Торф
Торф — тверда горюча корисна копалина, органічна гірська порода, що утворилася внаслідок неповного біохімічного розкладу відмерлих болотних рослин в умовах надлишкового зволоження внаслідок нестачі кисню. Торф є першою стадією перетворення рослинного матеріалу на вугілля.
Зміст
Загальна характеристика
Містить до 50 % мінеральних компонентів на суху речовину. Залежно від ботанічного складу, умов утворення і властивостей виділяють 3 типи торфу: верховий, перехідний і низинний. Залягає на поверхні Землі або на глибині перших десятків метрів. У природному стані містить 86–95 % води. Ступінь розкладання торфу — це вміст у ньому безструктурної маси, що містить гумінові речовини і негумініфіковані рослинні залишки, які втратили клітинну будову. Розрізняють торф слабкорозкладений (до 20 %), середньорозкладений (20–35 %) і сильнорозкладений (понад 35 %).
Історична довідка
Перші відомості про торф як «горючу землю» зафіксовано в «Натуральній історії» Плінія Старшого в 46.
У 12–13 ст. торф як паливний матеріал був відомий у Нідерландах і Шотландії. Вперше торф описав М. Шоок (1614–1669; Нідерланди — тепер Німеччина) у праці «Трактат про торф» (1658, м. Гронінген, Нідерланди).
У країнах Західної Європи видобування та використання торфу широко розвивалося в 12–18 ст. Із торфу виготовляли торфовий кокс для використання в металургії. Початок промислового виробництва торфового напівкоксу та супутніх продуктів газифікації (горючого газу, аміаку, оцтової кислоти й дьогтю) припав на кінець 19 — початок 20 ст.
Характеристика
Утворення торфу
Торфоутворення — неповне розкладення деревних, трав’яних рослин і мохів під дією бактерій та грибків за участі найпростіших водоростей, дріжджів і цвілі. Відбувається переважно в поверхневому шарі торфу. Ефективність процесу торфоутворення низька. Внаслідок різноманіття рослин-торфоутворювачів і широкого діапазону умов торфонакопичування склад і властивості торфу змінюються в широких межах. Торф акумулює загалом менше 20 % маси відмерлої рослинності. У процесі торфоутворення інтенсивність розкладу рослин неоднакова. Частина рослин добре зберігається в торфі — це переважно сфагнові й гіпнові мохи. У більшості трав’янистих рослин зберігаються лише залишки підземних частин — корінь, корневище (або тільки епідерміс корневищ), наземні їх частини піддаються розпаду; у деревних порід добре зберігається лише кора, деревина — тільки у хвойних.
Відомий похований, або міжльодовий, торф, який відклався в періоди між заледеніннями (іноді — в післяльодовий період). Цей торф розташований під мінеральними відкладами різної товщини. Вік його обчислюють десятками тисячоліть. На відміну від сучасного, має порівняно невисоку вологість, близько 30–60 %.
Основну роль в утворенні торфу відіграють зелені (гіпнові) та білі (сфагнові) мохи, численні види осок, очерет, аїр, рогоза; із трав’янистих — хвощі, пухівки, шейхцерія, шабельник, бобівник. Важливе місце в утворенні торфу посідають деревні породи (береза, вільха, верба), та напівчагарникові (верес, буяхи, багульник та ін.). Щорічний приріст рослинного загалу, з якого утворюється торф, коливається від 10 до 25 мм і залежить від видів рослин, кліматичних умов та типу боліт. Приріст торфу становить 0,5–1 мм на рік.
Хімічний склад
Хімічний склад тісно пов’язаний із типом, ботанічним складом і ступенем розкладання торфу. Елементний склад (% на органічну масу): С — 48–65; О — 25–45; Н — 4,7–7,0; N — 0,6–3,8; S — до 1,2–2,5.
Вміст бітумів бензольних (%): 1,2–17 (максимум у верхових торфів високого ступеня розкладання); водорозчинних речовин — 10–60 (максимум у верхових торфах мохової групи); целюлози — 2–10; гумінових кислот —10–50 (мінімум у слаборозкладених верхових і максимум у сильнорозкладених торфах усіх типів); лігніну — 3–20. Уміст макро- і мікроелементів у торфі залежить від зольності і ботанічного складу.
Вміст оксидів досягає (%): Si і Са — 5; Аl і Fe — 0,2–1,6; Мg — 0,1–0,7; Р — 0,05–0,14; мікроелементів (мг/кг): Zn — до 250; Cu — 0,2–85,0; Co і Мо — 0,1–10,0; Мn — 2–1000. Максимальний уміст цих елементів виявлений у торфі низинного типу.
Вміст азоту в органічній масі торфу, % — 0,6–2,5 (верховий тип) і 1,3–3,8 (низинний тип).
Фізичні властивості
Колір торфу варіює від ясно-жовтого до темно-коричневого (верховий) і від сіро-коричневого до землисто-чорного (низинний).
Структура верхових торфів змінюється від губчастої (моховий торф), губчасто-волокнистої до пластично-в’язкої (деревний торф); низинних — від повстяної, стрічково-шаруватої до зернисто-грудкуватої. Густина торфу в природних умовах складає 800–1 080 кг/м3 і залежить від вологості, ступеня розкладання, зольності, складу мінеральної і органічної частин.
Густина сухої речовини 1 400–1 700 кг/м3. Вологоємність 6,4–30 кг/кг (максимальна — у верхових торфів мохової групи).
Пористість 96–97 %. Середня теплота згоряння — 21–25 МДж/кг, збільшується з підвищенням ступеня розкладання і вмісту бітумів.
Класифікація
Торф верхового типу (верховий) — генетичний тип торфу, у ботанічному складі якого залишки рослинності верхового типу становлять не менше 90 %.
Торф перехідного типу (перехідний) — генетичний тип торфу, у ботанічному складі якого залишки рослинності верхового типу становлять від 10 % до 90 %, а решта — залишки рослинності низинного типу.
Торф низинного типу (низинний) — генетичний тип торфу, у ботанічному складі якого не менше 90 % залишків рослинності низинного типу.
Кожний тип торфу містить три підтипи, які є таксономічною одиницею класифікації видів торфу, що відображає підтип рослинності, з якої сформувався торф, зберігає його назву і характеризується певними вологістю, ступенем розкладу та вмістом деревних залишків.
Розрізняють лісовий, лісо-драговинний і драговинний підтипи торфу.
Група торфу — таксономічна одиниця класифікації видів торфу, що відображає групу рослинності, з якої утворився торф, зберігає його назву і має певне співвідношення деревних, трав’янистих і мохових залишків у ботанічному складі торфу.
У кожному з типів торфу виокремлюють шість груп, які різняться вмістом деревних залишків у ботанічному складі, %:
- деревна (не менше 40);
- деревно-трав’яна (15–35, серед недеревних переважають трав’янисті залишки);
- деревно-мохова (15–35, серед недеревних переважають залишки мохів);
- трав’яна (10, залишки мохів — до 30 %, решта — трав’янисті залишки);
- трав’яно-мохова (10, залишки мохів 35–65 %, решта — трав’янисті залишки);
- мохова (10, вміст залишків мохів не менше 70 %).
Геологічні запаси
Світові запаси торфу оцінюють у 500 млрд т, площа торфових родовищ світу становить 176 млн га (оцінка, 1996). За даними на рівні ЮНЕСКО, світові торфові ресурси становлять від 5 000 до 6 000 млрд. м3 (оцінка, 1996). Торфовища вкривають близько 3 % поверхні земної суші, що становить приблизно 3 985 000 км2. Із них близько 7 % перебуває в промисловій розробці. Родовища торфу виявлені на всіх континентах. Великі запаси є в Росії, Канаді, США, Індонезії, Ірландії, Фінляндії, Білорусі, Польщі, РФ, Китаї, країнах Балтії, Індонезії, Фінляндії, Швеції, США, Канаді. Більшість торфових покладів (близько 80 %) розташовані у верхніх широтах; близько 60 % усіх заболочених територій у світі мають запаси торфу.
На території України поклади торфу зосереджені переважно на Поліссі. Геологічні запаси торфу в нашій країні становлять 2,04 млрд т, площа торфових родовищ — близько 1 млн га (оцінка, 1996).
Технологія видобування
Основи сучасної технології видобування торфу було закладено в 1930–1940-х. Розвиток технології триває в 4-х напрямах: машинно-формувальному, гідравлічному, екскаваторному і фрезерному. Панівним в Україні і світі є фрезерний спосіб видобування.
Розробляють торф відкритим способом. Існує дві основні схеми видобування торфу: порівняно тонкими шарами з поверхні землі та глибокими кар’єрами на всю глибину торфового пласту. За першою з цих схем торф виробляють пошаровим фрезеруванням (так званий фрезерний торф), за другою — екскаваторним або кусковим способом (кусковий торф).
Використання
Торф використовують в агрономії та тваринництві, біохімії та енергетиці. Розвиток виробничих технологій дає змогу створювати поживні ґрунти для вирощування сільськогосподарських та декоративних рослин, виробляти добрива, стимулятори росту рослин, ізоляційні та пакувальні матеріали, вуглецевий відновлювач металу, активоване вугілля, графіт тощо. Він становить велику цінність для хімічної та біохімічної промисловості, медицини, машинобудування, будівництва й інших галузей. Актуальною є комплексна переробка торфу за безвідходною технологією з отриманням нових продуктів і матеріалів різного призначення. З 1 т сухого торфу можна отримати (кг): гумінових препаратів — 450–700, барвників — 350–450, целюлози — 150–200, бітумів — 50–100, воску — 40–50, парафіну — 20–30, етилового спирту — до 45, оцтової кислоти — до 15, щавелевої кислоти — до 200, кормових дріжджів — 200–220, дьогтю — 80–100, дубильних речовин — до 50 і низку інших хімічних речовин.
Література
- General Review on World Peatlands and Peat Resources / Ed. by E. Lappalainen. Jÿska : International Peat Society, 1996. P. 53–56.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
- Білецький В. С., Саранчук В. І., Ільяшов М. О. та ін. Основи хімії і фізики горючих копалин. Донецьк : Східний видавничий дім, 2008. 640 с.
- Гнєушев В. О. Зниження пожежонебезпеки під час видобування торфу // Уголь Украины. 2015. № 7–8. С. 66–72.
- Гнєушев В. О., Вознюк С. Т., Мошинський В. С. та ін. Торфово-земельний ресурс Північно-Західного регіону України. Рівне : Національний університет водного господарства та природокористування, 2017. 117 с.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Білецький В. С., Гнєушев В. О. Торф // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Торф (дата звернення: 29.04.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 30.04.2021
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
