Торфяные месторождения - как объект рационального природопользования

Примечание	от автора: рассмотрены: актуальность темы, понятие торфа, растений- торфообразователей, общее географическое распространение торфяников Западной Сибири. А также проблемы, возникающие при изучении данной темы в школьном курсе географии и пути их решения
	Загрузить архив:
	Файл: ref-31680.zip (1144kb [zip], Скачиваний: 32) скачать

Городская конференция обучающихся муниципальных образовательных учреждений «Шаги в науку»

Научное общество «МОУ «СОШ № 58»

Образовательная область «Науки о Земле»

Торфяные месторождения - как объект рационального природопользования

Проблемы, возникающие при изучении данной темы в школьном курсе географии

и пути их решения

Толкачева Елизавета Сергеевна

9 «Г» класс, МОУ «СОШ № 58»

Научный руководитель-

Керш Ольга Сергеевна

учитель географии,

МОУ «СОШ № 58»

Научный консультант-

Григорьев Аркадий Иванович,

доктор биологических наук,

профессор ОмГПУ

Омск, 2010

Содержание

Актуальность темы3

Часть 1

Понятие торфа. Растения-торфообразователи5

Общее географическое распространение торфяников в Западной Сибири5

Часть 2

Исследовательская 7

Заключение9

Литература10

Приложение 14

Актуальность темы

Многие зарубежные страны имеют развитую экономику, благодаря мощной минеральной базе. Главной особенностью этих стран является тот факт, что они используют все виды ресурсов, которые имеются на их территории. В то же время они экономно и рационально используют топливные ресурсы: уголь, нефть, газ; заменяя их наиболее дешевым видом топлива – торфом.

Добыча торфа и его переработка играют в этих странах немаловажную роль. Известно, что в 90-е годы Германия экспортировала 1700 тыс. т сельскохозяйственного торфа, страны Прибалтики – 1150 тыс. т, Россия – лишь 40 тыс. т, имея запасы в 200,7 млрд. т торфа, что составляет 66% от мировых запасов.

Значительное количество торфа импортируют развитые страны, где он идет не только в качестве топлива и для нужд сельского хозяйства, но и для получения воска, медицинских препаратов, продуктов парфюмерной промышленности, технической бумаги, кислот, спирта и многих других видов продукции [13].

Огромно значение торфа в сельскомхозяйстве. Наибольшие торфяные запасы России сосредоточены на территории Западной Сибири. При тщательном изучении торфяников на территории Западной Сибири можно легко создать богатую минеральную базу для производства удобрений именно в тех районах, где качество торфа выше.

Геологические исследования показывают, что кроме торфа Западная Сибирь богата сапропелем, болотным мергелем, торфовивианитом, которые образуют многочисленные месторождения с крупными запасами. Такие месторождения могут быть вовлечены в эксплуатацию в короткие сроки без крупных капиталовложений силами хозяйств или агрономическими объединениями.

Благодаря работе геологов, географов, других исследователей, на сегодняшний день можно легко возродить торфяную промышленность, что позволит экспортировать торф как ценное органо-минеральное сырье в те районы страны, где этого вида ресурсов недостаточно.

Современные минеральные удобрения, которые используются в России при ведении сельского хозяйства, имеют иностранное происхождение и стоят очень дорого. Экспорт торфа и торфяной продукции в некоторой мере позволил бы стабилизировать экономику не только Западной Сибири, но и страны в целом, а потребителю обеспечил бы гарантию быстрого и доброго урожая.

Кроме того, развитие торфяной промышленности как в нашей области (регионе), так и в стране, позволит решить ряд многих остро стоящих проблем:

1. Проблему топлива и экономическую.

Себестоимость кускового торфа ниже угля в 2,5 раза, причем при его сжигании не происходит загрязнения окружающей среды. За прошлое столетие Россия сэкономила 400 млн. т каменного угля за счет сжигания торфа. Доля торфа в топливном балансе страны составляла в 1928 г. – 41,4%. Создание топливной базы на основе торфа сегодня позволило бы решить и вопрос энергетического обеспечения страны, ведь после революции наша страна долгое время находилась в разрухе и план ГОЭЛРО, основанный на строительстве электростанций, сжигающих торф, именно он дал импульс для развития экономики.

2. Проблему безработицы.

Развитие торфоперерабатывающей промышленности в стране (области) дало бы работу не только людям, в ней участвующим, но и вовлекло бы ряд машиностроительных предприятий, которые обеспечили бы данный вид промышленности необходимыми машинами, оборудованием; вовлекло бы ряд химических предприятий, которые проводили бы комплексную переработку торфа, получая из него ценные химические продукты.

Таким образом, анализируя торф как ценное природное сырье, можно сделать вывод о том, что возрождение торфяной промышленности ведет к успешному развитию и общему росту экономики страны.

Объектом исследования этого данной работы являются:

- торфяные ресурсы России;

- торфяные залежи юга Западно-Сибирской равнины.

Предметом являются:

- география торфяных залежей;

-возможности использования торфа как ценного природного сырья для отраслей хозяйственного сектора.

Основные цели работы:

- оценка торфяных запасов России, Западной Сибири, Омской области.

- разработка дополнений к урокам по теме «Природные ресурсы России» по курсу 8 и 9 классов.

Основные задачи:

- определить значение данного вида ресурсов;

- дать характеристику физическим и химическим свойствам торфа;

- выявить особенности размещения торфяных залежей на территории Западной Сибири;

- оценить запасы торфа Омской области;

- определить проблемы и перспективы развития торфяной промышленности в стране, регионе, области.

Часть 1

Понятие торфа. Растения-торфообразователи

Торф, каменный и бурый уголь, как и другие полезные ископаемые, были известны человеку еще в каменном веке

Обычно античные авторы обозначали твердые горючие ископаемые (угли, асфальт, горючие сланцы) собирательным названием «битум».

Впервые под названием «антракос» (уголь) ископаемые угли были описаны Теофрастом (III– IV в. До н.э.).

Первая книга о торфе («Трактат о торфе») Мартина Шока вышла на латинском языке в 1658 г. В Германии. В практике использования торфа книга имела большое значение, но в вопросах происхождения содержала ряд неправильных выводов.

Растительное происхождение торфа было неопровержимо доказано в 1729 г. Дегнером, применившим для его изучения микроскоп. «Торф, - писал он, - представляет собой в действительности скопление бесчисленных, цветущих, зеленеющих и растущих в стоячей воде болотных растений» [23, 49].

Торф – это горючее полезное ископаемое, образовавшееся в условиях переувлажнения и без доступа воздуха в результате неполного распада болотных растений. Химический состав его весьма сложен: 50-60% углерода, 30-40% кислорода, 3-5% водорода, 1-3% азота и около 1% серы.

Торф образуется благодаря механическому разрушению растительных остатков и химическому изменению входящих в состав растений органических и органо-минеральных соединений [15].

Оторфовывание растительных остатков происходит в самых поверхностных слоях залежей, куда свободно проникают кислород и где идет энергичная работа микроорганизмов. Этот верхний слой и носит название торфообразующего или торфогенного слоя. Он лежит непосредственно под живой дерниной растений, и толщина его не превышает 30-50 см от поверхности болота. Чем глубже мы проникаем в залежь, чем меньше там воздуха, тем меньше микроорганизмов и тем слабее протекают процессы разложения растительных остатков.

Таким образом, торф образуется на поверхности болота и в дальнейшем, когда над ним нарастают новые слои растительности, он опускается, уплотняется, но остается все на той же степени разложения.

Основной процесс, происходящий в растительных остатках, заключается в разложении входящих в состав растений соединений: клетчатки и лигнина. Клетчатка разлагается быстро, превращаясь в конечные продукты распада: углекислый газ и воду. Лигнин более богат углеродом, чем клетчатка. Разлагаясь, эти основные части растений образуют углерод и, чем сильнее их разложение, тем больше в торфе углерода, т.е. торф, наиболее разложившийся, отличается и более высокими топливными качествами.

Кроме клетчатки и лигнина в состав растений входят смолы, воски и жиры. Эти вещества отличаются большой стойкостью и накапливаются в залежах в значительном количестве. Накопление этих веществ повышает ценность торфа.

В процессе оторфовывания растительных остатков часть растительной клетчатки превращается в воду и углекислый газ и выбывают из состава торфа. Минеральные соли остаются в торфе полностью [71].

Несмотря на то, что на болотах встречается очень большое количество разнообразных растений, число торфообразователей весьма невелико (прил. рис 1, с.15,16).

Значительное участие в образовании торфа принимают: тростник, камыш, хвощ, осока, пушица, шейхцерия, ольха черная, береза пушистая, сосна.

Но особенно большое участие в построении торфяной массы принимают мхи: сфагнумы и гипнумы [14, 68, 69].

Общее географическое распространение торфяников в Западной Сибири

Несмотря на неполные данные о болотах и особенно о торфяниках Западной Сибири, давно известно, что заторфованность ее вдвое превышает заторфованность европейской части России. (прил. рис.2, с.17)

На территории Западной Сибири (Новосибирской, Омской, Томской, Тюменской и Кемеровской областях) заторфованию, по данным на 1964 г., подлежит 11,5% общей ее площади. В европейской части России торфяники от общей ее площади составляют 5,7% (Кац, Нейштадт, 1963) [25]. Западная Сибирь представляет собой торфяной регион, где сосредоточено более 60% мировых запасов торфа [66].

Распределение торфяных месторождений по территории Западной Сибири неравномерно (прил. табл.1, с.18). Первое место занимает Тюменская область, как по количеству болот и их общей площади, так и по запасам торфа. В целом по области преобладают залежи торфа низинного типа (57,5%). Развиты они в основном на юге области. На территории Тюменской области известны месторождения вивианитовых торфов: Согра I, Павловское, ысовое; очень крупное торфовивианитное месторождение – Боровое. В ряде районов области были выявлены месторождения и проявления фосфоросодержащих торфов: Крутое, Клюквенное месторождения, Тобольская Согра, Николаевское, Язевочное, Растес, Перейма.

В Томской области преобладают верховые и переходные торфяники. На сегодняшний день выявлены здесь крупные торфяные месторождения: свыше 80% площади разведанного торфяного фонда составляют месторождения с площадью более 10 000 га. Торфяные залежи верхового типа составляют 61,9% от общих запасов, остальная часть запасов связана с низинными залежами. Здесь выявлены Аркадьевское месторождение торфовивианита и Поздняковское месторождение вивианитового торфа. Имеются сведения о наличии фосфора на торфяных месторождениях в Каргасокском и Калпашевском районах Томской области.

В Новосибирской области наиболее распространены низинные торфяники. К ним относится 72,7% всех запасов торфа. Основная часть месторождений сосредоточена в северной половине области. Выявлены месторождения торфовивианита: Осиновское, Воскресенская Согра, а также месторождения вивианитового торфа: Топкое, Усть-Баксон. Кроме того, известны месторождения фосфорсодержащих торфов: Арынцасское, Паганайское, Большое, Сельбинское, Киндинское, Ржавецкое, Кудряшевское, Тулинское, Чемское.

В Кемеровской области открыт ряд залежей высокозольных торфов. На 01.01.85г. разведаны месторождения: Милютинское, Сергеевское, Журавлинское. На Новониколаевском, Соколовском, Емельяновском месторождениях, на также на месторождениях: Глобус и Горелое обнаружено повышенное содержание фосфора.

На территории Омской области торфяной фонд размещен неравномерно (прил. рис.3, с.19). Наиболее заторфован север области. В Омской области запасы торфа по 383 месторождениям оцениваются в 5 610 млн. т (209 тыс. га), что составляет 4,7% торфяных ресурсов Западной Сибири. Изученные запасы торфа достигают 1 534 млн. т (разведано 143 месторождения).

