Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования Кудашев Игорь Геннадьевич

Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования
<
Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кудашев Игорь Геннадьевич. Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования : Дис. ... канд. геол.-минерал. наук : 25.00.11 : Томск, 2004 148 c. РГБ ОД, 61:04-4/93

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Методика исследований 8

Глава 2. Природные условия томской области 13

Глава 3. Сапропелевые ресурсы 27

3.1. Сапропели как сопутствующие полезные ископаемые на месторождениях торфа 27

3.2. Озерные сапропели 51

3.2.1. Ресурсы озерных сапропслей 52

3.2.2. Ресурсы высоком и нерализоваи пых озерных сапропслей 52

Глава 4. Состав и свойства сапропелей 57

4.1. Свойства сапропелей 58

4.2. Минеральная часть сапропелей 59

4.3. Органическая часть сапропелей 61

4.4. Химический состав сапропелей 69

4.5. Классификация озерных сапропелей области 73

Глава 5. Генезис озерных сапропелей 75

5.1. Химический состав озерных вод 80

5.2. Формы миграции элементов в озерных водах 88

5.3. Минералообразующая способность озерных вод 91

5.4. Микрофлора сапропелевых озер 94

5.4.1. Микрофлора озерных вод 94

5.4.2. Микрофлора донных отложений 94

5.4.3. Результаты экспериментальных исследований по вторичному микробиологическому илообразованию 96

Глава 6. Возможные направления использования сапропелей томской области 99

6.1. Использование озерных сапропелей 99

6.1.1. Использование нормалыюзольных озерных сапропслей 101

6.1.1 Сапропели как удобрения 101

6.1.1 Нейтрализующее средство для кислых почв 103

6.1.1 Кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и птиц 104

6.1.1.г. Применение сапропеля в лечебных целях 105

6.1.1 .д. Применение сапропеля в ветеринарии 106

6.1 .1.e. Буровые промывочные жидкости 106

6.1.1.ж. Сорбенты 107

6.1.2. Использование высокоминерализованных озерных сапропелей 108

6.1.3. Использование озерных сапропелей как сопутствующих полезных ископаемых на месторождениях торфа 108

6.2. Использование подторфяных сапропелей 1 08

6.3. Рекомендации по геологическому изучению и освоению сапропелевых ресурсов 108

Заключение 112

Список литературы 1 15

Приложения 123

Введение к работе

Актуальность работы. Озерные сапропели - это природные органо-минеральные образования, представляющие значительный интерес для использования в народном хозяйстве. Основным потребителем сапропелевого сырья является сельское хозяйство: кормовые добавки в рационы сельскохозяйственных животных и птиц, приготовление удобрений с использованием сапропеля, нейтрализующее средство для кислых почв, кольматация почв и др. Применение сапропелей в медицине (бальнеология, фармакология, грязелечение) дает положительные результаты при лечении целого ряда заболеваний. В ветеринарии экстракты сапропеля используются при лечении и профилактике заболеваний сельскохозяйственных животных. В промышленности имеется опыт применения сапропелей в разных отраслях: производство строительных материалов, тепло- и звукоизоляционных плит, формовочных смесей и пористой керамики, химическая переработка, приготовление буровых промывочных жидкостей и т.д.

Томская область расположена в природно-климатической зоне, благоприятной для образования сапропелей. Геологические их ресурсы (с учетом высокоминерализованных разностей) оценены нами в 3.98 млрд т (Бернатонис и др.. 2001).

Однако в настоящее время сапропели в области изучены слабо и используются в очень ограниченных количествах. В Колнашевском районе ГЛСРУ «Санаторий Чажсмто» уже длительное время разрабатываются сапропели озера Карасевое в лечебных целях. Кроме того, после 2001 г. выданы лицензии на разработку сапропелевых месторождений 4-ом недропользователям: АОЗТ «Сапропель» (ЮВ часть оз. Карасевое Колпашевского района. 58.4 га), ОАО «Синий Утес» (оз. Кирек Томского района, участок № 2 в ЮВ части озера. 0.06 га), ООО «Сапропек» (оз. Кирек, 0.45 га) и СПК «Луговое» (оз. Жарково Шегарского района. 58.4 га).

