Вестник МГТУ. 2015, №2.

Вестник МГТУ, том 18, № 2, 2015 г. стр. 322-327 концентрация фенолов, СПАВ, тяжелых металлов, пестицидов также очень значительна и часто превышает допустимые нормативы. Цель данной работы - продолжить исследование взаимодействие "нефть - вода" на гидрогеологических объектах Дальнего Востока, для которых имеется достаточно надежный набор составов вод и гидрогеохимических параметров (Грамм-Осипов и др., 2001; Савченко и др., 2009; Аникеев и др., 1991). 2. Метод исследования В последние три десятилетия, благодаря использованию термодинамического моделирования, достигнуто более глубокое понимание и объяснение процессов, которые связаны с физико-химическим взаимодействием в основополагающей для земной коры системе "вода - порода - газ - органическое вещество" (Вернадский, 2003). К одному из наиболее важных результатов этой области науки относится формулирование (Helgeson et al., 1993) и развитие (Price, DeWitt, 2001) концепции гидролитического диспропорционирования органического вещества (ОВ) - hydrolytic disproportion at ion of organic matter (HDOM). Гидролитическое диспропорционирование - это процесс химического взаимодействия ОВ с водой. ОВ окисляется водой, которая в этом процессе является одновременно и окислителем, и восстановителем с образованием органических компонентов различной степени окисления углерода на пути к полному термодинамическому равновесию с конечными продуктами CH 4 , CO2, СТВ. Образование значительного количества органических кислот - ключевая идея концепции (HDOM). Образуются органические кислоты - активные участники многих гидрогеохимических процессов. Основным инструментом исследования морских систем был выбран программный комплекс "Селектор" ( Чудненко , 2010), позволяющий проводить изучение физико-химических процессов реальных природных объектов. Именно с его помощью были построены адекватные модели эволюции природных вод Кольского полуострова (Калинников и др., 2013). 3. Объекты исследования Объектами исследования были выбраны Дальневосточные моря - Охотское и Японское (Амурский залив) и реки Раздольная и Юрьева. Амурский залив (pH = 8,1) представляет собой северо-западную часть залива Петра Великого. В северной части в него впадает река Раздольная - наиболее значительная водная артерия Южного Приморья. Воды реки Раздольной (pH = 7,02) относятся к гидрокарбонатному классу. Присутствие пресноводного стока в Амурский залив накладывает свое влияние на соотношения главных солеобразующих ионов. Химический состав воды залива рассчитан из солености 27,41 % (Грамм-Осипов и др., 2001). Химический состав залива и реки указаны в работах (Савченко и др., 2009; Аникеев и др., 1991). Река Юрьева является одной из рек, расположенных на острове Парамушир, одном из крупных островов Курильской гряды. В долине реки расположен крупный очаг разгрузки термальных вод, представленные Верхне-Юрьевскими термальными источниками (ВЮТИ). Воды ВЮТИ высокотемпературные (42,0-85,5 °С), высокоминерализованные (до 14 г/л), ультракислые (pH<2). Температура воды в реке ниже разгрузки возрастает до 44,3 °С (исток - 8 °С), а к устью уменьшается до 18 °С ( Колачева, Котенко, 2013). На протяжении 3 км река не принимает почти никаких притоков и впадает в Охотское море прозрачным зеленоватым потоком (Савченко и др., 2008). Химический состав морской воды Охотского моря рассчитан из солености 32,74 %. Химический состав реки Юрьевой и Охотского моря взяты из работы (Савченко и др., 2008). 4. Результаты и обсуждение В ходе проведенного исследования решены следующие поставленные задачи: 1. По аналитическим данным созданы термодинамические модели пресных и морских вод. 2. Изучены различные сценарии взаимодействия морской и пресной воды (1000 кг) с нефтью (100 г), где количество нефти учитывалось в зависимости от степени взаимодействия - 10^. В моделях £, изменялась от 3 до -2, что соответствовало изменению содержания нефти от 0,1 мг/л до 10 г/л в системе "вода - нефть". Состав нефти (масс %): С - 8 6 , Н - 13 (Эрих, 1969). Все расчеты проведены при 25 °С и Р = 1 бар. Исследования проводились при следующих допущениях: 1. Взаимодействие воды (морской, речной) с нефтью происходит в закрытых относительно атмосферы условиях. В природных системах это может соответствовать постоянному подтоку нефти в водную среду. 2. Конечные продукты разложения нефти - СО 2 и СН4. 3. Расчеты выполнялись с азотфиксацией (т.е. с образованием в восстановительных условиях NH 3 и NH4+) и без нее. Основные полученные результаты представляют следующие положения. Образование окислительно-восстановительного барьера в различных водоемах меняется весьма существенно: в морских системах для Охотского моря £, = 0,19, Амурского залива £, = 0,18, что отличается от значений, полученных ранее для Кольского и Кандалакшского заливов (0,1 < < 0,08). 323