Концентрации И Источники Полициклических Ароматических Углеводородов В Воде И Донных Отложениях Рек Северных Нефтегазодобывающих Территорий Западной Сибири

Abstract

Ссылка для цитирования: Концентрации и источники полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек северных нефтегазодобывающих территорий Западной Сибири / Н.А. Волкова, И.С. Иванова, Д.А. Соколов, Ю.В. Колубаева, Д.И. Чуйкина // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.135-148.
 Актуальность. На территории Западной Сибири сосредоточены огромные запасы как пресных вод, так и углеводородов, добыча и разработка которых увеличивается с каждым годом. Нефть является одним из главных факторов экологического риска для природных экосистем Севера. Среди компонентов нефти выделяются полициклические ароматические углеводороды, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами и оказывающими негативное влияние на природные экосистемы. Однако источников поступления в окружающую среду данных органических полютантов достаточно много, в том числе они могут быть как природного, так и антропогенного происхождения. Актуальность исследования содержания и состава данных компонентов обусловлена не только их токсичностью, но и их устойчивостью к химической и биологической трансформации, высокой миграционной активностью и способностью к накоплению в природных средах. Целью данного исследования являлось изучение индивидуального состава и особенностей распределения полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек, установление возможных источников поступления полициклических ароматических углеводородов в водные объекты Арктической зоны Западной Сибири. Объекты: речные воды и донные отложения, отобранные из 8 водотоков на территории Ямало-Ненецкого автономного округа. Объекты были выбраны таким образом, чтобы охватить реки различного порядка в пределах водосборных бассейнов основных рек ЯНАО. Методы. Содержание и индивидуальный состав полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек определялось в лаборатории физико-химических исследований керна и пластовых флюидов Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СO РАН (Томск) с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии. Статистическая обработка полученных данных проводилась при помощи пакетов программ Microsoft Office Excel и РАST V2.17. Результаты. Изучены особенности распределения полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек северных территорий Западной Сибири. Общее содержание полициклических ароматических углеводородов в речных водах ЯНАО изменяется от 292,8 до 1098,0 нг/л. Минимальное содержание полициклических ароматических углеводородов, представленных в основном низкомолекулярными соединениями (главным образом фенантреном), связанными с наземной высшей растительностью, установлено в р. Маханяд-Пусъяха, являющейся притоком р. Надым. Наибольшая концентрация изучаемых соединений, представленных в основном высокомолекулярными полициклическими ароматическими углеводородами, идентифицирована в воде р. Апоку-яха, опробованной вблизи разрабатываемых месторождений и относящейся к водосборному бассейну р. Пур. Источники идентифицированных соединений в данной пробе могут быть связаны как с петрогенными, так и пирогенными процессами. Общее содержание полициклических ароматических углеводородов в донных отложениях изменяется от 1900 до 20000 мкг/кг, что обусловлено наличием не только природного, но и антропогенного загрязнения. Максимальная концентрация данных соединений выявлена в донных отложениях р. Апоку-яха. При использовании статистического анализа были установлены индексы, диагностирующие источники ПАУ: для вод пригодными для идентификации источников полициклических ароматических углеводородов являются Flt/Pyr и (Pyr+BaP)/(Chr+Phen), для донных отложений рек ЯНАО – соотношения BaA/(BaA+Chr), Phen/(Phen+Chr) и (Pyr+BaP)/(Chr+Phen). На основе полученных данных установлено, что в реки полициклические ароматические углеводороды поступают, как правило, из природных источников. Вероятные источники поступления полициклических ароматических углеводородов в донные отложения можно разделить на несколько групп: сжигание нефти, процессы горения, а также смешанные источники. Полициклические ароматические углеводороды, идентифицированные в воде и донных отложениях р. Апоку-яха, имеют антропогенный генезис. Проведенная экологическая оценка состояния рек, основанная на расчетах коэффициента опасности полициклических ароматических углеводородов и коэффициента донной аккумуляции, свидетельствует о высоком уровне хронического загрязнения исследуемых объектов. Установлено, что наиболее интенсивное загрязнение характерно для рек, относящихся к водосборному бассейну р. Пур, где идет наиболее активная добыча углеводородного сырья.

Features of the Chemical Composition of Natural Water and Its Impact on Human Health on the North of Western Siberia

“…Как известно, на севере Западной Сибири сосредоточены огромные запасы углеводородного сырья, активная добыча которого способствует социально-экономическому развитию территорий. Однако увеличивающаяся с каждым годом антропогенная нагрузка, вызванная интенсивным освоением арктических территорий Западной Сибири, несомненно, оказывает влияние на все компоненты окружающей среды, в том числе и на природные воды, где нефть (в том числе и нефтепродукты -фенолы, полиароматические соединения) является одним из основных загрязнителей, поступление которых происходит главным образом при аварийных разливах из трубопроводов [2,3].…”