Нафтопродукти

Мирослав Спринський, Марія Балучинська

При гідрохімічних дослідженнях в якості нафтопродуктів розглядається вуглеводнева фракція (аліфатичні, аліциклічні, ароматичні вуглеводні), що складає основну (70 – 90 %) і найбільш характерну частину нафти і продуктів її переробки. Нафтопродукти належать до найбільш поширених і стійких забрудників. Великі кількості їх надходять у природні води при транспортуванні нафти, зі стічними водами нафтопереробних підприємств, нафтогазодобувних промислів, хімічних фабрик, господарсько-побутовими стоками. Залежно від форми та умов надходження в водному середовищі вони можуть перебувати у вигляді емульсій, адсорбованими дисперсними завислими частинками, у водорозчиненому стані і у вигляді масляної плівки на поверхні води. У вигляді плівки основна маса нафтопродуктів звичайно перебуває лише на незначній відстані від джерела забруднення. При їх подальшій міграції зростає частка водорозчинених, адсорбованих і емульсійних форм. Особливо небезпечною є водорозчинена частина нафтопродуктів через свою здатність до тривалої міграції у воді, стійкість сполук і високу токсичність. За даними газохроматографічних досліджень в істинні водні розчини переходять переважно моноядерні ароматичні вуглеводні (71 – 99 %), бензол з його гомологами С7 – С9 і меншою мірою більш високомолекулярні вуглеводні. До сполук зі значною розчинністю належать бензини, керосин, дизельне паливо, а також сама нафта. Їх розчинність коливається у таких інтервалах, мг/л : керосин – 2 – 5, дизельне паливо – 8 – 22, нафта – 10 – 20 [2]. Розчинність нафтопродуктів може підвищуватись при наявності у воді поверхнево-активних речовин як природного, так і техногенного походження. Частина нафтопродуктів може бути природного походження. Кількість такого типу вуглеводневих сполук визначається трофністю водного об'єкту і залежить від величини біологічної маси. Нагромадження нафтопродуктів у поверхневих водах відбувається лише за умов перевищення їх техногенних надходжень над можливостями водного об'єкта до самоочищення. Основними механізмами природного очищення вод від нафтопродуктів є процеси сорбції, біохімічного і хімічного окислення, випаровування. Окрім зниження концентрації при цьому може суттєво змінюватись і хімічний склад нафтопродуктів. Інтенсивність цих процесів залежить як від первинного складу нафтопродуктів, так і від температурного режиму водного середовища, розвитку утилізуючих організмів. Слід зазначити, що процеси руйнування нафтопродуктів у водному середовищі проходять досить повільно. Крім того, деградація високомолекулярних вуглеводнів за участю інших техногенних забрудників може приводити до утворення речовин, токсичніших ніж вихідні. Наприклад, при взаємодії хлору і гумусової кислоти утворюється канцерогенний тригалоїдометан, високою токсичністю і канцерогенністю відзначаються також сполуки бензопірена з двоокисом сірки.

Таблиця 4:3. Концентрація нафтопродуктів у водах Дністровського водосховища

У незабруднених нафтопродуктами поверхневих водах концентрація природних вуглеводнів коливається від 0.01 до 0.20 мг/л, інколи сягаючи 1.5 мг/л. Стічні води нафтогазодобувних, нафтопереробних підприємств можуть містити до 10 г/л нафти і нафтопродуктів. Підвищені концентрації нафтопродуктів для водних об'єктів звичайно відзначаються у прибережних зонах, поверхневому і придонному шарах. ГДКв нафтопродуктів становить 0.3 мг/л, ГДКв.р. – 0.05 мг/л. Низькомолекулярні аліфатичні, нафтенові і ароматичні вуглеводні у нафтопродуктах відзначаються токсичністю і негативно впливають на живі організми. Особливо небезпечними є поліциклічні ароматичні вуглеводні, відомі своїми канцерогенними властивостями.

Малюнок 4:5. Стратифікація концентрації нафтопродуктів у водах Дністровського водосховища

При обстеженні Дністровського водосховища на предмет нафтозабруднень випробувались як води водосховища, так і водотоки, що безпосередньо впадають у нього, а саме рр.Збруч, Тернава, Жван. На водосховищі проби води відбирались з поверхневого шару і глибини 20 м (за допомогою батометра ГР-18). Усього було відібрано і проаналізовано 11 проб води. Аналітичні визначення концентрації нафтопродуктів проводились з застосуванням методу екстракції комплексним органічним розчинником (діхлоретан, хлороформ, чотирихлористий вуглець у співвідношенні 1 : 1 : 1) з наступним зважуванням екстракту, і фотометрування в УФ-області при довжині хвилі 250 нм, чутливості методу – 0.1 мг/л.

Малюнок 4:6. Розподіл рівня нафтозабруднень у водах Дністровського водосховища і допливів

Концентрація нафтопродуктів у водах водосховища коливається від 0.9 до 3.8 мг/л при середньому значенні 1.7 мг/л (таблиця 4:3). Виявлена тенденція до зростання їх концентрації у глибинних (придонних) верствах води (малюнок 4:5). Така стратифікація вмістів вуглеводнів очевидно зумовлена зворотнім збагаченням вод з донних відкладів (процеси десорбції). Найбільший вміст нафтопродуктів виявлений у водах гирла р.Збруч – 5.2 мг/л, що майже у три рази перевищує середній вміст у водах водосховища. Води р.Тернава у гирлі містять теж великі кількості нафтопродуктів – 2.8 мг/л. У р.Жван нафтозабруднення майже такого ж рівня, як і в водосховищі. Загалом можна говорити, що забруднення нафтопродуктами допливів водосховища вище, ніж самого водосховища.