Основные свойства торфа

Состав и свойства

Т. – слож­ная по­ли­дис­перс­ная мно­го­ком­по­нент­ная сис­те­ма. Эле­мент­ный со­став ор­га­нич. мас­сы Т. (%): С 48–65; Н 4,7–7,0; О 25–45; N 0,6–3,8; S до 1,2. Ком­по­нент­ный со­став ор­га­нич. мас­сы (%): во­до­рас­тво­ри­мые ве­ще­ст­ва 1–5, би­ту­мы 2–10, лег­ко­гид­ро­ли­зуе­мые со­еди­не­ния 20–40, цел­лю­ло­за 4–10, гу­ми­но­вые ки­сло­ты 15–50, лиг­нин 5–20. В ес­теств. со­стоя­нии со­дер­жит 86–95% во­ды, влаж­ность воз­душ­но-су­хо­го Т. 20–30%. Золь­ность Т. пром. за­ле­жи 2,5–10,0%. Струк­ту­ра обыч­но во­лок­ни­стая или пла­стич­ная (силь­но­раз­ло­жив­ший­ся Т.), тек­сту­ра – од­но­род­ная, ино­гда слои­стая. Цвет жёл­тый или бу­рый до чёр­но­го. Сла­бо­раз­ло­жив­ший­ся Т. в су­хом со­стоя­нии име­ет не­боль­шую плот­ность (до 0,3 г/см3), низ­кий ко­эф. те­п­ло­про­вод­но­сти и вы­со­кую га­зо­по­гло­ти­тель­ную спо­соб­ность. Те­п­ло­та сго­ра­ния 10–25 МДж/кг (уве­ли­чи­ва­ет­ся по мере уве­ли­че­ния сте­пе­ни раз­ло­же­ния Т.). Kоэф. фильт­ра­ции T. c не­на­ру­шен­ной струк­ту­рой 0,1·10–5–4,3·10–5 м/c. При осу­ше­нии ко­эф. фильт­ра­ции умень­ша­ет­ся в неск. раз. Bлагоёмкость T. в за­ви­си­мо­сти от бо­та­нич. со­ста­ва и сте­пе­ни раз­ло­же­ния ко­леб­лет­ся от 6,4 до 30 кг/кг.

Ботанические составляющие существенно влияют на химические свойства. А значит, на количество азота, углерода, серы, водорода, кислорода. Эти соединения пребывают в торфе в соотношении 48-65%.Качества торфа зависят от уровня разложения и ботанических составляющих. Вследствие их присутствия, торф может накапливать продукты фотосинтез.

Кроме этого, он не пускает тяжелые металлы в почву, накапливает атмосферный углерод, обезвреживает находящиеся в удобрениях большинство химикатов.Содержание торфа в удобрении прекрасно питает бедную, отличающуюся низким уровнем плодородия, суглинистую и песчаную почву. Кроме этого, торф обладает природными антисептическими свойствами, помогает в борьбе с патогенной микрофлорой, например, вредоносными бактериями и грибками.

Таблица 2. Водно-физические свойства торфов
Пункт Глубина,см Плотность сложения, г/см³ Плотность твердой фазы, г/см³ Пористость, %
Заболоченный лес 10 0,135
20 0,180
Высокий рям 10 0,058 1,45 95,99
20 0,081 1,42 94,30
30 0,108 1,41 92,34
40 0,113 1,45 92,22
50 0,115 1,42 91,87
Низкий рям 10
20 0,021 1,64 98,73
30 0,032 1,62 98,03
40 0,046 1,61 97,17
50 0,047 1,55 96,94
Открытая топь 10 0,021 1,53 98,63
20 0,054
30 1,48

Образование торфа

Много миллионов лет назад на нашей планете начал образовываться торфа, а точнее, с тех времен, когда на Земле появились первые растения. Условия для образования торфа:

  • большая масса отмирающих растений
  • высокий уровень влажности
  • низкий уровень кислорода.

В таких условиях, растения с разной степенью разложения, складируются, увеличиваются в объеме столетиями, становясь торфяными болотами, в которых образуется торф. При этом болото представляет собой экосистему, в которой скапливается торф.Отмершие остатки растений вначале подвергаются биохимическому разложению.

Во время этого процесса наблюдается существенное снижение веса на фоне интенсивной работы микроорганизмов. Это происходит на глубине 20 — 90 сантиметров. Разложение продолжается на протяжении теплого периода года, в условиях низкого уровня грунтовых вод.Естественно, уровень и скорость процесса разложения биомассы непосредственно зависит от вида растений.

А также от того, сколько содержится в массе химических веществ, таких как азот, белок, кальций, водорастворимые органические соединения. Стоит отметить, что лишь 8-33% из всей биомассы становится торфом. Все остальное разлагается до полной минерализации, а потом впитывается растущими растениями, а также испаряется в атмосферу и вымывается потоками воды.

Именно такое небольшое количество торфа медленно выводится из торфогенного слоя. В это время происходит изоляция от воздушной среды. После этого процесс разложения растительных остатков больше не наблюдается. Торф сохраняет свои свойства тысячелетиями. В процессе опускания земной коры, торф захоранивается под новыми осадками, что становится причиной его уплотнения и изменения, в это время он становится бурым углем, а потом каменным.

Тор­фя­ные бо­ло­та встре­ча­ют­ся в до­ли­нах рек (пой­мы, тер­ра­сы), на во­до­раз­де­лах мо­рен­но­го рель­е­фа. В их раз­ре­зе раз­ли­ча­ют верх­ний тор­фо­ген­ный слой мощ­но­стью до 1 м, в ко­то­ром про­ис­хо­дят мик­ро­био­ло­гич. про­цес­сы тор­фо­об­ра­зо­ва­ния, и за­ле­гаю­щий ни­же слой зре­ло­го Т. мощ­ностью б. ч. до 5 м. Дли­тель­ность осн. про­цес­сов тор­фо­об­ра­зо­ва­ния 4–10 лет. За год на­рас­та­ет до 1–3 мм зре­ло­го Т. Oт 8 до 33% био­мас­сы пре­вра­ща­ет­ся в T. Oстальная часть раз­ла­га­ет­ся до пол­ной ми­не­ра­ли­за­ции, ус­ваи­ва­ет­ся жи­вы­ми рас­те­ния­ми, уле­ту­чи­ва­ет­ся в ат­мо­сфе­ру или вы­мы­ва­ет­ся фильт­рац. по­то­ком, в т. ч. часть ор­га­нич. ве­ществ в ви­де гу­ми­но­вых кис­лот, фуль­во­кис­лот и др. со­еди­не­ний. T. за­хо­ро­ня­ет­ся на­ка­п­ли­ваю­щей­ся фи­то­мас­сой, вы­во­дит­ся из тор­фо­ген­но­го слоя и изо­ли­ру­ет­ся от возд. сре­ды. Pазложение рас­тит. ос­тат­ков в нём поч­ти пре­кра­ща­ет­ся, и он со­хра­ня­ет свои свой­ст­ва на про­тя­же­нии ты­ся­че­ле­тий. Не­смот­ря на еже­год­ный при­рост от­мер­шей ор­га­нич. мас­сы, тор­фо­ген­ный слой не пре­кра­ща­ет сво­его су­ще­ст­во­ва­ния. Прак­ти­че­ски все совр. ме­сто­ро­ж­де­ния име­ют чет­вер­тич­ный воз­раст. Cовр. от­ло­же­ния T. сфор­ми­ро­ва­лись за 10–12 тыс. лет. Наи­бо­лее ши­ро­ко Т. на­чал об­ра­зо­вы­вать­ся ок. 8–9 тыс. лет на­зад. Воз­раст по­гре­бён­но­го Т. (на­ко­пил­ся в пе­рио­ды меж­лед­ни­ко­вий, пе­ре­крыт рых­лы­ми от­ло­же­ния­ми раз­ной мощ­но­сти в ре­зуль­та­те из­ме­не­ния ба­зи­са эро­зии) ис­чис­ля­ет­ся де­сят­ка­ми ты­ся­че­ле­тий; в от­ли­чие от со­вре­мен­но­го, ха­рак­те­ри­зу­ет­ся мень­шей влаж­но­стью.

Классификации торфа, торфяных залежей и месторождений

По ус­ло­ви­ям об­ра­зо­ва­ния, бо­та­нич. со­ста­ву и свой­ст­вам Т. под­раз­де­ля­ют на вер­хо­вой, пе­реход­ный и ни­зин­ный. В за­ви­си­мо­сти от пре­об­ла­да­ния оп­ре­де­лён­ных рас­те­ний-тор­фо­об­ра­зо­ва­те­лей ни­зин­но­го (оли­го­троф­но­го), пе­ре­ход­но­го (ме­зо­троф­но­го) и вер­хо­во­го (эв­троф­но­го) ти­пов вы­де­ле­но ок. 150 ви­дов Т.; наи­бо­лее час­то встре­ча­ют­ся 40 ви­дов, напр. бе­рё­зо­вый ни­зин­ный, иво­вый, дре­вес­ный пе­ре­ход­ный, дре­вес­но-осо­ко­вый пе­ре­ход­ный, ан­гу­сти­фо­ли­ум-торф, фус­кум-торф, сфаг­но­вый-мо­ча­жин­ный (по­след­ние три вер­хо­во­го ти­па) и т. д. Ес­теств. на­пла­сто­ва­ние отд. ви­дов Т. от по­верх­но­сти до ми­нер. дна бо­ло­та или под­сти­лаю­щих ор­га­но-ми­нер. от­ло­же­ний (са­про­пель) об­ра­зу­ет тор­фя­ную за­лежь. В за­ви­си­мо­сти от ус­ло­вий вод­но-ми­нер. пи­та­ния, оп­ре­де­ляю­ще­го со­став рас­те­ний-тор­фо­об­ра­зо­ва­те­лей, вы­де­ля­ют за­ле­жи Т.: вер­хо­во­го, сме­шан­но­го, пе­ре­ход­но­го и ни­зин­но­го ти­пов. За­лежь вер­хо­во­го ти­па ли­бо це­ли­ком сло­же­на вер­хо­вым Т., ли­бо он за­ни­ма­ет не ме­нее по­ло­ви­ны об­щей тол­щи­ны пла­ста; сме­шан­но­го ти­па – со­дер­жит ни­зин­ный или пе­ре­ход­ный Т., пе­ре­кры­тый вер­хо­вым Т. (тол­щи­на св. 0,5 м), но не пре­вы­ша­ет по­ло­ви­ны об­щей тол­щи­ны пла­ста; за­лежь пе­ре­ход­но­го ти­па со­сто­ит пол­но­стью или бо­лее чем на­по­ло­ви­ну из пе­ре­ход­но­го Т., слой вер­хо­во­го Т. со­став­ля­ет не бо­лее 0,5 м; за­лежь ни­зин­но­го ти­па сло­же­на пол­но­стью или бо­лее чем на­по­ло­ви­ну ни­зин­ным Т., слой пе­ре­ход­но­го Т. мо­жет со­став­лять не бо­лее 0,5 м. Тор­фя­ные ме­сто­ро­ж­де­ния – пром. ско­п­ле­ния Т., чёт­ко ог­ра­ни­чен­ные тер­ри­то­ри­аль­но и не свя­зан­ные с др. ско­п­ле­ния­ми. По пре­об­ла­да­нию ти­па за­ле­жи под­раз­де­ля­ют­ся: на вер­хо­вые, пе­ре­ход­ные (за­лежь пе­ре­ход­но­го или сме­шан­но­го ти­па), ни­зин­ные; по ме­сто­по­ло­же­нию и вод­но-ми­нер. ре­жи­му – на 3 осн. гео­мор­фо­ло­гич. груп­пы: пойм, древ­них тер­рас и во­до­раз­дель­но­го мо­рен­но­го рель­е­фа.

Распространение торфа и запасы

Ме­сто­ро­ж­де­ния Т. име­ют­ся на всех кон­ти­нен­тах (пло­щадь ме­сто­ро­ж­де­ний в ми­ре со­став­ля­ет 1,76 млн. км2). Об­щие гео­ло­гич. за­па­сы (сум­ма раз­ве­дан­ных, оце­нён­ных за­па­сов и про­гноз­ных ре­сур­сов) Т. в ми­ре (при 40% влаж­но­сти) оце­ни­ва­ют­ся при­мер­но в 500 млрд. т, рас­про­стра­не­ны край­не не­рав­но­мер­но (свы­ше по­ло­ви­ны – в Азии). Наи­боль­ши­ми за­па­са­ми Т. об­ла­да­ют (млрд. т): Рос­сия (167), США (108, по др. дан­ным, 36), Ин­до­не­зия (79), Ка­на­да (35), Фин­лян­дия (35), Ки­тай (27). В Рос­сии вы­яв­ле­но св. 46 тыс. ме­сто­ро­ж­де­ний. Тор­фя­ные ме­сто­ро­ж­де­ния ох­ра­ня­ют­ся в Рос­сии, Фин­лян­дии, ФРГ, Че­хии, Швей­ца­рии, США, Но­вой Зе­лан­дии и др. стра­нах, т. к. по­те­ря их при­во­дит к из­ме­не­ни­ям и на­ру­ше­ни­ям эко­ло­гич. рав­но­ве­сия в при­ро­де.

Применениe

Cреди совр. пром. на­прав­ле­ний ис­поль­зо­ва­ния T. – то­п­лив­ное со­став­ля­ет мень­шую часть (до­ля в то­п­лив­но-энер­ге­тич. ба­лан­се РФ ме­нее 1%). Пер­вая в ми­ре эле­кт­ро­стан­ция, ра­бо­таю­щая ис­клю­чи­тель­но на Т., по­ст­рое­на в Рос­сии в 1912–14 («Эле­кт­ро­пе­ре­да­ча», с 1926 ГРЭС им. Р. Э. Клас­со­на). Т. ис­поль­зу­ет­ся для об­ра­бот­ки сточ­ных вод и как ад­сор­бент при за­гряз­не­нии вод неф­тью, в строи­тель­ст­ве (те­п­ло- и зву­ко­изо­ляц. ма­те­ри­ал), для по­лу­че­ния кок­са, ак­ти­ви­ров. уг­ля, ря­да хи­мич. про­дук­тов (эти­ло­во­го спир­та, ща­ве­ле­вой ки­сло­ты, фур­фу­ро­ла и др.), тор­фя­но­го вocкa; в ме­ди­ци­не – при тор­фо­гря­зе­ле­че­нии, a так­же для по­лу­че­ния ле­чеб­ных пре­па­ра­тов.

Наи­бо­лее ши­ро­ко Т. и про­дук­ты его пе­ре­ра­бот­ки ис­поль­зу­ют в с.-х. про­из-ве. В зем­ле­де­лии его при­ме­ня­ют в ка­че­ст­ве ис­точ­ни­ка по­пол­не­ния за­па­сов гу­му­са в поч­ве, для улуч­ше­ния её вод­ных, фи­зич. и био­ло­гич. свойств. Эф­фек­тив­но ис­поль­зо­ва­ние тор­фя­ных за­ле­жей не­по­сред­ст­вен­но в ка­че­ст­ве уго­дий с пло­до­род­ны­ми поч­ва­ми, ко­то­рые при со­от­вет­ст­вую­щих аг­ро­тех­но­ло­ги­ях обес­пе­чи­ва­ют ста­биль­но вы­со­кие уро­жаи с.-х. куль­тур. От сте­пе­ни раз­ло­же­ния Т. за­ви­сят его фи­зич. и аг­ро­хи­мич. свой­ст­ва: чем ни­же сте­пень раз­ло­же­ния, тем вы­ше воз­ду­хо­про­ни­цае­мость, вла­го­ём­кость, бу­фер­ность, вла­го- и га­зо­по­гло­тит. спо­соб­ность. Т. со­дер­жит все не­об­хо­ди­мые для рас­те­ний пи­тат. эле­мен­ты. Хи­мич. со­став Т. раз­но­об­ра­зен и в зна­чит. ме­ре за­ви­сит от его ти­па. Об­ла­даю­щий вы­со­ки­ми вла­го­ём­ко­стью и по­гло­ти­тель­ной спо­соб­но­стью вер­хо­вой Т. ис­поль­зу­ют в ка­че­ст­ве под­стил­ки для с.-х. жи­вот­ных и при про­из-ве ком­по­стов, так­же Т. яв­ля­ет­ся осн. ма­те­риа­лом для те­п­лич­ных грун­тов и суб­стра­тов, тор­фя­ных гор­шоч­ков и бри­ке­тов при вы­ра­щи­ва­нии рас­са­ды, для муль­чи­ро­ва­ния поч­вы и др.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Dachnik.Net.ru
Adblock detector