ПРОБЛЕМА ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

Мачулина Наталья Юрьевна; Лаврентьева Арина Витальевна; Федак Александр Николаевич

«Научные исследования и инновации» УДК [504.12+550.46]:553.98

Мачулина Наталья Юрьевна Machulina Natalya Yurevna Старший преподаватель Senior Lecturer Лаврентьева Арина Витальевна Федак Александр Николаевич Lavrenteva Arina Vitalevna Fedak Alexander Nikolayevich Студенты Students

Ухтинский государственный технический университет

Ukhta State Technical University

ПРОБЛЕМА ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

THE PROBLEM OF ECOLOGICAL AND GEOCHEMICAL ASSESSMENT OF THE STATE OF THE ENVIRONMENT IN AREAS OF HYDROCARBON

PRODUCTION

Аннотация. В статье рассмотрена проблема оценки состояния компонентов окружающей среды на примере мониторинга почв и поверхностных вод, проводимого на территории деятельности нефтедобывающих компаний в Ненецком автономном округе и в Усинском районе Республики Коми. Выявлены несоответствия между результатами проведенной оценки и фактическим состоянием почв и водных объектов.

Abstract. The article deals with the problem of the environmental components' state assessing on the example of soil and surface water monitoring carried out on the territory of oil companies in the Nenets Autonomous District and in the Usinsk district of Komi Republic. Inconsistencies between the assessment results and the actual state of soils and water bodies were revealed.

Ключевые слова. мониторинг объектов окружающей среды, загрязнение почв, состояние поверхностных вод, удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ), индекс загрязнения воды (ИЗВ).

Key words. monitoring of environmental objects, soil pollution, surface water condition, specific combinatorial index of water pollution, water pollution index.

VМеждународная научно-практическая конференция Экосистемы Севера России - тундра, лесотундра, крайнесеверная тайга -находятся в экстремальных климатических условиях, поэтому они неустойчивы и крайне чувствительны к любым воздействиям. С другой стороны, данные экосистемы являются важной и неотъемлемой частью глобального биосферного каркаса, поддерживающего существование жизни на Земле. В наши дни многие территории Севера испытывают сильное и все возрастающее техногенное воздействие. Добыча и транспорт углеводородов ведут к ухудшению экологической ситуации, к деградации и разрушению северных экосистем. В этой связи все большую значимость приобретают вопросы природопользования и охраны окружающей среды: нормирование, оценка воздействия и попытки его снижения. Поэтому экологический мониторинг и оценка техногенного воздействия на данные территории очень важны.

Однако при проведении данных работ (как на этапе геохимического опробования, так и при интерпретации полученных данных) очень часто допускаются грубые ошибки, которые не позволяют получить представление о реальном (неудовлетворительном) состоянии компонентов окружающей среды и, соответственно, вовремя принять какие-либо меры для исправления сложившейся ситуации.

Примером такой работы, которую лучше было бы не проводить совсем, является оценка степени загрязнения почв Харьягинского нефтяного месторождения (Ненецкий автономный округ), проведенная летом 2017 г. специализированной организацией, аккредитованной на все виды инженерных изысканий. Для характеристики загрязнения почв тяжелыми металлами на двух территориях, подверженных техногенному воздействию, были отобраны образцы, которые затем исследовались на содержание Zn, Pb, Cd, Щ, As, №, ^ и Mn [1, с. 172]. Оценка проводилась общепринятым методом - сравнением степени загрязнения на контрольных и фоновых участках, с расчетом коэффициента концентрации (Кс) и суммарного показателя загрязнения ^^ [2]. Однако результаты были получены довольно странные и даже абсурдные: в 35% образцов с первой территории и в 75% образцов со второй территории Кс

«Научные исследования и инновации» оказался меньше единицы, а Zc имел близкие к нулю и даже отрицательные значения. Причина заключалась в неверном подходе к оценке фонового загрязнения: фоновые концентрации тяжелых металлов были рассчитаны путем усреднения их содержания во всех почвах фоновых участков, без учета типа этих почв и их положения в ландшафте. Не было принято во внимание то обстоятельство, что в геохимически подчиненных болотных почвах, даже находящихся на незагрязненных фоновых участках, способность аккумулировать поллютанты выражена намного сильнее, чем в почвах элювиальных ландшафтов, подвергающихся прямому техногенному воздействию. В результате получилось, что в почвах, подверженных техногенному влиянию, Кс составляет от 0,08 до 0,02, т. е. эти почвы в 12-50 раз чище, чем фоновые участки [1, с. 174].

