Торф

Торф (англ. peat, нім. torf) — порода рослинного походження, утворена протягом тисяч років з недорозкладених рослинних залишків (трав, мохів та деревини), які внаслідок високої вологості та поганого доступу повітря частково (приблизно на 50 %) мінералізувалися. Торф вважається першою стадією в утворенні викопного вугілля. Використовується як паливо, будівельний матеріал, сировина для хімічної промисловості, засіб оздоровлення ґрунтів, вологопоглинач. Торф'яні болота — важлива складова природних екосистем.

Торф
Загальні відомості
Генезис часткове розкладення та мінералізація рослинних решток
Ідентифікація
Колір жовтий, коричневий, чорний
Структура губчаста, губчасто-волокниста, пластично-в'язка, повстяна, стрічково-шарувата, зернистогрудкова
Форма залягання торфовий пласт
Використання
паливо, будівельний матеріал, сировина для хімічної промисловості, засіб оздоровлення ґрунтів, вологопоглинач
 Торф у Вікісховищі

Давня назва торфу — займиста земля. Згадки про торф як «займисту землю», що нею західноєвропейці користувалися для нагрівання їжі, трапляються у «Природничій історії» (46 р. н. е.) римського історика Плінія Старшого.

Характеристики

Торф належить до органічних гірських порід, утворюється внаслідок неповного біохімічного розкладу відмерлих болотних рослин в умовах надлишкового зволоження при нестачі кисню. Колір варіюється від ясно-жовтого до темно-коричневого та від сіро-коричневого до землисто-чорного. Буває губчастої, губчасто-волокнистої, пластично-в'язкої, повстяної, стрічково-шаруватої до зернистогрудкуватої структури. Густина торфу в природних умовах складає 800—1080 кг/м3 і залежить від вологості, ступеня розкладання, зольності, складу мінеральної і органічної частин. Густина сухої речовини 1400—1700 кг/м3. Вологоємність торфу коливається від 6,4 до 30 кг/кг. Пористість досягає 96-97 %[1].

Торф'яник

Містить 50–60 % вуглецю та загалом до 50 % мінеральних компонентів на суху речовину. Залягає на поверхні або на глибині перших десятків метрів. У природному стані містить 86-95 % води. Склад (% на органічну масу): С 48-65 %, О 25-45 %, Н 4,7-7,0 %; N 0,6-3,торфі залежить від зольності й ботаніч. 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: Zn до 250мг/кг, Cu 0,2- 85,0мг/кг; Co і Мо 0,1-10,0мг/кг; Мn 2-1000мг/кг. Його максимальна теплота згоряння становить 24 МДж/кг[1].

Поклади торфу називаються торфовищами чи торф'яниками. Більшість із них (близько 80 %) розташована у верхніх широтах; близько 60 % усіх заболочених територій у світі мають запаси торфу. Найбільші торф'яні родовища зосереджені в обширних пониженнях рельєфу. Всі торф'яники зазвичай дуже заводнені й заболочені. Торф іноді вкритий невеликим шаром ґрунту, при цьому він утворює пальзи. Вік сучасних торфовищ вимірюється 5–10 тисячами років[1].

Класифікація торфу
  • Класифікація видів торфу
    Торф верхового типу (верховий торф) — генетичний тип торфу, в ботанічному складі якого залишки рослинності, що живляться від атмосферних опадів, складають не менше 95 %.
  • Торф перехідного типу (перехідний торф) — генетичний тип торфу, в ботанічному складі якого залишки рослинності верхового типу складають від 10 % до 90 %, а решта — залишки рослинності низинного типу.
  • Торф низинного типу (низинний торф) — генетичний тип торфу, в ботанічному складі якого не менше 95 % залишків рослинності, що живиться від наземних водойм[1].

Кожний тип торфу містить три підтипи, які являють собою таксономічну одиницю 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[1].

