Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Природные условия Центральной Якутии, как фактор формирования озёрных сапропелей 7
1.1. Геолого- геоморфологические и мерзлотные условия 7
1.2. Гидроклиматические условия 14
1.3. Почвенно-растительные условия 22
Глава 2. Объекты и методика исследований 28
2.1. Изученность озёрных отложений 28
2.2. Методика исследований 35
2.3. Объекты исследования 38
Глава 3. Сапропели озёр Центральной Якутии 54
3.1. Химический состав 54
3.2. Микроэлементный состав 74
3.3. Биологический состав 79
3.4. Классификация сапропелей 92
3.5. Темпы осадконакопления в разнотипных озёрах Центральной Якутии 130
Глава 4. Рациональное использование и охрана сапропелевых отложений Центральной Якутии 141
4.1. Запасы сапропелевых отложений 141
4.2. Оценка состояния озёр г. Якутска 144
4.3. Вопросы охраны и восстановления озёр 157
4.3. Использование сапропелей 167
Заключение 177
Библиографический список использованной литературы 183
Введение к работе
Актуальность работы. В условиях криолитозоны озерные отложения, их вещественный состав, процессы накопления, свойства, запасы, как и сами озёра, имеют существенные различия. Комплексный анализ и классификация озёрных отложений взаимодополняющими методами позволяет расшифровывать накопленную в ходе седиментации информацию о развитии озёр, выявить основные направления их использования и охраны.
Цели и задачи. Цель настоящей работы - изучить сапропелевые
отложения озёр Центральной Якутии, разработать основные
вопросы охраны и рационального использования сапропеля в условиях региона.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
изучить различия состава сапропеля в озёрах разных типов;
составить классификацию сапропелевых отложений региона;
выяснить различия в темпах осадконакопления видов сапропеля в разнотипных озёрах;
изучить вопросы использования и охраны сапропеле» Центральной Якутии.
Фактический материал
В работе использованы материалы паспортизации озёр, поисково-оценочной и детальной разведки озёрных отложений Центральной Якутии.
Исследовано 34 сапропелевых месторождения в термокарстовых, водно-эрозионных, эрозионно-термокарстовых и тукулановых озёрах. Определения глубин и объёмов воды, мощности и запасов сапропеля производились по 1877 зондировочным точкам.биологические, гидро-, агро- и геохимические анализы - по 550 пробам отложений.
Научная новизна. Впервые на основании изучения состава сапропелевых отложений четырех наиболее распространенных типов озёр региона составлена региональная классификация сапропелевых отложений. Установлены различия в темпах сапропелевой седиментации в разнотипных озерах по периодам голоцена. Разработаны мероприятия по рациональному использованию и охране сапропелевых ресурсов региона.
Защищаемые положения.
1. Формирование сапропелевых отложений в мерзлотных
условиях Центральной Якутии зависит от возраста и типа озёр.
-
Темпы седиментации в разнотипных озёрах по периодам голоцена различны.
-
Состав и качество определяют оптимальные направления и проведение мероприятий по использованию и охране сапропеля.
Апробация работы. Изложенные в работе материалы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях ученых и специалистов Якутии; на VIII Всесоюзном симпозиуме по истории озер (Минск, 1989 г.), на защите геологических отчетов (Владивосток, 1985, Москва, 1987, Якутск, 1990), на кафедре физической и эволюционной географии СПбГУ (1998 г.)
Практическая значимость исследований. Материалы работы были использованы при утверждении запасов 34 сапропелевых месторождений по категории С2, 7 - по категории А в Министерстве геологии РСФСР, в Минсельхозе ЯАССР, и при составлении карты "Хозяйственное использование озер" М: 1: 5000000 в Атласе сельского хозяйства Якутской АССР (1989 г.). Мэрией г.Якутска на основании рекомендаций, разработанных в Лаборатории озероведения (ЛОЗ) ЯГУ, проведены мероприятия по восстановлении городских озёр.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 202 страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы, иллюстрирована 18 рисунками, 24 таблицами. Список литературы включает 200 наименований, в том числе 22 работы зарубежных авторов.
Гидроклиматические условия
Континентальность является основной особенностью климата Центральной Якутии, связанной, в свою очередь, с географическим положением этого региона в сравнительно высоких широтах (60-64) и приуроченностью к северо-восточной части огромного Евразийского материка,что характеризуется большими колебаниями годовых температур, малым количеством выпадающих осадков.
