книги из ГПНТБ / Швец В.М. Органические вещества подземных вод
.pdfРаспределение различных органических
Нафтеновые кислоты |
Органические кислоты |
Высокомолекулярные |
|||||
(прямой |
метод) |
|
|||||
Интервал |
т |
|
Интервал |
т |
|
Интервал |
т |
содержаний, |
°>, % |
содержаний, |
<•>. % |
содержаний, |
|||
мг/л |
|
|
мг/л |
|
|
МГ/Л |
|
0,02—2,5 |
55 |
90 |
0,3—4,5 |
18 |
45 |
0,05—0,08 |
22 |
2 , 5 - 5 , 0 |
3 |
95 |
4,5—9,0 |
16 |
85 |
0,08—0,16 |
1 |
5,0—7,5 |
|
95 |
9,0—13,5 |
1 |
87 |
0,16—0,24 |
2 |
7,5 - 10, 0 |
1 |
96 |
13,5—18,0 |
1 |
90 |
0,24—0,32 |
|
10,0—12,5 |
1 |
99 |
18,0—22,5 |
3 |
97 |
0,32—0,40 |
|
12,5—15,0 |
|
99 |
22,5—27,0 |
|
97 |
0,40—0,48 |
|
15,0—17,5 |
1 |
100 |
27,0—31,5 |
1 |
100 |
0,48—0,56 |
1 |
х= |
1,9 м г/л; |
s = 2,43; |
х = |
6,7 мг /л; |
s == 6,07; |
х = |
0,09 ілг/л; |
s = |
v = |
1270/в |
|
v = |
900/с |
|
v = |
1 ООо/о |
|
Встречаемюсть |
34о/о |
Встречаем эсть |
8с °/о |
Встречаем ость |
65°/о |
|||
капиллярно-люминесцентного анализа 273 проб воды. Результаты этой оценки показаны в табл. 26.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 26 |
|
|
Люминесцирующие органические вещества |
||||||
|
|
|
|
грунтовых вод |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пределы, |
Среднее |
Встречае |
|
Групповой |
состав |
|
содержа |
значение, |
||
|
|
мость, % |
|||||
|
|
|
|
|
ний, % |
% |
|
|
|
|
|
|
|
||
Углеводороды |
|
|
1—43 |
4 |
21 |
||
|
|
|
|
|
1—75 |
4 |
19 |
|
|
|
|
|
1—40 |
19 |
95 |
Нейтральные |
смолы |
. . |
1—53 |
17 |
78 |
||
Гумусовые |
и другие ве |
|
|
|
|||
|
щества |
изобутиловой |
|
|
|
||
|
вытяжки |
|
|
|
1—93 |
55 |
100 |
Органические |
(нафтено |
1—40 |
1 |
10 |
|||
|
вые) кислоты . . . . |
||||||
|
П р и м е ч а н и я . |
1. С о д е р ж а н и е к а ж д о й группы |
выражено |
||||
в |
процентах |
от |
суммы |
всего |
группового |
состава органических |
|
л ю м и н е с ц и р у ю щ и х веществ. |
|
|
|
||||
|
2. Углеводороды входят в группу масел, но выделены из нее |
||||||
по |
характерному цвету |
люминесценции . |
|
|
|||
Как видно из табл. 27, наибольшее распространение имеют гу мусовые вещества (изобутиловая вытяжка при рН-3) и кислые смолы (хлороформенная вытяжка при рН-3), которые составляют в сумме 75% всего люминесцирующего вещества. Остальную часть представляют нейтральные битумные вещества хлороформенной
кислот и фенолов в грунтовых водах
кислоты |
Жирные кислоты, летучие с |
паром |
|
Фенолы |
|
|
|
Интервал |
т |
|
Интервал |
т |
|
°>, % |
содержаний, |
<•>. % |
содержаний, |
|
||
|
мг/л |
|
|
мг/л |
|
|
84 |
0,1—4,5 |
4 |
57 |
0,4—0,6 |
4 |
44 |
88 |
4,5—9,0 |
1 |
71 |
0,6—1,2 |
3 |
77 |
96 |
9,0—13,5 |
|
71 |
1,2—1,8 |
|
77 |
96 |
13,5-18,0 |
2 |
100 |
1,8—2,4 |
1 |
88 |
96 |
|
|
|
2 , 4 - 3 , 0 |
1 |
100 |
96 |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
0,09; |
л: = 6,7 мг/ л; |
s = 5, 35; |
1> = 8бо/0 |
X = 1,1 мг/ л; |
s = 0,'Ї4; |
г/ = 52о/0 |
|
Встречаемо сть |
58о/о |
|
Встречаемо сть 50»/о |
|
|
вытяжки при рН-7 (нейтральные смолы, масла, углеводороды) и частично органические (нафтеновые) кислоты.
