Вестник МГТУ. 2015, №2.

Мазухина С.И. и др. Результаты моделирования взаимодействия. УДК 536.248-032.32(571.6) С.И. Мазухина, В.А. Маслобоев, К.В. Чудненко, В.В. Максимова Результаты моделирования взаимодействия "вода - нефть” в морских и речных системах Дальнего Востока S.I. Mazukhina, V.A. Masloboev, K.V. Chudnenko, V.V. Maksimova Results of modeling of interactions of "water - oil" in sea and river systems of the Far East Аннотация. С помощью физико-химического моделирования (ПК "Селектор") проведены исследования, позволившие установить особенности взаимодействия нефти с морскими и пресными водами Дальнего Востока. Результаты моделирования подтвердили закономерности, установленные ранее на объектах Мурманской области, но были выявлены и некоторые различия, связанные с условиями формирования химического состава дальневосточных вод. Разработанные модели могут быть использованы для прогноза последствий разлива нефти в морских и речных водах Дальнего Востока. Abstract. Using physical-chemical modeling (Selector software package, Chudnenko, 2010) the investigations identified the features of interactions of oil with sea and fresh waters on objects of the Far East have been performed. The results of the modeling have confirmed the patterns found on objects of the Murmansk region but there have been some differences connected with conditions of the Far East waters chemical composition formation. The developed models can be used for the forecasting of consequences of oil spills in sea and river waters of the Far East. Ключевые слова: физико-химическое моделирование, ПК "Селектор", Охотское и Японское (Амурский залив) моря, река Раздольная, река Юрьева, разливы нефти Key words: physical-chemical modeling, software Selector, the Okhotsk and Japanese (Amur Bay) Seas, the Razdolnaya River, the Yuryeva River, oil spills 1. Введение Нефть и нефтепродукты, поступающие в окружающую среду при добыче, переработке, транспортировке, аварийных ситуациях, являются источником серьезной экологической опасности. Наиболее опасны воздействия такого типа загрязнителей на гидрогеологическую среду морских и речных бассейнов в связи с мобильностью водной фазы и ее важностью в обеспечении условий, необходимых для протекания всех жизненно важных процессов. Результаты мониторинга загрязнения морских вод и донных отложений прибрежных районов морей Российской Федерации наиболее развитых урбанизированных территорий по гидрохимическим показателям свидетельствуют, что качество воды изменяется от "умеренно-загрязненной" до "загрязненной". Характеристики загрязнений вод в условиях Крайнего Севера изучены нами на примере Кольского залива Баренцева моря (Калинников и др., 2013). Построена термодинамическая модель взаимодействия нефтепродуктов и природных вод, адаптированная к условиям Мурманской области и позволяющая оценивать экологическую обстановку и прогнозировать негативное воздействие разливов нефти и нефтепродуктов. На основании результатов мониторинга морских вод Кольского и Кандалакшского заливов (2011-2012 гг.) и сопоставлении составов вод заливов и Мирового океана показано, что содержание Ni, Cu, Zn в водах заливов на несколько порядков выше, чем в водах океана. Имеющиеся гидрохимические анализы были использованы при моделировании ионного состава поверхностных и придонных морских вод. Рассмотрены особенности взаимодействия нефти с морскими и пресными водами. Установлены как сходства, так и различия в проявлении взаимодействия "вода - нефть" в морских и пресных системах: - возникновение окислительно-восстановительного барьера; - изменение значений рН; - образование органокомплексов и состав новообразованных фаз. Результаты расчетов свидетельствуют об экологическом неблагополучии района Кандалакшского залива, соседствующего с нефтебазой. Сделан вывод о том, что изменение окислительно-восстановительных условий в морских водах происходит при меньших, чем в речных водах, концентрациях нефти. Во многом подобные процессы наблюдаются и в гидрогеологических бассейнах Дальнего Востока, где в 2012 г. ухудшилось качество вод в Амурском и Уссурийском заливах, а также в заливе Находка с переходом от степени "загрязненные" к степени "грязные" (Обзор состояния., 2013). При этом приоритетными загрязняющими веществами являются нефтяные углеводороды, однако 322