В данной работе будет рассмотрен еще один пример: мониторинг поверхностных вод, проводимый в 2013-2017 годах уже другой аккредитованной организацией на территории деятельности нефтедобывающей компании в Усинском районе Республики Коми. Для оценки состояния поверхностных водных объектов проводилось периодическое опробование в семи точках с последующим анализом проб по сорока гидрохимическим показателям, таким, как запах, рН, сухой остаток, общая жесткость, перманганатная и бихроматная окисляемость (ХПК), БПК5, содержание взвешенных веществ, растворенного кислорода, фенолов, нефтепродуктов, АПАВ, основных ионов, алюминия, железа, марганца, Zn, Pb, Cd, Щ, As, №, &, Mo, фторидов, биогенных веществ (нитратов, нитритов, аммония и фосфатов). Данные анализов сопоставлялись с нормативами ПДК для рыбохозяйственных объектов и выявлялось наличие превышений. За прошедшее время регулярные превышения ПДКр.х. в контрольных точках наблюдались по запаху, перманганатной окисляемости, ХПК, содержанию железа, марганца, меди, фосфатов; периодические - по БПК5, содержанию взвешенных веществ, растворенного кислорода, нефтепродуктов, фенолов, алюминия, кадмия, свинца, цинка, молибдена, хрома, аммония, нитритов.

VМеждународная научно-практическая конференция После этого в 2016 и 2017 гг. был рассчитан удельный комбинаторный

индекс загрязненности воды (УКИЗВ) и сделаны выводы о качестве воды в

контрольных точках.

На основе значений УКИЗВ выделяются на 5 классов загрязненности воды

(табл.1):

Таблица 1. Классификация качества воды по значению УКИЗВ [3]

Класс и разряд Характеристика состояния загрязненности воды Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (без учета числа критических показателей загрязненности)

1-й Условно чистая 1

2-й Слабо загрязненная (1; 2]

3-й Загрязненная (2; 4]

разряд «а» загрязненная (2; 3]

разряд «б» очень загрязненная (3; 4]

4-й Грязная (4; 11]

разряд «а» грязная (4; 6]

разряд «б» грязная (6; 8]

разряд «в» очень грязная (8; 10]

разряд «г» очень грязная (10; 11]

5-й Экстремально грязная (11; »1

В отчете по результатам мониторинга все поверхностные воды исследуемого района оцениваются либо как «слабо загрязненные», либо как «условно чистые». Это показалось авторам статьи странным, так как хорошо известно, что поверхностные воды Республики Коми (за исключением горных районов) характеризуются высоким природным содержанием трудноокисляемых органических веществ, влияющих на показатели ХПК, цветности и мутности. Характерными загрязняющими веществами поверхностных вод являются также ионы металлов: меди, цинка, а особенно железа, марганца и алюминия - их концентрации в некоторых случаях составляют десятки ПДК. По данным государственного мониторинга поверхностных вод Республики Коми, проводимого в бассейнах крупных рек, степень загрязнения поверхностных вод варьируется от класса «весьма загрязнённая» до класса «грязная» [4].

«Научные исследования и инновации» Поэтому авторами статьи был проведен собственный расчет УКИЗВ,

основанный на результатах мониторинга, приведенных в отчете. Поскольку мы

располагали не полными данными мониторинга (периодичность контроля,

общее количество наблюдений, % превышений от общего числа проб,

конкретные значения показателей, измеренные в каждый период), а только

сокращенной версией (максимальными и минимальными значениями

показателей за каждый год), то были рассчитаны два варианта УКИЗВ:

УКИЗВтт и УКИЗВтах - соответственно, по всем минимальным и

максимальным значениям контролируемых показателей (табл. 2).

