Lietuvos Sapropelis, Asociacija

Cheminė sudėtis

Sapropelį sudaro trys pagrindinės sudedamosios dalys arba komponentai, kurie sąveikauja tarpusavyje – organinė ir mineralinė dalys bei sapropelio sudėtyje esantys gyvi organizmai.

A. Sapropelio organinės medžiagos

Sapropelio organinės medžiagos gali būti apibrėžiamos įvairiai:

• neištirpusios hidrobiontų liekanos ir koloidinės autochtoninės medžiagos, kurios patenka į terigeninį nuotėkį. Tai yra biologinių ir organinių komponentų suma;

• mažamolekulinių organinių junginių, biopolimerų ir adsorbcijos kompleksai su mineralais.

B. Sapropelio sudėtį sudarantys junginiai

Sapropelis yra degioji iškasena, kurią sudaro įvairūs cheminių grupių junginiai. Svarbiausia sapropelio chemine charakteristika yra laikoma jo organinės masės sudėtis. Įvairių junginių grupių išskyrimas pagal sapropelio organinę masę yra pagrįstas jų frakcionavimo metodais, todėl priklausomai nuo šių metodų atsirado kelios klasifikacijos ir atskirų komponentų sudėties variacijos.

Sapropelio organinės masės skirstomos į:

• vandenyje tirpias medžiagas;

• medžiagas, kurios lengvai hidrolizuojasi, įskaitant humusines rūgštis ir fulvorūgštis;

• celiuliozę;

• likučius, kurie nesihidrolizuoja.

C. Sapropelio mineralinių medžiagų cheminė sudėtis

Sapropelio mineralinių sudedamųjų dalių visuma – svarbus diagnostinis požymis jo klasifikacijoje. Mineralinių komponentų susidarymas ežero vagos nuogulose yra susijęs su terigeniniu nuotėkiu ir po jo vykstančia mineralų sedimentacija bei vandens telkinyje ištirpusių mineralų jonų biologiniu ir cheminiu nusistovėjimu. Paprastai terigeninio nuotėkio mineralai: kvarcas (SiO2), dolomitas (CaMg (CO3)2), silikatai ir aliumosilikatai (lauko špatai, hidrožėrutis, chloritai, kaolinitas ir kt.). Po biocheminių procesų vandens telkinio sapropelyje kaupiasi kalcitas ir aragonitas (karbonatai Mg, Ca, Sr, Ba, Fe, Mn), piritas (FeS2), gipsas (CaSO4·2H2O), hematitas (Fe2O3), markazitas (FeS2) ir vivianitas.

Iš geležies mineralų dominuoja rudieji oksidai – trivalenčiai geležies oksihidroksidai, getitas ir hidrogetitas (FeOOH), rečiau – geležies piritas ir fosfatai, retai – sideritas (FeCO3). Geležies sulfato heptahidrato mineralai būdingi sapropelio sluoksnio gilesnei daliai pjūvyje, kur formuojasi sideritas ir dalis geležies fosfatų. Tai susiję su organinių medžiagų skaidymosi ir redukavimosi sąlygomis. Geležies fosfatai, taip pat kaip geležies rudieji oksidai, paplitę visuose sapropelio genetiniuose tipuose – geležies fosfatų kiekis padidėja, o karbonatų sumažėja. Karbonatinio sapropelio sudėtyje šių fosfatų yra 0,4 %, mišriojo sapropelio sudėtyje – 0,8 %, o silicio oksidų turinčio sapropelio – 1,4 %. Kalcio fosfatai sapropelyje sutinkami apatito forma, geležies fosfatai – vivianito forma.

Mineralinių nuogulų susidarymas būdingas ledynmečio pabaigos laikotarpiui. Holoceno laikotarpio organinio–mineralinio sapropelio mineralų dalies susidarymo dinamiką lėmė vandens telkinio debitas, o šiais laikais – santakos baseino teritorijos panaudojimas žemės ūkio reikmėms. Regioninio nuokrypio santykis (SiO2>Al2O3>Fe2O3, K2O>Na2O) gali būti susijęs su vidinių nuogulų medžiagos konversija.

D. Sapropelio sudėtyje esantys gyvi organizmai ir jų biologinis aktyvumas

Biologinį komponentą gėlo vandens ekosistemose sudaro hidrobiontai, kurių gyvavimo ciklas skatina aktyviųjų organinių medžiagų kaupimąsi ekosistemoje sapropelio nuogulų pavidalu.

Tyrinėjimai rodo, kad ežero sapropelyje yra nepaprastai daug mikroorganizmų – 1 g šviežio sapropelio jo viršutiniame sluoksnyje yra 1–2 milijardai mikroorganizmų. Giliausiuose sluoksniuose, pradedant nuo 0,6–1,0 m nuo ežero vagos paviršiaus, mikroorganizmų skaičius sumažėja.

Sapropelyje buvo rasta mikroorganizmų, kurie išskiria antibiotikų, antagoniškų daugeliui patogeninių saprofitinių mikroorganizmų. Ši sapropelio savybė yra svarbi sapropelio panaudojimui balneologijoje.

Antibiotikus ir sulfanilamidus sapropelyje sintetina grybai ir aktinomicetai, vitaminus – bakterijos ir dumbliai. Azobakterijos padeda azotui patekti į augalus prieinama forma. Įvairios bakterijų ir vandens grybų grupės – specifiniai organinių medžiagų destruktoriai (skaido nunykusius hidrobiontus iki atskirų

fragmentų), dalyvauja biocheminiuose procesuose – sapropelio antrinių organinių medžiagų sintezėje (humifikacijoje).

Sapropelio sudėtyje esantys gyvi organizmai dalyvauja įvairiuose procesuose pakeičiant medžiagas, ne tik formuojant sapropelio nuogulas, bet ir regeneruojant bei konservuojant jas. Mikroorganizmų dėka sapropelyje gali vykti mineralizacija ir organinių medžiagų sintezė, jie lemia įvairių dujų (sieros vandenilio, amoniako, metano ir kt.) sudėtį ir jų kiekį nuogulose. Nuogulose kaupiasi biologiškai aktyvios ir antibakterinės medžiagos, kurios turi didelę reikšmę balneologijoje. Mikroorganizmų suformuotos biocheminės medžiagos lemia ir kai kurias sapropelio fizines – chemines savybes.

Pilnas sapropelyje randamų medžiagų sąrašas:

Cheminiai elementai:

  • huminės rūgštys
  • organika
  • magnis
  • cinkas
  • boras
  • molibdenas
  • varis
  • kadmis
  • natris
  • kalcis
  • kalis
  • geležis
  • azotas
  • siera
  • fosforas
  • silicis
  • chromas
  • nikelis
  • selenas
  • litis
  • bismutas
  • sidabras
  • aliuminis
  • vanadis
  • titanas
  • volframas
  • švinas
  • jodas
Vitaminai:

  • A1 (retinolis)
  • B1 (tiaminas)
  • B2 (riboflavinas)
  • PP (niacinas)
  • B12 (cianokobalaminas)
  • C (askorbo rūgštis)
  • D1 (lamistirolis)
  • LT (tokoferolis)
  • B9 (folio rūgštis)
  • P (bioflavonoidai)
  • K1 (filochinonas)
Amino rūgštys:

  • alaninas
  • asparaginas
  • argininas
  • valinas
  • glicinas
  • leucinas
  • tirozinas
  • serinas
  • glutaminas
  • fenilalaninas
  • lizinas
  • glicinas
  • cisteinas
  • prolinas
  • Hidroksiprolinas
  • triptofanas
  • izoleucinas
  • metioninas
  • treoninas
  • hidroksilizinas

Išvardintų medžiagų kiekis gali skirtis įvairiuose sapropeliuose.

Naujienos

  • Mokslinė diskusija

    Paskutinėmis 2017 metų vasaros dienomis Asociacijos nariai inicijavo mokslinę diskusiją apie sapropelio naudą ir panaudojimą. Susitikimas vyko Aleksandro Stulginskio Universitete,

    Skaityti Toliau
  • Mūsų asociacijos nariai lankosi Vageningeno dirvos konferencijoje, 2015

    Mūsų asociacijos nariai rugpjūčio 23-27 dienomis lankosi Vageningeno dirvos konferencijoje.

    Skaityti Toliau
  • Naujos kartos dirvos probiotikai — jau greitai!

    Norime informuoti, jog mūsų asociacijos nariai šiuo metu kryptingai dirba prie naujos kartos ekologiškų produktų — dirvos probiotikų.

    Skaityti Toliau