CC BY
377
УДК 504.45
НЕФТЕПРОДУКТЫ В ВОДЕ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ БАССЕЙНА РЕКИ ВАСЮГАН
Д.С. Воробьев, В.К. Попков
Томский государственный университет E-mail: [email protected]
Рассмотрена пространственная динамика распределения нефтепродуктов в воде и донных отложениях бассейна р. Васюган (бассейн средней Оби). Показано увеличение содержания нефтепродуктов в донных отложениях водотоков, протекающих по территории нефтяных месторождений в зависимости от срока их эксплуатации.
Разработка нефтяных месторождений в бассейне реки Васюган была начата еще в 70-х годах прошлого столетия [1]. До настоящего времени бассейн р. Васюган испытывает мощный антропогенный пресс, который выражен в загрязнении нефтью и нефтепродуктами почв и водных систем. Вопрос влияния нефтяных углеводородов на водные экосистемы весьма актуален. Существующие очаги загрязнения водотоков бассейна нефтью и нефтепродуктами описаны во многих наших работах [2-11].
В задачу данного исследования входило изучение пространственной динамики распределения нефтепродуктов в воде и донных отложениях бассейна р. Васюган и выявление наиболее загрязненных участков рек.
В 2000 г. нами были отобраны пробы воды для определения содержания нефтепродуктов в Васюга-не. Вода отбиралась в трех участках реки: выше устья р. Егольях (верхний участок), ниже п. Новый Тевриз (средний участок) и у п. Староюгино (нижний участок). Интересен тот факт, что в среднем и нижнем участке в период отбора проб нефтепродуктов в воде обнаружено не было. Они были зафиксированы только в верхнем участке с концентрацией 0,11 мг/дм3 (2 ПДК). Видимо, в данном случае это связано с поступлением нефтепродуктов с водами верхних притоков Васюгана, протекающих по территории относительно молодых нефтепромыслов (реки Чертала и Ягылъях). По данным О.Г. Савиче-ва [12], содержание нефтепродуктов в воде р. Васюган (п. Средний Васюган) за 1991-1997 гг. в среднем составило 0,404 мг/л (8 ПДК). В 1999 г. [13] в устье р. Васюган содержание нефтепродуктов в воде составляло 0,180 мг/л. Имеющиеся данные не дают полноценной информации об истинном состоянии этой реки по загрязнению нефтяными углеводородами, т.к. поток этих поллютантов не стабилен во времени, а при интерпретации данных об их содержания в воде зачастую возникают трудности [14].
По данным С.Л. Шварцева и др. [15], в реке Оби (12 проб от устья р. Томь до устья р. Васюган, 1999 г.), в воде содержалось в среднем 1067 кл/мл нефтеоки-сляющих бактерий; ниже р. Васюган (отобрано 6 проб на участке около 500 км ниже устья Васюгана), данный показатель возрастал более чем в 8 раз, и составлял в среднем 8833 кл/мл. Эти изменения авторы объясняют влиянием антропогенных факторов, однако отмечают и возможность увеличения естественного фона растворенных в воде углеводородов.
Пробы донных отложений для определения количества нефтепродуктов в 2000 г. отбирались в реке Васюган и ее притоках, протекающих по территории длительно действующих и вводимых в эксплуатацию нефтяных месторождений (рисунок).
Анализ данных показал, что разные участки бассейна достаточно сильно отличаются по содержанию нефтепродуктов в донных осадках. Водотоки, протекающие по территории нефтяных месторождений, в среднем имеют значительно более высокие показатели содержания нефтепродуктов в донных отложениях. В бассейнах притоков среднего участка Васюга-на расположены наиболее старые месторождения (водосборные площади рек Катыльга, Махня, Черем-шанка), разработка и эксплуатация которых ведется более 30 лет. Эти водотоки и являются основными переносчиками углеводородов нефтяного происхождения, загрязняющих ниже лежащие участки рек. Концентрация нефтепродуктов в донных отложениях рек на этих территориях в среднем составляла 300 мг/кг грунта. По классификации В.И. Уваровой [16] грунты данного района следует отнести к грязным.
