ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫХ ТЕРРИТОРИЙ СЕВЕРА ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Оценка современного эколого-геохимического состояния природных вод является основой для определения антропогенной нагрузки на водные объекты и планирования природоохранных мероприятий. Эта проблема важна для всех регионов страны, но в особенности актуальна для северных регионов Сибири, где сосредоточены значительные запасы углеводородного сырья, а нарушение биоценозов может привести к необратимым последствиям в функционировании наземных и водных экосистем. В данной статье эта проблема рассмотрена на примере водных объектов северных районов Томской области (Парабельский, Каргасокский, Александровский районы).

Анализируемая территория расположена в болотно-таёжной области Западно-Сибирской низменности. Для рек повсеместно характерно преимущественно снеговое питание (60-90% годового стока). По характеру водного режима реки относятся к рекам с весенне-летним половодьем и паводками в теплое время года (реки Парабель, Чузик, Васюган и др.).

Геохимический анализ природных вод проводился для вод, расположенных вблизи месторождений нефти за 2000-2011 гг.

В пределах Урманско-Арчинского месторождения (Парабельский район) основными водотоками являются р. Чижапка и ее притоки.

Химический состав речных вод в период до активного хозяйственного освоения региона был изучен специалистами Росгидромета в 1950-1960-е гг., в результате чего было установлено, что в весенне-летний период в речных водах содержится большое количество органических веществ по величине бихроматной и перманганатной окисляемости и железа. Источником этих веществ являются болотные воды, поступающие в речную сеть. В последние годы в подземной воде снизилось содержание сульфатов и органических веществ, в том числе углеводородов, превышение ПДК отмечается по железу и марганцу.

Основными водотоками Парабельского и Селимхановского лицензионных участков (Парабельский район) являются реки Чузик и Парабель. Воды реки Чузик в пределах района исследований на момент проведения наблюдений по классификации О.А. Алекина [1] характеризуются как пресные с малой и средней минерализацией, слабощелочные и нейтральные; содержат большое количество азота аммонийного, железа, органических веществ по величине ХПК.

В целом, содержание целого ряда веществ в речных и болотных водах Селимханского лицензионного участка превышают установленные нормативы по величине ХПК и БПК₅, Fe, нефтепродуктов, меди, цинка, свинца, марганца. В то же время, гидрохимические показатели р. Чузик и её притока р. Чарба сопоставимы с соответствующими среднемноголетними значениями, полученными по данным Росгидромета в водах р. Чузик у с. Осипово.

Воды реки Парабель характеризуются по [1] как пресные с малой и средней минерализацией, гидрокарбонатные кальциевые третьего типов; нейтральные. Болотные воды – пресные с малой минерализацией; кислые; содержат большое количество азота аммонийного и нитритного, железа.

Повышенные значения указанных показателей, как показывает опыт гидрохимических исследований рек Западной Сибири, связаны преимущественно с природными факторами, а именно, с поступлением в речную сеть болотных вод, обогащенных органическими веществами и продуктами их трансформации.

Непосредственно в болотные воды органические вещества попадают в процессе образования и эволюции болот, возникновению которых способствуют избыточное увлажнение и слабая дреннированность водосборов. В связи с этим, болотных водах региона в целом наблюдается превышение предельно допустимых значений рН, концентраций железа, марганца, органических веществ, азота аммонийного (реже – нитритного). По мере поступление болотных вод в речную сеть происходит их некоторое разбавление и разложение в среде, более богатой кислородом. Поэтому, в речных водах, как правило, снижается содержание железа, азота аммонийного и нитритного, органических веществ. Однако в меженный период может происходить и увеличение некоторых веществ по мере движения водных масс, например, азота аммонийного. Это объясняется относительно низким водным стоком, на фоне которого вынос с водосбора преобладает над процессами окисления. Изменения по длине реки прочих веществ имеет разнонаправленные тенденции, связанные как с увеличением, так и уменьшением уровня содержаний. Уменьшение концентраций ниже по течению от потенциальных источников загрязнения косвенно свидетельствует о преобладании природных факторов, в случае тяжелых металлов и веществ, идентифицируемых как «нефтепродукты», – изменением гидродинамических условий в русле р. Чузик, определяющих осаждение взвеси на участках замедленного течения, либо их поступление из донных наносов при природном (на перекатах) или антропогенном взмучивании потока.

Каргасокский район. Каргасокский лицензионный участок находится в пределах реки Васюган и ее притоков, а также болот и озёр. Минерализация вод р. Васюган несколько меньше минерализации вод притоков. Это объясняется тем, что половодье на р. Васюган более растянутое по времени, сливается с паводками. В результате на рассматриваемом участке достигается большее разбавление подземного, более минерализованного водопритока по сравнению с малыми водотоками. Болотные воды содержат, по сравнению с малыми реками, также меньшее количество растворенных солей, но уже в результате не только разбавления атмосферными маломинерализованными осадками, но и затрудненным в результате образования торфа взаимодействием воды и горных пород.

И речные, и болотные воды содержат повышенное относительно ПДК количество азота аммонийного и нитритного, железа, органических веществ по величине ХПК. Следует заметить, что в пробах речных вод, отобранных в мае, содержание аммонийного и нитритного азота выше по сравнению с пробами воды, отобранными в апреле, что очевидно связано с изменением условий аэрации.

Речные воды превышают установленные нормативы по величине ХПК и БПК5, содержанию фенолов, железа, меди, цинка. В болотных водах к этому перечню добавляются рН, свинец, нефтепродукты, что объясняется, как указывалось выше, спецификой болотного процесса, включая природное образование углеводородов.

Наиболее крупной водной артерией Федюшкинского нефтяного месторождения является р. Чертала. Её воды пресные с малой минерализацией и повышенным содержанием органических веществ по величине ХПК. Воды не соответствуют нормативам ПДК (рыбохозяйственным) по следующим показателям: рН, ХПК, Fe, NH4+, содержанию нефтепродуктов. Болотные воды содержат большое количество органических веществ, ионов аммония, железа, марганца.

Южно-Мыльджинская группа месторождений включает в себя Верхне-Салатское и Южно-Мыльджинское месторождения. Самым крупным водотоком является р. Салат и притоки, воды которых гидрокарбонатные, слабокислые или нейтральные с большим содержанием органики. Катионный состав вод определяется содержанием кальция и железа. Причем, содержание железа значительно превышает ПДК. Далее по степени убывания содержания идут магний, натрий, калий. Отмечается высокое содержание иона аммония, ХПК и БПК. Содержание тяжелых металлов незначительно и существенно ниже ПДК.

Гидрологический режим верховья р. Салат в значительной степени определяется режимом болотных вод, что ведет к их родству по химическому составу. Болотные воды характеризуются кислой реакцией среды (pH~4), низким содержанием гидрокарбонатов, железа, кальция, магния, натрия и калия.

Грушевое месторождение располагается на водоразделе, ближайшие водотоки находятся на расстоянии 0,5 км (безымянный приток р. Кедровка) и 3,8 км (р. Осиновая). Воды р. Осиновая пресные, с малой минерализацией и повышенным относительно ПДК содержанием органических веществ, соединений азота, нефтепродуктов. Болотные воды содержат большое количество органических веществ, ионов аммония, железа, марганца в повышенных количествах, что делает их непригодными для хозяйственно-питьевого и коммунально-бытового использования.

В пределах Столбового месторождения протекают р. Махня и ее притоки - pp. Кедровая и Березовая. По химическому составу воды гидрокарбонатно-натриевые, пресные, с малой минерализацией и повышенным содержанием органических веществ по величине ХПК, что объясняется влиянием болот, с водным стоком с которых в водотоки поступает большое количество гуминовых веществ, азота аммонийного и соединений железа. Воды р. Кедровой превышают нормативы ПДК (рыбохозяйственное) по показателю рН, ХПК, Fe, NH⁴⁺. Антропогенное загрязнение р. Кедровой незначительно и характеризуется в основном небольшим превышением ПДКрх по содержанию нефтепродуктов.

В пределах Дуклинского месторождения протекают р. Нивер-Игай и ее безымянный приток. По химическому составу воды характеризуются как пресные маломинерализованные, гидрокарбонатные кальциевые, содержат большое количество железа и органических веществ. Отмечены повышенные концентрации сульфат-иона и нефтепродуктов.

В пределах Александровского района использовались данные химического состава вод вблизи с Конторовичским месторождением. В водах малых водотоков и водоемов вблизи месторождения отмечено повышенное количество азота аммонийного, фосфатов, железа, марганца, тяжелых металлов, высокие содержания ХПК и БПК, превышающее установленные нормативы для водных объектов рыбохозяйственного и хозяйственно-питьевого назначения. Отклонения содержаний ряда веществ в водах от установленных нормативов являются следствием природных процессов. Связывать данную характеристику с антропогенным влиянием нецелесообразно, поскольку отсутствуют факты значимого увеличения индикаторных показателей воздействия нефтегазового комплекса: значения концентраций нефтепродуктов, фенолов, СПАВ, Na+, Cl-, K + и Na+ для всех изученных объектов не превышали соответствующие ПДК.

В целом, можно отметить, что геохимический состав природных вод рассматриваемой территории северной части Томской области по состоянию на 2011 г. формируется преимущественно в ходе естественных процессов и характеризуется повышенными значениями ХПК, фенолам, Fe, Mn, NH⁴⁺. Нарушение установленных нормативов качества – характерное явление для болотно-таёжной зоны [2].

Антропогенное влияние на эколого-геохимическое состояние естественных биоценозов пока ограничено локальными участками и проявляется в увеличении концентраций нефтепродуктов, натрия, меди, цинка, свинца.

Список литературы:

1. Алекин О.А. Основы гидрохимии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1970. – 444 с.
2. Нечаева Е.Г. Ландшафтно-геохимическое районирование Западно-Сибирской равнины // География и природ. ресурсы. – 1990. – № 4. – С. 77–83.
3. Савичев О.Г. Фоновые концентрации веществ в речных водах таёжной зоны Западной Сибири // Вестник Томского государственного университета. – 2010. – № 334. – С. 169–175.