Формула торф – Химический состав торфа

Состав торфа и его полезные свойства

Торф – органическая порода, образующаяся в результате биохимического процесса разложения (отмирания и неполного распада) болотных растений при повышенной влажности и недостатке кислорода. Биохимические процессы, приводящие к образованию торфа, происходят в основном в верхнем (преимущественно до 0.5 м), так называемом торфогенном слое.

Торф является сырьем для получения многих ценных продуктов: топлива, теплоизоляционных плит, подстилочных материалов для животных, различных удобрений и грунтов, торфяных брикетов и горшочков для выращивания рассады. Торф ряда месторождений обладает целебными свойствами и используется в медицине.

Немного истории

Торф, каменный и бурый уголь, как и другие горючие ископаемые, были известны человеку еще в каменном веке. Обычно античные авторы обозначали твердые горючие ископаемые (угли, асфальт, озокерит, горючие сланцы) собирательным названием “битум”. Впервые под названием “антракос” (уголь) ископаемые угли описаны Теофрастом (III — IVв. до н. э.). От античности до средневековья включительно ученые считали, что ископаемый уголь существует испокон веков “от сотворения мира”. До первой трети XIX века некоторые естествоиспытатели относили ископаемый уголь к неорганическим образованиям.

Первая книга о торфе (“Трактат о торфе” Мартина Шока) вышла на латинском языке в 1658г. в г. Гронингене (Германия). В практике использования торфа книга имела большое значение, но в вопросах его происхождения содержала ряд неправильных выводов. Растительное происхождение торфа было неопровержимо доказано в 1729г. Дегнером, применившим для его изучения микроскоп. “Торф, — писал он, — представляет собой в действительности скопление бесчисленных цветущих, зеленеющих и растущих в стоячей воде болотных растений”.

Первые представления об угле, как продукте образовавшемся из растений, высказывались еще в античные времена Анаксимандром (VI – VII в. до н. э.) и Аристотелем (IVв. до н. э.). Однако, наиболее полно развить их удалось священнику Беролдингену, который в 1792г. дал схему последовательного перехода торфа в бурый и каменный уголь. Торф он разделил на дерновой, топяной и болотный, а уголь — на бурый и каменный, выделив в последнем разновидности, отражающие его естественный состав. Надо признать, что наука о горючих полезных ископаемых того времени поразительно отставала от других наук. Если в области первой раскрывались во многом почти очевидные явления, то, например, в физике уже была построена классическая механика, открыты электричество, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, разработана динамика абсолютно твердого тела и пр. Поэтому не случайно, что такой проницательный естествоиспытатель, как упомянутый Беролдинген, в то время еще считал, что причиной извержения вулканов являются подземные пожары в глубоко залегающих пластах каменного угля.

В России первые сведения о торфе появились в 18в. в трудах М. В. Ломоносова, И.Г. Лемана, В.Ф. Зуева, В.М. Севергина и др. В 19в. торфу, особенно его составу, были посвящены работы В.В. Докучаева, С.Т. Навашина, Г.И. Танфильева и др. Работами советских ученых-торфоведов выявлены географические закономерности распространения торфяных залежей, создана классификация их видов и типов, изучен химический и физический состав торфа. В этой области наиболее известны работы И. Д. Богдановской-Гиенэф, Е. А. Галкиной, Д.А. Герасимовой, В.С. Доктуровского, Е.К. Иванова, Н.Я. Кац, М.И. Нейгштадт, Н.И. Пьявченко, В.Н. Сукачева, С.Н. Тюремнова и др. Из числа последних работ особого внимания заслуживает монография В.Е. Раковского и Л.В. Пигулевской “Химия и генезис торфа”. Геохимические условия формирования болот в различных климатических областях детально и всесторонне рассмотрены А.И. Перельманом в книге “Геохимия ландшафта”.

В настоящее время наука о торфе и угле все еще переживает период постепенного накопления знаний в русле старой парадигмы. Но исподволь и незаметно идет работа в направлении перехода на качественно новый этап ее развития. Вероятно, произойдет он в скором будущем.

Генезис торфа

Торф — предшественник генетического ряда углей (по мнению ряда учёных). Место образования торфа — торфяные болота, встречающиеся как в долинах рек (поймы, террасы), так и на водоразделах.

Происхождение торфа связано с накоплением остатков отмершей растительности, надземные органы которой гумифицируются и минерализуются в поверхностном аэрируемом слое болота, называемом торфогенным горизонтом, почвенными беспозвоночными животными, бактериями и грибами. Подземные органы, находящиеся в анаэробной среде, консервируются в ней и образуют структурную (волокнистую) часть торфа. Интенсивность распада растений-торфообразователей в торфогенном слое зависит от вида растения, обводнённости, кислотности и температуры среды, от состава поступающих минеральных веществ. Несмотря на ежегодный прирост отмершей органической массы, торфогенный горизонт не прекращает своего существования, являясь природной «фабрикой» торфообразования. Поскольку на торфяных месторождениях произрастает много видов растений, образующих характерные сочетания (болотные фитоценозы), и условия среды их произрастания отличаются по минерализации, обводнённости, реакции среды, сформировавшийся торф на разных участках торфяных болот обладает различными свойствами. Известен так называемый погребённый торф, который отложился в периоды между оледенениями или оказался перекрытым рыхлыми отложениями разной мощности в результате изменения базиса эрозии. Возраст погребённого торфа исчисляется десятками тысячелетий; в отличие от современного, погребённый торф характеризуется меньшей влажностью. При образовании торфа, растения после отмирания, как уже было отмечено выше, попадают в сильно увлажненную, бедную кислородом среду. Здесь они не разлагаются полностью, как в почве, а только частично, поэтому их остатки из года в год накапливаются.

Если низинные растения объединяются грунтовым питанием (например, растения отрезаны от минерального дна уже сформировавшимся слоем торфа), то на низинных торфяных месторождениях начинают развиваться переходные и верховые виды торфа.

Принцип образования торфяной залежи представлен в следующей схеме:

Химический состав торфа

Ботанический вид торфообразователей имеет свой характерный, присущий данному виду химический состав, который в свою очередь обуславливается уровнем интенсивности микробиологического распада.

Растения-торфообразователи имеют в своем составе: протеин(1-30 %), жиры, воска, масла (1-30 %), целлюлозу и инкрустирующие вещества(10-50 %). Элементный состав растений-торфообразователей колеблется менее существенно и состоит из углерода (50-53 %), водорода (5,5-6,5) и азота (0,8-1,9 %).

Торф состоит из тех же групп веществ, что и растения-торфообразователи, но к ним добавляется новый класс соединений – гуминовые вещества. Процесс накопления последних в торфе является наиболее характерным для торфообразования, а переход растений в торф называется гумификацией. Исходные компоненты растений-торфообразователей претерпевают тем большие изменения, чем выше геологический и химический возраст торфа. Хотя эти понятия и не идентичны.

Группа соединений, извлекаемых органическими растворителями, получила термин «битумы торфа». Они состоят из восков, парафинов, смол и содержат парафиновые, терпеновые и ароматические углеводороды, а также такие кислородсодоржащие соединения, как спирты, кислоты, эфиры. Их количество колеблется в пределах от 1.2 до 17,7 %.

Углеводный комплекс торфа содержит водорастворимые и легкогидролизуемые вещества в количестве от 6,9 до 63 %. В них входят различные классы органических соединений (пентозы, уроновые кислоты, гексозы). Целлюлоза торфа относится к трудногидролизуемым веществам, ее содержание изменяется от 0,2 до 20 %.

Негидролизуемые вещества торфа состоят из сложной смеси веществ: лигнина растений-торфообразователей и веществ кутино-субериновой группы. Количество негидролизуемого остатка может доходить до 26 %.

Гуминовые вещества представляют собой смесь высокополимеров с разным молекулярным весом. Макромолекулы гуминовых веществ включают упорядоченные конденсированные ядра и неупорядоченную периферийную часть. При ядре и боковых участках макромолекулы гуминовых веществ находятся способные к диссоциации кислотные и основные группы, придающие этим соединениям свойства полиэлектролитов. Гуминовые соединения имеют аморфную структуру, ассоциаты которых образуются в результате непосредственного взаимодействия функциональных групп, а также через молекулы воды и многовалентные ионы. На долю гуминовых веществ приходится до 70 % органической части торфа.

Торф как растительное сырье и направления его переработки

Торф представляет собой смесь продуктов неполного превращения остатков наземных и болотных растений, видимых невооруженным глазом, с продуктами более глубокого превращения исходных растений, имеющих вид однородной аморфной массы. Разрушение органического вещества растений характеризуется степенью разложения, т.е. отношением бесструктурной части к общему количеству торфа. Он является важнейшим показателем качественной характеристики торфа и колеблется в пределах 5-70 %.

Таким образом, торф по химическому составу занимает промежуточное положение между растительным сырьем и твердыми горючими ископаемыми и чем меньше его степень разложения, тем он ближе по свойствам к растениям-торфообразователям.

Рассмотренные выше представления о свойствах торфа положены в основу технологии его переработки.

