В статье рассмотрено экологическое состояние поверхностных вод объекта ОАО «Северная нефть» Веякошорское месторождения. Определены основные причины превышения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ.
Ключевые слова: поверхностные воды, загрязнение, экологический контроль, химический анализ, предельно допустимая концентрация.
Объекты добычи и транспортировки нефти требуют повышенного внимания к состоянию поверхностных вод: рек, ручьев, озер и других источников, поскольку их загрязнение нефтью влечет к тяжелым последствиям — гибели флоры и фауны, непригодности их использования для хозяйственных нужд и др. На объекте ООО РН-Северная нефть Веякошорского месторождения ежегодно проводится экологический мониторинг поверхностных вод. Отбор проб воды осуществляется 1 раз в год в сентябре, выполнялся комплекс химико-аналитических исследований.
Состояние поверхностных воды в пределах Веякшорского нефтяного месторождения контролируется с 2018 г, данные приведены в таблице 1 1, 2, 3.
Воды реки Безымянной характеризуются как ультрапресные, сухой остаток — 74–82 мг/дм 3 , по химическому составу в водах преобладают сульфат ионы и гидрокарбонаты, из катионов — ионы натрия. По водородному показателю воды характеризуются как нейтральные — pН= 6–7, по степени жесткости — мягкие — 0,4 мг-экв/дм 3 .
Таблица 1
Результаты химического анализа поверхностных вод реки Безымянной
|
Компоненты |
Ед.изм. |
Класс |
ПДК |
Время отбора проб |
||||||||||||||||
|
опасности |
2018 г |
2019 г |
2020 г. |
2021 г. |
||||||||||||||||
|
Органолептические показатели |
||||||||||||||||||||
|
Цветность |
градус |
не обн. |
обн. |
обн. |
обн. |
|||||||||||||||
|
Плавающие примеси |
отсутствуют |
|||||||||||||||||||
|
Запах |
баллы |
2 |
2 |
0–1 |
0 |
0 |
||||||||||||||
|
Обобщенные показатели |
||||||||||||||||||||
|
рН |
6,5–8,5 |
5,4 |
5,8–7,2 |
6 |
7 |
|||||||||||||||
|
Минерализация |
мг/дм 3 |
75 |
||||||||||||||||||
|
Сухой остаток |
мг/ дм 3 |
<50 |
60–65 |
74 |
82 |
|||||||||||||||
|
Общ. жесткость |
мг-экв/дм 3 |
0,6 |
0,3–0,6 |
0,4 |
0,4 |
|||||||||||||||
|
Окисляемость |
мг/дм 3 |
15,9 |
15,53–29,6 |
3,85 |
4,13 |
|||||||||||||||
|
Взвешенные вещества |
мг/дм 3 |
4 |
10 |
54 |
52,2–108,2 |
98 |
54,1 |
|||||||||||||
|
9,8ПДК |
5,4ПДК |
|||||||||||||||||||
|
Нефтепродукты |
мг/дм 3 |
3 |
0,05 |
0,09 |
<0,020–0,048 |
<0,02 |
<0,02 |
|||||||||||||
|
Фенолы |
мг/дм 3 |
4 |
0,001 |
0,0008–0,0022 |
0,0039 |
0,0007 |
||||||||||||||
|
3,9ПДК |
||||||||||||||||||||
|
АПАВ |
мг/дм 3 |
4 |
0,5 |
0,53 |
0,035–0,036 |
<0,01 |
<0,01 |
|||||||||||||
|
ХПК |
мгО 2 / дм 3 |
10 |
47,0 |
25–62 |
24 |
37 |
||||||||||||||
|
2,4ПДК |
3,7ПДК |
|||||||||||||||||||
|
БПК 5 |
мгО 2 / дм 3 |
<3 |
0,4 |
0,7–1,2 |
1,0 |
1,1 |
||||||||||||||
|
Растворённый кислород |
мг/дм 3 |
>4(зима) |
4,8–7,5 |
6,6 |
7,9 |
|||||||||||||||
|
>6(лето) |
||||||||||||||||||||
|
Двуокись углерода |
мг/дм 3 |
0,88–4,40 |
3,52 |
2,33 |
||||||||||||||||
|
Макрокомпоненты |
||||||||||||||||||||
|
Гидрокарбонаты |
мг/дм 3 |
24,4 |
19,5–34,2 |
29,3 |
31,7 |
|||||||||||||||
|
Карбонат-ионы |
мг/дм 3 |
<6 |
<6 |
<6 |
||||||||||||||||
|
Хлориды |
мг/дм 3 |
4 экол |
300 |
<10 |
<10 |
<10,0 |
<10,0 |
|||||||||||||
|
Сульфаты |
мг/дм 3 |
100 |
<10 |
24–46 |
41 |
34 |
||||||||||||||
|
Кальций |
мг/дм 3 |
4 экол |
180 |
3,536 |
4,525–6,114 |
6,346 |
6,441 |
|||||||||||||
|
Магний |
мг/дм 3 |
4 |
40 |
0,806 |
1,474–1,503 |
1,28 |
1,117 |
|||||||||||||
|
Натрий |
мг/дм 3 |
4 экол |
120 |
1,66 |
21,94–75,564 |
29,071 |
27,653 |
|||||||||||||
|
Калий |
мг/дм 3 |
4 экол |
50 |
0,067 |
||||||||||||||||
|
Ионы аммония |
мг/дм 3 |
4 |
0,5 |
0,08 |
<0,05–0,12 |
0,17 |
0,2 |
|||||||||||||
|
Нитриты |
мг/дм 3 |
0,08 |
0,07 |
0,02–0,04 |
<0,02 |
<0,02 |
||||||||||||||
|
Нитраты |
мг/дм 3 |
40 |
1,2 |
1,9–3,8 |
1,9 |
2,3 |
||||||||||||||
|
Общее железо |
мг/дм 3 |
4 |
0,1 |
0,267 |
0,482–0,934 |
1,427 |
1,507 |
|||||||||||||
|
14,3ПДК |
15,1ПДК |
|||||||||||||||||||
|
Микрокомпоненты (химический анализ) |
||||||||||||||||||||
|
Алюминий |
мг/дм 3 |
4 |
0,04 |
0,113 |
0,076–0,359 |
0,083 |
0,062 |
|||||||||||||
|
2,1ПДК |
1,5ПДК |
|||||||||||||||||||
|
Хром |
мг/дм 3 |
0,07 |
0,0011 |
0,0010–0,0024 |
0,0011 |
0,0027 |
||||||||||||||
|
Медь |
мг/дм 3 |
3 |
0,001 |
0,0015 |
0,0023–0,003 |
0,0066 |
0,0043 |
|||||||||||||
|
6,6ПДК |
4,3ПДК |
|||||||||||||||||||
|
Цинк |
мг/дм 3 |
3 |
0,01 |
0,0071 |
0,0141–0,0400 |
0,1531 |
0,0939 |
|||||||||||||
|
15,3ПДК |
9,4ПДК |
|||||||||||||||||||
|
Кобальт |
мг/дм 3 |
3 |
0,01 |
<0,001 |
<0,0010- |
<0,0010 |
<0,0010 |
|||||||||||||
|
0,0009 |
||||||||||||||||||||
|
Свинец |
мг/дм 3 |
2 |
0,006 |
<0,0010 |
0,0060–0,0115 |
0,0091 |
0,0074 |
|||||||||||||
|
1,5ПДК |
1,2ПДК |
|||||||||||||||||||
|
Молибден |
мг/дм 3 |
2 |
0,001 |
0,002 |
||||||||||||||||
|
Марганец |
мг/дм 3 |
4 |
0,01 |
0,0184 |
0,0094–0,0099 |
0,0194 |
0,0218 |
|||||||||||||
|
1,9ПДК |
2,2ПДК |
|||||||||||||||||||
|
Кадмий |
мг/дм 3 |
2 |
0,005 |
<0,0001 |
0,00032- |
0,00075 |
0,00063 |
|||||||||||||
|
0,00132 |
||||||||||||||||||||
|
Кремний |
мг/дм 3 |
2 |
10 |
1,60–1,843 |
0,542 |
0,355 |
||||||||||||||
|
Мышьяк |
мг/дм 3 |
3 |
0,05 |
0,005 |
<0,005–0,0107 |
0,0086 |
0,0072 |
|||||||||||||
|
Никель |
мг/дм 3 |
3 |
0,01 |
0,0018 |
0,0017–0,0021 |
0,0038 |
0,0051 |
|||||||||||||
|
Ртуть |
мг/дм 3 |
1 |
отс.(0,0005) |
0,00006 |
<0,00005 |
<0,00005 |
<0,00005 |
|||||||||||||
|
Фосфаты |
мг/дм 3 |
0,05 |
2,76 |
<0,05–0,06 |
<0,05 |
<0,05 |
||||||||||||||
Величины бихроматной окисляемости (ХПК) в пробах воды, за весь период наблюдений изменялись от 25 до 62 мгО 2 /дм 3 (2,4–3,7 ПДК р.х .). По органолептическим показателям вода имеет окраску, запах отсутствует, перманганатная окисляемость — 3,85–4,13 мгО/дм 3 , количество взвешенных веществ в поверхностных водах колебалось в пределах — 54,1–98,0 (5,4–9,8 ПДК р.х ).
Величины БПК составляют 1,0–1,1 мгО 2 /дм 3 . Содержание растворенного кислорода в водах находится норме 6,6–7,9 мг/дм 3 . Содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) меньше допустимых уровней — <0,01 мг/дм 3 .
Макрокомпонентный состав (главные ионы). Содержание основных ионов в поверхностных водах в 2021 году составило:
— гидрокарбонатов — 29,3–31,7 мг/дм 3 (в предыдущие годы — 19,5–34,2 мг/дм 3 );
— хлоридов — < 10 мг/дм 3 ;
— сульфатов — 34–41 мг/дм 3 (в предыдущие годы — 10–46 мг/дм 3 );
— кальция — 6,346–6,441 мг/дм 3 (в предыдущие годы — 3,536–6,114 мг/дм 3 );
— натрия+калия — 27,653–29,071 мг/дм 3 (в предыдущие годы — 0,806–75,564 мг/дм 3 );
— магния — 1,28–1,117 мг/дм 3 (в предыдущие годы — 0,806–1,503 мг/дм 3 );
— общего железа — 1,427–1,507 мг/дм 3 (14,3–15,1ПДК р.х. ) (в предыдущие годы — 0,267–0,934 мг/дм 3 ).
Концентрации главных ионов в поверхностных водах реки Безымянной не превышают нормируемые показатели, установленные для водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение.
Из компонентов азотной группы (биогенные вещества) анализировалось содержание нитритов <0,02 мг/дм 3 , нитратов 1,9–2,3 мг/дм 3 и азота аммонийного — 0,17–0,2 мг/дм 3 . Данные показатели не превышают значения ПДК р.х .
Загрязняющие вещества органического происхождения. Концентрация нефти в поверхностных водах составила от <0,02 — ниже значения ПДК р.х ., фенолов — 0,0007–0,0039 мг/дм 3 (3,9 ПДК р.х. ).
В поверхностных водах реки Безымянной содержание тяжелых металлов — хрома, кобальта, кадмия, кремния, мышьяка, никеля, ртути находятся ниже предела обнаружения методик или в весьма и весьма незначительных количествах. Концентрация алюминия в поверхностных водах составила 0,062–0,083 мг/дм 3 (1,5–2,1 ПДК р.х ), повышенные содержания меди в поверхностных водах в пределах — 0,0043–0,0066 мг/дм 3 (4,3–6,6 ПДК р.х ). Цинк в повышенных содержаниях отмечается в поверхностных водах также в двух пробах — 0,0939–0,1531 мг/дм 3 (9,4–15,3 ПДК р . х .). Содержание свинца 0,0074–0,0091 мг/дм 3 (1,2–1,5 ПДК р.х ). Содержание марганца 0,0194–0,0218 мг/дм 3 (1,9–2,2 ПДК р.х ).
Т.о. в 2019–2021 гг. в пробах поверхностных вод фиксировалось превышение значения в ПДК р.х . по алюминию — 0,113 мг/дм 3 (2,825 ПДК р.х ), меди — 0,0015–0,003 (1,5–3 ПДК р.х. = 0,001) мг/дм 3 , марганцу — 0,0184 мг/дм 3 , (кратность превышения — 1,84 ПДК р.х =0,01) 4, 5.
По результатам расчета индекса загрязнения воды (ИЗВ) р. Безымянной, протекающие по площади Веякошорского нефтяного месторождения относятся к 3 классу качества — умеренно загрязненные (таблица 2).
Таблица 2
ИЗВ, класс качества воды р. Безымянной
|
Водоток, номер пробы |
Значение ИЗВ |
Класса качества воды |
|
р. Безымянная (Веякшорское НМ) (2019 г.) |
1,16 |
3 — умеренно загрязненная |
|
р. Безымянная (Веякшорское НМ) (2020г.) |
1,30 |
3 — умеренно загрязненная |
Расчёт загрязнения водных объектов исследуемой площади проведён на основе предельно-допустимых концентраций — для поверхностных водотоков рыбохозяйственного значения первой категории (таблица 3).
Таблица 3
Качество воды водных объектов площади ООО «РН — Северная нефть»
|
Водный объект |
Перечень показателей превышающих ПДК |
Степень загрязнения поверхностных вод |
||
|
Река Безымянная, Веякошорское НМ |
рН, взвешенные вещества, фенолы, ХПК, Fe общ ., Mn, Al, Cu, Pb, Zn, F |
умеренно опасная |
||
По результатам наблюдений водных источников месторождения можно сделать выводы: повышенная окисляемость, общего железа, меди, марганца и низкое значение величины рН в поверхностных водах обусловлено природными условиями формирования поверхностных вод в районе деятельности ООО «РН-Северная нефть». В период открытой воды формируется кислая и слабокислая реакция водной среды (рН), когда питание рек осуществляется за счет кислых поверхностно-склоновых и почвенно-грунтовых вод, формирующихся на заболоченных водосборах. Железо — типоморфный элемент тундрового ландшафта, подвижное в кислой среде, и легко мигрирует в водотоки в составе органоминеральных комплексных соединений с поверхностно-склоновыми водами. Превышение содержания в поверхностных водах алюминия, меди и марганца является характерным природным фактором для рассматриваемого района, характеризующегося повышенной заболоченностью. Окисляемость воды (показатель ХПК) является одним из показателей присутствия растворенного аллохтонного органического вещества. Повышенные значения окисляемости (ХПК) наблюдаются при снижении уровня воды в реках с одновременным концентрированием органических веществ. Основная масса аллохтонной органики поступает водотоки в период половодья с поверхностно-склоновыми водами. В этот период наблюдаются минимальные значения цветности и окисляемости, что подтверждает разбавляющую роль воды в их формировании. Для рек с заболоченными водосборами характерно высокое содержание восстановленных форм минерального азота. Максимальные концентрации аммонийного азота регистрируются в период зимней межени, что обусловлено окислительно-восстановительной обстановкой в тундровых ландшафтах с характерным дефицитом кислорода, необходимого для процессов нитрификации. В вегетационный период азот нитратов и нитритов потребляется водной растительностью и фитопланктоном, что обусловливает его низкие концентрации, в период зимней межени его содержание также относительно низкое, опять-таки, вследствие дефицита кислорода. Максимальное содержание нитратного азота в реках обычно наблюдается в период осенней межени, его количество в пробах исследуемых вод многократно ниже ПДК. Повышенные содержания в поверхностных водах свинца, цинка, фенолов, нефтепродуктов связано, скорее всего, с техногенным загрязнением, которое, как правило, в пределах нефтепромыслов, зимних автомобильных дорог содержатся в повышенных концентрациях.
Литература:
- Об охране окружающей среды. Федеральный закон РФ N 7-ФЗ от 10.01.2002.
- ГОСТ Р 56059–2014. Производственный экологический мониторинг. — Введ. –2015–01–01. -Утв. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 июля 2014 г. N 708-ст, 2020. — 5 с.
- Производственный экологический мониторинг и контроль в период эксплуатации объекта ОАО «Северная нефть» Веякошорское месторождения–ПАО «НК Роснефть», 2014. — 192с.
- СанПиН 1.2.3685–21 Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. — Введ. –2021–03–01. -Утв. Главным государственный санитарный врачом РФ 28.01.2021. — М.: ФЦГиЭ Роспотребнадзора, 2021. — 60 с.
- Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. Приказ министерства сельского хозяйства РФ N 552 от 13 декабря 2016 года.