С целью углубленного изучения качественного состава органи ческого вещества грунтовых вод Е. Л. Быкова и С. С. Францкевич накопили его из больших объемов воды и изучили различными физико-химическими методами. В 1956 г. нами был выбран прес ный родник, выходящий из чокракских отложений в районе На- рат-Тюбинской моноклинали (Северный Дагестан), из которого было взято 260 л воды. Путем адсорбции на угле из этого количе ства воды удалось накопить 171 мг органического вещества. В 1957 г. из этого же источника было отобрано уже 1000 л воды и накоплено 546 мг органического вещества.
Методика накопления заключалась в адсорбции органического вещества на активированном угле марки ОУБ-кислый с последую щей десорбцией ацетоном и щелочью. В составе выделенного органического вещества были определены углеводы, фенолы, пуриновые и пиримидиновые основания (аминопроизводные гетероцик лических соединений, входящие в состав нуклеопротеидов — специ фических веществ живых клеток), различные аминокислоты (гликоколь, лизин, аспарагин и др.), уроновые кислоты, сахара, фульвокислоты, ароматические вещества, порфирины и др. [40, 41]. Спектры поглощения в инфракрасной области указали на присут ствие таких функциональных групп как ОН, СО, СОС, СН. В ре зультате кислотного гидролиза выделенного органического веще ства было получено смолообразное вещество, представляющее со бой продукт конденсации в кислой среде природных органических соединений подземных вод. Содержание углерода в этом про дукте оказалось низким — 35—40%- Это может быть объяснено
Органические вещества межпластовых вод |
вне нефтегазовых месторождений |
Артезианские |
бассейны, |
Возраст |
|
Минерализа |
|
водоносных |
т. °с |
|
|||
массивы, области |
ция, г/л |
о |
|||
|
|
пород |
|
|
о |
|
|
|
|
Он |
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
ЕГ |
Платформенные |
области: |
|
|
|
|
С о р г .
Содержание,
мг/л
vo
О
О.
с
о
о
а
3"
с о р г . л е т " |
|
N o p r . |
|
|
ю |
|
|
Содержание, |
о |
Содержание, |
|
о, |
|||
мг/л |
с |
мг/л |
|
о |
|||
|
|
||
|
к |
|
|
|
3" |
|
Московский |
|
С; D |
6 --8 |
0,2—4,3 |
23 |
0,7—24,0 |
|
1 |
14,6 |
13 |
0,06—0,26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,4 |
|
|
|
|
0,13 |
Львовский |
|
N |
8 --11 |
0 , 3 - 4 , 3 |
11 |
1,1—25,0 |
|
2 |
42,0 - 66,5 |
10 |
0,03—0,34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7,3 |
|
|
54,2 |
|
0,12 |
Терско-Кумский |
|
N 2 |
15- -30 |
0,3—2,1 |
18 |
0,8—4,7 |
|
— |
— |
18 |
0,14—2,76 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,9 |
|
|
|
|
0,58 |
Западно-Туркменский |
N 2 ; |
К,; 12 |
20- -65 |
1—198 |
17 |
2,2 - 32, 5 |
|
4 |
6,0—67,0 |
7 |
0,25—18,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9,9 |
|
|
39,8 |
|
4,5 |
Амударьинский |
|
К; 1 3 |
20- -81 |
0,8—125,8 |
30 |
0,06—17,5 |
|
— |
— |
27 |
0,04—1,06 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4,3 |
|
|
|
|
0,28 |
Западно-Сибирский |
|
N ; Р; К; 1 3 |
6 - -69 |
0,2—20 |
100 |
0,5—4,8 |
- |
— |
— |
77 |
0,03—0,46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
0,15 |
|
Ангаро-Ленский |
|
|
|
7 - -22 |
1,3—96,8 |
19 |
2,9—29,2 |
|
15 |
9,3—78,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11,8 |
|
|
25,5 |
|
|
Горно-складчатые |
обла |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ферганский бассейн |
N; |
Р ; I |
18- -60 |
0,4—305 |
15 |
0,3—12,4 |
|
— |
— |
15 |
0,06 - 5,70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5,6 |
|
|
|
|
1,81 |
Восточно-Саянский |
мас |
N; |
Р |
14- -40 |
0,8—3,0 |
3 |
8,4—14,0 |
|
3 |
13,3—121,0 |
— |
— |
сив |
|
|
|
|
|
|
10,7 |
|
|
59,0 |
|
|
Камчатская складчатая |
Q; |
N ; Р |
4 3 - -97 |
1—3 |
4 |
1,7 - 2,3 |
|
3 |
11,7—72,7 |
|
|
|
область |
|
|
|
|
|
|
1,9 |
|
|
32,7 |
|
|
Летучие жирные К И С Л О Т Ы
|
|
% |
S |
|
Встречаемость, |
о |
Содержание, |
|
о |
|
|
о, |
|
|
с |
мг/л |
|
о |
|
|
ч |
|
|
CJ |
|
|
я- |
|
|
2 |
24—28 |
100 |
|
36 |
|
— |
— |
— |
— |
— |
— |
3 |
4,0—15,0 |
66 |
|
9,0 |
|
18 |
14,0—60,0 |
55 |
|
33,1 |
|
88 |
0,9 - 672,0 |
39 |
|
44,7 |
|
3 |
3,0 |
33 |
1 ПО —
— — —
4 |
24—39 |
100 |
|
31 |
|
|
|
|
|
Органические |
кислоты |
||
|
|
|
|
|
(прямой метод) |
|
|
Артезианские бассейны, |
Возраст |
|
Минерализа |
|
|
|
Я |
водоносных |
Г, °С |
|
|
|
|||
массивы, области |
ция, г/л |
пробЧисло |
|
|
Встречаемос |
||
пород |
|
Содержание, |
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
мг/л
Платформенные области: |
|
|
|
|
|
|
|
Московский |
С; D |
6—8 |
0 , 2 - 4 , 3 |
9 0 , 6 - 9 , 9 |
100 |
||
|
|
|
|
|
|
5,7 |
|
Львовский |
|
N |
8—11 |
0,3—4,3 |
— |
— |
— |
Терско-Кумский |
N 2 |
15—30 |
0,3—2,1 |
— |
— |
— |
|
Западно-Туркменский |
N 2 ; |
К,; 1 2 |
20—65 |
1-198 |
4 |
5,4—13,2 |
100 |
|
|
|
|
|
|
9,9 |
|
Амударьинский |
К; 1 3 |
20—81 |
0,8—125,8 |
|
— |
— |
|
Западно-Сибирский |
N; Р ; К; 1 3 |
6 - 6 9 |
0,2—20 |
88 |
0,6 - 312 |
91 |
|
|
|
|
|
|
|
14,3 |
|
Ангаро-Ленский |
« 1 |
7 - 2 2 |
1,3—96,8 |
16 3,0 - 111,0 100 |
|||
|
|
|
|
|
|
31,4 |
|
Горно-складчатые |
|
|
|
|
|
|
|
области: |
|
|
|
|
|
|
|
Ферганский бассейн |
N ; |
Р ; I |
18—60 |
0,4—305 |
— |
— |
— |
Восточно-Саянский мас |
N; |
Р |
14—40 |
0 , 8 - 3 , 0 |
2 |
6,0—10,5 |
100 |
сив |
|
|
|
|
|
8,2 |
|
Камчатская складчатая |
Q; |
N ; Р |
43—97 |
1—3 |
4 |
6,3—10,8 |
100 |
область |
|
|
|
|
|
8,9 |
|
П р о д о л ж е н и е т а б л . 27
|
Нафтеновые |
кислоты |
|
Групповой состав люминесцирующих веществ, |
% |
|||||
пробЧисло |
|
|
Встречаемое! |
пробЧисло |
|
3 |
Нейтральные смолы |
|
Углеводород! |
Нафтеновые кислоты |
Содержание, |
[_ |
смолКислые |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
мг/л |
|
|
|
о |
|
|
« |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
>, |
|
|
Ч |
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
>1 |
|
|
еа |
|
|
s
21 |
0,1—0,2 |
19 |
3 |
64 |
16 |
10 |
10 |
— |
- |
|
0,1 |
|
|
100 |
100 |
66 |
33 |
|
|
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
18 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
0,1—4,0 |
82 |
17 |
49 |
25 |
12 |
1 |
11 |
2 |
|
0,7 |
|
|
100 |
94 |
59 |
6 |
41 |
6 |
32 |
0 , 1 - 4 , 0 |
78 |
32 |
51 |
14 |
17 |
4 |
6 |
8 |
|
0,9 |
|
|
97 |
59 |
62 |
22 |
28 |
37 |
45 |
0,1—12,5 |
44 |
100 |
50 |
15 |
10 |
18 |
4 |
3 |
|
1,3 |
|
|
100 |
83 |
39 |
61 |
22 |
17 |
— |
— |
— |
19 |
'57 |
17 |
24 |
2 |
— |
— |
|
|
|
|
100 |
100 |
90 |
10 |
|
|
14 |
1,0 |
14 |
15 |
48 |
19 |
21 |
4 |
6 |
2 |
|
|
|
|
100 |
86 |
66 |
26 |
15 |
6 |
|
|
— |
3 |
61 |
19 |
20 |
— |
— |
— |
|
|
|
|
100 |
100 |
100 |
|
|
|
1 |
0,1 |
|
9 |
58 |
21 |
19 |
2 |
|
|
|
|
|
|
100 |
100 |
89 |
11 |
|
|
750 г
но -
120-
100 - |
|
|
|
100 г |
|
|
|
|
|
|
80 - |
|
|
|
80 - |
|
|
|
|
|
|
60- |
|
|
|
ВО - |
|
|
|
|
|
|
40- |
|
|
|
40 • |
|
|
|
|
|
|
20- |
|
|
|
20- |
|
|
|
|
|
|
0- |
Д5 |
7,5 12,5 17,5 22,5мг/л |
5,5 |
7,0 |
7,5 |
£ 0 мг/Л |
||||
|
5,0 |
10,0 15,0 20,0 25,0 |
0,25 0,75 1,25 |
1,75 |
2,25 |
|||||
80 |
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
Ш |
