Химическая характеристика почв Ватинского месторождения

Почвы пойменной части территории месторождения преимущественно аллювиальные. Из них преобладают лугово-болотные, болотные иловато-торфянистые Под пойменными ивняками и хвощовыми лугами - дерновые примитивные, слоистые, под пойменными березняками, осинниками и кустарниками, а также под разнотравными лугами - дерново-луговые.

В надпойменной части месторождения на дренированной части доминируют подзолистые почвы на суглинках в сочетании с торфяно-глеевыми. Hа болотах развиты верховые и переходные торфяники мощностью 2-5 метров. Распространены комплексы подзолистых и торфяно-глеевых почв с мелкозалежными (0,5-1,0 м) верховыми торфяниками.

По литературным данным, территория средней тайги в Западной Сибири ранее комплексно не обследовалась на содержание в почвах тяжелых металлов [14-16]. Поэтому для сравнительной характеристики степени загрязнения почв территории Ватинского месторождения были рассчитаны средние фоновые концентрации основных тестируемых почвенных компонентов на основе данных, полученных при обследовании территорий нефтяных месторождения Нижневартовского и Сургутского районов с минимальной антропогенной нагрузкой. Результаты этих вычислений, а также средние концентрации веществ в почве Ватинского месторождения представлены в таблице 1.

Для подавляющего большинства проб характерна слабокислая или нейтральная реакция, что, в целом, типично для болотных почв региона. Та же причина обусловливает и повышенное содержание ионов аммония в образцах. Относительно высокое количество других биогенных элементов - нитратов, нитритов и фосфора (в пересчете на Р2О5) обнаружено в основном в пробах, содержащих растительные остатки, и отражает повышенное содержание в них органики, а также отсутствие активного поглощения биогенов растениями в зимнее время. Кроме того, наиболее высокие концентрации в почве нитратов и нитритов приурочены к автодорогам (точки 55, 37, 73, 92) или обнаружены вблизи существующих промысловых объектов (точки 81, 67, 111), что говорит об антропогенном происхождении этих соединений.

Наибольшее содержание сульфатов в почве характерно для северной части месторождения. Вероятной причиной этого может служить атмосферный перенос оксидов серы с территории поселка Высокий и ж/д станции Мегион, что хорошо соответствует существующей розе ветров. Кроме того, дополнительным источником сульфатов в почве может быть сжигание попутного газа.

Хлориды относятся к наиболее типичным загрязнителям почвы при нефтедобыче и повышенное содержание их в почвах Ватинского месторождения дополнительное тому подтверждение. В целом, для большинства проб, отобранных на территории месторождения, характерно повышенное содержание хлоридов. Аномально высокие их концентрации обнаружены в точках, расположенных в непосредственной близости от объектов нефтедобычи, что связано с использованием солевых растворов при ремонте и эксплуатации скважин, а также, вероятно, с авариями, сопровождавшимися их разливом ( точки 16, 70, 19, 73, 22 и др.).

Относительно высокое содержание железа является характерной чертой почв региона. В пробах, отобранных на территории Ватинского месторождения наибольшее количество этого элемента обнаружено в образцах грунта с моховых болот и/или содержащих растительные остатки, что говорит о его биогенном происхождении.

Средняя концентрация цинка, никеля и меди в почвах Ватинского месторождения находится на уровне фоновых значений, рассчитанных на основании данных, полученных при обследовании территорий с минимальной антропогенной нагрузкой. Среднее содержание хрома в образцах также соответствует фону, однако, в отдельных пробах его концентрация заметно увеличена. Так в образцах грунта, отобранных в точках 95 и 12 количество хрома превышает фоновые значения соответственно в 3.7 и в 2.8 раза (в этих пробах зафиксировано и наибольшее количество меди). В пробе почвы из точки 95 обнаружена также высокая концентрация марганца, а наибольших значений эта величина достигает в точках 81 и 35.

Концентрация ртути в исследованных образцах почвы с территории Ватинского месторождения не превышает ПДК, однако она намного выше ее фонового содержания в почвах региона. Вероятно, это связано с использованием ртутьсодержащих соединений во время эксплуатации месторождения и наличия полигона с их отходами в районе пос. Высокий. На программном комплексе "Рельеф-Процессор - 1.1" было изучено распределение ртути по площади месторождения, характер которого показан на рисунке 4. Такое распределение характерно для загрязняющих веществ, попадающих на рельеф из точечных источников и переносимых впоследствии поверхностным стоком, поскольку разброс значений содержания ртути в пробах не подчиняется нормальному распределению Гаусса.