Наиболее крупные месторождения находятся в Тарском (Степановское – 38,6 млн. т), Знаменском (Аркаш – 8,8 млн. т) и Большереченском (Большой Аллап – 4,0 млн. т) районах. Остальные детально разведанные месторождения не имеют значительных запасов и могут разрабатываться силами мелких сельскохозяйственных предприятий.

На территории области выявлены месторождения торфовивианитов и вивианитовых торфов: Янгинское, Кумлинское, Аркаш I, Аркаш II, Ключи, Собачье болото, Калининское, Малаховское. Разведаны месторождения фосфорсодержащих торфов: Тайлегинское, Атакское [12; 18; 21, 25, 66].

Торфяное сырье области различается большим разнообразием физических и химических свойств (прил. рис.4, с. 20), что позволяет применять его по всем известным сегодня направлениям. (прил.рис.5, с. 29)

В целом же регион обладает достаточной базой для развития торфяной промышленности. Необходимо уже в ближайшее время провести детальную разведку месторождений и приступить к добыче торфа с дальнейшей его переработкой. Ведь возможности использования торфа как природного сырья – УНИКАЛЬНЫ.(прил.с.30)

Часть 2

Исследовательская часть

Сама тема «Торфяники» меня заинтересовала случайно. Работая с «интернетом» я увидела в сноске новостей информацию о компании «Русский торф». Я ознакомилась с деятельностью компании и узнала, что Группа компаний "Русский торф" занимается добычей и переработкой торфа, а также различных продуктов из торфа: производит и поставляет торф топливный и сельскохозяйственный, торфяные брикеты, растительный грунт в ассортименте. В торфодобыче и торфопереработке заняты высококвалифицированные рабочие и специалисты. В производстве задействованы: тракторная техника, подготовительно-уборочные комплексы, погрузочно-разгрузочная и автомобильная техника, тепловозы, вагоны. Одной из основных целей холдинга «Русский торф» является восстановление и развитие торфяной промышленности в Центральном регионе России. Я просмотрела прайс- лист и была приятноудивлена стоимостью сырья и готовой продукции. Мне захотелось узнать об этом природном ресурсе подробнее, и я обратилась к учителю географии. Ольга Сергеевна предложила мне ряд книг и журналов о торфяниках, где была представлена информация о торфяных запасах не только по России, но и по Омской области.

Исследуя литературные источники я узнавала все больше и больше, и мне хотелось поделиться своими знаниями с одноклассниками, и тогда возникла идея о создании работы на тему «Торфяные месторождения - как объект рационального природопользования» где были бы выявлены особенноститорфяных залежей территории России в целом, территории Западно-Сибирского региона и Омской области. (все это изложено в первой части работы)

А таккак я уже много знала о торфе, мне было интересно, а что знают другие? С преподавателем географии мы провели тест-опрос учащихся 8-9 классов «Что вы знаете о торфе?»,чтобы узнать на сколько хорошо осведомлены учащиеся в данной области и выяснили следующее:

У учащихся сформированы лишь очень поверхностные знанияо торфе, торфяных ресурсах. Например: на первый вопрос: «Что такое торф? Как он образуется?» многие отвечали: Торф – это….

·Полезное ископаемое, образуемое при гниении различных растений и пород деревьев;

·Полезное ископаемое, добываемое при осушении болот;

·Каменное образование;

·Не переработанная нефть, образованная на болотах

·Полезное ископаемое, образуемое на дне болот, когда погибают организмы, они оседают и скапливается плотная масса, которая и есть торф.

Лишь немногие отметили, что торф- это горючее полезное ископаемое, образующееся в результате неполного распада болотных растений, в условиях повышенной влажности.

Отвечая на второй вопрос: «Какова география торфяных залежей?» ребята писали следующее:

·Территория России;

·Омская область (Тюкалинский район)

·Везде, где есть болота.

На третий вопрос: «Какие «продукты» можно получить при переработке торфа?» школьники отметили основные важные качества:

·Топливо

·Удобрение

·Строительный материал

·Утеплитель

·Медицинские препараты.

Дать ответ на четвертый вопрос: «Что вы знаете о торфяных ресурсах Омской области?» многие не смогли.

На последний вопрос: «Из каких источников вы имеете информацию о торфе» ответы были следующими: телевидение, учитель географии, слышали от взрослых, «интернет».

Большую часть анкет ребята сдали не заполненными.

В том, что ребята не назвали в качестве основного источника информации о торфе учебник - нет ничего удивительного, так как федеральный комплект учебников географии, не обладает должным объемом информации о торфяниках.

Чтобы немного исправить сложившуюся несправедливуюситуациюс «торфяными ресурсами», в работе предложены дополнения курокам географии в курсах 8 и 9 классов. Дополнения к уроку 8 класса (прил.с.38) предлагаются по теме «Природные ресурсы Западной Сибири». Это будет урок – презентация, где учитель и заранее подготовленные учащиеся расскажут о том, что такое торф, как он образуется, какими свойствами обладает, как добывается и используется. В конце урока у ребят сформируются основные представления об этом ресурсе, и останется подробный конспект.

Для 9 класса предлагаются дополнения к уроку «Топливная промышленность России» (прил.с.45) , где рассматриваются нефтяная, газовая и угольная промышленность, наряду с ними хотелось бы предложить учащимся рассмотреть и торфяную промышленность, которая в начале 20 века играла ведущую роль в балансе страны, потом была несправедливо забыта и сейчас ждет своего возрождения повторно.

Конечно тема «Торфяники, Торфяные ресурсы» является «узкой», и данные разработки могут не найти применения в школьном курсе географии в ряде регионов страны, но учитывая, что мы живем в зоне активного торфообразования и в связи тем, что администрация Омской области, планирует возрождение отрасли, на основании этого следует формировать у учащихся знания о торфяных ресурсахне только на уроках географии, так и навнеклассных занятиях.

Заключение

Многие зарубежные страны имеют развитую экономику, благодаря мощной минеральной базе. Главной особенностью этих стран является тот факт, что они используют все виды ресурсов, которые имеются на их территории. В то же время они экономно и рационально используют топливные ресурсы: уголь, нефть, газ; заменяя их наиболее дешевым видом топлива - торфом.

Торф - это горючее полезное ископаемое, образовавшееся в условиях переувлажнения и без доступа воздуха в результате неполного распада болотных растений. Химический состав его весьма сложен: 50-60% углерода, 30-40% кислорода, 3-5% водорода, 1-3% азота и около 1% серы.

Добыча торфа и его переработка играют в торфодобывающих странах немаловажную роль, являясь сырьем для получения воска, медицинских препаратов, продуктов парфюмерной промышленности, технической бумаги, кислот, спирта и многих других видов продукции. Известно, что в 90-е годы Германия экспортировала 1700 тыс. т сельскохозяйственного торфа, страны Прибалтики - 1150 тыс. т, Россия - лишь 40 тыс. т, имея запасы в 200,7 млрд. т торфа, что составляет 66% от мировых запасов.

Огромно значение торфа в сельскомхозяйстве. Наибольшие торфяные запасы России сосредоточены на территории Западной Сибири. При тщательном изучении торфяников на территории Западной Сибири можно легко создать богатую минеральную базу для производства удобрений именно в тех районах, где качество торфа выше.

На территории Западной Сибири (Новосибирской, Омской, Томской, Тюменской и Кемеровской областях) заторфованию, по данным на 1964 г., подлежит 11,5% общей ее площади. В европейской части России торфяники от общей ее площади составляют 5,7% (Кац, Нейштадт, 1963). Западная Сибирь представляет собой торфяной регион, где сосредоточено более 60% мировых запасов торфа.

На территории Омской области торфяной фонд размещен неравномерно. Наиболее заторфован север области изапасы торфа по 383 месторождениям оцениваются в 5 610 млн. т (209 тыс. га), что составляет 4,7% торфяных ресурсов Западной Сибири. Торфяное сырье области различается большим разнообразием физических и химических свойств, что позволяет применять его по всем известным сегодня направлениям.

Кроме того, развитие торфяной промышленности как в нашей области (регионе), так и в стране, позволит решить ряд многих остро стоящих проблем:

1. Проблему топлива и экономическую.

2. Проблему безработицы.

Таким образом, анализируя торф как ценное природное сырье, можно сделать вывод о том, что возрождение торфяной промышленности ведет к успешному развитию и общему росту экономики страны.

Главной и основной проблемой при изучении вопросов, касающихся торфа, в школьном курсе географии является недостаточное рассмотрение данной темы в федеральном комплекте учебников географии. Большей частью торф - лишь перечисление в составе полезных ископаемых. Учитывая тот факт, что мы живем в зоне активного торфообразования и в связи с тем, что администрация Омской области планирует возродить торфяную промышленность, следует формировать у учащихся знания о торфяниках не только на уроках географии, но и во внеклассных формах обучения: географических кружках, факультативах.

Предложенные дополнения к урокам не входят в программу основного курса 8-9 класса, но имеют важное значение, так как направлены на формирование у учащихся старших классов понятий и представлений о торфяниках России, Западной Сибири, Омской области.

Данные уроки способствует пропаганде географических знаний; формируют у учащихся экономическое и экологическое сознание; умение пользоваться различными источниками географической информации, актуальны и перспективны; также достаточно интересны, научены, носят краеведческий характер и могут сыграть немаловажную роль в профориентации школьников.

Литература

1. Аксакалова Г.П., Андреев Н.В., Голов В.П. Факультативные занятия по географии. - М.: Просвещение, 1985. - 144 с.

2. Аксакалова Г.П., Андреев Н.В., Дик Н.Е. Факультативные занятия по географии.// Факультативные занятия в средней школе. Под ред. Кашина М.П. и Эпштейна Д.А., М.: «Педагогика», 1973. - 240 с.

3. Аксакалова Г.П., Дик Н.Е.Состояние и дальнейшие пути развития факультативных курсов по географии. - География в школе, 1973, № 1, с. 42.

4. Арсланов А.А. и др. Уточнение возраста верхнеплейстоценовых отложений некоторых разрезов Ярославского Поволжья. - В сб. Верхний плейстоцен. Стратеграфия и абсолютная хронология. М.: «Наука», 1966, с. 133.

5. Баринова И.И. и др. Внеурочная работа по географии. - М.: «Просвеще-ние», 1988 - 157 с.

6. Баринова И.И. География России. Природа 8 кл. Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. - М.: Дрофа, 1997 - 277 с.

7. Бронзов А.Я. Гипновые болота на южной окраине Западно-Сибирской равнины//Почвоведение, 1936, - № 2, - с. 224.

8. Белькевич П.И., Гайдук К.А. Торфяной воск и сопутствующие продукты. Минск, «Наука и техника», 1977. - 232 с.

9. Блинков Г.Н. Торфяники и их использование в сельском хозяйстве. Новосибирск, Зап.-Сиб. книжн. издательство, 1975.

10. Бурак Ю.К. Ипсользование торфа в сельском хозяйстве. М.: Россельхозиздат, 1975.

11. Бельский В.И. Особенности болотообразования в некоторых лесных и предгорных районах Сибири и Дальнего Востока. 1965.

12. Вяткин И.А. Минерально-сырьевая база Омской области и перспективы ее использования//Ресурсы Омской области. М.: 1999. с. 4.

13. Валуцкий В.И. Лесостепные рямы Восточной Барабы как объекты охраны природы. - Новосибирск, 1991. - 21 с. Деп. в ВИНИТИ 11.06.91, № 2448-В-91.

14. Гуленкова М.А., Красникова А.А. Летняя практика по ботанике. Учебное пособие для студентов. М.:«Просвещение», 1976, 159 с.

15. Гладкий Ю.Н., Лавров С.Б. Экономическая и социальная география мира. Учеб. для 10 кл общеобразовательных учреждений. - 4-е изд. - М.: «Просвещение», 1998. - 270 с.

16. Герасимов Д.А. О принципах классификации, разведки и картирования торфяных отложений. - Почвоведение, 1937, № 5, с. 643.

17. Герасимова Т.П. и др. Физическая география. Начальный курс. Учеб. для 6-го кл. общеобразовательных учреждений/Герасимова Т.П., Грюнберг Г.Ю., Неклюкова Н.П. - 8-е изд. - М.: «Просвещение», 1999. - 192 с.

18. Дергачев В.Д. Роль минерально-сырьевой базы в развитии экономического потенциала Омской области//Природа, природопользование и природоустройство Омского Прииртышья. - Материалы III научно-практической конференции, Омск, 2001, с. 97.

19. Дубах А. Наибольшие глубины торфяных отложений. - Изв. Гос. геогр. общества, 1938, вып. 1, с. 121.

20. Зверев И.Д. Проблематика исследований в области факультативных занятий.//Факультативные занятия в средней школе. Под ред. Кашина М.П. и Эпштейна Д.А., М.: «Педагогика», 1973, с. 18.

21. Ильичев А.И. Природно-ресурсный потенциал Западной Сибири. Природные ресурсы Омской области и их рациональное использование. Омск, 1985.

22. Иванов К.Е., Новиков С.М. Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим. Л.: Гидрометиздат, 1976. - 446 с.

23. Кац Н.Я. Болота земного шара. - М.: «Наука», 1971. - 296 с.

24. Кац Н.Я. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение. - М.: ОГИЗ. Государственное издательство географической литературы, 1948. - 320 с.

25. Кузьмина М.С. Торфяники Западной Сибири. Новосибирск, 1967.

26. Кошкарова В.П. Семенные флоры торфяников Западной Сибири. Новосибирск, 1986.

27. Коринская В.А. и др. География материков и океанов. Учеб для 7 кл. средней школы/Коринская В.А., Душина И.В., Щенев В.А. - 3-е изд.. дораб. - М.: «Просвещение», 1993. - 287 с.

28. Кондаков М.И. Задачи и содержание факультативных занятий в школе//Факультативные занятия в средней школе. Под ред. Кашина М.П., Эпштейна Д.А., М.: «Педагогика», 1973, с. 9.

29. Калечищ Т.Н., Кейлина З.А. Внеклассная и внешкольная работа с учащимися. - М.: «Просвещение», 1980.

30. Лисс О.Л., Березина Н.А. Болота Западно-Сибирской равнины. - М.: Изд-во Московского университета, 1981. - 206 с.

31. Лиштван И.И., Базин Е.Т., Косов В.И. Физические процессы в торфяных залежах. Минск, 1985.

32. Лиштван И.И. Торф в народном хозяйстве/Возможности торфа как природного сырья//Торфяная промышленность, 1991, № 4, с.15.

33. Лиштван И.И., Король Н.Т. Основные свойства торфа и методы их определения. - Минск: «Наука и техника», 1975, - 320 с.

34. Лиштван И.И. Практикум по физике и химии торфа. Калинин. 1971.

35. Лийметс Х. Некоторые воспитательные проблемы, связанные с преподаванием факультативных курсов/Факультативные занятия в средней школе. Под ред. Кашина М.П., Эпштейна Д.А., М.: «Просвещение», 1973, - с. 38.

36. Марков В.Д., Хорошев П.И. К оценке прогнозных запасов торфа в СССР. - Торфяная промышленность, 1975, № 6, с. 20.

37. Максаковский В.П. Экономическая и социальная география мира. Учеб. для 10 кл. средней школы. - 2-е изд., перераб. - М.: «Просвещение», 1993. - 288 с.

38. Миленький А.Я. Интересы подростков к учебным предметам как предпосылка их готовности к занятиям по выбору/Факультативные занятия в средней школе. Под ред. Кашина М.П., Эпштейна Д.А., М.: «Просвещение», 1973, с. 45.

39. Нейштадт М.И. Мировой феномен природы - заболоченность Западно-Сибирской равнины. - изв. АН СССР, серия географическая, 1971, № 1.

40. Нейштадт М.И. Болотообразовательные процессы в голоцене//Естественные ресурсы, охрана и преобразование природы. 1985, № 1. с. 39.

41. Нейштадт М.И. Научные предпосылки освоения болот Западной Сибири. М.: «Наука», 1977, 227 с.

42. Нейштадт М.И. Торфяные болота Западной Камчатки. - В кн. Торфяные болота Крайнего Севера и Азиатской части СССР. Тр. Центр Торф. опытной станции (ЦТОС), 1936, т. 1, с. 31.

43. Наумова Г.В. Торф в биотехнологии. - Минск: «Наука и техника», 1987. - 151 с.

44. Никонов М.Н. О роли познания современных торфяных отложений для выяснения генезиса ископаемых углей: Бюл. Моск. Общества испыт. природы. Отд. геол. 1948, т. XXIII, вып. 6, с. 93.

45. Никонов М.Н. О некоторых особенностях размещения торфяных залежей. - Тр. юбилейной сессии, посвящ. столетию со дня рождения В.В. Докучаева, 1949, с. 602.

46. Никонов М.Н. Районирование торфяных болот в связи с их использованием в народном хозяйстве. - Тр. ин-та леса, 1955, т. 31, с. 17.

47. Никонов М.Н., Слука В.П. О размещении торфяных болот. -Почвоведение, 1964, № 10, с. 44.

48. Ноллендорф В.Ф. Торф как питательный субстакт для тепличных культур. - Рига: «Знание», 1983, с. 151.

49. Ниценко А.А. Краткий курс болотоведения. М.: «Высшая школа», 1967, 150 с.

50. Пьявченко Н.И. Торфяные болота, их природное и хозяйственное значение. М.: 1985.

51. Пьявченко Н.И. Болотообразовательный процесс в лесной зоне. - В сб.: Значение болот в биосфере, М.: «Наука», 1980.

52. Проворкин А.С. Об использовании торфа в Грузинской ССР. - Сб. статей по изучению торфяного фонда. М., 1957, вып. 2, с. 221.

53. Прозоров Ю.С. Болота маревого ландшафта Средне-Амурской низменности. М.: Изд-во АН СССР, 1961, - 123 с.

54. Прозоров Ю.С. Динамика и особенности заболачивания низменности в бассейне озера Болонь. - В кн.: Особенности болотообразования в некоторых лесных и предгорных районах Сибири и Дальнего Востока. М.: «Наука», 1965, с. 75.

55. Прохорчик Л.Ф. Организация внеклассной работы по географии. - Минск: «Народна авеста», 1980.

56. Ривкина Х.И. Продукты переработки торфа и использование их в народном хозяйстве//Торфяная промышленность, 1959, №, с.18.

57. Рафаэла фон Бредов. Люди из железного века.//ГЕО, 1999, № 5, с. 83.

58. Ром В.Я., Дронов В.П. География России. Население и хозяйство. 9 кл.: Учеб. для общеобразовательных учебных заведений. - 30е изд. - М.: Дрофа, 1997. - 400 с.

59. Сухомлинский В.А. О воспитании/сост. и авт. вступ. очерков С. Соловейчик/2-е изд. - М.: «Политиздат», 1975, 272 с. - с.202.

60. Сударкина А.А., Фирстов В.В. Мотивы выбора учащимися естесственно-научных факультативных курсов/Факультативные занятия в средней школе. Под ред. Кашина М.П., Эпштейна Д.А. М.: «Просвещение», 1973, 240 с. - с. 56.

61. Середа В.И. Система внеклассной работы по географии в средней школе. Из опыта работы. М.: «Просвещение», 1972, 144 с.

62. Семакин Н.К. Внеклассная работа по географии. Из опыта работы. - М.: «Просвещение», 1979. - 160 с.

63. Сергеев Б.Ф. Комплексная, безостаточная переработка торфа на химические продукты//Торфяная промышленность. 1959, №, с. 16.

64. Смирнова В.В. Принципы оценки ресурсов лечебного торфа//Торфяная промышленность. 1991, № 12, с. 28.

65. Сиянгин И.И., Кузнецов Н.Я. Применение удобрений в Сибири. М.: 1979.

66. Степанов А.Г., Туманцев В.В. Состояние окружающей среды Омской области в 1999г. - Доклад. - Госуд. комитет окружающей среды Омской области, 2000, с. I - 31.

67. Тийтс Х.А. Факультативный курс «Народное хозяйство своей республики». - География в школе, 1982, № 1, с. 42.

68. Тюремнов С.Н. Растительный покров//Торфяные месторождения Западной Сибири. - М.: Глав. Управление торфяного фонда при СМ СССР, 1957а. - с. 30.

69. Тюремнов С.Н. Растительный покров//Торфяные месторождения ЗападнойСибири. М.: Глав. Управление торфяного фонда при СМ СССР, 1957б. - с. 129.

70. Тишкович А.В., Шныриков В.Г., Зубовский В.С. Природа торфа и дефективность удобрений на его основе. - Минск: «Наука и техника», 1987, 140 с.

71. Шкляр Н.Г. Сокровища болот. М.: 1945.

72. Элькин Г.Н. География России. Природа, 8 кл.: Метод. пособие. - СПб.: «Паритет», 2001, - 256 с.

73. Элькин Г.Н. География населения и хозяйства России. 9 кл.: Метод. пособие. - СПб.: «Паритет», 2001 - 256 с.

74. Ямпольский А.Л. Направления и проблемы развития торфяной промышленности в северных районах Западной Сибири/Торфяная промышленность, 1991, № 12, с. 2.

75. Актуальные вопросы формирования интереса в обучении/Под ред. Г.И. Щукиной. - М., 1984, - с. 49.

76. Возрастная и педагогическая психология. Учеб. пособие для студентов пед. институтов. Под ред. проф. А.В. Петровского. М.: «Просвещение», 1973, - с. 98.

77. География 9 класс. Поурочные планы по учебнику Рома В.Я., Дронова В.П. Изд-во «Учитель - АСТ». Составитель Воробцова Т.Н. 1999.

78. Методика обучения географии в средней школе/Под ред. Л.М. Панчешниковой. - М., 1983.

79. Методика обучения географии в средней школе/Под ред. И.С. Матрусова - М., 1985.

80. Методика обучения географии в школе: Учебное пособие для студентов географ. спец. высш. пед. учеб. заведений и учителей географии. Л.М. Панчешникова, И.В. Душина, В.П. Дронов и др. Под ред. Л.М. Панчешниковой. - М.: «Просвещение», Учебная литература, 1997, - 320 с. - с. 30.

81. Почвенные смеси для рассады//Моя земля. 4 (66) - 14.02.2001. с. 12.

82. Применение торфа и продуктов его переработки в народном хозяйстве. Межвузовский тематический сборник/Калинин. госуд. университет. Ред. кол.: Кунин А.М., 1977, - с. 150.

83. Программы средней общеобразовательной школы. Факультативные курсы. Сборник № 2. Часть 2. Физика, астрономия, география. Под ред. В.А. Обменина. М.: «Просвещение», 1990, - с. 106.

84. Рельеф Западно-Сибирской равнины/Земцов А.А., Мизеров Б.В., Николаев В.А. и др.-Новосибирск: «Наука», Сибирское отделение, 1988, - 192 с.

