О загрязнении открытых водоемов нефтепродуктами

Аннотация

Интенсивно развивающаяся нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промыш­ленность Татарии, Башкирии и Пермской области является основным источником за­грязнения поверхностных водоемов Татарии нефтепродуктами.

Полный текст

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.