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.