85. Торфовивианиты Западной Сибири/Под ред. Бгатова В.И. Новосибирск, 1986.

86. Физико-химические основы технологии торфяного производства/Лиштван И.И., Терентьев А.А., Базин Е.Т., Голован А.А. - Минск: «Наука и техника», 1983, - 232 с.

87. Чтобы обогреться, нужно оглядеться//Зеркало. 4 апреля 2001, с. 8.

88. Школьный практикум. География России. Население и хозяйство. 9 кл./Ром В.Я., Дронов В.П.. - 2-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2001 - 128 с.

89. Экзаменационные вопросы и ответы. География 10-11 выпускные классы: Учебное пособие. - М.: АСТ-Пресс. 2001, - 288 с.

Приложение

Рис.1Растения - торфообразователи

Осока-1

Тростник-2

Пушица-3

Рогоз-4

Кассандра-5

Подбел-6

Аир болотный -7

Сфагновые мхи - 7

Багульник болотный - 8Хвощ болотный - 9

Рис. 2Районирование России по интенсивности торфообразования

1-полярная область слабого торфонакопления

2- пояс интенсивного торфонакопления

3- пояс слабого торфонакопления

4- пояс ничтожного торфонакопления

5- торфяные бассейны

(Нейштадт М.И. Болотообразовательные процессы в голоцене// Естественные ресурсы…-1985-№1-с.39)

Таблица 1

Распределение торфяных месторождений по Западной Сибири на 01.01.1964г.

Количество торфяных

месторождений

Площадь торфяных

месторождений, тыс. га

Средняя глубина

торфяной залежи, м

Объем

торфяной залежи, млн. куб. м

верхо-вой

пере-ходный

низин-ный

ВСЕГО

верхо-вой

пере-ходный

низин-ный

ВСЕГО

верхо-вой

пере-ходный

низин-ный

ВСЕГО

верхо-вой

пере-ходный

низин-ный

ВСЕГО

Новоси-бирская

50

63

524

637

686,1

508,3

2525,4

3719,8

3,4

2,2

2,0

2,3

23886,6

13330,7

50495,2

87712,5

Омская

49

55

289

393

22,1

77,1

782,4

881,6

2,1

1,3

1,4

1,4

484,7

1018,7

11342,5

12845,9

Томская

636

253

127

1016

3626,3

1787,3

570,4

5984

2,8

1,9

2,2

2,5

101885,0

36219,9

12683,9

150788,8

Тюмен-ская

998

260

436

1694

13286,6

3470,4

3195,7

19952,7

2,5

1,5

2,7

2,4

336233,7

54712,7

87950,0

478896,4

ИТОГО:

1733

631

1376

3740

17621,1

5843,1

7073,9

30538,1

2,7

1,7

2,1

2,1

462490,0

105282,0

162471,6

730243,6

(Кузьмина М.С. Торфяники Западной Сибири. 1967. с. 16)

Рис. 3Торфяные ресурсы Омской области1: 2000000

Рис. 4 Свойства торфа

легковесность

теплопроводность

Содержание

минеральных

и органических веществ

несмачиваемость

теплотворность

содержание

фосфорной кислоты

влагоемкость

содержание извести

капиллярность

содержание азота

гигроскопичность

Свойства торфа

а) Физические свойства торфа

Объемный вес торфа

Торфяные почвы значительно легче, чем обычные минеральные почвы. Например, кубический метр глины весит 1 800 кг; песка - 1 600 кг; торфа низинных болот - 250 кг; торфа верховых болот - 125 кг.

Легковесность торфа объясняется его растительным происхождением [33; 71].

Отношение торфа к влаге

Несмачиваемость. Если из торфа путем высушивания удалить влагу, то он приобретает свойство несмачиваемости, или, говоря иначе, утрачивает способность впитывать в себя влагу. Поэтому пересушенный торф может плавать по воде долгое время, совершенно не увлажняясь. В природных условиях в таком состоянии торф не встречается, потому что с трудом отдает влагу. Однако при окультуривании болот чрезмерной сушкой или при распылении почвы торф может быть доведен до несмачиваемости, но при этом он становится совершенно «бесплодным».

Влагоемкость. Торфы обладают способностью удерживать влагу в больших количествах - они чрезвычайно влагоемки.

Например: (в процентах)

верховый сфагновый торф - 1 000-1 500;

низинный травяной торф - 500-700;

минеральные почвы (суглинки) - 50.

Влагоемкость различных видов торфа сильно колеблется и зависит прежде всего от степени разложения и от зольности торфяной массы.

Капиллярность торфяных почв. По своему строению торфяные почвы отличаются сильно развитой сетью мельчайших ходов, так называемых капилляров.

Капиллярность - способность торфа проводить по капиллярам воду. Если торфяную почву привести в соприкосновение с водой, то вода будет подниматься по капиллярам и постепенно увлажнит верхние слои. Высота поднятия воды в разных почвах различна и зависит от величины капилляров: чем они тоньше, тем выше может подниматься влага. В торфах из-за мелкости капилляров высота этого поднятия очень значительна, но оно происходит весьма медленно.

Гигроскопичность торфа. Торф обладает способностью поглощать и удерживать парообразную воду из воздуха. Это свойство имеет практическое значение при употреблении торфа в качестве подстилочного материала, так как торф уменьшает влажность воздуха и впитывает в себя большое количество влаги [31; 50; 71].

б) Тепловые свойства торфа

Теплопроводность. Из тепловых свойств торфа следует отметить низкую теплопроводность. Именно на этом свойстве основано применение торфа как изоляционного материала. Благодаря этому свойству торфяные почвы промерзают медленно и на небольшую глубину. Большое количество времени требуется и на оттаивание торфяных залежей. Из-за темной окраски, обнаженной от сплошного растительного покрова торф очень быстро нагревается, что влечет за собой выгорание поверхности.

Теплотворность. Это количество тепла (выражаемое в калориях), выделенного в топке при сжигании килограмма воздушно-сухого торфа. Чем меньше золы содержит торф, тем выше его теплотворная способность. Для получения торфяного топлива используют верховые и переходные торфяники [33, 71].

в) Химические свойства торфа

Минеральные и органические вещества. После сжигания торфа остается зола. Роль веществ (минеральных), содержащихся в золе громадна для питания растений. В золе содержатся: известь, фосфор, калий.

Те вещества, которые при сжигании торфа улетучиваются, состоят из тех же элементов, которые содержатся в торфяной массе, это углерод, кислород, водород, азот.

В торфяной почве минеральные и органические вещества обычно находятся в соединении друг с другом.

Содержание фосфорной кислоты в торфах. Фосфорная кислота поступает на болота вместе с почвенными водами, стекающими с окружающего водосбора.

Количество фосфора, приносимого этими водами, зависит от состояния водосбора. Если прилегающие к болоту почвы распаханы, то вымывание из них фосфора происходит особенно сильно, а если водосборы покрыты лесной и луговой растительностью, то вынос фосфора незначителен.

Вивианит. Растворенная в почвенных водах фосфорная кислота, поступив в торфяник, закрепляется, так как, соединяясь с железом, очень часто встречающимся в болотных почвах, образует труднорастворимое вещество - фосфорнокислую окись железа - вивианит.

Таким образом, по своему происхождению вивианит представляет залежи фосфора. Находясь в торфе, вивианит бесцветен или имеет белесоватую окраску. Пролежав на воздухе недолгое время и окислившись, приобретает голубой цвет.

Залегает вивианит тонкими прослойками или мелкими гнездами. Глубина залегания зависит от уровня грунтовых вод на болоте: чем глубже эти воды, тем ниже располагаются отложения вивианита.

Наиболее богаты вивианитом низинные торфяники и переходные болота. Верховые торфяники бедны фосфорной кислотой, которая находится здесь в растворенном виде и легко вымывается.

Содержание извести. Известь приносится на болота в растворе почвенных и грунтовых вод. Ключевые воды приносят очень большое количество извести. Выпадая из раствора ключевых вод, известь принимает нерастворимую форму, частично соединяясь с органическими веществами торфа.

Верховые торфяники содержат малое количество извести, так как лишены грунтового питания.

Низинные болота богаты известью, но ее количество везде различно. Определить болота, богатые кальцием, достаточно легко, если при взаимодействии с соляной кислотой, происходит вскипание, то это указывает на избыток извести в торфяной массе.

Азот торфа. Торфяники обычно содержат азота больше, чем минеральные почвы. Между основными типами болот в этом отношении наблюдаются различия: верховые торфа заметно беднее азотом, чем низинные. Богатство низинных торфяников азотом составляет одну из самых главных ценностей болотной культуры [25; 33; 71].

б) Химическая характеристика торфяников Западной Сибири

Химический состав торфяных залежей разнообразен. Это объясняется индивидуальным развитием каждого торфяника и условиями, при которых происходило образование торфяной массы. Химическая характеристика торфяных месторождений представлена в таблице 2 (с.24), где показано содержание основных химических элементов в торфяниках по районам Западной Сибири.

Из данной этой таблицы можно сделать следующие выводы:

1. Наименьшими мощностями залегания обладают торфяники Кемеровской области (1,38 м) и Тюменской области (1,4 м). Наибольшие мощности залегания торфа преобладают на Алтае (3,30 м), в Омской области (2,65 м; max 9 м). Средняя мощность залегания торфяников в Новосибирске (2,20 м; max 5 м), Томске (2 м).

2. Анализируя зольность торфяных масс, следует отметить, что наибольшей зольностью обладают торфяники Кемеровской области (41,5%), затем можно выделить торфяные залежи Томской области, Новосибирской области, Алтайского края, где зольность составляет 25-30%, а торф с зольностью выше 25% считается плохим топливом, так как содержит большое количество минеральных солей, но такие торфяные массы являются хорошим удобрением для сельскохозяйственных культур. Запасами высококачественного топлива обладает территория Омской области, где средняя зольность торфа составляет 10%.

3. Большое практическое значение имеет степень разложения торфа, от которого зависит целый ряд его технических свойств. Торф на территории Алтайскогокрая и Новосибирской области считается среднеразложившимся, так как степень разложения не превышает 35%. На территории других областей степень разложения торфа более 35%. Этот торф считается лучшим топливным материалом, так как чем выше степень разложения торфа, тем больше его теплотворность.

4. По содержанию оксида фосфора (P₂O₅) выделяются Новосибирская область и Омская область, где количество фосфора достигает 5%. Большое содержание оксида кальция имеют торфяники Алтайского края (до 45%) и Омской области (40%). Это почти 90% извести. Повышенным содержанием фосфора (Р), марганца (Mn), бария (Ва) обладают торфяники Новосибирской области. Томская область отличается высоким содержанием в торфяных массах кремния (Si) - 9,41%; железа (Fe) - 17,4%.

Сравнивая торф Тарманских болот (г. Тюмень) с торфом Барабинских болот (юг Западной Сибири) (табл.3, с.28), можно отметить, что характерной особенностью Тарманских торфов является избыток кальция (Са), магния (Mn), а также натрия (Na) и хлора (Cl). По сравнению с щелочными торфами Барабинских болот торф Тарманских болот содержит большее количество оксида кальция (СаО), оксида железа и алюминия (Fe₂O₃ + Al₂O₃), оксида фосфора (P₂O₅). Содержание таких элементов, как магний (Mg) и сера (So₃) невелико в Тарманских торфах. Таким образом, засоленность Тарманских торфов обусловлена преимущественно избытком минеральных солей: хлорида натрия (NaCl) и хлорида магния (MgCl), а также частично и карбоната кальция (СаСо₃).

Тарманский торфяник богат главными питательными элементами, что говорит о высокой агрономической ценности этих земель [13; 69; 69; 85].

Таблица 2

Химическая характеристика торфяных месторождений Западной Сибири

Месторождение

Основные показатели

Сопутствующие полезные

ископаемые

1

2

3

Тюменская область

Боровое

Тарманское

Поддувалище

Павловское

Мысовое

Согра I

Перейма

S = 13883 га; А = 5-35% (ср. 11,5%);

Т = 10-45% (ср. 28%)

S = 73840 га; М = 1,12 м; А = 2-43,9% (ср. 10,2%);

Т = 28%; P₂O₅ = 0,5%; SiO₂ = 3,52%; СаО = 5,09%;

N = 3,69%

S = 17 га; М = 1,3 м

S = 163 га; М = 2,73 м; А = 17-25%; P₂O₅ = 0,12 - 4,51%;

Fe₂O₃ = 1,84-16,40; СаО = 1,13-9,03%; N = 1,33-3,34%

S = 22 га; М = 1,44 м; А = ср. 21,2%; Т = ср. 45,0%

S = 53 га; М = 0,84 м; А = ср. 42,9%; Т = ср. 53%

S = 142 га; М = 0,92 м; А = ср. 20,2%; Т = ср. 53%

сапропель

сапропель:

М = 0,8 м

СаО = 31,0%

P₂O₅ = 0,67%

Fe₂O₃ = 7,19%

N = 1,77%

Омская область

Янгинское

Собачье болото:

Медвежье

Центральное

Аркаш I

Ключи

Аркаш II

Кумлинское

Ильчук

Калининское

S = 180 га; М = 5,7 м (max 9 м); P₂O₅ = 3,9-5,8%

S = 7 га; М = 0,3-0,8 м; P₂O₅ = 8%

S = 0,8 га; М = 0,3-0,9 м; P₂O₅ = 3-12% (ср. 7%)

S = 2254 га; М = 1,7 м; А = 3-22% (ср. 10%);

Т = 27-52% (ср. 40%); P₂O₅ = 7,4-11,4% (ср. 9%);

СаО = 2,35-5,48%

S = 300 га; P₂O₅ = 5-10,68%

S = 25000 га; А = 9%; Т = 33%; P₂O₅ = 5,5%;

СаО = 32,24%;

S = 12 га; P₂O₅ = 5,26% (max 18%)

S = 200 га; P₂O₅ = 2,5%

S = 320 га; P₂O₅ = 2% (max 6,9%)

мергель:

М = 1,2 м; СаО = 55%;

Fe₂O₃ = 1,19%

Н₂О = 0,4%

P₂O₅ = 0,05%

сапропель:

М = 0,2-0,5%

вивианит, мергель:

СаО = 56,4%

SiO₂ = 1,02%

Fe₂O₃ = 1,38%

Al₂O₃ = 1.27%

мергель:

СаО = 40-50%;

(90-95% извести)

сапропель

сапропель, мергель

сапропель, мергель

Продолжение таблицы 3

1

2

3

Новосибирская область

Мензелинско-Умнинское

Воскресенская

Согра

Осиновское

Топкое

Усть-Баксонское

S = 1720 га; М = 2,17 м (max 5,10 м);

А = 6,7-49,5% (ср. 21,48%); Т = 15-50% (ср. 30%);

SiO₂ = 1,8-24,83%; P₂O₅ = 2,75-9,91%;

Fe₂O₃ = 6,69-25,38%; Al₂O₃ = 0,51-3,48%;

TiO₂ = 0,04-0,19%; CaO = 4,25-19,36%;

MgO = 0,04-0,98%; MnO = 0,13-0,40%

S = 1948 га; А = 35%; Т = 42%; P₂O₅ = 2,6-6,46%

S = 1257 га; М = 2,24 м; А = 9,8-40,7% (ср. 28%);

Т = 20-55% (ср. 35%)

S = 170,4 га; А = 7,04-48,78% (ср. 20,65%);

Р, Mn = 0,3-10%; Ti = 1%; Ва = 0,3%; Sz = 0,4%

А = 32%; Т = 38%; Fe₂O₃ = 1,46-12,64%;

СаО = 3,35-21,51%

сапропель:

P₂O₅ = 1,68%

SiO₂ = 2,90%

Al₂O₃ = 1,28%

Fe₂O₃ = 1,91-22,09%

СаО = 61,27-68,20%

мергель: М = 1 м;

сапропель: М = 2,5 м

известковые сапропели

мергель

сапропель:

SiO₂ = 2,44%

Al₂O₃ = 0,67%

Fe₂O₃ = 10,62%

СаО = 36,21%

P₂O₅ = 2,13%

Томская область

Аркадьевское

Поздняковское

Суховское

Петровское

Ивановское

Рожневское

Таганское

Ипатовское

S = 1162 га; А = 30,2%; Т = 35%; P₂O₅ = 8,87-13,62%;

Fe₂O₃ = 29,98%; CaO = 3,65-6,77%

S = 3000 га; М = 1,9 м; P₂O₅ = 2,31%; SiO₂ = 7,49%; MgО = 0,57%; Al₂O₃ = 1,37%; Fe₂O₃ = 41,32%;

H₂O = 12,88%; СаО = 8,67%

S = 2358 га; М = 2,03 м; А = 12%;

P₂O₅ = 0,21-3,94%

S = 100 га; М = 2 м; P₂O₅ = 1,34-4,08%;

S = 18,3 га; М = 1,1 м; А = 36,1%; Т = 40-50% (ср. 47%);

P₂O₅ = 0,26%

P₂O₅ = 0,66-6,15%; К₂О = 0,34-0,66%; Fe₂O₃ = 1,58-12%;

СаО = 6,15-35%; MgО = 0,55-2,18%; SiO₂ = 3,48-31,10%

М = 3,50 м; К₂О = 0,39%;

Fe₂O₃ = 2,88-18,07 (ср. 6,63%); СаО = 3,68%;

MgО = 0,30-1,02%; SiO₂ = 0,90-9,35%

S = 20 га; М = 2,17 м (max = 5 м);

А = 12,4-57,3% (ср. 27,7%);Т = 44%;

P₂O₅ = 0,54-10,57%; К₂О = 0,09-0,8%;

Fe₂O₃ = 2,51-19,90%; СаО = 6,10-37,0%;

MgО = 2,06%; SiO₂ = 1,70-31,12%

мергель

мергель

Продолжение таблицы 3

1

2

3

Кемеровская область

Милютинское

Сергеевское

Журавлинское

Новониколаевское

Глобус

Соколовское

Горелое

S = 33 га; М = 0,92 м; А = 29%; Т = 43%;

P₂O₅ = 0,63-0,88%; CaO = 4,97-30,3%;

Fe₂O₃ = 4-7,7%

S = 323 га; М = 1,94 м; А = 29%; Т = 35%;

P₂O₅ = 0,63%; Fe₂O₃ = 3,93%; CaO = 3,57%

S = 202 га; М = 1,3 м; А = 37,8%; Т = 53%;

P₂O₅ = 0,63-1,09%; CaO = 9,3-11,58%;

Fe₂O₃ = 8,04-9,68%

S = 3,66 га; М = 2,03 м; А = 20%; Т = 40%;

P₂O₅ = 0,5-0,77%; Fe₂O₃ = 9,51-11,34%;

CaO = 3,56-4,61%

S = 12 га; М = 1,94 м; А = 28%; Т = 40%;

P₂O₅ = 0,55-0,77%; Fe₂O₃ = 4,71-5,11%;

CaO = 5,6-7,07%

S = 33,5 га; М = 1,04 м; А = 52-84% (ср. 67%);

P₂O₅ = 0,53-0,82%; Fe₂O₃ = 7,1-13,5%;

CaO = 2,5-3,6%; N = 0,5-1,1%

S = 27,7 га; М = 0,84 м; А = 56,4-62,3%;

P₂O₅ = 0,7-1,05%; CaO = 3,6-4,2%;

Fe₂O₃ = 5,6-7,3%;

сапропель:

М = 2 м

Алтайский край

Шадринское

Ляга-Добрыгинское

Комаровская Согра

Поперечное

S = 806 га; М = 2,94 м; А = 32%;

CaO = 41,5-68,7 (ср. 56,8%); P₂O₅ = 0,55-3,72%;

S = 735 га; А = 19%; Т = 26%;

P₂O₅ = 0,73-1,58%

S = 410 га; М = 3,48 м; А = 29%;

P₂O₅ = 3,73% (max 13,7%)

S = 265 га; М = 3,5 м (max 7,8 м); А = 18,8%; Т = 42%;

P₂O₅ = 13,1-16,97%; CaO = 27,8-47,9%;

Fe₂O₃ = 2,7-3,7%

сапропель:

М = 1 м

Условные обозначения:

S - площадь торфяной залежи

М - средняя мощность залегания торфа

А - средняя зольность торфа

Т - средняя степень разложения

(составлено автором по данным: Торфовивианиты Западной Сибири.Под ред. Бгатова, 1986)

Таблица 3

Данные валового анализа торфов (в %)

Откуда взят торф

Полная влаго-емкость

рН

зольность

SiO₂

CaO

MgO

Fe₂O₃ + Al₂O₃

P₂O₅

So₃

K₂O

Na₂O

N

Торф Тарманских болот (г. Тюмень)

591

6,9

12,02

3,52

5,09

1,115

2,37

0,47

0,58

0,059

0,31

3,69

Торф Барабинских

болот

(юг Западной Сибири)

720

6,7

9,95

1,56

2,98

1,47

0,88

0,22

2,98

0,07

0,31

3,19

(Бельский В.И. Особенности болотообразования в некоторых лесных и предгорных районах

Сибири и Дальнего Востока. 1965.)

Рис. 5Схема торфоперерабатывающих технологий и получаемых основных продуктов

(Шкляр Н.Г. Сокровища болот, 1945, с. 116)

Возможности использования торфа как природного сырья для отраслей хозяйственного сектора

Продукты первичной переработки

Долгое время основным направлением использования торфа было производство топлива для энергетических и коммунально-бытовых целей. Как энергетическое сырье торф занимает промежуточное место между дровами и бурым углем. Употребление торфа как топлива - это самое давнее. да и самое простое его применение. теплотворность разных видов топлива определяется по сравнению с теплотворностью условного топлива, выделяющего при сжигании 1 кг ≈ 7000 кал. По сравнению с этим условным топливом, принимаемым за единицу, теплотворность воздушного сухого торфа составляет 0,45, то есть при сжигании 1 кг торфа получается 3120 кал.

В таблице теплотворности торф стоит выше бурого угля (≈ 0,42) и выше дров (≈ 0,43). В качестве топлива торф употребляется как в домашнем обиходе, так и в промышленности. В ряде европейских стран отопление торфом печей и очагов вошло в быт с давних пор и получило широкое развитие в Германии, Дании, Швеции. Норвегии. В промышленности Западной Сибири торф нашел себе применение под паровыми котлами в солеварнях, на пивоваренных заводах, на стекольных и кирпичных заводах, в керамическом производстве.

Для целей отопления торф употребляется как в его естественном виде (просушенном) - это так называемый воздушно-сухой торф с содержанием влаги от 30 до 40%, - так и в виде торфяного порошка или прессованных брикетов с пониженной влажностью и повышенной калорийностью.

Лучшим топливом является торф верховых, сфагновых болот, более высоких степеней разложения, который представляет собой темно-коричневую массу, мажущуюся, как масло. Это - торф «Смоляк». Кирпичи, сделанные из него, после просушки тяжелы, тверды, как деревянные, и не рассыпаются при перевозке.

Для получения из торфа горючего, более богатого углеродом и дающего больше тепла, его подвергают коксованию, т.е. обугливанию без доступа воздуха. Сущность коксования заключается в том. что торф сильно накаливается и из него выделяются все летучие составные части. Полученный из этого остаток и есть кокс. Торфяной кокс содержит незначительное количество серы и во многом может проявить себя лучше, чем древесный уголь и бурый уголь [71].

Большой интерес для промышленности составляет газификация торфа, т.е. превращение торфа в особых газогенераторах в горючий газ. Этот газ может заменить нефтяное топливо и имеет огромное значение в районах, потребляющих большое количество нефти, привозимой издалека. Кроме того. из торфа можно получить светильный газ и так называемый силовой газ, употребляемый для двигателей внутреннего сгорания [71].

По утверждениям многих ученых с мировыми именами, в только что начавшемся нынешнем веке на Земле будут полностью исчерпаны ресурсы природного топлива - угля, нефти, газа. Да и сжигать эти дары природы для обогрева, как считал русский учены Менделеев, - это то же самое, что топить печи денежными купюрами [87].

Торф находит широкое применение в строительном деле. Известково-песчаные и глиняные кирпичи, приготовленные из соответствующей массы в смеси с волокнистым торфом, дают в сухом, не обоженном виде строительный материал, плохо проводящий тепло и заглушающий звук, а в обоженном виде - очень легкий кирпич, хорошо пропускающий воздух. Из таких кирпичей можно возводить стены на известковом растворе, покрывая их затем внутри и снаружи простой штукатуркой [32, 71].

Очень перспективным направлением является производство органических утеплителей, изготовленных из тонковолокнистых торфяников (сфагнума). Если торфоблоки или плиты с целью отбора летучих компонентов подвергнуть тепловой обработке без доступа воздуха, то выделяемая смола полимеризуется и скрепляет отдельные волокна в единое целое, а летучие компоненты конденсируются, и из них можно получать разнообразные масла, растворители.

Из одной тонны торфа стоимостью 1-1,5 руб. можно изготовить разной продукции на сумму ≈ 30 рублей. Например, в настоящее время проектно-строительное объединение «Главтверьстрой» производит торфоизделия для утепления стен и строит жилые дома по разработанной ими системе «РОИС-ГЕОКАР» с применением торфоблоков в Твери и Вологде.

Замена пенополистирольного утеплителя на утеплитель из торфа дает экономию в 300 рублей на 1 м² площади. В Западной Сибири и, в частности, в Новосибирской области сырьевых ресурсов для выпуска и применения указанных материалов, как говорится, хоть пруд пруди, одни торфяники составляют 10 млрд. т запасов. Применение таких теплоизоляционных материалов позволит по теплозащите в жилых домах выйти на более выгодное сопротивление теплопередаче (RTD - 3,71). Это позволит предпринимателям любого масштаба браться за производство и активное применение местных дешевых и эффективных строительных материалов [32].

Из торфа, прессованного под высоким давлением с прибавкой связывающего вещества, приготовляется искусственное дерево. Такойматериал может быть использован для мощения улиц, для изготовления железнодорожных шпал, для облицовки стен [32; 71].

Из торфа с соответствующими примесями может быть получена пластмасса для выделки самых разнообразных изделий бытового употребления. Торфяной пластмассе может быть придана огромная прочность, которая позволяет использовать ее вместо металла.

Торф - плохой проводник тепла и поэтому прекрасный материал, препятствующий замерзанию воды зимой и задерживающий таяние люда детом. Торф употребляется для укутывания открыто лежащих трубопроводов. Такое покрытие оказывает защиту как от мороза и сырости, так и от солнечных лучей.

Торф является хорошим средством для очистки сточных вод [71].

Торфом пробовали воспользоваться при производстве бумаги и картона, прибавляя его к другим материалам. Опыты оказались удовлетворительными при производстве жесткого картона (8 см толщиной), такой картон оказался настолько прочным, что его можно было полировать.

Для перевозки фруктов торф является незаменимым упаковочным материалом [32, 71].

Продукты первичной переработки торфяных масс играют немаловажную роль в развитии сельскохозяйственного сектора. Наличие в торфе биологически активных веществ, ионогенных функциональных групп придает ему свойства активного ионообменного материала с высокой емкостью поглощения, которая определяет его потенциальную ценность как удобрения и природного сорбента [9, 10, 32, 81].

Непревзойденными преимуществами торфа и торфяной продукции являются:

- чистота и стерильность, полностью отсутствуют патогенная микрофлора, болезнетворные микроорганизмы, техногенные загрязнения и семена сорных трав;

- влагоемкость и воздухоемкость (рыхлость и сыпучесть материала) при высокой ионообменной способности позволяет адсорбировать и удерживать оптимальное соотношение влага-воздух, постепенно отдавая растениям элементы минерального питания;

- содержание в составе натуральных природных гуминовых кислот, обладающих стимулирующим действием на развитие растений полезной микрофлоры [13].

Применение торфа в сельском хозяйстве имеет у нас свою более чем полуторавековую историю. Подробное описание применения торфа в качестве удобрения в Астраханскойгубернии можно прочесть в трудах Вольно-экономического общества: «Поселяне Архангельской губернии унаваживают пашни торфом, что идет в пользу всего российского сельского домостроительства» (1780 г.). «Тундра состоит из земли торфяной, из неперепревшего мохового растения. Крестьяне, нарезав торфяных пластин, соразмерных силами, и связав оные в скирды, дают перегнивать три года; потом складывают в скотские дворы, чтобы наполнить оные скотской мочой; а после вывозят в поле и с великой пользой употребляют вместо обыкновенного навоза. Сим прибыточным прииском пользуются ныне многие в губернии» (1813 г.).

В настоящее время разработаны новые технологии производства на основе торфа, комплексных гранулированных удобрений, обеспечивающих прибавку урожая и защиту окружающей среды от не усваиваемых растениями минеральных удобрений. Ярким примером этих новых технологийявляются гранулированные торфогуминовые удобрения «Тогум». Эти удобрения предназначены для выращивания овощных, цветочных, декоративных, лесных и других культур в открытом и защищенном грунте, выращивания и ухода за газонами [65, 70, 71].

Наличие в составе удобрения гуматов калия способствует лучшему усвоению растениями минерального питания, снижению заболеваемости и улучшению качества продукции, в частности, уменьшению нитратонакопления и получению технологически чистой продукции, особенно ранних овощей и зелени.

Говоря о торфе как удобрении, нельзя не сказать и о торфяном субстрате «Аурумторф», который представляет собой верховой торф низкой степени разложения с добавкой извести и питательных элементов и является идеальным средством для овощеводства, цветоводства, выращивания рассады и саженцев. Субстрат универсален по своему составу и уровню питания растений. Он может использоваться в качестве рассадного грунта, для заполнения любых горшочков, контейнеров и емкостей, как мульчирующий материал в садах, как основной компонент тепличных грунтов и смесей в теплицах и парниках [48].

Для оформления помещений, окон, балконов, террас, газонов предназначен микропарник торфяной. В нем можно выращивать рассады овощей, зеленых культур (лука, салата), различных комнатных и декоративно-лиственных растений, летних цветов. Уход за растениями состоит в умеренном (1-2 раза в неделю) поливе.

Для удобрения почвы служит также торфяная зола. С давних пор удобрение почвы торфяной золой проводится при так называемом «огневом» хозяйстве - при посевах на «огнищах» - после выжигания торфа [71].

Самый верхний слой торфа на верховых сфагновых болотах глубиной в 50-75 см, так называемый очес - мало разложившийся и очень рыхлый, состоит иногда из целых листьев и стебельков сфагнума. Слой этот не пригоден для изготовления торфяных кирпичей, на топливо, и его целесообразно использовать как подстилку для скота. Торфяная подстилка из торфяного очеса прессуется как сено и пересылается в виде спрессованных тюков. Такая подстилка прекрасно поглощает воду, впитывает и удерживает навозную жижу гораздо лучше, чем солома, и увеличивает количество навоза. Кроме того, она обладает свойством очищать воздух стойла и делает его сухим и здоровым. Это объясняется и большей поглотительной способностью торфа по сравнению с соломой и тем, что торф поглощает газообразный аммиак, улетучивающийся при соломенной подстилке.

Пользование торфом для подстилки в Швеции, Германии и других странах приобрело большое значение уже в начале 18 века. На моховых болотах северо-западной части Германии торфяная подстилка добывалась путем осенней вспашки болот и после многократного боронования ранней весной.

В Центральной России заводское производство торфяной подстилки начинается в конце 18 века, когда под Москвой был построен особый торфоподстилочный завод, а близ станции Завидово был открыт первый опытный пункт по добыче торфяной подстилки на Первоммоховом болоте [56, 71].

Широкое применение находят торфяные горшочки [32, 71, 74], получаемые из верхового торфа, низкой (до 15%) степени разложения. Горшочки имеют достаточную механическую прочность в сухом и увлажненном состоянии, их стенки достаточно проницаемы для корней растений и служат одновременно удобрением. В заполненных торфяным питательным субстратом горшочках создаются оптимальные условия для роста рассады.

На благоприятной агрохимической ценности торфа основано его использование для производства торфодерновых ковров, которые нашли применение при озеленении, укреплении откосов, каналов, дорог.

Кроме горшочков, успешно используются торфяные прессованные брикеты, которые представляют собой спрессованные из верхнего растительного торфа таблетки без оболочки и предназначены для выращивания на водонепроницаемом поддоне рассады овощных, цветочных и других культур или заполнения торфяных горшочков, стаканчиков. При постепенном насыщении влагой через основание брикет увеличивается по высоте в 4-5 раз без разрушений [32].

Продукты химической переработки торфа

Практически освоенных способов производства химических продуктов непосредственно из торфа пока не имеется. По данным многочисленных исследований из органического вещества торфа можно получить высокие выходы таких ценных химических продуктов, как: целлюлоза - 12-25% веса сухого торфа, гуминовые кислоты - 25-45%, воск - 2,3-5%, этиловый спирт - 1,5-3%, дубители - 5-10% и др. [8, 32, 63, 86].

Учитывая широкое распространение химических производств и нехватку сырья для них, следовало бы начать развитие торфохимического производства с непосредственной и безостаточной переработкой органического вещества торфа на ценные химические продукты - сырье для производства пластмасс (фенолы, фурфурол), искусственных тканей и волокна (целлюлоза, уксусная кислота), каучука (спирт, гуминовые кислоты), кожевенных товаров (дубители и пр.) [34, 82].

Безостаточную переработку торфа на химические продукты можно осуществить по следующей схеме (рис. 9, с. 48) [63].

Торф обрабатывается органическим растворителем для извлечения из него битумов, после чего растворитель (дихлорэтан, спирт-бензол и др.) отгоняется из торфа; из полученного раствора битумов растворитель также отгоняется, а битумы подвергаются дальнейшей переработке для получения из них воска, парафина, фенолов, литейного крепителя и других химических продуктов. Переработка битумов может проводиться в двух вариантах.

В первом случае битумы окисляются в расплавленном состоянии воздухом, после чего выдаются в качестве продукции-заменителя нефтяного битума для асфальтирования дорог.

Во втором, основном, случае они растворяются при нагревании в бензине, а выпадающие при этом асфальтены отделяются от бензинового раствора битумов и используются в качестве составной части литейного крепителя.

Раствор битумов в бензине после отделения асфальтенов последовательно прокачивается через два кристаллизатора непрерывного действия для выделения в первом кристаллизаторе воска, а во втором парафина. Для этого при кристаллизации раствор битумов охлаждается в первом кристаллизаторе до температуры +1-3°С, а во втором - до 6-10°С.

