CC BY
39
УДК 574.5;572.1/4
А. Кенжегалиев
ВЛИЯНИЕ НЕФТЕПОИСКОВЫХ РАБОТ НА СОСТОЯНИЕ ВОДЫ В МЕЛКОВОДНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРНОГО КАСПИЯ
С момента приобретения независимости прикаспийские государства активно начали нефтепоисковые работы на шельфе Каспийского моря, в том числе в мелководных зонах Северного Каспия. В западной части Северного Каспия, в частности на площади Жамбай, где глубина воды в среднем не превышает 2-х м, нефтепоисковые работы начались в 2003 г. и проводились в летнее-осенний период с июля по сентябрь, т. к. зимой эти работы проводить невозможно из-за того, что мелководная часть моря покрыта льдом. На всех этапах они сопровождались исследованиями состояния как донных отложений, так и водной толщи [1, 2].
Нами, с целью выявления влияния нефтепоисковых работ на состояние водной массы, исследовались гидрофизические и гидрохимические характеристики водной массы в открытой части моря.
Гидрофизическое состояние воды
Температурный режим водной толщи зависел от времени года. В летнее время температура поверхностного слоя воды акватории открытого моря колебалась от 291 до 293,8 К, придонного слоя - от 290,6 до 293,4 К. Осенью температура воды колебалась от 283 до 290 К.
Показатели мутности воды зависят в основном от ветрового режима. На акватории открытого моря мутность изменялась в следующих пределах: в приповерхностном слое воды -от 64 до 156 ед. NTU; в придонном - от 68 до 156 ед. NTU; осенью эти показатели колебались от 42 до 220 ед. NTU в придонном и от 42 до 176 ед. №Ги - в поверхностном слоях воды.
Концентрация кислорода на акватории открытого моря в летний период колебалась
3 3 3 3 3 3
от 7,42 • 10- до 10,8 • 10- кг/м в поверхностных слоях воды и от 7,39 • 10- до 9,8 • 10- кг/м -в придонных слоях. Пониженное содержание кислорода связано, по-видимому, с затрудненным водообменом из-за сплошных зарослей тростника и происходящими здесь биохимическими процессами.
Гидрохимическое состояние воды
При исследовании гидрохимических свойств воды анализировалось распределение таких ингредиентов, как:
- биогенные элементы: азот нитритный; азот нитратный; азот аммонийный; фосфор общий.
- тяжелые металлы: мышьяк; кадмий; ртуть; медь; свинец; цинк; никель; железо общее.
Результаты химического анализа в отобранных пробах воды в 2005 г. приведены в таблице.
Концентрации мышьяка и ртути в пробах воды не обнаружены, поэтому они в таблицу
не внесены.
Результаты химического анализа воды, мг/л
Место отбора проб Глубина, м б и а =3 ^ с Л 8 1 =5 - І 3 £ 1 =3 - 5 ® я ^ о § § я И И и І а И ■в О 9 О ■с - и г и -
Поверхность Дно 1,5 8,7 8,5 7.2 7.2 0,010 0,010 0,044 0,042 0,06 0,04 2,07 2,4 0,034 0,034 0,2 0,22 0,003 0,003 0 1,1 1,2 0,5 0,6 0,15 0,15 0,02 0,02 0,11 0,12
Поверхность Дно 2,4 8,4 8,0 6,9 6,8 0,010 0,010 0,013 0,012 0,18 0,16 1,37 1,36 0 0,6 0,8 0,003 0,003 0,3 0,4 2,6 2,4 0,25 0,26 0,15 0,16 0,01 0,01 0,14 0,14
Поверхность Дно 2,8 7,6 7,4 6,9 6,8 0,098 0,096 0,57 0,54 0,17 0,16 1,82 1,76 0,08 0,08 0,6 0,8 0,002 0,002 0,1 0,1 2,2 2,2 0,15 0,16 0 0,02 0,02 0,16 0,16
Поверхность Дно 2,0 8,6 8,4 7.0 7.1 0,26 0,24 0,87 0,85 0,18 0,17 2,13 2,1 0,06 0,06 0,2 0,4 0,002 0,002 0 2,6 2,6 0,5 0,6 0,15 0,15 0,08 0,09 0,18 0,2
Поверхность Дно 1,6 8,9 8,6 7.0 7.1 0,013 0,012 4 2 44 О, О, о" о" 0,05 0,04 2.76 2.76 0,028 0,026 0,9 0,9 0,002 0,002 0 1,1 1,2 0,55 0,56 0,06 0,08 0,09 0,09 0,15 0,16
Поверхность 2,6 8,8 7,1 0,01 0,62 0,26 2,87 0,014 0,8 0,004 0,3 3,2 0,45 0,15 0,04 0,17
Дно 8,4 7,2 0,01 0,58 0,24 2,88 0,012 0,9 0,003 0,3 3,4 0,48 0,16 0,05 0,18
Поверхность Дно 3,0 8,3 8,2 7.2 7.2 0,35 0,32 9 4 «О ^ 0,02 0,02 4 8 «О ^ сі сі 0 0,9 0,9 0,004 0,004 0,4 0,4 3,8 3,6 0,5 0,6 0,05 0,05 0,02 0,02 0,14 0,16
Продолжение табл.