Група торфу — це таксономічна одиниця класифікації видів торфу, що відображає групу рослинності, з якої утворився торф, зберігає його назву і характеризується певним співвідношенням деревних, трав'янистих і мохових залишків в ботанічному складі торфу. В кожному типі торфів розрізняють шість груп: деревну, деревно-трав'яну, деревно-мохову, трав'яну, трав'яно-мохову і мохову[1]:

  • Деревна група торфів включає в себе види торфів, в ботанічному складі яких вміст деревних залишків становить не менше 40 %. (вільховий, березовий, ялиновий, сосновий низинний, вербовий, деревний перехідний, сосново-чагарниковий).
  • Деревно-трав'яна група торфів об'єднує види торфів, в ботанічному складі яких вміст деревних залишків становить від 15 % до 35 %, серед недеревних переважають трав'янисті залишки (деревно-осоковий, деревно-очеретяний, деревно-хвощовий деревно-осоковий перехідний, сосново-пухівковий).
  • Деревно-мохова група торфів об'єднує види торфів, в ботанічному складі яких вміст деревних залишків становить від 15 % до 35 %, серед недеревних переважають залишки мохів (деревно-гіпновий, деревно-сфагновий перехідний, сосново-сфагновий). До трав'яної групи торфів входять види торфів, в ботанічному складі яких деревні залишки становлять не більше 10 %, залишки мохів — до 30 %, решта — трав'янисті залишки (хвощовий, очеретяний, очеретяно-осоковий, вахтовий, осоковий, шейхцерієвий низинний, щейхцерієвий перехідний, осоковий перехідний, пухівковий, шейхцерієвий верховий).
  • Трав'яно-мохова група торфів включає в себе види торфів, в ботанічному складі яких деревні залишки становлять не більше 10 %, залишки мохів — від 35 % до 65 %, решта — трав'янисті залишки (осоково-гіпновий, осоково-сфагновий низинний, осоково-сфагновий перехідний, пухівково-сфагновий, шейхцерієво-сфагновий).
  • Мохова група торфів об'єднує види торфів, в ботанічному складі яких вміст деревних залишків не перевищує 10 %, вміст залишків мохів не менше 70 % (гіпновий низинний, сфагновий низинний, гіпновий перехідний, сфагновий перехідний, фускум-торф, ангустіфоліум-торф, магеланікум-торф, комплексний моховий, сфагновий мочаровий).

Географія торф'яних покладів
Поширеність торф'яних покладів

Географія найбільших торф'яних покладів за країнами[1]:

Геологічні запаси торфу

Світові запаси торфу оцінюються від 250 до 500 млрд т, площа торфових родовищ світу становить 176 млн га. Торф'яники вкривають близько 3 % поверхні земної суші або від 3,850,000 до 4,100,000 км². З цих трьох відсотків близько 7 % знаходяться в промисловій розробці. Родовища торфу виявлені на всіх континентах. Великі запаси торфу є в Росії, Канаді, США, Індонезії, Ірландії, Фінляндії, Білорусi, Польщі, Китаї, країнах Балтії, Індонезії, Фінляндії, Швеції. Більшість торф'яних покладів (близько 80 %) розташовані у верхніх широтах; близько 60 % всіх заболочених територій в світі мають запаси торфу[1].

На території України поклади торфу зосереджені переважно на Поліссі. Геологічні запаси торфу в нашій країні оцінюються у 2,17 млрд т, а площа торфових родовищ становить близько 1 млн га[1].

Утворення торфу
Шматок торфу

Торфоутворення — неповне розкладення деревних, трав'яних рослин і мохів під дією бактерій і грибків — відбувається здебільшого в долішньому шарі торфу. В торфоутворенні беруть участь найпростіші водорості, дріжджі й цвілі. Ефективність процесу торфоутворення низька. Внаслідок різноманіття рослин-торфоутворювачів і широкого діапазону умов торфонакопичування склад і властивості торфу змінюються у широких межах. Акумулюється загалом менше 20 % маси відмерлої рослинності у вигляді торфу. У процесі торфоутворення інтенсивність розкладу рослин неоднакова. Частина рослин добре зберігається в торфі — це головним чином сфагнові й гіпнові мохи. У більшості трав'янистих рослин (осока, очерет, пухівка, шейхцерія та ін.) зберігаються лише залишки підземних частин — корінь, корневище (або навіть тільки епідерміс корневищ), наземні їх частини піддаються розпаду; у деревних порід добре зберігається лише кора, деревина ж — тільки у хвойних[2].

Відомий похований, або міжльодовий, торф, який відклався у періоди між заледеніннями. Цей торф похований під мінеральними відкладами різної товщини. Вік похованого торфу обчислюється десятками тисячоліть. Похований торф, на відміну від сучасного, має порівняно невисоку вологість, близько 30-60 %. У деяких випадках похований торф утворився в післяльодовий період[2].

До рослин, які відіграють основну роль в утворенні торфу, належать зелені (гіпнові) та білі (сфагнові) мохи, численні види осок, очерет, аїр, рогоза; з 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. Щорічний приріст торфу становить лише 0,5–1 мм на рік.

Ознаки торфу за ступенем розкладу[1]

Ступінь розкладу Головні ознаки стану торфу
у, % Назва ступеня
менше 15 Нерозкладений Торф'яна маса не проходить крізь пальці. Поверхня торфу шорстка від залишків рослин, які добре розрізняються. Вода витискається струменем, як з губки, прозора, світла
15–20 Дуже слабко розкладений Вода витискається частими краплями, струменем, слабко жовтувата
20–25 Слабко розкладений Вода витискається у великій кількості, жовтого кольору, рослинні залишки майже відсутні
25–35 Середньорозкладений Маса торфу майже не проходить крізь пальці. У структурі торфу розрізнюються залишки рослинності. Вода витискається частими світло-коричнюватими краплями, торф починає забруднювати руку
35–45 Добре розкладений Маса торфу слабко продавлюється. Вода виділяється рідкими краплями, коричнюватого кольору
45–55 Сильно розкладений Маса торфу проходить крізь пальці, забруднює пальці. У торфі помітні лише деякі рослинні залишки. Вода витискається у малій кількості, темно-коричневого кольору
55 і більше Дуже сильно розкладений Торф проходить крізь пальці у вигляді грязеподібної чорної маси. Вода не витискається. Рослинні залишки зовсім не розрізняються

Урозрядження за способом утворення

За способами утворення торф поділяють на верховий, перехідний та низовий. Верховий торф утворюється на верхових болотах і складається з залишків сфагнових мохів, пухівки, багульників. Верховий торф визначається низькою зольністю, високою теплотвірністю, високою вологоємністю (від 600 до 1200 %), підвищеною кислотністю та низьким ступенем розкладання. Низинні й перехідні торфи утворюються, відповідно, на низинних і перехідних болотах і складаються з перепрілих залишків деревної та трав'яної рослинності. Низинні й перехідні торфи відзначаються високою зольністю, малою теплотворністю, середньою та слабкою кислотністю, високим умістом поживних речовин та багатим набором мікроелементів.

Груповий хімічний склад органічної частини різних типів торфу

(у чисельнику — середнє значення, у знаменнику — min, max)[1]

Компоненти Тип торфу
Низинний Перехідний Верховий
Бітум 4,2% 6,6% 7,0%
1,2–12,5% 2,2–13,7% 1,2–17,7%
Водорозчинні і легкогідролізовані 25,2% 23,9% 35,8%
9,2–45,8% 6,9–51,5% 9,0–63,1%
Гумінові кислоти 40,2% 37,8% 24,7%
18,6–55,5% 1 1,7–52,5% 4,6–49,9%
Фульвокислоти 15,5% 15,7% 16,6%
5,0–27,9% 8,6–33,2% 10,0–30,4%
Целюлоза (важкогідролізовані) 2,4% 3,6% 7,3%
0,0–9,0% 0,0–15,8% 0,7–20,7%
Лігнін (негідролізований залишок) 12,3% 11,4% 7,4%
3,3–26,3% 1,9–23,9% 0,0–21,1%

Використання торфу
Паливо
Фізичні основи

Сонце · Сонячна радіація
Фотосинтез · Рослини · Біомаса
Гуміфікація · Скам'яніння
Горіння

Викопне паливо

Вугілля · Горючі сланці · Гідрат метану · Нафта · Природний газ · Торф

Природне невикопне паливо

Водорості · Деревина · Рослинні і тваринні жири та олії · Трава

Штучне паливо

Біопаливо · Генераторні гази · Кокс · Моторні палива

Концепції

Енергетична біосировина

Торф з давніх часів привертав увагу людини. У країнах Західної Європи видобуток і використання торфу широко розвивалися в XII—XVIII сторіччях. Поступово торф стали використовувати як торф'яний кокс у гамарстві, на здобування освітлювального газу. Початок промислового виробництва торф'яного напівкоксу та смоли припав на кінець XIX — початок ХХ сторіччя[1].

На сьогодні торф використовують у сільському господарстві та тваринництві, лікуванні, біохімії та енергетиці. Розвиток сучасних виробничих технологій дозволяє створювати родючі ґрунти, де вирощують харчові рослини, видобувати добрива, стимулятори росту рослин, ізоляційні та пакувальні матеріали, вуглецевий відновлювач металу, активоване вугілля, графіт тощо[1].

Сільське господарство

У сільському господарстві торф використовується як добриво, для виготовлення торфоперегнійних горщиків, для мульчування ґрунту, як біопаливо й парникова земля, на підстилку худобі і птиці, для пакування й зберігання фруктів і овочів, а також як паливо[2].

Унесення торфу в ґрунт є найліпший спосіб поліпшити властивості ґрунту: пористість, щільність, повітроємність, вологоємність, мікробіологічний та живильний склад. Торф містить гумінові кислоти, котрі підштовхують ріст і розвиток рослин, та амінокислоти, потрібні на перетворення певних первнів харчування на форму, доступну рослинам. Торф має бактерицидні й газопоглинальні властивості, що є однаково потрібними всім видам ґрунтів. Торф оздоровлює ґрунт, знижує вміст нітратів у виробі в 1,5–2 рази, запобігає нагромадженню в рослинах важких металів та інших шкідливих речовин, послаблює дію отрутохімікатів, що потрапляють до ґрунту. Перегній, який утворюється в ґрунті при тривалому внесенні торфу, перешкоджає вимиванню легкорозчинних добрив[1].

Низовинні й перехідні торфи, які складаються з перепрілих залишків деревної та трав'яної рослинності, є родючіші, аніж горішні. Ними користуються, щоб докорінно поліпшити слабородючі ґрунти, надати зв'язності бідним на перегній пісковим ґрунтам або розпушити глинисті. В сільськогосподарському виробництві торф ділять на дві групи[1]:

  1. легкий (або світлий) — торф горішнього шару залягання зі ступенем розкладання до 15 %. Це молодий, слаборозкладений торф з питомою вагою від 150 до 250 кг/м3, який має високу газо- та водопоглинальну здатність, але менший вміст гумінових та амінокислот через незавершений розпад;
  2. важкий (або темний) — торф долішніх шарів зі ступенем розкладання понад 15 %. Це «зріліший» торф з питомою вагою від 350 кг/м³ та високим вмістом гумусу, але меншою, ніж у легкого, газо- й водопоглинністю.

Залежно від технології рільництва торф використовують[1]:

  1. чистий, щоб поліпшити побудову ґрунту, збирати та тривало втримувати вологу й утворити середовище, яке сприяє збільшенню кисневого обміну;
  2. з торфу готують субстрат, тобто беручи торф за основу, його змішують з набором мікро- та макроелементів, потрібних рослинам. Таким чином отримують готовий якісний ґрунт, пристосований до первного виду рослин, кліматичних особливостей, умов дозрівання плодів тощо;
  3. як сировину для приготування органічних добрив;
  4. при виготовленні торф'яних блоків, які використовуються для вирощування розсади та облаштування газонів та укріплення схилів земляни насипів, каналів та водоймищ.

Торф'яна крихта із частинками розміром до 5 мм і з вологістю 30 — 40 % з верхівкового торфу зі ступенем розкладу не вище 15 % застосовується для пакування й зберігання плодів. Торф захищає фрукти й овочі від перегрівання й замерзання, від механічних ушкоджень, також перешкоджає розвитку грибків і бактерій[1].

Тваринництво

Торф використовують як підстилку у тваринництві. Здатність сухого торфу поглинати вологу та запахи дозволяє використовувати його як підстилку для худоби. Один кілограм легкого торфу утримує до 20 літрів води. Отриману після цього суміш можна компостувати без дооброблення. Ще однією перевагою використання торфу для підстилок є його бактерицидні властивості: торф запобігає багатьом хворобам у худоби[1].

Енергетика
Горіння торфу.

Торф — займиста корисна копалина, тобто непогане паливо. Важливою перевагою торфу є його своєрідне горіння. Адже торфові волокна містять кисень, тому торф здатен горіти без додаткової подачі кисню. Перші електростанції, побудовані в Радянському Союзі на початку 1920-х років навколо Москви, працювали саме на місцевому торфі. Останніми роками в Фінляндії, наприклад, близько 5–7 % всієї енергії, яка споживаються в країні, отримується з торфу[1].

На виробництво енергії придатний тільки торф середнього й високого ступенів розкладання, який видобувають із серединних та донних частин боліт[1].

Відмінності між торфом і бурим вугіллям[1]

Показник Торф Буре вугілля
Вміст вологи,% > 75 < 75
Вміст вуглецю (Сdaf)% в основному < 60 в основному > 60
Наявність вільної целюлози є відсутня
Здатність розрізатися розрізається не розрізається

Хімічна промисловість

Хімічні продукти з торфу одержують напівкоксуванням, газифікацією, мокрим обвуглюванням, екстракцією. За вмістом і якістю вуглеводів торф є сировиною, придатною для хімічної і біохімічної переробки. Гідролізати торфу практично не відрізняються від гідролізатів деревини і можуть використовуватися для виробництва спиртів, фенолів, кормів. Гектозні цукри добре засвоюються тваринами, можуть перероблятися мікроорганізмами в різні продукти, здатні зброджуватися. Пентози не зброджуються і придатні для вирощування кормових дріжджів. Продукти гідролізу пентозанів використовуються в медичній і фармацевтичній промисловості. З торфових гідролізатів можна отримувати білкові продукти, жири, вітаміни і т. д.[2]

Медицина

У медицині торф застосовується для грязелікування. Для загальних і місцевих аплікацій використовують низинний і верховий торф підвищеного ступеня розкладу, у вигляді сирцю або у вигляді фрезерного торфу без будь-якої спеціальної тривалої обробки. Простота методики торфолікування при його високій ефективності зробила цей метод досить цінним лікувальним засобом у практичній медицині[1].

Видобуток торфу
Просушування торфу після видобутку.

Основи сучасної технології видобутку торфу були закладені в 30–40-і рр. ХХ ст. Розвиток технології розробки торфовищ торфу ведеться в 4 напрямах: машинно-формувальному, гідравлічному, екскаваторному й фрезерному. Розробляють торф відкритим способом, бо всі торф'яні родовища розташовані на земній поверхні чи під невеликим шаром ґрунту[1].

Існує дві основні схеми видобутку торфу: порівняно тонкими шарами з поверхні землі та глибокими кар'єрами на всю глибину торф'яного пласту. За першою з цих схем торф виробляють вирізанням, а за другою — екскаваторним (або кусковим) способом. Відповідно й торф способом видобутку поділяють на витятий і кусковий. Для транспортування торфу до місця сушки використовують аблегери[1].