Выделенные в кристаллизаторах сырые воск и парафин после отгонки от них бензина в целях очистки от смолистых примесей промывают растворителями (спирт, ацетон) и после дополнительной отбелки окислителями и сорбентами (хромпик, глины и др.) выпускаются в качестве готовой продукции.

Из остающегося бензинового раствора битумов, лишенного асфальтенов, воска и парафинов, сначала отгоняетсябензин, а затем широкая фракция кислых масел. Из отогнанных кислых масел извлекаются метанолом или щелочью фенолы, а остающиеся нейтральные масла после очистки от особо нестойких и легко осмоляющихся компонентов используются либо в качестве жидкого топлива, либо подвергаются пиролизу и перерабатываются в горючий газ.

Весьма вероятно также, что кислородосодержащие нейтральные масла могут найти себе применение в качестве специальных растворителей и в производстве пластических масс.

После извлечения битумов торф обрабатывается серной кислотой или уксусной кислотой с целью гидролиза гемицеллюлоз и превращения их в водорастворимые и сбраживаемые сахара, после чего раствор гидролизата направляется на сбраживание растворенных в нем сахаров и последующую отгонку спирта.

По окончании кислотного гидролиза торф промывается горячей водой, и промывные воды присоединяются к ранее полученному раствору гидролизата, вместе с которым они перерабатываются в спирт и органические кислоты. Из отработанной массы возможно получение кормовых дрожжей.

После гидролиза и промывки горячей водой из торфа водным раствором аммиака извлекаются гуминовые кислоты. В дальнейшем из получаемого при этой операции раствора гуминокислого аммония отгоняется аммиак, а гуминовые кислоты выделяются из остающегося водного раствора методом отстаивания и центрифугирования. В свою очередь, отгоняемый из раствора гуматов аммиак поглощается водой и в виде концентрированного раствора вновь применяется для извлечения из свежего торфа следующей порции гуминовых кислот. Торф, лишенный битумов, гемицеллюлоз и гуминовых кислот, подвергается дальнейшей обработке под давлением «варочной кислотой» или раствором сульфата. При этом образуется целлюлоза, которую отбеливают хлорной известью, а отходы производства целлюлозы - щелоки - упаривают до необходимой консистенции и в таком виде выпускаются в качестве концентратов дубильных экстрактов.

Таким образом, в результате переработки торфа по описанной и возможной принципиальной схемам его органическое вещество без остатка превращается в ценные химические продукты. При этом в зависимости от вида и степени разложения торфа при его переработке можно получить две следующие группы основных продуктов:

а) из слабо разложившихся торфов со степенью разложения 5-10% - этиловый спирт, целлюлозу, уксусную и щавелевую кислоты, дубители, кормовые дрожжи, литейный крепитель;

б) из хорошо разложившихся торфов - битумы и продукты их переработки (воск, фенолы...), гуминовые кислоты и дубители.

При правильной организации работ в области торфохимии и комплексной переработки торфа открываются новые технологии производства таких ценных продуктов торфяного происхождения, как:

1. пластические массы на основе синтетических смол торфяного происхождения (порошкообразные, литые, губчатые и другие фенопласты), получаемые не только из фенолов, но и непосредственно из торфяного дегтя и торфяных фенольных масел с применением для их конденсации альдегида, получаемого из торфа, т.е. фурфурола;

2. синтетические смолы торфяного происхождения - сырье для выработки капроновых волокон и тканей;

3. целлюлоза из торфа - сырье для вискозных и ацетатных волокон и тканей, а также бумажной промышленности;

4. гуминовые кислоты и их соли для электротехнической промышленности и, главным образом, сельского хозяйства - активные побудители роста растений и ценные химические удобрения;

5. антисептические препараты типа креолина, хлорированных фенолов и других активных антисептиков на основе торфяных фенолов;

6. органические кислоты и, прежде всего, уксусная и щавелевая - сырье для синтетических волокон, текстильных изделий;

7. торфяной воск - полировочный материал; парафин - сырье для моющих препаратов, заменителей мыла из животных и растительных жиров; литейный крепитель - составной элемент формующих масс; аммонийные соли - удобрения и др. [56, 63].

Также из торфа можно получить физиологически активные вещества и активные угли (рис. 10, с.49). Преимущество такого комплексного производства в обособленности и автономности основных участков предлагаемой схемы. В производстве активных углей могут быть исходный торф и остатки после окисления и экстракции битумов либо композиции из этих составляющих [82].

Биопрепараты и фармацевтическая продукция из торфа, торфяные ванны, торфяные грязи, их распространение, использование в России и за ее пределами

После химической переработки торфа получают следующие виды продукции:

- стимулятор роста БСТ. Введение БСТ в рационы животных повышает продуктивность, сокращает срок откорма животных и птицы, оказывает положительное влияние на воспроизводственную функцию, рост и развитие потомства. Предназначен для введения в рацион животных, птицы, пушных зверей. БСТ нетоксичен, безвреден для организма животных и птиц. Получены положительные результаты испытаний БСТ в медицине - офтальмологии, стоматологии, тканевой терапии, хирургии, онкологии. БСТ представляет собой продукт черного или темно-коричневого цвета, который относится к классу высокомолекулярных кислот. В состав молекулы входят многоядерные конденсированные ароматические структуры. БСТ характеризуется наличием следующих функциональных групп:СООН и NH₂ (аминокислоты); СН₃О, СН₂ и ОН (спиртовые). По своим свойствам стимулятор БСТ из торфа близок к природным гуминовым кислотам, но по сравнению с ними обладает большей биологической активностью. Способ его получения защищен патентом России [32, 43]. (По материалам промышленно-коммерческого АО «Эколоджи»; стоматологической клиники ФСБ РФ г. Москвы).

- углеводно-протеиновая кормовая добавка из торфа (УПТК), предназначенная для использования в рационах крупного рогатого скота, а углеводная (УПК) - в рационах свиней и других животных. Введение кормовой добавки из торфа в рацион молодняка КРС из расчета 1,5-2,0 кг на 100 кг живой массы повышает среднесуточные привесы живой массы животных на 12-20%, убой 10-15%. Введение кормовой добавки в рацион свиней из расчета 1 кг на 100 кг живой массы увеличивает приросты на 15%. Кормовые добавки оказывают положительное влияние на воспроизводительные функции животных [84]. (По материалам ОАО «ВНИИТП», ТОО «Азарт», ТОО «Флора-Балт», ООО «Техноторф»).

Торф является полидисперсной многокомпонентной неоднородной полуколлоидно-высокомолекулярной модифицированной системой. Он с давнихвремен используется для лечения пациентов, страдающих гинекологическими, кожными, суставными болезнями. Его сорбционные физико-химические свойства использовались еще со времен I-й мировой войны для заживления ран. В последствии учеными были разработаны на его основе такие препараты, как торфот - для лечения глазных болезней; гумизоль - для лечения периферической нервной системы, позвоночника.

Уже с давних пор торф применяется в медицине в целях антисептики. Для этого употребляют торфяной порошок, насыщенный карболовой кислотой и йодоформом, который кладу в марлевые подушечки.

Торф сделался известным в медицинских кругах как материал для лечебных ванн, грязевых ванн. Торфяные грязи, представляющие собой разновидность болотных отложений, отличаются друг от друга степенью разложения. Торфяные грязи распространены на равнинах лесной зоны и в меньшей степени -в горных районах этой зоны. Провинция торфяных грязей на севере граничит с тундрой и на юге с лесостепной и степной зонами, охватывая более 80% территории России. В любой области можно выявить месторождения торфяных грязей. Это, как правило, пресноводные бессульфидные торфы, лечебная значимость которых обуславливается высокими тепловыми свойствами и большим количеством органических веществ, в том числе признающихся терапевтически активными -гуминовые кислоты, липиды, битумы. Традиционным регионом использования торфяных грязей в России является центр европейской части,а также Калининградская область. В ближнем зарубежье торфяные грязи широко используются в Латвии, Литве; в меньшей степени на Украине; единично в Белоруссии, Армении, Киргизии. В дальнем зарубежье - в Германии, Австрии, Швейцарии, Чехии, Польше, единично - в Болгарии, Венгрии, Словакии.

В Калининградской области используется торфяная грязь месторождения «Горелое». Торф пресноводный бессульфидный низкозольный. Запасы составляют около 500 тыс. м³. Годовой расход в настоящее время не превышает 1000 м³. Использование торфа данного месторождения осуществлялось еще в Германии на бывших курортах Восточной Пруссии. Сейчас торф используется в санаториях курортов Светлогорска, Отрадного, Зеленоградска. Наиболее благоустроенный санаторий - «Янтарный берег» в Светлогорске.

В центре европейской части России разрабатываются месторождения «Рябцевское» -для курорта Кашин в Тверской области, «Юховское» - для курорта Дорохове в Московской области; «Коммуна» - для курорта Краинка в Тульской области; «Двуреченское» - для курорта в Липецкой области. Все эти месторождения содержат пресноводный бессульфидный среднезольный торф. Запасы месторождений могут обеспечить, помимо указанных курортов, еще и других потребителей на многие десятилетия вперед. Курорты Кашин, Краинка, Дорохове и Липецк емкостью по 700-1000 мест каждый, обеспеченные еще и разнообразными водами, располагают современными водогрязелечебницами, высококвалифицированными кадрами и имеют немалый опыт в применении лечебного торфа.

Кроме того, торфяные грязи используются единично и в других районах России: на курортах Солониха в Архангельской области, Варзи-Ятчи в Удмуртии, в санатории «Прокопьевский» в Кемеровской области, внекурортно в Свердловской области, В Хабаровской области, на курорте Усолье-Сибирское Иркутской области.

Уникальные по своим физико-химическим свойствам торфяные грязи используются в лечебницах Рязанской области. Здесь выявлены месторождения (н-р «Менек»), содержащие ультракислые (рН < 2.0), высокоминерализированные (м > 40 г/л) железистые торфа, аналогом которых являются торфяные грязи курорта Франтишковы Лазни в Чехии (бывший курорт Франценабад).

Но далеко не каждое месторождение торфа может быть использовано в медицинской практике. Чтобы правильно оценить ресурсы лечебного торфа и выделить месторождение в качестве сырьевой базы Смирнова В.В. [64] выделяет следующие критерии:

- качество торфяного сырья должно соответствовать требованиям, предъявляемым к торфяным лечебным грязям;

- объем залежи лечебного торфа, достаточный для тофяного месторождения в качестве сырьевой базы, должен быть не ниже 187 м³,при ежегодном расходе грязи 2250 м³ втечение 50 лет работы грязелечебницы на 25 кушеток;

- пласт лечебного торфа должен залегать непрерывным контуром, иметь мощность не менее 1 м, не включать прослоек торфа степенью разложения ниже 30%, состоять из видов торфа, пригодных для лечебных целей;

- вблизи месторождения лечебного торфа и в зоне водосбора не должны находиться объекты и сооружения, которые могут быть источником загрязнения данной местности;

- необходимо учитывать влияние на экологическую обстановку местности осушения и разработки для лечебных грязей, так как в результате этого понижается уровень грунтовых вод, могут обмелеть или даже пересохнуть малые речки и ручьи на территории водосбора, измениться растительный и животный мир;

- во избежание антропогенного воздействия месторождение, выделяемое в качестве сырьевой базы лечебного торфа, не должно быть объектом сбора ягод, грибов, лекарственных растений, выпасом скота, сенокосом и т.д.;

- максимальная удаленность потребителя от месторождения лечебного торфа не должна превышать 75 км, так как при большом расстоянии значительно увеличиваются транспортные расходы, а минимальная определяется границей санитарной охраны, от источников рабочей силы месторождение должно находиться на расстоянии не более 5 км [64; 71].