Место отбора проб Глубина, м б и а =3 ^ с Л 8 1 =3 - І 3 £ 1 =3 - 5 ® я ^ о § § я И и и I а И ■в О 9 О ■с - и г и -
Поверхность Дно 3,5 9,2 9,08 7.2 7.2 0,013 0,06 2,12 2,10 0,26 0,24 2,71 2,74 0 0,8 0,9 0,002 0,003 0,5 0,5 4,6 4,8 0,19 0,2 0,04 0,05 0,04 0,4 0,11 0,12
Поверхность дно 2,4 8,7 8,4 6.9 6.9 0,738 0,724 1,81 1,76 0,06 0,04 1.5 1.5 0,01 0,01 0,9 0,12 0,002 0,002 0,1 0,1 1,6 1,8 0,65 0,66 0,05 0,05 0,03 0,04 0,14 0,16
Поверхность Дно 4,0 10,98 10,76 7.0 7.1 0,13 0,14 1,34 1,26 0,23 0,24 1,59 1,6 0 0,9 0,10 0,003 0,003 0,3 0,4 5.8 5.9 0,60 0,58 1,2 1,4 0,02 0,02 0,26 0,28
Поверхность Дно 2,2 8,4 8,2 7,2 7,4 0,12 0,10 0,48 0,46 0,04 0,02 1,81 1,82 0,002 0,002 0,3 0,32 0,004 0,004 0,3 0,3 2,6 2,6 0,50 0,52 0,03 0,03 0,01 0,01 0,13 0,14
Поверхность Дно 2,0 6,7 6,4 6,8 6,9 0,07 0,06 0,30 0,30 0,038 0,034 2,54 2,56 0,032 0,032 0,9 0,9 0 0 2,6 2,6 0,4 0,4 0,05 0,05 0 0,01 0,16 0,18
Из таблицы видно, что в 2005 г. концентрация азота нитритного составляла от 0,01 до 0,738 мг/л в поверхностных слоях воды и от 0,01 мг/л до 0,724 мг/л - в придонных. Следует отметить, что в 2004 г. на акватории открытого моря азот нитритный обнаруживался в концентрации 0,013-0,046 мг/л в поверхностных слоях воды и 0,012-0,042 мг/л - в придонных, т. е. его концентрация была ниже, чем в 2005 г.
Содержание азота нитратного в 2005 г. изменялось от 0,012 до 2,12 мг/л в поверхностных слоях воды и от 0,012 до 2,1 мг/л - в придонных. В 2004 г. концентрация азота нитратного колебалась от 0 до 0,34 мг/л, т. е. была значительно ниже, чем в 2005 г.
Концентрация азота аммонийного в 2005 г. варьировала от 0,023 до 0,26 мг/л, в 2004 г. -от 0 до 0,20 мг/л в приповерхностных слоях воды и от 0 до 0,34 мг/л - в придонных.
Концентрация общего фосфора на открытой акватории в 2005 г. колебалась от 0 до 0,034 мг/л, в 2004 г. - от 0 до 0,004 мг/л, т. е. была на один порядок ниже, чем в 2005 г.
Содержание бария в 2005 г. колебалось от 0,2 до 0,9 мг/л в поверхностных слоях воды, в 2004 г. - от 0,3 до 1,1 мг/л. Сравнение показывает, что в течение года содержание бария уменьшилось.
Кадмий на открытой акватории моря в 2005 г. был обнаружен в концентрации от 0,002 до 0,004 мг/л, в 2004 г. на всей исследованной акватории концентрация кадмия в поверхностных слоях воды была равна нулю. В целом концентрация кадмия была ниже ПДК для рыбохозяйственных водоемов (ПДКр.х), которая равна 0,05 мг/л.
В 2005 г. содержание меди колебалось: на открытой акватории - от 0 до 0,5 мг/л в поверхностных слоях воды и от 0 до 0,4 мг/л - в придонных. В 2004 г. в поверхностных слоях воды, как и на акватории открытого моря, медь не была обнаружена. В придонных слоях воды медь содержалась в концентрациях либо равных ПДКр.х - 0,001 • 10-3кг/м3, либо превышающих ее допустимую концентрацию до 4-х раз. В 2003 г. средняя концентрация меди в целом по участку Жам-бай Южный - Южное Забурунье составляла 0,0074 мг/л, т. е. превышала ПДКр.х в 7 раз. В 2005 г. концентрации меди довольно значительно превышают ее значения и ПДКр.х в 2004 г.
