Научная статья на тему 'Нефтепродукты в воде и донных отложениях бассейна реки Васюган'

Нефтепродукты в воде и донных отложениях бассейна реки Васюган Текст научной статьи по специальности «Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов»

CC BY
702
205
Поделиться

Аннотация научной статьи по охране окружающей среды и экологии человека, автор научной работы — Воробьев Д. С., Попков В. К.

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.

Похожие темы научных работ по охране окружающей среды и экологии человека , автор научной работы — Воробьев Д.С., Попков В.К.,

PETROLEUM HYDROCARBONS CONTENT OF WATER AND BOTTOM SEDIMENTS IN THE VASYUGAN RIVER BASIN

The paper considers spatial dynamics of distribution of petroleum products in the water and bottom sediments of the Vasyugan River basin (the middle Ob basin). The increase in the content of petroleum products in the bottom sediments of water courses flowing through the territory of oil fields depending on their lifetime is shown.

Текст научной работы на тему «Нефтепродукты в воде и донных отложениях бассейна реки Васюган»

УДК 504.45

НЕФТЕПРОДУКТЫ В ВОДЕ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ БАССЕЙНА РЕКИ ВАСЮГАН

Д.С. Воробьев, В.К. Попков

Томский государственный университет E-mail: dan@bio.tsu.ru

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.