Анализ сучасного стану природного довкілля у районі ватинского нафтового родовища

Анализ сучасного стану природного довкілля у районі ватинского нафтового месторождения

Сивоконь І.С., Шор Е.Л.

Ватинское родовище є територію, де сформувався низку різноманітних локальних природно-территориальных комплексів (ПТК), починаючи з верхових боліт і приозерних комплексів і до заплавними ПТК. Заплава Обі, тайгові урочища, озера, заплави малих рік і струмків — усе це створює значне розмаїтість ландшафтів. Робота виконано із єдиною метою аналізу сучасного стану довкілля у районі Ватинского нафтового родовища і визначення антропогенного забруднення грунтів, атмосферного повітря, поверхневих та грунтових вод.

Полевые дослідження на Ватинском родовищі виконані відповідність до постановою № 320-К Комітету з охорони навколишнього середовища проживання і природних ресурсів Ханты-Мансийского автономного округу «Про основних вимоги до дослідженню фонової забруднення території ліцензійних ділянок родовищ нафти і є Ханты-Мансийского автономного округу », в якій під виконання спільного постанови Глави адміністрації округи та Комітету з геології та використання надр Російської Федерації № 171−142 від 15.07.94 «Про звітності з виконання умов користування надрами », розробили основні вимогами з проведенню наземних досліджень територій родовищ нафти і є. Ці вимоги засновані на законах РФ «Про охорону навколишнього середовища », «Про надра », і навіть на «Положенні про порядок ліцензування користування надрами «і рішення Малого ради Н/Д Ханты-Мансийского округу «Основні правила надрокористування у пошуку, розвідування й видобутку нафти і є біля автономного округу (№ 134 від 20.11.92 р.) » .

Согласно вимог щодо дослідженню фонової забруднення ліцензійних ділянок родовищ територія Ватинского родовища було поділено до дільниць, що утворюють 4-х кілометрову сітку, через яку проводився відбір проб під час проведення робіт. За цією вимогам вимірам підлягають рівні забруднення всіх природних середовищ, зокрема поверхневих і підземних вод, грунтів (і порід зони аерації), атмосферного повітря. На сітці відбору проб виділено 68 точок добору у яких протязі січня — лютого 1995 р. взято 62 проби грунту на фізико-хімічний аналіз, 27 проб поверхневих вод, 4 проби донних відкладень і 7 проб атмосферного повітря із території техногенних об'єктів. Розташування точок відбору спроб і схема території показані на Малюнку 1. Відбір спроб і їх аналізи проводилися відповідно до методик [1−13].

Гидрохимическая характеристика поверхневих вод.

Из водотоків біля родовища найбільшу протяжність має ріка Ватинский Еган, що протікає територією у своїй середній течії. У цьому ділянці відібрали 6 проб, що дозволяє простежити динаміку зміни хімічного складу річкової води. У цілому нині, за течією річки спостерігається зменшення загальної мінералізації води. Зокрема, зміст кальцію, магнію, хлоридів, фосфатів, і навіть кількість зважених частинок й розмір сухого залишку мають чітку тенденцію до зменшення, що, мабуть, пов’язані з разбавлением річкової води грунтовими водами (рис. 2). З іншого боку, це означає відсутності помітного надходження мінеральних речовин безпосередньо з території Ватинского месторождения.

Присутствие у річковій воді великої кількості хлоридів (до ніж 2 ГДК) має явно антропогенний походження пов’язано з використанням сольових розчинів при освоєнні й ремонті свердловин. Беручи до уваги вищеописану тенденцію, можна стверджувати, що їх наявність багато чому визначає винесення солей з родовищ, розташованих вище за течією реки.

Из біогенних елементів в пробах води з річки Ватинский Еган виявлено значну кількість фосфатів і різноманітних сполук азоту. Бо у зимовий період, коли відібрали проби, активність фітопланктону — основного споживача биогенов невелика, відбувається їх накопичення у річковій воді. Підвищений вміст амонійного азоту (як і заліза) є типовою рисою водойм цього регіону не може вважатися ознакою антропогенного забруднення поверхневих вод. Що стосується цих сполук також простежується тенденція до зменшення концентрації вниз за течією реки.

Углеводороды є у воді р. Ватинский Еган у кількості набагато перевищують їх ГДК. У цьому, оскільки проби води відібрали взимку, за відсутності поверхового стоку, очікується збільшення змісту вуглеводнів в тепле сезон, з допомогою змивання нефтепрдуктов при таненні снігу і під час дождей.

