автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.05, диссертация на тему:Закономерности формирования, ресурсы и качество торфяного сырья Беларуси для получения лечебных грязей

.' , ч.ч4; •

" АКАДЕМИЯ НАУК БЕЗШУСИ

Институт проблем использования природных ресурсов

и экологии

На правах рукописи

СМИРНОВА Валентина Викторовна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ, РЕСУРСЫ И КАЧЕСТВО ТОРФЯНОГО СЫРЬЯ БЕЛАРУСИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕЧЕБШХ ГРЯЗЕЙ

Специальность 05.15.05 - технология и комплексная механизация торфяного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканий ученой стелет! кандидата технических наук

Минск - 1993

Работа шподнена в Институте проблем использования природных ресурсов и экологии Академии наук Беларуси

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

член-корреспондент АН Беларуси Бамбалов H.H.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, старший

научный сотрудник Гаврильчмк А.П.

кандидат технических наук Лис A.B.

Ведущая организация - Белорусская республиканская фирма

санаторно-курортных учреждений профсоюзов "Беларуськурорт"

Защита состоится сентября 1993 г. в УО часов на засе-

дании специализированного совета Д 006.17.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Институте пробле! использования природных ресурсов и экологии АН Беларуси (220114, г.Минск, Староборисовский тракт, 10, конференц-зал).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем использования природных ресурсов и экологии АН Беларуси.

Автореферат разослан "в " августа 1993 года.

Ученый секретарь специализированного совета Братишко Р.Ф.

© Институт проблем использования природных ресурсов и экологии АН Беларуси, 1993

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важнейшим природным источником лечебного сырья является торф, по ресурса которого Республика Беларусь занимает второе место среди стран СНГ. Однако недостаток знаний о ресурсах, качественной характеристике и лечебных свойствах разных видов торфа сдерживает его широкое применение в лечебных целях. Актуальность проведения научных исследований в этом направлении вполне очевидна.

Материалы диссертации получены при выполнении общесоюзной научно-технической программы 0.46. Профилактика заболеваний населения. 0.69.10. Разработать и осуществить меры по укреплению здоровья населения и профилактике заболеваний. Задание 05.04.01.Д. Классификация торфов и нормы их рациональной добычи для лечебных целей. Программа выполнена по постановлению Государственного Комитета по науке и технике от 30.10.85 г. )А555 (№ гос.рег.01860016552'.

Цель работы - выявление, качественная и количественная оценка ресурсов торфяного сырья Беларуси для получения лечебных грязей, изучение закономерностей распределения их по территории республики, разработка предложений по создании сырьевых ба^ и спос^ бов повышения качества лечебных грязей.

Для достижения поста&пенной цели решены следующие задачи:

- выполнена сравнительная оценка физических и химических свойств торфяных лечебных грязей, применяемых лечебными учреждениями, с разными генетическими видами торфа, на основе чего выработаны требования к лечебному сырью;

- выделены генетические группы торфа с различным качественным составом органического вещества <0В), пригодные для получения .лечебных грязей;

- выполнен анализ торфяного фонда Республики Беларусь и на основании предложенных наш критериев выявлены перспективные месторождения, содержащие торф, пригодный для получения лечебных грязей;

- изучено влияние природных факторов на распределение месторождений торфяных лечебных грязей по территории Беларуси;

- разработаны приемы обогащения торфяных и сапропелевых лечебных • грязей водорастворимыми органическими биологически активными компонентами.

Научная новизна. В зависимости от генезиса, геоботаннческой природы, состава ОВ и других показателей выделены группы яипидно-

гумусовых, гумусовых и углеводно-гумусовых торфяных лечебных грязей. В пределах каждой группы определены наиболее характерные виды торфа, пригодные для использования в лечебных целях. Показано, что закономерности распределения месторождений торфяных лечебных грязей по территории республики обусловлены особенностями рельефа, подстилающих пород, гидрологии и величиной коэффициента увлажнения (Ку^ ) территорий. Доказана идентичность структуры систем полисопряжения нативного гуминового комплекса верховых видов уорфа и выделенных из них препаратов гуминовых кислот (ГЮ.

Практическая ценность. Для торфяных лечебных грязей обоснована целесообразность снижения показателя степени разложения (Ю торфа до 30$ вместо принятого ранее 40%, что существенно расширяет сырьевую базу. Обоснованы дополнения к разделу "Торфяные грязи" классификации "Основные типы лечебных грязей СССР", позволяющие дифференцировать лечебные грязи по составу ОВ. Для грязелечебных учреждений предложен способ обогащения торфяных и сапропелевых лечебных грязей водорастворимыми органическими биологически активными веществами. Предложены критерии выделения месторождений в качестве сырьевых баз лечебного торфа. Для Ресцуб-. лики Беларусь определены перспективные месторождения торфяных лечебных грязей и оценены их ресурсы.

На защиту выносятся:

- закономерности распределения лечебных видов торфа различного состава по территории Республики Беларусь;

- качественная и количественная оценка ресурсов то^яного сы-, рья Беларуси для получения лечебных грязей;

- генетическая группировка видов торфа, пригодных для получения лечебных грязей;

- приемы обогащения торфяных и сапропелевых лечебных грязей во. дорастворимыми органическими биологически активными вещоствами.

Публикации. По теме диссертации опубликовано ? работ.

Апробация работы. Результаты исследонаний по диссертационной работе доложены на /12-ой и 44-г.й нсучно-тохничеоких конференциях БШ (Минск, 198ь, 198'О, 8-ом Всесоюзном симпозиуме "История озер. Рациональное использование и охраны озерных водоемов" (Минск, 1989), 6-ой научно-технической конференции по физи-; ко-хиыии торфа (Калинин, 1989), Всесоюзной конференции "Торф в народном хозяйстве" (Томск, 1991).

Объсчл и структура работа. Диссертация изложена на 166 стра-

IX, включает 22 таблицы и 22 рисунка, состоит из введения, [ глав, выводов, списка литературы из 156 наименований отече-

!нных и зарубежных авторов и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. Проблема использования торфяных лечебных грязей

Проанализирована современная отечественная и иностранная лидера по развитию грязелечения в странах СНГ и за рубежом, по лизму действия грязелечебных процедур на организм, основанно-[а тепловом, химическом и механическом факторах, по вопросам сификации торфяных лечебных грязей и т.д. Большой вклад в ре-:е этих проблем внесли ученые Н.А.Ягубов, С.А.Пекарев, Б.А. :сандров, В.И.Бахман, В.Т.Олефиренко, Г.А.Невраев, М.Н.Черепа-,, В.К.Чураков, В.Г.Ушаков, Я.А.Требухов, №»<сДе , Н

и многие другие.

Показано, что в ныне действующей классификации торфяных ле-

ых грязей не учтен химический состав ОВ торфа, зашшен пока-ль стелени разложения (40$ и более) юрфяного сырья, пригод-

для получения лечебных грязей. Кай показывает практика, на ртах успешно используется для грязелечения торф Р. « ЭО-35%.

В настоящее гремя нет технологии обогащения пелоидов ^-•-•п-сними биологически активными веществами. Лишь ыинорапизадпя евого раствора регулируется разбавлением их водой различной рализации или путем добавления солей.

По ресг5ублике практически нет данных о сырьевых базах торфя--

лечебных грязей, что сдерживает их широкое применение в Заль-огии.

2. Объекты и методы исследований

Объектами исследований были торфяные месторождения Беларуси., ржащие торф; пригодный для использования в качестве лечебных ей и потенциально возможных лечебных грязей. Исследование яннх месторождений проведено в полевых условиях. Для сравне-наученц торфяные лечебные грязи, применяемые в санатории На, на курортах Прибалтики, а также .сапропелевые лечебные грк-используемые в Минской городской водогрязелечебнице, и некое типы сапропелей озер Беларуси.

Степень разложения торфа определена по методу Л.Д.Варлыгш растительные остатки в торфе - по атласам разных авторов; зола, влага и кислотность в соответствии с ГОСТами 11306-86, 11306-8: и 11623-65; содержание общего углерода и азота определено сернс хромовым методом; качественный состав ОВ торфа, лечебных грязе! и их отжимов исследован методами фракционно-группового и терм^ ского анализов, ЭПР-, ИК- и видимой спектроскопии; коэффициент теплопроводности (Л) определен на приборе, разработанном в ИПИПРЭ АНБ; теплоемкость (С) и теплоудерживающая способность (с рассчитаны по экспериментальным данным с использованием формул, приведенных в "Справочнике по торфу". Торфяной фонд Беларуси пр анализирован по кадастровому справочнику "Торфяной фонд Белорус ской ССР" и по "Схеме рационального использования и охраны торф ных ресурсов Республики Беларусь на период до 2010 года". Прове на статистическая обработка полученных данных.

3. Состав и свойства лечебных видов торфа, применяемых в бальнеологии

Приведены результаты фракционно-группового анализа ОВ разных генетических видов торфа и торфяных лечебных грязей, примен емых на практике. Поскольку в различных видах торфа содержание битумов неодинаково, то представляется возможным сырьевые ресур торфяных лечебных грязей разделить на категории, обогащенные (5; и более) и обедненные (менее Ь%) липидами.

Содержание гумусовых веществ (ГВ) в разных видах торфа и торфяных лечебных грязях варьирует от 20 до 70$, в том числе ГК от 5 до 55% в расчете на органическую массу. Следовательно, сущ ствует материальная основа для выделения групп торфяного сырья для получения лечебных грязей с низким (до 10$), средним (10-20! и высоким (более 2С#) содержанием ГК.

Состав торфа, торфяных и сапропелевых лечебных грязей и их отжимов определяется типом и видом торфа и сапропеля, а также Н( органическими растворимыми соединениями, сопутствующими торфам 1 салропелям. В отжимах верховых видов торфа (даже из малоразложи! ошхся) содержится большее количество водорастворимых ГВ и низкомолекулярных углеводов по сравнению с отжимами высокораэложившиэ ся низинных видов торфа и сапропелей, которые обеднены органиче< кипи компонентами и насыщены неорганическими солями.

Для объективной оценки качества лечебного торфа можно приме

нить метод термического анализа, так как с увеличением И в торфе уменьшается количество углебодов, распадающихся в диапазоне температур до 350°С, и возрастает содержание термически устойчивых гетероциклических оксиароматических структур (лигнин, ГК), распадающихся при 400-500°С. Сравнение кривых ДТГ различных видов торфа позволяет сопоставить их не только по Б, но и по химическому составу.

Методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) впервые доказана идентичность структуры систем полисопряжения нативного гуминоворо комплекса верховых видов торфе и геделешез: из к;с: препаратов ГК благодаря обнаружению дополнительного более широкого сигнала (дН гс), появляющегося при высоких уровнях СВЧ-мощности.

Опыты по определению теплофизических свойств торфа, торфяных и сапропелевых лечебных грязей при содержании влаги (М) от 67 до 92% (торф) и 83-97% (сапропель) подтвердили зависимость теплофизических свойств разных видов торфа и сапропеля от их влаги, зольности плотности. Оптимальное подержание влаги з торфяных- лечебньс: грязях д"я аппликаций находится в предел аз: 8088/0, е сапропелевых - 30—937'.

Согласно литературным данным, те.:лоудерживающ&я способность торфяных лечебных грязей составляет при «/» Ш-ЗО-г Л13-950 сапропелевых при = 80-95% - 552-678 с, минералы«« - 300—1С?; с Нашими опытами установлено, что теплоудержквающая способность следуемых видов торфа и применяемых на практике торфяных леченых грязей составляет 694-912 с при V/ = 80-88$, сапропелевых при у'/= 35-93/& - 533-781 с. Таким образом., среди яело;;дов торфяные грязи обладают более высокой теплоемкостью, меньшей теплопроводностью, большей теплоудерживающей способностью, что указывает на лучшие с бальнеологической точки зрения юс тепловые свойства.

Известны антисептические свойства верховых сфагновых мхов и калоразложившихся сфагновых видов торфа, которые» возможно, будут накладывать свой отпечаток на юс лечебное воздействие при процедурах. Но в естественном виде такое сырье использовать нельзя из-за высокого содержания грубодисперешх остатков. Поэтому мы улучшили фракционный состав магелланикум-торфа (И » 5%) путем его механического диспергирования. После механической переработки увеличивается-плотность образца, вследствие чего повышается теплоудерживаклцая способность: если-у исходного образца со<=" 348740 с при 86,7-95,5$, то у переработанного со* 457-820 с'при

W» 85,6-C¿,9%. Из этих данных следует, что диспергированный малоразложившийся магелланикум-торф по своим теплофиэическим свойствам значительно превосходит минеральные пелоиды и прибли-жызтся к сапропелевым и торфяным лечебным грязям.

С учетом данных по содержанию битумов, ГК, углеводов, а также наличию в отжимах малоразложившихся торфов большего количества органических соединений гумусовой природы по сравнении с отжимами низинных видов торфа высокой К и сапропелей, следует считать мадораэложивошеся вида верхового торфа потенциально пригодными для приготовления лечебных грязей, но после улучшения их дисперсного состава.

Выполненные нами исследования позьоляют выделить генетические группы видов торфа в ныне действующей классификации торфяных лечебгОах грязей, разработанной в ЦНИИКиФ. Все многообразие лечебных видов торфа по степени разложения целесообразно объединить в две группы: торфяные лечебные грязи (R>30%) и потенциально возможные торфяные лечебные грязи (R<30%). Мы пришли к выводу о целесообразности снижения показателя степени разложения торфа с 40 до 30% на основании объективных данных по теплофиэическим свойствам i: химическому составу 0В исследованных видов торфа и применяемых на практике торфяных лечебных грязей различного генезиса.

По теплофиэическим свойствам торф с R» 30-35% практически нз уступает торфу с R ■ 40% и выше. Например, цушицево-сфагновый торф ÍR « 3056) при 85,5-91,456 обладает ш- 794-912 с, а сос-новр-иушицевый (R » 45%) при W»84,1-89,4% имеет 793-893 с; тромникошй торф (R » ЗОЯ») при W-,79,5-89,0% имеет 671847 с, а тростниковый (R - 4056) при 79,5-86,7% - 709-862 с.

Сравнивая результаты исследования состава ОВ торфа и применяемых на практике торфяных лечебных грязей, можно заключить, что содфш:ие ГК в торфе (R » 30-35%) близко к содержанию IK в торфе (R».40% и более).

Кроме того, на практике успешно используются торфяные лечебные грязи со степенью разложения сырья ниже 40%. Например, на курортах Прибалтики применяются древесно-тростниковый торф (R- 35%), ьушидево-сфагновый (R « 30%), древесно-сфагновый (R = 30%). Это обстоятельство также подтверждает целесообразность понижения показателя R лечебного торфа до 30%.

