4 Сентября 2020

«Если сравнивать – это как полное обследование у врача»

Руководитель полевого этапа Большой Норильской экспедиции Николай Юркевич – о том, что удивило ее участников, можно ли считать НПР «самым грязным» в России, и чем «Норникель» помог ученым.
Поделиться в социальных сетях

На Таймыре завершился полевой этап Большой Норильской экспедиции (БНЭ) – беспрецедентного по масштабу и уникальности совместного проекта «Норникеля» и СО РАН. О старте БНЭ председатель СО РАН академик Валентин Пармон и глава «Норникеля» Владимир Потанин объявили в середине июля, и хотя повод для такого начинания был очевиден, ученые поставили перед собой гораздо более широкие задачи — оценить текущее экологическое состояние всего Норильского промышленного района (НПР) и разработать по итогам БНЭ предложения и рекомендации для промышленных компаний, работающих в Арктике.   

Весь август специалисты разных направлений из 14 институтов СО РАН, от геологии до ботаники, от нефтехимии до экономического прогнозирования, работали на Таймыре. Опорными точками маршрута БНЭ стали бассейны таймырских рек Пясина, Норилка, Амбарная, а также само озеро Пясино. За эти несколько недели ученые собрали несколько тысяч проб воды и грунтов, образцов живых организмов и провели приборные измерения. Теперь начинается самый важный и ответственный этап экспедиции — лабораторные исследования и комплексный анализ собранных данных. Как сообщил «Норникель», ученым предстоит получить точные контуры пятна загрязнения после майской аварии на ТЭЦ-3 под Норильском, выявить или опровергнуть содержание нефтепродуктов в живых и неживых объектах, восстановить хронологию антропогенных загрязнений на Таймыре, отследить изменения в кормовой базе птиц, рыб и животных и в состоянии многолетнемерзлых грунтов. Итоговый отчет БНЭ должен выйти в декабре текущего года.

По словам Валентина Пармона, «научным результатом экспедиции должно стать нечто намного большее, чем комплексная картина последствий конкретного события или совокупности событий». «Нам необходимо создать целостные модели устойчивого и безопасного взаимодействия человека с окружающей средой в Арктике и предложить органам власти и крупным компаниям стратегии природопользования и освоения ресурсов этого важнейшего для России макрорегиона. Отрадно, что для «Норникеля» оказалось важно не просто выявить уровень конкретного загрязнения, а обеспечить, во-первых, всесторонние, и во-вторых — объективные и качественные исследования. Мы заранее договорились, что экспедиция не ограничится территориями вблизи ТЭЦ-3, а обследует ряд удаленных участков, чтобы собранный материал и его анализ послужили интересам многих субъектов, работающих в Арктике», - отмечает академик РАН.

Чтобы подробнее узнать о полевом этапе БНЭ, «Кислород.ЛАЙФ» встретился в Новосибирске с его руководителем, заведующим лабораторией эколого-экономического моделирования техногенных систем Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, к.т.н. Николаем Юркевичем.

 

Николай Юркевич, к.т.н., руководитель полевого этапе Большой Норильской экспедиции

«Особенность БНЭ – комплексный характер исследований»

- Николай Викторович, кто из участников полевого этапа БНЭ уехал последним?

- Последними из Норильска улетели четыре специалиста геохронологического отряда, они собирали материал колоночным бурением, которое — в отличие, например, от гидробиологов, зоологов и ботаников — не зависит от установления снежного и ледового покровов. Задача этой группы – восстановить хронологию накопления тяжелых металлов и загрязнений в почвах НПР, это поможет нам вернуться к фоновым для всего промрайона значениям – тому, что тут было до 1930 года, до начала освоения месторождений. Таким образом можно будет посмотреть динамику загрязнения за, фактически, вековой период, рассказать, как изменялось в донных осадках накопление того или иного компонента с ходом времени. И дальше скоррелировать это с определенными событиями: например, с открытием в НПР новых производств, с половодьями, которые были, с засушливыми летами. 

- А как геохронологи смогут понять, что именно было фоном до 1930 года?