Таблица 2. Данные отчета и результаты, полученные авторами

Точка наблюдения Характеристика загрязненности по данным отчета Результаты авторов

УКИЗВтт УКИЗВтах

1. Озеро Безымянное 1,9-1,57 - Слабо загрязненная 1,7 - Слабо загрязненная 3,76 - Очень загрязненная

2. Ручей Сынатывис 0,47-0,79 - Условно чистая 1 - Условно чистая 3,21 - Очень загрязненная

3. Ручей Безымянный-1 1,0-1,37 - Слабо загрязненная 1,5 - Слабо загрязненная 3,3 - Очень загрязненная

4. Озеро Сынаты 0,89-0,72 - Условно чистая 1,01 - Слабо загрязненная 2,2 - Загрязненная

5. Ручей Безымянный-2 1,18-1,06 - Слабо загрязненная 1,33 - Слабо загрязненная 3,1 - Очень загрязненная

6. Река Колва 0,62-0,92 - Условно чистая 1,27 - Слабо загрязненная 3,01 - Очень загрязненная

7. Болото Хатаяха-Нюр 0,82-0,86 - Условно чистая 1,02 - Слабо загрязненная 2,67 - Загрязненная

Из приведенных данных видно, что «условно чистыми» и «слабо загрязненными» эти водные объекты будут лишь в том случае, если вычислять УКИЗВ только по минимальным значениям показателей, совсем не принимая в расчет максимальные. И даже тогда в трех случаях из семи степень загрязнения в отчете оказывается заниженной.

Оценка качества воды также может проводиться на основании индекса загрязнения воды по гидрохимическим показателям (ИЗВ), который

VМеждународная научно-практическая конференция рассчитывается как сумма приведенных к ПДК фактических значений шести

основных показателей качества воды по формуле:

п

IV С1

ИЗВ = - > ——,

1=1

где С1 - концентрация 1-го показателя, мг/л (в ряде случаев - значение физико-химического параметра);

ПДК - установленная величина норматива для соответствующего типа водного объекта.

Для расчета берутся показатели, имеющие наибольшие значения приведенных концентраций. Качество поверхностных вод, исходя из значения ИЗВ, оценивается по семибалльной шкале: от «очень чистая» (ИЗВ < 0,5) до «чрезвычайно грязная» (ИЗВ > 10) [5].

Проведенный нами расчет ИЗВ в тех же точках показал, что полученные этим способом результаты коррелируют с результатами расчета УКИЗВтах, но никак не с оценками, приведенными в отчете (табл. 3).

Таблица 3. Результаты расчета ИЗВ

Точка наблюдения Значение ИЗВ Класс качества Характеристика воды

в 2016 г. в 2017 г.

1. Озеро Безымянное 5,1 7,3 V/ VI Грязная/очень грязная

2. Ручей Сынатывис 2,75 3,2 IV Загрязнённая

3. Ручей Безымянный-1 5,4 6,3 IV/ V Грязная/очень грязная

4. Озеро Сынаты 4,63 2,9 V/ IV Грязная/загрязненная

5. Ручей Безымянный-2 7,1 4,6 IV/ VI Очень грязная/грязная

6. Река Колва 3,4 3,9 IV Загрязнённая

7. Болото Хатаяха-Нюр 4,67 3,55 V/ IV Грязная/загрязненная

Таким образом, из двух приведенных выше (но далеко не единственных) примеров некорректно выполненной эколого-геохимической оценки состояния территории нефтяных месторождений становится понятно, что ситуация в этой области требует исправления. Чтобы избежать пустой траты времени, сил,

«Научные исследования и инновации» материальных ресурсов, а также получения неверных результатов изысканий,

необходимо, как минимум, привлекать к данной работе специалистов

соответствующего уровня.

Библиографический список:

1. Мачулина Н.Ю. Проблемы оценки загрязнения почв в районах добычи углеводородного сырья // Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции «Наука, образование и духовность в контексте концепции устойчивого развития». Ухта, 2018. - Ч.2. С. 168-174.

2. МУ 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест. Методические указания [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.consultant.ru (дата обращения 06.04.2001).

3. РД 52.24.643-2002. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям [Электронный ресурс] -Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/ 1/4293831/4293831806.Мш (дата обращения 10.04.2001).

4. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Республики Коми в 2017 году». [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.agiks.ru/data/gosdoklad/gd2017.pdf. [дата обращения 01.04.2021].

5. Гидрохимические методы измерения загрязнения [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://monographies.ru/ru/book/section?id=2252 [дата обращения 01.04.2021].

THE PROBLEM OF ECOLOGICAL AND GEOCHEMICAL ASSESSMENT OF THE STATE OF THE ENVIRONMENT IN AREAS OF HYDROCARBON PRODUCTION

Текст научной работы на тему «ПРОБЛЕМА ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ ДОБЫЧИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ»