Под торфом подразумевается особое грунтовое образование, которое находится на срединной позиции между обычной почвой и бурым углем. В отличие от стандартного грунта, торф характеризуется уникальным составом, в котором преобладает органическое вещество. Бурый уголь, в свою очередь, отличается от торфа повышенным содержанием углерода, а также значительно меньшим количеством влаги и целлюлозы. Чтобы превратить торф в бурый уголь, необходимы условия больших глубин, где происходит его дальнейшее превращение.
Классификация видов торфа и их характеристика
В природе торф делится на несколько основных типов, исходя из различных критериев: по степени гумификации, по характеру залегания, по методу добычи, а также по уровню зольности. Каждый из этих типов имеет свои особенности, которые и определяют его использование.
По степени гумификации
По степени гумификации могут выделяться три основные категории: слабо разложившийся, средне разложившийся и сильно разложившийся торф.
По характеру залегания
В зависимости от характера залегания различают три типа — это верховой, низинный и переходный торф.
По способу добычи
Для добычи торфа применяются две основные технологии: первая заключается в извлечении тонких слоев с поверхности земли, в то время как вторая включает открытые карьеры, где производится выемка на всю глубину пласта.
По показателю зольности
Классификация торфа по зольности делится на два типа: нормальный и высокозольный торф.
Механизм образования
Процесс, в результате которого образуется торф, напрямую связан с разложением биологических материалов. В естественной среде этот процесс чаще всего происходит на сфагновых болотах, что и определяет высокий уровень содержания сфагнума в торфяных образованиях.
С годами толщина торфяного слоя увеличивается, что, в свою очередь, приводит к повышению его питательных свойств. В процессе образования торфа участвуют различные виды бактерий, которые способствуют разложению органического материала, используя минимальные количества кислорода и обильную влажность. Создать аналогичные условия для образования торфа в домашних условиях практически невозможно.
Хотя полезные свойства торфа известны многим, для эффективного использования этого ископаемого важно понимать механизм его образования, биологическое участие в этом процессе и правильные способы применения.
Учёный, окончивший Херсонский экономико-правовой институт, с 2008 года занимается культивированием ягод и саженцев таких как малина, клубника и ежевика. На данный момент он владеет небольшим питомником под названием «Заречье Плант».
Осоково-гипновый торф представляет собой низинный торф травяно-моховой группы, который включает от 40 до 65 % остатков гипновых мхов, до 65 % осок и не более 15 % древесины.
Образование торфа
Торф характеризуется множеством определений: это и горная порода, и тип почвы, и горючее, и удобрение, и природный фильтр, и сырье для медицинских препаратов. Разнообразие трактовок связано как с широкой географией его месторождений, так и с множеством видов торфа, способов его добычи и богатым химическим составом. Главное в его описание — это уникальные свойства, что и определяет многообразие сфер применения.
Это ископаемое относится к классу твердых каустобиолитов (органических горючих пород) и состоит из остатков болотных растений, которые подверглись частичному разложению в специализированных условиях, что придаёт ему его уникальные характеристики. В составе торфа можно насчитать около 50% углерода.
Каждый вид торфа классифицируется по множеству признаков.
По степени гумификации
- Хорошо разложившийся — отмечается, если более 35% растительных тканей подверглись разложению;
- Среднеразложившийся — разложение затронуло 20-35% тканей;
- Слаборазложившийся — примерно 20% тканей разложено.
По характеру залегания
Процесс образования торфа является постоянным и непрерывным. Это означает, что нижние слои растительности разлагаются до того, как верхние слои начинают свою стадию разложения. Так, торф классифицируется на верховой, низинный и переходный в зависимости от его залегания.
Верховой торф в основном образуется под воздействием разложения хвойных деревьев, пушицы, сфагнума, багульника и вереска. Это еще недостаточно преобразованный крупноволокнистый материал, где продолжаются активные физико-химические реакции. В содержании такой породы всего лишь 2% зольных элементов, и она крайне бедна кальцием, что в свою очередь определяет её кислую реакцию. Изобилие влаги, удерживаемое дождями и снежными осадками, также преобладает в этом типе торфа.
Низинный торф в основном состоит из перегнивших остатков осоки, ольхи и различных мелких мхов. Его отличает полный разложившийся состав, который демонстрирует нейтральную или слабокислую реакцию. Этот тип торфа имеет содержание зольных веществ от 6 до 18%. Высокая доля органики достигает 70%. Низинный торф образуется предв преимущественно на болотах, расположенных в оврагах или у русел рек, где минеральные источники грунтовой воды обеспечивают его высокую зольность.
Переходный торф представляет собой зачаточную форму, которая является промежуточной между верховым и низинным видами. Этот тип торфа, как правило, характеризуется зольностью 3-5%.
Названия видов торфа по характеру их залегания являются не полностью точными. Например, верховой торф не всегда находит свое расположение на поверхности болот, в то время как низинный торф иногда располагается намного выше в сравнении с дном. Можно с уверенностью утверждать, что обеднённый торф обычно обнаруживается в регионах с неблагоприятными климатическими условиями и бедной флорой — чаще всего это равнинные болота, которые не имеют поднапорных источников и пополняются только за счёт талого снега и дожде. Это создает специфическую экосистему с уникальными условиями.
По способу добычи
Ранее для добычи торфа пользуются лишь ручным способом — копкой лопатами. Современные технологии позволяют выполнять эту задачу с помощью различных машин и установок.
Гидроторф извлекается с использованием струй под высоким давлением, что позволяет разбить и доставить массу торфа посредством торфоотсоса. Этот метод является довольно сложным и требует значительных затрат, поэтому применяется только в крупных хозяйствах.
Фрезерторф, с другой стороны, добывают с помощью специального фрезерного барабана, который срезает верхние слои породы на открытых участках. В этом методе производится 80% мировой добычи торфа. На первом месте по этим показателям стоит Финляндия, за ней следуют Латвия, Швейцария, Ирландия и Канада. Россия также занимает одно из ведущих мест в этой отрасли, а наиболее богатые районы на торфовые поля располагаются в Архангельской, Владимирской, Московской и Нижегородской областях, а также в Пермском крае.
Химический состав торфа, который уже достиг предела разложения (около 70% разложения), характеризуется минимальным содержанием целлюлозы и водорастворимых веществ. В таком торфе энергетические ресурсы, необходимые для биохимических процессов, фактически исчерпаны.
Из чего образуется торф
Образование торфа начинается с появления избыточной влаги на определенной местности. Первыми растениями, которые начинают расти в таких условиях, является мох, известный как политрихум, который в народе называют кукушкин льон. В образовании торфяных островков на поверхности болот также принимают участие разнообразные представители флоры, включая мелкие кустарники, такие как морошка. Из трав особенно выделяются такие влаголюбивые виды, как осока и росянка, а также багульник.
Основными компонентами, способствующими образованию торфа, являются мхи. Они размножаются споровым методом, и, как правило, в образовании принимают участие группу как зелёных, так и сфагновых мхов. Эти виды чаще всего присутствуют на верхнем ярусе болотной растительности. Существуют различные виды мхов, но основными для формирования этого полезного ископаемого являются следующие.
Мох играет решающую роль как источник для образования торфа. На поверхности болот также произрастают папоротники, которые укореняются на наиболее высоких участках. Каждый из упомянутых представителей флоры вносит свой вклад в образование нового слоя торфа. Отмершие части растений формируют новый пласт, который сжимает и прессует предыдущие наслоения.
Погружаясь в воду, растительность образует подушку для нового слоя жизни на болоте. Следующий сезон приносит новое засеивание, способствуя тому, что условия, создаваемые на болотах, становятся препятствием для разложения упавших деревьев и листвы, а также других органических остатков. Обреченные органические компоненты могут сохраняться в условиях нехватки кислорода на протяжении тысячелетий.
В результате экологических процессов образуются настоящие острова на поверхности водоемов, которые лишь добавляют к богатству экосистемы.
Еловый торф — это форма низинного торфа древесной группы, который в своем ботаническом составе содержит от 40 до 100 % остатков древесины, с преобладанием коры и древесины ели.
Торф формируется в условиях болотистой местности — в их так называемых торфяных болотах. Такие образования могут встречаться как в долинах рек (в поймах и на террасах), так и на водоразделах. Растения, произрастающие на болотах — деревья, кустарники, злаки, мхи и лишайники — накапливаются в виде отмерших остатков на дне болота, где за счет высокой влажности и недостатка доступа кислорода они не распадаются полностью, а трансформируются в органическое бесструктурное (аморфное) вещество — торф. Процессы разложения и биохимические реакций являются наиболее активными в тёплое время года, когда уровень грунтовых вод относительно низкий. Таким образом, торф формируется как органическое (биогенное) вещество. Теорию биогенного происхождения торфа, угля и нефти выдвинул известный учёный М. В. Ломоносов.
Процесс накопления торфа продолжается постоянно, и в среднем его скорость различна, зависит от специфики растительных сообществ, географических и климатических факторов, а также гидрологических условий. Она колеблется от 0,2 до 0,4 мм в год для болот лесотундры и до 1 мм в год для хвойно-широколиственной подзоны. Современные торфяные залежи формировались на протяжении 10 000 — 12 000 лет.
| Наименование параметра: | Значение: |
| Плотность торфа, кг/м³ (количество зависит от влажности, степени разложения, зольности и состава как минеральной, так и органических частей) | от 800 до 1080 (в естественных условиях) до 1400-1700 (в сухом виде) |
| Удельная теплота сгорания, МДж/м³ (возрастает с увеличением степени разложения и содержанием битумов) | 10-25 |
| Влагоёмкость, кг/кг (зависит от ботанического состава и степени разложения) | от 6,4 до 30 |
| Пористость, % | 96-97 |
| Коэффициент фильтрации, м/с (минимальные значения имеют торф верхового типа с высокой степенью разложения, максимальные — у торфа низинного типа) | от 0,1•10^-5 до 4,3•10^-5 |
| Зольность, %: | |
| торфа низинного типа | от 6 до 18 |
| торфа переходного типа | от 4 до 6 |
| торфа верхового типа | от 2 до 4 |
| Теплопроводность (измеряется на основании влажности торфа; наименьшая теплопроводность наблюдается у сухого торфа, наибольшая у влажного) | низкая |
Добыча торфа осуществляется, как правило, открытым способом, поскольку все его месторождения располагаются на поверхности земли. Существует две основные технологии его добычи: первая предполагает извлечение сравнительно тонкими слоями с поверхности, а вторая — более глубокой выемкой на всю глубину торфяного пласта. В соответствии с первой технологией, торф вынимают, вырезая верхний слой, а второй метод подразумевает использование экскаваторов для кусковой (глубокой) выемки.
Торф имеет многостороннее применение, отличающееся от других полезных ископаемых. Он используется в качестве топлива, удобрения, теплоизоляционного материала, в химической промышленности и для экологических нужд.
Торф и почвы, которые его содержат, выступают в роли естественного фильтра для природных источников воды.
Механизм воздействия торфа включает восстановление истощённых, загрязненных и эродированных почв. Он эффективно поглощает тяжёлые металлы, нитраты и иные вредные вещества, а также уменьшает действие пестицидов.
Наиболее широко торф и его переработанные продукты (такие как гуматы и гуминовые кислоты) находятся в эксплуатации в аграрном производстве. В земледелии торф используется как источник восполнения гумуса в почве и для улучшения её водной, физической и биологической структуры. Он обеспечивает растения всеми необходимыми питательными элементами в доступных формах. Своей природой он способствует улучшению пористости почвы и может повышать её кислотность. Кроме того, он обладает антисептическими свойствами, что помогает в борьбе с патогенной микрофлорой.
Торф также имеет хорошие горючие характеристики, выделяя сравнительно с другими видами топлива небольшое количество тепла. Следует учитывать, что для получения равного количества тепловой энергии требуется разное количество разнообразного топлива, которые можно приблизительно свести к следующим соотношениям:
1 тонна каменного угля равна 2,3 тоннам фрезерного торфа или 1,6 тоннам кускового торфа;
1 тонна мазута равна 4,4 тоннам фрезерного торфа или 3,0 тоннам кускового торфа;
1000 м³ природного газа равны 3,7 тоннам фрезерного торфа или 2,5 тоннам кускового торфа.
Кроме того, в составе торфа находится кислород, что дает возможность ему гореть без необходимости дополнительной подачи воздуха. Эта особенность вполне объясняет, почему торфяные залежи подвержены пожарам, которые очень трудно или даже практически невозможно потушить.
Применение торфа в качестве топлива остается на минимальном уровне: его доля в топливно-энергетическом балансе России составляет менее 1%.
Однако торф является ценным химическим сырьём, из которого можно получить более ста различных химических веществ.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com
окружающий мир полезные ископаемые купить какой торф 4 класс где добывают места россии классман
основные свойства теплота место способы добычи сгорания месторождения применение количество теплоты масса сгорание торфа
какое количество теплоты выделится при сгорании торфа
