Диссертация (1151328), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Мальцева Н.А. и др. 2010, 2013, Кочиш И.И. Коломиец С.Н. 2012).Сапропель–этовеществобиологическогопроисхождения,образующееся на дне пресноводных водоемов из продуктов растительного иживотногопроисхожденияврезультатебактериальныхпроцессов,происходящих при малом доступе кислорода. Имеет вид однороднойстудневидноймассы,состоящейизорганоминеральныхвеществ,формирующихся из остатков растений и животных, а также минеральныхорганических примесей. Термин «сапропель» был дан озерному илу в концепрошлого столетия Лаутернборном.
В переводе с греческого языка сапропельозначает «гниющий ил». Сапропель, или озерный, прудовой ил – это ценныйрезерв местных органических веществ. Как продукт донных органических иминеральных пресноводных отложений, сапропель сохнет очень медленно, струдом отдавая воду, но, высохнув, становится очень твердым и вновь ненамокает (Булатов С.Г. 2006).Состав сапропелей различных месторождений и даже одного и того жеместорождениянеодинаков.Состоитсапропельвосновномизразложившихся и неразложившихся остатков водных растений и животных.(Бернатонис П.В. и др. 2011, Березовский Н.И. 2011, Кудашев И.Г. 2004).Состав сапропелей следующий: иловый раствор, скелет и коллоидныйкомплекс.
В иловый раствор входят вода и растворенные в ней различныевещества – низкомолекулярные органические соединения, витамины иферменты, а также минеральные соли. Остовом, или скелетом, сапропеляявляютсянеразложившиесяостанкирастительногопроисхождения.Коллоидный комплекс – это сложные органические вещества, которые49формируют желеобразную консистенцию сапропелей. Наличие в своемсоставеразличныхпростейшихсоединенийорганизмовсоздаетсяживотногоиблагодарямногообразиюрастительногопроисхождения(Барышников С.В. и др.
2006, Добрецов В.Б. 2005, Кордэ Н.В. 1960).Всапропелеобогащаетегохлорофиллом,развиваетсябиологическиксантофилом,специфическаяактивнымистерином,микрофлора,котораявеществами:каротинами,органическимикислотами,спиртовыми соединениями.Ценную группу биологически активных веществ образуют витаминыгруппы В, С, Е и другие.Сапропелевые продукты богаты витаминами группы В, E, C, D, P,каратиноидами, многими ферментами, например, каталазами, пероксидазами,редуктазами, протеазами. Содержание в сапропелях органических веществколеблется в широком диапазоне от 38 до 70%. В составе органическойсоставляющейсапропелейтрудногидролизуемыесодержатсявещества,гиматомелановые.
Такжеводорастворимые,фульвокислоты,обнаруженыширокийлегко-игуминовые,спектраминокислот,липидов, сахаров, производных хлорофилла, пептидов, целлюлозы, лигнины,каротиноидов,ксантофилы,спиртов,кетонов,карбоновыхкислот,алкалоидов, фосфолипиды, витамины, ферменты, антибиотики, стероидныесоединения. Минеральная часть сапропеля, представляющая собой основнуюсоставляющую сапропелевого удобрения, содержит большое количествомикроэлементов, таких как: Fe, Сu, Al, Ni, Co, V, Ті, Zr, Mo, W, Ge, Ga, La,большинство из них находятся в связанной форме металлоорганическихкомплексов. Благодаря наличию такого спектра соединений возможноширокоеприменениесапропелейвветеринарии,животноводстве,птицеводстве, рыбоводстве, медицине и технике (Кирейчева Л.В.
2012,Кочиш И.И. и др. 2013, Кривонос О.И. 2012, Крымский С.С. 2006, ЛагутовП.А. 2010, Мисников О.С. 2008, Пестис В.К. и др. 2011).50Концентрация золы от 30 до 85%, клетчатки – до 54%, а протеина – от9 до 18%. Основная часть протеина представляет из себя неорганическийазот. Содержит много кальция, фосфора. Характерной особенностьюсапропелей является высокое влагонасыщение, в естественной среде данныйпоказатель в среднем составляет 88,4%. Основной массой удерживаемойсапропелем воды, до 70-80% полной влагоемкости, является слабосвязаннаявода макропор. Эта вода удерживается в данном веществе механически, 1215% из общего количества приходится на воду, иммобилизованную внутрирыхлых коллоидов. И лишь 8-15% – это физически связанная вода, при этом3-5% – прочно связанная (Соколова Г.А. и др.
2012).Так называемая сапропельная зола (пережженный сапропель) содержитв основном окислы кремния, кальция, алюминия и железа. Если сапропельсодержит больше 30% окиси кальция, он называется карбонатным ииспользуется для известкования почв (Шакиров Ш.К. 2011).Озерные сапропели распространены практически по всей площадиРоссийской Федерации – от Дальнего Востока до Калининградской области.Поэтому данная инновационная идея актуальна для многих российскихрегионов (Курзо Б.В.
и др. 2006, 2010, 2012, Плаксин Г.В. и др. 2007, ТюнинаМ.А. и др. 2010, Штин С.М. 2005Использование иловых отложений и сапропелей имеет тысячелетнююисторию. Начало использования человеком речных и озерных илов лежит вглубокой древности. Именно в долинах больших рек – Нила, Тигра иЕвфрата,отличающихсямощнымиразливами,возниклипервыеземледельческие цивилизации. Сорок веков до нашей эры существовалЕгипет. Геродот писал, что Египет – это «дар Нила». Поскольку каждый годНил разливался и обогащал землю плодородным илом, который считалисамым полезным удобрением. С его применением население получалозавидные, даже по современным меркам, урожаи. Урожайность по пшенице сучетом трех сборов в год составляла 100 «сам», то есть за год собранный51объем пшеницы превышал первоначально засеянный в сто раз.
Наши предки– земледельцы-славяне селились наиболее густо по Днепру, ВеликойВолхову, Оке, верховьям Волги. Хотя, казалось бы, распашка степей должнабыть более легкой, чем освоение участков земли в лесах. Но именно у воды вдолине рек люди находили плодородные земли.Сведения об иловых отложениях водоемов Европейской части странывстречаются в лимнологических работах конца XIX – начала XX века. Этисведения были отрывочны, так как специальных исследований сапропелевыхотложений в то время не проводилось.
Впервые в 1862 г. для обозначенияозерных отложений шведский ученый Г. фон Пост ввел два термина:«гиттия» и «дью». В1901 г. немецкий ученый Р. Лаутерборн к двумосновным понятиям «гиттия» и «дью» добавил термин «сапропель».Вторично термин «сапропель» ввел в научную литературу Г. Потонье (ЛапаВ.В.
и др. 2011, Сукачев В.Н. и др. 1943). (Большинство российских авторов применяли понятие «сапропель» поПотонье для обозначения озерных осадков и пользовались терминами:«сапропелевые отложения», «донные отложения», «иловые отложения»,«озерные осадки», избегая термина «дью». В России интерес к сапропелювозобновился в 1915 г., а в 1919 г. по инициативе академика Н. С.
Курнакова(Сукачев В.Н. и др. 1943) был создан сапропелевый комитет при Российскойакадемии наук. В задачи комитета входило: выяснение природы и составасапропелитов (ископаемых сапропелей), разработка научных программ дляихизучения,разрешениерядаспециальныхнаучно-техническихитеоретических вопросов исследования сапропеля и родственных емувеществ, организация опытной станции в месте залегания наиболее типичныхместорожденийсапропелявсреднейполосеРоссии.Встранесистематические работы начали проводиться после организации опытнойсапропелевой станции (1920 г.) и лаборатории генезиса сапропеля приинституте горючих ископаемых АН СССР (1931 г.).
Тогда были открыты52многие новые месторождений, классифицированы озерные накопления иопределены запасы сапропелевого сырья в стране.В 1928 г. профессор Н. Д. Зелинский исследовал разные видысапропелей и установил возможность получения из них парафинов,монтанвоска и других продуктов.В 1941-1943 гг. в Свердловске группа ученых во главе с академикомВ.Н. Сукачевым поставила ряд опытов по использованию сапропеля какудобрения и в качестве минерально-витаминной подкормки для домашнихживотных и птицы. Результаты опытов оказались весьма удачными ипослужили основой для последующих исследований. За годы работысапропелевогокомитетабылвыполненгромадныйобъемнаучно-исследовательских и прикладных работ по применению сапропеля всельском хозяйстве, медицине, бальнеологии и различных отрасляхпромышленности. В результате химической переработки получали ценныепродукты – моторное топливо, различные масла, кокс, светильный газ,уксусную кислоту, метиловый спирт, изоляционные материалы и многоедругое.
Со временем открытие и разработка богатых месторождений нефти ипроизводство широкого спектра продукции на ее основе приостановилиразвитие промышленности химической переработки сапропеля.В России количество водоемов, богатых сапропелем, велико, этопрактически неисчерпаемый природный ресурс – ежегодный прирост дляозера средней величины составляет 500-1000 тонн.
В основном озера,богатые сапропелем, находятся в Ленинградской, Архангельской, Псковской,Московской и Ярославской областях; на территории Западной Сибири – вОмской, Томской, Тюменской и Новосибирской. 75% разведанных запасовсапропеля Западной Сибири сосредоточено в Омской области: учтено болеедвухсот озер, общее количество сырья в которых составляет 180 млн т.(Коршева И.А. 2009, Курзо Б.В. и др.
2010, Рыжков В.А. 2007, Фаррахов А.Р.2012, Шулаев Г.М. 2011).53Гуминовые кислоты были выделены около 60 лет назад в Херсонскомуниверситете Лидией Христевой. Она нашла способ выделения гуматов изукраинских углей и провела много экспериментов на самых различных видахрастений. Позднее к ней присоединились другие ученые из Белоруссии,Москвы, Узбекистана.В середине 50-х годов в этой области начали активно работать ученыеИркутска во главе с профессором Иркутского университета ВалентинойЛариной.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
