Abstract: В данной работе приведены общие характеристики и качественные показатели сапропеля из озера Кубалах, а также перспективы эффективного и рационального использования сапропелевых отложений для решения целого ряда проблем в различных отраслях хозяйств Республики Саха (Якутия).
Keywords: сапропель, донные отложения, добыча, озеро Кубалах, добыча, Республика Саха (Якутия).
Целью данной работы было изучение качественных показателей сапропеля из озера Кубалах и на их основе выяснить перспективы и возможности использования в сельском хозяйстве.
Объект исследования – месторождение сапропелевых отложений озера Кубалах, расположенное на V надпойменной террасе (Маганской) равнинной криолитозоны Центральной Якутии [1].
Актуальность работы. В советский период сапропелевые отложения активно изучались и добывались в странах Западной Европы и Балтии, а также на самой территории России. Особенно данная сфера была развита в БССР и была отражена в работах А. П. Пидопличко (1975) [2]. Реализация промышленного освоения сапропелевых отложений была связана с интенсивным использованием плодородных земель и скотоводства и активным забором вод для орошения и мелиоративных работ.
Впервые сапропелевые отложения озёр Центральной Якутии были изучены в 1932 г. экспедицией Всесоюзного института удобрений и агротехники. По данным экспедиции в одном только Кобяйском районе общие запасы сапропелевых отложений приблизительно равны – 1 млрд.м3. Зональность озёрных отложений была освещена в работе В.В. Алабышева (1932) [3]. Результаты изучения месторождений лечебных грязей отражены работах И.М. Брюханова (1961, 1966) [4, 5], В.И. Бахмана, А.И. Ефимова (1967) [6], находящихся вне сведения об оторфованных сапропелях в работах В.Г. Зольникова (1965) [7], Р.В. Десяткина (1983) [8], Л.Г. Еловской (1983) [9].
На территории Центральной Якутии широко распространены озёра аласных котловин, закономерности образования и развития которых, связанные с термокарстовыми процессами, были изучены многими авторами (А. И. Ефимов, 1950 [10]; П.А. Соловьев, 1962 [11]; М.С. Иванов, 1972, 1975 [12, 13]; Н.П. Босиков, 1975, 1982, [14, 15], М.И. Мярикянов 1983, 1985 [16, 17] и др.) [18].
Озерные сапропели, содержащие гумус, кальций, фосфор и другие элементы, являются большим резервом для коренного улучшения и малоплодородных дерново-подзолистых, подзолистых, кислых песчаных и болотных почв. Наиболее рациональна в этом случае технология непосредственного намыва сапропелей на поля с использованием трубопроводного транспорта (дозы 500-2000т/га), что обеспечивает создание угодий высокого и долговременного плодородия [19].
Основываясь на данном примере, можно смело предположить, что якутская сапропель будет также эффективна, учитывая её уникальный генезис. В республике и в частности в Центральной Якутии, многие территории засолены, вытоптаны и обеднены азотом и поэтому существует проблема с полноценным питанием сельскохозяйственных животных в зимний период. Одним из резервов расширения кормовой базы могут служить корма естественного происхождения, что позволит эффективнее использовать местные природные ресурсы и снижать затраты на производство продукции.
Сапропели представляют собой сложный органоминеральный комплекс разнообразных химических соединений как сохранившихся в исходной биомассе, так и вновь образовавшихся в процессе биохимической трансформации органического вещества — гуминовых веществ, витаминов, ферментов, свободных аминокислот, суммарная доля которых сохраняется на уровне 70% в органическом веществе. За счет полной деструкции (95-99%) фрагментов исходной биомассы сапропели характеризуются гомогенной структурой с высоким содержанием тонкодисперсных частиц (менее 0,05 мм) и высокой влагоудерживающей способностью.
Из таблицы 1 видно, что в составе донных отложений из озера Кубалах больше всего преобладает объем кремнистого диатомового сапропеля. Его можно использовать как удобрения для растительных культур и комбикорма для животных.
Минеральная часть представлена макроэлементами (кремний, кальций, железо, магний, калий, алюминий, сера, фосфор) и микроэлементами (Со, Mn, В, Zn, I, Br, Мо, V, Cr, Be, Ni, Ag, Sn, Pb, As, Ba, Ti).
Таблица 1
Характеристика запасов сапропеля по классам сапропеля на озерном месторождении
| Наименование класса сапропеля | Наименование вида сапропеля | Объем сапропелевой залежи, тыс. м3 | Запасы сапропеля,
тыс. тонн при 60 % усл. влажности |
% от общ. объема на месторождении | % от общ. запасов на месторождении | Обменная кислотность,
ед. рН |
Средние качественные показатели сапропеля, % | |||||
| Зольность | Влага | Орг. вещ. | CaO | N общ. | P2O5 | |||||||
| Органический | Зоогеново-водорослевый | 62,09 | 28,32 | 11,54 | 10,0 | 8,4-7,9 | 28,4 | 74,5 | 23,5 | 4,8 | 1,2 | 0,2 |
| Смешанно-водорослевый | 103,46 | 50,99 | 19,23 | 18,0 | 8,2-7,6 | 29,4 | 83,8 | 35,4 | 3,1 | 0,9 | 0,17 | |
| Кремнистый | Диатомовый | 372,46 | 203,94 | 69,23 | 72,0 | 8,3-7,8 | 32,65 | 83,2 | 33,7 | 5,0 | 0,7 | 0,1 |
| ВСЕГО | 538,0 | 283,25 | 100,0 | 100,0 | 8,2-7,7 | 30,15 | 80,5 | 30,9 | 4,3 | 0,9 | 0,16 | |
Микроорганизмы, заселяющие сапропелевые отложения, синтезируют витамины, ферменты, антибиотики, гормоноподобные вещества и другие биологически активные вещества. И в результате грануляции получим высоко витаминизированный и минерализованный корм для питания в зимнее время.
Основываясь по этим данным, сапропель может быть широко использован как:
- Зелёные газонные рулоны для озеленения и восстановления загрязненных почв городов. Подготовка почвы (растительной земли) для произрастания насаждений в условиях современных городов, особенно для Республики Саха (Якутия), где гумусовый слой достигает в среднем всего 12-15 см — вопрос чрезвычайно сложный, требующий больших материальных затрат, так как посаженные зелёные насаждения не приживаются и быстро гибнут. По современным научным представлениям и на основе зарубежного и отечественного опыта корнеобитаемый почвенный покров должен быть толщиной не менее 0,5 –1,5 м и состоять из нескольких горизонтов (наподобие естественных почв). Сапропелевый рекультивант — одно из основных почвообразующих субстратов, который питает растения и восстанавливает плодородие почвы, аккумулирует воду, поглощает загрязняющие вещества, тяжелые металлы, радионуклиды и нефтезагрязнения.
- Высокоэффективное органоминеральное удобрение. Сапропелевое удобрение — высокоэффективное экологически чистое органоминеральное удобрение, которое применяется для всех типов почв и всех видов растений. Центральная Якутия – зона рискованного земледелия. В пахотных угодьях Центральной Якутии активно идут процессы понижения дерна, засоления, биогенного загрязнения, нарушения баланса питательных частей, аква, ветровая эрозия, криогенные процессы (морозобойное растрескивание, термокарст), вызывающие просадки поверхности. При внесении сапропелевого удобрения в почвенный слой улучшится его механическая структура, влагопоглотительная и влагоудерживающая способность, также активируются почвенные процессы, пополняя гумусный фонд, установится благоприятная среда для растений.
Добыча и использование данного продукта кому-то покажется нецелесообразным, недопустимым, так как здесь прослеживается антропогенный фактор, который внедряется и нарушает естественный круговорот событий и процессов в природе, но на самом деле, тем самым, облегчаем природную нагрузку на компоненты экосистем, а именно:
- Углубляем дно водоёмов для увеличения зеркала воды и средней глубины, что позволит восстановить экосистему озера, тем самым сохраняя его для последующего освоения донных отложений, повторного использования воды для сельскохозяйственных нужд, создания рекреационных или рыбохозяйственных заповедных зон и сохранения местного микроклимата, флоры и фауны.
- Рационально распределяем вещества геохимического круговорота, то есть, изымаем некоторое количество сапропеля у зарастающего водоёма и внедряем их в нарушенные экосистемы или в качестве удобрения растительных культур и комбикорма для животных. Сапропель относится к возобновляемым природным ресурсам и является уникальным органическим сырьем [20]. Сам процесс добычи сапропеля крайне прост и представляет собой механическое удаление без применения химикатов и сложнейших технологий, которые могут навредить экосистеме. После изъятия сапропеля водная экосистема будет нормализована и многие дистрофные озёра смогут вновь функционировать, как молодые водоёмы.
Таким образом, можно подчеркнуть неприкрытый потенциал данного продукта, возможно, в будущем послужит ещё одним шагом для реализации рационального природопользования.
References
1. Иванов К.П., Герасимова Л.В. Оценка качества сапропелевых отложений озера Кубалах в Центральной Якутии / Л.В. Герасимова, К.П. Иванов // Интерактивная наука. – 2019. – № 11 (45).2. Пидопличко А. П. Озёрные отложения Белорусской ССР (генезис, стратиграфия и некоторые качественные особенности). Минск, «Наука и техника», 1975. – 120 с.
3. Алабышев В.В. Зольность озёрных отложений // Известия сапропелевого комитета. – Л., 1932. – Вып. 6. – С. 1-45.
4. Брюханов И.М. Физико-химическая характеристика рапы и грязи озера Абалах (ЯАССР) / Автореф. дис. канд. хим. наук. – Томск: Томский госуниверситет, 1961. – 17 с.
5. Брюханов И.М.Физико-химическая характеристика рапы и грязи озера Абалах // Учёные записки ЯГУ. – Якутск: Якутское кн. изд-во, 1966. – Вып. 2. – С. 58-62.
6. Бахман В.И., Ефимов А.И. К вопросу о химическом составе воды и донных отложений некоторых термокарстовых озёр Центральной Якутии // Многолетнемёрзлые породы и сопутствующие им явления на территории Якутской АССР. – М.: Изд-во АН СССР, 1967.
7. Зольников В.Г. О сапропелях долины Лены и Вилюя // Почвы долины рек Лены и Алдана. – Якутск: Кн. изд-во, 1965. – С. 83-88.
8. Десяткин Р.В. Почвы аласов Лено-Амгинского междуречья. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1983 – 168 с.
9. Еловская Л.Г. Агрохимическая характеристика сапропелей озёр Якутии: Сб. науч. тр. // Сапропель в сельском хозяйстве. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1983. – С. 39-49.
10. Ефимов А.И. К вопросу о развитии термокарстовых озёр в Центральной Якутии // Исследования вечной мерзлоты в Якутской республике. – М.: Изд-во АН СССР, 1950. – Вып. 2. – С. 98-114.
11. Соловьёв П.А. Аласный рельеф Центральной Якутии и его происхождение // Многолетнемёрзлые породы и сопутствующие им явления на территории Якутской АССР. – М.: Изд-во АН СССР, 1962. – С. 38-53.
12. Иванов М.С. Типы и фации термокарстовых отложений Центральной Якутии: Материалы всесоюзного совещ. / Проблемы изучения четвертичного периода. – М.: Наука, 1972. – С.83-88.
13. Иванов М.С. Роль озёрного термокарста в осадконакоплении на территории Якутии // Круговорот вещества и энергии в озёрных водоёмах. – Новосибирск, 1975. – С.213-217.
14. Босиков Н.П. К вопросу о влиянии сезонных колебаний климата на осадконакопление в озёрах Центральной Якутии // Круговорот вещества и энергии в озёрных водоёмах. – Новосибирск, 1975. – С.218- 220.
15. Босиков Н.П., Васильев И.C., Федоров А.Н. Мерзлотные ландшафты зоны освоения Лено-Алданского междуречья. – Якутск: ИМ, 1985. – 123 с.
16. Мярикянов М.И., Егорова М.С., Кормухина И.В., Попов А.М. Биохимическая ценность сапропелей озёр Якутии // Сапропель в сельском хозяйстве. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1983. – С.49-57.
17. Мярикянов М.И., Степанов Г.Н., Чугунов А.В. Методические указания по использованию сапропелей озёр Центральной Якутии в сельском хозяйстве (на примере сапропелей озера Большая Чабыда) – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1985. – С.1-22.
18. Иванов К.П. Сапропели озёр Центральной Якутии (классификация, темпы седиментации, охрана, использование) / Дис. канд. биол. наук. – Якутск: ЯГУ ордена Дружбы народов им. М. К. Аммосова, 1999. – 202 с.
19. Лопотко М. З., Евдокимова Г. А. Сапропели и продукты на их основе / Под ред. Кислова Н. В. – Мн.: Наука и техника, 1986. – 191 с.
20. Иванов К.П., Слепцова М.В., Герасимова Л.В. Сапропелевые отложения озер Якутии и возможности их использования как ценное сырье. Журнал «Science Time» №8 (8), - Казань, 2014г. – 360 с.