Генетическая группировка лечебных видов торфа представлена на рисЛ. Торфяные лечебные грязи в зависимости от химического состава 0В разделены на липидно-гумусовые и гумусовые. Липидно-

ТОРФЯНЫЕ ЛЕЧЕБНЫЕ ГРЯЗИ

потенциально возможные торфяные

V

яипидно-румусоше гумусовые углеводно-гумусоше

1

верховой и переходный шпы торфа . низинный и переходный типы торфа низший, переходный и верховой типы торэа

Зиды торфа: пушице-зыи, сосново-пуши-1евый, сосновый, ;осново-сфагновый, гушицево-сфагновыи. 1ейхцериевый

Виды торфа: древесной группы, тростниковый, древесно-осокошй, древес-но-тростниковый, древесно-сфагно-рый, тростниково-

ОСОКОБЫЙ

Вида торфа: сфагновый, осоковый, осо-ково-сф&гновый,

шейхцериево-сфагно-вый, шойхцериевый,

путацеЕо-о^агнош:', тростникошй, тв02-тниково-осоковнй

Содержание сульфидов. %

|рссульфидные <0,01 Бессульфидные ^0,01 Слабосульфидние 0,01-

Среднесульфид- 0'16-ные 0,50 Сильносульфидные >0,50

Минерализация грязевого раствора, г/л

ресноводные ¿-I Пресноводные <1

Низкоминералиэо- 1-15

ванные Средне- и высоко-минерализоваткэ >15

Зольность, %

мкоэольныв 5 I Среднезольные 5-20 шсокозольные 21-50

Реакция среды (рН)

[слые 2;5-5,0

Сильнокйслые Кислые Нейтральные Щелочные

< 2,5 2,5-5,0 5 1-9,0 >9,0

Рис.1. Генетическая группировка лечебных видов торфа.

гумусовые грязи представлены верховым и переходным (с преобладанием растений-торфообразователей верхового типа) типами торфа, содержащими битумов 5$ и более, ГК - более 20$, а гумусоше -низинным и переходным (с преобладанием растений-торфообразователей низинного типа) типами, в которых доля битумов менее Ъ%, содержание ГК более 20$. В пределах каждого типа торфа определены виды, наиболее пригодные для использования в лечебной практике. В группу липидно-гуцусошх грязей включены следующие вида верхового и переходного торфа: пушицевый, сосново-пушицевый, сосновый, сосноБо-сфагношй, пушицево-сфагновый, шейхцериевый; в группу гумусовых грязей входят виды торфа переходного и низинного типов: древесной группы (ольхопый, березовый, еловый, ивовый), ¿¡ревшю-тростниковый, древесно-осоковый, тростниковый, осоковый, гростни-ково-осоковый, древесно-сфагнойый.

Потенциально возможные торфяные лечебные грязи еще подлежат изучению. По химическому составу 0В они образуют группу углеводно-гумусовых грязей, формируемую из торфа К<30$. На данном этапе исследований в нее включено 12 видов тор$а: сфагновый (магед-лаликум-, ангустифолиум-, фускум-, апикулятум-, комплексно-верховой), осоковый, осоково-сфагновый, пушицево-сфагновый, шейхце-рисвс-сфагновый, шейхцериевый, тростниковый, тростниково-осоко-ьий.

Предлагаемая генетическая группировка лечебных видов торфа о разным химическим составом 0В позволяет существенно расширить сырьевую базу торфяных лечебных грязей за счет использования торфа с Е от 30 до 40$. К лечебным видам торфа впервые отнесены иу-шицеао-сфагновый, сосново-пушицевый переходный, тростниково-осо-кешй и древесно-сфагновый виды торфа, которые по всем своим химическим и физическим свойствам соответствуют требованиям, предъявляемом к торфяному лечебному сырью. Вторым преимуществом предлагаемых дополнений является оценка торфяных лечебных грязей по качественному составу 0В, что в перспективе может быть использовано для дифференцированного лечения конкреишх болезней. Этот вопрос подлежит дальнейшему изучению.

4. Повышение качества лечебных грязей .

Дня повышения эффективности пелоидов нами использован в качестве добавки бикарбонат натрия, который взаимодействует с Ш твердой фазы и разлагается с выделением углекислого газа и воды,

0,5

1р

о

400 500 600 700 нм

Вю.2. Электронные спектры грязевых растворов (древесный торф, К - 45%) в зависимости от добавки бикарбоната натрия и последующего прогревания: I - без добавки; 2 - добавка 1% к исходной грязи; 3 - то же + прогревание при 65°С I час

а катионы натрия замещают водород карбоксильных групп ГК, в результате чего образуются гуматы натрия, хорошо растворимые в воде. Добавлением бикарбоната натрия в торфяные и сапропелевые лечебные грязи достигается оптимальная величина рН 7,0-8,0, при которой происходит максимальное проникновение ГК через кожный барьер и повышается их концентрация в грязевых растворах в 4-5 и более раз по сравнению с нативной грязью.

Обогащенные грязевые растворы исследованы методом спектрального анализа в видимой области. СплошноР характер электронных спектров (рис.2) доказывает, что в результате добавления к лечебным грязям бикарбоната натрия в грязевые растворы из твердой фазы переходят главным образом вещества гумусовой природы. Вторым доказательством этого является повышение концентрации ОВ и величины оптической плотности грязевых растворов с увеличением количества добавляемого бикарбоната натрия.

Прогревание смеси пелоидов с бикарбонатом натрия при 65°С в течение I часа приводит к дополнительному обогащению грязевых растворов ГВ, способными проникать через ножу в организм.

