Директор Научно-исследовательского центра «Экология» Сибирского отделения РАН кандидат технических наук Николай Викторович Юркевич рассказывает о работах НИЦ в интересах индустриальных партнеров СО РАН и не только.
— Известно, что НИЦ «Экология» был образован по итогам двух успешных полевых сезонов Большой Норильской экспедиции СО РАН и «Норникеля». Сейчас этот проект закрыт или продолжается?
— Второе. Потому что экологические и инженерно-технические проблемы Норильского промышленного района гораздо шире и серьезнее последствий разлива нефтепродуктов в мае 2020 года. Большая Норильская экспедиция уже начала свой третий полевой сезон. Без прежнего напряжения и интереса СМИ, не столь широким фронтом компетенций, с корректировкой предмета исследований. Основной фокус теперь — на эффективности рекультивационных работ и восстановлении экосистемы после инцидента 2020 года. Помимо этого отдельное внимание уделяется оценке и прогнозированию устойчивости инженерных сооружений в условиях деградации многолетнемерзлых пород (в обиходе называемых «вечной мерзлотой»). Ведь по результатам расследования предпосылок аварии на норильской ТЭЦ-3 установлено, что основная причина разрушения резервуара — просадка свай-оснований в результате протаивания таких пород. Очевидна необходимость разработки и внедрения методики оценки устойчивости сооружений на всей территории Норильского промышленного района, включая создание прогнозной модели. НИЦ «Экология» совместно с партнерами подготовили и ведут проект по разработке такого стандарта. В его рамках выделили пять ключевых подзадач, для решения которых привлекаем специалистов как институтов под эгидой СО РАН, так и других организаций, где есть необходимые компетенции в областях геофизики, геомеханики, материаловедения, мерзлотоведения и так далее.
К нынешней осени планируется свести все заделы и наработки в единую методику оценки стабильности свай, фундаментов и целых сооружений. Она должна быть оформлена как некоторый регламент и передана «под ключ» — вместе с рекомендациями по необходимому оборудованию, техническим и консультационным сопровождением и поддержкой в подготовке персонала.
В городской черте Норильска мы, в частности, опробовали элементы данной методики на весьма примечательном объекте — городском Доме культуры еще сталинской постройки, отнесенному к объектам культурного наследия. Этот ДК стоит на балансе Заполярного филиала «Норникеля» и в настоящий момент закрыт по причине аварийного состояния, поскольку постепенно разрушается. Мы провели работы по определению устойчивости каждой сваи этого здания и прогнозирования мест аномальных напряжений, наличие которых может привести к появлению новых трещин. Использовали метод стоячих волн, показавший свою эффективность при обследовании резервуаров ТЭЦ-5 в прошлые сезоны. Если кратко, то любой объект при кажущейся стабильности колеблется с некоторой частотой, которая меняется при перераспределении нагрузок, напряженности и так далее. Наши специалисты установили на здание ДК что-то вроде автосигнализации, которая детектирует отклонения собственных частот колебаний конструкции, чтобы локализовать зоны изменений состояния строения и его элементов.
Этим методом мы исследовали также буквально каждую сваю и, как следствие, определили возможные точки просадки здания. Волею случая показали при этом эффективность метода стоячих волн: через несколько дней после локализации одного из потенциальных мест нарушения конструкции там появились трещины. Логичный следующий этап— разработка рекомендации по мерам противодействия процессам разрушения: заморозке свай, бетонированию, укреплению и т.п., а также научное сопровождение и экспертиза проекта таких работ.
Работа в низовьях реки Амбарная, Таймыр
— НИЦ «Экология» также упоминался в некоторых материалах прессы об экологическом инциденте с нефтепроводом на нижней Оби…
— Точнее, утечке широкой фракции летучих углеводородов (ШФЛУ) на донном продуктопроводе «Сибура» через Обь в районе Нижневартовска. Да, сообщения масс-медиа на эту тему были, на одном видео даже показывали будто бы горящий лед, хотя горел, естественно, не он, а испарявшиеся ШФЛУ. Мы приезжали на объект в тот период, когда продуктопровод был уже заглушен. Изучали формы распространения ШФЛУ и степень их воздействия на экосистему, масштабы загрязнения. Отбирали образцы льда, воды, донных отложений, определяли генезис обнаруженных углеводородов. Легкие фракции хорошо мигрируют, испаряются и подвергаются биоразложению, а Обь в нижнем течении очень полноводна и зимой, поэтому, к счастью, серьезного и длительного нарушения состояния речной экосистемы мы не обнаружили.
— Работы НИЦ «Экология» связанны в основном с разливами нефтепродуктов?
— Не только. Проводили работы и на объекте техногенного воздействия иного характера, связанные с утечкой оборотных вод производственного предприятия. Была потенциальная опасность их попадания в поверхностные водоемы. Правда, за содействием к нам обратились значительно позже момента разлива, поэтому мы в шутку назвали этот кейс «лечением по фотографии», поскольку пришлось непривычно много работать с документами: актами отбора и анализа проб, протоколами и заключениями сторонних организаций.