Содержание свинца в морской воде на открытой акватории в 2005 г. превышает ПДК 0,1 мг/л для рыбохозяйственных водоемов до 60 раз. В 2004 г. содержание свинца как в поверхностных, так и в придонных слоях воды всех исследованных зон в целом было ниже ПДКр.х.
Содержание цинка в 2005 г. изменялось от 0,15 до 0,65 мг/л в поверхностных слоях воды и от 0,4 до 0,66 мг/л - в придонных. В 2004 г. концентрация цинка при ПДКр.х = 0,01 мг/л для поверхностных слоев воды - 0,0-0,037 мг/л, для придонных - в пределах 0,012-0,039. Сравнение данных 2004-2005 гг.показывает, что превышение по цинку в 2004 г. составляло до 3,9 ПДКр.х, в 2005 г. - до 66 раз.
Концентрации хрома общего в поверхностных и придонных слоях воды открытой акватории колебались от 0 до 1,4 мг/л при ПДКр.х = 0,005 мг/л. Следует отметить, что в 2004 г. содержание хрома превышало ПДКр.х в 9 раз.
В 2003 г. содержание хрома колебалось от «ниже уровня чувствительности» анализа до 0,0005-0,0008 мг/л.
Максимальная концентрация никеля в 2005 г. на открытой акватории достигала 1,6 мг/л, в 2004 г. содержание никеля в поверхностных водах составляло 1,6 и 1,8 мг/л. Поскольку ПДК никеля для рыбохозяйственных водоемов составляет 0,01 мг/л, то очевидно, что в поверхностных слоях воды концентрации никеля в 2004-2005 гг. значительно превышают ПДК.
Концентрация железа в 2005 г. на открытой акватории колебалась от 0,11 до 0,28 мг/л в поверхностных и придонных слоях воды. В 2004 г. концентрации железа во всех анализируемых пробах были почти повсеместно выше ПДК от 2 до 7 раз, в 2003 г. в целом исследуемый участок также характеризовался высокими концентрациями железа - от 0,06 до 0,65 мг/л.
Заключение
Анализируя результаты исследований, приведенные в таблице, и сравнивая их с результатами исследований за 2004 г., можно сделать следующие выводы:
- нефтепоисковые работы, проведенные в 2005 г., привели к повышению концентрации таких биогенных элементов, как азот нитритный, нитратный и аммонийный, содержание в водной толще общего фосфора увеличилось на один порядок;
- содержание меди превысило уровень 2004 г. на 2 порядка; цинка до - 66 раз; хрома -до 300 раз; содержание никеля осталось на уровне 2004 г., но при превышении ПДК до 160 раз; содержание железа - на уровне 2004 г., при превышении ПДК до 7 раз; содержание кадмия оказалось ниже уровня 2004 г.
Нефтепоисковые работы на мелководной части Северного Каспия приводят к загрязнению водной массы за счет перехода накопленных донных отложений загрязняющих веществ в поверхностные воды во время проведения работы на дне моря.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Кенжегалиев А. Результаты производственного мониторинга на контрактных территориях ТОО «Жамбай» // Нефть и газ. - 2006. - № 3. - С. 53-55.
2. Кенжегалиев А. Исследование влияния геолого-изыскательских работ на экологическое состояние Среднего Каспия // Нефть и газ. - 2005. - № 5. - С. 116-118.
Статья поступила в редакцию 15.05.2008
INFLUENCE OF OIL EXPLORATION ON CONDITION OF WATER IN THE SHALLOW PART OF THE CASPIAN SEA
A. Kenzhegaliev
The hydrophysical (temperature, turbidity, concentration of oxygen) and hydrochemical (the content of biogenic elements and heavy metals) condition of water column of the shallow zone of the Northern Caspian Sea in the area «Zhambay» in 2005 was investigated. It was established, that oil exploration lead to increase of concentration of such biogenic elements, as nitrite, nitrate and ammonium nitrogen; the general phosphorus content increased by one order; copper content exceeded the level of 2004 by 2 orders, zinc content was 66 times more, chrome content - 300 times more, nickel content remained at the level of 2004, but it exceeded maximum permissible concentration (MPC) by 160 times, iron was at the level of 2004, but exceeding maximum permissible concentration by 7 times, and cadmium content was below the level of 2004. Oil exploration in the shallow part of the Northern Caspian Sea leads to the pollution of water column, due to the transition of the accumulated bottom sediments of polluting substances to superficial waters.
Key words: oil exploration, a shallow zone, temperature, turbidity, concentration of oxygen, biogenic elements, heavy metals.