Зберігання торфу
Брикети висушеного торфу

Зберігають торф у штабелях і канавах або на місці видобутку. Фрезерний торф, що перебуває у великих штабелях, може за певних умов самонагріватися й займатися. При самонагріванні під дією актиноміцетів і інших грибів спочатку розкладаються вихідні складові частини торфу: геміцелюлози, пектини, клітковина, лігнін і інші, а потім під дією грибків і бактерій відбувається блокування продуктів первинного розпаду. У сильно нагрітому торфі з грибків присутні пеніцили, які в процесі росту виділяють багато тепла. Підвищення температури викликає хімічні процеси, у результаті яких торф у зоні найвищої температури перетворюється на напівкокс, зі вмістом летких більшим, ніж у штучно одержуваному торф'яному напівкоксі. У порівнянні з вихідним, торф'яний напівкокс характеризується меншою вологістю й підвищеним приблизно на 10 % вмістом вуглецю. Вища теплота згоряння горючої частини такого напівкоксу досягає 26,4 МДж/кг. При потраплянні в зону напівкоксу з високою температурою (65–80 °С) повітря (напр., сильний вітер, через тріщини в штабелях) відбувається самозаймання торфу. Для його запобігання спостерігають за температурою торфу й застосовують перевалку шарів перпендикулярно поздовжньої осі за допомогою машин, що сприяє охолодженню торфу, а також обкладку шарів лежалого торфу (караванів) шаром сирого торфу для ізоляції напівкоксу, що утворився, від атмосферного повітря. Див. самозаймання фрезерного торфу[1].

Екологія
Торф'яне болото в Німеччині

Наслідки розробки торфовищ

Торф'яні болота є середовищем життя багатьох біологічних видів і утримують в собі значні запаси води. Вони також мають значення для археології, позаяк добре зберігають зразки рослинності, ландшафти й людські артефакти, що важливо для палеоекології[3].

Торф'яники вкривають близько 3 % поверхні земної суші або від 3 850 000 до 4 100 000 км². У міру танення вічної мерзлоти, торф'яники щороку викидають в атмосферу від 20 до 45 млн метричних тонн метану. Вважається, що світові торфовища містять від 180 до 455 млрд метричних тонн зв'язаного вуглецю[4].

Великі площі органічних торф’яних ґрунтів осушуються для сільського й лісового господарства, та для видобутку. Це не тільки руйнує середовище існування багатьох біологічних видів, але також пришвидшує кліматичні зміни[5]. Продукти горіння торфу є канцерогенами[6].

Торф'яні пожежі
Горіння торфу у лісі. 14 серпня 2010 р. Шатурський район, Московська область

Пожежі на торф'яниках відбуваються за малої кількості опадів, коли поклади стають займистими. Самозаймання відбувається внаслідок нагромадження продуктів життєдіяльності мікроорганізмів в анаеробних умовах, що призводить до нагрівання торфу до 60-65 °C. Нагрівання відбувається зі швидкістю від 0,5 до 4,5 °C на добу[7].

Горіння торфу відбувається в декілька етапів. Після початкового полум'яного горіння воно переходить у гетерогенне тління з виділенням великої кількості диму. Коли тверда речовина прогрівається до температури, при якій починається її піроліз або виділення з неї горючих летючих компонентів, тління перетворюється на полум'яне горіння. Після того як цих речовин не залишається, полум'яне горіння знову переходить у гетерогенне тління. Внаслідок цього після гасіння пожежі на одній ділянці, вона може перекинутися на інші ділянки.[8] За середньою глибиною прогорання торф'яні пожежі діляться на слабкі (до 25 см), середні (25-50 см), і сильні (понад 50 см). Навіть при найпотужніших і тривалих пожежах на осушених торфовищах за один сезон майже ніколи не прогорає шар торфу понад метр завтовшки[9].

Гасіння торф'яних пожеж утруднює те, що коли температура у верхніх шарах торфу ще недостатня для спалахування торф'яного бітуму, вони розплавлюються. Коли вода змочує бітум, утворюється тверда водонепроникна маса, під якою тління може продовжуватися, торф вигорає, утворюючи порожнини[8]. Тління торфу може тривати навіть взимку в дуже сильні морози, оскільки осередки безпосереднього тління виявляються прикритими від холоду вище розташованими шарами торфу або торф'яної золи. Лише ретельне перемішування тліючого торфу з великою кількістю води або снігу здатне зупинити процес тління[9].

Торф'яні пожежі надзвичайно рідкісні й нетривалі на зарослих і неосушених торфовищах; але на осушених пожежі можуть тривати тижнями, іноді навіть місяцями, охоплюючи товсті пласти. Пожежам на торфовищах сприяють вирубка та розрідження лісів, оскільки зменшують надходження води в болота[10].

