CC BY
38
УДК 595.3'.553.776
Т. И. Корнилова1, С. П. Готовцев2
Перспективы использования рассолов сибирской платформы для производства Artemia salina
'ФГБОУ Якутская государственная сельскохозяйственная академия, г. Якутск, Россия 2Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, г. Якутск, Россия
Аннотация. В представленной обзорной статье рассматриваются перспективы использования минерализованных подземных вод Сибирской платформы для выращивания жаброногих рачков Artemia salina L. (Carl Linné, 1758). В природных условиях они обитают в соленых и солоноватых водах континентальных водоемов Северной Америки, Средней Азии, Урала и Сибири. Авторами предлагается открытие цеха по выращиванию A. salina на базе Чернышевского рыборазводного завода, который был создан для возмещения ущерба рыбным запасам при строительстве Вилюйской ГЭС. В настоящее время на кимберлитовой трубке «Мир» из-за сложных гидрогеологических условий разработка промышленных запасов полезного компонента приостановлена, поэтому встала проблема переориентации добывающей отрасли. Для развития предлагаемого направления имеются следующие предпосылки: существующий Чернышевский рыборазводный завод, значительные запасы подземных соленых вод, а также достаточно развитая инфраструктура алмазодобывающей промышленности. Воспроизводство A. salina в качестве корма рыб позволит увеличить количество личинок сиговых, выращиваемых в Чернышевском заводе до более жизнестойких стадий. Специалисты Чернышевского рыборазводного завода легко могут быть переориентированы на выращивание A. salina.
Ключевые слова: A. salina, личинки рыб, цисты, рассолы, дренажные воды, рыборазводный завод, искусственное выращивание, диверсификация, гидробионты.
DOI 10.25587/SVFU.2019.70.28397
КОРНИЛОВА Татьяна Ивановна - ст. преп. кафедры природообустройства, инженерный факультет ФГБОУ Якутская государственная сельскохозяйственная академия.
E-mail: [email protected]
KORNILOVA Tatiana Ivanovna - Senior lecturer of the Department of Environmental Engineering, Faculty of Engineering FGBOU Yakutsk State Agricultural Academy.
ГОТОВЦЕВ Семен Петрович - к. геолого-минералогических н., и. о. зав. лабораторией общей геокриологии Института мерзлотоведения СО РАН.
E-mail: [email protected]
GOTOVTSEV Semen Petrovich - Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Acting Head of the Laboratory of General Geocryology Melnikov Permafrost Institute SB RAS.
Т. И. Корнилова, С. П. Готовцев. ПЕрсПЕктивы использования рАсТОлов сибирской платформы для производстваARTEMIA SALINA_
T. I. Kornilova1, S. P. Gotovtsev2
Potential use of Brine from the Siberian Platform for the Culture of Artemia salina
'Yakutsk State Agricultural Academy, Yakutsk, Russia 2Melnikov Permafrost Institute SB RAS, Yakutsk, Russia
Abstract. This review paper discusses the potential use of saline groundwater from the Siberian Platform for cultivating the branchiopod crustacean Artemia salina L. (Carl Linné, 1758). In natural environments, A. salina occurs in saline and brackish continental water bodies in North America, Central Asia, Urals, and Siberia. The authors propose that an A. salina farm be opened at the fish hatchery in Chernyshevsky, which was established to prevent the loss of fishery resources during construction of the Vilyui Hydropower Station. Recently, production at the Mir diamond pipe has been ceased due to difficult hydrogeologic conditions, rising the need for its reorientation. There are following prerequisites for the proposed aquiculture: the existing fish hatchery in Chernyshevsky, the large resources of saline groundwater, and the well-developed infrastructure of the diamond mine. Production of A. salina as fish food would enable increasing the number of larvae of ciscoes hatched and reared through the early life stages at Chernyshevsky Hatchery. Its personnel can be easily retrained for farming A. salina.
Keywords: A. salina, fish larvae, cyst, brine, mine drainage water, fish hatchery, aquiculture, diversification, aquatic organisms.
Введение
При разработке месторождений полезных ископаемых со временем исчерпываются промышленные запасы добываемого компонента, поэтому встает проблема диверсификации добывающей отрасли или переноса населенного пункта на другое место. В Якутии коренные месторождения алмазов разрабатываются более пятидесяти лет. В настоящее время на некоторых месторождениях разработка нижних горизонтов становится невозможной из-за сложных гидрогеологических условий. В этих условиях переориентацией производства может стать искусственное выращивание жаброногих рачков Artemii salina L., которые характеризуются высоким содержанием белков, жиров, витаминов и других биологически активных соединений. Они являются высокопитательным кормом для молоди рыб, выращиваемых в аквакультуре, сельскохозяйственных птиц и животных, а также применяются в косметологической промышленности.
В условиях Западной Якутии наиболее подходящим местом может стать Чернышевский рыборазводный завод, построенный в ходе разработки первого коренного месторождения в Якутии - трубки «Мир». Здесь для развития предлагаемого направления имеются все условия: уже существующий рыборазводный завод, значительные запасы неиспользуемых ныне подземных соленых вод и достаточно развитая инфраструктура.
Состояние вопроса
В середине прошлого века при проведении разведочных работ на трубке «Мир» было выявлено наличие напорных соленых подземных вод [1]. Впоследствии было установлено, что эти минерализованные воды связаны с породами галогенно-карбонатной толщи пород нижнего кембрия, широко распространенных в Сибирской платформе. В химическом составе этих вод соотношение натрия к хлору и хлор-бромный коэффициент указывали на формирование их в процессе выщелачивания галогенных пород в условиях закрытой системы с замедленным водообменном [2, 3].
В карьере трубки «Мир» первый от дневной поверхности горизонт метегеро-ичерского водоносного комплекса с минерализацией 37 г/л вскрылся на глубине 210-215 м и уровень установился на глубине 175 м [4]. Данное обстоятельство перед разработчиками месторождения ставило ряд сложных задач по осушению карьера и, соответственно, выбору правильного способа утилизации соленых вод в условиях глубокой криолитозоны [5]. В дальнейшем буровыми работами было выявлено, что такие воды в региональном плане распространены повсеместно и минерализация их с глубиной увеличивается [6]. Например, в 60 км от карьера на глубине 1010 м были вскрыты рассолы с минерализацией до 230 г/л. В последующем высокоминерализованные дренажные воды стали представлять экологические и горно-гидрогеологические факторы, сильно осложняющие разработку глубоких горизонтов месторождения [7]. В настоящее время в карьере трубки «Мир» ежегодно утилизируется порядка одного миллиона кубометра дренажных вод. Из них основная часть удаляется обратно в недра криолитозоны по двум направлениям: обратная закачка в подмерзлотные водоносные горизонты и захоронение в толще многолетнемерзлых пород [8-10].
Таким образом, в районе деятельности алмазных месторождений Якутии присутствуют весьма значительные запасы одного из специфических видов природного ресурса Земли - соленых вод, которые со временем могут сыграть большую роль в выращивании жаброногого рачка A. salina.
Перспективы использования подземных соленых вод
Одним из перспективных путей использования подземных соленых вод является создание цеха для разведения рачка A. salina. Особую ценность и биологическую значимость имеют цисты рачка, которые являются богатым источником нуклеиновых кислот.
Человек давно узнал ценные свойства артемии и стал включать ее в рацион питания. Большой популярностью в качестве еды рачки пользовались у американских индейцев, которые жили у берегов Большого Соленого озера на месте современного штата Юта, а кочевавшие к западу от дельты Нила арабы вылавливали рачков из соленых водоемов и готовили из них пасту, которая заменяла им мясо. Данные факты подтверждают особые питательные свойства жаброногих рачков.
Цисты рачка A. salina - первоклассный, высокопитательный корм для молоди всех видов рыб, выращиваемых в аквакультуре: осетра, карпа, форели, лосося и т. д.
В Сибири основные места промысла артемии сосредоточены на территории Алтайского края - это озера Большое и Малое Яровое. Например, на озере Большое Яровое добыча цисты A. salina стала прибыльной предпринимательской деятельностью, т. к. она, представляя собой натуральный стопроцентный белок, используется для производства комбикорма [11]. Из их правильно инкубированных яиц вылупляется науплия, представляющая собой живой корм, оптимальный по размеру и питательности для мальков любых рыб аквариумного бизнеса. Большое количество белка и богатый аминокислотами состав корма обеспечивают интенсивный рост молоди рыб.
Научно-исследовательскими работами установлено, что артемиевые озера - это гипергалинные водоемы со значительным содержанием хлоридных, сульфатных, натриевых, магниевых ионов, с соленостью от 28 до 371 г/л. Предельные уровни минерализации, при которой встречались рачки A. salina: 34 - 299 г/л [11-13]. Использование цист A. salina при откорме птицы способствует улучшению биологической ценности мяса цыплят-бройлеров. Исходя из этого, воспроизводство цист артемий в искусственных цехах с использованием соленых подземных вод может иметь большие перспективы.
В начальные годы освоения алмазных месторождений Якутии трест «Якуталмаз» в целях компенсации ущерба рыбным запасам в результате строительства гидроэлектростанции на р. Вилюй в пос. Чернышевский построил рыборазводный завод.
Завод проводил работы по сбору икры, ее инкубации и выпуску личинок сиговых рыб в естественные водоемы. Инкубационная мощность Чернышевского рыборазводного
т. и. корнилова, с. п. готовцев. перспективы использования рассолов сибирской платформы для производстваARTEMIA SALINA_
завода была рассчитана на 100 млн икринок в год, хотя на проектную мощность выпуска продукции завод не выходил. В данное время ежегодный выпуск составляет 15-17 млн личинок, что крайне неэффективно с точки зрения освоения финансовых средств. В организации работы завода основные проблемы заключались в сложной транспортной схеме и отсутствии своей кормовой базы. Поэтому в сложившихся условиях Мирнинского ГОКа АК АЛРОСА может вести работу по созданию кормопроизводства с использованием соленых подземных вод для воспроизводства цист A. salina.
Заключение
В Сибирской платформе повсеместно распространены подземные воды хлоридного натриевого или хлоридного кальциевого состава разной степени минерализации.
В настоящее время в алмазодобывающих рудниках сложные гидрогеологические условия со временем вынуждают прекратить добычу. В этих условиях при достаточно развитой инфраструктуре перед организацией встает вопрос диверсификации производства. Одним из перспективных путей переориентации может стать организация искусственного выращивания жаброногого рачка A. salina - широко распространенного кормового объекта для рыб.
Авторами предлагается открытие цеха по выращиванию A. salina на базе Чернышевского рыборазводного завода, что позволит подращивать личинок пеляди и ряпушки до более жизнестойких стадий. Артемия, как и другие гидробионты, обладает высокой скоростью роста и размножения, следовательно, высокой продуктивностью, которая превосходит продуктивность рыб и наземных животных. Для открытия нового для Якутии производства по искусственному выращиванию рачка артемии, необходимо провести дополнительные исследования по уточнению технологических параметров выращивания этого гидробионта, т. к. создание цеха позволит поднять воспроизводство рыбы на более высокий уровень.
Л и т е р а т у р а
1. Ефимов А. И. Гидрогеологические особенности района месторождения алмазов трубки «Мир» в юго-западной Якутии // Труды II совещания по подземным водам и инженерной геологии Восточной Сибири. - Иркутск, 1959. - Вып.П. - С. 79-87.
2. Устинова З. Г. К гидрохимии кимберлитовых трубок Якутии // Вопросы геохимии подземных вод. - М.: Недра, 1964. - С. 237-252.
3. Дроздов А. В. Захоронение дренажных рассолов в многолетнемерзлых горных породах (на примере криолитозоны Сибирской платформы). - Иркутск: Изд-во ИГТУ, 2007. - 296 с.
4. Ломоносов И. С. Вертикальная гидрогеохимическая зональность в районе месторождения алмазов трубки «Мир» // Труды Восточно-Сибирского геологич. ин-та СО АН СССР. - Иркутск, 1962.
- Вып. 9. - С. 103-117.
5. Алексеев С. В., Вахромеев А. Г., Коцупало Н. П., Рябцев А. Д. Промышленные рассолы Сибирской платформы. Гидрогеология, бурение и добыча, переработка, утилизация. - Иркутск: Изд-во «Географ», 2014. - 162 с.
6. Дзюба А. А., Шпейзер Г. М., Борисов В. Н. Роль рассолов в гидрохимическом режиме рек. Западная Якутия. - Новосибирск: Наука, 1987. - 85 с.
7. Вигандт В. А. Опыт сооружения и эксплуатации обратной закачки дренажных вод карьера «Мир» // Горный журнал. - 1994. - № 9. - С. 60-62.
8. Букин Г. Н., Иост Н. А., Майданенко Г. Ю. Утилизация дренажных и сточных вод рудника «Интернациональный» в сложных гидрохимических условиях // Горный журнал. - 2004. - № 5.
- С. 73-76.
9. Дроздов А. В., Иост Н. А., Лобанов В. В. Криогидрогеология алмазных месторождений Западной Якутии. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. - 296 с.
10. Коцупало Н. П., Рябцев А. Д., Вахромеев А. Г. и др. Поликомпонентные рассолы Сибирской пдатформы - сырье многоцелевого назначения (обзорная) // Современные технологии освоения
минеральных ресурсов: Сб. научных трудов / Под ред. В. Е. Кислякова. - Красноярск, 2013. - Вып. 11. - С. 241-261.
11. Литвиненко Л. И. Гиперсоленые озера Западной Сибири как среда обитания галофильного рачка артемии // Рыбное хозяйство, 2007. -№ 6. - С. 93-98.
12. Литвиненко Л. И., Бойко Е. Г. Морфологические исследования искусственно выращенных рачков артемии сибирских популяций // Сибирский экологический журнал, 2008. - 1. - С. 11-22.
13. Курицын А. Е., Макарова Т. А., Ефремов С. А. Анализ развития аквакультуры в республике Карелия. - Рыбное хозяйство. - №2. - 2015. - С. 83-87.
R e f e r e n c e s
1. Efimov A. I. Gidrogeologicheskie osobennosti rajona mestorozhdeniya almazov trubki «Mir» v yugo-zapadnoj YAkutii // Trudy II soveshchaniya po podzemnym vodam i inzhenernoj geologii Vostochnoj Sibiri. - Irkutsk, 1959. - Vyp.II. - S. 79-87.
2. Ustinova Z. G. K gidrohimii kimberlitovyh trubok YAkutii // Voprosy geohimii podzemnyh vod. - M.: Nedra, 1964. - S. 237-252.
3. Drozdov A. V. Zahoronenie drenazhnyh rassolov v mnogoletnemerzlyh gornyh porodah (na primere kriolitozony Sibirskoj platformy). - Irkutsk: Izd-vo IGTU, 2007. - 296 s.
4. Lomonosov I. S. Vertikal'naya gidrogeohimicheskaya zonal'nost' v rajone mestorozhdeniya almazov trubki «Mir» // Trudy Vostochno-Sibirskogo geologich. in-ta SO AN SSSR. - Irkutsk, 1962. - Vyp. 9.
- S. 103-117.
5. Alekseev S. V., Vahromeev A. G., Kocupalo N. P., Ryabcev A. D. Promyshlennye rassoly Sibirskoj platformy. Gidrogeologiya, burenie i dobycha, pererabotka, utilizaciya. - Irkutsk: Izd-vo «Geograf», 2014. - 162 s.
6. Dzyuba A. A., SHpejzer G. M., Borisov V. N. Rol' rassolov v gidrohimicheskom rezhime rek. Zapadnaya YAkutiya. - Novosibirsk: Nauka, 1987. - 85 s.
7. Vigandt V. A. Opyt sooruzheniya i ehkspluatacii obratnoj zakachki drenazhnyh vod kar'era «Mir» // Gornyj zhurnal. - 1994. - № 9. - S. 60-62.
8. Bukin G. N., Iost N. A., Majdanenko G. YU. Utilizaciya drenazhnyh i stochnyh vod rudnika «Internacional'nyj» v slozhnyh gidrohimicheskih usloviyah // Gornyj zhurnal. - 2004. - № 5. - S. 73-76.
9. Drozdov A. V., Iost N. A., Lobanov V. V. Kriogidrogeologiya almaznyh mestorozhdenij Zapadnoj YAkutii. - Irkutsk: Izd-vo IrGTU, 2008. - 296 s.
10. Kocupalo N. P., Ryabcev A. D., Vahromeev A. G. i dr. Polikomponentnye rassoly Sibirskoj pdatformy - syr'e mnogocelevogo naznacheniya (obzornaya) // Sovremennye tekhnologii osvoeniya mineral'nyh resursov: Sb. nauchnyh trudov / Pod red. V. E. Kislyakova. - Krasnoyarsk, 2013. - Vyp. 11.
- S. 241-261.
11. Litvinenko L. I. Gipersolenye ozera Zapadnoj Sibiri kak sreda obitaniya galofil'nogo rachka artemii // Rybnoe hozyajstvo, 2007. -№ 6. - S. 93-98.
12. Litvinenko L. I., Bojko E. G. Morfologicheskie issledovaniya iskusstvenno vyrashchennyh rachkov artemii sibirskih populyacij // Sibirskij ehkologicheskij zhurnal, 2008. - 1. - S. 11-22.
13. Kuricyn A. E., Makarova T. A., Efremov S. A. Analiz razvitiya akvakul'tury v respublike Kareliya. - Rybnoe hozyajstvo. - №2. - 2015. - S. 83-87.
^iMSr^Sr
