Торф

Торф активно начал образовываться около 8—9 тыс. лет назад. Возраст разрабатываемых в промышленных масштабах торфяников — 10—12 тысяч лет. Возраст торфа, накопившегося в периоды межледниковий, исчисляется десятками тысячелетий^[2].

В естественном состоянии торф представляет собой относительно однородную массу различных оттенков: волокнистую, светло-жёлтую, с хорошо сохранившимися тканями растений — слаборазложившийся, слоистую (или землистую) тёмно-коричневого и чёрного цвета — средне- и сильноразложившуюся^[3][2].

Торф — горючее полезное ископаемое. Образуется в долинах рек, на водоразделах моренного рельефа в процессе частичного разложения в условиях избыточного увлажнения и недостатка кислорода остатков деревьев, кустарников, травянистых растений и мхов, растущих в болотистой местности. Процесс торфообразования происходит в верхнем торфогенном слое (составляет до 1 метра) в течение 4—10 лет. В торф превращается от 8 до 33 % биомассы. Оставшаяся часть разлагается до полной минерализации, после чего улетучивается в атмосферу, вымывается или усваивается растениями. Ниже находится слой зрелого торфа (мощностью до 5 метров), нарастающий со скоростью 1—3 мм в год за счёт торфа, опускающегося из торфогенного слоя под тяжестью накапливающейся фитомассы. В изолированной от воздействия внешних факторов среде разложение растительных остатков почти прекращается, в результате чего торф сохраняет свои свойства на протяжении тысячелетий^[2].

Интенсивность процесса торфообразования зависит от климатических, геологических, гидрогеологических и геоморфологических условий: медленная — в умеренных, северных регионах, активная — в тропических районах^[2].

Элементный состав: углерод — 48—65 %; водород — 4,7—7,0 %; кислород — 25—45 %; азот — 0,6—3,8 %; сера — до 1,2 %. Компонентный состав: легкогидролизуемые соединения 20—40 %; гуминовые кислоты — до 50 %, лигнин — до 20 %, водорастворимые вещества — до 5 %, битумы — до 10 %; целлюлоза — до 10 %^[2].

Влажность торфа в естественной среде — 86—95 % воды, высушенного — 20—30 %. Зольность торфа промышленной залежи — до 10,0 %^[4].

Торф подразделяют по следующим признакам^[2]:

• условия образования — верховой (целиком или не менее половины из верхового торфа), смешанный (из низинного или переходного торфа, перекрытый верховым торфом, но не превышает половины общей толщины пласта), переходный (полностью или более чем наполовину из переходного торфа) и низинный (полностью или более чем наполовину из низинного торфа);
• ботанический состав, растения-торфообразователи (150 видов) — берёзовый (низинный), древесный (переходный), ангистифолиум-торф (верховой), древесно-осоковый (переходный), ивовый, сфагново-мочажинный (верховой), фускум-торф (верховой);
• местоположение и водно-минеральный режим — поймы, древние террасы, водораздельный моренный рельеф;
• зольность — малозольный (менее 5 %), среднезольный (5—10 %), высокозольный (более 10 %).

По разным оценкам, в мире от 250 до 500 млрд тонн торфа (в пересчёте на 40 % влажность). Торфяные залежи покрывают около 3 % площади суши. При этом в северном полушарии торфа больше, чем в южном: в Германии площади торфяников занимают 4,8 %, в Швеции — 14 %, в Финляндии — 30,6 %. В России доля занятых торфяниками земель достигает 31,8 % в Томской области (Васюганские болота) и 12,5 % — в Вологодской. Также большое количество залежей торфа есть в Республике Карелии, Республике Коми, ряде западных областей (в Рязанской, Московской, Владимирской областях). Большие запасы торфа имеются в Индонезии, Канаде, Белоруссии, Ирландии, Великобритании, ряде штатов США^[5].

Мировые лидеры по запасам торфа — Канада и Россия^[6]. Возобновление торфа в России оценивается в 260—280 млн тонн в год^[7].

Добыча торфа осуществляется с помощью специальных машин или механизированных комплексов^[8].

Предположение об органическом происхождении торфа первым высказал М. В. Ломоносов. Он предлагал использовать в качестве топлива вместо угля, ссылаясь на опыт голландцев, а выработанные торфяные разработки — для разведения рыбы, огородничества и луговодства^[9].

Торф улучшает плодородие почвы и её влагоёмкость. Из верхового, реже из низинного, заготавливаются торфяная земля и торфяной перегной, используемые в садоводстве и декоративном цветоводстве^[10]. В смеси с песком торфяная земля применяется для посевов мелких семян и в качестве основного компонента при приготовлении земляных смесей для многих растений защищённого грунта. Так как в свежевскопанных торфяных дернинах содержатся вредные для большинства растений кислоты, перед использованием торфа в качестве компонента почвенных смесей его в течение трёх лет выдерживают в низких широких кучах. Регулярное перелопачивание ускоряет выветривание и вымывание кислот^[11].

В животноводстве и птицеводстве торф используют в качестве подстилки, поглощающей аммиак и влагу из навоза и помёта, из которой затем готовят навозные компосты^[11].

Так как торф достаточно быстро накапливается и хорошо компрессируется при перегнивании, в торфяниках отлагаются привнесённые в него вещества. При извержениях вулканов выпавшие пеплы хорошо прослеживаются в торфяниках, а органическое вещество торфяников выше и ниже отложившегося пепла поддаётся датировке радиоуглеродным методом. В тефрохронологии это распространённый метод датировок выпавших вулканических пеплов, который широко применяется в Японии, на Курилах, на Камчатке, на Алеутских островах и Аляске. Также в прибрежных торфяниках отлагается песок, который выносят волны цунами. Таким образом можно датировать извержения вулканов и крупные цунами, случившиеся 4000 и более лет назад^[12].

Торф — ископаемое топливо, которое используют для производства электроэнергии и тепла. Тепловые электростанции, местные поселковые котельни, владельцы домов на печном отоплении используют фрезерный и кусковой торф, а также торфобрикеты^[13].

Торф используют в химической промышленности и медицине для получения активированного угля (типа СКТ, АРТ с дальнейшим выходом на получение продуктов сельского хозяйства), смол и воска, лекарственных препаратов, торфо-щелочных реагентов и красителей^[14].

Из торфа изготавливают материалы: теплоизоляционные строительные блоки, тепло- и звукоизоляционные торфоплиты, теплоизоляционные гранулы, фасонную теплоизоляцию для трубопроводов и других инженерных коммуникаций^[11].

Торфообразование продолжается и в XXI веке. Торф выполняет важную экологическую функцию, накапливая продукты фотосинтеза и таким образом аккумулируя в себе атмосферный углерод^[15].

Опасность представляют торфяные пожары, которые могут произойти в осушённых торфяниках^[15].

При затоплении торфяников водами водохранилищ массы торфа иногда всплывают, образуя плавучие острова[15].