Науково-дослідницький проект «Сапропель»
Автори:
Національний технічний університет "Дніпровська політехніка",
Відділення морської геології та осадочного рудоутворення
Мета проекту
Дослідження перспектив освоєння глибоководних органо-мінеральних відкладень (ГВОМВ) Чорного моря у виключній економічній зоні України для забезпечення країн Причорноморського регіону екологічно чистою органо-мінеральною сировиною багатоцільового використання.
Актуальність
Щорічне підвищення вартості продуктів сільськогосподарського виробництва на світовому ринку робить передумови до виникнення глобальної продовольчої кризи. Ця негативна тенденція в світовій економіці обумовлена підвищенням вартості енергоресурсів, які використовуються у великих обсягах при виробництві хімічних добрив, зменшенням площі орних земель на душу населення, погіршенням їх якості, реалізацією масштабних програм з виробництва пального з сільськогосподарської сировини, зміною кліматичних умов. У результаті зростання цін на продукти харчування, недостатнього продовольчого забезпечення кількість голодуючих на планеті, а також смертність від голоду, неухильно зростає. Для задоволення попиту на продовольство за прогнозами експертів світове аграрне виробництво до 2030 р. має зрости не менш ніж на 50%.
Спільні і незалежні дослідження, проведені в Болгарії та Україні, показали високу ефективність застосування глибоководних органо-мінеральних відкладень Чорного моря для підвищення врожайності сільськогосподарських культур. В середньому спостерігалось підвищення врожайності на 20-50% при багаторазовому зменшенні масової дози внесених добрив порівняно з традиційними способами підвищення родючості ґрунтів. Значні запаси ГВОМВ в Чорному морі (понад 500 тис. т/км2), а також можливість комплексного багатоцільового використання у багатьох галузях економіки відкриває широкі перспективи їх введення в господарський оборот для забезпечення на тривалу перспективу потреби країн Причорноморського регіону в органо-мінеральній сировині.
Основна загальнонаукова та технічна база проекту
Науково-досліднцький проект спрямований на продовження розпочатих у 90-х роках минулого століття досліджень ГВОМВ Чорного моря, які не були завершені через недостатній рівень фінансового забезпечення.
Результати проведених морських експедицій на науково-дослідницьких судах «Професор Водяницький», «Володимир Паршин» (Україна) та «Академік» (Болгарія) дозволили дати загальну характеристику розповсюдження і умов залягання ГВОМВ по площі Чорного моря. Лабораторними дослідженнями відібраних зразків встановлено основні інженерно-геологічні властивості осадів, які складають технологічний шар ГВОМВ. У 2013 р. в 73-му рейсі НДС «Професор Водяницький» було намічено перспективний для проведення подальших пошуково-оцінювальних робіт ділянку морського дна під назвою «Сапропелі». Його площа становить понад 550 км2 при глибині моря 1900-2100 м.
Попередні дослідження, проведені Національною академією наук України, Болгарською академією наук, Національним гірничим університетом, Інститутом землеробства Академії аграрних наук України, медичними установами України показали можливість комплексного використання ГВОМВ у багатьох галузях економіки. Хімічний склад і властивості ГВОМО дають підстави рекомендувати їх як комплексну сировину багатоцільового призначення, в першу чергу, в сільському господарстві, в галузі біоземлеробства, в будівництві, хімічній промисловості, медицині, косметології та багатьох інших сферах економіки. Застосування ГВОМВ показало також добрі протекторні властивості на заражених радіонуклідами землях. У складі стінових матеріалів при будівництві будівель і споруд ГВОМВ можуть використовуватися для захисту від радіації.
Зареєстровані патенти: в Україні - на технологію промислового виробництва органо-мінеральних біоактивних гранульованих добрив як екологічно чистої продукції (патент України №78663 від 10.04.2007); в Болгарії - меліорант для ґрунтів та субстратів (патент №63868 від 30.04.2003, патентне відомство Болгарії).
Для проведення морських експедицій Україна має науково-дослідницьке судно «Професор Водяницький». Судно оснащене усіма необхідними навігаційними засобами, а також вантажопідйомним устаткуванням, що дозволяє здійснювати забортні роботи на великих глибинах. При мінімальному дооснащенні судна і модернізації геологорозвідувального устаткування «Професор Водяницький» може ефективно використовуватися для виконання досліджень за проектом «Сапропель».
Основні очікувані результати
Техніко-економічні міркування промислового освоєння родовищ ГВОМВ.
Результати маркетингових досліджень щодо конкурентоспроможності та потенційного попиту ГВОМВ на світовому ринку.
Напрями використання ГВОМО в різних сферах економіки, в першу чергу в агропромисловому комплексі, на підставі результатів детальних лабораторних досліджень.
Геолого-економічна оцінка залежи ГВОМО.
Публікації
1. Франчук В.П. Повышение качества подготовки и проведения геологоразведочных работ на опоискованном участке органо-минеральных осадков в Черном море / В.П. Франчук, Т.В. Шепель, А.Е. Шевченко//Proceedings of The XII-th National Conference with International Participation of the Open and Underwater Mining of Minerals, 26-30 June 2013, Varna, Bulgaria, p. 208-212.
2. Франчук В.П. Комплекс технологического оборудования судового базирования «Сапропель» для отбора проб глубоководных донных осадков / В. П. Франчук, А. П. Зиборов, Т. В. Шепель // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2011. - №1. - С. 33-37. - Библиогр.: с. 37.
3. Франчук В.П. Исследование динамики грунтозаборного устройства при разработке морских донных отложений / В.П. Франчук, Т.В. Шепель // Науковий вісник НГУ. - 2011. № 2. – С. 110 – 116.
4. Шепель Т.В. Способы первичной обработки проб органо-минеральных осадков / Т.В. Шепель, Г.Е. Княжевский // Геолого-океанологічні дослідження континентальної окраїни Криму і прилеглої котловини Чорного моря. – Київ: ВМГОР, 2012. - 160 с.
5. Шепель Т. В. Технологическое оборудование судового базирования для комплексных геологических исследований глубоководных органо-минеральных осадков / Т. В. Шепель // Материалы Международного научно-технического семинара ОМГОР НАН Украины. - 2010.
6. Шепель Т. В. Комплекс технологического оборудования судового базирования для отбора геологических проб морских донных отложений / Т.В. Шепель // Материалы I межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития угольной отрасли». - 2010. - №1. - С. 6-8.
7. Шепель Т.В. Проблемы отбора крупномасштабных проб сапропелевых осадков Черного моря / Т.В. Шепель // Матеріали І науково-технічної конференції студентів, аспірантів і молодих вчених Державного ВНЗ «НГУ» «Наукова весна - 2010». - 2010.
8. Шепель Т. В. Обоснование параметров грунтозаборного устройства по условию максимальной заполняемости при глубоководной добыче рыхлых донных отложений / Т. В. Шепель // Матеріали IІ науково-технічної конференції студентів, аспірантів і молодих вчених Державного ВНЗ «НГУ» «Наукова весна – 2011». – 2011.
9. Шепель Т.В. Перспективные направления конструирования агрегата сбора полиметаллических конкреций / Материалы 65-ой студенческой научно-практической конференции НГУ. – 2010.
10. Шепель Т.В. Обоснование параметров ограничителей заглубления грунтозаборного устройства для добычи сапропелевых осадков/ Материалы 66-ой студенческой научно-практической конференции НГУ. – 2011.
Публікації про ГВОМО на Україні
Шнюков Е.Ф., Клещенко С.А., Блохина Т.С., Клещенко Л.Г. Результаты исследований сапропелевых осадков // Геологические исследования рейса НИС «Ак.Вернадский» в Черное море – 1993. – С.53-57 (Препр./АНУ, ОМГОР ЦНПМ; 93-1);
Шнюков Є.Ф., Клещенко С.А., Блохина Т.С., Клещенко Л.Г. Результаты исследований макро-и микрокомпонентного состава сапропелевых осадков // Геологические исследования НИС «Ихтиандр» в Черное море. – 1993. – С. 76-81 (Препр./АНУ, ОМГОР ЦНПМ; 94-1);
Шнюков Є.Ф., Клещенко С.А., Блохина Т.С. Исследование сапропелевых отложений // Геологические исследования НИС «Проф.Водяницкий» в Черном море (47-й рейс).-Труды ОМГОР ЦНПМ НАН Украины. - К., 1995 г. - С.137-154;
Шнюков Є.Ф., Клещенко С.А., Блохина Т.С. Результаты предварительной разведки месторождений сапропеля // Геологические исследования НИС «Киев» в Черном море (4-й рейс). – К., 1996. – С.42-49;
Шнюков Є.Ф., Клещенко С.А., Куковская Т.С. Сапропелевые илы Черного моря – новый вид минерального сырья // Геология и полезные ископаемые Черного моря. – К., 1999. – С. 399-411;
Дегодюк Е.Г., Клещенко С.А., Дегодюк С.Е., Черній, Юшин О.О. Агрономічна цінність сапропелевих и коколітових мулів Чорного моря та питання техногенної безпеки // Геология Черного и Азовского морей. – 2000. – 164-174.
Шнюков Е.Ф., Клещенко С.А., Куковская Т.С. Сапропелевые осадки Восточной и Западной Впадин Черного моря // Геофизический журнал. – 2003. – т.25. – № 2. – С100-121.
Шнюков Е.Ф., Зиборов А.П., Минеральные богатства Черного моря. – Киев: «Карбон-ЛТД», 2004. – 290 с.
Зиборов А.П., Добывать или не добывать в Украине черноморские сапропели? Геология и полезные ископаемые Мирового океана, ННПМ, ОМГОР НАНУ, К, 1/2006. –С. 92-99.
Публікації про ГВОМО в Болгарії
Димитров П.С., В.Х.Велев. 1988. Върху възможностите за използуване на дълбоководните сапропелоидни тини на Черно море за агробиологични и промишлени цели. Океанология, 17, С., 92-95.
Велев В.Х., П.С. Димитров, М.М.Файер. 1992. Строеж и състав на холоценските сапропелоиди от западната част на Черно море. Тр. на ИО-БАН, т.1, 58-64.
Dimitrov P.S. Nikola Nikolov, Dimitar Dimitrov. 1998. Application of the Black Sea bottom sediments for natural ecological feritiliser, recultivation of exhausted solis. - The Energy Resources of the Black Sea, 21-22 September 1998, Batoumi, Georgia.
Dimitrov P.S, Dimitar Dimitrov. 1998. On the possibilities of utilizing the organogenic mineral sediments as a natural ecologic fertilizer for recultivation of contaminated soils. - Second international conference on marine industry, 28 September - 2 October 1998, Varna Bulgaria.
Dimitrov P.S., N. Nikovov, D.Dimitrov and P.Petrov. 1999. Application of Black sea bottom sediments for national ecological fertilizer, recultivation of exhauster solis. Geology and mineral resources of the Black sea. Kyev-1999, 182-188.
Dimitrov P.S., D.Dimitrov. 1999. Alternative energy resources from the bottom of the Black sea. Geology and mineral resources of the Black sea. Kyev-1999, 223-226.
Димитров П. С., Димитър Димитров .2002. Alternative resources and energetic sources from the black sea bottom. Научно-приложен семинар: Нови материали за индустрията. София, май, 2002.
N.Nikolov, N.Artinova, D.Dimitrov, P.Dimitrov, D.Solakov. 2004. Possibility of Application of Black Sea Sediments (Sapropels) for Neutralization of Soil Acidity and Increasing of Hygroscopic Capacity of the Soils. Assesment of the Black sea sedimentary system since the last glacial exrreme. Abstracts. 23-26 october 2004, Varna, Bulgaria.
Nikolov, M. Kamburova, D.Dimitrov, P.Dimitrov, D.Solakov.2004. Studying of the accumulation of Cr, Mo and Mn from tomatoes and paprika after introduction of Sapropels in the soil. Assesment of the Black sea sedimentary system since the last glacial exrreme. Abstracts. 23-26 october 2004, Varna, Bulgaria.
П.С. Димитров, Д.П.Димитров, Д.П.Солаков и др. К вопросу о создании международного консорциума для разведки и добычи глубоководных органо-минеральных осадков со дна Чёрного моря. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 1/ 2007г. – С. 52 – 57.
