Закономерности распределения углеводородов в подземных водах

Основной процесс формирования состава углеводородных газов подземных вод — их смешение со стоками и атмосферными осадками, проинфильтровавшимися через зону аэрации.

Диапазон ХУВГ в современных подземных водах упинского горизонта (<1,0-2,0) • п • 10-4 и более см3/дм3 (рис. 4.12). Исходя из характера изменения величины ХУВ в пределах ранжированного ряда выделяются две группы вод с различной изменчивостью ХУВ (см. табл. 4.13).

Распределение ХУВ [(2,0) л • 10 см/дм] в подземных водах упинского водоносного горизонта на территории г. Калуги и его окрестностей

Рис. 4.12. Распределение ХУВ [(<1,0-1,5; 1,5-2,0; >2,0) л • 10-4 см3/дм3] в подземных водах упинского водоносного горизонта на территории г. Калуги и его окрестностей

Первая группа характеризуется плавным незначительным увеличением суммарного содержания углеводородов в водах (до 0,00017 см3/дм3). Воды этой группы имеют отношение к объектам, не связанным или относительно слабо связанным с производством углеводородного характера. Минимальные величины ХУВГ отмечаются для вод водозаборов. Повышены они в водах животноводческих ферм, в промышленных стоках и пр.

Соотношение между значимыми углеводородными компонентами

Воды второй группы — с неравномерным возрастанием величины ХУВГ. В них преобладающие компоненты СН4 и С3Н6. Объекты, к которым они приурочены, связаны с производствами, включающими углеводороды; с объектами хранения углеводородной продукции и сырья, их транспортировкой, а также использованием в технологических циклах (нефтебазы, бензоколонки, очистные сооружения и пр.) и производством пищевой, бумажной и прочей промышленности.

В составе газообразных углеводородов подземных вод преобладает тип СН4, что связано с более значимой по сравнению с СН4 сорбцией С4Н8, С3Н6 и других углеводородных компонентов породами зоны аэрации.

Предельные углеводороды (рис. 4.13) приближаются к непредельным (см. табл. 4.14) в подземных водах района нефтебазы; близки их значения в городских условиях жилищного типа. В целом преобладает ситуация превышения в водах суммарного содержания непредельных углеводородов над предельными.

Распределение ХПУВ [(1,0) п ? 10 см/дм] в подземных водах упинского водоносного горизонта на территории г. Калуги и его окрестностей

Рис. 4.13. Распределение ХПУВ [(<0,5-1,0; >1,0) п ? 10-4 см3/дм3] в подземных водах упинского водоносного горизонта на территории г. Калуги и его окрестностей

Распределение в подземных водах газонасыщенности по сопутствующим газам (С02, N2, 02, Н2) в целом аналогично распределению ХУ В. Основной компонент газонасыщенности — углекислый газ. В целом компоненты попутных газов образуют по убыванию концентраций ряд С02 > N2 > 02 > Н2. Суммарная газонасыщенность по сопутствующим газам 0,16—1,06 (рис. 4.14).

Формирование С02 в существенных концентрациях приурочено к водам объектов, в пределах которых интенсивен процесс окисления углеводородов, и к объектам, характеризующимся значительными концентрациями углеводородов. На рис. 4.15 это воды с отношением C02/N2 от 20 до 30 и более. Уменьшен доступ кислорода в упинский водоносный горизонт в районах водозаборов, для пород которых, как указывалось выше, характерны низкие значения коэффициентов фильтрации вследствие их существенной дисперсности.

Ранжированные ряды по величинам отношения C02/N2, составленные для пород зоны аэрации и подземных вод упинского водоносного горизонта, также свидетельствуют о существенном возрастании роли С02 по сравнению с N2 на участках размещения производств, связанных с углеводородами. Окисление углеводородов обусловливается, наряду с формированием С02, формированием N2 и других попутных газов, но в существенно меньших концентрациях (рис. 4.16).