Логическим развитием лесохимии явилось создание торфохимической промышленности, которая впитала в себя опыт и приемы своей предшественницы. С одной стороны – это получение после предварительной переработки торфа и использование твердых, жидких и газообразных продуктов. С другой стороны – это мягкое извлечение из органической части торфа групп веществ в наименее измененном виде, путем обработки его органическими растворителями, щелочами, кислотами и другими реагентами.

Термолиз

Наиболее простым радикальным и широко распространенным приемом переработки торфа является термолиз. Нагревание торфа выше 1400С приводит к изменению его состава, причем эти изменения тем глубже, чем выше конечная температура нагревания. В результате такой обработки образуется большое число различных новых соединений. Следует отметить, что термическая переработка торфа значительно поднимает его ценность как химического сырья. В последнее время появился ряд новых способов переработки торфа: механохимическая, электроимпульсная, радиационная.

Гидролиз

Ко второму направлению получения химических продуктов на основе торфа относится гидролиз.

В гидролизатах торфа обнаружен широкий спектр аминокислот, карбоновых, уроновых кислот, гуминовых веществ и других соединений, способных активизировать или ингибировать разнообразные биологические процессы. Конечными продуктами являются кормовая меласса, белковые кормовые дрожжи, осахаренный торф.

Экстракция

В промышленных масштабах осуществлен процесс получения битумов путем экстракции торфа бензином (нефрасом). Получаемые при этом торфяной воск и смола служат базой для производства десятков новых препаратов, нашедших применение в разных областях – от модельных составов для точного литья до медицинских препаратов. Разработаны и осуществлены в промышленном масштабе две технологии получения из торфа биологически активных экстрактов. Это получение из смолы торфяного воска этанольного экстракта и выделение непосредственно из торфа СО2-экстракта. Этанольный экстракт смолы торфяного воска обогащен биологически активными веществами и характеризуется высоким терапевтическим эффектом при лечении костных, стоматологических и гинекологических заболеваний. Экстракты по второй технологии по своему химическому составу близки к этанольному экстракту смолы торфяного воска, но дополнительно обогащены эфирными маслами, обеспечивающими повышенное антимикробное действие. Эти свойства способствуют получению стерильных лечебных экстрактов для лечения заболеваний.

Большой класс материалов может быть получен на основе гуминового комплекса. Это стимуляторы роста растений, красители, ингибитор коррозии, поглотитель радионуклидов.

Химическая модификация торфа

Значительный интерес представляют процессы химической модификации торфа. Эта область очень мало исследована и прообразом могут служить процессы химической переработки древесины.

Особый интерес в данном направлении представляют ботанические чистые виды торфа, т.е. сложенные на 85-95 % из какого-либо одного вида растения-торфообразователя.

Естественные ресурсы торфа требуют комплексного подхода при организации торфяных производств. Использование торфа торфяных месторождений не должно быть однообразным, а должно определяться условиями залегания месторождения, его природными особенностями, составом и свойствами сырья. Поэтому использование органической части торфа эффективно в комплексных схемах переработки. Например, остаток после извлечения битумов можно использовать для получения гуматов, активных углей, а остаток после гидролиза – для производства биологически активных препаратов или комплексных органоминеральных удобрений.

Применение торфа

С древних времён человек обращал свой интерес на торф. Сохранились сведения, в которых торф называется «возгораемой землёй». Она служила для разведения огня при готовке пищи у западных европейцев. Об этом свидетельствуют труды римского историка Плиния Старшего, жившего в 1 столетии н.э. Однако широкая добыча и применение торфа в Западной Европе началось в XII-XVII веках. Жители Российской Империи узнали о чудесных свойствах торфа во времена правления Петра I. Именно он в 1696 году начал добывать этот природный материал в Воронеже. Искали торф и в окрестностях Азова. Причиной тому послужило то, что была нехватка дров в этих районах.

С течением времени торф начали применять как торфяной кокс. Использовали его и при выработке осветительного газа. Пиком промышленного использования смолы и торфяного полукокса принято считать XIX-XX века.

Во время индустриализации и Великой Отечественной войны в Советском Союзе торф применялся как энергоноситель. Его использовали на заводах Урала и Сибири. Газогенераторная станция Уралмашзавода в Свердловске использовала для своей работы горючий газ, который получался из торфа в процессе пиролиза. Горючий газ применялся в военной промышленности при всех технологических процессах, в которые входили и газосварка с плавильным производством. В послевоенные годы в СССР во время пятилетних планов интенсивно развивалась торфяная топливная промышленность. После открытия Западно-Сибирской нефтегазовой промышленности значение торфа в Советском Союзе было уже не таким значительным.

В качестве последнего крупного проекта, в котором как энергоноситель применялся торф, стало строительство и запуск энергоблок Ново-Свердловской ТЭЦ. За год на энергоблоке сгорало 5 млн. тонн торфа. Применение торфа в качестве энергоносителя прекратили в 80-х годах. Это связано с причиняемым вредом природе. Все объекты перевели на природный газ.

В настоящее время торф нашёл себе применение в медицине, биохимии, сельском хозяйстве, животноводстве, энергетике. Новейшие технологии в промышленности дают возможность выпускать весьма плодородные грунты, применяемые в качестве почвы под пищевые растения; удобрения; стимуляторы, позволяющие ускорить рост растений; материалы для изоляции; упаковку; графит и активный уголь, а также многое другое.

Интересные факты о торфе

В Европе, в настоящее время получили распространение торфяные ванны, обладающие лечебным эффектом. Во многих известных SPA-лечебницах применяют торфяные ванны для лечения ревматизма и артрита. С большим вниманиям сейчас относятся к исследованиям лечебных свойств торфа.

Торф уже известен и как лекарство. Из него производят ряд целебных препаратов. К примеру «торфот» лекарство, незаменимое при лечении болезней сердца, почек, экземы, отслоения сетчатки. Его применяют в качестве средства, регулирующего метаболические процессы в организме человека.

Входящие в состав торфа пушицивые нити можно использовать при изготовлении тканей. В Финляндии, к примеру, уже существует одежда, ткани, изготовленная с применением торфа. В конце прошлого века на выставке в Антверпене в Голландии были продемонстрированы прочные ткани из торфа — ковры, половики, попоны.

Торф может быть использован как абсорбирующий материал при ликвидации экологических аварий различного типа. Смесь торфа и активированного угля используется для очистки воздуха. Обработанный торф применяется для поглощения нефти с поверхности океана или побережья, для очистки сточных вод от ряда красителей, фенола, нитратов, фосфатов, ионов тяжелых металлов, жиров, протеинов.

Эскимосы строят жилища из двух слоев: внутреннего – торфа и внешнего снега, получаются очень теплые домики!

Верхний слой сфагнового торфа может применяться в целлюлозно-бумажной промышленности: для изготовления твердых сортов бумаги, картона.

При химической переработке кускового торфа под действием высоких температур происходит выделение до 98% углерода – получается углеродный восстановитель металла – кокс, имеющий широкое применение в металлургии.

Торфяные фильтры используются в аквариумах! Многие тропические воды обладают большей или меньшей кислотностью. Речь идет о гуминовых кислотах, которые выделяются древесиной и листвой. Воду для аквариума пропускают через торф, чтобы она вбирала в себя содержащиеся в нем вещества. Многие виды декоративных рыб происходят из особо чистых и «кислых» вод. С применением торфа можно создать для них условия, близкие к естественным.

Первое упоминание о Виски(Whisky) датируется 1494 годом, а широкого распространения он достиг в 1700 году. С тех времен по сегодняшний день при приготовлении Шотландского Виски используется торф. По классической технологии, ячмень сначала замачивают на пару дней в воде, а затем рассыпают тонким слоем по полу солодильни для проращивания. Крахмалы при этом преобразуются в сахара, которые впоследствии служат пищей для спиртообразующих грибков – дрожжей. Через 5-7 дней получился солод (malt). В этот момент рост ячменя надо остановить, и его для этого подсушивают в килне – специальном помещении с дырчатым полом, под которым разводят огонь. Топливо используют для Шотландии типичное – торф. Торф очень плохо горит, выделяя дым, имеющий весьма характерный запах. Дым, пройдя сквозь зерно, выходит из помещения через отверстие в крыше. Торф придает виски его несравненный запах и вкус. Солодовый виски, так же как коньяк или арманьяк, обладает практически уникальной среди крепкоалкогольных напитков особенностью приобретать специфический вкус в зависимости от места производства.

www.microarticles.ru

Что такое торф — свойства, характеристика и применение

Многие люди не совсем понимают, что такое торф и для чего он нужен. А кто-то думает, что это та же земля. Но все не так просто.

Это вещество представляет собой кое-что более ценное. В данной статье будут рассмотрены вопросы образования торфа, применения и его свойства.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

Что такое торф, и как он выглядит



Торф – это полезное ископаемое. Он относится к осадочным горным породам, по состоянию – твердый. В древности его называли воспламеняющейся землей.

Первые упоминания относятся к первому столетию нашей эры. В те времена люди использовали породу для приготовления пищи.

Место, где находится торф, называют торфяником. Состав породы зависит от вида. Основным в формуле является углерод.

Внешне ископаемое схоже с землей. Оно имеет рассыпчатую рыхлую структуру коричневого цвета.

Из чего образуется торф


Порода образуется из перегнивших частей растений как древесных, так и травяных, грибков, мхов.

Какие это могут быть растения:

  • аир;
  • камыш;
  • осока;
  • сабельник;
  • хвощи;
  • пуховики;
  • рогоза.

Важную роль в происхождении играют древесные и полукустарниковые растения:

  • ива;
  • береза;
  • ольха;
  • багульник;
  • вереск.

Мягкость и цвет породы определяет гумус.

Типы торфа и их характеристика



Разница типов определяется по глубине расположения.

Их характеристика:

  1. Верховой. Этот состав слаборазложившийся. В нем содержится много остатков верховой растительности;
  2. Низинный. Состоит из большого количества органики, поэтому является очень полезным для почвы;
  3. Переходный. Этот вид располагается между двумя предыдущими.

Где добывают торф

Вещество находится в болотистых местах. Болота – идеальные места для образования породы. Когда они высыхают, на их месте остаются массы перегнивших остатков растений.

Это и есть торф. Из-за его образования в болотистых местах, некоторые думают, что бывает жидкая порода, но это не так.

В настоящее время на планете есть очень много мест с большими запасами торфа. Даже страны, в которых добыча вещества находится на высоком уровне, могут еще долго не волноваться о его наличии. К таким странам относятся:

  • Россия;
  • Белоруссия;
  • Канада;
  • Ирландия.

Это лишь некоторые примеры государств. На самом деле мест, в которых добывается торф намного больше.

Месторождения торфа в России

По всей России расположено почти 50 тыс. месторождений. Большое количество находится в азиатской части страны. Самое крупное место торфообразования – Васюганское.

Это несколько крупнейших болот, площадь которых равна примерно 55 тыс. кв. км. Они охватывают Томскую, Омскую и Новосибирскую области.

Методы добычи торфа

Существует несколько способов добычи породы. Самый популярный из них – фрезерный. Он представляет собой получение торфа посредством измельчения.

Описание процесса:

  1. Роются специальные каналы для отвода воды.
  2. На высушенное место выезжает техника.
  3. Торфяные слои измельчаются в порошок устройствами, которые называются фрезеры (этим объясняется название метода).
  4. Получившийся порошок просушивают. Сушка осуществляется благодаря перемешиванию и ворошению порошка.
  5. Затем материал собирается в отдельные кучи и отправляется на обработку.

После обработки сырье может выйти в кусках или гранулах.

Другой способ – экскаваторный или кусковой. Метод получил такое название, потому что порода добывается в кусках. Операция заключается в захватывании ковшом экскаватора породы, которая отправляется на обработку целыми спрессованными кусками.

Есть еще один способ, который называется резной. Но в современном мире из-за технического развития он уже устарел. Вся операция проводится вручную. То есть после осушки территории рабочие лопатами как бы разрезают породу на части. После чего она отправляется на обработку.

Области использования торфа

Если в древности торф использовался только для приготовления пищи при разжигании костра, то в современном мире он получил применение во многих сферах.

Сельское хозяйство

Порода приносит большую пользу развитию сельского хозяйства. Она является прекрасным удобрением: существенно улучшает почву, делает ее более пористой и обогащает питательным составом. Последнее обуславливается тем, что торф сам содержит много полезных кислот. Химический состав включает в себя несколько макроэлементов.

Порода полезна для растений. Она способствует их лучшему развитию, препятствуя накоплению в них тяжелых металлов, снижает содержание нитратов в выращиваемых продуктах.

Поэтому многие дачники приобретают его для огорода. Для этого не придется даже никуда ехать, и не нужно будет ничего искать. Сейчас торф можно купить в любом магазине, в котором продаются товары для садоводства. Однако следует внимательно выбирать товар. Низкокачественный продукт может нанести вред растениям.

Основной критерий при выборе – кислотность. Производители ее изменяют, чтобы увеличить ассортимент продукции. Это изменение называется нейтрализацией кислотности, а получившаяся смесь – нейтрализованным торфом.

Животноводство

Здесь торф нужен как подстилка для животных, потому что может хорошо поглощать влагу и запахи. Еще он обладает бактерицидными свойствами, что способствует защите скота от болезней.

В основном, для этой цели используется сфагновый торф.

Медицина

По тем же причинам, что и в предыдущем случае, порода нашла применение в медицине.

Торфяные ванны очень полезны для здоровья.

Энергетическая промышленность

Торф является превосходным топливом. В некоторых электростанциях он еще используется. Одним из плюсов породы, как топлива, является то, что для горения ей не нужна подача кислорода.

Химическая промышленность

Из вещества изготавливают множество химических продуктов. Например:

  • парафин;
  • воск;
  • аммиак;
  • гербициды;
  • некоторые кислоты;
  • метиловый и этиловый спирт.

Получается, торф является не просто частью земли. Многие вещи, окружающие людей, делают из торфа. Можно сказать, человечеству повезло, что запасов торфа еще очень много.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

1001student.ru

Торф и его основные разновидности

17.11.2017

Торф – это ценный органический продукт в виде твердого горючего ископаемого, который природа с присущей ей щедростью предоставила человечеству в свободное пользование. Основной состав торфа представлен органическими соединениями (72 – 94%), содержащими значительное количество азота, калий и фосфор. Также он включает различные макро- и микроэлементы, в том числе железо, кремний, марганец, серу, магний, кальций, алюминий и пр. Торф как сырье является уникальным, и активно применяется людьми в сельском хозяйстве, садоводстве и строительстве.

Торфяные залежи образуются путем отмирания и распада болотных растений при избыточном количестве влаги и минимальном доступе кислорода, причем этот процесс происходит на протяжении многих тысячелетий.


Достоинства торфа

·  Торф имеет очень высокие показатели гумификации, насыщен углеродом, а также веществами и элементами, улучшающими плодородие почвы, поэтому его используют в качестве превосходного органического удобрения, которое содержит ценные гуминовые кислоты и биологически активные вещества, способствующие развитию полезной микрофлоры и оказывающие положительное влияние на рост и развитие растений. Внесение торфа в почву улучшает ее влагопроницаемость, пористость, микробиологический и питательный состав.

·  Торф также является отличным компонентом для формирования качественного компоста, поскольку прекрасно нейтрализует запахи и предотвращает появление вредоносных насекомых и патогенной микрофлоры.

·  Торф часто употребляется как превосходная мульча для грунта. При мульчировании можно использовать как чистый продукт, так и смешивать его с опилками, стружками, хвоей, соломой или навозом.

·  Торф используется также в качестве сырья для химической промышленности и даже находит свое применение в медицине.

·  Торф применяют как подстилку для крупного рогатого скота, домашней птицы, кроликов и прочих животных.  Поскольку он является биологически чистым материалом (из-за отсутствия вредоносных микробов), торфяная подстилка не только сохраняет тепло, но и обладает обеззараживающими свойствами.

·  Торф служит хорошим топливом и используется в качестве теплоизоляционного материала при строительных работах.


По оценкам некоторых экспертов мировые запасы торфа по площади занимают около трех процентов от общей поверхности земной суши, а его залежи насчитывают сегодня до пятисот миллиардов тонн.

Как правило, качественный торф имеет насыщенный черный, либо черный с коричневым оттенком окрас и располагается на глубине до десяти метров.


Несколько фактов из истории

О полезных качествах торфа людям известно с давних времен, а первые упоминания о нем встречаются еще в трудах римского ученого Плиния, которые датированы семьдесят седьмым годом нашей эры.

Досконально известно, что торф еще в XII столетии применялся как удобрение шотландцами и голландцами.


Низинная, верховая и переходная разновидности торфа

Качество торфа зависит от уровня содержания в нем азота, калия и фосфора. Также его оценивают по таким критериям как зольность, влажность, теплота сгорания и степень разложения (чем сильнее степень разложения торфа, тем больше гуминовых кислот в нем содержится).

·  Верховой торф

Верховой торф образуется на возвышенностях (отсюда и произошло его название). Он обладает более высокой пористостью и имеет улучшенную влагоемкость, поскольку на девяносто процентов состоит из остатков деревьев (сосен, лиственниц, осоки и прочих).

Данная разновидность торфа имеет довольно кислую реакцию (рН), которая составляет около четырех единиц, поэтому часто используется в качестве удобрения для растений, предпочитающих более кислую почву (например, такие культуры как картофель, земляника, черника, голубика, а также цветы: фиалки, гортензии, рододендроны и другие). Грунт для выращивания перечисленных выше культур следует готовить по следующей пропорции: на одну часть почвы должна приходиться одна часть торфа.

Для нейтрализации кислотности (при выращивании культур в теплицах и оранжереях) к верховому торфу следует добавить известь или доломитовую муку.

В сельском хозяйстве верховой торф чаще всего используется для формирования компоста, мульчирования, обустройства подстилок для животных, а также в виде субстрата для теплиц и оранжерей.

Верховой торф является превосходным топливом и часто применяется в качестве теплоизоляционного материала.


·  Низинный торф

Низинный торф, как правило, образуется в оврагах и в болотистых поймах рек, поэтому на девяносто пять процентов состоит из плохо разложившихся остатков растений низинного типа (ольхи, березы, ивы, мха, папоротника, тростника и подобных).

У торфа низинного типа обычно нейтральная или слабокислая реакция (рН) (примерно около шести единиц), благодаря чему его часто используют для понижения кислотности почв.

Данная разновидность торфа является наиболее питательной и ценной для удобрения, поскольку содержит большое количество важнейших минералов (например, около трех процентов азота и около одного процента фосфора).

Перед применением низинный торф, для улучшения его качества, желательно проветрить на открытом воздухе хотя бы в течение нескольких дней (чтобы снизить уровень токсичности).


·  Переходный торф

Данный тип торфа образуется в промежуточных формах рельефа и обычно имеет слабокислую реакцию (рН), которая составляет около пяти единиц, поэтому эта его разновидность также часто применяется в качестве удобрений.

Улучшение свойств почвы

Иногда качественный торф содержит плодородный гумус в количестве, превышающем даже тот, что содержится в черноземах, поэтому для улучшения свойств почвы его рекомендуется вносить в пахотный слой в качестве подкормки грунтов (два, три ведра на квадратный метр площади).


agrostory.com

Торф — Циклопедия

Торф в Шотландии Всё о торфе Галилео. Торф

Торф (англ. peat, нем. Torf) — порода растительного происхождения, образованная в течение тысяч лет из неразложенных растительных остатков (трав, мхов и древесины), которые вследствие высокой влажности и плохого доступа воздуха минерализовались лишь частично.

Древнее название торфа — воспламеняющаяся земля. Упоминания торфа как «воспламеняющейся земли», которой в тогдашней Европе пользовались для нагрева пищи, есть в «Естественной истории» (46 г. н. э.) римского историка Плиния Старшего.

Торф содержит 50-60 % углерода. Его теплота сгорания (максимальная) составляет 24 МДж / кг.

Возраст современных торфяников измеряется 5-10 тысячами лет. Все торфяники обычно очень заводнены и заболочены.

Большинство торфяных залежей (около 80 %) расположено в высоких широтах; около 60 % всех заболоченных территорий в мире имеют запасы торфа. Самые торфяные сплошь сосредоточены в обширных понижениях рельефа.

[править] Классификация торфа

  • Торф верхового типа (верховой торф) — это генетический тип торфа, в видовом составе которого остатки растительности верхового типа составляют не менее 95 %.
  • Торф переходного типа (переходный торф) — это генетический тип торфа, в видовом составе которого остатки растительности верхового типа составляют от 10 % до 90 %, а остальные — остатки растительности низинного типа.
  • Торф низинного типа (низинный торф) — это генетический тип торфа, в видовом составе которого не менее 95 % остатков растительности низинного типа.

Каждый тип торфа содержит три подтипа, которые представляют собой таксономическую единицу классификации видов торфа, отражающий подтип растительности, с которой сформировался торф, сохраняет его название и характеризуется определенными влажностью, степенью разложения и содержанием древесных остатков. Различают лесной, лесо-трясинный, и трясинный подтипы торфа.

Группа торфа — это таксономическая единица классификации видов торфа, отражает группу растительности, из которой образовался торф, сохраняет его название и характеризуется определенным соотношением древесных, травянистых и моховых остатков в ботаническом составе торфа. В каждом типе торфов различают шесть групп: древесную, древесно-травяную, древесно-моховую, травяную, травяно-моховую и моховую.

Древесная группа торфов включает в себя виды торфов, в видовом составе которых содержание древесных остатков составляет не менее 40 % (торф ольховый, березовый, еловый, сосновый низинный, ивовый, древесный переходный, сосново-кустарниковая).

Древесно-травяная группа торфов объединяет виды торфов, в видовом составе которых содержание древесных остатков составляет от 15 % до 35 %, среди недревесных преобладают травянистые остатки (торф древесно-осоковый, древесно-тростниковый, древесно-хвощовый древесно-осоковый переходный).

Древесно-моховая группа торфов объединяет виды торфов, в ботаническом составе которых содержание древесных остатков составляет от 15 % до 35 %, среди недревесных преобладают остатки мхов. (торф древесно-гипновый, древесно-сфагновый переходный, сосново-сфагновый).

В травяную группу торфов входят виды торфов, в ботаническом составе которых древесные остатки составляют не более 10 %, остатки мхов — до 30 %, остальное — травянистые остатки (торф хвощовый, тростниковый, камышовый-осоковый, осоковый, Шейхцериевый низинный, щейхцериевий переходный, осоковый переходный).

Травяно-моховая группа торфов включает в себя виды торфов, в ботаническом составе которых древесные остатки составляют не более 10 %, остатки мхов — от 35 % до 65 %, остальное — травянистые остатки (торф осоково-гипновый, осоково-сфагновый низинный, осоково-сфагновый переходный).

Моховая группа торфов объединяет виды торфов, в видовом составе которых содержание древесных остатков не превышает 10 %, содержание остатков мхов не менее 70 % (торф гипновый низинный, сфагновый низинный, гипновый переходный, сфагновый переходный).

[править] География торфяных залежей

География торфяных залежей по странам: Европа: Беларусь; Северная Америка: Канада, США; Южная Америка: Аргентина, Бразилия, Фолклендские (Мальвинские) острова; Океания: Новая Зеландия; Антарктика: Французские Южные территории.

[править] Геологические запасы торфа

Мировые запасы торфа оцениваются в 500 млрд т, площадь торфяных месторождений мира составляет 176 млн.га. Торфяники покрывают около 3 % поверхности земной суши или от 3,850,000 до 4,100,000 км². Из этих трех процентов около 7 % находятся в промышленной разработке. Месторождения торфа обнаружены на всех континентах. Большие запасы торфа есть в России, Канаде, США, Индонезии, Ирландии, Финляндии, Республике Беларусь, Польши, РФ, Китае, странах Балтии, Индонезии, Финляндии, Швеции, США, Канаде. Большинство торфяных залежей (около 80 %) расположены в верхних широтах; около 60 % всех заболоченных территорий в мире имеют запасы торфа.

[править] Образование торфа

Торфообразование — неполное разложение древесных, травяных растений и мхов под действием бактерий и грибков — происходит в основном в нижнем слое торфа.

К растениям, которые играют основную роль в образовании торфа, принадлежат зелени (гипновые) и белые (сфагновые) мхи, многочисленные виды осока, камыш, аир, рогоза; из травянистых — хвощи, пуховки, шейхцерия, сабельник. Важное место в образовании торфа занимают древесные породы (береза, ольха, ива), и полукустарниковые (вереск, голубика, багульник и др.).

Ежегодный прирост растительного общественности, из которого образуется торф, колеблется от 10 до 25 мм в год и зависит от видов растений, климатических условий и типа болот. Ежегодный прирост торфа составляет только 0,5-1 мм в год.

Цвет торфа формирует гумус, который определяет его основные свойства и придает мягкость.

[править] Использование

Торф с древних времен привлекал внимание человека. В странах Западной Европы добыча и использование торфа широко развивались в XII—XVIII веках. В России на необходимость добычи торфяного топлива впервые обратил внимание Петр I, который в 1696 году отдал приказ добывать торф в Воронеже и искать его в окрестностях Азова, «как в местах бездровных».

Постепенно торф стали использовать как торфяной кокс для получения осветительного газа. Начало промышленного производства торфяного полукокса и смолы пришелся на конец XIX — начало ХХ века.

В настоящее время торф используют в сельском хозяйстве и животноводстве, лечении, биохимии и энергетике. Развитие современных производственных технологий позволяет создавать плодородные почвы, где выращивают пищевые растения, добывать удобрения, стимуляторы роста растений, изоляционные и упаковочные материалы, углеродный восстановитель металла, активированный уголь, графит и тому подобное.

[править] Сельское хозяйство

Торф имеет несколько важных свойств, которые обусловливают его ценность для земледелия. Внесение торфа в почву является способом улучшить свойства почвы: пористость, плотность, микробиологический и питательный состав.

Торф содержит гуминовые кислоты, которые являются стимуляторами развития и роста растений, а содержащиеся в нем аминокислоты превращают некоторые элементы в форму, усваиваемую растениями.

Торф обладает бактерицидными и газопоглотительными свойствами, одинаково нужными всем видам почв. Торф оздоравливает почву, снижает содержание нитратов в выращиваемой продукции в 1,5-2 раза, предотвращает накопление в растениях тяжелых металлов и других вредных веществ, ослабляет действие ядохимикатов, попадающих в почву. Перегной, который образуется в почве при длительном внесении торфа, препятствует вымыванию легкорастворимых удобрений.

Низменные и переходные торфы, которые состоят из перегнивших остатков древесной и травяной растительности, являются плодородными, чем верхние. Ими пользуются, чтобы коренным образом улучшить бедные почвы, укрепить бедные перегноем песочные почвы или разрыхлить глинистые. В сельскохозяйственном производстве торф делят на две группы:

  • легкий (или светлый) — торф верхнего слоя залегания со степенью разложения до 15 %. Это молодой торф с удельным весом от 150 до 250 кг/м³, который имеет высокую газо- и водопоглощающую способность, но меньшее содержание гуминовых и аминокислот из-за незавершенного распад;
  • тяжелый (или темный) — торф нижних слоев со степенью разложения более 15 %. Это «зрелый» торф с удельным весом от 350 кг/м³ и высоким содержанием гумуса, но меньшей, чем в легкой, газо- и водопоглощаемостью.

В зависимости от технологии земледелия торф используют:

  • чистый, чтобы улучшить построение почвы, собирать и продолжалось удерживать влагу и создать среду, которая способствует улучшению кислородного обмена;
  • из торфа готовят субстрат, то есть принимая торф за основу, его смешивают с набором микро- и макроэлементов, необходимых растениям. Таким образом получают готовый качественный грунт, который можно сделать с учетом вида выращиваемого растения, климатических особенностей, условий созревания плодов и т. п.;
  • как сырье для приготовления органических удобрений;
  • при изготовлении торфяных блоков, которые используются для выращивания рассады и обустройства газонов, а также укрепления склонов земляных насыпей, каналов и водохранилищ.

[править] Животноводство

Торф используют как подстилку в животноводстве. Способность сухого торфа поглощать влагу и запахи позволяет использовать его в качестве подстилки для скота. Один килограмм легкого торфа содержит до 20 литров воды. Еще одним преимуществом использования торфа для подстилок являются его бактерицидные свойства: торф предотвращает многие болезни у скота.

[править] Энергетика

Горение торфа

Торф — воспламеняющееся полезное ископаемое, то есть топливо.

Первые электростанции, построенные в Советском Союзе в начале 1920-х годов вокруг Москвы, работали именно на местном торфе. В последние годы в Финляндии около 5-7 % процентов всей энергии, потребляемых в стране, получают из торфа.

На производство энергии пригоден только торф средней и высокой степени разложения, который добывают из срединных и донных частей болот.

Важным преимуществом торфа является его своеобразное горения. Ведь торфяные волокна содержат кислород, поэтому торф способен гореть без дополнительной подачи кислорода.

[править] Химическая промышленность

Торф является ценным химическим сырьем. Из торфа получают более ста основных химических изделий: метиловый и этиловый спирт, фенол, воск, парафин, молочную, уксусную и щавелевую кислоты, аммиак, стимуляторы роста растений, гербициды и др.

Волокна пушицы, которые входят в состав торфа, можно использовать при изготовлении тканей. Разработана технология промышленного производства таких тканей.

[править] Медицина

Противомикробные свойства торфа известны с древних времен. В настоящее время на курортах Западной Европы широко распространены торфяные ванны, в которых используют бактерицидные и лечебные свойства торфа.

Просушка торфа после добычи Противопожарный ров при добыче торфа

Основы современной технологии добычи торфа были заложены в 30-40-е гг. ХХ в. Развитие технологии разработки торфяников ведется в четырех направлениях: машинно-формовочном, гидравлическом, экскаваторном и фрезерном.

Разрабатывают торф открытым способом, так как все торфяные месторождения расположены на земной поверхности.

Существует две основные схемы добычи торфа: сравнительно тонкими слоями с поверхности земли и глубокими карьерами на всю глубину торфяного пласта.

По первой из этих схем торф производят вырезанием, а по второй — экскаваторным (или кусковым) способом. Соответственно и торф по способу добычи разделяют на отрезной (фрезерный) и кусковой.

Для транспортировки торфа к месту сушки используют аблегеры.

[править] Хранение торфа

Хранят торф в штабелях и канавах или на месте добычи. Фрезерный торф, находящийся в больших штабелях, может при определенных условиях самонагреваться. При самонагревании под действием актиномицетов и других грибов сначала разлагаются исходные составляющие части торфа: гемицеллюлозы, пектины, клетчатка, лигнин и другие, а затем под действием грибков и бактерий происходит блокировка продуктов первичного распада. В сильно нагретом торфе с грибков присутствуют пеници, которые в процессе роста выделяют много тепла. Повышение температуры вызывает химические процессы, в результате которых торф в зоне высокой температуры превращается в полукокс, с содержанием летучих веществ больше, чем в искусственно получаемом торфяном полукоксе. По сравнению с исходным, торфяной полукокс характеризуется меньшей влажностью и повышенным примерно на 10 % содержанием углерода. Высшая теплота сгорания горючей части такого полукокса достигает 26,4 МДж/кг. При попадании в зону полукокса с высокой температурой (65 — 80 °С) воздуха происходит самовозгорание торфа. Для его предотвращения наблюдают за температурой торфа и применяют перевалку слоев перпендикулярно продольной оси с помощью машин, что способствует охлаждению торфа, а также обкладку слоев лежалого торфа (караванов) слоем сырого торфа для изоляции образовавшегося полукокса от атмосферного воздуха.

Торфяники покрывают около 3 % поверхности земной суши или от 3850000 до 4100000 км². Из этих трех процентов около 7 % находится в промышленной разработке.

В зависимости от глубины торфяных залежей, промышленная разработка болота длится 20-30 лет. Так, например, болота, промышленная эксплуатация которых была начата в 1970-х годах, уже частично выработаны и в ближайшее время на большинстве из них работы будут прекращены. Возникает вопрос, что делать с такими землями. Существует несколько вариантов дальнейшего использования территории: ее можно снова заболотить, высадить лес, отдать под сельскохозяйственные земли или превратить в озеро.

Компании, которые ведут разработку торфяных залежей, ответственные за снижение шума при добыче, контроль за уровнем пыли и влияние на водную среду. Но экологические организации Великобритании и Ирландии отмечают, что широкомасштабный добыча торфа с болот приводит к разрушению драгоценных среды различных видов дикой природы. В виду особых экологических условий заболоченные территории является домом для многих редких организмов, которые в природе больше нигде не встречаются. К тому же, с точки зрения экологов добыча торфа со скоростью, превышающей его образования, является неоправданным, поскольку для восстановления торфяных болот нужны годы.

Существуют различные мнения относительно экологичности торфа в качестве топлива. Одни считают его экологически чистым, другие придерживаются мнения, что горение торфа приводит к увеличению уровня углекислого газа в атмосфере.

[править] Торфяные пожары

Торфяные пожары чаще всего случаются в местах добычи торфа и возникают из причин неправильного обращения с огнем, от разрядов молний или самовозгорания. Торф склонен к самовозгоранию, которое может произойти при температуре выше 50 °C.

Достаточно часто почвенные торфяные пожары являются развитием низового лесного пожара. В таких случаях огонь углубляется в слой торфа у стволов деревьев. Горение происходит медленно и без пламени. Подгорают корни деревьев, которые падают, образуя завалы.

[править] Особенности

Торф горит медленно на всю глубину его залегания. Торфяные пожары охватывают большие площади и трудно поддаются тушению, когда горит слой торфа значительной толщины. Торф может гореть во всех направлениях независимо от направления и силы ветра, а под почвой он горит даже при умеренной дождя и снегопада.

Торфяные пожары движутся медленно, по несколько метров в сутки, и отмечаются тем, что их почти невозможно потушить. Они опасны внезапными прорывами огня из-под земли и тем, что их край не всегда заметен. Признаком подземного торфяного пожара является характерный запах гари, местами из под земли просачивается дым, а сама земля горячая. Торф выгорает изнутри, образуя полости, в которые можно провалиться и сгореть. Температура в толще торфа, охваченного пожаром, более тысячи градусов.

[править] Тушение торфяных пожаров

Тушить торфяной пожар самостоятельно не рекомендуется. Лучше обойти его стороной, двигаясь против ветра, так, чтобы он не догонял вас огнем и дымом и не препятствовал ориентироваться на местности. При этом надо очень внимательно осматривать дорогу впереди себя, прощупывая ее шестом или палкой.

Главным способом тушения подземного торфяного пожара является окапывания территории ограждающими канавами. Сам пожар тушат путем перекопки горящего торфа и заливки его большим количеством воды. Поскольку температура в толще торфа, охваченного пожаром, более тысячи градусов, вода, попадающая в зону горения сверху, выпаривается, не успевая достичь очага. Для ликвидации торфяного пожара необходимы очень большие объемы воды.

Лучшим способом борьбы с торфяными пожарами считается их предотвращение. Необходимо заблаговременно разделять залежи торфа противопожарными рвами, которые желательно заполнять водой.

[править] Случаи возгорания

Неоднократно под Москвой происходило возгорание торфяников — см. Смог в Москве. В 2002 году пожар охватил большую территорию, запасы воды на которой почти полностью исчерпаны. На несколько дней город оказался в плену едкого смога. В результате пожара значительно повысилась концентрация окиси углерода и двуокиси азота в воздухе. Москвичам даже пришлось надеть респираторы. То же в еще более крупных масштабах повторилось в 2010 году, а в меньших масштабах наблюдалось в 2007 и 2014 году.

Перед этим пожар такого же масштаба произошла в Московской области в 1972 году. Тогда на успехи планового иссушения болот наложились чрезвычайно неблагоприятные природные условия. Температура воздуха доходила до сорока градусов при полном отсутствии дождей. На тушение пожара была брошена армия. Солдаты без всякой подготовки, без спецкостюмов и респираторов, с лопатами и топорами пытались потушить огонь. В результате люди получали ожоги различных степеней, задыхались от едкого дыма, обжигали легкие. Трагическим было то, что они не были проинформированы о том, что кроме поверхностного (видимого) огня происходит подземное выгорание торфа, которое с поверхности почти не заметно. Это привело к тому, что люди проваливались в такие огненные мешки, откуда спасти их было невозможно.

В мае 2004 года едва не произошла экологическая катастрофа на Украине, когда удалось предотвратить возгорание крупных торфяных залежей в лесной зоне на окраине Киева. Возгорание произошло вблизи урочища Рыбное. Загорелся травяной настил в хвойном лесу рядом с торфяным залежами.

  • Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3
  • В. И. Саранчук, М. О. Ильяшов , В. В. Ошовский, В. С. Билецький. Основы химии и физики горючих ископаемых. — Донецк: Восточный издательский дом, 2008. — с. 640. ISBN 978-966-317-024-4

cyclowiki.org

Торф | справочник Пестициды.ru

Физические и химические характеристики

Торф – органическое удобрение, представляет собой растительную массу, разложившуюся в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. В состав торфа включены негумифицированные растительные остатки, перегной, минеральные соединения.[1]

Классификация торфа

По условиям образования торф делят на три типа:

  • Верховой – образуется из белых сфагновых мхов и небольшого количества пушицы, багульника, голубики, клюквы и других не требовательных к почвенному плодородию растений на возвышенных элементах рельефа. Сфагновый верховой торф беден элементами питания, очень кислый, гумификация до 20 %, малозольный, но влаго- и газоемкий, богат геммоцеллюлозой и целлюлозой.
  • Низинный – формируется из осоки, тростника, вейника, хвоща, зеленых гипновых мхов, ольхи, березы, ивы и других влаголюбивых и требовательных к плодородию почвы растений под влиянием грунтовых вод с повышенным содержанием минеральных веществ в понижениях рельефа. Низинный торф богат органическими веществами, менее кислый, высокозольный, содержит до 50 % гуминовых веществ, богат известью и фтором.
  • Переходный – промежуточный (переходный) между двумя предыдущими типами. В зависимости от условий приближается либо к первому, либо ко второму типу. Причем, нижние слои его обычно ближе по свойствам к низинному типу, а верхние – к верховому.[4]

Агрохимическая оценка торфа проводится по следующим свойствам:

определяет кислотность, зольность, степень гумификации, обеспеченность элементами питания. . Различают слаборазложившийся (5–25 % гумифицированных веществ) и среднеразложившийся торф (25–40 %). может быть нормальной (до 12 % золы по сухой массе) и высокой (более 12 %). Высокозольными, как правило, являются торфы низинного типа с содержанием зольных веществ от 20–30 % и более. Повышенная зольность за счет содержания кальция в виде извести и фосфора (вивианит) повышает ценность торфа. уменьшается при переходе от низинного торфа к верховому.
  • Азот. Больше всего в торфе содержится именно этого элемента. Основная его часть находится в органической форме и становится доступной растениям только после минерализации.
  • Фосфор. Содержание в торфах низкое. При этом две трети его растворимы в слабых кислотах и доступны растениям.
  • Калий. Содержание очень низкое, только менее половины его находится в состоянии, доступном растениям.
  • Медь. Из всех микроэлементов в торфе содержится самое малое количество.
pH) является очень важным показателем. От уровня кислотности зависит способ применения торфа. С pH5.5 и менее торф (даже низинный) не допускается использовать без предварительного компостирования с известью, фосфоритной мукой, золой, навозом и т. д. С учетом гидролитической кислотности, все типы торфа способны при компостировании с фосфоритной мукой переводить фосфор в усвояемые для растений формы. – показатель, значимый при использовании торфоввкачестве подстилочного материала в животноводстве как материала, поглощающего влагу (влагоемкость) и газы, как правило, аммиак.

Максимальная влагоемкость – отличительный признак верховых торфов. Показатель постепенно уменьшается при переходе к низинным типам, но остается достаточно высоким.[4]

Агрохимические показатели, % на абсолютно сухую массу различных типов торфа, согласно:[4]

Тип торфа

зола

показатели pH

Органическое вещество

N

P2O5

K2O

CaO

Hr

T

 

 

H2O

KCl

 

 

 

 

 

мг экв/100г сухой массы

низинный

8-15

5,5-7,0

4,8-5,8

85-92

2,5-3,5

0,2-0,6

0,15-0,20

2,0-6,0

70-80

160-250

переходный

5-8

4,0-6,0

3,5-4,8

90-95

1,2-2,5

0,10-0,25

<0,15

0,4-0,2

верховой

<5

3.0-4.5

2.6-3.2

95-98

0.7-1.5

<0.15

<0.10

<0.4

120-80

100-200

Применение

Сельское хозяйство

Торф используется в сельском хозяйстве очень широко. В животноводстве различные типы торфа используют для подстилки животным. В растениеводстве торф применяется в качестве компонента различных компостов, при приготовлении торфоперегнойных горшочков и кубиков, как субстрат для теплиц, в качестве мульчирующего материала, в качестве самостоятельного удобрения.[4]

Зарегистрированные и разрешенные к использованию на территории России марки удобрений, в производстве которых используют торф размещены в таблице справа.

Способы внесения

Торф в качестве удобрения вносится на легких почвах в основное внесение или припосевное внесение.

В качестве мульчирующего материала применяют поверхностно проветренные торфы низинного и переходного типа.

Осушенные торфяники используются для возделывания сельскохозяйственных культур. Для этих целей подходят торфоразработки после снятия верхнего слоя торфяника с мощностью оставшегося торфяного слоя не менее 50 см. При этом необходимо известкование, применение различных минеральных удобрений и органических удобрений.[4]

Торф – горючее ископаемое

Торф – горючее ископаемое


Использовано изображение:[9]

Промышленность

Торф – горючее полезное ископаемое, предшественник ряда углей, применяется в качестве топлива. (фото)

Глубокая химическая переработка торфяного сырья позволяет получить гуминовые кислоты, битум, метиловый и этиловый спирт, уксусную и щавелевую кислоты, фурфурол, сухой лед, кормовые дрожжи, торфяной кокс, полукокс и прочее.[5]

Другие органические удобрения:

Поведение в почве

Внесение в почву чистого торфа признано неэффективным. Сырой торф содержит 80–90 % воды, и с одной его тонной вносится только 100–200 кг сухого вещества.

Сухой торф обладает высокой поглотительной способностью, и его внесение приводит к поглощению влаги из почвы. Торф даже при влажности 35–40 % вызывает иссушение почвы, что, в свою очередь, приводит к замедлению разложения самого торфа, поскольку он плохо разлагается сухом пахотном слое.[2]

Компост на основе торфа

Компост на основе торфа


Использовано изображение:[7]

Применение на различных типах почв

Торф рекомендуется к применению на всех типах почв после компостирования или промышленной переработки.

Для повышения доступности азота и других питательных веществ торф компостируют с биологически активными компонентами (навозом, навозной жижей, фекалиями).[2] Для компостирования используют торф при степени разложения более 20 %, для улучшения питательных качеств компоста добавляют известь, фосфорную муку, золу. (фото)

Торф применяют для приготовления торфоаммиачных удобрений (ТМАУ) и различных торфяных субстратов для овощеводства закрытого грунта.[3]

. Допускается применение в качестве удобрения низинного торфа, богатого известью (торфотуфы) или фосфором (вивианитовый торф). Торф должен отвечать следующим агрохимическим характеристикам: pH – более 5,5, зольность – более 10 % (в том числе, содержание CaO более 4 %), степень разложения – более 40–50 %. Эффективность внесения торфа увеличивается при одновременном внесении небольших доз других органических удобрений (навозной жижи, полужидкого навоза, фекалий, птичьего помета).[4]

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Торфяные удобрения и компосты положительно влияют на все сельскохозяйственные культуры, увеличивая количественные и качественные характеристики урожайности.

Торф, как и все органические удобрения, является для растений дополнительным источником диоксида углерода, и его внесение положительно влияет на улучшение корневого и воздушного питания растений.[4]

Место добычи торфа

Место добычи торфа


Использовано изображение:[8]

Получение

Торф из природных залежей получают различными способами. Наиболее современный – фрезерный. Торфяная залежь осушается с помощью системы отводных каналов, затем очищается от древесной и кустарниковой растительности и выравнивается. Все операции по добыче торфа выполняет один специализированный комбайн, конструкция которого предусматривает укрепление на передней части всасывающего сопла, а на задней – стальных фрез.

Фрезы разрушают слои торфа, через сопла разрыхленный торф всасывается внутрь комбайна и с потоком воздуха транспортируется в кузов. По пути торфяная крошка подсыхает. Из кузова по ленточному транспортеру ее складируют вдоль кромки поля и в дальнейшем поставляют на торфоперерабатывающие заводы.[6](фото)

 

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Вильдфлуш И.Р., Кукреш С.П., Ионас В.А. Агрохимия: Учебник – 2-е изд., доп. И перераб. – Мн.: Ураджай, 2001 – 488 с., ил.

2.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

3.

Третьяков Н.Н. Основы агрономии: Учебник для начального проф. образования; Учебное пособие для среднего проф. образования/Н.Н. Третьяков, Б.А. Ягодин, А.М. Туликов и др.; Под ред. Н.Н. Третьякова. – М.:Издательский центр «Акаемия», 2003. – 360 с.

4.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Источники из сети интернет:

5.

Горная энциклопедия http://www.mining-enc.ru/

6.

Энциклопедический словарь юного техника http://www.bibliotekar.ru/

Изображения (переработаны):

7.8.9.10.

Peat, by  Conor Lawless, по лицензии CC BY

Свернуть Список всех источников

www.pesticidy.ru

Торф — wiki.web.ru

Кустарная добыча торфа на краю болота местными жителями. Московская обл

Торф — осадочная рыхлая горная порода, являющаяся ценным горючим полезным ископаемым. Торф образован скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Торф — предшественник генетического ряда углей. Образуется в результате естественного отмирания и неполного распада болотных растений под воздействием биохимических процессов в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода. Залегает на поверхности Земли или на глубине первых десятков метров под покровом минеральных отложений. От почвенных образований торф отличается по содержанию в нём органических соединений (не менее 50% по отношению к абсолютно сухой массе), от бурого угля — повышенным содержанием влаги и форменных растительных остатков, а в химическом отношении — наличием сахаров, гемицеллюлоз и целлюлозы.

Торф остоит из не полностью разложившихся остатков растений, продуктов их распада (гумуса) и минеральных частиц; в естественном состоянии содержит 86-95% воды. Растительные остатки и гумус содержат органические и минеральные части, последняя определяет зольность торфа. Перегной (гумус) придаёт торфу тёмную окраску. Относительное содержание в торфе бесструктурной (аморфной) массы, включающей гуминовые вещества и мелкие растительное ткани, утратившие клеточное строение, определяет степень разложения. Различают торф слаборазложившийся (до 20%), среднеразложившийся (20-35%) и сильноразложившийся (свыше 35%). В ботаническом составе торфа присутствуют остатки древесины, коры и корней деревьев и кустарников, различные части травянистых растений, а также гипновых и сфагновых мхов. В зависимости от ботанического состава, условий образования и свойств выделяют 3 типа торфа: верховой торф, переходный торф и низинный торф.
Торф — сложная полидисперсная многокомпонентная система; его физические свойства зависят от состава твёрдой фазы, степени её разложения или дисперсности и степени увлажнённости. В зависимости от типа и степени разложения цвет торфа варьирует от светло-жёлтого до тёмно-коричневого (верховой) и от cepo-коричневого до землисто-чёрного (низинный). Структура верхового торфа изменяется от губчатой (моховой торф), губчато-волокнистой до пластично-вязкой (древесный торф), низинных — от войлочной, ленточно-слоистой до зернисто-комковатой. Плотность торфа зависит от влажности, степени разложения, зольности, состава минеральной и органических частей, в естественных условиях залежи достигает 800-1080 кг/м3; плотность сухого вещества 1400-1700 кг/м3. Влагоёмкость торфа в зависимости от ботанического состава и степени разложения колеблется от 6,4 до 30 кг/кг. Максимальная у верхового торфа моховой группы. Пористость достигает 96-97%, предельное напряжение на сдвиг уменьшается с ростом влагосодержания и степени разложения торфа от 3 до 35 кПа, при пенетрации (зондировании) до 400 кПа. Средняя теплота сгорания торфа 21-25 МДж/кг., увеличивается с повышением степени разложения и содержания битумов. Торф малой степени разложения имеет низкие значения коэффициента теплопроводности и удельной теплоты сгорания (10-12,5 МДж/кг), высокие значения газопоглотительной способности.

Торф различают и по характеру слагающей его растительности — сфагновый, гипновый, осоковый, тростниковый, древесный (лесной) и др. Особенно большое разнообразие торфа наблюдается в торфяниках, возникших на месте озёр. Для этих торфяников характерна и наибольшая мощность, достигающая местами 10 и более метров. Запасы торфа в России очень большие, они составляют более 50% мировых запасов. Хорошо известно большое практическое значение торфа. Ряд электростанций средней и малой мощности работают на торфяном топливе. Торф удовлетворяет значительную часть бытовых потребностей населения. Из торфа в результате переработки получают ценные вещества: спирт, фенол, парафин и др. Из него делают теплоизоляционные плиты, применяемые в строительстве, он также используется как удобрение.

Происхождение торфа

Происхождение торфа связано с ежегодным приростом растений на болотах, их отмиранием, накоплением и неполным распадом фитомассы в условиях избыточного увлажнения и недостаточного доступа кислорода. Отмершая часть растений подвергается в основном биохимическому разложению. Значительная потеря их в весе на первых этапах деструкции происходит вследствие интенсивной деятельности микроорганизмов и выщелачивания. Процесс разложения растений заканчивается в верхнем (глубина 0,2-0,9 м.) торфогенном слое залежи под воздействием гетеротрофных почвенных организмов-деструкторов, среди которых многочисленны беспозвоночные животные и микроорганизмы (бактерии, грибы). Разложение растительных остатков на поверхности и в торфогенном слое происходит преимущественно в тёплый период года, при пониженных уровнях грунтовых вод. Интенсивность и степень разложения биомассы зависит от вида растений, их химического состава (содержание протеинов, азота, кальция, легкогидролизуемых углеводов и водорастворимых органических соединений), кислотности среды, климатических условий, водо- и воздухонасыщенности торфогенного слоя, состава поступающих минеральных веществ и других факторов. От 8 до 33% биомассы превращается в торф. Остальная часть разлагается до полной минерализации, усваивается живыми растениями, улетучивается в атмосферу или вымывается фильтрационным потоком, в т.ч. часть органических веществ в виде гуминовых, фульвокислот и других соединений. Образовавшийся торф захороняется накапливающейся фитомассой, выводится из торфогенного слоя и изолируется от воздушной среды. Разложение растительных остатков в нём почти прекращается, и он сохраняет свои свойства на протяжении тысячелетий. Средняя скорость накопления торфа различна и зависит от преобладающих исходных растительных группировок (nорфяно-болотные фитоценозы), географической и климатической зональности, гидрологических и других условий и изменяется от 0,2- 0,4 мм. (болота лесотундры) до 1 мм. (хвойно-широколиственная подзона).

В случае опускания земной коры и захоронения торфа под новыми осадками происходит его изменение, уплотнение, углефикация. Торф переходит в бурый, а затем в каменный уголь.

wiki.web.ru

Степень разложения торфа

Под степенью разложения торфа, как уже было отмечено, понимается процентное содержание в нем бесструктурной массы, заключающей наряду с гуминовыми веществ; ми также и мелкие частицы негумифицированных остатков.

Целый ряд физических и химических свойств торфа связан со степенью разложения; с ее увеличением более ярко выступают в торфе его коллоидальные свойства необратимости: высушенный торф сильно сокращается в объеме и после этого даже при продолжительном пребывании в воде не набухает до своего исходного состояния. Указанное обстоятельство весьма важно, так как позволяет сохранять высушенные торфяные кирпичи на открытом воздухе.

Связаны со степенью разложения и такие свойства торфа, как теплота сгорания, плотность, связность, прочность, вязкость и др. Существует несколько методов определения степени разложения торфа: глазомерный, глазомерно-процентный макро — и микроскопический, метод центрифугирования и др.

При определении степени разложения глазомерным методом принимались во внимание пластичность торфа, количество и сохранность растительного волокна, количество и степень окрашенности отжимаемой воды. Пользуясь им, торф подразделяли на:

слабо разложившийся — торфяная масса не продавливается между пальцами при сжатии в руке; после сжатия поверхность торфа шероховата от остатков растений; вода прозрачная или желтого цвета, отжимается в большом количестве;

средне разложившийся — масса почти не продавливается в руке; остатки растений заметны; вода коричневой или светло-коричневой окраски, отжимается немного; сильно разложившийся — масса продавливается между пальцами; в торфе заметны лишь некоторые растительные остатки; вода темно-коричневого цвета, отжимается в небольшом количестве или совсем не отжимается.

Метод этот сугубо субъективный, и показатели степени разложения одного и того же торфа у разных авторов дают иногда значительные расхождения.

Макроскопический метод определения степени разложения торфа предложен П. Д. Варлыгиным. Он рекомендует определять степень разложения непосредственно в челноке бура, не нарушая структуры образца торфа. Рассматривая торф, можно различить в нем сохранившиеся растительные остатки и темное вещество — торфяной гумус.

Определяя макроскопически степень разложения, устанавливают одновременно тип торфа, руководствуясь при этом главным образом его окраской, структурой (при высокой степени разложения) и наличием характерных растительных остатков.

В окраске низинных торфов преобладают серые оттенки, переходящие в землисто-черный цвет при высокой степени разложения торфа; в окраске верховых торфов — оттенки от желтого (при малой степени разложения) до темно-коричневого (при высокой степени разложения торфа).

Структура низинного торфа высокой степени разложения зернисто-комковатая, верховой торф в свежем виде на ощупь пластичен или имеет тонкозернистую структуру.

Для низинного торфа характерно присутствие в нем каких-либо растительных остатков: нитевидных светлых корешков осок, блестящих черных пленок хвоща, бронзово-коричневых стеблей и листочков гипновых мхов, оливковых остатков корневищ тростника, чечевицеобразных семян вахты и белых остатков коры березы.

В верховом торфе могут различаться на глаз следующие характерные растительные остатки: стебли и листочки сфагновых мхов, волокна и корешки пушицы, блестящие пленки шейхцерии, корешки кустарников, нередко остатки древесины и коры сосны.

Торф разной степени разложения кроме объемного соотношения гумуса и неразложившихся растительных остатков отличается целым рядом других внешних признаков (степень сохранности растительных остатков, окраска и прозрачность отжимаемой воды и легкость отжатия ее из торфа и др.).

Микроскопический метод заключается в определений в поле зрения под микроскопом площади, занятой темным веществом (гумусом), по отношению к общей площади поля зрения, занятой частицами торфа. На микрофотографиях ясно видны обрывки сохранившихся растительных остатков и различные по площади включения темного вещества — гумуса.

Чтобы определить степень разложения одного образца торфа, следует произвести по десяти отсчетов в отдельных полях зрения для трех препаратов данной пробы. Из всех 30 определений для данного образца торфа выводится среднее арифметическое с округлением до 5, которое и дает среднюю степень разложения торфа.

Определение степени разложения под микроскопом нужно проводить при увеличении в 100—140 раз. Этим методом лучше определять степень разложения торфа-сырца. Если торф подсушен, его необходимо предварительно разварить в 5%-ном растворе щелочи (КОН или NaOH) до получения кашицеобразной консистенции средней густоты. Точность определения для подсушенного торфа будет значительно меньше.

Глазомерно-процентный метод определения степени разложения торфа — новый этап в разработке точного метода определения степени разложения и значительно более совершенен. Оба глазомерно-процентных метода П. Д. Варлыгина — макроскопический и микроскопический — хорошо увязаны между собой. Микроскопический метод всегда служит контролем проведенного в поле макроскопического определения степени разложения. Правда, они имеют тот недостаток, что при определении по ним степени разложения неизбежна доля субъективизма. Но

при достаточной практике вырабатывается навыки, позволяющие вести определения с достаточной точностью. В СССР пользуются в основном процентными методами, что обеспечивает сравнимость получаемых цифр. Применение различных методов привело бы к значительным расхождениям в качественной оценке торфа у разных авторов.

Метод отмучивания предложен Центральной торфяной опытной станцией и применим для торфа-сырца. Сущность метода заключается в том, что из пробы торфа отмывается мелкодисперсная часть и о степени разложения судят по количеству этого отмытого вещества.

Предварительно удалив из торфа-сырца крупные древесные остатки, образец торфа весом 100 г делят на две равные половины. Для одной половины торфа определяют естественную влажность высушиванием. Другую подвергают отмучиванию в сите струей воды из водопровода, осторожно перебирая шпателем торфяную массу. Отмучивание ведется до тех пор, пока стекающая через сито вода не будет совсем прозрачной. Отмучивание производится через сито с отверстиями 0,25 мм. Затем определяют влажность оставшегося в сите растительного волокна. Вес сухого волокна, отнесенный к весу сухого торфа, дает процентное содержание волокна; вычитанием его из 100 устанавливается степень разложения торфа. Как правило, определение методом отмучивания на сите с отверстиями 0,25 мм дает повышение степени разложения по сравнению с микроскопическим методом в 1,5—2 раза вследствие того, что частицы растительного волокна в процессе отмучивания подвергаются измельчению и проходят через отверстия сита.

П. Д. Варлыгин и Ц. И. Минкина рекомендуют вести отмучивание через сито с отверстиями 0,1—0,15 мм, что дает более точные результаты в параллельных определениях.

Для определения степени гумификации существует ряд химических методов. Более точным из них является аммиачный метод, который заключается в экстрагировании гуминовых веществ и последующем весовом определении их количества.

При применении этого метода необходима предварительная обработка пробы торфа эфиром для удаления смолы, обволакивающей частицы торфа, и холодной кислотой для удаления железа. Обработанная таким образом проба торфа подвергается действию аммиака, который в соединении с гуминовыми кислотами дает растворенные, проходящие через фильтр, гуматы; из них действием кислот можно осадить гуминовые кислоты в виде геля и взвешиванием определить их количество.

Метод мазков состоит в следующем: комочек торфа размером в горошину помещается на страницу полевого журнала рядом со стратиграфическим разрезом залежи и быстрым движением пальца размазывается по бумаге. На ней остается широкая полоска — след размазанного торфа. В зависимости от клеящей способности гумуса торф высокой степени разложения оставляет густой плотный темноокрашенный мазок. Мазок слабо разложившегося торфа — рыхлый, слабоокрашенный. К достоинствам метода мазков относится быстрота определения степени разложения и фиксация в полевом журнале мазков, сохраняющихся долгое время.

Серия мазков в полевом журнале рядом со стратиграфическим разрезом залежи дает наглядную иллюстрацию общего хода изменения степени разложения в толще торфяной залежи. Постраничный обзор полевого стратиграфического журнала позволяет легко выявить прослойки повышенной степени разложения и, в частности, пограничный горизонт, установить границы участков с иным послойным распределением степени разложения торфа. Недостатком метода является необходимость предварительного изготовления для сопоставления шкалы мазков. Поскольку гумус верховых и низинных торфов обладает различной клеящей способностью, гаммы мазков для тех и других торфов несопоставимы, и возникает необходимость создания двух шкал; мазки слабо разложившихся торфов почти не оставляют следа на бумаге.

В поисках объективного метода определения степени разложения торфа исследовательская мысль обратилась к вещественному разделению торфа на составляющие компоненты и строгому количественному их учету, т. е. к разделению торфа на две фракции: разложившуюся и неразложившуюся. Но при одном и том же количественном соотношении между ними, т. е. при одной и той же степени разложения, максимум содержания в пределах разложившейся фракции может быть в одном случае сдвинут в сторону частиц меньшего размера, в другом — в сторону частиц большего размера. Производственное поведение двух таких разностей торфов будет различно. Неразложившаяся структурная фракция торфа также может состоять из частиц различного размера при одной и той же общей их массе, и это не может не сказаться на технических свойствах торфа (влагоемкости, пористости, усадке, прочности).

К числу косвенных объективных методов относится объемно-весовой метод, исходящий из твердо установленной в науке и практике прямой корреляционной связи между показателями объемной массы торфа и его степени разложения. Метод состоит в определении объемного (насыпного) веса измельченного сухого торфа и нахождении по специально отработанной шкале (номограмме) или же по расчету (формуле) соответствующего показателя степени разложения торфа. Разработкой этого метода независимо друг от друга занимались Н. И. Пьявченко и Г. С. Дьячков.

В последнее время Геолторфразведкой и Государственной инспекцией по качеству торфа разработан стандарт, устанавливающий степень разложения торфа-сырца с содержанием влаги свыше 65% (ГОСТ 10650—72). Сущность метода заключается в отделении гумуса торфа от волокна в водной среде центрифугированием с последующим определением степени разложения торфа с помощью номограммы. При определении применяются: центрифуга электрическая ЦЛК-1, в которой заводской пробиркодержатель заменен специальным пробиркодержателем; пробирки большие и малые с градуировкой до 1,5 мл и ценой деления шкалы 0,01 мл; стаканчики стеклянные с ситами размером отверстий 0,25 X 0,25 мм; пробоотборник с поршеньком, нижний конец которого является режущей частью.

Пробу торфа весом 100—200 г отобранного от испытуемого образца, расплющивают ровным слоем (толщиной 3—4 мм) и просекают пробоотборником на всю глубину в 10—12 точках, равномерно расположенных по площади. Отобранную порцию торфа выталкивают из пробоотборника поршеньком, помещают в малую пробирку, заливают водой и взбалтывают встряхиванием до получения однородной суспензии. Затем для коагуляции гумуса в пробирку добавляют одну-две капли 10%-ного хлорного железа и несколько раз встряхивают ее. Пробирку с содержимым вставляют в центрифугу и в течение 2 мин вращают со скоростью 1000 об/мин. После полной остановки центрифуги пробирку вынимают и замеряют объем образовавшегося осадка по шкале с точностью до 0,01 мл. Если поверхность осадка негоризонтальна, отсчет производят по средней линии между верхней и нижней точками поверхности. Осадок должен быть четко ограничен, жидкость над ним не должна иметь взвеси.

Содержимое малой пробирки взбалтывают и переносят в стаканчик с ситом, который держат над большой пробиркой. Частицы торфа, оставшиеся на стенках малой пробирки, переносят также в стаканчик, смывая пробирку водой.

Большую пробирку с содержимым вставляют в центрифугу и в течение 2 мин вращают со скоростью 1000 об/мин. После полной остановки центрифуги стаканчик с ситом вынимают из большой пробирки и замеряют объем осадки подситовой фракции с точностью 0,01 мл. По каждой пробе торфа надо проводить четыре параллельных испытания. Для подсчета результатов испытания ведется журнал, где должны быть записаны номера пробирок, объем осадков в малой и большой пробирках и степень разложения торфа. При этом степень разложения определяют по графику, где на оси абсцисс откладывают значение осадка в малой пробирке и на оси ординат — значение осадка в большой пробирке. По прямой графика находят значение степени разложения торфа.

Расхождения между максимальным и минимальным значениями степени разложения торфа в четырех параллельных определениях не должны превышать: 4, 6, 9 и 15% для торфа со степенью разложения соответственно до 15, от 16 до 30, от 31 до 50 и более 50%.

При превышении указанных пределов испытания повторяются.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.