М.В., Ларина Г.В., Хмелева И.Р., Инишев Н.Г. Торфяные болота северо-восточной части территории Горного Алтая // Известия Бийского отделения РГО. Вып.32. - Бийск, 2011. - 188 с.
4. Инишева Л.И., Смирнов О.Н., Инишев Н.Г. Некоторые гидрологические характеристики олиготрофных болот // Вестник Алтайского государственного университета. - 2013. -№ 3. - С. 28-32.
WETLANDS OF GORNY ALTAI AND THEIR USE
L.I. Inisheva 1, G.V. Larina 2, Yu.B. Dorofeeva1 1Tomsk State Pedagogical University, Tomsk, 2Gorno-Altaisk State University, Gorno-Altaisk E-mail: [email protected]
The performed analysis of the raw materials base of peat resources of Gorny Altai indicates that wetlands located in the Republic of Altai are promising for making innovative investments and fundamental research as well. The use of wetland resources could be a major innovation activity here.
Key words: peat resources of Gorny Altai, innovative clusters.