Химический склад води правобережного припливу р. Ватинский Еган — р. Малый Еган, характеризується, загалом, меншою мінералізацією — концентрація більшості аналізованих компонентів води тут значно менше її змісту в пробах з р. Ватинский Еган (т. 25). Разом про те, по вуглеводням також спостерігається незначне перевищення ГДК. Ще чистої є вода невеликих струмків, які впадають у оз. Сыгтымлор (т. 40) і оз. б/н (т. 39). Проте, тоді як районі т. 40 об'єкти нафтовидобутку немає, то непосредственнной близькості до т. 39 розташовані дві кущові майданчики, які, швидше за все, і є причиною вищого умісту у воді струмка хлоридів і вуглеводнів по порівнянню з струмком, впадающим в оз. Сыгтымлор.

Водотоки заплави Обі біля Ватинского родовища представлені протоками Мега і Пасол (т. 108, 111, 73, 74, 75). Іонний склад води проток характеризується великим, проти внепойменными водотоками, кількістю заліза, марганцю, нітритів та набуттям більшої величиною рН. У порівняні з р. Ватинский Еган у тих пробах міститься менше кількість кальцію, магнію і амонійного азоту. Разом з тим, концентрація цих речовин вище, ніж у обстежених струмках і р. Малый Еган.

Содержание вуглеводнів в пробах води з протоки Пасол трохи вища їх концентрації в воді протоки Мега, що, мабуть, пов’язано сбольшим обсягом води у вищій, а і з особливостями розташування об'єктів нафтопромислу і характером поверхового стоку (рис. 3). Як і р. Ватинский Еган, за течією протоки Пасол також спостерігається зменшення мінеральних солей, та, крім того, углеводородов.

Из 9 досліджених проб води з озер найбільша ступінь антропогенного забруднення вуглеводнями й у точок 90, 88, 78, 15, 76 і 30, де з їхніми концентрація перевищує ГДК до 12-кратных значень (т. 90). Майже всі ці проби, крім 30 (оз. Сыгтымлор) відібрано з водойм, оточених нефтепромысловыми об'єктами. Разом про те, аналіз води з оз. Вододільного (т. 59) і з озера без назви (т. 49), поблизу яких перебуває велике кількість потенційних джерел забруднення, не зафіксував присутності ні вуглеводнів, ні хлоридів. Максимальне зміст останніх, що перевищує ГДК від 1,5 до 6 разів, виявлено в т. 64, 76, 88 і 90. Як зазначалося, підвищений вміст заліза і амонію, характерне зокрема й у обстежених озер, перестав бути наслідком їх антропогенного забруднення, а відбиває природне стан поверхневих вод региона.

Результаты аналізу проб води з кар'єрів, розташованих неподалік перетину р. Ватинский Еган і автодороги (т. 46-а і 46-б), різний від відповідних показників для гидронамывного кар'єру на районі К-79 (т. 22) й діючого кар'єра, з'єднаний з р. Ватинский Еган (т. 56). Насамперед, можна назвати меншу минерализацию води в пробах 46-а і 46-б — величина сухого залишку, КВЧ, концентрація іонів кальцію, магнію, хлору, і навіть вуглеводнів помітно менше ніж у пробах 79 і 56.

Таким чином, результати аналізу поверхневих вод Ватинского родовища свідчить про помітному антропогенном забруднення (переважно, нафтопродуктами і хлоридами) більшості обстежених водоймищ і водотоків в порівнянні з фоновими значеннями [14]. Найбільші концентрації нафтопродуктів присвячені зоні автодороги на г. Лангепас, особливо у районі ДНС-2 і К-102 (т. 90 і 91) і ДНС-1 і К-11 (т. 78 і 88). У цьому, треба сказати високу здатність водотоків родовища до самоочищення. Так, зміст більшості домішок у питній воді р. Ватинский Еган, вступників на обследуемую територію з родовищ, розташованих вище за течією, на час річки межі Ватинского родовища помітно снижается.

Химическая характеристика грунтів Ватинского месторождения.

Почвы заплавній частині території родовища переважно алювіальні. У тому числі переважають лугово-болотные, болотні иловато-торфянистые Під заплавними верболозами і хвощовыми луками — дернові примітивні, шаруваті, під заплавними березняками, осинниками та чагарниками, і навіть під разнотравными луками — дерново-луговые.

В надпойменной частини родовища на дренированной частини домінують подзолистые грунту на суглинках разом із торфяно-глеевыми. Hа болотах розвинені верхові і перехідні торфовища потужністю 2−5 метрів. Поширені комплекси підзолистих і торфяно-глеевых грунтів з мелкозалежными (0,5−1,0 м) верховими торфяниками.

