On the pollution of open reservoirs with oil products

Abstract

The intensively developing oil production and refining industry of Tatarstan, Bashkiria and the Perm region is the main source of pollution of surface water bodies of Tataria with oil products.

Full Text

Интенсивно развивающаяся нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промыш­ленность Татарии, Башкирии и Пермской области является основным источником за­грязнения поверхностных водоемов Татарии нефтепродуктами. В большей степени это сказывается на санитарном состоянии Нижней Камы, в которую несут свои воды Сред­няя Кама, р. Белая, малые реки Татарии—Иж, Ик, Тойма, Степной Зай, Шешма. Большая часть нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий, располо­женных на участке водосборного бассейна Нижней Камы, находится на значительном расстоянии от г. Набережные Челны — первого пункта хозяйственно-питьевого водо­пользования. Это расстояние обеспечивает 200—500-часовой пробег воды от места сбро­са сточных вод до интересующего нас створа Н. Камы. Поэтому в условиях Н. Камы нефтяное загрязнение следует рассматривать как давнее.

Загрязнение водоемов нефтью и нефтепродуктами вызывает ухудшение вкуса и за­паха воды, чем и обусловлено нормирование их в воде водоемов [11]. Экспериментально установлено, что при внесении в воду нефти или нефтепродуктов повышается БПК [4, 6, 7, 10]. Это же подтверждается данными наблюдений на водоемах, загрязняемых сточными водами нефтеперерабатывающих заводов. По данным Я. Н. Аскаровой (1952), повышение БПКб и окисляемости воды р. Белой ниже места спуска сточных вод неф­теперерабатывающего завода объясняется загрязнением водоема нефтесточной водой. Прямая связь увеличения БПК воды р. Волги с загрязнением речной воды нефтепро­дуктами устанавливается также данными других исследователей [8, 9].

Наши многолетние наблюдения (1956—1966) позволяют охарактеризовать органи­ческое вещество в воде Н Камы результатами определений окисляемости, биохимиче­ской потребности в кислороде (БПК20) и нефтепродуктов (по данным люминесцентного метода). Средние величины окисляемости в летний период колеблются от 11,1 до 16,1 мг/л, а БПК20—от 1,7 до 5,1. В воде Н Камы во все сезоны определяются вещества, экстрагируемые эфиром и хлороформом, и люминесиирующие вещества. На основании этого можно утверждать, что вода Н. Камы во все сезоны содержит нефте­продукты. В июле 1966 г. мы исследовали загрязнение воды этого водоема нефтепро­дуктами двумя методами: весовым и люминесцентным. Содержание нефтепродуктов в пробах воды колеблется в пределах: по весовому метолу — 0,8—12,9 мг/л, по люмине­сцентному — 0,05—0,375 мг/л. Такое количество нефтепродуктов в воде не сопровожда­лось ухудшением органолептических свойств воды. Как указывает Р. С. Белова (1952), при определении нефти в воде весовым методом наблюдается завышение результатов во всех случаях, когда нефть в воде содержалась в концентрациях менее 10 мг/л. При этом процент ошибки при исходной концентрации нефти в воде менее 1 мг/л достига­ет 530. Точность определения нефти в воде люминесцентным методом возрастает по мере уменьшения концентрации исследуемого вещества: процент ошибки колеблется от 1,7 до 2,6.

При весовом методе определяются не только нефтепродукты, но и другие экстра­гируемые растворителями вещества. Так, из воды, не содержащей нефти, эфиром или хлороформом извлекается до 3,6 мг/л органических веществ [2] По данным Ю. К. Гаев­ского (1966), если основываться на результатах определений нефтепродуктов в воде весовым методом и подсчитать содержание нефти в годовом стоке р. Волги, то оказы­вается, что в течение гола река уносит в Каспийское море до 30 млн. т нефтепродуктов. Неправдоподобность этой цифры очевидна (годовая нефтедобыча по Татарии равна 70 млн. т).

При сравнении результатов анализов двух наших экспедиций, проведенных в июле 1965 г. и в июле 1966 г., установлено, что средняя величина окисляемости практически не изменилась, а БПК20 и содержание нефтепродуктов в воле повысились.

Статистический анализ данных экспедиции 1966 г. показал, что при весовом мето­де определения зависимость между полученным показателем содержания нефтепродук­тов в воде Н Камы и величиной БПК20 отсутствует (коэффициент корреляции 0,227), а при люминесцентном существует, причем прямая (коэффициент корреляции 0,596). Можно предположить, что люминесцентным методом определяются легкоокисляемые нефтепродукты.

Для уточнения и проверки установленных закономерностей нами были проведены наблюдения за влиянием туймазинской нефти на БПК воды: модельных водоемов (6 25-литровых стеклянных сосудов с 20 л сырой волжской воды). Два сосуда были контрольными, а в воду 4 других внесли эмульсию туймазинской нефти из расчета 0,25; 0,5; 1,0 и 2,0 мг/л и содержимое тщательно перемешали. Модельные водоемы оставались открытыми в незатененном месте в течение месяца. Ежедневно воду каждо­го сосуда перемешивали в течение 2 минут. Через определенные промежутки времени из модельных водоемов отбирали пробы воды на БПК (в день внесения эмульсии неф­ти, затем на 2, 5, 10, 15 и 20-й дни наблюдения). Одновременно в воде каждого сосуда определяли содержание нефти люминесцентным методом. Весовым методом содержание нефти в воде модельных водоемов определяли в 1; 5 и 20-й дни наблюдения. Получен­ные результаты по БПК20 и содержанию нефти в воде модельных водоемов проанали­зированы статистически. Оказалось, что экспериментальные данные подтверждают ре­зультаты натурных наблюдений на водоеме.

Исследования содержания нефти в воде модельных водоемов позволили провести проверку точности весового и люминесцентного метода. Было установлено, что если концентрация нефти в воде близка к предельно допустимой, то относительная квадра­тичная ошибка люминесцентного метода составляет около 30%, а весовой метод дает такую значительную ошибку, что он не может быть рекомендован для определения нефти в воде открытых водоемов.

ВЫВОДЫ

1. В летнюю межень вода Нижней Камы загрязнена нефтепродуктами в концентра­циях, не превышающих предельно допустимые.
2. Люминесцентным методом определяются в воде и легкоокисляющиеся биохи­мическим путем нефтепродукты, которые оказывают наибольшее влияние на санитар­ное состояние водоема.
3. При определении загрязнения нефтепродуктами воды открытых водоемов следу­ет пользоваться люминесцентным методом, как более точным.