60- |
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
40 |
|
|
|
40- |
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
20- |
|
|
|
|
|
|
|
17,0 34,0 51,0 68,0 мг/Л |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
мг/л |
||||
|
8,5 |
25,5 42,5 59,5 76,5 |
0,25 0,75 1,25 |
1,75 |
2,25 |
|||||
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
40 |
|
|
w |
|
|
|
30 |
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
20 |
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
3,0 |
27.0 мг/л |
|
5,0 |
15,0 мг,л |
|
|
|||
|
18,0 36,0 |
|
70,0 |
20,0 |
|
|
||||
Рис. |
10. |
Гистограммы |
распределения |
органических |
||||||
|
|
|
веществ в |
грунтовых |
водах |
|
|
|
||
1 - С 0 р г . ; " - N o p r . ; 7 / / - С о р г . : N o p r . ; / У - О 2 о к . : С 0 р 1 , ; V — органические кислоты; VI — нафтеновые кислоты
кислотной природой продукта гидролиза, наличием в нем кислород ных мостиков и ОН-групп.
В результате этого интересного исследования Е. Л. Быковой был обнаружен весьма любопытный факт изменения количества и состава органического вещества во времени. Несмотря на приме нение единой методики накопления органического вещества и ис
пользование для адсорбции угля |
одной и той же фабричной марки, |
|||||||
количество собранного вещества |
в расчете |
на |
равные |
объемы вод |
||||
в разные |
годы оказалось различным |
(в 1957 |
г. на 18% |
меньше). |
||||
При этом |
концентрация С о р г . в воде |
в |
1957 |
г. на 40% |
была выше, |
|||
чем в 1956 |
г., что, казалось, должно |
было |
бы |
привести |
к |
накопле |
||
нию отоносительно большего количества органического вещества. Очевидно, снижение его количества объясняется изменением со става этого вещества. Это вполне возможное объяснение подтвер ждается рядом других данных, основанных на режимных наблю дениях.
Очень низкой степенью адсорбции на угле и десорбции с него характеризовалось органическое вещество грунтовых вод среднекаменноугольных отложений Подмосковного артезианского бас сейна. Из пресного нисходящего родника на правом берегу р. Лопасни было отобрано 1000 л воды (как и в Дагестане), однако из этого количества воды удалось накопить очень мало органического вещества. Проведенное исследование показало, что последнее представляет собой смесь веществ альдегид-кетонного характера, содержащих карбонильную и частично карбоксильную группы. Качественными реакциями в составе органического вещества об наружены следы углеводов, аминокислоты, амины, пуриновые и пиримидиновые основания. Люминесцентный анализ подтвердил сходство органического вещества воды с веществами гумусового характера.
Для установления физико-химической природы органического вещества был проведен диализ по фракциям. Он проводился в целлофановых мешочках в течение 10 суток и контролировался определениями С0 рг. и Nopr.. Было выяснено, что основная часть водорастворенного органического вещества (~90%) проходит че рез полупроницаемую перегородку, т. е. является низкомолекуляр
ной. В |
то |
же время |
щелочная |
фракция |
содержала |
значительно |
||
больше |
веществ, не |
проходящих |
через |
полупроницаемую |
перего |
|||
родку (13,3%), по сравнению |
с ацетоновой (5,8%). В этом |
органи |
||||||
ческом |
веществе содержание |
N o p |
r . составило 66% от |
первоначаль |
||||
ного его |
содержания. По-видимому, органический |
азот |
входит |
|||||
в состав наиболее сложных по своей структуре молекул, не прохо дящих через полупроницаемую перегородку при диализе.
МЕЖПЛАСТОВЫЕ НАПОРНЫЕ ВОДЫ ОБЛАСТЕЙ СТОКА
Органические вещества были изучены в водах 16 районов, ха рактеризующих различные артезианские бассейны. В соответствии
с гидрогеологическим районированием территории СССР изучен ные воды распределены по двум крупнейшим подразделениям: платформенным и горно-складчатым областям [93]. К последним отнесены воды как межгорных артезианских бассейнов, так и воды предгорных прогибов. Содержание органических веществ в изучен ных районах приводится в табл. 27.
Как видно из табл. 27, содержание органического вещества в подземных водах разных артезианских бассейнов различно: ми
нимальное |
(=С 2 мг/л С0 рг.) |
в водах |
Терско-Кумского, |
Прикаспий |
||
ского и Западно-Сибирского |
артезианских |
бассейнов и |
Камчатки, |
|||
а максимальное ( > 7 мг/л С о р г .) — в |
водах |
Львовского, |
Причерно |
|||
морского, |
Западно-Туркменского |
и |
Ангаро-Ленского |
бассейнов |
||
и Забайкалья. Азотсодержащие |
соединения |
в водах |
составляют |
|||
в большинстве случаев сотые—десятые доли органического веще
ства. Низким относительным содержанием этих соединений |
(около |
||||
0,01) резко отличаются воды Львовского бассейна, |
где С о р г . ; |
N0 pr. |
|||
приближается |
к |
величинам, характерным для |
битума |
(см. |
|
табл. 23), так |
как |
они приурочены к участкам залегания |
битуми |
||
нозных песчаников, |
чередующихся со слабокарбонатными |
|
песча |
||
нистыми глинами, пропитанными органическими веществами неф
тяного характера |
[47]. Для |
этих вод характерно также высокое |
|||
содержание углерода летучих органических веществ |
(42—66 мг/л), |
||||
в несколько |
раз |
превышающее содержание С о р г . нелетучих орга |
|||
нических веществ. |
|
|
|
||
Для вод большинства бассейнов характерна одинаковая вели |
|||||
чина 0 2 о к . : Сорг. (0,4—0,5), |
свидетельствующая о |
нетрансформи- |
|||
рованном характере нелетучих органических веществ. |
|||||
В водах |
всех |
районов |
чрезвычайно |
широко |
распространены |
(90—100%) |
растворимые |
органические |
кислоты, |
определенные |
|
прямым методом. Несколько меньшей встречаемостью характери зуются жирные кислоты, летучие с водяным паром (33—100%). Однако и те, и другие кислоты содержатся как в пресных неглубо ких водах (Московский бассейн), так и в глубоких соленых водах, рассолах (Западно-Сибирский, Ангаро-Ленский бассейны).
Нафтеновые и высокомолекулярные кислоты распределены весьма неравномерно: в водах ряда бассейнов они не обнаружены
или содержатся неповсеместно и в незначительных |
количествах, |
|
но в некоторых районах они имеют высокую |
встречаемость (78— |
|
100%), хотя содержание остается все же невысоким |
(нафтеновые |
|
кислоты < 1 мг/л, высокомолекулярные <0,4 |
мг/л). |
Аналогичную |
картину имеет распределение фенолов — в водах Московского, Ан
гаро-Ленского бассейнов |
и Камчатки они не обнаружены, |
однако |
|
широко распространены |
в водах Амударьинского (87%) |
и |
Запад |
но-Туркменского (42%) |
бассейнов, где их содержание |
достигает |
|
10 мг/л. |
|
|
|
В групповом составе люминесцирующих органических веществ для вод абсолютно всех районов наблюдается идентичная кар тина— большую часть (48—64%) составляют гумусовые и другие
вещества изобутиловой вытяжки, а меньшую часть — битуминоз ные вещества (смолы) хлороформенной вытяжки. Кислые смолы
(рН-3) обычно |
преобладают над нейтральными (рН-7). |
Вещества |
|
углеводородного |
характера |
(масла, углеводороды) |
занимают |
меньшее место — их содержание в сумме равно 2—22% |
от общего |
||
количества люминесцирующих |
веществ. |
|
|
Изученные артезианские бассейны отличаются между собой гео лого-гидрогеологическими условиями, которые, безусловно, влияют на содержание и состав водорастворенных органических веществ.
Статистическая обработка данных анализов органического ве щества в 330 пробах показала следующее. Содержание С о р г . неле тучих органических веществ (данные 316 анализов) изменяется от 0,06 до 32,5 мг/л; среднее взвешенное равно 4,1 мг/л (табл. 28). Более широкий размах колебаний наблюдается для С0 рг. летучих веществ, содержание которых изменяется от 6 до 121 мг/л при среднем взвешенном 34 мг/л (см. табл. 28). Как видим, количество летучих органических веществ в подземных водах в несколько раз превышает содержание нелетучих (в среднем в 8,5 раза).
Содержание N o p r . (данные 217 анализов) |
колеблется |
от 0,03 до |
|
18,8 мг/л, среднее значение |
составляет 1,25 |
мг/л (табл. |
28). Вели |
чина С о р г . : N o p r . изменяется |
в очень широких пределах |
(0,5—208) |
|
при среднем значении 24. Эти колебания свидетельствуют о весьма различном характере органического вещества вод. Так, минималь ные значения характеризуют вещества белкового характера, а ма
ксимальные— битумного |
(см. табл. 23). Однако |
следует отметить, |
||
что 98% |
всех вод имеют |
величину отношения |
Сорг. к |
Nopr. менее |
100, что |
свидетельствует |
о преобладании в подземных |
водах ве |
|
ществ небитумного характера. Для 70% изученных вод это отно шение составляет <24. Величины такого порядка характерны для органических веществ многих природных объектов—почв, поверх ностных вод, осадочных пород. Очевидно, нелетучее водораствори мое органическое вещество имеет генетическую связь с этими объ ектами.
Величины Огок. : С о р г . изменяются в интервале 0,02—1,84 при среднем взвешенном 0,45. Как указывалось ранее, при значении Огок.: С0рг., равном приблизительно 0,6, в водах содержится малоизмененное органическое вещество, а при величине, превышающей единицу, органическое вещество более стойко в биохимическом от
ношении, т. е. более метаморфизовано. Судя по средним |
данным, |
||
а также по накопленной частости, большая |
часть |
изученных вод |
|
(около 70%) характеризуется органическим веществом |
первого |
||
типа и лишь около 10% вод содержат метаморфизованное |
органи |
||
ческое вещество (Огок.: Сорг.> 1). Средняя |
степень |
окисляемое™ |
|
органического вещества, вычисленная по приведенной выше фор муле Б. А. Скопинцева, равна всего лишь 17%, что подтверждает вывод о нетрансформированном характере нелетучих органических веществ.
Распределение изученных четырех групп органических кислот
Распределение |
С о р г . , |
С о р г . лет., N o p r . и величин С о р г . : N o p r . , 0 2 0 к . : С о р г . |
||||||||
С о р г . |
|
|
|
С о р г . л е т - |
|
|
|
N |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
орг- |
|
Интервалы |
т |
|
|
Интервалы |
т |
™, % |
Интервалы |
т |
||
содержаний, |
да, |
% |
содержаний, |
содержаний, |
||||||
мг/л |
|
|
|
мг/л |
|
|
|
мг/л |
|
|
0,06—3,5 |
213 |
67 |
|
6—20 |
13 |
45 |
0,03—2,10 |
208 |
||
3,5—7,0 |
59 |
86 |
|
20—40 |
7 |
69 |
2,1—4,2 |
3 |
||
7,0—10,5 |
15 |
90 |
|
40—60 |
4 |
83 |
4,2—6,3 |
1 |
||
10,5—14,0 |
17 |
96 |
|
60—80 |
4 |
96 |
6,3—8,4 |
— |
||
14,0—17,5 |
5 |
98 |
|
80—100 |
— |
96 |
8,4—10,5 |
— |
||
17,5—21,0 |
3 |
98,6 |
100—120 |
— |
96 |
10,5—12,6 |
— |
|||
21,0—24,5 |
1 |
99 |
|
120—140 |
1 |
100 |
12,6—14,7 |
— |
||
24,5—28,0 |
1 |
99,2 |
|
|
|
14,7—16,8 |
— |
|||
28,0—31,5 |
1 |
99,6 |
|
|
|
16,8—18,9 |
1 |
|||
31,5—35,0 |
1 |
100 |
|
|
|
|
|
|
||
х = 4 , 1 мг/л; s = 3,86; v ==94% |
х = 3 4 мг/л; s = 15,36; |
х= |
1,25 мг/л; s=l,14; |
|||||||
v = 45% . |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Распределение различных органических кислот и фенолов в |
||||||||
Нафтеновые |
кислоты |
|
Органические |
кислоты |
