Eco-geological assessment of light petroleum products migration in Mining area of zolotinka mineral deposit (khabarovsk region)

Leskova P. G. (SPSU, Saint-Petersburg)

Kurilenko V.V., Dr. of Sc. (SPSU, Saint-Petersburg)

В настоящее время в проблеме загрязнения геологической среды все более важную роль играют нефтепродукты, которые представляют собой сложную смесь органических веществ. Это связано с тем, что загрязнение нефтепродуктами происходит на всех этапах хозяйственной деятельности человека, начиная с потерь нефти при ее добыче, переработке и транспортировке, заканчивая утечками из поверхностных и подземных хранилищ углеводородного топлива. Таким образом, можно говорить о том, что поступление нефтепродуктов в геологическую среду происходит повсеместно и постоянно. В первую очередь загрязнение геологической среды нефтепродуктами сказывается на подземных водах, так как они являются ее наиболее подвижным компонентом. Эта особенность обуславливает широкое распространение загрязнения в геологической среде с подземными водами. Кроме того, в результате разгрузки загрязненных подземных вод в водоемы и водотоки, происходит загрязнение нефтепродуктами поверхностных вод, распространяясь в которых, загрязняющие вещества наносят ущерб объектам природной среды и приводят к повреждению и разрушению экосистем.

В настоящем исследовании в качестве объекта для изучения данной проблемы была выбрана территория, в пределах которой расположен потенциальный источник загрязнения подземных вод нефтепродуктами – склад горюче-смазочных материалов (ГСМ). Изучаемая территория расположена в горнодобывающем районе месторождения «Золотинка» в Хабаровском крае, на котором в настоящее время ведется добыча упорного золота.

Цель данной работы заключается в проведении экогеологической оценки миграции легких нефтепродуктов в районе месторождения «Золотинка».

В ходе работы был осуществлен прогноз миграции легких нефтепродуктов в растворенном состоянии с помощью численного моделирования в компьютерной программе Visual Modflow Classic 2011.1. Для численного моделирования миграции растворенных нефтепродуктов в пределах изучаемой территории была построена геофильтрационная модель, которая является базой для построения модели миграции растворенных нефтепродуктов.

На основе оценки распространения ареала потенциального загрязнения подземных вод растворенными нефтепродуктами и динамики выноса загрязнения с подземными водами при их разгрузке в воды ручья Холодный, который протекает в пределах исследуемой территории, была проведена оценка возможного ущерба, нанесенного природной среде от загрязнения вод ручья Холодный. Оценка проводилась в соответствие с методикой: «Методика исчисления размера вреда, причиненного водным объектам вследствие нарушения водного законодательства».

Геомиграционное моделирование проводилось с целью прогноза миграции потенциального загрязнения подземных вод в течение 30 лет в случае наступления двух разных внештатных ситуаций. Первая внештатная ситуация представляет собой аварию на складе ГСМ, при которой произошла залповая, непродолжительная утечка большого объема легких нефтепродуктов из всех резервуаров склада. Вторая внештатная ситуация представляет собой непрерывную в течение всего срока моделирования утечку небольшого объема легких нефтепродуктов из одного резервуара склада.

Так было установлено, что при наступлении первой внештатной ситуации максимальное распространение ареала загрязнения подземных вод растворенными нефтепродуктами и максимальный вынос загрязняющего вещества в ручей Холодный придется на 30–40 сутки после начала загрязнения. Через год после утечки вся масса загрязнения покинет пределы водоносного горизонта, однако в подземные воды будут поступать атмосферные осадки, которые просачиваясь через грунт, содержащий остаточные скопления жидких нефтепродуктов, переносят растворенные нефтепродукты в подземные воды. За весь период моделирования максимальная концентрация растворенных нефтепродуктов в подземных водах в зоне их разгрузки в ручей составит 95 мг/л. Максимальный вынос растворенных нефтепродуктов в ручей Холодный составит 107·10⁶ мг/сут. За счет смешения вод, максимальная концентрация растворенных нефтепродуктов в водах ручья Холодный составит 0,035 мг/л, что не превышает значения ПДК, однако превышает фоновые концентрации. При наступлении первой внештатной ситуации, в течение первого года после утечки в ручей выносится около 5,5 т растворенных нефтепродуктов.

По проведенной оценке, в случае наступления первой внештатной ситуации, возможный ущерб, нанесенный природной среде от загрязнения вод ручья Холодный за первый год воздействия при непринятии природоохранных мероприятий, составит 55 млн. руб.

В ходе моделирования второй внештатной ситуации было установлено, что в течение всего срока моделирования ареал распространения загрязнения подземных вод растворенными нефтепродуктами будет увеличиваться. Особенно активное распространение загрязнение будет происходить в первый год от начала утечки. За весь период моделирования максимальная концентрация растворенных нефтепродуктов в подземных водах в зоне их разгрузки в ручей составит 58 мг/л. Максимальный вынос растворенных нефтепродуктов в ручей составит 57·10⁶ мг/сут. За счет смешения вод, максимальная концентрация растворенных нефтепродуктов в водах ручья Холодный составит 0,018 мг/л, что не превышает значения ПДК, однако превышает фоновые концентрации. При наступлении первой внештатной ситуации, в течение первого года после утечки в ручей выносится около 17 т растворенных нефтепродуктов.

По проведенной оценке, в случае наступления второй внештатной ситуации, возможный ущерб, нанесенный природной среде от загрязнения вод ручья Холодный за первый год воздействия при непринятии природоохранных мероприятий, составит 152 млн. руб.