Середня кількість пожеж по світу залежить від циклів Ель-Ніньйо. Вони можуть охоплювати мільйони гектарів. Так, внаслідок пожеж 1997—1998 років на Борнео та Суматрі згоріло 9,7–11,7 млн га рослинності, з них 4,5–6 млн га діптерокарпових лісів. Орієнтовні викиди вуглецю внаслідок цих пожеж були еквівалентні 13–40 % річних глобальних викидів викопного палива. На торф'яні пожежі припадає найбільше викидів CO2, пов'язаних із землекористуванням. Ці викиди сильно зросли з 1990 року. Найруйнівніші торф'яні пожежі сталися в 1997, 1998, 2002, 2013, 2014 і 2015 роках. У кожному з цих років на Суматрі та Калімантані горіло понад 1,5-2,2 млн га торфовищ[10]. Унаслідок торфових пожеж у Росії в 2010 році загинуло 53 особи[11], знищено понад 1200 будинків. Площа пожеж склала понад 500 тис. га[12]. Лісовими пожежами, виниклими слідом, були повністю або частково знищені 127 населених пунктів[13]. Москва впродовж тижня була заповнена їдким димом від палаючих торф'яників[14]. Пожежі в Південній Америці в листопаді 2020 року знищили 28% найбільшої болотяної заплави Пантанал площею 190 тис. км². Цьому посприяла найбільша з 1970-х років посуха й те, що тільки 5% цієї площі охороняється від фермерства. А крім того в 2020 році по світу вигоріло ще 33 тис. км² торф'яників[15].

Пожежна насосна станція на гасінні лісово-торф'яної пожежі.

Торф'яні пожежі спричиняють серйозні проблеми зі здоров'ям через забруднення атмосфери. Під час торф'яних пожеж 1997—1998 років середньорічна концентрація твердих частинок досягали 200 мкг/м3 біля джерел вогню впродовж понад 50-и днів у Південно-Східній Азії (Південно-Східна Суматра та Південне Борнео), що перевищує верхню межу норми, допустиму Всесвітньою організацією охорони (50 мкг/м3). Близько 30 % дітей, що проживають в районі торфовищ в Індонезії, мають захворювання дихальних шляхів і пригнічення росту в результаті смогу / диму від горіння торфу[10].

Ситуація з пожежами в Росії 2010 року засвідчила, що лише 10 % торф'яних пожеж виникають унаслідок самозаймання торфу, тоді як в інших випадках виною є «людський фактор»[16]: недопалки, сірники, полишені вогнища[17].

Характерні для України торфові поклади низинного типу мають невисоку пористість, містять у своїх рослинних залишках менше кисню. Тому їх горіння відбувається переважно шляхом тління, джерело горіння не може заглиблюватися в поклад на значну глибину через нестачу кисню. Іншим, непереборним для горіння бар'єром є ґрунтові води[18]. Проте для України додаткова небезпека обумовлена тим, що більшість заторфованих долин правобережжя Київщини знаходяться на території підвищеної радіаційної небезпеки — в зоні забруднення викидами аварії Чорнобильської АЕС[19].

Гасіння торф'яних пожеж найефективніше, якщо на самому початку створені штучні рубежі, які зупиняють їх розвиток по всіх напрямках. Для підвищення протипожежної стійкості торфопідприємств при їх проєктуванні територію полів ділять на окремі ділянки-квартали, влаштовуючи між ними протипожежні розриви, забезпечують поля вузькоколійними шляхами, проїздами для тракторів та машин, а також проходам для успішної евакуації людей і обладнання з небезпечних зон. Між окремими ділянками, полями сушки торфу і прилеглими до них лісовими масивами, або не використовуваними ділянками торф'яних родовищ передбачаються протипожежні розриви 75-100 м. Розриви між полями добування фрезерного торфу і селищами досягають 300 м. Протипожежні розриви очищають від рослинності, по внутрішньому краю розриву копають канави. В спекотні літні дні протипожежні розриви на торфополях періодично зволожуються. Для попередження самозаймання фрезерного торфу штабелі ізолюють від проникнення в них повітря. Найчастіше для цього використовують сирий фрезерний дрібняк, який наносять на поверхню штабелів[20]. Гасіння торф'яних пожеж ефективне з використанням пожежних стволів, якими вода вводиться в торф'яний пласт серією «уколів»[9].