Вовлечение сапропелей в народное хозяйство является перспективным направлением в недропользовании. Это предопределяет необходимость всестороннего геологического изучения сапропелевых месторождений для последующего их лицензирования и освоения. .

Основной целью работы является изучение геологии, состава и генезиса сапропелей Томской области с оценкой прогнозных ресурсов сырья и определение возможных направлений его использования в народном хозяйстве.

Основные задачи исследований:

обобщение сведений о запасах и прогнозных ресурсах сапропелей по результатам ранее выполненных геологоразведочных и научно-исследовательских работ;

обследование озер в южных районах области с целью оценки прогнозных ресурсов сапропелей;

- изучение состава и свойств сапропелеи;

- исследование условий формирования сапропелеи на территории области:

- определение возможных направлений использования сапропелевого сырья в зависимости от его состава и свойств;

разработка рекомендаций по дальнейшему геологическому изучению, лицензированию и освоению месторождений сапропеля.

Методы исследования и объем материала. Учет запасов и прогнозных ресурсов сапропелеи по результатам предшествующих геологоразведочных и научно-исследовательских работ проводили с использованием фондовых материалов и опубликованной лигературы. Категорийность запасов и прогнозных ресурсов во всех случаях приведена в соответствие с ныне действующими требованиями (Инструкция..., 1988).

В летне-осенний период 2001 года были обследованы 304 водоема (озера, старицы, пруды) в южных районах области. В каждом их них проводили зондирование и опробование донных отложений с оценкой прогнозных ресурсов сапропелеи по категории Рг. Всего были отобраны 332 пробы. Во всех водоемах с помощью шпурового радиометра СРП-68-03 измеряли общую радиоактивность донных отложений, а с использованием переносного ионометра определяли рН, Eh, электропроводность и температуру воды.

Детальные гидрогеохимические исследования выполнены на 20 озерах, расположенных в поймах рек Оби, Томи. Чулыма. Кии, Шегарки и Чети. В 10 озерах отобраны пробы воды на микробиологические исследования.

В лабораториях Томского политехнического университета (ТПУ) определены зольность, влажность и песчанистость донных отложений, а также содержания в них оксидов железа и кальция, микроскопическим способом исследован состав глинистой и песчаной фракций, выполнены биологические и палеонтологические анализы сапропелеи. микробиологические анализы сапропелеи и озерных вод. нейтронно-активационным методом выявлены уровни накопления в сапропелях микроэлементов, с помощью термодинамических расчетов установлены формы миграции химических элементов в озерных водах и их минералообразующая способность.

Основные защищаемые положения.

1. В результате обобщения материалов торфоразведочных работ и специализированных геологоразведочных и научно-исследовательских работ на озерные сапропели, а также в процессе обследования озер выявлены и учтены значительные запасы и прогнозные ресурсы сапропелеи (как сопутствующих полезных ископаемых па месторождениях торфа и собственно озерных). Геологические ресурсы нормальнозольных озерных сапропелеи оценены в количестве 1.18 млрд т.

2. Перспективным видом сырья являются высокоминерализованные сапропели (А (S5-95 %). Их геологические ресурсы составляют в области 2.8 млрд т. Использование лих образований в народном хозяйстве позволяет значительно расширить сырьевую базу сапропелей.

3. Исследованные озерные сапропели относятся в основном к органио-силикатному и силикатному классам. На основе изучения состава и свойств сапропелей определены возможные направления их использования в народном хозяйстве. Освоение ресурсов подторфяных и озерных сапропелей на месторождениях торфа не целесообразно.

4. Основными региональными факторами сапропелеобразования являются: гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-магниевый тип озерных вод. миграция подавляющего большинства компонентов в виде незакомплексованных ионов, значительная минералообразующая способность озерных вод, повышенное количество фито-, зоо- и бактериопланктона.

Научная новизна:

показано, что природные условия Томской области являются благоприятными для образования озерных сапропелей;

установлено, что в условиях Томской области формирование сапропелей происходит в озерах с преимущественно гидрокарбонатно-кальциево-магписвым типом вод с минерализацией от 72.22 до 533.15 мг/л. нейтральной или слабощелочной реакцией и. чаще всего, окислительной обстановкой;

- сапропелевые озера характеризуются высокой биологической продуктивностью. Наряду с водной растительностью и донными организмами в них установлено повышенное количество фито- . зоо- и бактериопланктона. Фитопланктон представлен диатомовыми, жгутиковыми и зелеными водорослями, зоопланктон - инфузориями, дафниями и циклопами, бактериопланктон - гетеротрофными и автотрофными микроорганизмами, включенными в геохимические циклы углерода, азота, железа и серы;

- -экспериментальным путем показана роль микробиологических процессов в окислении терригенных минералов и формировании биогенных минералов сапропелей:

на основе термодинамических расчетов установлена роль комплексных соединений и незакомплексованных ионов в миграции основных макро- и микрокомпонентов;

определена способность озерных вод к образованию разнообразных вторичных минералов: оксидов, гидроксидов, карбонатов, сульфатов и др.;

с использованием ряда гидрогеохимических и микробиологических показателей выявлен трофический статус сапропелевых озер.

Практическое значение:

выполнен учет запасов и прогнозных ресурсов сапропелем по результатам предшествующих геологоразведочных и научно-исследовательских работ;

по результатам обследования озер оценены прогнозные ресурсы сапропелем и высокоминерализованных сапропелей;

впервые предложено использовать в народном хозяйстве высокоминерализованные сапропели с зольностью 85 - 95 %;

определены возможные направления использования сапропелей в зависимости от состава их органической и минеральной массы;

разработаны рекомендации по дальнейшему геологическому изучению, лицензированию и освоению ресурсов сапропелей.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы получены в процессе выполнения хоздоговорных работ с Главным управлением природных ресурсов и охраны окружающей среды МНР по Томской области. Отдельные разделы диссертации докладывались и обсуждались на ряде региональных и международных научных и научно-практических конференций в Томске (2001, 2002. 2003) и Красноярске (2001).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ и одна статья сдана в печать.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6-ти глав и заключения. Она изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 16 рисунков, 47 таблиц, 4 приложения и список опубликованной литературы из 103 наименований.

Диссертационная работа выполнена под научным руководством к. г.-м. н.. доцента ТПУ В.К. Бернатониса, которому диссертант выражает искреннюю признательность.

За ценные консультации и помощь в проведении полевых и лабораторных исследований автор приносит благодарность сотрудникам ГПУ. НИИ ядерной физики при ТПУ, Сибирского ПИИ торфа СО РАСХН (г. Томск), НИИ биологии и биофизики при Томском государственном университете. ГУН Территориальный Центр «Томскгеомониторинг»: к. х. н. B.C. Архипову. к. т. н. С.Г. Маслову. к. ф.-м. н. В.Г. Меркулову, к. б. н. 10.И. Прейс, к. б. н. В.А. Базанову, к. г.-м. н. В.А. Льготину. к. г.-м. н. Э.Д. Рябчиковой, к. г.-м. н. П.А. Трифоновой, к. х. н. Р.Ф. Зарубиной, к. г.-м. н. Е.М. Дутовой, к. г.-м. н. 10.Г. Копыловой, к. г.-м. п. Е.В. Черняеву, к. г.-м. н. П.В. Бернатонису. научным сотрудникам В.М. Марулевой, А.А. Хващевской. А.П. Ефимовой. П.И. Шердаковой. аспирантам 1-І.А. Антроповой, Г.М. Королевич и Н.О. Тихомировой, лаборанту К.К. Кузеванову. 