Приведенный далеко не полный анализ возможностей торфа показывает, что использование торфяных запасов должно определяться составом и свойствами сырья, условиями его залегания, природными особенностями на каждом месторождении. Комплексное и рациональное применение торфяных ресурсов позволит повысить эффективность их использования в хозяйственном секторе страны и тем самым придать новые приоритеты торфяному делу.

Применение торфа и торфяной продукции на территории Западной Сибири

Наличие органических веществ, содержащихся в торфе, позволяет использовать его прежде всего в качестве удобрений.

В Западной Сибири применение торфяных компостов и торфо-минеральных удобрений началось в середине 60-х годов 19 века.

При внесении удобрений из чистого торфа или различных видов компостов и торфяно-минеральных смесей необходимо учитывать тип и свойства почвы.

Для северных районов Новосибирской и Омской областей с преобладанием дерново-подзолистых почв может быть рекомендован торф в смеси с известью, навозом, торфо-аммиачные удобрения.

Для центрально-восточной зоны с преобладанием оподзоленных и выщелоченных черноземов и серых оподзоленных почв, рекомендуется смесь торфа с известью, фосфорной мукой и суперфосфатами.

На юге и юго-востоке Западной Сибири распространены разнообразные типы почв: лугово-солонцово-солончаковые - в понижениях рельефа и преобладанием солонцеватых черноземов - в повышениях рельефа. Здесь рекомендуются торфяные смеси с азотом и фосфором.

Огромные запасы торфа позволяют создать мощные фабрики по производству удобрений. В одном только Васюганском месторождении, расположенном в пределах Новосибирской и Томской области, имеется 14300 млн. т торфа высокого качества. Наименьшими торфяными запасами обладают горные районы Алтайского края и Кемеровской области. Здесь торфяные болота исключительно низинного типа и их необходимо использовать для приготовления торфяных удобрений [19].

Кроме удобрений торф используется в качестве грунта для теплиц и парников; как подстилочный материал для животных на фермах; как сырье для приготовления нитрогуминовых стимуляторов роста растений и животных; из него делают торфяные горшочки и торфоблоки; он необходим для получения продуктов гидролизного производства кормовых дрожжей, спирта, воска и т.д.

Но конечно же, все потребности хозяйства в торфяной продукции не могут быть удовлетворены в полной мере, так как добычей и переработкой торфа на территории Западной Сибири занимаются лишь единичные предприятия Тюменской, Томской и Омской областей.

Добыча торфа за период с 1991г по 2000г. резко снизилась, а потребности в торфяной продукции растут с каждым годом.

Огромные запасы торфа сосредоточенное в Западной Сибири - ценнейшие природные кладовые, еще так малоиспользуемые человеком и дальнейшее планирование торфяников Западной Сибири- проявление бесхозяйственного отношения к природным богатствам.

Разработка дополнений к уроку 8 класса по теме

«Природные ресурсы Западной Сибири» (Торфяные ресурсы)

Цели и задачи:

1.Познакомить учащихся с новыми терминами и понятиями;

2.Рассмотреть особенности размещения данного вида ресурса на территории Западной Сибири;

3.Сформировать у учащихся представление об особенностях, происхождении и назначении торфяников;

4.Продолжить формирование навыков работы с географическими картами, статистическим материалом.

Оборудование:

·атласы Омской области,

·выставка книг по данной тематике,

·мультимедийная презентация,

·физическая карта Западной Сибири,

·карта органо-минеральных ресурсов юга Западной Сибири,

·таблица площадей некоторых стран (прил. табл. 4,5,6 с.39),

·карта районирования России по интенсивности торфообразования(прил. рис.2 с.17),

·карта поясов торфонакопления на земном шаре (прил. рис.6 с.40).

Просмотр презентации:

1.Понятие торфа, состав

2.Происхождение болот и особенности формирование торфяных залежей Западной Сибири и Омской области (прил. рис. 7 с.42)

3.Торф и его свойства (прил. рис.4 с. 20)

4.Классификация торфов (прил. рис.8 с. 43)

Ведущие понятия:

Голоцен, торфяной бассейн, пояс торфонакопления, межледниковые и послеледниковые торфяники,водоразделы, болотные ландшафты, центр торфонакопления, геология, возраст болот,лигнин, клетчатка, растения-торфообразователи.

Результат:

1.формирование основных понятий;

2.наличие подробного конспекта.

Табл. 4 Площадь заболоченности Западной Сибири с территориями некоторых европейских государств

Сравниваемые территории

Размеры территории, км²

заболоченные массивы Западной Сибири

территория Франции

Швеции

Италии

Великобритании

786 000

551 000

449 000

301 000

244 000

Табл. 5 Площадь Большого Васюганского болота (самого крупного болота в мире), в сравнениис территорией ряда других европейских государств

Сравниваемые территории

Размеры территории, км²

Большое Васюганское болото

Дания

Швейцария

Нидерланды

Бельгия

53 000

43 000

41 000

32 000

31 000

Табл. 6 Общая площадь неразработанных торфяников в различных странах, млн. га

Страна

Площадь

Канада *

Россия *

США (Аляска)

Индонезия

Финляндия

США (без Аляски)

Швеция

Китай

Норвегия

Великобритания

Польша

Ирландия

Германия

Исландия

170

150

30

26

10,4

10,24

7,0

3,48

3,0

1,58

1,35

1,18

1,11

1,0

* - цифра характеризует общую площадь торфяных болот и заболоченных территорий.

Рис. 6 Пояса торфонакопления на земном шаре

(по М.Н. Никонову [46]). Усл. обозн. см. на с.41

Условные обозначения:

1. Пояс, лишенный торфяных залежей (Антарктида, Гренландия)[1].

2. Пояс ничтожного торфонакопления. Расположен в пределах аридных областей (пустыни, полупустыни, сухие степи, саванны). Здесь находятся только единичные торфяники (VI).

3. Полярный пояс слабого накопления торфа. Расположен в пределах тундры и лесотундры. Поверхность пояса сильно заболочена, но заторфированность не превышает 0,3% (V).

4. Пояс слабого торфонакопления умеренных широт. Приурочен, в основном, к лесостепной зоне (II).

5. Пояс слабого торфонакопления горных областей (IV).

6. Пояс слабого торфонакопления тропиков и субтропиков. Расположен, в основном, в Африке и Южной Америке. Занимает зону тропических лесов (III).

7. Пояс интенсивного торфонакопления умеренных широт. Расположен в пределах лесной зоны, в основном, в пределах границы четвертичных отложений (I).

8. Пояс интенсивного торфонакопления влажных тропиков. Расположен, главным образом, в Африке и на Малайском архипелаге (I)[2].

Рис. 7 Распространение болот по Омской области1:2000000

(составлено автором по источнику: География Омской области. 1992. с.30)

Низинный

Рис. 8 Схема классификации типов торфяников

Тип

Подтип

Виды

залежей

	Переходный		Смешанный		Верховой

Тип

Подтип

лесной

лесотопяной

топяной

топяной

лесотопяной

лесной

топяной

лесотопяной

Виды

залежей

(Кузьмина М.С. Торфяники Западной Сибири. 1967. с. 46)

Дополнения к уроку в 9 классе по теме «Топливная промышленность России»

Цели и задачи:

1.Сформировать новые знания об особенностях и проблемах торфяной промышленности в России, наряду с нефтяной, газовой, угольной.

2.Продолжить формирование навыков работы с географическими картами, статистическим материалом.

Оборудование:

·атласы Омской области,

·выставка книг по данной тематике,

·мультимедийная презентация,

·карта топливных ресурсов России.

·Схема торфоперерабатывающих технологий и получаемых основных продуктов (прил. табл. 3 с. 28)

Просмотр презентации:

о развитии торфяной промышленности в России, Динамика добычи торфа в России, млн. т (прил. с 45) химическая характеристика торфяников Западной Сибири, применение торфа и торфяной продукции на территории Западной Сибири, потребность в торфяной продукции,

·география торфяных месторождений Омской области.

Ведущие понятия:

Добыча гидроторфа, фрезерный, баггерный,буровая скважина, торфяной бур Гиллера, Инсторфа,первичная переработка, химическая переработка, гидролиз, биопрепараты.

Результат:

1.формирование основных понятий;

2.наличие подробного конспекта.

Таблица 7

Минерально-сырьевая база Омской области

(Кривонос Л.М. и др., 1998)

Полезное

Количество

Запасы

Прогнозные

ископаемое

месторо-ждений

проявлений

перспективных площадей

(балансовые и забалансовые)

ресурсы

Нефть, млн. т

4

-

13

*

Газ, млн. м³/тыс. т

1

-

-

**

-

Бурый уголь (лигнит). тыс. т

5

2

-

2745,0

(непромышл.)

-

Торф, млн. т

63

45

287

775,4

4406,2

Торфовивианиты и вивианитовые

торфы, тыс. т

1

9

-

8277,0

-

Мергели, тыс. т

1

11

-

1055,6 (476,01) ***

-

Сапропели, млн. т

150

-

8

156,1

****

5,02

Железо, млн. т

-

1

-

-

500,0

Пески строительные, млн. м³

19

-

1

89,723

-

Пески стекольные, тыс. м³

2

-

-

19,891

-

Гипс, тыс. т

2

3

-

1600,0

-

* - В числителе указаны общегеологические запасы и ресурсы нефти, в знаменателе - извлекаемые

** - Запасы конденсата

*** - В скобках даны запасы, числящиеся на балансе

****- В млн. м³

Таблица 8Динамика добычи полезных ископаемых в Омской области

за 1991-1998 г.г.

Виды

Объем добычи полезных ископаемых

минерального сырья

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

Нефть, тыс. т

2

2

Природный газ. млн. м³

1,522

Циркон-ильменитовые

рудные пески, тыс. м³

1,55

1,9

3,0

Торф, тыс. т

200

700

326

381

126

21,5

68,4

Сапропель, тыс. м³

200

15

20

20

20

32,0

2,5

Мергель, тыс. т

40

40

Строительный песок, тыс. м³

4683

3169

1317

1305

1427

1250

2050

448

Кирпичное сырье, тыс. м³

956,3

750,8

397,3

304,1

317,1

304,1

301,4

273,0

(И.А. Вяткин, 1999)

Рис. 9Безостаточная переработка торфа на химические продукты

Извлечение гуматов

Твердый остаток

Центрифугирование отстаивание

Торфяной остаток

Обработка «вароч-ной кислотой»

Отбеливание (хлорная известь)

Щелоки

Упаривание

Водный раствор NH3

+

кормовые дрожжи

(Составлено автором) Сергеев Б.Ф. Комплексная безостаточная переработка торфа на химические продукты./Торфяная промышленность. 1959, № 8, с. 16-21.

Рис. 10Принципиальная схема комплексной переработки торфа с целью получения ФАВ, битумов и АУ

АУ

Активация

Остаток после экстракции

Битумы

Экстракция битумов

ФАВ

АУ

АУ

Активация

Активация

Нейтрализованный остаток

Окисление торфа (2%щелочью) и нейтрализация

Остаток после экстракции

АУ

Экстракция битумов

Активация

Исходный торф

Экстракция битумов

ФАВ (физиологически активные вещества)

АУ(активные угли)

(Применение торфа и продуктов его химической переработки в народном хозяйстве. Калинин, 1977)

---

[1] Этот пояс на рисунке не показан.

[2] Пояса 7 и 8 показаны одним и тем же условным знаком.