Рисунок. Содержание нефтепродуктов (мг/кг) в донных отложениях бассейна реки Васюган (2000 г.). Светлый фон - территории нефтяных месторождений
В бассейнах рек Ягылъях и Чертала, где месторождения относительно недавно вводились в эксплуатацию, содержание нефтепродуктов в донных отложениях было в 4 раза ниже и составляло 77 мг/кг (загрязненные). Очевидно, содержание нефтепродуктов в донных грунтах рек, протекающих по территориям месторождений, в основном зависит от срока их эксплуатации. Аналогичная закономерность была прослежена и другими исследователями [17], но только на примере поверхностных вод. На большом анали-
Естественные науки
тическом материале (605 проб) было четко прослежено увеличение содержания нефтепродуктов в воде по мере возрастания срока эксплуатации нефтяных месторождений. Достоверные отличия (р<0,01) по содержанию нефтепродуктов в воде были получены между 3-мя блоками месторождений: до 5 лет; 5-20 лет и более 20 лет. Видимо, данную закономерность можно экстраполировать и на содержание нефтепродуктов в донных отложениях. Другие авторы
[18] также отмечают, что наибольшая степень загрязнения установлена на месторождениях, срок эксплуатации которых превышает 15-20 лет.
Загрязнение земель и водоемов обусловлено высокой аварийностью «старых» месторождений, а основные источники - нефтепромысловые кусты, внутрипромысловые магистральные трубопроводы
[19]. Так, в 1996 г. на территории Первомайского месторождения НГДУ «Васюганнефть», которое было введено в активную эксплуатацию еще в 1984 г., за год произошло 127 аварий, а в 1994 г. - 195 [20, 21].
Наиболее интенсивный смыв нефтепродуктов в речную сеть происходит в период весеннего половодья, когда сток формируется на всех геоморфологических уровнях, и летом к моменту максимального по силе дождя [22]. Выше устья р. Катыльги концентрация нефтепродуктов в донных отложениях составляла всего 19 мг/кг, что соответствовало категории слабо загрязненных грунтов. Ниже впадения рек Катыльга, Махня, Черемшанка, Кедровка количество нефтяных углеводородов возрастало в 4 раза -79 мг/кг (загрязненные). Естественно, что такое увеличение концентрации нефтепродуктов на относительно небольшом участке реки (в пределах 100 км) связано с их поступлением с водами вышеперечисленных рек. На нижележащих участках реки (в 250...400 км ниже впадения загрязненных притоков) содержание нефтепродуктов в донных отложениях имело слабо выраженную тенденцию к снижению. В районе устья р. Нюрольки - 66 мг/кг и у п. Ста-роюгино - 59 мг/кг (умеренно загрязненные). По данным Ю.П. Турова и др. [23], в 2000 г. в устье р. Ва-сюган концентрация нефтепродуктов составила 55 мг/кг грунта, что полностью согласуется с нашими данными. По данным В.И. Уваровой [24], содержание нефтепродуктов в донных отложениях р. Оби в 1995-1998 гг. в среднем составило: в районе г. Нижневартовска - 28 мг/кг, в районе г. Сургута -33 мг/кг. Данные показатели в 2.3 раза ниже, чем в р. Васюган в 2000 г.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Нефть и газ Томской области / Сб. документов и материалов. Составители: А.П. Акаченок, А.В. Одинецкий. Редколлегия: А.А. Поморов, М.С. Кузнецова, В.П. Мангазеев, С.Ф. Мозго-лин, Г.Н. Шестаков. - Томск: Томское книжное издательство, 1988. - 359 с.
2. Воробьев Д.С. Распределение макрозообентоса в условиях нефтяного загрязнения (р. Васюган) // Материаловедение, технологии и экология на рубеже веков: Матер. Всеросс. конф. молодых ученых. - Томск, 2000. - С. 40-42.
Анализируя полученные нами данные по содержанию нефтепродуктов в воде и донных отложениях рек бассейна р. Васюган, необходимо отметить, что очаги нефтяного загрязнения продолжают существовать и загрязнять пойменно-речные системы Васюгана. Повышенное содержание нефтепродуктов в донных отложениях выявлено на 500 км участке реки. Основное количество нефтепродуктов концентрируется в донных отложениях районов нефтедобычи и имеет слабо выраженную тенденцию уменьшаться вниз по течению реки. Усредненные концентрации нефтепродуктов в донных отложениях (рисунок) дают достаточно отчетливую картину по состоянию донных ценозов рек Васюганья. Хотелось бы отметить, что нами были встречены участки рек, концентрация нефтепродуктов в которых превышала 90 г/кг. В таких критических ситуациях наблюдается полная деградация донной фауны. Донные отложения здесь представлены как в виде участков, где нефть сорбирована грубым растительным детритом, так и в виде отчетливого слоя нефти на поверхности дна, который иногда достигал 1.2 см и более. Если не принимать практических мер, направленных на улучшение экологического состояния водоемов Васюганья, а надеяться только на процессы естественного самоочищения, то ситуация будет только ухудшаться. Возможно, структурам, которые заинтересованы в улучшении экологической ситуации в бассейне Васюгана, следует обратить внимание на положительный опыт очистки донных отложений и воды от нефти в Усинском районе Республики Коми. Реализация проекта была начата летом 2004 г. «Научно-техническим объединением «Приборсервис», г. Томск [25] при поддержке ТПП «ЛУКОЙЛ-Усин-скнефтегаз», ФГУ «Комирыбвод», Департамента водного хозяйства республики Коми, Усинского комитета по охране окружающей среды. В результате реализации проекта «НТО Приборсервис» «Экспериментальные работы по очистке донных отложений и воды оз. Щучье от нефти, загрязненных в результате аварийных разливов (Усинский район, Республика Коми)», впервые на озерах Заполярья была применена технология очистки донных отложений, загрязненных нефтью. Специально спроектированное оборудование КБ «НТО Приборсервис» позволило в течение 2 мес. поднять со дна почти 80 т нефти. Концентрация нефти в донных отложениях была снижена в 6 раз.
3. Воробьев Д.С., Рузанова А.И. Мониторинговые биоиндикационные исследования в бассейне реки Васюган (бассейн Средней Оби) // Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан: Матер. IV республ. научной конф. - Казань, 2000. -С. 250-251.
4. Попков В.К., Воробьев Д.С., Лукьянцева Л.В., Рузанова А.И. Особенности оценки экологического состояния рек в нефтепромысловых районах // Экологические, гуманитарные и спортивные аспекты подводной деятельности: Матер. Между-нар. научно-практ. конф. - Томск, 1999. - С. 106-109.
5. Попков В.К., Воробьев Д.С., Лукьянцева Л.В., Рузанова А.И. Бассейн реки Васюган (средняя Обь) как модель пойменно-речной системы для изучения влияния нефтяного загрязнения на водные сообщества / Эколого-биогеохимические исследования в бассейне Оби / Под ред. В.В. Зуева, А.В. Куровского, С.Л. Шварцева. - Томск: Изд-во «РАСКО», 2002. - С. 220-245.
6. Попков В.К., Гундризер А.Н., Голубых О.С., Залозный Н.А., Лукьянцева Л.В., Петлина А.П., Попкова Л.А., Рузанова А.И., Юракова Т.В. Экологические последствия химического загрязнения водотоков бассейна Средней Оби // Матер. VII съезда Гидробиологического общества РАН. - Казань, 1996. - Т. 3. -С. 65-67.
7. Попков В.К., Лукьянцева Л.В., Рузанова А.И. Экологическое состояние водоемов бассейна р. Васюган в условиях нефтяного загрязнения / Биологическая продуктивность водоемов Западной Сибири и их рациональное использование. - Новосибирск, 1997. - С. 293-294.
8. Рузанова А.И., Воробьев Д.С. Трансформация донных сообществ в условиях нефтяного загрязнения // Экология пойм сибирских рек и Арктики / Под ред. В.В. Зуева. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. - С. 71-78.
9. Рузанова А.И., Воробьев Д.С. Оценка экологического состояния реки Васюган по донным сообществам / Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы: Матер. Междунар. конф. - Томск, 2000. - Т. 2. -С. 202-204.
10. Рузанова А.И., Воробьев Д.С. Состояние донных сообществ бассейна реки Ягыльях (район нефтяных месторождений) / Экобиотехнология: борьба с нефтяным загрязнением окружающей среды. - Пущино: ИБФМ РАН, 2001. - С. 14-16.
