Эколого-токсикологическая характеристика природного газа

Равновесная концентрация метана в морской воде равна 8 * 10-⁵ мл/л. Природное содержание метана в морской воде меня­ется от равновесных значений до величин порядка 10³ мл/л. Кон­центрация растворенного метана увеличивается при переходе от открытых зон морей и океанов к прибрежным водам и заливам.

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в от­крытых водах морей и океанов существует три типа распределе­ния углеводородных газов по глубине:

• постепенное снижение концентрации метана с глубиной (этот тип наиболее распространен);

• нарастание содержания метана по мере удаления от морской поверхности. Эта зависимость проявляется особенно четко в серо- водородсодержащих бассейнах, например в Черном море, где кон­центрация метана на глубинах 100—150 м увеличена в 10 и более раз по сравнению с его уровнями в поверхностных водах;

• высокие концентрации газа в приповерхностном и придон­ном слоях и низкие концентрации в средних горизонтах.

Еще одна особенность метана — способность создавать участки высоких концентраций, в десятки раз превышающих равновес­ные значения. Российскими учеными установлен факт накопле­ния (превышение до 40 — 50 раз) метана в водной массе подо льдом и показана решающая роль этого явления для процессов самоочищения водоемов в условиях Крайнего Севера. Согласно исследованиям значительное увеличение концентраций раство­ренных низкомолекулярных углеводородов отмечается в районах добычи нефти. Вблизи одной из нефтедобывающих платформ в Мексиканском заливе обнаружена зона особо высоких концент­раций этана, в 85 тыс. раз превышающих фоновые значения. Рос­сийскими учеными показано, что в морях Дальнего Востока в придонном слое над месторождениями нефти и газа существуют аномальные поля углеводородных газов. Содержание метана в них в 10—100 раз превышает фоновые значения.

Полученные закономерности открывают перспективы для ис­пользования сведений об аномальных зонах для прогноза залега­ния нефтегазоносных структур. Они могут быть использованы в качестве характеристики экологической ситуации в районах до­бычи нефти и газа.

Зона острой токсичности, при которой фиксируется леталь­ный исход для представителей гидробиоты, начинается с уровня содержания метана в воде порядка 1 мл/л. В диапазоне концентраций 1 — 0,1 мл/л находится область сублетальных эф­фектов, которые не ведут к гибели гидробионтов, но сопровож­даются поражением отдельных органов и нарушением функций. Еще ниже при концентрациях 0,01 — 0,1 мг/л расположена зона пороговых эффектов, обычно обратимых после снятия воздействия. При концентрациях менее 0,01 мг/л отмечается зона толерантно­сти.

Первые три из перечисленных и показанных на рис. 8.9 токси­ческих эффектов совпадают с диапазонами аномально высоких для морских условий концентраций метана, которые характерны для районов интенсивного выхода газов с морского дна и эксплу­атации газодобывающих установок.

Природные углеводороды относятся к группе ядовитых газов наркотического действия, поражающих нервную систему. Леталь­ный исход для рыб наступает при концентрациях газа более 1 мг/л. Пороговые реакции проявляются на уровнях 0,02 — 0,1 мг/л. ПДК для метана в воде принята равной 0,01 мл/л.

Дата добавления: 2015-07-11