В БелНИИ неврологии, нейрохирургии и физиотерапии была осу-цествлена проверка эффективности обогащенных торфяных и сапропе-1евых лечебных грязей. Результаты испытаний свидетельствуют, что :пецифичность действия (биостимулирующий эффект) проявляется в $олее интенсивных морфологических изменениях в коже и подкожной слетчатке, где обнаруживались ГВ: увеличивалось количество полио-сровных капилляров, в первискулярньгс зонах обнаруживались лимфо-(етарные элементы, была более выражена реакция со стороны макросов и фибробластов, что указывает на усиление защитно-адаптаци-

онной функции кожи и стимуляцию процессов физиологической регенерации.

По результатам исследований нами разработан споооб получения лечебных грязей (а.с.1796186, МКИ5, А .61 К 35/00, 35/10).

Для практической реализации нового приема обогащения торфяных и сапропелевых лечебных грязей водорастворимыми органическими биологически активными веществами гумусовой природы рекомендуется добавлять бикарбонат натрия в количестве 1% к нативной грязи. Для полного растворения бикарбоната натрия и обогащения грязевого раствора ГВ достаточно 30-35 минут.

5. Сырьевые ресурсы лечебных видов торфа в Республике Беларусь

В настоящее вроыя в Беларуси торфяные лечебные грязи не применяются за исключением санатория Нарочь. В значительной степени uto объясняется недостаточной изученностью торфяного фонда республики, пригодного для добрчи лечебного торфа, отсутствием данных по сырьевым ресурсам. Выделение сырьевых баз торфяных лечебных грязей в Беларуси необходимо также в связи с радиационным загрязнением части ее территории, в том числе многих месторождений сапропелевых лечебных грязей. На сегодняшний день нет технологии, позволяющей снимать в озерах верхний, загрязненный радионуклидами, слой пелоидов, поэтому в этой местности пока нельзя заготавливать сапропелевые грязи. Учитывая, что радионуклиды проникают в торфяную залежь на 5-12 см (примерно 90Й радионуклидов находятся в 5-сиатиметровом слое), можно снимать ее верхний слой, вывозить за пределы месторождения в специально отведенные места, а затем добывать незагрязненный лечебный торф.

Выдеаение сырьевых баз лечебного -торфа должно осношватьсл на принципах соответствия качества торфяного сырья лечебным целям, условий залегания и достаточности запасов сырья для функционирования лечабного учреждения, учета экологической ситуации на месторождении и в зоне водосбора, в том числе санитарного состо-."ния и р&циацеенней обстановки. На основании анализа литературных и фондовых материалов, а также данных наших исследований мы предлагаем следующие критерии'выделения торфяных месторождений i: качестве, сырьевых баз лечебных грязей.

I. Месторождение не должно бить объектом охрани природы: биосферным зап.'>гюдушкощ заповедно-охотничьим.хозяйством, гидро-

логическим заказником и т.п.

2. Качество торфяного сырья должно соответствовать требованиям, предъявляемым к торфяным лечебным грязям: К>30%} санитар-но-бактериологические показатели: аэробы - не более 500 тыс.бактерий в I г грязи, титр-коли - 10 г и более грязи на I бактерию, титр-перфрингенс - 0,1 г и более грязи на I бактерию; содержание

( радионуклидов цезия и стронция-90 не должно превышать соответственно 1-10"® и !• 10"^ Ки/кг (согласно ВДУ в пищевых продуктах) и другие.

3. Минимальный объем залежи на месторождении должен обеспе-1 чивать работу грязелечебницы в течение 50 лет при ежегодном расходе грязи 2250 м3 (рассчитан, исходя из среднего расхода на I процедуру 0,025 м3 и минимального количества кушеток 25). При ежегодном расходе 2250 м3 грязи, 50 лет обеспечения функционирования лечебного учреждения и коэффициенте использования залежи «0,6 минимальный объем залежи лечебного торфа составит приблизительно 187 тыс.м3.

4. Пласт лечебного торфа должен залегать непрерывным контуром, иметь мощность не менее 1,0 м, не включать прослоек торфа с К<30%, состоять из видов торфа, пригодных для лечебных целей.

5. Каждое месторождение торфяной лечебной грязи, предполагаемое в качестве сырьевой базы, должно иметь округ санитарной охраны, который делится на три зоны: первая - строгого режима, вторая - ограничений, третья - наблюдений. Главная задача при определении санитарного режима и запретных мероприятий в пределах зон округа состоит в том, чтобы не допускать в них строительства объектов, деятельность которых может нанести ущерб качеству лечебной грязи, и обеспечить требуемые санитарно-гигиенические условия местности.

6. Добыча лечебного торфа не должна нарушать экологическую обстановку в зоне активного водосбора, чтобы иоключить понижение уровней грунтовых вод, обмеление или пересыхание малых рек и ручьев.

С учетом этих критериев в Республике Беларусь выявлено 113 торфяных месторождений, содержащих сырье, пригодное для получения лечебных грязей (табл.1). Общие прогнозные извлекаемые запасы торфяного лечебного сырья в республике оцениваются в 73,2 млн. м3, в том числе 47,6 млн.м3 для получения гумусовых и 25,6 млн.м^-липидно-гумусових лечебных грязей. Наиболее богата лечебным тор-' фом Витебская область, где выявлено 53 торфяных месторождения,

Таблица I

Прогнозные запасы торфяных лечебных грязей в Республике Беларусь, тыс.м^

Область

; Количество месторождений : ; торфяных лечебных грязей :

Геологические запасы торфяных лечебных

Прогнозные извлекаемые запасы торфяных лечебных

: гуму: совых :липидно- : : гумусовых: всего : гуму: совых :липидно- : : гумусовых: всего : гуму: совых :липидно- : •.гумусовых: всего,

ф Степень разложения тотйа ЗОЙ и более

Брестская 2 - 2 4514 ' 4514 .2708 - 2708

Битебская 45 : 8 53 51986 5065 57051 31192 3039 34231

Гомельская 4 7 11 2147 8665 10812 1288 5199 • '6487

Гродненская 7 2 9 6611 1854 8465 3967 1112 5079

Минская 15 15 30 13391 22587 35978 8034 13553 21587

Могилевская 2 б '8 '759 4483 '5242 455 2690 3145

Итого по НЗ 75 38 113 79408 42654 122062 47645 25592 73237

Степень разложения торфа 40$ и более

Итого по Н> 28 7 35 27689 7520 35209 16614 4512 21126

Разница 47 31 78 5Г719 35134 86853 31031 21080 52111

перспективные в качестве сырьевых баз. Прогнозные запасы лечебного торфа на них составляют 34231 тыс.ы . Несколько меньшие запасы торфяного лечебного сырья сосредоточены в Минской области -21587 тыс.м^ (30 месторождений). В Гомельской области выявлено II месторождений торфяных.лечебных грязей, в Гродненской - 9, в Могилевской - 8, а в Брестской - только 2. Чтобы сохранить эти месторождения для использования торфа в лечебных целях, мы направили их перечень в Госкомэкологии Республики Беларусь.

С учетом ранее принятого показателя степени разложения торфяного сырья 40$ и более в республике выявлено 35 месторождений лечебных грязей, из них 28 месторождений гумусовых и 7 - липиднс-гумусовых грязей. Прогнозные запасы лечебного торфа на них оцениваются соответственно в I66I4 и 4512 тыс.м^ (таблЛ).

В результате обоснования нами граничного показателя степени разложения лечебного торфа 30$ и более существенно расширяется сырьевая база торфяных лечебных грязей. Дополнительно выявлено 47 месторождений гумусовых и 31 - липидно-гумусовых грязей, запасы сырья на которых составляют соответственно 3I03I и 21080 тыс.м^ (табл.1).

В связи с переселением людей из зон радиоактивного загрязнения в основном в Витебскую и Минскую области нами в данной местности подобраны несколько объектов, которые исследованы в полевых условиях. В Витебской области предварительно подобраны • торфяные месторождения Р^жава Браславского (гумусовые грязи), Гиненки Поставского (гумусовые) и Поженьки Миорского районов (лшш/ию-гумусовые), в Минской - Березняки Мядельского района (лшшдно-гумусовые грязи), которое может служить сырьевой базой лечебного торфа для санатория Нарочь.

Волиной научный интерес представляет изучение роли природных факторов в формировании и распределении месторождений лечебных грязей разного состава, расположенных в различных регионах республики. Для освещения этого вопроса проанализировано 152 торфяных месторождения (75 - гумусовых и 77 - липидно-гумусовых грязей). Установлено, что подавляющее большинство (по 96$) месторождений гумусовых и липидно-гумусовых лечебных грязей находится на территориях с высотами над уровнем моря 100-200 м, а максимальное их количество - 36 гумусовых и 48 липидно-гумусовых грязей -расположены на территориях с высотами над уровнем моря 150-200 м (табл.2). Именно такие высота над уровнем моря типичны для наиболее обширных пространств Беларуси.

Таблица 2

Распределение месторождений торфяных лечебных грязей различного качественного состава по территории Беларуси в зависимости от высоты над уровнем моря и Ку^

Высота над уровнем моря, м

Количество месторождений торфяных лечебных грязей_

липидно-гуму совых

шт.

%

200-250 200-250 150-200 150-200 100-150 100-150

>1 <1

<1

<1

32 4

27 9

4,0

42,7 5,3 36,0 12,0

25 23 10 16

3,9

32,5 29,9 13,0 20,7

Итого: 75 100,0 77 100,0

На пониженных гипсометрических уровнях формируются месторождения гумусовых лечебных грязей за счет хорошего водоупора и большое площадей водосбора даже в тех местах, где К^^< I. Другая категория месторождений гумусошх лечебных грязей сформировалась как на пониженных, так и на повышенных территориях с НуВЛ>>1. Группа липидно-гумусовых лечебных грязей формируется за счет атмосферных осадков, площади водосборов таких месторождений ограничены площадями самих месторождений, поэтому рельеф не может оказывать влияния на их водно-минеральное питание.

В значительно большей степени проявляются различия в формировании лечебных грязей разного состава в зависимости от величины КуВД1 (табл.2). Так» из 75 месторождений гумусошх грязей 62 месторождения сформировались на территориях с Ку^ и лишь 13 - в местностях с Кувл. Месторождении низинного типа с гумусовыми лечебными грязями имеет, как правило, площадь водосбора в несколько раз больше площади самого болота. Именно это обстоятельство обусловливает формирование низинных болот на территори-

месторождения верхового типа с липидно-гумусовыми лечебными грязями распределяются Ьримерно один^'ово на территориях с

1>1^ЕЛ>>1, соответственно 50,6 и 49,4$. Это объясняется тем, что для формирования пушицевых, сосново-пушицзвнх, сосновых видов торфа, образующих группу липидно-гумусошх грязей, не требуется длительного избыточного увлажнения, достаточно лишь периодического переувлажнения, создаваемого за счет атмосферных осадков. При небольших отклонениях К,вл территорий от I в большую или меньшую сторону растения-торфообразователи, образующие отложения липидно-гумусовых лечебных грязей, развиваются с одинаковым успехом, поэтому и распределяются такие местороздения на территориях с 1>КуМ >1 примерно одинаково.

Как для гумусовых, так и для липидно-гумусовых торфяных лечебных грязей теоретическое распределение месторождений по территориям Беларуси с разными Ку^ подчиняется нормальному закону (рис.За). Однако совершенно четко и достоверно максимум кривой., распределения месторождений гумусовых грязей смещен в сторону увлажнения с Ку^ > I, а для месторождений липидно-гумусовых грязей - в сторону меньшего увлажнения. Тем самым подтверждается высказанное выше утверждение, что липидно-гумусовые лечебные грязи формируются в условиях периодически избыточного увлажнения территорий за счет атмосферных осадков, в то время как гумусовые лечебные грязи формируются при более высоком увлажнении территорий эа счет большой площади водосбора.

Кривые фактического распределения месторождений лечебных • грязей по территориям о разными Ку^ существенно отличаются от теоретических кривых наличием двух максимумов (рис.36). Для месторождений гумусовых лечебных грязей один максимум приходится на Иуц,.=- I» второй на КуВЛ>= 1,1, а для месторождений липидно-гумусовых грязей максимумы на кривых распределения располагаются соответственно у Куцд = 0,9 и Ку^ =» 1,05. Вероятнее всего, в обоих случаях двухвершинное фактическое распределение месторождений связано с особенностями геоботанической природы торфов, формирующих залежи. Гумусовые лечебные грязи в наиболее обводненных условиях формируются влаголюбивыми видами растений-торфообра-зователей (осоки, сфагновые мхи, вахта и др.), а в менее обводненных условиях они образуются древесными (ольха, береза) и тростниковыми ассоциатами. Этим двум группам торфов и соответствуют два максимума на кривой фактического распределения.

Аналогично и для липидно-гумусовых лечебных грязей: к наиболее обводненным местообитаниям приурочены шейхцериевый, пушицево-

гумусовых (2) торфяных лечебных грязей по территории Беларуси в зависимости от Кузд (а - теоретическое, б - фактическое)

сфагновый вида торфа. В относительно менее обводненных условиях сформировались сосновый, сосново-пушицевый и пушицевый виды торфа. Эта особенность также отражена двумя максимумами на кривой фактического распределения месторождений липидно-гумусовых лечебных гряз< й.

Таким образом, закономерности распределения месторождений торфяных лечебных грязей по территории Республики Беларусь связаны с особенностями рельефа, подстилающих пород и величиной атмосферного увлажнения. В зависимости от сочетания этих условий формируется растительный покров болот, от которого в конечном итоге зависит качественный состав лечебных грязей.

ЕШОДО .

1. Обоснована генетическая группировка видов торфа, пригодных для получения лечебных грязей, впервые учитывающая качественные различия химического состава ОБ, пренде всего содержание важнейших биологически активных веществ - липидов и гумусовых соединений.

2. По теплофизическим свойствам, химическому составу твердой фазы и грязевых растворов торф низинного, переходного и верхового

типов степенью разложения от 30 до 40$ вполне пригоден для получения лечебных грязей. В связи с этим целесообразно в классификации лечебных видов торфа понизить показатель степени разлогке-ния с 40 до 30$, что существенно расширит сырьевую базу лечебных видов торфа.

3. По содержанию битумов и ГВ целесообразно шделить две группы торфяного сырья, пригодного для получения липидно-гумусо-вых и гумусовых лечебных грязей. В первую группу включены пуши-цевый, сосново-пушицевый, сосновый, сосново-сфагновый, пушицево-сфагновый, шейхцериевый виды верхового и переходного (с преобладанием растений-торфообразователей верхового типа) типов, содержащие битумов 5$ и более, ПК - не менее 20%; во вторую - виды торфа переходного (с преобладанием растений-торфообраэователей низинного типа) и низинного типов: древесной группы (ольховый, березовый, еловый, ивовый), древесно-тростниковый, древесно-осо-ковый, тростниковый, осоковый, тростниково-осоковый, древесно-сфагновый, содержащие ГК не менее 20$.

4. Выполненные исследования дисперсности, теплофизических свойств, химического состава твердой и жидкой фаз малоразложив-шихся сфагновых видов тор£а позволяют считать эту большую разно-видовую группу торфа потенциально пригодной для получения лечебных грязей, так как после регулирования дисперсности по теплофи-зическим характеристикам они приближаются к свойствам торфа с ■ К = 30$. Грязевые отжимы из кислых малоразложившихся сфагновых видов торфа по содержанию веществ гумусовой природы превосходят ' низинные торфяные и сапропелевые лечебные грязи, что позволяет предполагать их хорошие лечебные качества. По химическому составу 0В их целесообразно объединить в группу углеводно-гумусовых лечебных грязей. В эту группу включены виды торфа: сфагновые (ма-гелланикум-, апикулятум-, ангустифолиум-, фускум-, комплечсно-верховой), осоково-сфагновый, пушицево-сфагновый, шейхцериево-сфагновый, шейхцериевый, тростниковый, тростниково-осоковый, осоковый.

5. Формирование месторождений лечебных грязей происходит во всех природно-климатических -зонах Беларуси, однако качество лечебного сырья зависит главным образом от рельефа и площади водосбора. Месторождения гумусовых лечебных грязей формируются только на пониженных .гипсометрических уровнях при обязательном многократной (Чрообладш'сп плор.лдой воде,сбег* мяд ¡ь.с-цчд.ип'..место-

рождений. Почти 90% таких месторождений сформировались в условиях •

Месторождения липидно-гумусовых лечебных грязей формируются на повышенных гипсометрических уровнях при площадях водосборов, практически равных площадям самих месторождений, в условиях периодического увлажнения, создаваемого за счет климатических факторов. В Беларуси такие месторождения в равной степени формируются на территориях с 1>КуВЛ<> I (соответственно 50,6 и 49,4%).

6. Методом ЭПР-спектроскопии доказана идентичность структуры систем полисопряжения нативного гуминового комплекса верховых видов торфа и выделенных препаратов ПК.

7. Доказана возможность и целесообразность повышения качества и эффективности торфяных и сапропелевых лечебных грязей путем введения в них бикарбоната натрия, в результате чего в грязевых растворах повышается содержание биологически активных ГВ в 4-5 и, более раз и создается оптимальная величина рН, при которой происходит максимальное проникновение их через кожу. При нагревании грязей до 65°С бикарбонат натрия переводит в грязевой раствор дополнительное количество ГВ, способных проникать через когяу и оказывать эффективное терапевтическое воздействие на организм.

8. Предложены критерии выделения торфяных месторождений в качестве сырьевых баз лечебных грязей, основанные на принципах соответствия качества торфяного сырья лечебным целям, условий залегания и достаточности запасов сырья для функционирования лечебного учреждения, учета экологической ситуации на месторождении и в зоне водосбора, в том числе санитарного состояния и радиационной обстановки.

На основании предложенных критериев в Беларуси выявлено 113 торфяных месторождений, перспективных в качестве сырьевых баз лечебного торфа с прогнозными извлекаемыми запасами 73,2 млн.м3, в том числе 47,6 млн.м3 для получения гумусовых и 25,6 млн.м3 -липидно-гумусовых грязей.

9. Для практического использования.предлагается:

- генетическая группировка видов торфа, пригодных для получения лечебных грязей, которая позволяет существенно расширить сырьевую базу;

- новые приемы обогащения торфяных и сапропелевых лечебных грязей водорастворимыми органическими биологически активными веществами путем, введения в них бикарбоната натрия;

- критерии выделения месторождений торфяных лечебных грязей, а для Республики Беларусь конкретные ИЗ месторождений, перспективных для добычи лечебных видов торфа. В Госкомэкологии Нэ внесены предложения по сохранению и резервировании этих месторождений для добычи грязелечебного сырья.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Бамбалов H.H., Беленький С.Г., Дубовец А.Г., Смирнова В.В. Генезис и эволюция торфяных месторождений Белоруссии//Торф. пром-сть, 1981. - №10. - С.24-26.

2. Смирнова В.В., Пунтус i.A. Органические соединения в составе отжимов торфяных и сапропелевых лечебных грязей: Тез. докл. 8-го Всесоюз. симпоз. "История озер. Рациональное использование и охрана озерных водоемов'.' - Минск, 1989. - С.389-390.

3. Смирнова В.В. Теплофизическне свойства торфов и торфяных лечебных грязей: Тез. докл. 6-ой науч.-техн. кон$. по физико-химии торфа. - Калинин, 1989. - С.69-70.

4. Смирнова В.В., Пунтус Ф.А., Бамбалов H.H. Классификация торфов, пригодных для использования в лечебных целях//Курортные ресурсы Сибири и Дальнего Востока, их рациональное использование. - Томск, 1991. - С.136-140.

5. Смирнова В.В. Принципы оценки ресурсов лечебного то {фа: Трз. докл. Всесоюз. конф. "Торф в народном хозяйстве". - Томск, 1991. - С.42-43.

6. Смирнова В.В., Юркевич Е.А., Бамбалов H.H., Пунтус Ф.А. Органические соединения в составе отжимов торфов, торфяных и сапропелевых лечебных грязей//Торф, пром-сть, 1991. - Jf6. - С. 27-34.

7. A.c. 1796186 СССР, МКИ5 А Gl К 35/00, 35/10. Способ получения лечебных грязей / Бамбалов H.H., Пунтус Ф.А., Смирнова В.В.

Подписано к печати 03- 08.93 р.

Неч.л.1. Макая tè'Se6 . Тираж 100. Бесплатно.

Отпечатано на ротапринте института "Велниитоппроект"

концерна "Белтопгаз"

220005, г.Минск, ул.В.Хоружей, 3.