Ресурсы высоком и нерализоваи пых озерных сапропслей

Наряду с сапропелями в южных районах области нами были выявлены органо миперальные отложения с зольностью 85-95 %. которые мы предлагаем относить к высокомиперализованным сапропелям. Такие сапропели установлены в 221 водоеме с общей площадью зеркала воды 1508.71 га (приложение 2. табл. 3.34, рис. 3.5). Прогнозные ресурсы высокоминерализованных сапропелей по категории Pi составляют 15640.8 тыс. т. Удельные ресурсы утих высокоминерализованных сапропелей достигают 6.29 тыс. т/1 га водоема. Их геологические ресурсы в области, оцененные по статистическому способу, равны 2.8 млрд т. По составу органических компонентов и минеральной массы высокоминерализонанные сапропели практически не отличаются от обычных сапропслсй. В зависимости от состава они могут использоваться в народно.м хозяйстве в качестве удобрений, мелиорантов и для нейтрализации кислых почв. Поэтому высокоминерализованные сапропели должны изучаться на всех стадиях геологоразведочных работ с обязательным подсчетом запасов или оценкой прогнозных ресурсов.

Таким образом, озера Томской области характеризуются высокой сапропеленосностью. Удельные ресурсы озерных сапропелей составляют 2.66 тыс. т/1 га водоема, а высокоминерализованных озерных сапропелей - 6.29. Их геологические ресурсы равны 1.1 8 и 2.8 млрд. т соответственно.

Ресурсы озерных сапропелей изучены слабо. При проведении предшествующих научно-исследовательских, поисковых и поисково-оценочных работ они были выявлены в 20-ти из 29-ти изученных озер. Их суммарные запасы и прогнозные ресурсы равны 13149.3 тыс. м" . Из 304-ох обследованных нами озер сапропели установлены в 69-ти. а высокоминерализованные сапропели в 221-ом. Прогнозные ресурсы этих сапропелей по категории Р2 равны 6606.3 и 15640.8 тыс. т соответственно.

Сапропель - осадки пресноводных водоемов, образующиеся из отмерших растительных и животных организмов, минеральных веществ биохимического и химического происхождения и минеральных компонентов привносного характера, имеющие зольность не более 85 % (Инструкция по разведке..., 1988).

Изучением сапропелевых отложений занимались многие ученые. Практически каждый из исследователей, систематизируя полученные данные, пытался создать свою классификацию сапропелей (Тарантов, 1985; Титов, 1958 и др.). Поэтому на сегодняшний день существует несколько их классификаций. В большинстве из них основой классификации является какой-то один отличительный признак.

Так, по составу золы сапропели подразделяются на три основные группы, кремнеземистые, известковистые и смешанные (Сапропелевые месторождения СССР, 1964). По содержанию золы озерные сапропели подразделяются на четыре группы (Якушко, 1981): 1) малозольные - зольность до 30 %; 2) среднезольные - 30-50 %; 3) повышеннозольные -50-70 %; 4) высокозольные - 70-85 %.

Согласно промышленно-генетической классификации (ПГК), малозольные отложения относятся к первому типу (тип О - органические сапропели). По отношению гуминовых кислот к легкогидролизуемым веществам отложения этого типа делятся на четыре класса (Оі - ГК/ЛГ 3; 02 - ГК/ЛГ=1-3; 03 - ГК/ЛГ=0.5-1; 04 - ГК/ЛГО.5). Кремнеземистые сапропели относятся ко второму типу (тип Кр). По показателям зольности, отношению БЮг/СаО и доле аморфной кремнекислоты они подразделяются на три класса (Кр1, Кр2, Кр3). Карбонатные сапропели отнесены к третьему типу (тип К). Они разделены на два класса: К] - чисто карбонатные сапропели с небольшим количеством примесей окислов и силикатов; К2 -карбонатные сапропели с повышенным содержанием железа (Косаревич, 1990).

Органическая часть сапропелей

Органическое вещество является важным компонентом и составляет от 10 - 15 % до 85 - 90 % от общей массы сапропеля. Оно представляет собой совокупность растительных и животных остатков, а также продуктов их распада. Важнейшие биологические компоненты органического вещества представлены водорослями, остатками высших растений и животных организмов (Косаревич, 1990). Кроме того, в состав органического вещества входят мономерные соединения (продукты гидролиза биополимеров), продукты жизнедеятельности микроорганизмов, витамины и др. (Лопотко. 1978).