По літературним даним, територія середньої тайги у Західному Сибіру раніше комплексно не обстежилася утримання у ґрунтах важких металів [14−16]. Тож порівняльної характеристики ступеня забруднення грунтів території Ватинского родовища було спрямовано середні фонові концентрації основних тестируемых ґрунтових компонентів з урахуванням даних, отриманих під час обстеження територій нафтових родовища Нижневартовского і Сургутского районів з мінімальної антропогенної навантаженням. Результати цих обчислень, і навіть середні концентрації речовин, у грунті Ватинского родовища представлені у таблиці 1.

Для основної маси проб характерна слабокислая чи нейтральна реакція, що, загалом, типово для болотних грунтів регіону. Така сама причина обумовлює й підвищений вміст іонів амонію в зразках. Щодо високе кількість інших біогенних елементів — нітратів, нітритів і фосфору (враховуючи Р2О5) виявлено переважно у пробах, містять рослинні залишки, б і відбиває підвищений вміст у яких органіки, і навіть відсутність активного поглинання биогенов рослинами в зимовий період. З іншого боку, найвищі концентрації в грунті нітратів і нітритів присвячені автошляхам (точки 55, 37, 73, 92) чи виявлено поблизу існуючих промислових об'єктів (точки 81, 67, 111), що свідчить про антропогенном походження цих соединений.

Наибольшее зміст сульфатів у грунті притаманно північній частині родовища. Ймовірною причиною цього й служити атмосферне перенесення оксидів сірки з території селища Високий і залізниці станції Мегион, що добре відповідає існуючої розу вітрів. З іншого боку, додатковим джерелом сульфатів в грунті то, можливо спалювання попутного газа.

Хлориды ставляться до найтиповішим забруднювачами грунту при нафтовидобутку та підвищену їх у ґрунтах Ватинского родовища додаткове тому підтвердження. У цілому нині, більшість проб, відібраних біля родовища, характерна підвищена зміст хлоридів. Аномально високі їх концентрації виявлено в точках, розміщених у безпосередній близькості до об'єктів нафтовидобутку, що пов’язані з використанням сольових розчинів при ремонті й експлуатації свердловин, і навіть, мабуть, з аваріями, сопровождавшимися їх розливом (точки 16, 70, 19, 73, 22 і др.).

Относительно високий вміст заліза є характерною рисою грунтів регіону. У пробах, відібраних біля Ватинского родовища найбільше цього елемента виявлено в зразках грунту з мохових боліт і/або містять рослинні залишки, що свідчить про його біогенному походження.

Средняя концентрація цинку, нікелю і міді у ґрунтах Ватинского родовища перебуває лише на рівні фонових значень, розрахованих підставі даних, отриманих при обстеженні територій з мінімальним антропогенної навантаженням. Середнє зміст хрому в зразках також відповідає фону, проте, окремими пробах його концентрація помітно збільшена. Так було в зразках грунту, відібраних в точках 95 та дванадцяти кількість хрому перевищує фонові значення відповідно 3.7 й у 2.8 разу (у тих пробах зафіксовано і найбільше міді). У пробі грунту з точки 95 виявлено також висока концентрація марганцю, а найбільших значень їх кількість сягає в точках 81 і 35.

Концентрация ртуті в досліджених зразках грунту із території Ватинского родовища не перевищує ГДК, проте вона значно вищий її фонового вмісту у грунтах регіону. Мабуть, це пов’язано з використанням ртутьвмісних сполук під час експлуатації родовища і наявність полігону зі своїми відходами у районі сел. Високий. На програмному комплексі «Рельеф-Процессор — 1.1 «було вивчено розподіл ртуті площею родовища, характер якого показаний малюнку 4. Таке розподіл притаманно забруднюючих речовин, потрапляють на рельєф з точкових джерел постачання та які згодом поверховим стоком, оскільки розкид значень змісту ртуті в пробах не підпорядковується нормальному розподілу Гаусса.

Свинец також є у грунтах Ватинского родовища у кількості перевищують його фонові концентрації, хоча й виходять межі ГДК. Максимальне кількість цього елемента характерно переважно для ділянок, розташованих поблизу існуючих автодоріг та нафтогазовидобутку (точки 81, 90, 59, 64), де постійним джерелом свинцю є автотранспорт.

