Месторождения торфа

Торф выполняет важную экологическую функцию, накапливая продукты фотосинтеза и аккумулируя в себе атмосферный углерод

Торф — горючее полезное ископаемое и агроруда растительного происхождения, предшественник генетического ряда углей. В зависимости от типа и степени разложения цвет торфа варьирует от светло-желтого до темно-коричневого и от cepo-коричневого до землисто-черного. Содержит 50—60 % углерода. Используется как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал, также является важным газоносным материалом. 

 На территории Красноярского края учтено 193 месторождения торфа. Общие разведанные запасы всех месторождений составляют порядка 450 млн тонн по всем категориям. В последние годы добыча торфа в Красноярском крае была приостановлена. Исключение составляет 2010 г., когда было добыто 2 тыс. тонн торфа.

Первые сведения о торфе как «горючей земле», использовавшейся для нагревания пищи, восходят к I в. н. э. и встречаются у Плиния Старшего в «Натуральной истории». В XII—XIII вв. торф как топливный материал был известен в Голландии и Шотландии. В 1658 г. в Гронингене вышла первая в мире книга о торфе на латинском языке (Мартин Шок, «Трактат о торфе»). Многочисленные неправильные представления о происхождении торфа были опровергнуты в 1729 г. немецким исследователем И. Дегнером, применившим к его изучению микроскоп и доказавшим растительное происхождение торфа.

Становление торфяного дела на Руси датируется концом XVII в. Начало изучению болот России положили экспедиции академии наук. Вольное экономическое общество в своих трудах широко пропагандировало торф. Первые русские академики М. В. Ломоносов, И. Г. Леман, В. Ф. Зуев, И. И. Лепёхин, В. М. Севергин и другие уделяли внимание проблеме образования и использования торфа.

После революции были созданы научные, производственные и учебные организации по комплексному изучению торфа и его использованию в народном хозяйстве — Центральный научно-исследовательский институт торфяной промышленности (Инсторф), Московский торфяной институт и другие. Развернулись крупномасштабные исследования болот и торфяного фонда CCCP, в результате которых составлены кадастры и карты торфяных месторождений, выявлены географические закономерности их распространения. Разработанная советскими учеными классификация торфяных месторождений принята для использования Международным торфяным обществом (MTO).

С 1950-х гг. развиваются исследования свойств торфа с целью широкого использования его для нужд сельского хозяйства, в качестве сырья для химической промышленности, в медицине, для охраны окружающей среды.

Торф 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 нем 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.

Состоит 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 придает торфу темную окраску. Относительное содержание в торфе бесструктурной 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.

Химический состав и свойства торфа тесно связаны с его типом, ботаническим составом и степенью разложения. Содержание макро- и микроэлементов в торфе зависит от зольности и ботанического состава. Максимальное содержание элементов выявлено в торфе низинного типа.

Структура верхового торфа изменяется от губчатой, губчато-волокнистой до пластично-вязкой, низинных — от войлочной, ленточно-слоистой до зернисто-комковатой. Плотность торфа зависит от влажности, степени разложения, зольности, состава минеральной и органических частей. Влагоемкость торфа в зависимости от ботанического состава и степени разложения колеблется от 6,4 до 30 г/кг: максимальная — у верхового торфа моховой группы.

Место образования торфа — торфяные болота, встречающиеся как в долинах рек, так и на водоразделах. Зона максимальной концентрации торфа содержит свыше 80 % мировых запасов. В Северном полушарии она охватывает Западную Сибирь и простирается на западе до побережья Атлантического океана. Регион мощного торфонакопления находится также в северо-восточной части Северной Америки. В Южном полушарии максимальное торфонакопление выявлено только на островах Юго-восточной Азии.

Первое место в мире по запасам торфа со 170 млрд тонн занимает Канада. Россия со 150 млрд тонн находится на второй строчке. 

Начиная с XVI—XVII вв. из торфа выжигали кокс, получали смолу, его использовали в сельском хозяйстве и медицине. В конце XIX — начале XX в. началось промышленное производство торфяного полукокса и смолы. В 30—50-е гг. XX в. торф стали использовать для производства газа и как коммунально-бытовое топливо.

Среди современных направлений применения торфа топливное составляет меньшую долю. Лишь некоторые страны продолжают использовать торф как топливо для электростанций (фрезерный торф) и для коммунально-бытовых целей (торфяные брикеты и куски). Многие страны в больших объемах применяют торф в сельском хозяйстве — для приготовления компостов, торфоаммиачных, торфоминеральных удобрений, в овощеводстве и цветоводстве — в качестве парникового грунта, микропарников, формованных субстратов, брикетов и торфяных горшочков для выращивания рассады, сеянцев и саженцев древесных пород, в виде торфодерновых ковров — для озеленения, закрепления откосов.

Торф малой степени разложения, преимущественно моховой группы (сфагнум), обладает высокой газо- и водопоглотительной способностью, антисептическими свойствами, используется в качестве подстилки для животных и птиц, для обработки сточных вод и как адсорбент при загрязнении вод нефтью. Малая теплопроводность и высокая звукопоглотительная способность обеспечивают торфу этой группы широкое применение в строительстве. Из торфа получают кокс для металлургических заводов, активированный уголь. Торф используется для получения ряда химических продуктов (этилового спирта, щавелевой кислоты, фурфурола и др.), кормовых дрожжей, физиологически активных веществ, торфяного воска; в медицине — при торфогрязелечении, а также для получения лечебных препаратов.