Одна из причин формирования реального климата, в том числе климата озёр и их водосборных территорий, является высота солнца, с которым связываются многие явления географической зональности процессов массо-энергообмена на Земле; в частности, на внутриконтинентальных водоёмах (Адаменко, 1985). Полуденная высота солнца определяет физические условия максимально возможного поступления суммарной радиации. Черты зональности осложняются азональными факторами - строением котловины, геолого-геоморфологическими условиями водосборной территории.
Полуденная высота солнца в Якутске на 21 июня составляет 51 26 , в декабре - 4 32 . Продолжительность солнечного сияния зимой очень мала, а летом значительна. Годовая сумма действительного сияния солнца с учётом облачности составляет в г.Якутске 2294 часа в год (51 % от возможной). По годовой продолжительности солнечного сияния Центральная Якутия приравнивается к районам Нижнего Поволжья, что достигается за счёт продолжительности летних часов. Большая прозрачность атмосферных слоев здесь обеспечивает высокую интенсивность солнечной радиации, но низкая высота солнца в продолжительный зимний период приводит в итоге к отрицательному радиационному балансу (Гаврилова, 1973).
На изменения суммарной солнечной радиации в зависимости от широтного положения места и времени года, т.е. на астрономические факторы накладывается влияние циркуляции атмосферы, изменяющей, в частности, прозрачность атмосферы.
В Центральной Якутии зимнее время характеризуется небольшими высотами солнца, обусловливающими отрицательный радиационный баланс. В летнее время наблюдается интенсивное прогревание земной поверхности и приземных слоев воздуха и, соответственно, водной поверхности, чему способствуют значительная продолжительность дня, сравнительно малая облачность и повышенная прозрачность атмосферы.
Необходимо подчеркнуть, что радиационные процессы определяют энергетическую базу биотических и абиотических факторов эволюции и развития озер, которые в основном зависят от коэффициентов поглощения.
Автор определил по данным М.К.Гавриловой (1973) коэффициенты поглощения водной поверхностью оз. Тюнгюлю за 1963, 03.Краденое за 1968 по формуле К=1-А, где К- коэффициент поглощения, А - альбедо (Адаменко, 1985) на период с июля по сентябрь (табл. 1). Эти озёра термокарстового происхождения, с разной площадью зеркала воды, глубины, прозрачности, расположены на разных террасовых уровнях. Наблюдается увеличение коэффициента поглощения в мелком озере (средняя глубина воды-0,4 м) от 83 до 92 %, показывающее, соответственно, уменьшение альбедо (А) от 17 до 8 %. Следовательно, небольшие озёра имеют больший коэффициент поглощения и прямую зависимость от альбедо.
Резкая континентальность климата Центральной Якутии и особенности её инсоляции проявляются во всем температурном режиме: низких температурах зимы и высоких температурах лета, большом размахе годовых и суточных амплитуд (Гаврилова, 1973).
Под влиянием Сибирского антициклона в Центральной Якутии в течении семи месяцев господствует морозная малоснежная зима. Наиболее низкие температуры воздуха отмечаются в январе, когда абсолютный минимум достигает-64С, а средняя месячная температура воздуха по многолетним данным равна-43С. Продолжительность холодного периода 220 дней.
Перемещение циклонов с запада на восток по сравнению с другими направлениями имеет преобладание до 50-57 % в летние месяцы.
Положительные среднесуточные температуры устанавливаются в последних числах апреля, но заморозки возможны даже в начале июня. Наиболее высокая температура воздуха наблюдается в июле, когда среднесуточная температура составляет 18-19 градусов, а абсолютный зарегистрированный максимум достигает 39С (станции Тегюльтя, Амга, Учур). Число дней со среднесуточной температурой выше 5 С составляет 124 дня. Основной период вегетации (переход средних суточных температур через 10С) продолжается с конца мая по конец августа и составляет в среднем 95 дней.
В температурном отношении имеется разница между западной и восточной частями Центральной Якутии. Так, в январе температура постепенно повышается с северо-востока на юго-запад: Чурапча -45,2, Якутск - 43,2, Покровск - 41,5С (Гаврилова, 1973). Зима холоднее в восточной части, чем в западной. Такая же картина наблюдается в распределении среднегодовой температуры: -11 на востоке и -9С на западе. Наблюдаются различия в показателях температуры воздуха на водоразделах с относительным превышением уровней свыше 100 м, где зимой теплее, чем в долине, примерно на 1,1-1,3, а летом - ниже на 0,6 на 100 м (Гаврилова, 1996). В результате анализа средней годовой температуры воздуха за вековой период, по данным метеостанций Якутск и Вилюйск, М.К.Гаврилова (1996) установила опережающий характер потепления или похолодания в Центральной Якутии, соответственно, на 3 и 11 лет, чем в арктической зоне.
Следовательно, можно предполагать и изменения темпа седиментации в озёрах, расположенных в разных частях Центральной Якутии.
Континентальность климата проявляется и в режиме осадков. По количеству атмосферных осадков Центральная Якутия сходна со степными и полупустынными районами России. Годовая сумма осадков составляет всего 240-320 мм, в теплое время года (май-сентябрь) выпадает всего 160-200 мм (Гаврилова, 1996). Малое количество осадков, главным образом, связано с отсутствием непосредственного влияния морских воздушных масс, которые, вследствие удаленности территории от океанов, приходят высушенными. Наиболее существенное значение в выпадении осадков имеют в регионе "восточный процесс" - вторжения циклонов со стороны Тихого океана, обычные перемещения циклонов с запада на восток, зимой - распространение отрога Сибирского антициклона (Гаврилова, 1973).
Химический состав
Для изучения процессов формирования сапропелей в озёрах региона было отобрано и проанализировано 550 проб донных отложений.
При изучении озёрных отложений основное внимание было обращено на химический состав их зольной части. Были определены содержания: Si02, АЬОз, Fe203, СаО, Р205, К20, MnO, MgO, SO3, Na20, Ті02, а также влажность, реакция среды (рН), зольность, ППП (потери при прокаливании), содержания общего и нитратного азота.
Анализы показали, что влажность сапропеля обладает различной изменчивостью как в пределах слоев, залегающих на одинаковых глубинах (в том числе и в пределах видовой классификационной принадлежности озера), так и в вертикальном разрезе. Влажность сапропеля исследованных озёр колеблется в пределах (58,5 - 88,67 %) (в среднем). Влажность отложений тукулановых озёр колеблется от 58,5 до 88,5 %, термокарстовых - от 75,9 до 88,6 %, эрозионно-термокарстовых - от 77,5 до 90,4 %, водно-эрозионных - от 81,4 до 81,66 (табл.5).
Реакция среды озёрных вод региона относится преимущественно к щелочной, вследствие преобладания гидрокарбонатного типа концентрирования растворенных веществ, поступающих с водосборов. Но условия сапропелевого осадконакопления, видимо, таковы, что органические кислоты разлагающейся органики нейтрализуют нежелательную щелочность озёрных вод. В большинстве обследованных озёр для сапропелей характерен большой диапазон показателей реакции среды (рН 4,4-7,2). Максимальная щелочность отмечена в отложениях озер бестяхской террасы в пределах 8,0-9,2. Крайние значения рН в пробах отложений одного и того же озера иногда весьма различаются (оз.Нэлэчэх - 5,1-9,0), преимущественно не по площади озера, а по стратиграфическим горизонтам в зависимости от послойного залегания разных видов сапропеля.
Зольность сапропеля исследованных озёр колеблется в широких пределах (8,97-93,0 % на АСВ). Но средние из экстремных значений, приводимые в таблицах, обычно выше действительных средних значений, рассчитанных по зольности всех выделенных горизонтов данного разреза, т.к. наивысшие значения зольности приходятся на пробы, отобранные из материнских глинистых и кольматированных песчаных отложений, подстилающих озёрные осадки, зольность которых колеблется в пределах 80-94 %. В основной же части сапропелевой залежи - 15-40% снижаясь в вышележащих слоях до 9 -12%.
В сапропелях Белоруссии встречаются сапропели с зольностью, от 6 до 95 % (Пидопличко, 1975).