Возрастание содержания в подземных водах С02, сопровождается уменьшением 02.

В целом основной процесс формирования углеводородного состава подземных вод — их смешение со сточными водами комму-

Распределение суммарной газонасыщенности в подземных водах упинского горизонта

Рис. 4.14. Распределение суммарной газонасыщенности в подземных водах упинского горизонта

Распределение C0/N в подземных водах упинского горизонта

Рис. 4.15. Распределение C02/N2 в подземных водах упинского горизонта

Распределение N/0 в подземных водах упинского горизонта

Рис. 4.16. Распределение N2/02 в подземных водах упинского горизонта

нально-бытовых секторов и производственных, а также административно-производственных и прочих объектов. Вследствие разнообразия состава сточных вод состав формирующихся смесей различен, что следует из данных о современных условиях распределения углеводородов и сопутствующих газов в водах упинского горизонта и породах зоны аэрации.

Сравнение современного углеводородного состава вод и пород с природным их составом позволяет предположить:

  • а) привнос в подземную воду углеводородов и сопутствующих газов сточными водами;
  • б) значительность благоприятного влияния пород зоны аэрации на углеводородный состав сточных вод, главным образом, посредством адсорбирования из сточных вод целого ряда углеводородных компонентов.

Оценка загрязняющего влияния на подземные воды сточных вод по углеводородным показателям на данном этапе ориентировочная, так как:

  • а) за фоновые концентрации условно приняты минимальные содержания углеводородов в водах;
  • б) загрязнение рассчитано по отношению к максимальным концентрациям углеводородных компонентов.

Площадное распределение углеводородов в породах зоны аэрации и подземных водах упинского горизонта выявлено по данным обобщающих показателей: суммарного содержания углеводородов в водах (см. рис. 4.13) и породах (см. рис. 4.8).

Характер распределения углеводородного загрязнения — региональный и локальный. Районы размещения которого четко повторяются в водах и породах.

Региональное загрязнение соответствует собственно городским территориям размещения жилых кварталов, предприятий и объектов обслуживания населения.

Локальное загрязнение фиксируется тремя крупными районами (рис. 4.17): а) размещения водозаборов, заводов, фабрик, сельскохозяйственных ферм; б) размещения автобазы, завода «Тара и упаковка» и более мелких объектов; в) размещения серии скважин полигона подземного хранилища газа.

Распределение суммарного содержания углеводородов (ХУВ) в подземных водах упинского горизонта

Рис. 4.17. Распределение суммарного содержания углеводородов (ХУВ) в подземных водах упинского горизонта

Максимальные содержания ХУ В тяготеют к отдельным объектам, объединяемым в указанные районы, достигают (2500—3000) • 104 и более см3/кг в породах и (1,5—2,0) • 104 и более см3/дм3 — в подземных водах.

Распределение в породах зоны аэрации и в подземных водах предельных и непредельных углеводородов аналогично распределению ХУ В; меняется только соотношение между отдельными углеводородными компонентами, что определяется, главным образом, характером техногенности объектов, литологическими особенностями пород, геохимическими свойствами углеводородных компонентов.

Ориентировочные сведения о загрязнении сред упинского горизонта углеводородами приведены в табл. 4.15.

Табл и ца 4.15

Превышение содержания наиболее значимых углеводородных компонентов в современных подземных водах упинского горизонта и породах зоны аэрации над содержанием в природных условиях

Объект

Состав У В

Компонент п • 10-4, см3/дм3

ХУВ

с3н6

с4н8

Подземная

вода

Современный

2,92

0,97

0,60

0,47

Фоновый

1,00

0,23

0,13

0,17

Величина загрязнения

1,92

0,74

0,47

0,30

Породы

Современный

6021,00

1562,00

1926,00

1354,00

Фоновый

608,00

206,00

76,00

83,00

Величина загрязнения

5413,00

1356,00

1850,00

1271,00

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >