Теории образования Земли, глубинное строение ее внутренних оболочек и другие вопросы мироздания > О волновой природе напряжений и деформаций и механизме концентрации пи в земной коре
О волновой природе напряжений и деформаций и механизме концентрации пи
Устьянцев Валерий Николаевич:
Комбинированное действие сапропелей и магнитотерапии эффективно при лечении шейного остеохондроза позвоночника с неврологическими проявлениями.
Экспериментальные исследования восстановительных процессов при повреждении паренхимы печени, проведенное на крысах линии Вистар обоего пола с вызванным токсическим гематитом, свидетельствуют о том, что курс магнитопелоидтерапии по сравнению с пелоидотерапией и магнитотерапией более эффективно нормализовал состояние печени у крыс с токсическим гепатитом. По мнению авторов, механизм ускорения развития репаративных процессов под влиянием магнитопелоидотерапии можно объяснить изменением биологических свойств сапропеля под влиянием применяемого постоянного магнитного поля (ПМП), неоднородность которого является фактором, повышающим эффективность процесса омагничивания. Неоднородное ПМП, одновременно воздействуя на сапропель и организм животного, вероятно, осуществляет пространственно-временную переорганизацию метаболических процессов как в тканях животного, так и в самом сапропеле.
Разработаны методы лечения людей, страдающих остеоартрозом, с использованием сапропелей оз. Боровое (Красноярский край). Важную роль в формировании биологической активности данного сапропеля играют: гуминовые и фульвокислоты, липиды, ферменты типа пероксидазы, полифенолоксидазы, дегидрогеназы, каталазы; витаминный комплекс (аскорбиновая кислота, витамины В, РР и др.). Липиды, являющиеся продуктами жизнедеятельности синезеленых водорослей, проявляют бактериостатическую и бактерицидную активность, оказывают противовоспалительное, обезболивающее, иммуномодулирующее действие, положительное влияние на гемодинамику суставов, тонус вегетативной нервной системы.
Экстракт высокополярных сульфидных иловых грязей, содержащий фосфолипиды, каротины, ксантофиллы, хлорофилл и его производные, стерины, миксоксантофиллы, высокомолекулярные кислоты в случае его применения в сочетании с ультрафонорезом при лечении острого воспаления придатков матки на фоне антибактериальной терапии уменьшает выраженность гемодинамических нарушений; экссудативных процессов, предупреждает разрастание соединительнотканевой остромы, уменьшает выраженность вызываемых воспалительным процессом массивных явлений атрезии фолликулов в яичниках, стимулирует их рост и образование желтых тел.
О. Тихоновская и Л. Шустов заключили, что применение масляного раствора экстракта высокомолекулярных сульфидных иловых грязей на фоне медикаментозной терапии с ультрафонорезом приводит к более быстрому выздоровлению женщин с гинекологическими заболеваниями, сохранению и восстановлению репродуктивной функции.
Предлагаемый механизм лечебного действия заключается в активном участии фосфолипидов, каротинов, ксантофиллов, высокомолекулярных кислот в функционировании прооксидантных и антиоксидантных систем, а также в контроле клеточных процессов. Гуминовые вещества, присутствующие в сапропелях, стимулируют биологические процессы в организме животного, обладают антимикробным и антисептическим действием [10,. Низкомолекулярная фракция ГК, включающая органоминеральные формы, проникает через кожу и транспортирует к органам различные физиологически активные вещества [8]. Использование ГК для лечения полиартрита доказало, что ГК сапропелей обладают кортизоноподобным действием, вызывают непосредственные ферментативные реакции как в стенках капилляров, так и в клетках эпителия, адсорбирующих цитохромоксидазу, щелочную фосфатазу, АТФ, тормозят действие гиалуронидазы, входящей в состав соединительной ткани, и таким образом купируют воспалительные процессы.
Применение ГК при нейродермитах объясняется склонностью ГК к хелатообразованию с ионами тяжелых металлов, радионуклидов, токсинов и подавлению отрицательного воздействия последних на организм, что способствует увеличению объемного кожного и мышечного кровотока, уменьшает застойные явления.
Анализ приведенного выше материала указывает на актуальность выполнения исследований по изучению вещественного состава сапропелей различных регионов РФ, выявлению особенностей структурной организации соединений органического вещества сапропелей, их качественного и количественного соотношения; проведения биологического тестирования сапропелей в целом, а также различных препаратов, полученных на их основе. Важным является выявление генетической связи состава и биологической активности сапропелей с исходным растительным и животным материалом, обеспечившим формирование сапропелевой залежи, установление основных направлений биохимической трансформации исходного биоматериала.
Целью настоящего исследования является изучение особенностей химического состава и биологической активности сапропеля оз. Лебяжье (Татарстан).
Материалы, методы и результаты исследования
1. Технический анализ сапропеля
Влажность (Wd) – 3,7 [масс. % на воздушно-сухой сапропель]; зольность (АС) – 70,5; содержание органического вещества – 25,8 [масс. % на воздушно-сухой сапропель], элементный состав (масс. % daf): С 54,4; Н 7,0; N 3,9; O + S 34,7; H/C(am) = 1,544, степень окисленности (CО) = –0,587.
Эмиссионным спектральным, рентгено-флуоресцентным и атомно-абсорбционным анализами в составе минеральной части обнаружены: Al, Si, Ni, Mg, Sr, Na, K, Be, Co, Mo, Ag, Cr, Ti, V, W, Pt, Pb, Cu, Au, Nd, Ce, Ge, Ga.
Согласно данным рентгенофазового анализа основу минералогического состава минеральной части сапропеля составляют каолинит, галлуазит, кремнезем, оксид Fe (III), оксид Ti (IV); СаО Al2O3×2SiO2.
2. Химический групповой состав органического вещества (ОВ) сапропеля
Водорастворимые вещества (ВРВ) – 0,3; битумы (Б) – 3,3; легкогидролизуемые вещества (ЛГВ) – 3,0; уроновые кислоты (УК) – 1,6; фульвокислоты и гуминовые кислоты (ФК, ГК) – 0,6 и 12,5, соответственно, целлюлоза (Ц) – 1,0; негидролизуемый остаток (НГО) – 3,5 (масс. % ОВС).
2.1. Качественный и количественный состав ФК
Препаративной тонкослойной хроматографией (ТСХ) со свидетелями в составе ФК были качественно идентифицированы аминокислота, сахара и водорастворимые карбоновые кислоты и количественно определено их содержание.
2.1.1. Химический состав аминокислот (мг/кг сапропеля)
L-a-аланин (0,12), лейцин (48,08), фенилаланин (16,55), валин (15,58), глицин (0,15), аспарагин (5,05), лизин (6,09), гистидин (10,11), аспарагиновая кислота (15,56), тирозин (12,01), цистеин (10,06), триптофин (0,52), глутамин (0,73), серин (0,14), изолейцин (0,10), глутаминовая кислота (63,60), треонин (47,59). Сумма аминокислот – 257,05 мг/кг сапропеля.
2.1.2. Химический состав сахаров (мг/кг сапропеля)
Арабиноза (10,04), Д-галактоза (100,55), Д-глюкоза (57,60), L-рамноза (22,04), лактоза (3,56), мальтоза (15,08), раффиноза (0,15). Сумма сахаров – 209,02 (мг/кг сапропеля).
2.1.3. Химический состав водорастворимых карбоновых кислот (мг/кг сапропеля)
Щавелевая (42,56), янтарная (30,01), адипиновая (1,09), пимелиновая (2,56), винная (0,15), яблочная (1,57), салициловая (10,54), о-фталевая (0,13), галловая (0,54), феруловая (0,57), ванилиновая (0,19), сиреневая (0,11), терефталевая (0,14), бензойная (0,11), малоновая (4,08), метилянтарная (8,91).
Сумма водорастворимых карбоновых кислот – 103,26 (мг/кг сапропеля).
3. Химический состав ГК
Выход ГК – 12,5 (масс. % ОМС); зольность (АС) – 8,9; влажность (Wd) – 10,0; содержание органического вещества – 81,1 (масс. % от воздушно-сухого сапропеля).
Элементный (масс. % daf): С 67,1; Н 7,1; N 6,3; O + S 19,5; функциональный состав (мг-экв/г): фенольные (ФГ) – 11,5; хиноидные (ХГ) – 8,43; карбоксильные (КрГ) – 4,2, кетонные группы (КГ) – 0,75, йодное число (ИЧ) – 1,87.
Молекулярная масса – 1548,6; H/C(am) = 1,270; СО = –0,834; молекулярная гипотетическая формула С86,62Н109,97N6,97O + S18,87.
В ИК-Фурье спектре ГК были идентифицированы полосы поглощения (п.п) следующих структурных фрагментов (n, см-1):
– слабой интенсивности п.п. СН-, СН2-, СН3-групп алканов и циклоалканов (2952,7, 2923,8, 2854,4, 1421,3, 1378,9, 1226,5, 772,2); присутствие циклоалканов подтверждается совокупностью п.п. (3389–3337, 3350, 2953, 2855, 1421, 1454, 1379, 721, 758, 772); крайне слабая интенсивность п.п. (721) указывает на низкое содержание алканов (СН2)n при n > 4, а п.п. (1379) – СН3-группы в основном связаны с ароматическими фрагментами;
– интенсивные п.п. ароматических циклов (1600/1500, 1514, 1541, 1558, 3096, 3080, 3063, 3045, 3011), а также серия п.п. в областях (900–650 и 1200–900); интенсивность п.п. (1514) меньше, чем (1636), следовательно, в составе ГК велика доля конденсированных ароматических колец; которые в основном монозамещенные (1600, 1558, 1514, 698, 758);
– ОН-группы фенолов и спиртов (3427, 3389, 3366, 3351, 3296, 1410–1310, 1379, 1226, 721), в т.ч.: тритерпеновых и стероидных спиртов (1653, 1636, 1300–1150, 1124, 1034, 1080, 1170–950, 758, 771, 799); кетонов (1720, 1690, 1653, 1080, 1124), в т.ч.: дикетонов (1636–1541), арилалкилкетонов (1227–1080), диарилкетонов (1690–1653), кетонов, совмещенных с ненасыщенными связями (–С–СО–С = СОR) – (1635–1541, 1635); хинонов; перихинонов (1635) – две группы –СО в одном цикле; две группы –СО в разных циклах (1653–1635); карбоновые кислоты (2694, 2924, 3590–3495, 2855, 1720, 1690, 1379–1227, 1170–1080), в т.ч.: кислоты с внутренней водородной связью (1680–1653); сложные эфиры, лактоны (1790, 1740, 1180, 1080); кумарины и изокумарины (1740–1720, 1636, 1653, 1541, 1514, 1558); полисахариды (1080, 1034, 459, 428); амид I (1690–1636) и амид II (1590–1514).
– деформационные колебания N-H групп первичных (1620–1590) и вторичных (1558–1514) амидов; ангидриды кислот (1850–1800, 1790–1740); асимметричные деформационные колебания NH-группы NH3 (1653), и асимметричные валентные колебания группы (C–O)2 – карбоксилат-иона (1558), симметричные валентные колебания карбоксилат-иона (1421);
– тиофеновых (3096, 3080, 3063, 1541–1034), фурановых (3198, 3177, 3152, 3134, 3107, 1580–1500), пиррольных пиперидиновых и пуриновых циклов (3495, 3427–3389, 3011–3080, 1580–1514, 1000–960, 820); пиррольных циклов в составе порфиринов, хлорофиллов (3495, 3152, 3045, 3011, 1580, 1034, 772–698); алифатических аминов (3500–3366, 1653–1500, 1360–1000); сульфидов (636–623) и дисульфидов (459, 428, 405); тиокетонов (1034–1227, 1080, 1034).
4. Химический состав гиматомелановых кислот
Гиматомелановые кислоты (ГМК) – одна из важнейших составляющих ГК – в значительной степени определяют биологическую активность последних.
ГМК выделяли кипячением ГК в 95 %-м C2H5OH, в котором они хорошо растворяются. Этанольный раствор отделялся фильтрованием, C2H5OH отгонялся, а ГМК сушились в вакуумном шкафу до постоянной массы.
Выход ГМК составил 40 (масс. % от ГК); значение средней молекулярной массы 903 а.е.м.; элементный состав (масс. % daf): С 70,9; H 9,3; N 2,9; O + S 16,9; Н/С(am) = 1,574; СО = –1,217; гипотетическая молекулярная формула С53,35H83,99N1,87O + S9,54.
В ИК-Фурье спектре ГМК были идентифицированы п.п. следующих структурных фрагментов (n, см–1):
– интенсивные п.п. в областях (1600–1300, 900–650) указывают на высокое содержание в ГМК ароматических и гетероциклических соединений (3082–3034, 1600–1500, 1550–1500, 1500–1448, 1175–1123, 1100–1072, 770–730, 744–704), замещенных длинными алкильными цепями (3065–3034, 1500–1446, 910–648), включающими двойные связи (3045, 1650, 1601, 975, 862, 820);
– интенсивные п.п. СН–, СН2–, СН3–групп алкановых и циклоалкановых структур (2980, 2939, 2920, 2868, 1446, 1369, 1394, 1286, 960, 704, 444); наличие циклоалканов подтверждается совокупностью п.п. (3410–3342, 2953, 2939, 2920, 2868, 2849, 1446, 1394, 1369, 704), включающие длинные алкильные цепи (3065–3034, 1500–1446, 1549–1446, 910–648) с двойными связями (3045, 1650, 1601, 975, 867, 820);
– ОН-группы фенолов и спиртов (3574, 3410, 3410–3198, 3292, 1420–1330, 1369, 1330, 1220, 1215, 660-635) в т.ч.: спиртов тритерпеноидного и стероидного типа (1300–1150, 1150–950), стерины (3034, 1670, 960, 862, 840, 800), в частности п.п. (3437–3410, 1072, 970, 862, 820, 805);
– b-ситостерин; кетоны (1728, 1710, 1700, 1690), в т.ч.: ненасыщенные (1675) и a-гидроксикетоны (1740–1720, 1650–1620, 1570–1549); хиноны (1675, 1645) или кетонные группы, сопряженные с двойной связью; карбоновые кислоты (3000–2500, 1760, 1710, 1420, 1300–1200); метиловые эфиры a,b-ненасыщенных (1300–1160) и ароматических кислот (1310–1250), лактоны (1250–1110), жирных длинноцепных алифатических кислот (1250, 1205, 1175);
– пиридиновые, хинолиновые, изохинолиновые (3065–3010, 1650–1580, 1510–1480, 1200, 1100–1000, 900–670, 704), пиримидиновые (3065–3010, 1580–1520, 1000–960, 862–825, 744); сопряженные пиррольные гетероциклы порфиринов, хлорофилла (3526, 3485, 3155, 3148, 3055, 1585, 1039, 750–690), фурановые (3165–3125, 1549, 1500, 1039, 800–740) и тиофеновые циклы (3128–3051, 1520, 1039, 750–690, 862), сульфиды (705–560, 650–610) и дисульфиды (465, 420), амины (3506–3292, 3410–3100, 1650–1549, 1340–1250, 1370–1288, 1230–1018), амиды (3360–3323, 3221–3190, 1680–1620, 1570–1515, 770–610, 630–525).
Согласно УФ/ВИС-спектру в ГМК присутствуют (НМ): бензольные и нафталиновые кольца (200, 220, 260, 275, 310); производные флавонолов (245, 250, 270) и кумаринов (265, 285, 320); ненасыщенные карбоновые кислоты (220), сложные эфиры и лактоны (200, 240, 225), непредельные и предельные кетоны (270, 470), хромоны (625); сопряженные пиррольные циклы хлорофилла и порфиринов (450, 510, 545), индолы, витамин «К» (270), стероидные соединения типа холестадиена и эргостена (280, 290, 320), эргостерина (260, 270, 285, 295), супрастерина (250), тахистерина (268, 280, 295); p-комплексы металлов с фенольными и хиноидными группами (450); пигменты пурпурных бактерий (420, 535), антоцианы (480, 500), каротиноиды, производные витамина «А», дикетоны (415, 450, 470, 480), пиррольные пигменты, сопряженные хиноны (435, 520, 600, 620), гиперицин (660), бактериохлорофилл «а» (365, 400, 475, 610).
Сравнение структурных характеристик ГК и ГМК показывает, что последние имеют почти в 1,5 раза меньше значение молекулярной массы, больше содержание алифатических, алициклических и гидроароматических структур, карбоксильных и сложноэфирных групп.
5. Биологическое тестирование сапропелевых препаратов
5.1. Биологическое тестирование исходного сапропеля
Для изучения биологической активности сапропеля были взяты контрольная и опытная группы морских свинок (самцов в возрасте 1,5 мес.) по 10 особей в группе, а также белых мышей (самцов в возрасте 1 мес.) по 20 особей в группе. Все животные получали хозяйственный рацион: зерно (морские свинки – 20 г/сутки, белые мыши – 11 г); морковь (120 и 3), свекла (120 и 3), г/сутки на одно животное. С целью установления влияния сапропеля на физиологию животных и характер их поведения в опытных группах его скармливали в неограниченном количестве вместе с основным кормом.
Отмечено, что подкормка сапропелем оказала положительное влияние на рост животных. В контрольной группе живая масса морских свинок за 90 дней увеличилась на 19,3–21,9 %, а в опытной на 26,3–44,3 %. В контрольной группе белых мышей за 90 дней живая масса возросла на 11,6–15,4 %, а в опытной – на 10,5–15,0 %.
Однако в контрольной группе белых мышей из-за несбалансированного питания, а именно недостатка микроэлементов, жиров и протеина было загрызено и съедено 50 % особей. В течение эксперимента в данной группе животные вели себя неспокойно и агрессивно, постоянно нападая друг на друга.
Выводы
1. Комплексом современных физико-химических методов анализа впервые выполнено исследование вещественного состава сапропеля озера Лебяжье (Республика Татарстан) с получением подробной характеристики химического группового органического вещества сапропеля, качественного и количественного состава водорастворимых соединений, гуминовых, гиматомелановых и фульвокислот.
2. В составе органического вещества сапропеля идентифицированы аминокислоты, сахара, карбоновые кислоты, кетоны, спирты, производные фенола, нафтолов, хлорофилла, каротиноиды, хиноны, металлопорфирины, стерины. Большинство соединений имеют тесную генетическую связь с исходным биоматериалом, участвовавшим в сапропелеобразовании; проявляют высокую биологическую активность.
3. Выполнено биотестирование сапропеля и различных препаратов на его основе с привлечением большого набора микроорганизмов, а также морских свинок и белых мышей. Гуминовые препараты проявляют антибиотическую активность по отношению к E.coli, St.aureus, C.diphterie и грибам Candida, причем специфичность биологического действия коррелируется с химическим составом препаратов.
Литература.
Платонов В.В., Хадарцев А.А., Чуносов С.Н., Фридзон К.Я. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ САПРОПЕЛЯ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9-11. – С. 2474-2480;
Устьянцев Валерий Николаевич:
Механизмы поражения органов нефтяными продуктами (дистиллятами) а) Углеводородный пневмонит. При серьезном отравлении нефтяными дистиллятами поражаются в основном легкие, когда токсичность обусловлена скорее аспирацией, а не гематогенным распространением. Небольшие количества нефтяных дистиллятов при попадании в трахеи вызывают несколько видов легочной интоксикации, тогда как симптомы поражения центральной нервной системы обусловлены внутрижелудочным поступлением дистиллятов в большом количестве. б) Легочная патология. Аспирированные углеводороды ингибируют сурфактант, что ведет к альвеолярной нестабильности, преждевременному закрытию дистальных воздушных путей, несогласованности вентиляции, перфузии и последующей гипоксемии. Хотя потеря сурфактанта, вероятно, вызывает ранние физиологические аномалии, прямое повреждение легочных капилляров обусловливает появление патологических признаков, варьирующих от химического пневмонита и геморрагической бронхопневмонии до обширного отека легких. Первоначально цианоз может быть следствием замещения кислорода испаряющимися углеводородами. Последующая гипоксемия развивается вследствие потери сурфактанта и прямого поражения альвеол. Бронхоспазм может способствовать нарушению вентиляции и перфузии. Гистопатологические изменения легких включают интерстициальное воспаление, ателектаз, гиперемию, васкулярный тромбоз, бронхиальный и бронхиолярный некроз, интраальвеолярное кровотечение, отек и образование полиморфонуклеарного экссудата. в) Липоидная пневмония. Нефтяные дистилляты с высокой вязкостью (например, тяжелые смазочные материалы, минеральное масло, жидкий парафин) вызывают липоидную пневмонию, которая более локализована и сопровождается менее интенсивным воспалением, чем пневмония, индуцируемая нефтяными дистиллятами с низкой вязкостью, например керосином или минеральным заменителем тюленьего жира. г) Ингаляция. Намеренное вдыхание нефтяного дистиллята (например, нюханье бензина) обычно не вызывает химического пневмонита, что, возможно, обусловлено альвеолярной концентрацией и длительностью экспозиции. Неврологические аномалии, которые, по сообщениям, ассоциированы с хроническим нюханьем бензина, включают поведенческие изменения и двигательные расстройства (дрожание покоя и дрожание действия, миоклонические судороги, хорея и атаксия), а также пирамидальные симптомы и припадки. Описана энцефалопатия, вызванная органическими соединениями свинца, которая сопровождалась тошнотой, рвотой, возбуждением, раздражительностью, галлюцинациями, дезориентацией и затуманиванием сознания. Кальций-динатрийэдетат и димеркапрол (БАЛ — бронхоальвеолярный лаваж), по-видимому, усиливают экскрецию свинца с мочой. Влияние на заболеваемость и смертность еще предстоит исследовать. д) Центральная нервная система. Индуцированная аспирацией гипоксия обусловливает угнетение центральной нервной системы при поглощении нефтяных дистиллятов, которые не содержат ароматических углеводородов. Плохое желудочно-кишечное всасывание ограничивает токсическое действие продуктов перегонки нефти на центральную нервную систему. Метаболизм некоторых летучих соединений В ходе подготовки данной статьи использованы труды исключительно признанных зарубежных авторов. Их список представлен здесь.
Источник: https://meduniver.com/Medical/toksikologia/mexanizmi_poragenia_neftianimi_distiliatami.html MedUniver
Устьянцев Валерий Николаевич:
Экотоксикологическая характеристика компонентов нефти
Нефть - это жидкий природный раствор, состоящий из большого числа углеводородов разнообразного строения и высокомолекулярных смолисто-асфальтеновых веществ. В нем растворено некоторое количество воды, солей, микроэлементов. Нефти всех месторождений мира отличает, с одной стороны, огромное разнообразие видов (нет двух совершенно тождественных нефтей из разных пластовых залежей), с другой - единство ее состава и структуры, сходство по некоторым параметрам. Элементный состав десятков тысяч разнообразных индивидуальных представителей нефти во всем мире изменяется в пределах 3 - 4 % по каждому элементу. Главные нефтеобразующие элементы: углерод (83 - 87 %), водород (12 - 14 %), азот, сера, кислород (1 - 2 %, реже 3 - 6 %за счет серы). Десятые и сотые доли процента нефти составляют многочисленные микроэлементы, набор которых в любой нефти примерно одинаков (Пиковский Ю. И., 1988).
Легкая фракция нефти с температурой кипения ниже 200 С состоит из низкомолекулярных алканов, циклопарафинов (нафтенов) и ароматических углеводородов. Основу этой фракции составляют алканы с числом углеродных атомов С5--С11. В среднюю фракцию с температурой кипения выше 200 С входят алканы с числом углеродных атомов С12--С20 (твердые парафины), циклические углеводороды (циклоалканы и арены). Тяжелая фракция нефти представлена высокомолекулярньтми гетероатомными компонентами нефти -- смолами и асфальтенами (Иларионов С.А., 2004).
Легкая фракция, куда входят наиболее простые по строению низкомолекулярные метановые (алканы), нафтеновые (циклопарафиновые) и ароматические углеводороды, - наиболее подвижная часть нефти.
Компоненты легкой фракции, находясь в почвах, водной или воздушной средах оказывают наркотическое и токсическое действие на живые организмы. Особенно быстро действуют нормальные алканы с короткой углеродной цепью, содержащиеся в основном в легких фракциях нефти. Эти углеводороды лучше растворимы в воде, легко проникают в клетки организмов через мембраны, дезорганизуют цитоплазменные мембраны организма. Большинством микроорганизмов нормальные алканы, содержащие в цепочке менее 9 атомов углерода, не ассимилируются, хотя и могут быть окислены. Токсичность нормальных алканов ослабляется в присутствии нетоксичного углеводорода, который уменьшает общую растворимость алканов. Вследствие летучести и более высокой растворимости низкомолекулярных нормальных алканов их действие обычно не бывает долговременным. Если их концентрация не была летальной для организма, то со временем нормальная жизнедеятельность организма восстанавливается (при отсутствии других токсинов).
Многие исследователи отмечают сильное токсическое действие легкой фракции на микробные сообщества и почвенных животных. Легкая фракция мигрирует по почвенному профилю и водоносным горизонтам, расширяя, иногда значительно, ареал первоначального загрязнения. На поверхности эта фракция в первую очередь подвергается физико-химическим процессам разложения, входящие в ее состав углеводороды наиболее быстро перерабатываются микроорганизмами. Значительная часть легкой фракции нефти разлагается и улетучивается еще на поверхности почвы или смывается водными потоками.
Компоненты средней фракции, с числом углеродных атомов С12--С20, практически нерастворимы в воде. Их токсичность выражена гораздо слабее, чем у более низкомолекулярных структур.
Содержание твердых метановых углеводородов (парафина) в нефти (от очень малых величин до 15 - 20 %) - важная характеристика при изучении нефтяных разливов на почвах. Твердый парафин нетоксичен для живых организмов, но вследствие высоких температур застывания (+18 оС и выше) и растворимости в нефти (+40 оС) в условиях земной поверхности он переходит в твердое состояние, лишая нефть подвижности. Твердые парафины, выделенные из нефти и очищенные, с успехом используются в медицине.
Твердый парафин очень трудно разрушается, с трудом окисляется на воздухе. Он надолго может «запечатать» все поры почвенного покрова, лишив почву свободного влагообмена и дыхания. Это в первую очередь приводит к полной деградации биоценоза.
К циклическим углеводородам в составе нефти относятся нафтеновые (циклоалканы) и ароматические (арены). Общее содержание нафтеновых углеводородов в нефти изменяется от 35 до 60 %.
О токсичности нафтеновых сведений почти не имеется. Вместе с тем имеются данные о нафтенах как стимулирующих веществах при действии на живой организм. Примером может служить лечебная нефть.
Циклические углеводороды с насыщенными связями окисляются очень трудно. Биодеградацию циклоалканов затрудняют их малая растворимость и отсутствие функциональных групп.
Основные продукты окисления нафтеновых углеводородов - кислоты и оксикислоты. В ходе процесса уплотнения кислых продуктов частично могут образовываться продукты окислительной конденсации - вторичные смолы незначительное количество асфальтенов.
Ароматические углеводороды (арены) имеют большое значение в экологической геохимии. К этому классу можно отнести как собственно ароматические структуры, так и «гибридные» структуры, состоящие из ароматических и нафтеновых колец.
Содержание ароматических углеводородов в нефти изменяется от5 до 55%, чаще всего от 20 до 40 %. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), т. е. углеводороды, состоящие из двух и более ароматических колец, содержатся в нефти в количестве от 1 до 4 %. Как и нафтенах, в этих молекулах вместо атома водорода в одном или нескольких радикалах присоединена алкановая цепочка, что позволяет рассматривать эти молекулы как замещенные гомологи соответствующих голоядерных углеводородов. В нефти наиболее распространены гомологи нафталина, всегда имеются также гомологи фенантренов, бензфлуоренов, хризанов, пирена, 3,4-бензпирена и др. Незамещенные ароматические углеводороды в сырой нефти встречаются редко и в незначительных количествах.
Среди голоядерных ПАУ большое внимание обычно уделяется 3,4-бензпирену как наиболее распространенному представителю канцерогенных веществ. Данные о содержании 3,4-бензпирена в нефти всегда неоднозначны.
Ароматические углеводороды - наиболее токсичные компоненты нефти. В концентрации всего 1 % в воде они убивают все водные растения; нефть, содержащая 38 % ароматических углеводородов, значительно угнетает рост высших растений. С увеличением ароматичности нефтей увеличивается их гербицидная активность. Моноядерные углеводороды - бензол и его гомологи - оказывают более быстрое токсическое воздействие на организмы, чем ПАУ. ПАУ медленнее проникают через мембраны, действуют более длительное время, являясь хроническими токсикантами.
Ароматические углеводороды трудно поддаются разрушению. Наиболее устойчивы к окислению голоядерные структуры, в частности 3,4-бензпирен, при обычных температурах окружающей среды они практически не окисляются. Содержание всех групп ПАУ при трансформации нефти в почве постепенно снижается.
Смолы и асфальтены относятся к высокомолекулярным неуглеводородным компонентам нефти. В составе нефти они играют исключительно важную роль, определяя во многом ее физические свойства и химическую активность. Смолы - вязкие мазеподобные вещества, асфальтены - твердые вещества, нерастворимые в низкомолекулярных углеводородах. Смолы и асфальтены содержат основную часть микроэлементов нефти. С экологических позиций микроэлементы нефти можно разделить на две группы: нетоксичные и токсичные. Микроэлементы в случае повышенных концентраций могут оказывать токсическое воздействие на биоценоз. Среди токсичных металлов, концентрирующихся в смолах и асфальтенах, наиболее распространенные ванадий и никель. Соединения никеля и особенно ванадия в повышенных концентрациях действуют как разнообразные яды, угнетая ферментативную активность, поражая органы дыхания, кровообращения, нервную систему, кожу человека и животных. Достаточных данных о токсичности органической части смол и асфальтенов не имеется. Высокая канцерогенность появляется только в высокотемпературных продуктах пиролиза, коксования и крекинга. В продуктах, получаемых в процессах каталитического гидрирования, канцерогенность резко снижается и исчезает.
Вредное экологическое влияние смолисто-асфальтеновых компонентов на почвенные экосистемы заключается не в химической токсичности, а в значительном изменении водно-физических свойств почв. Если нефть просачивается сверху, ее смолисто-асфальтеновые компоненты сорбируются в основном в верхнем, гумусовом горизонте, иногда прочно цементируя его. При этом уменьшается поровое пространство почв. Смолисто-асфальтеновые компоненты гидрофобны. Обволакивая корни растений, они резко ухудшают поступление к ним влаги, в результате чего растения засыхают.
Из различных соединений серы в нефти наиболее часто обнаруживаются сероводород, меркаптаны, сульфиды, дисульфиды, тиофены, тиофаны, свободная сера.
Сернистые соединения оказывают вредное влияние на живые организмы. Особенно сильным токсическим действием обладают сероводород и меркаптаны. Сероводород вызывает отравление и летальный исход у животных и человека при высоких концентрациях (Пиковский Ю. И., 1988).
В биогеохимическом воздействии нефти на экосистемы участвует множество углеводородных и неуглеводородных компонентов, в том числе минеральные соли и микроэлементы. Токсичные действия одних компонентов могут быть нейтрализованы присутствием других, поэтому токсичность нефти не определяется токсичностью отдельных соединений, входящих в ее состав. Необходимо оценивать последствия влияния комплекса соединений в целом. При нефтяном загрязнении тесно взаимодействуют три группы экологических факторов:
· Сложность, уникальная поликомпонентность состава нефти, находящегося в процессе постоянного изменения;
· Сложность, гетерогенность состава и структуры любой экосистемы, находящейся в процессе постоянного развития и изменения;
· Многообразие и изменчивость внешних факторов, под воздействием которых находится экосистема: температура, давление, влажность, состояние атмосферы, гидросферы и т. д.
Вполне очевидно, что оценивать последствия загрязнения экосистем нефтью и намечать пути ликвидации этих последствий необходимо с учетом конкретного сочетания этих трех групп факторов (Кузнецов Ф. М., 2003).
Устьянцев Валерий Николаевич:
Сапропель: что это, показания и противопоказания к применению сапропели
Сапропелевые грязи озера Сабанай – органическое вещество мазеподобной консистенции, которое состоит из органических и минеральных веществ, а также воды.
Образуются на дне озера вследствие неполного разложения микроорганизмов растительного и животного происхождения. Имеет возраст около 1000 лет. Ценность сапропели обусловлена богатым составом в который входят витамины и провитамины, ферменты, гормоны, минеральные соли и микроэлементы. Благодаря природному происхождению и отсутствию в составе искусственных ингредиентов, грязь воздействует мягко и не имеет для применения возрастных ограничений. Ей можно проводить терапию, как детям и лицам перенесшим тяжелое заболевание, так и людям преклонного возраста.
Уникальное вещество со дна озера оказывает анальгезирующее, противовоспалительное, рассасывающее действие не только на периферии, но и активное воздействие на внутренние органы, а также суставы, связки и позвоночник.
Сапропель озера Сабанай, применяющаяся на Курорте «Увильды», делает его уникальным, и поэтому Курорт имеет множество преимуществ перед остальными здравницами:
Сапропелевая грязь – «молодое» вещество. Поэтому содержит в себе большое количество провитаминов, прогормонов и проферментов, которые активно воздействуют на репродуктивную систему мужчин и женщин. Она способна нормализовать выработку гормонов и поэтому широко применяется при проблемах с репродуктивной системой, а также при хронических заболеваниях в области гинекологии и урологии;
Особые тепловые и пластические свойства обусловлены большим содержанием минеральных и органических веществ, а также микроэлементов;
Анальгезирующее, противовоспалительное, рассасывающее действие не только на кожу, но и внутренние органы, благодаря своей пластичности и активному составу. Она не только заживляет, но и ускоряет процесс эпителизации и регенерации;
Благоприятное влияние на углеводный обмен для людей с избыточным весом, а также снижение сахара крови для болеющих диабетом;
Ускорение энергообмена и окислительно – восстановительных процессов, повышение иммунитета, крово – и лимфообращения, способствуют детоксикации и выведению шлаков. Организм оздоравливается и омолаживается, а людей страдающих гипотериозом и ВСД снижаются проявления болезни и они чувствуют себя значительно лучше;
Воздействие сапропели оказывает общеукрепляющее и оздоравливающее воздействие. Происходит насыщение всеми нужными микроэлементами, витаминами, выводятся шлаки – организм восстанавливается и омолаживается.
Показания к применению
Заболевания сосудов нижних конечностей, а также атеросклероз;
Гепатиты, бескаменные холециститы, а также заболевания ЖКТ;
Деформирующий остеоартроз (первичный), ревматоидный и ревматический полиартроз;
Заболевания опорно-двигательного аппарата, нейропатии;
Все болезни торакальной (дыхательной) системы;
ЛОР болезни;
Гинекологические, урологические, андрологические заболевания в стадии ремиссии;
Псориаз, келлоидные и застаревшие рубцы не приносящие боли, а также дерматологические болезни;
Комплексная терапия при очистке организма, а также эндокринные патологии;
Омоложение кожи и очистка кожи.
Противопоказания к применению сапропели
Воспалительные процессы и инфекционные заболевания в острой форме;
Новообразования злокачественного и доброкачественного происхождения;
Открытая и закрытая формы туберкулеза;
Беременность и период лактации;
Заболевания сердца и сосудов в стадии декомпенсации;
Гипертония второй и третьей степени;
Заболевания крови.
Проконсультироваться по всем вопросам можно по телефонам: +7 (351) 225-14-14, +7 (351) 225-16-16
Изучить более подробную информацию о программах и забронировать места можно на нашем сайте.
Сертификаты и заключения
Рекомендовано к использованию Екатеринбургским научно-исследовательским институтом курортологии и физиотерапии МЗ РСФСР, протокол № 9 от 16.06.1980 года.
ТУ 0135-001-02590738-2001 «Лечебная сапропелевая грязь «Санаторий Увильды».
Бальнеологическое заключение на сапропелевые грязи месторождения «Озеро Сабанай» выдано ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр» № 10.1/3930 от 20.12.2021 г.
Устьянцев Валерий Николаевич:
История сапропеля начиналась более 10000 лет тому назад, когда территории Земли освободились от ледников и в образовавшихся после их схода впадинах появились озера. Каждое живое существо, каждое растение, развивающееся в воде, после отпущенного им природой срока опускалось на дно. С этого и начиналось образование уникального натурального природного комплекса – САПРОПЕЛЯ.
Сапропель – продукт сложный. Его нельзя считать результатом простого накопления на дне озера разложившихся остатков, – чтобы стать сапропелем, они проходят различные стадии превращений. С этой точки зрения, озеро представляет собой природную лабораторию, в которой происходят сложнейшие биологические процессы.
Условия образования сапропеля на дне озера очень мягкие: невысокая положительная температура, слабый доступ света, минимальное воздействие кислорода. Эти параметры не меняют уже много тысяч лет, благодаря чему, в результате реакции распада и синтеза, сформировался однородный, богатый питательными и биологическими активными веществами природный материал, благотворно влияющий на развитие живых организмов. В состав сапропеля в сбалансированном отношении входят органические и минеральные вещества, а также полезные почвенные микроорганизмы.
Сапропель издавна привлекал внимание российских ученых.
Впервые в 1862 году для обозначения озерных отложений шведский ученый Г. фон Пост ввел два термина: «гиттия» и «дью». В 1901 году немецкий ученый Р. Лаутерборн к двум основным понятиям «гиттия» и «дью» добавил термин «сапропель». Вторично термин «сапропель» (от греческого – sapros – гилой и pelos – ил, грязь) ввел в научную литературу Г. Потонье. Большинство русских авторов применяли понятие «сапропель» по Понтье для обозначения озерных осадков и пользовались терминами: «сапропелевые отложения», «донные отложения», «иловые отложения».
Химический состав сапропелей определяется условиями их формирования, а также разнообразием растительного и животного мира озер.
Начало серьезных исследований в России было положено в 1916 году, когда Академическая комиссия по изучению естественных производственных сил России «КЕПС», действую по заданию Особого совещания по обороне государства при военном министре Российской империи, приступила к экспедиционному и камеральному изучению образцов сапропелита озера Балхаш, битумов и сапропелей других озер.
В 1919 году по инициативе академиков Н.С. Курнакова и В.И. Вернадского был создан Сапропелевый комитет при КЕПС. В задачи комитета входило выяснение природы и состава ископаемых сапропелей «сапропелитов», разработка научных программ для их изучения, разрешение ряда специальных научно-технических и теоретических вопросов исследования сапропеля и родственных ему веществ.
Систематические работы начали проводиться после организации опытной станции в месте залегания типичного сапропеля в средней полосе России (Залучье).
В 1932 году создан Сапропелевый институт, возглавлявшийся сначала Н.Д. Зелинсиким, а затем В.В. Челинцевым и И.М. Губкиным. За годы работы Сапропелевого комитета и Сапропелевого института был выполнен громадный объем научно-исследовательских и прикладных работ по применению сапропеля в сельском хозяйстве, медицине, бальнеологии и различных отраслях промышленности. В результате химической переработки получили ценнейшие продукты – моторное топливо, различные масла, монтанвоск, кокс, светильный газ, уксусную кислоту, метиловый спирт, изоляционные материалы и многое другое.
В это время была создана сапропелевая промышленность СССР в составе государственных трестов и объединений (Битумсланец ВСНХ РСФСР 1923-1929 гг., Союзсланцы 1929-1934 гг. и др.).
Однако в результате репрессии к 1934 году институт лишился своего руководства и лучших научных кадров и был переформирован в сектор сапропеля в структуре Института горючих ископаемых (ИГИ) АН СССР.
Первым директором стал академик И.М. Губкин. Перед ИГИ была поставлена задача комплексного изучения горючих ископаемых (нефть, уголь, сланцы, сапропель) «с точки зрения их генезиса, условий формирования месторождений, а также физических, химических и технологических свойств.
В 1937 году в структуре института действовали лаборатории Генезиса сапропеля и Сапропелевая станция. Руководство работами осуществлялось рядом видных ученых, в том числе академиком Н.Д. Зелинским. Тогда были открыты и классифицированы новые месторождения.
В 1941-1943 годах в Свердловске группа ученых во главе с академиком В.Н. Сукачевым поставила ряд опытов по использованию сапропеля как удобрения и в качестве минерально-витаминной подкормки для домашних животных и птицы. Результаты опытов оказались весьма удачными и послужили основой для последующих исследований.
Со временем открытие и разработка богатых месторождений нефти и производства широкого спектра продукции на ее основе, приостановили развитие промышленности переработки сапропеля.
В настоящее время в силу специфики экономических условий вновь возродился интерес к исследованию и практическому применению сапропеля. Сапропели являются ценным органическим сырьем для различных отраслей народного хозяйства. В настоящее время найдены технологические решения, позволяющие высокоэффективно использовать сами сапропели, а также жидкие и твердые продукты их переработки в различных областях экономики.
Россия – безусловный мировой лидер по запасам сапропеля – порядка 100 млрд. тонн (при 60% влажности).
Навигация
Перейти к полной версии