Из таблицы 5 видно, что сапропели выделенных типов озёр характеризуются следующими содержаниями зольности (% на АСВ): в отложениях тукулановых озёр варьирует в пределах 9,05-92,4, термокарстовых - 10,9-89,5, эрозионно-термокарстовых - 8,97-92,9, водно-эрозионных - 17,9-62,8. Содержание зольности увеличивается с глубиной залегания слоев и косвенно отражает периодические колебания увлажненности территории и водообильность стадий развития различных типов озёр (Рис. 2).
Максимальные значения потери при прокаливании (ППП) показывают уменьшение в верхних слоях минеральных составляющих, т.е. высокое содержание органического вещества. Наблюдается уменьшение содержания ППП с глубиной во всех указанных типах озёр (до 5,19), что отражает характер седиментации (доминирование аллохтонного или автохтонного составляющих) (рис. 3, табл. 6).
Исследованиями К.И.Лукашова, В.А.Ковалева, А.Л.Жуховиц-кой и др. (1971), В.К.Лукашева (1970) и др. выявлены закономерности поступления и пути накопления минеральных составляющих сапропелевых отложений. Основу минеральной части составляют Si02, СаО, РегОз, АЬОз, остальные компоненты представлены небольшими количествами. В основном кремний поступает в озёра с водосборного бассейна и формируется в аквальных условиях при осаждении диатомовых водорослей. Содержание SiOi в сапропелях колеблется в пределах 3,08-82,17 %. При этом обнаружены и типологические различия: в тукулановых озёрах - в пределах 3,08-53,51 %, в термокарстовых - 10,95-69,65 %, в эрозионно-термокарстовых -10,96-82,17 % (Рис. 4). Высокое содержание кремния в эрозионно-термокарстовых и термокарстовых озёрах на глубине 3,8 м, видимо, обусловлено усилением проточности или термокарстового процесса. Для сравнения отметим, что А.П.Пидопличко (1975) приводит данные Паворковой С.С. и Ваковского В.Е. о содержании 8iO (до 80,4 %) в сапропелях Белоруссии. В отложениях озёр нашего региона установлено относительно небольшие содержания и более равномерные распределения кремния в центральной части тукуланового озера Улахан Чабыда, свидетельствующие об уменьшении содержания кремния от литоральной зоны к профундальной и увеличение содержания от верхних слоев вниз по разрезу " например в оз.Сатагай в одном из верхних горизонтов сапропеля на глубине 18м его содержание составляет 3 08 % а на глубине 11,8 м - 53,32 %, подтверждая, тем самым, преобладание терригенного привноса в начальной стадии развития и в периоды увеличения увлажненности (табл. 6).
С силикатной составляющей осадков тесно связано накопление алюминия, привносимого поверхностным притоком. Наибольшее содержание АЬОз отмечено в тонкодисперсной (глинистой и алевритовой) части минеральных осадков (Якушко, 1981). Эта закономерность отмечается и в сапропелях Центральной Якутии, содержание его достигает 11,71 % на АСВ, а в верхних слоях (органических, грубодетритовых сапропелях) уменьшается до 0,14 %. По типам озёр АЬОз имеет следующее распределение (% на АСВ): тукулановые - от 2,04 до 9,06, термокарстовые - от 0,14 до 10,71, эрозионно-термокарстовые - от 2,78 до 11,71. Закономерность размещения в сущности анологично с вертикальным распределением кремния. Обычно песчанистые и малозольные слои озёрных осадков бывают обеднены полуторным окислом алюминия. В карбонатных и органических типах сапропелей в среднем содержится от 1,1 до 1,5 %, в кремнеземистых - 3,9 %. Значительные содержания АЬОз (до 11,0 %) встречаются сапропелях Белоруссии (Лопотко, Евдокимова, 1986).
Накопление карбонатов происходит за счёт привноса с водосборов, химического осаждения из воды, а также биологического карбонатообразования (Лукашев и др. 1971; Лукашев, 1970). Высокое содержание СаО определяет минеральную составляющую высокозольных известковых осадков, слагающих придонные слои. В целом, содержание кальция в исследованных озёрах колеблется в широких пределах (0,17-30,6 %), что по типам озёр имеет следующую раскладку (%): в тукулановых - 0,17-30,6, в термокарстовых - 0,48-27,6, в эрозионно-термокарстовых - 1,31-12,7, в водно-эрозионных - 4,5-10 1. В сапропелях Белоруссии встречаются и более высокие содержания СаО до 52,3 % (Пидопличко, 1975, по данным Поварковойидр., 1962).
Классификация сапропелей
В 30-ые годы некоторые ученые отмечали, что сапропели не нашли широкого использования из-за недостаточности исследования их месторождений, классификации, слабой изученности их свойств (химического состава) и только научно обоснованная классификация сапропелей и продуктов их переработки может внести ясность в вопрос об их технологическом использовании (Кордэ, 1960).
Сапропелем давно интересуются геологи, медики, агрономы, животноводы, химики-технологи и др. специалисты. Неадекватные задачи, стоявшие перед ними, требовали исследования разных свойств озёрных отложений, что привело к появлению различных классификационных систем. Одни авторы выдвигают генетические принципы, выделяя группы отложений в зависимости от их происхождения, другие - признаки самих отложений, третьи -физические и химические свойства, четвертые - микроструктурные особенности и т.п.
Из первых классификаций русских сапропелей наибольший интерес представляют классификации построенные после принятия термина "сапропель".
К ним относится классификацяя сапропелей М.М.Соловьава и Л.А.Белоголовой (1934), основанная на понимании илов как сапропелей, в которых, наряду с минеральными частицами, содержатся значительные количества органических веществ. Озёрные отложения подразделяются на сапропели с содержанием органического вещества более 50 %, сапропели с содержанием органического вещества менее 50 %, сапропелевые пески и глины с органическими веществами менее 25 %. Тип отложения определяется по процентному содержанию золы в АСВ и подразделяется на основании морфологической характеристики на разновидности. Недостаток классификации в том, что не учитывается соотношение химического состава как минеральной, так и органической части.
Классификацяя Н.М.Страхова (1954) имеет существенное значение в вопросе систематизации озёрных отложений. Классификация основана на комплексе признаков: на гранулометрическом и физико-минералогическом составе осадков и генезисе их компонентов. Донные отложения, по Н.М.Страхову, подразделяются на 4 класса:
1. Терригенные отложения с примесью отдельно взятых СаСОз и Si02 и с содержанием органических веществ ниже 10 %.
2. Карбонатосодержащие отложения (СаСОз более 30%).
3. Кремнеземосодержащие (аутигенный Si02 более 10 %).
4. Обогащенные органическими веществами (более 10 %).
Учёт химического состава зольной части сапропелей встречается в классификации М.Е.Титова (1958), который на основании учёта соотношения между кремнием и карбонатами, значительная часть которых имеет биологическое происхождение, выделил кремниевые, известковистые и смешанные виды и охарактеризовал эти виды. Кремниевые сапропели - темные по цвету, с соотношением органической массы к золе около 2, Si02 - более 50%. Известковистый сапропель по цвету сероватый, желтоватый, до розовых оттенков, отношение органической массы к золе 0,4, СаО - более 50%. У смешанных сапропелей соотношение к золе равняется 0,9, ЗiCh - менее 50%, СаО - менее 50%. Он предполагает, что существуют две разновидности кремниевых сапропелей: в первом преобладает аморфный кремний диатомей (диатомовые сапропели), во-втором -кремний в коллоидном состоянии (трепеловый). К недостаткам классификации можно отнести отсутствие учёта и соотношения видов по биологическим остаткам.
Давая общую оценку первых классификаций М.М.Соловьева и Л.А.Белоголовой (1934), Н.М.Страхова (1954), Е.М.Титова (1958) и др., Н.В.Кордэ (1960) отмечает, что "положительная черта их заключается в обобщении имеющихся литературных материалов и отрицательной чертой является построение этих систем авторами на базировании признаков, которые предположительно имели место во время генезиса".
При построении классификации сапропелей Н.В.Кордэ исходила из "комплексного подхода, учитывая, по возможности, результаты всех видов анализа: механического, минералогического, химического, биологического, а также данных геологического исследования местности". Она предполагает, что конкретно определимые признаки и общие показатели сапропеля исходят из взаимодействия факторов осадконакопления. В частности, к ним относятся содержания органических веществ, которые отражают общие процессы, протекающие в водоеме, а также сложные взаимоотношения факторов абиотических (аллювиальный, делювиальный, эоловый привнос) и биотических (степень развития жизни водоема). Учитываются и количественные соотношения между органическим и неорганическим частями отложений. По содержанию органических веществ она выделяет 3 группы сапропелей:
1. Собственно сапропели (более 50%).
2. Обедненный сапропель (50-15%).
3. Высокозольные отложения (органические вещества ниже 15%). На основании учёта совокупности физико-химических свойств сапропелей: удельный вес, вязкость, механический, минералогический, химический и биологический составы, а также цвет, консистенцию, она выделяет типы отложений.
Минеральная составляющая является показателем количества кластического материала, который, в известной мере, отражает ход биоминеральных процессов в озере. В составе золы особенно важны Si02, СаО, MgO, Fe203, АЬОз, которые выступают в качестве типологических признаков водоёма. Так, высокие показатели общей и активной (биогенной) кремнекислоты указывают на существование развитой гидрографической сети и на высокую приточность воды в озера.
Исходя из того, что растворенный кремний, идущий на построение створок диатомей, обычно находится в воде в состоянии резкого недонасыщения, то водоёмы, с преобладанием диатомей, должны находиться в условиях, обеспечивающих приток кремния.
Учитывая сложность процессов преобразования карбонатов в озере, она считает, что известковый характер осадков указывает на наличие подтока карбонатных вод, развитие фотосинтеза, благоприятный для жизни кислородный режим и умеренное скопление в осадках органических веществ из-за интенсивных деструктивных процессов, на отсутствие значительного подтока гуминовых веществ. Повышенное содержание железа в центральной части озера считается показателем усиленного поступления железосодержащих компонентов.
В классификации при наименовании типов отложений указывается цвет, далее выделение типов производится на основании преобладания остатков ведущих систематических групп водорослей, макрофитов и животных. Например, "темноцветный, цианофицейно-хризомонадовый сапропель". При выделении части сапропелей указывается минеральный компонент, повышенное содержание которого определяет название, например, "глинисто-известковистый". При большом количестве макрофитов добавляется признак -"торфянистый". К недостаткам классификации Н.В.Кордэ, А.П.Пидопличко относит невозможность установления соответствия водорослевого состава с определенными условиями среды.
Использование сапропелей
Суровые климатические условия Якутии, наличие многолетне-мерзлых пород, короткое лето и продолжительная зима отсутствие круглогодичных дорог, отдаленность крупных месторождений являются отрицательными факторами для существующих технологий промышленной добычи сапропелей. В регионе характерна добыча санропелей в небольших объёмах, исходя из хозяйственных потребностей. Используется, в основном, для подкормки сельскохозяйственным животным, в качестве удобрений и лечебных грязей. В качестве примера приводим таблицу 15, показывающую уровень и перспективы использования сапропеля в улусах (Жирков, Пестрякова, 1989).
Существуют различные способы добычи сапропеля. До недавнего времени добыча вручную и средствами малой механизации удовлетворяла хозяйственные нотребности. Небольшие объёмы добычи не вызывали масштабных воздействий на состояние озёр.
В последние десятилетия повсеместно происходит снижение плодородия почвы, в основном за счёт усиления засоления (Л.Г.Еловская, А.К. Коноровский, Д.Д.Саввинов, 1966). Примерно 50 % освоенных под пашни земель, в той или иной степени засолены. Недостаточное финансирование закупок минеральных удобрений предполагает необходимость повышения плодородия почвы, используя сапропель в качестве органо-минеральных удобрений. Возросшие потребности в сапропеле сдерживаются, в основном, отсутствием опыта эксплуатации существующих гидромеханизированных способов, их дороговизной и, самое главное, неотработанностью системы отстойников на многолетнемерзлых грунтах.
Анализируя опыт работы земснарядов и отстойников М.И.Мярикянов, Г.Н.Степанов, М.С.Егорова (1991), пришли к выводу- что даже в южных областях, подземный дренаж работает плохо и на отстойниках образуются болота, т.е. основной недостаток такого способа - необходимость обезвоживания технического сапропеля, требующая значительных капиталовложений. Они предлагают применить экспериментальную технологическую схему, разработанную в Институте физико-технических проблем Севера СО АН СССР. Новизна разработки заключается в технологической схеме обезвоживания, состоящей из: а) емкости, служащей для подготовки подачи сапропелевой пульпы; б) выброгрохота ГВИ-100, выполняющего работы по предварительному обезвоживанию; в) винтового пресса ПЖН-68А, служащего для окончательного обезвоживания пульпы. Ориентировочная производительность цеха по пульпе 100 м- /ч . Этот метод не применялся хотя технологическая схема обезвоживания весьма притягательна.
Следующую технологию, применявшуюся в 18 озёрах Белоруссии они предлагают в качестве альтернативной, как наиболее перспективную и более производительную.
Суть технологии основана на добыче сапропеля экскаватором -грейфером, объёмом 0,4 м\ установленным на понтоне. Перевозка барж с сапропелем и экскаватора производится катером ВМК-130. Разгрузка сапропеля из барж, в переоборудованный автомобиль АРУП-8 или трактор Т-150 К+РЖТ-8 производится вторым экскаватором. Складированные навалы сапропеля на площадке через 30 - 40 дней разравниваются бульдозером для дальнейшего рыхления дисками. Затем убирают и штабелируют. На поля, расположенные недалеко, развозять сразу.
Необходимо отметить, что предлагаемые технологии добычи не учитывают водоохранные мероприятия и могут быть применены на месторождениях со средней глубиной воды не менее 2,0 м при наличии круглогодично действующих дорог. При решении проблем соблюдения водоохранных мероприятий использование такого количества различной техники, и, соответственно, сооружение отстойников займет значительные территории. Оборудование эстакад для подхода транспорта тоже требует значительных затрат, поскольку установлено, что крупные месторождения сапропеля располагаются в озерах зрелого возраста, т.е. береговая часть бывает заболоченной, значительная часть литорали занятой сплавинами. Основная особенность таких озёр - небольшие средние глубины воды до 1,5 м (в предлагаемой вышеупомянутыми авторами технологической схеме разработки сапропеля оз.Улахан Чабыда максимальная глубина воды всего 0,8 м), потребует значительных затрат.
При небольших объёмах добычи сапропеля загрязнение озера незначительно. Вследствие изъятия большого количества обогащенного биогенными веществами сапропеля происходит масштабное загрязнение.
Сапропели Центральной Якутии по своему вещественному составу и свойствам представляют широкие возможности использования во многих отраслях народного хозяйства. В частности, средние содержания важнейших биофильных микроэлементов в санропелях выше, чем в почвах, воде, и в золе растений. Процессы накопления микроэлементов в разнотипных озёрах идут с различной интенсивностью (Жирков, Иванов, 1983). Известно, что в растениях пойменных лугов р.Лены наблюдается нониженное содержание фосфора, бора, молибдена, кобальта, йода и марганца. К тому же низкая микробиологическая активность почвы, маломощность гумусового горизонта, слабая водопроницаемость обусловливают низкое плодородие (Саввинов, Слепцов, 1987).
По своим агрохимическим свойствам сапропели Якутии, в основном, не уступают лучшим видам органических удобрений (торфу, навозу, компосту). Низкая зольность сапропеля связана с высоким содержанием органических веществ.
В зависимости от диагностических признаков сапропеля выделены основные направления использования по типам сапропелей:
а) Биогенный, здесь в классе органический выделены 5 видов, которые можно рекомендовать к использованию в качестве удобрения, кормовых добавок (кроме торфянистого), лечебных грязей, для производства строительных материалов, клеящих добавок, буровых растворов. В классе кремнистый (1) диатомовый вид рекомендуется в качестве удобрения .
б) Кластогенный, в классе органо- силикатный определено 4 вида, которые рекомендуются в качестве удобрений и лечебных грязей.
в) Смешанный, в классе карбонатный выделены 2 вида рекомендуемые в качестве кормовых добавок, удобрения, для нейтрализации кислых почв.
Выделенные виды сапропеля отражают не только соотношение органического и минерального вещества, их характер, количество содержания отдельных компонентов, но и могут быть использованы для определения различных направлений рационального использования (табл. 24).
Высокие содержания азота и фосфора в озёрных отложениях региона свидетельствуют о биогенном загрязнении и, соответственно, о высокой интенсивности темпов осадконакопления, ведущей к усилению эвтрофирования озёр. Сапропелевые отложения озёр Центральной Якутии наиболее изучены с точки зрения их использования в качестве удобрения. Актуальна задача производства промышленной добычи сапропелей на сильно заиленных озёрах.