Сапрапель

Сапрапе́ль (ад грэч. σαπρός — гнілы і πηλός — глей, бруд) — глеістыя шматвекавыя дновыя адклады ў прэсных вадаёмах, якія ўтрымліваюць вялікую колькасць арганічных рэчываў, лігніна-гумусавы комплекс, вугляводы, бітумы і іншыя ў калоідным стане. Ён сфарміраваны з адмерлай воднай расліннасці, астаткаў жывых арганізмаў, планктону, бентасу, таксама часціц глебавага перагною, які змяшчае вялікую колькасць арганічных рэчываў, гумусу.

Назва

Назва «сапрапель» была дадзена азёрнаму глею ў канцы мінулага стагоддзя Р. Лаутэрборнам.

Даследаванне сапрапеляў

У 1919 г. у Расіі, па ініцыятыве акадэміка М. С. Курнакова, створаны сапрапелевы камітэт, куды ўвайшлі навукоўцы таго часу. У задачы камітэта ўваходзіла высвятленне прыроды і складу сапрапелітаў (выкапняў сапрапеляў), распрацоўка навуковых праграм для іх вывучэння, дазвол шэрагу спецыяльных навукова-тэхнічных і тэарэтычных пытанняў даследавання сапрапелю і роднасных яму рэчываў, арганізацыя даследчай станцыі ў месцы залягання найбольш тыповых радовішчаў сапрапелю ў сярэдняй паласе Расіі.

Сістэматычныя працы ў СССР пачалі праводзіцца пасля арганізацыі даследчай сапрапелевыя станцыі (1920 г.) і лабараторыі генезісу сапрапелю пры інстытуце гаручых выкапняў АН СССР (1931 г.). Тады былі адкрыты многія новыя радовішчы, класіфікаваны азёрныя назапашвання і вызначаны запасы сапрапелевыя сыравіны ў краіне.

У пасляваенны перыяд асноўная частка работ па вывучэнні сапрапелевых рэсурсаў выконвалася для сельскай гаспадаркі. Для гэтых мэтаў у многіх галінах і краях, ад Балтыйскага мора да Далёкага Усходу, былі створаны спецыялізаваныя геалагічныя і навуковыя арганізацыі.

Утварэнне

Сапрапель утвараецца ў выніку працы мікраарганізмаў, якія чысцяць ваду ад усякіх прымешак. Асобныя іх разнавіднасці жывуць нават пры адсутнасці кіслароду, у самой бруднай вадзе. Гэта серабактэрыі і нітчатыя бактэрыі. Яны раскладаюць арганічныя астаткі і вылучаюць серавадарод і метан.

Апісанне

Сапрапелі — жэлепадобная або крупчастая маса без паху ад ружовага да карычнева-аліўкавага і амаль чорнага колеру, таксама магчымы чырвоны колер. Колер сапрапеляў паказвае на прысутнасць некаторых арганічных і неарганічных кампанентаў: аліўкавы — хларафіла, ружовы — каратыну або марганца, блакітнаваты — вівіяніта, чорны — жалеза, шэры — гліны або вапны.

На паветры сапрапель хутка губляе колер — цямнее альбо, наадварот, становіцца больш светлым.

Пры высыханні дубянее і не паддаецца размочванню.

Склад

Сапрапель складаецца з рэшткаў арганізмаў, якія насялялі тоўшчу вады (фітапланктон і заапланктон) і яе паверхню, вышэйшых водных раслін (макрафітаў) і прадуктаў іх распаду, а таксама раствораных рэчываў і мінеральных часціц. Фарміраванне сапрапелю адбываецца пад уздзеяннем біяхімічных, мікрабіялагічных і механічных працэсаў. Ён уяўляе сабой складаны арганамінеральны комплекс рэчываў. У сапрапелях ёсць свабодныя радыкалы.

Арганічная частка

Элементны склад арганічнай масы сапрапелю: вугляроду 53-60 %; кіслароду 30-36 %; вадароду 6-8 %; серы 1,5-3 %; азоту да 6 %. Арганічная частка сапрапелю ўтрымлівае ад 3 да 11 % бітумаў, да 40 % гумінавых і іншых біялагічна актыўных рэчываў.

Арганічныя рэчывы ў сапрапелях:

• Амінакіслоты: аспарагінавая, глутамінавая, аланін, аргінін, гліцын, гістыдзін, серын, тыразін, цыстэін
• Незаменныя амінакіслоты: валін, ізалейцын, лейцын, лізін, метыянін, трэанін, трыптафан, фенілаланін
• Вітаміны: В1, В2, В3, В5, В6, В12, С, D, Е
• Ферменты: каталаза, рэдуктаза, пераксідаза, пратэаза
• Біяактыўныя кампаненты: антысептычныя рэчывы, гармонападобныя рэчывы, стымулятары росту, гармоны, антыбіётыкі

Мінеральная частка

Мінеральная частка сапрапеляў, змяшчае вялікую колькасць мікраэлементаў, такіх як: Co, Mn, Cu, B, Br, Mo, V, Cr, Be, Ni, Ag, Sn, Pb, As, Ba, Sr, Ti. У карбанатным сапрапелі змяшчаюцца рухомыя формы жалеза (у % ад сухога рэчыва): FeO — 0.9, Fe₂O₃ — 0.8

Структура

Сапрапель складаецца з глеістага раствору, шкілета і калоіднага комплексу. У глеісты раствор уваходзіць вада і раствораныя ў ёй рэчывы — мінеральныя солі, нізкамалекулярныя арганічныя злучэнні, вітаміны і ферменты. Шкілет, або склад сапрапелю ўяўляе сабой рэшткі расліннага паходжання, якія не расклаліся, а калоідны комплекс — складаныя арганічныя рэчывы, якія надаюць сапрапелю жэлепадобную кансістэнцыю.

Класіфікацыя

Азначаць змяшаны тып сапрапелю — вельмі распаўсюджаная памылковая класіфікацыя тыпу сапрапелю. Узнікла па аналогіі са змяшаным тыпам лясоў. Аднак, калі там тэрмін можа быць прымальным, паколькі ў лесе немагчыма бывае дакладна вызначыць суадносіны розных парод дрэў, то хімічны аналіз сапрапелю дазваляе ўсталяваць пераважны кампанент і адпаведна пазначыць адзін з чатырох тыпаў паводле хімічнага складу мінеральнай часткі:

• Карбанатны,
• Крэмнязёмісты,
• Арганічны
• Жалезісты

Існаванне змешанага тыпу сапрапелю не дазваляе спажыўцу дакладна вызначаць практычнае выкарыстанне сапрапелю.

Паводле працэнтнага ўтрымання арганічных рэчываў сапрапелі падзяляюць на 4 тыпы:

• арганічныя (попельнасць да 30 %)
• аргана-мінеральныя (попельнасць 30-50 %)
• мінеральна-арганічныя (попельнасць 50-70 %)
• мінералізаваныя (попельнасць 70-85 %).

У адным вадаёме можа знаходзіцца два-тры віды сапрапеляў. Віды могуць змяняцца са зменай глыбіні і адлегласці да берага, таксама значэнне мае характар асяроддзя возера.

Выкарыстанне

У медыцыне

Сапрапель (натыўная сапрапелевая гразь) выкарыстоўваецца ў лячэбнай (фізіятэрапеўтычнай) практыцы для аплікацый, разводных ваннаў для гразелячэння. Напрыклад, у Беларусі больш за 60 санаторыяў, паліклінік і лячэбных цэнтраў выкарыстоўваюць сапрапелевыя гразі ў лячэбных мэтах.

У сельскай гаспадарцы

У земляробстве

У сельскай гаспадарцы сапрапель ужываюць як угнаенне (пасля прамярзання вада пры гэтым адлучаецца, структура — сыпкі стан). Асабліва эфектыўна прымяненне на кіслых і лёгкіх пясчаных і супясчаных глебах а таксама для павелічэнні ўтрымання перагною ў глебах, (доза пад збожжавыя культуры 30-40 т/га, пад агароднінныя, бульбу і кармавыя караняплоды 60-70 т/га), для падрыхтоўкі кампостаў.

Ужыванне сапрапелю ў якасці ўгнаення паляпшае механічную структуру глеб, вільгацепаглашчальную і вільгацеўтрымліваючую здольнасць, і аэрацыю, дае павелічэнне ў глебе перагною, актывуе глебавыя працэсы. Сапрапелевыя ўгнаенні спрыяюць мабілізацыі глебавага складу, прыводзіць да самаачышчэння ад хваробатворных раслін, грыбкоў і шкодных мікраарганізмаў.

Сапрапелевыя ўгнаенні — унікальны прадукт, адзінае арганічнае ўгнаенне, якое ўжываецца для карэннага паляпшэння (рэкультывацыі) і санацыі глебы. Найчасцей іх ужываюць на кіслых і лёгкіх пясчаных і супясчаных глебах. Таксама важнай перавагай сапрапелю над іншымі арганічнымі ўгнаеннямі з’яўляецца адсутнасць у ім насення пустазельных раслін і небяспечных мікраарганізмаў

Па матэрыялах даследавання «Агляд рынку сапрапелю РФ», праведзенага МА «Навігатар», выкарыстанне сапрапелевых угнаенняў падвышае ўраджайнасць збожжавых культур, агародніны і карняплодаў на 15 %, цукру ў бураках — на 40 %, а таксама павялічвае колькасць бялкоў і пратэіна ў прадуктах раслінаводства. Найбольшая эфектыўнасць сапрапелю ўсталяваная на лёгкіх пясчаных і камяністых глебах, а таксама на глебах, перанасычаных мінеральнымі ўгнаеннямі.

У жывёлагадоўлі

Сапрапель, багаты солямі кальцыю, жалеза, фосфару, без прымешкі пяску і бедны глінай, дадаюць у рацыёны сельскагаспадарчым жывёлам у якасці мінеральнага падкорму (свінням да 1,5 кг, каровам да 1,5 кг, курам 10-15 г у суткі).

Кармавыя дабаўкі на аснове сапрапелю аказваюць лячэбнае дзеянне на жывёлу, павышаюць рэзістэнтнасць да хвароб, што павышае іх прадукцыйнасць.

Здабыча

Сёння найбольш распаўсюджанымі спосабамі здабычы сапрапелю з-пад вады з’яўляюцца:

• гідраўлічны
• гідрамеханічны
• грэйферны
• экскаватарны
• шнэкавы і пнеўма-шнэкавы
• кропкава-вакуумны
• высмоктваючы
• скрэперна-высмоктваючы
• з дапамогай замыкалага цыліндру

Сыры сапрапель здабываецца пад’ёмнікамі з дна вадаёмаў і праходзіць адмысловую падрыхтоўку — сушку.

Аднак, асаблівасці сапрапелю, як арганічнага кампанента арганічных мінеральных угнаенняў, не дазвалялі выкарыстоўваць ні адзін з вядомых гранулятараў без значнай дапрацоўкі канструкцыі. У выніку з’явілася так званая барабанная сушылка-гранулятар.

Тыпы радовішчаў

Звычайна адрозніваюцца два тыпы радовішчаў — азёрны і тарфянікавы. Аднак, пры забалочванні возера, на ім можна вылучыць тры ўчасткі:

• Рэшткавае возера,
• Тарфянішча, наплыў з берага ў акваторыю
• Дрыгва

Калі запасы сапрапелю ў рэшткавым возеры і пад тарфянікамі вызначаюцца пры стандартных геолагаразведачных работах, то пад дрыгвой, па тэхнічных прычынах, разведка не вырабляецца, што моцна памяншае разведаныя запасы. Таму варта да двух вядомым тыпах радовішчаў дадаць трэцяе — дрыгвовы тып.

Разам, калі дадаць марскі і міжледніковы тып радовішчаў, то варта адрозніваць пяць тыпаў радовішчаў сапрапеляў.

Сусветныя запасы

Асабліва інтэнсіўнае ўтварэнне сапрапеляў адбываецца ў азёрах сярэдняй паласы Еўропы і Азіі. На Амерыканскім кантыненце сапрапелевыя адклады прымеркаваны да раёна Вялікіх азёр (Канада і ЗША). У Заходняй Еўропе рэсурсы сапрапелю моцна знясіленыя. Вадаёмы, якія змяшчаюць сапрапелі, былі характэрныя для Германіі, Польшчы, краін Скандынавіі і ў меншай меры — для Францыі і Вялікабрытаніі. Шматлікія сапрапелевыя радовішчы сустракаюцца ў Літве, Беларусі і Украіне і Расіі. У 2010 годзе экспарт сапрапеля з Расіі павялічыўся ў 13 разоў.

Радовішчы ў Беларусі

Агульныя запасы сапрапелю ў Беларусі каля 3,7, паводле іншых даных больш за 4 мільярды м³, у тым ліку 2,7 мільярда м³ у азёрах і каля 1 мільярда м³ пад тарфяной аблогай. У пераліку на ўмоўную 60-працэнтную вільготнасць таварнай прадукцыі агульныя запасы ацэньваюцца ў 1,55 млрд т, з якіх 0,9 млрд т засяроджана ў азёрах і 0,65 млрд т пад пластом торфу на тарфяных радовішчах. Вымаемыя запасы сапрапелю, размешчаныя ў перспектыўных па горна-геалагічных параметрах радовішчах, ацэньваюцца ў 0,42 млрд т, з якіх 0,2 млрд т засяроджана ў азёрах і 0,22 млрд т — на торфаўчастках выпрацаваных тарфяных масіваў.

Запасы ў Брэсцкай вобласці 139 мільёнаў м³. Адно з тарфянікавых радовішчаў Брэсцкай вобласці — Удхоўда (або Удходва) Пружанскага раёна. Паводле зробленай у 2017 годзе ДНУ «Інстытут прыродакарыстання НАН Беларусі» даразведкі і ацэнкі запасаў карысных выкапняў, на ўчастку Млынок-2 тарфянога радовішча Удхоўда запасы сапрапелю станам на 2017 год склалі 106,93 тыс. тон (пры ўмоўнай вільготнасці 60 %) або ў аб’ёме 198,73 тыс. м³.

Магутнасць адкладаў сапрапелю ў азёрах 2—12 м, месцамі да 30 м (возера Судабле ў Смалявіцкім раёне).

Найбуйнейшае ў Беларусі радовішча сапрапелю размешчана на возеры Дзікае ў Дзятлаўскім раёне.

У бліжэйшыя гады, згодна з планамі Дзяржаўнай праграмы «Торф», здабычу сапрапелю для сельскай гаспадаркі неабходна павялічыць у 4—5 разоў. Найбольшыя аб’ёмы яе нарошчвання плануюцца ў Брэсцкай, Віцебскай і Гомельскай абласцях. У цяперашні час выконваецца комплекс работ па выбары першачарговых радовішчаў, іх дэталёвая разведка, ацэнка запасаў, распрацоўка рэсурсазберагальных тэхналогій здабычы і перапрацоўкі сапрапелевай сыравіны. Перавага аддаецца залежам, узбагачаным арганічным рэчывам, мікраэлементамі, азотам, кальцыем, каліем, фосфарам.

Радовішчы ў Расіі

У Расіі вядома каля 10000 радовішчаў сапрапеляў.

Расійская Федэрацыя, размяшчаючы запасамі сапрапелю ў 2,6 млрд тон, займае адно з вядучых месцаў у свеце.

У цяперашні час у Расіі дзейнічае больш за дваццаць вытворчасцей па здабычы і перапрацоўцы сапрапелю.

Літаратура

• Сапрапель // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 14: Рэле — Слаявіна / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн. : БелЭн, 2002. — Т. 14. — С. 173. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0035-8. — ISBN 985-11-0238-5 (т. 14).
• Сапрапель // Беларусь: энцыклапедычны даведнік / Рэдкал. Б. І. Сачанка (гал. рэд.) і інш.; Маст. М. В. Драко, А. М. Хількевіч. — Мн.: БелЭн, 1995. — С. 646. — 800 с. — 5 000 экз. — ISBN 985-11-0026-9.
• Бенсман В. Р. Проблемы классификации торфяников и сапропелей.\\ Молодой ученый. 2010. № 1-2 (13) Т 1. Чита. С. 146—147. (руск.)
• Гірничий енциклопедичний словник: в 3 т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2001—2004. ISBN 966-7804-19-4 (укр.)
• Рынок сапропеля (руск.)
• Термохимическая переработка озёрных сапропелей: состав и свойства продуктов

Спасылкі

• Николай Бычек. Органическое удобрение — сапропель(недаступная спасылка) (руск.)
• Р. Р. БАЙТАСАЎ, Г. 3. АБАКУМАЎ, В. К. ПЕСЦІС. САПРАПЕЛЬ — ПРЫРОДНЫ АНТЫАКСІДАНТ Архівавана 28 ліпеня 2020.