|
Высокомолекуляр |
||||
|
|
|
|
(прямой метод) |
|
|
|
|||
Интервалы |
т |
W, % |
Интервалы |
|
т |
|
Интервалы |
|||
содержаний, мг/л |
содержаний, мг/л |
|
содержаний, мг/л |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
0,1—1,8 |
55 |
84 |
0,6—40 |
|
111 |
93 |
0,05—0,06 |
|||
1,8—3,6 |
7 |
95 |
40—80 |
|
4 |
97 |
0,06—0,12 |
|||
3,6—5,4 |
2 |
98 |
80—120 |
|
3 |
99 |
0,12—0,18 |
|||
5,4—7,2 |
|
98 |
120—160 |
|
|
99 |
0,18—0,24 |
|||
7,2—9,0 |
|
98 |
160—200 |
|
|
99 |
0,24—0,30 |
|||
9,0—10,8 |
|
98 |
200—240 |
|
|
99 |
0,30—0,36 |
|||
10,8—12,6 |
1 |
100 |
240—280 |
|
|
99 |
0,36—0,42 |
|||
|
|
|
|
280—320 |
|
1 |
100 |
|
|
|
х= 1,3 мг/л; s = 1,58; v —121% |
х = 2 6 мг/л; s=28,9; с* = 111% |
х=0,15 мг/л; |
||||||||
s=0,15; |
||||||||||
Встречаемость 38% |
|
|
Встречаемость 93% |
|
||||||
|
|
|
Встречаемость |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
71% |
|
в межпластовых артезианских водах вне нефтегазовых месторождений
|
с о р г . : |
N o p r . |
|
Oj ок. : С орг. |
|
||
W, % |
Интервалы |
т |
•w, % |
Интервалы |
т |
V, % |
|
значений |
значений |
||||||
|
|
|
|
|
|||
97,8 |
0,5—24 |
146 |
69 |
0,02—0,23 |
26 |
25 |
|
99,0 |
24—48 |
42 |
89 ' |
0,23—0,46 |
40 |
64 |
|
99,5 |
48—72 |
11 |
94 |
0,46—0,69 |
15 |
78 |
|
99,5 |
72—96 |
7 |
98 |
0,69—0,92 |
13 |
91 |
|
99,5 |
96—120 |
2 |
99 |
0,92—1,15 |
5 |
96 |
|
99,5 |
120—144 |
— |
99 |
1,15—1,38 |
1 |
97 |
|
99,5 |
144—168 |
1 |
99,5 |
1,38—1,61 |
2 |
99 |
|
99,5 |
168—192 |
— |
99,5 |
1,61—1,84 |
1 |
100 |
|
100 |
192—216 |
1 |
100 |
|
|
|
|
0 = 91% |
x = 24; s = 24,86; v =102% |
х = 0,45; s = 0,25 |
у = 5 6 % |
|
|||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
29 |
|
межпластовых артезианских водах вне нефтегазовых месторождений |
|
|
|||||
ные |
кислоты |
Жирные кислоты, |
летучие |
|
Фенолы |
|
|
|
|
с водяным паром |
|
|
|
|
|
т |
W, % |
Интервалы |
т |
|
Интервалы |
т |
|
содержаний, мг/л |
|
содержаний, мг/л |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
13 |
52 |
0,9—100 |
87 |
94 |
0,05—1,5 |
44 |
88 |
1 |
56 |
100—200 |
1 |
96 |
1,5—3,0 |
4 |
96 |
|
56 |
200—300 |
1 |
98 |
3,0—4,5 |
—• |
96 |
3 |
68 |
300—400 |
— |
98 |
4,5—6,0 |
— |
96 |
3 |
80 |
400—500 |
— |
98 |
6,0—7,5 |
— |
96 |
— |
80 |
500—600 |
— |
98 |
7,5—9,0 |
— |
96 |
5 |
100 |
600—700 |
1 |
100 |
9,0—10,5 |
2 |
100 |
о = 1 0 0 % |
х = 6 0 мг/л; s=66,46; |
v = 110% |
х=1,2 мг/л; s=l,78; |
w=15 1% |
|
||
|
|
Встречаемость 58% |
|
|
Встречаемость 46% |
|
|
в подземных водах показано в табл. 29. Из нее следует, что наи более распространены в водах органические кислоты, определяе мые прямым методом (встречаемость 93%), а наименее — нафте новые кислоты (встречаемость 38%). Нафтеновые и высокомоле кулярные кислоты содержатся в незначительных количествах (первые — единицы миллиграммов на литр, вторые — сотые доли миллиграмма на литр), тогда как жирные кислоты, летучие с во дяным паром содержатся в количестве десятков миллиграммов на литр (максимум 672 мг/л).
Фенолы найдены лишь в 46% проб и составляют десятые доли, (реже несколько единиц) миллиграмма на литр.
На рис. 11 показаны гистограммы распределения различных показателей органических веществ, дающие некоторое представле ние о законе распределения органического вещества в межпласто-
вых артезианских |
водах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
30 |
|
Люминесцирующие органические вещества |
|
|||||
|
межпластовых |
артезианских вод |
|
|
||
|
|
|
Пределы |
Среднее |
Встречае |
|
Групповой |
состав |
содержа |
значение, |
мость, % |
||
|
|
|
ний, % |
% |
||
Углеводороды |
|
4—37 |
4 |
22 |
|
|
Масла |
|
|
5—50 |
7 |
28 |
|
Кислые смолы |
|
2—50 |
19 |
88 |
|
|
Нейтральные |
смолы . . |
3—100 |
16 |
63 |
|
|
Гумусовые и другие ве |
|
|
|
|
||
щества |
изобутиловой |
20—98 |
52 |
99 |
- |
|
|
|
|
||||
Органические |
кислоты . |
6—50 |
2 |
11 |
|
|
Характеристика группового состава люминесцирующих органи
ческих веществ по данным 281 |
анализа приведена в табл. 30. |
||
Как |
следует из табл. 30, половину люминесцирующих веществ |
||
в водах |
составляют вещества |
гумусового характера, |
извлекаемые |
из воды |
изобутиловым спиртом. Другую половину составляют би |
||
тумные |
вещества, извлекаемые |
хлороформом. Среди |
них преобла |
дают кислые и нейтральные смолы; масла и углеводороды имеют низкий процент встречаемости (менее 30%) и низкое содержание.
Таким образом, в межпластовых артезианских водах вне неф тегазовых месторождений отмечается в общем незначительное содержание нелетучих органических веществ (С0 рг. в среднем 4,1 мг/л), представленных в основном высокомолекулярными кис лотами, фенолами, смолами и веществами гумусового характера.
Однако в |
этих водах |
содержится |
значительное количество ней |
|
тральных |
И ОСНОВНЫХ |
ЛетуЧИХ ОрГаНИЧеСКИХ ВеЩеСТВ |
(Сорг. лет. |
|
в среднем |
равно 34 мг/л), а также |
низкомолекулярных |
органиче- |
|
ских кислот, в частности жирных кислот, летучих с водяным паром (60 мг/л).
Определенный интерес представляет сравнение содержания и
ггог
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
о
по
120
100
80
60
40
20
0
80,
60
40
20
fll
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
160 Y |
|
|
|
14 |
|
140 |
|
|
|
12 |
|
120 |
|
|
|
10 |
|
100 |
|
|
|
8 |
|
80 V |
|
|
|
6 |
|
60 |
|
|
|
4 |
|
40 |
|
|
|
2 |
|
20 |
|
|
|
0 |
мг/Л |
0 |
0,5 1,5 2,5 3,5 «,5М2/л |
3,5 10,517,524,531,5 |
|
||||
7,0 14,021,028,035,040 во 120 мг/л |
1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 |
||||
|
|
40 |
20 60 100140 |
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
25 |
|
100, |
71 |
N |
|
20 |
|
вон |
|
|
|
15 |
|
60 |
|
|
|
10 |
|
40\ |
|
|
|
5 |
Ось. |
20 |
|
48 96 mm мг/л |
|
0 |
О |
яГ5б7484 112 тіл |
|
|
|
0,46 о,аг 1,38 щ м г / л |
|||
24 72 1201682/6 |
№ 0,691,151,61 |
14 42 70 98 126 |
|||
|
|||||
60Г |
|
|
12 |
|
|
. 50 |
|
|
Ж |
|
|
40 |
|
|
|
|
|
30 |
|
т |
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
10 |
И |
|
|
|
т . |
37 111 185 259о\ |
мг/Л3,6 7,2 10,8'мг/л0,12 0,г4 0.36'мг/л0,72 Щ 2.16 мг/Л І |
||||
74 148 2ZZ 2961,8 .5,4 9,0 110,060,18 0,30 0,361,081,86,42 2,52
Рис. 11. Гистограммы распределения органических веществ в межпластовых артезианских водах вне нефтегазовых месторож дений
' - С о р г . ; " - С о р г . лет. |
; Ш - |
N o p r . ; |
IV - |
C o p r . : N o p r . ; |
V - 0 2 O K . ; |
• С 0 р г . ; VI — органические |
кислоты; VII |
— жирные кислоты; |
VIII — нафте |
||
новые кислоты (турбидиметрический метод); IX |
— высокомолекулярные кис |
||||
|
лоты; |
X — фенолы |
|
|
|
состава органических веществ в артезианских водах нефтегазонос ных и ненефтегазоносных провинций. Рассмотрение фактических данных по двум выборкам, включающим в первом случае 226 проб,
аво втором 141, показало их существенное различие (табл. 31). Как следует из данных табл. 31, в водах нефтегазоносных