Хотя работы по нефтепродуктам преобладают. Главным образом это связано с соответствующим нормативным обеспечением такого контроля. Еще один проект вызван нефтепроявлениями на Енисее в районе Красноярского речного порта. В советскую эпоху это был крупный промышленный комплекс, включавший в себя нефтебазу. Затем она перешла в частные руки, а прочие части порта также обрели своих хозяев. Задача состоит в определении мест накопления углеводородного загрязнения и определения путей их движения. У нас есть стартовая гипотеза, что нефтепродукты подземным путем мигрируют в Енисей через территорию речного порта с прилегающего участка нефтебазы. Но всякая гипотеза может быть как подтверждена, так и опровергнута. В ходе комплексных геофизических и геохимических работ этим летом планируется, в частности, установить зону накопления нефтепродуктов и определить компонентный состав углеводородов в образцах почвы. Через это мы рассчитываем выявить пути почвенной миграции углеводородных частиц, поскольку отношение легких фракций к тяжелым при удалении от точки излияния должно уменьшаться. То есть пойдем по обратному следу в сторону изначального источника загрязнения.
— Получается, что практически все проекты НИЦ «Экология» завязаны на полевые работы?
— Это далеко не так. Даже если не брать в расчет лабораторные исследования собранных на месте проб и образцов, у нас в практике есть заказы без выезда специалистов на местность, связанные, например, с оказанием экспертных услуг и услуг НИР и НИОКР. В рамках сотрудничества с ПАО «Татнефть» разрабатывается методика работы на имеющейся установке импортного производства для экспресс-очистки керна от пластовых флюидов методом CO2-экстракции. Ее эксплуатация в настоящий момент остановлена из-за регулярного разрушения кернового материала в процессе работы. Соответственно, встала задача разработки методики и технологии экстрагирования керна на этом оборудовании — чтобы обеспечить сохранность кернового материала, а также пользовательских рекомендаций с определением граничных условий.
Подобный проект не единичен — мы активно работаем с нефтегазовыми компаниями в области технологического обеспечения, главным образом исследования пластового материала. Думаю, что в другой раз можно будет об этом рассказать подробнее.
Полевой выход к месту слияния рек Далдыкан и Амбарная
— Насколько долговременным складывается взаимодействие НИЦ «Экология» с индустриальными партнерами?
— Срок действия контрактов по тому или иному проекту составляет от нескольких месяцев до нескольких лет. Следует учесть, что по результатам всех этих контрактов подразумевается дальнейшая поддержка со стороны НИЦ «Экология» после формального их закрытия — своего рода «постгарантийный сервис». Заказчик от этого только выигрывает: выполнив одну задачу и получив некоторые эффекты, он может переходить к другим.
Кроме этого, в настоящее время мы работаем над решением таких проблем, которые могут потребовать более чем трехлетней работы. Задачи эти достаточно глобальны и решаются в интересах и масштабах, как минимум, государства. Запрос от индустрии на подобные работы в России, к сожалению, пока не сформирован. О чем речь? На территории Российской Федерации в настоящее время находится большое количество законсервированных нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, техническое состояние которых не поддерживается надлежащим образом, что влечет потенциальные риски для окружающей среды и здоровья человека. По некоторым оценкам, техническое состояние многих тысяч, если не десятков тысяч скважин представляет опасность для окружающей среды и недр из-за возможных нефтегазовых проявлений, которые наносят экологический ущерб. То есть, проще говоря, некоторые заблокированные скважины всё равно «дышат» метаном и другими углеводородными газами — как через обсадные колонны, так и через почву, что приводит, например, к загрязнению подземных водных горизонтов.
В настоящее время составлены техзадания на необходимое оборудование и НИР по разработке методики оценки газовой эмиссии законсервированных скважин, проведены переговоры по сбору данных на объектах недропользователей летом 2022 года. Но мы видим здесь возможность задела на средне- и долгосрочную перспективу, поскольку эффективная методика детектирования и оценки газовой эмиссии также крайне актуальна для решения задач учета баланса парниковых газов.
— Вы не раз подчеркивали, что НИЦ «Экология» выступает координатором реализации того или иного заказного проекта, привлекая специалистов многих сторонних дляСО РАН организаций. Не возникает ли конфликтов с их руководством на предмет отвлечения сотрудников «на сторону»?
— Нет, поскольку согласно контрактам с НИЦ «Экология» СО РАН исполнителями выступают не сотрудники и не лаборатории, а целиком институты. Выгода для них очевидна: некоторый приток внебюджетных средств, которые могут расходоваться на развитие и другие нужды более свободно, чем бюджетные. Поэтому руководители НИИ, вузов и других организаций по сей день находят разумные компромиссы относительно загрузки своих специалистов. Непосредственно же в штате НИЦ «Экология» работает четыре-пять сотрудников, которые администрируют проекты со стороны Сибирского отделения. Также формируются временные трудовые коллективы под конкретные проекты.
— Кстати о бюджетах. Каков оборот НИЦ «Экология» Сибирского отделения РАН?
— Суммы отдельных контрактов я, естественно, разглашать не вправе, не хотелось бы озвучивать и суммарный оборот. Могу только смело сказать, что вклад в общий бюджет от нашей деятельности вполне ощутимый. При этом руководство СО РАН, насколько мне известно, достаточно высоко оценивает нашу гибкость в балансе между, с позволения сказать, «научностью» и «коммерческой привлекательностью» наших работ. В конце концов, задачи заработать как можно больше у нас не стоит — мы в первую очередь Экологический центр. Секрет успеха в том, что мы находим решения, позволяющие сделать экологические проекты экономически привлекательными, решая при этом интересные научные задачи.
Беседовал Андрей Соболевский
Фото Рустама Тимшанова