Різновиди торфу

Родовища торфу в Україні

Див. також

Примітки
  1. Торф / Мала гірнича енциклопедія. Донецьк: Донбас. 2013. с. 333–336.
  2. Торф і вугілля / Основи хімії і фізики горючих копалин. Донецьк: Східний видавничий дім. 2008. с. 114–123.
  3. What's so special about peat?. National Trust (англ.). Процитовано 24 жовтня 2020.
  4. MacDonald, G. M.; Beilman, D. W.; Kremenetski, K. V.; Sheng, Y.; Smith, L. C.; Velichko, A. A. (13 жовтня 2006). Rapid Early Development of Circumarctic Peatlands and Atmospheric CH4 and CO2 Variations. Science (англ.) 314 (5797). с. 285–288. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1131722. Процитовано 24 жовтня 2020.
  5. Peatlands and climate change. IUCN (англ.). 6 листопада 2017. Процитовано 24 жовтня 2020.
  6. Agents Classified by the IARC Monographs
  7. Мельник Я. Я., Хаткова Л. В. Аналіз пожежної небезпеки торфовищ Чернігівщини // Наука про цивільний захист як шлях становлення молодих вчених: Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції курсантів і студентів. – Черкаси: ЧІПБ ім. Героїв Чорнобиля НУЦЗ України. — 2019. — С. 46-47.
  8. Мигаленко К. І. Визначення ступеня задимленості території при виникненні пожеж на торф'яниках // Матеріали VІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Теорія і практика гасіння пожеж та ліквідації надзвичайних ситуацій» 19-20 травня 2016 року. Черкаси. — 2016. — С. 228-230.
  9. Сукач Р. Ю., Мних М.-М. Р. Нові методи гасіння пожеж торф'яних полів і родовищ // Наука про цивільний захист як шлях становлення молодих вчених: Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції курсантів і студентів. – Черкаси: ЧІПБ ім. Героїв Чорнобиля НУЦЗ України. — 2019. — С. 82-84.
  10. smg52. Peat wildfires — University of Leicester. www2.le.ac.uk (англ.). Процитовано 26 жовтня 2020.
  11. Данные о пожарах в России разнятся — Происшествия: ЧП / infox.ru
  12. Природные пожары лета 2010 года — список тем на сайте Lenta.ru
  13. Алексей Ярошенко (8 августа 2010 года). Российский пожар. Полит.ру.
  14. Блог Ильи Плеханова «Шкала Бофорта» (10 серпня 2010). Тихий Апокалипсис. Slon.ru. Архів оригіналу за 5 травня 2012. Процитовано 13 серпня 2010.
  15. CNN, Ivana Kottasová, Henrik Pettersson and Krystina Shveda. The world's largest wetlands are on fire. That's a disaster for all of us. CNN. Процитовано 15 листопада 2020.
  16. Заключение Общественной комиссии по расследованию причин и последствий природных пожаров в России в 2010 году. Відкритий ліс (укр.). Процитовано 26 жовтня 2020.
  17. Заключение Общественной комиссии по расследованию причин и последствий природных пожаров в России в 2010 году. Партия Яблоко (рос.). Процитовано 26 жовтня 2020.
  18. Ленартович, Є.С. (2005). Розвиток пожеж на торф’яниках. Вісник Черкаського державного технологічного університету 2. Черкаси. с. 149–151.
  19. Орлов, О.О. (2010). Біогеохімія Цезію-137 у лісоболотних екосистемах Українського полісся. Київ: Наукова думка.
  20. Мигаленко, К.І (2014). Пожежна безпека технологічного процесу сушіння і зберігання торфу. Пожежна безпека: теорія і практика 18. с. 84–88.

Джерела

Посилання
Ця стаття належить до вибраних статей Української Вікіпедії.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.