- Технология, на самом деле, очень простая. Бурится колонка донных отложений глубиной в метр-два. И по изотопам свинца в этом керне можно четко увидеть года проведения ядерных испытаний – они всем известны. Где бы не произошел такой взрыв, его последствия «разлетелись» по всему земному шару. Тот же самый Семипалатинск и в Аргентине можно легко увидеть (первое испытание ядерного оружия на Семипалатинском полигоне в Казахстане произошло 29 августа 1949 года - прим. «Кислород.ЛАЙФ»). Атомная отрасль в этом плане выступает этаким помощником восстановления временного ряда. Эти реперные точки помогают нам увидеть, что, допустим, полметра в глубину – это 1956 год, а 40 сантиметров – это уже 1982 год. За счет этого можно спокойно «отбить» отложения по датам до 1930-х годов.

Повторюсь, один из основных вопросов, на которые должна ответить БНЭ – это оценка фонового состояния. Мы должны понять, а что такое «нормальный фон загрязнения» для НПР в принципе, без привязок к ПДК и другим качественным показателям.

Ведь нет сомнений, что НПР – район, мягко говоря, специфический. Помимо криологических особенностей, для него характерны и прямые выходы горных пород. За счет выветривания, выщелачивания, вымывания с гор исторически стекает вся таблица Менделеева. И понятно, что, допустим, по тяжелым металлам и по микроэлементам территории свойственны определенные и естественные (подчеркну!) фоновые состояния. Но каковы они – сейчас сказать практически невозможно, потому что производственные выбросы продолжаются в режиме онлайн, а роза ветров тут разнонаправленная. И взять и найти девственный участок тундры, который не был бы вообще никаким техногенным воздействиям подвержен и находился бы в точно таких же условиях, как в начале ХХ века, в настоящее время очень сложно.

- А если отъехать на какое-то приличное расстояние от самого индустриального района?

- Гарантии того, что именно там мы найдем естественный фон, все же нет. Отсюда и важны исследования геохронологов.

- Какие еще отряды ученых участвовали в полевом этапе?

- Ключевая особенность БНЭ – комплексный характер исследований. Всего в БНЭ приняло участие 35 ученых, из разных городов и разных институтов – и Красноярска, и Томска, и Барнаула, и Якутска, и Новосибирск, и из Норильска тоже. Отряды были сформированы по направлениям научно-исследовательской работы. Например, ботаников вместе с зоологами объединили в один отряд биозооразнообразия, а мерзлотоведы работали вместе с геофизиками. Мои коллеги по Институту нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, например, занимались изучением состояния вечной мерзлоты на территории Норильской ТЭЦ-3.

Еще два отряда занимались почвами. Наземные экосистемы – изучали почвенные образцы, донные осадки, водотоки. И геохронологический отряд, о котором мы уже говорили, изучал почвы с точки зрения временного воздействия. А гидробиологи занимались, в основном, оценкой ущерба водным ресурсам. Маршрут экспедиции был выстроен так, что мы, можно сказать, шли вслед за вытекшим топливом.

Исследования геохронологов позволят ученым оценить, что является фоновым загрязнением для территории НПР.

- И что вы обнаружили на этом пути?

- Основной интерес «Норникеля» понятен – это оценка последствий разлива. Солярка – это же не просто нефтепродукт, это топливо, причем специальное, арктическое. То есть в нем присутствовали специальные присадки и добавки, необходимые для того, чтобы оно не замерзало при минус 30 по Цельсию. Поэтому мы собрали и образцы ДТ, которое разлилось, чтобы проанализировать, а что там с ним дополнительно вытекло. Если бы эта была нефть, то там были бы парафины, смолистые, и еще целый букет составляющих. А с соляркой надо изучить дополнительно.

До установленных на реке Амбарной бонов загрязнение было видно очень четко. Были участки, где прям наступаешь на грунт, и вот она, эта солярка, высачивается. Почвы, конечно, там сильно пропитались, и очень хорошо, что этот грунт сейчас вывозится на переработку «Норникелем». Масштабы ликвидационных работ, на самом деле, впечатляют. К сожалению, разлив случился по высокой воде, но нефтепродукты, когда они по реке Амбарной двигались в сторону озера Пясино, все-таки успели задержать бонами. А северный ветер поджимал солярку и к берегам. Но в это время дельта сильно разливалась, соответственно, загрязнение поймы случилось достаточно обширное. Если по водотокам считать, то разлив от ТЭЦ-3 ушел километров на 20-30. Но, начиная с озера Пясино и дальше, мы никакого визуального воздействия на водотоки уже не зафиксировали.

- До озера солярка все-таки не дошла?

- По берегам озера мы особых следов не заметили. Отобрали пробы на содержание нефтепродуктов и будем анализировать, но визуальных загрязнений зафиксировано не было. При том что до бонов по пойменным участкам следы очень четко просматривались. Вообще, нефтепродукты – это не особо сложный и опасный загрязнитель, они достаточно неплохо разлагаются. Есть и углеводородокисляющие бактерии, которые все эти разливы могут перерабатывать. Это, кстати, еще одно из направлений нашей работы, все бактерии будут протестированы в условиях тундры. Уже сейчас ряд делянок под это выделен, технология апробируется.

Тем не менее, загрязнение нефтепродуктами – это очень серьезное ЧС, которое на экосистемы влияет крайне отрицательно. Нефть, например, плохо расслаивается. Наверное, собрать ее было бы проще, но когда нефть налипнет на какую-нибудь растительность и все остальное... Это прямо все, финиш. Солярка в этом плане менее, что ли, вредна, если можно так выразиться.

Но нас как ученых в большей степени интересует не конкретная инженерная задача по устранению последствий конкретного разлива, а установление того, какие загрязнители там являются наиболее опасными в принципе – из тех, что накоплены с начала освоения территории. Могу вас уверить, следов разливов нефтепродуктов с советских времен мы точно в тех же донных отложениях не увидим, а ведь понятно, что они там наверняка случались.

Николай Юркевич: «Были участки, где прям наступаешь на грунт, и вот она, эта солярка, высачивается».

«По большому счету, речь всего про одну сваю»

- Данные от мерзлотоведов СО РАН пригодятся «Норникелю» в его проекте по созданию системы мониторинга многолетнемерзлых грунтов на территории НПР?

- Возможно. Дело в том, что такая система мониторинга – это тоже в большей степени инженерная задача. Понятно, что компании нужно отслеживать динамику состояния мерзлоты на своих промышленных объектах, а также в жилых зданиях, которые в Норильске, в основном, тоже на сваях стоят. Мерзлотная служба в свое время в НПР работала, но затем была ликвидирована. Сейчас компания планирует восстановить этот мониторинг на базе современных технологий. Наши же мерзлотоведы, в рамках полевого этапа БНЭ, занимались оценкой состояния криолитозоны в районе ТЭЦ-3, в том числе – в месте той самой разрушенной бочки ДТ. 

- Версия о том, что резервуар №5 на ТЭЦ-3 лопнул из-за таяния мерзлоты, подтверждается?

- Так однозначно ответить нельзя, нужно исследовать. Кроме ученых БНЭ, этим вопросом занимаются различные инстанции. Я лично ознакомился с документацией по объекту. По плану застройки этих резервуаров сваи, на которых ставили бочки, были забурены в коренные породы. То есть в теории от подвижек мерзлоты их фундаменты никак не должны были зависеть. Грубо говоря, сваи должны были намертво вбить в скалу. Одна из рабочих версий на сегодня – что строители, пробурив скважину, забурились в какой-то булыжник, который приняли за скальное основание. А тот камень лежал на мерзлоте или на мягком грунте. Либо забурились то, может, и сразу в скалу, но пока туда сваи не воткнули, что-то в скважину осыпалось, и в результате свая встала на некую мягкую «подушку». И вот это все через несколько десятилетий и поплыло… 

- А речь прямо про одну какую-то конкретную сваю? Их же там много…

- По большому счету, речь про одну сваю. Причем не крайнюю, а центральную. Но эту версию нужно подтвердить или опровергнуть за счет дополнительных исследований. Для этого, например, собираются пробурить полностью «аварийную» сваю насквозь с отбором керна, чтобы посмотреть, во что же она там в итоге упирается. Задача, на самом деле, не простая, ведь свая уходит примерно на 18 метров в глубину. Кстати, все сваи на площадке «Надежды» исторически были помещены в металлические трубы. То есть они сразу, на этапе строительства, были огорожены от каких-либо подвижек внешней среды. Но это в теории. 

- Если совсем упрощать, то главный ответ, который мерзлотоведы должны дать по итогам исследований, насколько в НПР все «плывет» или насколько устойчиво?

- По инженерной части – да. Но в рамках БНЭ, тут важно еще раз подчеркнуть, большого упора на инженерную часть не делалось. Фактически, по этой теме мы изучали только один объект, ту самую бочку на ТЭЦ-3. И по нему мы подготовим свое заключение. В основном же, еще раз напомню, мы занимались работой по сбору фоновых данных. Чтобы оценить общее влияние техногенного воздействия на состояние криолитозоны многолетнемерзлых пород.

Например, мы определили потенциальные пути водотоков оттаивания, то есть образования таликов: как подземные воды могли по этим таликам передвигаться. Талики – это ведь конкретные очаги растепления. Кроме климатического влияния (в этом году в НПР были очень теплые зима и весна), есть и техногенное – стоки технологических вод, пруды-отстойники по соседству. Целый ряд факторов, влияющих на состояние мерзлоты.

Во-вторых, было проведено заверочное бурение для установки термометрических скважин, по которым сейчас в режиме онлайн можно мониторить состояние многолетнемерзлых грунтов в этих точках. И, конечно, наших ученых очень интересовали моменты, касающиеся состояния мерзлоты на фоновых территориях: по берегам рек, например. Нужно понять, как там разворачивается деградация мерзлоты, как меняется сезонно талый слой. В этом направлении мерзлотоведы работали вместе с почвоведами.

Возвращаясь к разливу солярки… Ниже сезонного оттаивания грунтов она не опустится точно. Но топливо может остаться на водоупорах, которые, в зависимости от конкретной ситуации (южный или северный склон, тип почвы, тип растительности и так далее), могут уходить от полуметра до полутора метров в глубину. И если на глубине сезонного оттаивания появится такая вот изолирующая пленка, то она, естественно, тоже начнет как-тот влиять на поведение мерзлоты. Она будет препятствовать теплообмену, выступит в роли термоизолирующего слоя. И сезонное поведение этой мерзлотной системы может поменяться. Нам нужно установить – как?

«Наших ученых очень интересовали моменты, касающиеся состояния вечной мерзлоты на фоновых территориях».

«Мы готовились к тому, что будет намного холоднее»

- С местными специалистами общались по поводу разлива?

- Да, конечно. Местные прекрасно понимают, что произошло серьезное ЧС, большой нефтеразлив, но никакой катастрофы в глазах я ни у кого из коллег (и не только) не увидел. Местные к разливу отнеслись достаточно спокойно. И даже философски, потому что они прекрасно понимают, где живут и что из себя представляет весь Норильский промышленный район. Панических настроений и всего остального в Норильске не ощущается. Люди как рыбачили на речке Пясина, так на ней и рыбачат. Далдыкан речкой, в принципе, можно назвать лишь с натяжкой, это по факту такой небольшой ручеек. Амбарная – примерно то же самое. Промысловыми эти реки не были. 

Я бы все-таки постарался отнестись к этому инциденту как к чрезвычайному происшествию, каковым оно и является. Для того, чтобы предотвратить такие вещи в будущем, надо производить мониторинг состояния инженерных сооружений, надо иметь планы по ликвидации ЧС, использовать технологии правильной обваловки таких территорий, чтобы даже в случае разлива все это не попадало в близлежащие экосистемы. Это чисто инженерные задачи, которыми должно заниматься предприятие. Большой научной составляющей в разливе нефтепродуктов нет. Уникальность его только в том, что в Норильске разлилась не сырая нефть, а готовые нефтепродукты. В таком количестве они в принципе мало откуда могут вытечь. Это либо какие-то нефтебазы, либо крупные промышленные объекты. У нас гораздо более частые случаи – это разливы на нефтепроводах, на нефтехранилища, на добывающих объектах. Поэтому именно нефтяное загрязнение и является более характерным для нашей страны, да и для всех стран в целом. 

- Лично вас и как руководителя, и как ученого что удивило в ходе полевого этапа?

- В первую очередь, удивила погода. Мы все готовились к тому, что будет намного холоднее – все-таки в Норильске иногда в августе уже снег выпадает. Но в итоге температура почти весь месяц, что работала БНЭ, держалась под плюс 20 по Цельсию. Кстати, такое вот теплое лето еще может аукнутся… Второй момент, который действительно удивил даже больше первого – это крайне низкий уровень вод. Речки в Пясинской системе этим летом сильно обмельчали, как и само озеро Пясино – там чуть ли не самый низкий уровень вод за последние десятилетия зафиксировали. Это усложняло для нас, например, пробоотборы, потому что к некоторым точкам на судне подойти было невозможно. Причем не практически, а вообще невозможно. Берега и само дно на озере илистые, фактически, к берегам сейчас можно подходить только на судне на воздушной подушке, потому что 10 сантиметров воды – это не судоходно ни для какой техники. А полметра или метр ила – это значит, что и ногами туда не зайдешь, и на вездеходе не подъедешь.

Соответственно, вот это жаркое и сухое лето, а также небывалое маловодье добавляли нам сложностей в работе. В остальном – в целом, что ожидали, то и увидели. Пару раз случалось, что людей забрасывали вертолетом на дальние точки, но затем из-за погоды и ветров не могли их вывести обратно. В конце сезона погода, правда, начала создавать нам препятствия. Так, из-за сильнейшего ветра на озере Пясино пришлось свернуть буровые работы на водной поверхности. Лодку с коллегами вынесло на берег, по которому им пришлось идти около 20 км к стоянке более мореходного катера. Но для Севера это нормальные ситуации. В целом, все запланированные пробы отобрали в полном объеме, участники БНЭ – люди квалифицированные, к полевым условиям привыкшие. 

- Чем помогал «Норникель»?

- Логистикой – компания выделила нам вертолеты. Кроме того, всем участникам БНЭ обеспечили проживание в самом Норильске. По сути, этим участие «Норникеля» и ограничилось. Но без компании было бы сложно – понятно, что в условиях НПР только «Норникель» способен и быстро, и дешево, и надежно обеспечить все организационные моменты такого большого мероприятия, как БНЭ.

«Все запланированные пробы отобрали в полном объеме, участники БНЭ – люди квалифицированные, к полевым условиям привыкшие».
«Мы отчетливо понимаем, что без глубокого изучения и достоверных научных знаний об Арктических регионах нельзя строить планы на будущее. Для реализации масштабных планов освоения Арктики важно знать, какие геологические и биохимические процессы стали следствием климатических и антропогенных изменений. «Норникель» как лидер промышленного развития региона осознает свою ответственность и намерен пересмотреть существующий подход к промышленной экологии, опираясь на результаты Большой Норильской экспедиции

»
Владимир Потанин Президент, председатель правления ПАО «ГМК Норильский никель»

«Основное отличие Норильска – именно в наличии мерзлоты»

- Бытует такое обывательское представление, что в стране нет ничего грязнее Норильска. Может быть, только челябинский «Маяк», но это не точно. Насколько все так плохо, как кажется?

- Сразу скажу по поводу – «самый загрязненный». Вы съездите в ту же Кемеровскую область, на Урал, да даже Кавказ – везде хватает, например, заброшенных хвостохранилищ, которые стоят по полвека, и из которых вытекает и мышьяк, и ртуть, и свинец, и все, что угодно. Поэтому по поводу Норильска я бы столь однозначные диагнозы не ставил. Понятно, что там наиболее ярко заметно наследие советских времен, когда у нас на первое место ставили результаты. Те подходы, которые применялись в советское время к экологической безопасности, современным стандартам, мягко говоря, сильно уступают. Поэтому однозначно наследие НПР с советского периода досталось очень тяжелое. Но, например, еще 100 лет назад считалось, что складировать отходы в речке – это нормально, потому что даже если в них есть какие-то металлы, то металлы же в воде не растворяются. Причем нормальным это считалось вообще везде, даже в Европе, и таких объектов в мире очень много.

С точки зрения текущей экологической ситуации конкретно в НПР, в районе ТЭЦ, «Надежды», предприятий в Талнахе следы загрязнений очевидны, их видно невооруженным глазом. Но большая часть таких территорий, подвергшихся активному техногенному воздействию, входит в границы санитарно-защитных зон конкретных заводов, рудников или фабрик. А вот в удалении от НПР – по южному направлению, например, работает Институт леса СО РАН, там у них многолетние делянки. Это буквально 10-15 километров от Норильска, и там все прекрасно, там все растет и все замечательно. 

- А уникален ли вообще профиль загрязнения в Норильске по сравнению с другими территориями, подверженными техногенному воздействию?

- Норильск сам по себе уникален по географическому положению. У нас часто спрашивают: «А вы изучили мировой опыт прежде, чем туда ехать?». Но факт в том, что мирового опыта в случае с Норильском нет. На территориях многолетней мерзлоты, на таких широтах подобного рода предприятий и моногородов больше нигде не строили. Поэтому опыт Норильска во многом абсолютно уникален. Понятно, что и методы, и подходы, и технологии к решению техногенных проблем должны быть специфические.

Если говорить про загрязнение НПР в целом, то проблемы у него совершенно стандартные – это хвостохранилища, это безопасность гидротехнических сооружений, предотвращение протечек, переливов из прудов-отстойников и т.д. Аналогичные проблемы стоят перед массой промышленных территорий в мире. Тот же самый Балхаш в Казахстане – классический пример. Основное отличие Норильска – именно в наличии мерзлоты. Похожие объекты есть в Якутии, но там другая химия, другие вмещающие породы и другие технологии добычи и переработки исходного сырья. Но, если не рассматривать специфику атмосферных выбросов, а брать только загрязнение почв и вод, параллелей можно найти много.

Однако, и помимо серы в почвах НПР может присутствовать чуть ли не вся таблица Менделеева. И весь вопрос – в каких формах и в каких концентрациях. Те же нефтепродукты подвергаются разложению, а вот что там происходит с серой – это надо изучать. С нефтепродуктами условно технология понятна: вот боны, вот откачка, вот промывка, вот углеводородокисляющие бактерии. А как быть с серой или с какими-то тяжелыми металлами, которые потенциально там могут присутствовать – здесь вопрос открытый. Например, если мы зафиксируем в донных отложениях серьезное содержание тяжелых металлов, то какие будут варианты? Собирать полностью все донные отложения и отправлять их в переработку? Но это безумие. Возможно, есть какие-то бактериальные методы снижения накоплений и загрязнения. 

- Итоги полевого этапа БНЭ мы увидим до конца года?

- В октябре мы рассчитываем получить данные лабораторных исследований тех проб, что отобрали наши учение. После чего мы займемся консолидацией всех собранных на полевом этапе данных: анализом, интерпретациями, построением различных корреляционных моделей. БНЭ – экспедиция комплексная, по отдельности и зоологи, и ботаники, и почвоведы в НПР уже работали, для них объекты там не новые. Основная задача сейчас – сформировать комплексные подходы, и выдать универсальные рекомендации.

То есть если мы по ботанике зафиксируем, например, очень бедный гербарий по определенным районам, очень бедную коллекцию растений в некоторых точках, соответственно, вопрос – причина этого. Наши институты будут делать химический анализ растений, а почвоведы – анализировать, каким изменениям были подвергнуты почвы в данном районе. И суммарно все эти данные должны выстроиться в некую единую теорию. Фактически, мы должны ответить на вопрос не просто о том, что там за загрязнение. А чем оно вызвано? Если мы зафиксируем превышение ПДК по тяжелым металлам – то что это? Нормальное фоновое значение для НПР, которое там было всю жизнь, или это все-таки последствия от деятельности конкретного промышленного объекта? Откуда приходит это загрязнение,  как оно влияет на кормовую базу, на бентос, на растения? Задача БНЭ – рассмотреть НПР как единый объект, но с разных сторон. Если сравнивать – ну это как к врачу вы приходите, на полное обследование. СО РАН таких работ не проводило уже очень давно, наверное, с советских времен.

«Задача БНЭ – рассмотреть НПР как единый объект, но с разных сторон».
Александр Попов Учредитель и шеф-редактор «Кислород.ЛАЙФ»
Если вам понравилась статья, поддержите проект