Полициклические ароматические углеводороды как геохимические маркеры нефтяного загрязнения окружающей среды

Обосновывается роль полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) как геохимических маркеров загрязнения окружающей среды. Рассмотрены возможности использования индикаторных соотношений, основанных на концентрациях ПАУ в природных средах и техногенных объектах, для идентификации природы загрязнений. На примере 24 проб сырых нефтей различных регионов мира и нефтешламов, включая нефтезагрязненные грунты и осадки резервуаров, оценена эффективность использования различных индикаторных соотношений и адекватность их рекомендованных ориентировочных значений для российских условий. Показана возможность идентификации генезиса нефтяного загрязнения с использованием методов многомерной статистики.
Материалы и методы
1. Литературные данные о составе нефтей и нефтесодержащих отходов (содержание полициклических ароматических углеводородов, ПАУ) в различных регионах России, США. Северном море и др. 2. Расчет индикаторных соотношений для идентификации природы ПАУ (петрогенная или пирогенная) и выявления их источника. 3. Анализ информативности индикаторных соотношений ПАУ (точность отнесения проб к источнику происхождения). 4. Статистические методы, включая корреляционный и компонентный анализ.
Итоги
Определены оптимальные индикаторные соотношения для идентификации нефтяной природы загрязнений природных сред и техногенных объектов. Получены выводы о возможности применения граничных значений индикаторных соотношений, установленных в зарубежных исследованиях, для природных и техногенных объектов в России. Оценена роль природных факторов в перестройке соотношений ПАУ в составе нефтяных загрязнений, что позволяет учитывать «старение» загрязнений при анализе индикаторных соотношений.
Выводы
1. Использование индикаторных соотношений ПАУ позволяет идентифицировать генезис ПАУ нефтей и нефтешламов с различной степенью достоверности. Максимальная точность в разделении петрогенных и пирогенных ПАУ достигается при использовании индикаторных соотношений Fl/ (Fl + Ру), т.е. ПАУ молекулярной массы 202. 2. Широко используемые в зарубежных исследованиях граничные значения индикаторных соотношений не могут автоматически переноситься на все условия ОС и все виды сред. Необходима существенная корректировка их использования в зависимости от исследуемых материалов и времени их хранения. Необходимо дублировать проведение физико-химических анализов, а также способов и методов экстракции ПАУ. 3. Применение комплекса коэффициентов индикаторов генезиса ПАУ позволяет более у веренно разделить нефтесодержащие пробы различного происхождения, состава и времени контакт а с условиями земной поверхности. 4. Условия ОС (земной поверхности) накладывают значительный отпечаток на состав и соотношение ПАУ. Трансформация НП на дневной поверхности и их миграция в компонентах среды приводит к перестройке соотношений ПАУ в их составе по сравнению с исходными«свежими» нефтями и загрязнениями. Это отражается и на величинах индикаторных соотношений. Таким образом, появляется возможность разделения загрязнений различного «возраста».