Свинец также присутствует в почвах Ватинского месторождения в количествах превышающих его фоновые концентрации, хотя и не выходящих за пределы ПДК. Максимальное количество этого элемента характерно в основном для участков, расположенных вблизи существующих автодорог и объектов нефтегазодобычи (точки 81, 90, 59, 64), где постоянным источником свинца является автотранспорт.

Нефтепродукты, на исследованной территории Ватинского месторождения (с богатой историей порывов, аварий на ДНС и т.п.), представлены широко, в различных фракциях и количествах. Их средняя концентрация в почвах превышает максимальные фоновые значения по гидрофобным и смолистым компонентам в два, а по нефтяным углеводородам - в 28 раз. Анализ материалов обследования показывает, что на Ватинском месторождении по площади преобладают нефтезагрязненные участки средних (0,2-1 га) и крупных (более 1 га) размеров, на долю которых приходится соответственно 27 и 68 % загрязненной площади, остальные 5% составляют мелкие участки (менее 0,2 га), на долю которых, однако, приходится более половины учтенных разливов (около 200 (Исследования выполнены сотрудником Института природопользования NDI ltd А.А.Зубайдуллиным)) . Такая картина во многом определяется современным геоморфологическим строением месторождения, имеющим выположенный рельеф, высокий уровень грунтовых вод и обширные слабооблесненные заторфованные пространства, что способствует широкому распространению нефти от мест ее попадания в окружающую среду. Основная миграция нефтеуглеводородов происходит во время весенних половодий и обильных дождей. В результате исходно небольшой разлив нефти в течении нескольких лет превращается в крупный нефтезагрязненный участок, на котором наблюдается практически полная деградация биоценоза. Вместе с тем, на болотных комплексах (на которые приходится более 30% разливов) благодаря высокой сорбирующей способности торфа и мохового очеса, происходит естественное задержание (локализация) нефти. Кроме того, можно отметить и тот факт, что в торфах более интенсивнее идут процессы микробиологической деструкции нефтяных углеводородов. На основании анализов проб, отобранных непосредственно на нефтяных разливах различной давности (до 15 лет), рассчитано среднее количество нефти на 1 га нефтезагрязненной почвы, которое составляет приблизительно 15-17 тонн. Соответственно, на всех нефтезагрязненных участках находится около 5000 тонн нефтяных углеводородов.

Исходя из вышеизложенного, на территории месторождений в настоящее время по разным причинам находится более 9000 тонн нефти, не считая нефти ежегодно уносимой с поверхностными водами за его пределы.

Фенолы и СПАВ представлены на исследованной территории в относительно небольших количествах - подавляющее большинство проб содержит эти вещества в количествах соизмеримых с их фоновыми концентрациями. Аномально высокое содержание фенолов и СПАВ было отмечено, соответственно, в точках 16 и 12.

Тестирование проб почвы на биотоксичность по отношению к почвенным микроорганизмам показало высокую степень загрязненности и токсичности земель месторождения. Гистограмма распределения зон по степени токсичности показана на рисунке 5. Ее форма показывает на площадной источник токсичных компонентов.

В целом, токсические свойства почвы связаны с загрязнением нефтью. Нефть, продукты ее распада, пластовые воды мигрируют по территории, в основном, по поверхности (как показано выше, косвенные данные свидетельствуют об относительной чистоте грунтовых вод на месторождении (По заказу ОАО "Славнефть-Мегионнефтегаз" выполнялась работа по определению влияния нефтепромысловых объектов на качество воды на водозаборных скважинах в пос. Высокий на Ватинском месторождении, где доказано отсутствие какого-либо значимого влияния и загрязнения воды. Работа выполнена в рамках ОВОС Ватинского месторождения.)) и распространяются на большие площади. Затем при разложении нефти и нефтепродуктов накапливаются кетоны, спирты, альдегиды, фенолы - являющиеся высокотоксичными веществами.