CC BY
4
Содержание доступного растениям фосфора, мг/100 г почвы 0,9 0,6 1,5
рН водной вытяжки 6,9 7,0 7,0
Содержание органического углерода ,% 0,5 0,9 1,8
Как видно из табл. полученные результаты показывают, что внесение ГВ способствует более эффективной биорекультивации, улучшаются основные агрохимические свойства и повышается плодородие почв.
В настоящее время активно ведутся исследования в модификации технологий подбора оптимальных режимов по выделению гуминовых веществ с заданными свойствами. Так, например, чтобы увеличить растворимость комплексов металлов в воде (растворимость комплексов ГВ с металлами ниже, чем у синтетических аналогов, речь идет о микроудобрениях) вводят дополнительно сульфогруппы. Совершенно другой тип модификации - присоединение к ароматическому углероду (60 % содержится в окисленных углях) хиноидных фрагментов с помощью фенолформальдегидной конденсации. Таким образом, получены высокоактивные редокс-полимеры, которые являются более активными восстановителями радионуклидов.
Использованные источники:
1. http://kemoblast.ru/news/2015/03/12/aman-tuleev-zapustil-v-rabotu-pervuyu-ochered-novoi-obogatitelnoi-fabriki-karagailinskava.html
2. Сивакова, Л. Г. Биологическая активность гуминовых веществ [Электронный ресурс] / Л. Г.Сивакова. - Сборник материалов II Всероссийская конференция «Химия и химическая технология: достижения и перспективы» 20-21 ноября 2014 г., Кемерово [Электронный ресурс] / ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. Т. Ф. Горбачева»
3. Перминова, И. В. Гуминовые вещества - вызов химикам XXI века [Текст] / И.В. Перминова // Химия и жизнь 2008.-№ 1.- С.50-55.
Двоеглазова А.А. студент 3 курса Кузбасский государственный технический Университет имени Т.Ф. Горбачева Россия, г. Кемерово ЦЕННОСТЬ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ На сегодняшний день остро стоит проблема выявления гуминовых веществ из угля. Кузбасс добывает 211 млн. тонн угля . Однако большие объемы добычи приводят к кризисной экологической обстановке в области. На долю угольной промышленности приходится 14,6 % (383,92 млн. кубометров в год) неочищенных вод. Угольные предприятия сбрасывают 34,4
% всех взвешенных веществ и 10 % нефтепродуктов. При ведении горных работ, разрушается геологическая среда. Площадь нарушенных земель в Кузбассе, требующих рекультивации, составляет 100 тыс. га, ежегодный прирост 1 тыс. га.
Между тем, бурый уголь является ценным сырьем для получения гуминовых веществ, содержание которых может достигать 85 %.
ГВ представляют собой смесь макромолекул переменного состава и не регулярного строения. Важной характеристикой ГВ является - способность вступать в реакции с другими соединениями, особенно это касается их реакционноспособной части - гуминовых кислот (гумусовых кислот).
Таким образом, при получении ГВ из ТГИ (твердых горючих ископаемых), возможно, решать одновременно несколько задач, первая -переработка отходов угледобычи, вторая - получение ценных видов химических продуктов.
Следует отметить, что приоритетным направлением развития Кемеровской области является глубокая переработка угля, в том числе и отходов угледобычи (окисленных углей, низкосортны углей).
На сегодняшний день известно, что имея гетерогенность структуры возможности ГВ безграничны, они находят практическое применение в различных областях промышленности, медицине (В медицине проникая в неповреждённую кожу, гуминовые кислоты питают клеточные мембраны, стимулируют ферментную и метаболическую деятельность, восстанавливают нервные волокна, удаляют из кожи 95% ионов тяжелых металлов, токсинов и микрофлоры, оказывают противовоспалительное воздействие на животные ткани, и, являясь активным компонентом лечебной грязи, эффективно используются для лечения заболеваний опорно-двигательной системы. Так же их используют для производства биологически активных добавок (БАД) и сельском хозяйстве, а также выявлено, что ГВ способны стимулировать биологическую активность почв, что определяет их перспективное использования при рекультивации, что не мало важно для Кузбасса.
В сельском хозяйстве ГВ используют как стимулятор роста растений. Так, например, в работах Кузбасских ученых были исследованы гуматы натрия №р полученные из Бурого угля группы Б2 («рядовой», пласт Итатский, Кайчакского месторождения Канско-Аченского бассейна) и естественно-окисленный формы данного угля «сажистый» гуматы натрия №с. Эксперимент проводился на породном отвале «Южный» ОАО разреза «Кедровский». Для исследования выбраны участки, лишенные растительности, (поливы гуматами проводили 2 раза за вегетацию - в середине июня и июля) [6].
В результате проведения исследования установлено, что гуматы натрия оказывают стимулирующие действие на накопление сухой массы овса в течение вегетации. Наибольший эффект оказало внесение 0,005% гумата натрия полученного из рядового угля. Наблюдалось увеличение листовой поверхности, количество общих и продуктивных побегов, повышение
концентрации фотосинтетических пигментов. [4]
Анализ литературных данных показал, что свойства ГВ меняются от особенностей месторождения и технологии получения.
Одним из главных технологических приемов получения ГВ из твердых горючих ископаемых (ТГИ) - водно-щелочная экстракция с последующим осаждением их в кислой среде. Степень извлечения ГВ зависит от условий экстракции, от вида реагентов, концентрации растворов, времени контакта углей с раствором, температуры, соотношения объемов углей и раствора.
Так в Институте углехимии и химического материаловедения СО РАН (Кемерово) разработан комплекс технологий выделения из бурых углей гуминовых препаратов. Они могут служить в качестве стимуляторов роста и удобрений для сельскохозяйственных растений, а также быть полезными при рекультивации почв. На сегодняшний день разработан стенд, который включает в себя блок экстракционной переработки углей и выделения горного воска и битумов, блок получения гуматных препаратов.
В результате механо-активационной обработки выход водорастворимых натриевых солей гуминовых кислот увеличивается до 90%. Такой эффект объясняется ударно-сдвиговым воздействием, сопровождающимся разрушением и разупорядочением структуры бурого угля. Образующиеся при этом новые структурные поверхностные группы -активны и вступают во взаимодействие с окружающими молекулами, что в конечном итоге повышает выход и облегчает выделение конечных продуктов. В процессе механо-активационной обработки размер угольных частиц уменьшается от 500 мкм до 5 мкм, то при этом происходит также вскрытие ранее не доступных для контакта микропор, из которых извлекаются дополнительно нативные гуминовые вещества, способные реагировать с гидроксидом натрия, тем самым увеличивая выход водорастворимых натриевых солей гуминовых кислот.
Также ведется работа по повышению эффективности экстракционной переработки бурых углей и торфов посредством их химической модификации алкилированием. В результате алкилирования органическая масса углей насыщается водородом и при пиролизе или термическом ожижении дает продукты с повышенным содержанием водорода, что важно в плане получения жидких топливных фракций.
Основываясь на многочисленных исследованиях подтвержденными на современных приборах, Кузбасскими учеными ведется работа по созданию модели «структура - свойства». То есть по свойствам исходного образца гуматосодержащего материала можно будет судить о том сколько получиться из него гуматов и какими они будут обладать свойствами и делать определенные прогнозы по их использованию.
Таким образом, в Кузбассе активно ведутся исследования по производству и применению ценных химических соединений из БУ -экстракционные битумы, гуминовые вещества, которые можно использовать в различных отраслях промышленности. Исследования могут послужить
основой создания ряда комплексных технологий переработки нетрадиционных для Кузбасса ресурсов.
Использованные источники:
1. Жеребцов, С.И. Комплексные технологии и продукты переработки торфов, бурых и некондиционных углей Кузбасса [Текст] / С.И. Жеребцов, А.И. Моисеев // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) 2008.- № 12. - С 114-124.
2. «Зеленая химия»: Получение гуминовых веществ из низкосортных углей // Сборник материалов международного экономического форума «социально-экономические проблемы развития старопромышленных регионов», посвященного 65-летию КузГТУ- [Электронный ресурс ]. - Режим доступа: http : //science.kuzstu.ru/wp-
content/Events/Conference/Other/2015/ekonom/pages/Articles/2/Dvoeglazova.pdf (дата обращения 5.06.2016)
3. Информационный портал «Кемеровская область», Главное управление по работе со СМИ администрации Кемеровской области, 2016 [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://kemoblast.ru/news/2015/03/12/aman-tuleev-zapustil-v-rabotu-pervuyu-ochered-novoj-obogatitelnoj-fabriki-karagajlinskaya.html (дата обращения 29.03.2015)
4. Макеева, Н.А. Изучение влияния гуматов натрия на динамику роста овса в условиях породного отвала угольного разреза [Электронный ресурс] / Н.А. Макеева // Современные проблемы науки и образования 2014. - № 6. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=16679 , (дата обращения 1 .02.2015)
5. ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ ИННОВАЦИОННОГО ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО КЛАСТЕРА «КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ И ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ» В КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ, 2012год, [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://cluster.hse.ru/upload/iblock/0fc/0fc2bcb4ce87ed723701bae62af9c1df.pdf (дата обращения 2.05.2016)
6. Пурыгин, П. П. Гуминовые кислоты: их выделение, структура и применение в биологии, химии и медицине. / П. П. Пурыгин, И. А. Потапова, Д. В. Воробьев // Самарский государственный медицинский университет [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.sworld.com.ua/simpoz3/92.pdf открытый (дата обращения 24.08.2015)