Нами были проведены определения фауны в тех пробах, где она наблюдалась визуально (таб. 4.2). Она представлена моллюсками (гастроподами и двустворками). реже остракодами. В одном образце встречены чешуйки мелкой рыбы. Из растительных остатков, кроме детрита, часто присутствуют семена двух видов покрытосеменных.

Семь проб, в которых обнаружены остатки фауны, определены как сапропе.іи (ТОС-45. ІІ1КС-4. ШЕС-21. КРС-26. ЗЫС-21, АСС-49, КОС-1). Остальные пробы с остатками фауны отнесены к высокоминерализованным сапропелям.

Кроме того, все пробы сапропелей были подвергнуты биологическому анализу (табл. 4.3). Установлено, что основную часть органического вещества сапропелей Томской области составляет аморфный детрит. Содержание его колеблется от 15 - 35 % до 60 - 80 %, на органическую часть, достигая в отдельных случаях 90 %.

Важную часть органического вещества сапропелей составляют водоросли. В исследованных нами пробах широко распространены диатомовые, реже жгутиковые и зеленые водоросли.

Диатомовые водоросли характерны для холодных, глубоких, хорошо аэрируемых и обычно проточных озер, богатых минеральным питанием. Благодаря этому, диатомовые водоросли получают массовое развитие в весеннее и осеннее время, когда температура воды небольшая и в озеро поступают грунтовые воды. В летний период диатомовые водоросли вытесняются более теплолюбивыми и органофильными водорослями, так как они отрицательно относятся к избытку органического вещества.

Из 69 проб сапропелей диатомовые водоросли определены в 52 пробах (75.36 %). Их количество находится в пределах от единиц до 21 %. Такое количество диатомовых водорослей объясняется, скорее всего, тем. что их массовое развитие приходится на короткие весенние и осенние периоды, а в более продолжительный летний период они практически полностью вытесняются другими водорослями.

Жгутиковые и зеленые водоросли большой роли в образовании органического вещества не играют.

Наряду с аморфным детритом и водорослями выявлены остатки животных организмов и водной растительности, которые также принимают участие в образовании органического вещества сапропелей. Остатки животных составляют 5 - 15 % органического вещества, а водной растительности от 5 - 15 % до 20 - 30 %, а в ряде случаев до 50 %.

Среди наиболее распространенных водных растений озер следует отметить телорез, нимфейные, различные виды рдестов, реже другие виды: уруть. водяная чума, наяды, роголистник, различные виды харовых водорослей. Литоральная зона озер обычно зарастает прибрежно-водной растительностью, представленной тростником, камышом, рогозом, тростянкой овсяницевиднои, хвощом топяным, вахтой, осоками и другими разновидностями (Пидопличко, 1975).

Остатки водных организмов могут служить индикаторами определенных условий среды: губки и ветвистоусые рачки указывают на большую минерализацию и присутствие извести: моллюски являются хорошими показателями степени аэрации (Сапропелевые месторождения СССР, 1964).

Минералообразующая способность озерных вод

Миграция элементов в озерных водах лимитируется их способностью к образованию разнообразных вторичных минералов. Оценку равновесности вод с алюмосиликатпыми .минералами проводили путем нанесения данных состава вод. контролирующих то или иное минеральное равновесие, на построенные по методике P.M. Гаррелса и ЧЛ. Крайста диаграммы полей устойчивости конкретных минералов (рис. 5.2). Кроме того, но методике М.Б. Букаты (1999) рассчитывали показатели состояния системы вода-порода» (индексы неравповесности) для широкого спектра минералов (табл. 5.6).

Напомним, что на диаграммах признаком равновесности озерных вод по отношению к тому или иному минералу является положение точки состава воды в поле устойчивости пою минерала. В свою очередь, положительные значения индексов неравновесности свидетельствуют о способности системы к образованию тех или иных минералов, а отрицательные - к их разрушению. Исходя из этого, можно сделать вывод, что все изученные озерные воды недонасыщены относительно анортита, мусковита, микроклина, альбита, Mg-, К- и Na-монтмориллонита. ряда окислов и гидроокислов, большинства карбонатов, всех сульфатов и галогенидов. В тоже время они равновесны с гиббеитом. каолинитом. Са-монтморилонитом, иллитом. Mg-хлоритом. гетитом, иногда с кварцем, арагонитом, кальцитом, доломитом, сидеритом, стронцианитом, церусситом и малахитом. Все эти минералы способны к выпадению из озерных вод. выводя из них соответствующие элементы.

Микробиологическими исследованиями установлено, что в о ;ерных водах (табл. 5.7) доминируют гетеротрофные бактерии, включенные в геохимические циклы углерода, азота и железа. Исключением являются лишь азотфиксирующие бактерии, обнаруженные только в одной пробе воды. Их развитие обусловлено (Виноградский. 1952: Стейниер и др.. 1979) симбиотическими взаимоотношениями с корневой системой водной растительности. Поэтому роль азотфиксирующих микроорганизмов должна быть более значительной в придонных слоях воды зарастающих озер.

Менее развиты в количественном отношении автотрофиые бактерии, такие как нитрифицирующие микроорганизмы и автотрофиые штаммы железобактерий. Следует отметить, что последние плохо выявляются (Балашова, 1974) при прямом микроскопировании препаратов, полученных путем внесения исследуемых проб в питательные среды.

Доминирующими морфологическими тинами микроорганизмов озерных вод являются палочковидные, реже встречаются кокки, спириллы и коринеформные бактерии. Среди микроорганизмов с характерной морфологией выявлены Leptothrix, Beggiatoa, Spirillum, Myxobactcrium, Arthrobacter, Thiovulum, Azotobacter и Caulobacter.

Следует отметить, что между содержанием в водах opi анического вещества и численностью гетеротрофных бактерий прямой связи не наблюдается. Эти связи обычно нарушаются (Драбкова, 1981) из-за антагонистических взаимоотношений бактерии- . фито- и зоопланктона. Как показали микроскопические исследования вод. фитопланктон представлен в них жгутиковыми и диатомовыми водорослями, а зоопланктон -инфузориями, дафниями и циклопами

Микробиологическим исследованиям были подвергнуты сапропели органо-глинистого (4 пробы) и 'торфянистого (1 проба, оз. Песчаное, шифр ТОС - 3) видов. Органическое вещество сапропелем, как было показано выше, представлено аморфным детритом, остатками растений и животных, диатомовыми, жгутиковыми, зелеными и десмидиевыми водорослями, пыльцой растений и спорами водорослей.

Сапропели как удобрения

Сапропели имеют переменный химический состав и поэтому могут использоваться для получения удобрений различного назначения. Важнейшими агрохимическими их характеристиками являются общий уровень зольности, содержания кремния, железа, серы и кальция, а также величина кислотности (Мартинсон, 1965; Малышев. Л ато. 1988). Внесение сапропелей в почву. По сравнению с торфонавозными компостами. органическая масса сапропелевого удобрения отличается более высоким содержанием гидролизируемых веществ, таких как аминокислоты, углеводы широкою спектра, гемицеллюлоза и азотсодержащие соединения. Сапропелевое удобрение богато витаминами группы В (В1. В12, ВЗ, В6), Е, С. 1), Р. каротиноидами, многими ферментами, например, каталазами, пероксидазами. редуктазами, протеазами.

Действие сапропелей как удобрений обусловливается наличием значительного количества элементов питания растений и высокоразвитой микрофлорой. Общее число микроорганизмов в 1 г сырого сапропеля, взятого из верхнего слоя, по данным Ю.И. Сорокина (1974), достигает 10 млрд (в среднем 4-6 млрд). Поэтому внесенные в почву сапропели способствую! ее самоочищению от болезнетворных для растений грибов и вредных микроорганизмов. Кроме того, органические вещества улучшают структуру почвы, ее водный и воздушный режимы. Положительное влияние, оказываемое сапропелевыми удобрениями, не ограничивается одним полевым сезоном, оно заметно и в последующие годы, хотя уже в меньших масштабах (Кирдун, 1984). Для получения от сапропелевых удобрений таких же прибавок урожая, как и от навоза, их следует вносить в 2 - 3 раза больше (Хохлов, 1989; Горблюк и др., 1986). Сапропелевые удобрения можно успешно использовать при выращивании таких сельскохозяйственных к\льтур. как картофель, кукуруза, свекла, капуста, ячмень, овес и др. (Хохлов, 1984; Гаврилов. 1988; Лопотко и др.. 1980).

В результате применения сапропелевого удобрения порог токсичности тяжелых металлов в клубнях растений заметно падает. Сапропелевые удобрения - незаменимый продукт, применяемый для коренного улучшения земли для ее рекультивации и санации.

Приготовление сапропелевых удобрений включает ряд технологических операций: добычу сырья, гидротранспорт и намыв сапропелевой массы в отстойники, сушку и уборку удобрения, хранение в штабелях.

Органоминеральные гранулированные смеси. Используя хорошие связующие свойства сапропелей и их способность при высыхании образовывать прочные гранулы, органические сапропели можно применять для получения гранулированных органоминеральных удобрений с добавками N, Р, К и микроэлементов. По мере размягчения гранул под действием влаги из них постепенно выщелачиваются минеральные вещества. Причем выщелачивание происходит гораздо медленнее, чем из гранул отдельно приготовленных солей, и таким образом повышается коэффициент использования питательных веществ растениями.

Водо-сапропелевые смеси. Для удобрения малоплодородных почв, луговых угодий и т.п. производится намыв водо-сапропелсвой смеси из прилегающих водоемов. Результатом такового намыва является улучшение водно-физических свойств почвы, ее химического состава и биологической активности. Водо-сапропелевая смесь может применяться в весенний послепосевной период для защиты почвы от ветровой эрозии и предотвращения испарения почвенной влаги.

Сорбент при утилизации стоков животноводческих ферм. Такой подход в использовании сапропелей представляет большой интерес, так как решаются одновременно две проблемы - приготовление сапропелевых удобрений и утилизация отходов животноводческих ферм. Сапропель влажностью 50 - 60 % способен поглотить 420 - 740 г/кг влаги (Кирдун и др., 1987). Аммонинщия сапропелей. Сапропели. подвергнутые аммонизации, позволяю! снизить и.\ расход на 1 га площади и повысить прибавку урожая по сравнению с исходными сапропелевыми удобрениями.

Кроме того, сапропели можно использовать для приготовления питательных смесей для закрытого грунта (парники, теплицы, оранжереи) и дражжирования семян (Лоиотко. 1978; Вимба. 1976). Покрытие семян сапропелевой «пленкой» позволяет увеличить размер зерна и таким образом облегчаются посевные работы механическим способом. Кроме того, оболочка сапропеля служит великолепной питательной средой на начальном лапе развития растений.

Потенциальными потреби гелями сапропелевых удобрений являются сельхозпредприятия, фермерские хозяйства по выращиванию злаковых, плодово-ягодных культур, овощей, корнеплодов, парниковых растений, цветов и декоративных растений, а также фирмы, занимающиеся рекультивацией и санацией земель.

В Томской области колхозом СТІК «Луговое» получена лицензия на использование сапропелей озера Жарково (Шегарский район. 58.4 га) в сельскохозяйственных целях (Каталог недропользователей..., 2001). Для использования в качестве удобрений можно рекомендовать практически все месторождения сапропелей области, так как они удовлетворяют основным требованиям по зольности, содержанию в золе Ре Оз и СаО. Сапропели с зольностью до 50 % могут применяться в качестве удобрения без всяких добавок, от 50 % до 70 % - для приготовления удобрений вместе с навозом, торфом. Высокозольные сапропели (А 70-85 %) пригодны для улучшения структуры почвы.

Похожие диссертации на Сапропели Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования