Химическая характеристика почв

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

В надпойменной части месторождения на дренированных участках доминируют подзолистые почвы на суглинках в сочетании с торфяно-глеевыми. На болотах развиты верховые 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 элементов и соединений на основе данных, полученных при обследовании территорий нефтяных месторождений Нижневартовского и Сургутского районов с минимальной антропогенной нагрузкой. Результаты этих вычислений, а также средние концентрации веществ в почве Ватинского месторождения представлены в таблице.

Сравнительное содержание веществ в почве Ватинского месторождения и их фоновых концентраций, мг/100 г

Для подавляющего большинства проб характерна слабокислая реакция и повышенное содержание ионов аммония, что в целом типично для болотных почв региона.

почвы) и нитритов (0,04 — 0,42 мг/100 г почвы) 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 (до 0,15 мг/100 г почвы).

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 (до 598,5 мг/на 100 г почвы). Аномально высокие их концентрации обнаружены в точках, расположенных в непосредственной близости от объектов нефтедобычи, что может быть связано с использованием солевых растворов при ремонте и эксплуатации скважин, а также с авариями, сопровождавшимися разливом пластовых вод (точки 16, 70, 19, 73, 22 и др.).

Средняя концентрация цинка, никеля, хрома и меди в почвах Ватинского месторождения находится на уровне фоновых значений. Среднее содержание марганца в образцах также соответствует фону, однако, в отдельных пробах его концентрация заметно увеличена.

Так, в образцах грунта, отобранных в точках 81 и 35, количество марганца достигает, соответственно 95,2 и 73,9 мг/на 100 г почвы.

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 центре месторождения. На программном комплексе ¦Рельеф- Процессор-!.

Рис. 4. Гистограмма распределения ртути на поверхности Ватинского месторождения.

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 (до 1,8 мг/100 г почвы).

Нефтепродукты на исследованной территории Ватинского месторождения (с богатой историей порывов трубопроводов), представлены широко, в различных фракциях и количествах. Их средняя концентрация в почвах превышает максимальные фоновые значения по гидрофобным и смолистым компонентам в 2, а по нефтяным углеводородам — в 28 раз, что составляет около 200 мг нефтепродуктов на килограмм почвы (с учетом ошибки). Таким образом, на 1 м2 территории приходится не менее 20 г нефти (рассеянной равномерно по всей территории), на 1 га приходится, очевидно, 200 кг нефтепродуктов. Следовательно, на месторождении постоянно находится около 5000 тонн нефти на рельефе.

Кроме этого, существует очаговое нефтяное загрязнение в результате аварийных разливов нефти, при котором нефтяные углеводороды оказываются сконцентрированными на некоторой относительно небольшой площади. Из 62 исследованных проб почв три—четыре отобраны из мест непосредственного разлива нефти. Если принять, что методика назначения точек отбора проб и работа в зимнее время предполагают 100% объективность в выборе пробы безотносительно к местам разлива нефти, вероятность 1—4% попадания на нефтяной разлив при произвольном выборе точки позволяет считать не менее 1% площади месторождения (более 280 га) замазученной. Это подтверждается результатами инвентаризации замазученных земель ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» общая площадь которых на Ватинском месторождении составила к октябрю 1996 г. порядка 200 га. Однако, эти данные, как правило, отражают состояние на момент аварии и не учитывают миграцию нефтяных углеводородов в последующие годы. С учетом этого фактора реальная площадь нефтяного загрязнения составляет, по экспертным оценкам, около 300 га. 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[4].

Такая картина во многом определяется современным геоморфологическим строением месторождения, имеющим выположенный рельеф, высокий уровень грунтовых вод и обширные слабооблесенные 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 небольшой разлив нефти в течение нескольких лет превращается в крупный нефтезагрязненный участок, на котором наблюдается практически полная деградация биоценоза.

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 5 тыс. тонн нефтяных углеводородов.

Исходя из вышеизложенного, на территории месторождения в настоящее время по разным причинам находится более 10 тыс. 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 (12,38 мг/100 г почвы) и СПАВ (70 мг/100 г почвы) 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 (рис. 5). Форма гистограммы распределения зон по степени токсичности 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 и распространяются на большие площади. Затем, при разложении нефти и нефтепродуктов, накапливаются кетоны, спирты, альдегиды, фенолы, являющиеся высокотоксичными веществами.

Рис. 5. Гистограмма распределения площадей с различной степенью токсичности для почвенных микроорганизмов.