Нефтепродукты, на дослідженої території Ватинского родовища (з багатою історією поривів, аварій на ДНС тощо.), представлені широко, у різних фракціях і кількостях. Їх середня концентрація у ґрунтах перевищує максимальні фонові значення по гидрофобным і смолистим компонентами удвічі, а, по нафтовим вуглеводням — в 28 раз. Аналіз матеріалів обстеження показує, що у Ватинском родовищі площею переважають нефтезагрязненные ділянки середніх (0,2−1 га) і великих (більше однієї га) розмірів, долю яких доводиться відповідно 27 і 68% забрудненій площі, інші 5% становлять дрібні ділянки (менш 0,2 га), долю яких, проте, припадає понад половину врахованих розливів (близько 200 (Дослідження виконані співробітником Інституту природокористування NDI ltd А.А.Зубайдуллиным)). Така картина багато в чому визначається сучасним геоморфологическим будовою родовища, у яких выположенный рельєф, високий рівень грунтових вод і великі слабооблесненные заторфованные простору, що сприяє значному поширенню нафти від місць її влучення в довкілля. Основна міграція нефтеуглеводородов відбувається в час весняних половодий і рясних дощів. Через війну від початку невеличкий розлив нафти на перебігу кілька років перетворюється на великий нефтезагрязненный ділянку, у якому спостерігається практично повна деградація біоценозу. Разом про те, на болотних комплексах (куди припадає понад 30% розливів) завдяки високої сорбирующей здібності торфу і мохового очеса, відбувається природне затримання (локалізація) нафти. З іншого боку, можна підкреслити і той факт, що у торфах більш інтенсивніше йдуть процеси мікробіологічної деструкції нафтових вуглеводнів. З аналізів проб, відібраних безпосередньо на нафтових розливах різної давності (до 15 років), розраховане середня кількість нафти 1 га нефтезагрязненной грунту, що становить приблизно 15−17 тонн. Відповідно, усім нефтезагрязненных ділянках перебуває близько 5000 тонн нафтових углеводородов.

Исходя з викладеного вище, біля родовищ нині з різних причин є близько 9000 тонн нафти, беручи до уваги нафти щорічно уносимой з поверхневими водами над його пределы.

Фенолы і СПАВШИ представлені на дослідженої території у відносно невеликих кількостях — переважна більшість проб містить ці речовини у кількості порівнянних зі своїми фоновими концентраціями. Аномально високий вміст фенолів і СПАВШИ відзначалося, відповідно, в точках 16 і 12.

Тестирование проб грунту на биотоксичность стосовно грунтовим мікроорганізмам показало високий рівень забрудненості буряків та токсичності земель родовища. Гистограмма розподілу зон за рівнем токсичності показано малюнку 5. Її форма показує на базарною джерело токсичних компонентів.

В цілому, токсичні властивості грунту пов’язані з забрудненням нафтою. Нафта, її розпаду, пластові води мігрують територією, переважно, по поверхні (як показано вище, опосередковані відомості засвідчують відносної чистоті грунтових вод, на родовищі (На замовлення ВАТ «Славнефть-Мегионнефтегаз «виконувалася робота з визначенню впливу нефтепромысловых об'єктів на якість води на водозабірних свердловинах в сел. Високий на Ватинском родовищі, де доведено відсутність будь-якого значного впливу і забруднення води. Робота виконано рамках ОВНС Ватинского родовища.)) й поширюються великі площі. Потім за розкладанні нафти і нафтопродуктів накопичуються кетоны, спирти, альдегіди, феноли — є высокотоксичными веществами.

Результаты аналізів атмосферного воздуха.

На Ватинском родовищі нафти і є Тюменський обласним центром по гідрометеорології немає постів спостережень й контролю над загрязненностью об'єктів природного довкілля. У Мегионе (південна частина родовища) розрахункові значення фонових концентрацій шкідливих речовин у атмосферному повітрі становить, мг/м3:

· зважені речовини 0,2;

· діоксид сірки 0,02;

· оксид вуглецю 0,4;

· діоксид азоту 0,008.

Для уточнення існуючого рівня забруднення атмосфери у районі нефтепромысловых об'єктів Ватинского родовища (трубної бази; ДНС-1,3; кущів кважин №№ 25, 48, 78, 114) зроблено відбір термінових і подфакельных разових проб атмосферного повітря та його наступний аналіз аналітичної лабораторією екологічного центру АТВТ «ННД ». У атмосферному повітрі визначалися забруднюючі речовини, наявність яких найімовірніше при експлуатації та облаштуванні нафтових родовищ: вуглеводні, оксид вуглецю, діоксид азоту, діоксид сірки, сажа.

Результаты аналізів показали невисока (0,01 — 0,6 ГДК м.р.) зміст хімічних речовин повітря промислової зони родовища. Причому концентрації ЗВ в контрольних пунктах відбору розрізнялися між собою лише на 50%. Це свідчить про порівняно рівномірному забруднення атмосфери у районі нефтепромысловых об'єктів Ватинского месторождения.