11. Рузанова А.И., Воробьев Д.С. Особенности развития донных сообществ в пойменных водоемах реки Васюган // VIII съезд Российского Гидробиологического Общества РАН: Тезисы докл. - Калининград, 2001. - Т. 2. - С. 180-182.
12. Савичев О.Г. Химический состав речных вод бассейна верхней и средней Оби // Вопросы географии Сибири. - 1999. -Вып. 23. - С. 164-170.
13. Белицкая Е.А., Гузняева М.Ю, Кадычагов П.Б., Русских И.В., Туров Ю.П. Органические примеси в водах средней Оби // Экология пойм сибирских рек и Арктики / Под ред. В.В. Зуева. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. - С. 122-129.
14. Попков В.К. Методические подходы к оценке загрязнения рек в нефтепромысловых районах Западной Сибири // Экобиотех-нология: борьба с нефтяным загрязнением окружающей среды. - Пущино: ИБФМ РАН. 2001. - С. 18-20.
15. Шварцев С.Л., Савичев О.Г., Хващевская А.А., Копылова Ю.Г., Зарубина Р.Ф., Трифонова Н.А., Наливайко Н.Г., Маруле-ва В.М., Ефимова А.Н. Комплексные эколого-геохимические исследования вод р. Оби / Экология пойм сибирских рек и
Арктики / Под ред. В.В. Зуева. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. - С. 110-115.
16. Уварова В. И. Современное состояние уровня загрязненности вод и грунтов Обь-Иртышского бассейна // Сб. науч. тр. Гос-НИОРХ, 1989. - Вып. 305. - С. 23-33.
17. Шор Е.Л., Хуршудов А.Г. Оценка средних фоновых концентраций нефтепродуктов в почвах и поверхностных водах нефтяных месторождений Нижневартовского района // Исследования эколого-географических проблем природопользования для обеспечения территориальной организации и устойчивости развития нефтегазовых регионов России: Теория, методы и практика. - Нижневартовск: НГПИ, ХМРО РАЕН, ИОА СО РАН, 2000. - С. 147-148.
18. Реморов В.В., Сидоренко Т.Н., Шваб Н.А. Влияние загрязнения земель территорий нефтегазовых месторождений на состояние экосистем // Вестник ВНК. - 1998. - № 1. -С. 106-107.
19. Калинин В.М., Соромотин А.В. Количественная оценка смыва нефтепродуктов с поверхности замазученных водосборов в речную сеть // Обзор «О состоянии окружающей природной среды Ханты-Мансийского округа в 1998 году». - Ханты-Мансийск: ГУИПП "Полиграфист", 1999. - С. 18-20.
20. Багаутдинов А.К., Мангазеев В.П., Растрогин А.Е. Задачи по улучшению состояния разработки месторождений в связи со стабилизацией добычи нефти по ОАО «Томскнефть» ВНК // Вестник ВНК. - 1998. - № 1. - С. 34-39.
21. Осипов М.Л., Кольцов В.А., Бушковский А.Л. Опыт защиты от коррозии нефтепромыслового оборудования в ОАО «Том-скнефть» ВНК // Вестник ВНК. - 1998. - № 1. - С. 96-99.
22. Петров Г.Н. Некоторые физические процессы самоочищения воды от нефти // Гидробиологический журнал. -1978. - Т. 14. - № 4. - С. 52-54.
23. Туров Ю.П., Русских И.В., Павлов Е.В., Зуев В.В. Нефтепродукты в донных отложениях бассейна реки Иртыш / Эколого-биогеохимические исследования в бассейне Оби / Под ред. В.В. Зуева, А.В. Куровского, С.Л. Шварцева. - Томск: Изд-во «РАСКО», 2002. - С. 130-134.
24. Уварова В.И. Современное состояние качества воды р. Оби в пределах Тюменской области // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. Тюмень: Изд-во ИПОС СО РАН, 2000. - Вып. 1. - С. 18-26.
25. Лушников С.В., Воробьев Д.С., Фадеев В.Н. Экспериментальные работы по очистке донных отложений и воды озера Щучье от нефтепродуктов, загрязненных в результате аварийных разливов нефти (Усинский район, Республика Коми) // Экологические работы на месторождениях нефти Тимано-Печорской провинции. Состояние и перспективы: Матер. III научно-практ. конф. г. Ухта. - Сыктывкар, 2004. - С. 139-142.