Данный висновок підтверджується матеріалами дешифрування аэрокосмосъемок, проведених УРЦ «Аэрокосмология «[17]. Відповідно до цій роботі фонове забруднення атмосфери всього родовища зваженими речовинами (з урахуванням природного, антропогенного, регіонального, місцевого фону) однаково вбирається у 2 ГДК м.р. Зони з підвищеним змістом зважених частинок (від 2 до 10 ГДК м.р.) формуються поблизу великих промислових районів — р. Мегион, сел. Високий. Вочевидь це пояснюється впливом ряду факторів: антропогенний і техногенне вплив на довкілля, місцеве промислове забруднення, певні зони «розвантаження ЗВ «і т.д.

Выводы.

Исследования, проведені біля Ватинского нафтового родовища дозволяють зробити висновок про істотному забруднення поверхневих вод і грунтів. Основними забруднювачами, концентрації яких помітно перевищує встановлені їм ГДК, є хлориди і вуглеводні. У поверхневих водах найбільші їх концентрації присвячені зоні автодороги на р. Лангепас й у районі великих майданних нефтепромысловых об'єктів. У цьому треба сказати високу здатність водотоків на родовищі до самоочищення. Зокрема, зміст більшості домішок у питній воді р. Ватинский Еган вступників на обследуемую територію з Самотлорского родовища, розташованого вище за течією, до часу відбуття річки межі Ватинского родовища помітно снижается.

Из всіх досліджених зразків грунту найбільша концентрація хлоридів зафіксовано у точках, розміщених у безпосередній наближеності до нефтепромысловым об'єктах. Також згадати і розподілі проб у яких виявлено підвищений вміст вуглеводнів, частина їх було відібрано фактично з нафтових розливів. Викликає зацікавлення підвищену проти тлом (але з що перевищує ГДК) вміст ртуті у деяких зразках грунту. По нашої думки, причиною цього й служити використання ртутовмісних сполук, у процесі експлуатації родовища і наступне поховання в районі сел. Високий. У багатьох проб, переважно присвячених до автошляхам, зафіксовано деяке перевищення фону по свинцю, але його концентрація в цих зразках вбирається у ПДК.

1. ГОСТ 17.4.02−84 «Охорона природи. Ґрунти. Методи добору, і підготовки проб для хімічного, бактеріологічної, гельмитопогического аналізу «- попередня подготовка.

2. «Санітарно-хімічний аналіз забруднюючих речовин, у навколишньому середовищі: М.Т. Дмитрієв, Н.І. Казина, І.А. Тинигина. М., Хімія, 1989, з. 356−357.

3. «Санітарна охорона грунту населених місць »: Медгиз, 1963.

4. ГОСТ 26 213–91.

5. ГОСТ 26 207–91 (метод Кирсанова).

6. ГОСТ 17.5.4.01−84 — метод визначення рН водної вытяжки.

7. ГОСТ 26 483–85. Ґрунти. Приготування сольовий витяжки й визначення її рН по методу ЦИНАО.

8. ГОСТ 26 489–85. Ґрунти. Визначення обмінного амонію методом ЦИНАО.

9. РД 5224.32−86. Визначення нітритів з реактивів Грисса.

10. «Посібник із хімічному і технологічного аналізу води » .: М. Стройиздат, 1973, 272 с.

11. «Посібник із хімічним аналізом грунтів » .: Є.В. Аримушкина, видавництво Московського університету, 1970, 455 с.

12. Визначення нафтопродуктів на грунтах: РД 52.2480−89, РД 390 147 098−90. Метод люминесцентно-хроматографический.

13. «Посібник із хімічним аналізом поверхневих вод суші «.: Під редакцією А. Д. Семенова. Гидрометеоиздат, Л., 1977 г.

14. ГосНИОРХ, збірник наукової праці, вип. 305, Сучасне стан рівня забруднення води та грунтів деяких водойм Обь-Иртышского басейну. В.І. Уварова. Л. 1989 г.

15. Мікроелементи у ґрунтах Радянського Союзу. М. Видавництво Московського університету, 1959.

16. Хімія важких металів, миш’яку і молібдену у ґрунтах. Видавництво Московського університету, 1985, 205 з. Під редакцією проф. Н. Г. Зырина.

17. Карта екологічного стану територіальних комплексів Нижневартовского району: УРЦ «Аэрокосмэкология », під редакцією І.С. Сивоконь, редактори Э. М. Ляхович, Е. Ф. Тамплон.