Дом  ->  Квартира и дача  | Автор: | Добавлено: 2015-03-23

Торф верховых болот Надымского района

Я – ученик 5 класса, житель города Надым. Наш город находится на Крайнем Севере, на полуострове Ямал. Большая часть ямальской земли находится в Заполярье, в зоне арктических пустынь (крайняя северная точка материковой части Ямало-Ненецкого округа, например, расположена на 800 км севернее Полярного круга). Зима у нас длится около 9 месяцев и морозы порой достигают 55 градусов. Казалось бы, что может дать людям насквозь промороженная земля Заполярья, которая из всех сельскохозяйственных культур может без проблем напитать лишь основное лакомство северного оленя — ягель, клюковку с брусничкой да чахлые полярные березки и елочки. Но природа наградила наш суровый край другими богатствами. Сегодня Ямал известен миру своими уникальными природными залежами. На территории автономного округа сосредоточено 70 процентов разведанных запасов газа и 15 процентов нефти России. Но оказывается, наш край, где очень много болот, богат еще и запасами торфа. Об этом полезном ископаемом мне было известно немного, и я решил узнать, что же это такое – торф, откуда он появляется, каким бывает и где его можно применить.

На огромных пространствах Европы, Сибири, дальнего Востока и Северной Америки много болот. Они занимают площадь почти 180 млн. гектаров.

Если посмотреть на физико-географическую карту России, можно заметить, что болота занимают на ней значительные территории – так и пестрят голубые черточки штриховки на зеленом поле низменностей и равнин: от Калининграда до Камчатки болотам нет числа. Болота и заболоченные земли занимают в России примерно 2 млн. км2, или около 12% территории. В центральных и северных областях России болотами покрыто от 10 до 30 % земель, а в Западной Сибири – еще больше.

"Безбрежным океаном" раскинулось болотное царство в бассейне реки Обь. Царство это объемлет обширнейшую Западно-Сибирскую низменность, протянувшуюся от зоны тундры до лесостепи: примерно на 1500 км с севера на юг и до 1300 км с запада на восток. Уникальна заболоченность Западно-Сибирской равнины, массивы болот охватывают территорию в 1 млн. км2, заболоченность доходит до 70%. Это самый заболоченный район мира. Только узкие пространства вдоль рек остаются свободными от болот.

Заболоченность Западной Сибири обусловлена исторически, когда-то она была дном моря, и это предопределило не только равнинность ее территории и горизонтальное залегание слагающих ее пород, но и замедленный поверхностный сток. Все это явилось первопричиной заболачивания.

Возраст болот Западной Сибири оценивается в 10-11 тыс. лет. Первые очаги заболачивания возникли на месте ложбин стока ледниковых вод, захватив примыкающие к ложбинам понижения. В понижениях формировались небольшие по размерам изолированные болота. Постепенно болота начали выходить за пределы локальных понижений. Началось повсеместное заболачивание окружающих территорий и слияние отдельных болот в сложные болотные системы. Окончательное соединение отдельных изолированных болот в крупные массивы произошло около 2500 лет назад и продолжается до сих пор. Особенно много болот в тундре и лесотундре, где слой вечной мерзлоты препятствует просачиванию в землю поверхностных вод.

Активность процессов заболачивания поддерживается огромным запасом воды, сосредоточенным в настоящее время в болотах Западной Сибири, - около 1000 куб. км. Это приблизительно в 2,5 раза больше объема воды, выносимой Обью ежегодно в Карское море. Концентрация больших запасов воды в болотах способствует процессу саморазвития торфяников, что еще в значительной степени связано с характером рельефа местности.

Болота подразделяются на низинные, переходные и верховые.

Низинные болота появляются там, где преобладает низкий рельеф. Происхождение их связано с зарастанием озер и прудов и заболачиванием котловин. Низинные болота покрыты преимущественно травянистыми растениями (осоки, тростники, в меньшей мере камыши и хвощи) и зелеными мхами.

Болота переходного типа занимают промежуточное положение между низинными и верховыми болотами. Переходные болота расположены большей частью на плоском рельефе и покрыты растительностью, среди которой присутствуют представители, характерные и для верховых и для низинных болот. Из древесных растений чаще всего встречаются береза и сосна.

Когда в сильно увлажненных понижениях или на месте зарастающих озер появляются болота, они бывают в большинстве низинными. Но по мере отмирания растений и накопления торфа поверхность болота может становиться плоской, а затем слабовыпуклой. Растительность сначала бывает представлена преимущественно травами, кустарничками, а затем все более обильными сфагновыми мхами. Нижняя часть дернины, находящаяся в воде, обедненной кислородом, разлагается плохо. Начинает накапливаться торф, растет торфяная «подушка», все выше поднимается поверхность болота, разнообразнее становится растительный покров: появляются кустарники, деревья, луговые растения. Мощный слой торфа служит как бы губкой, впитывающей воду. Накапливая влагу, болото вдоволь питает ею растения. Теперь оно может существовать, не пользуясь подземными водами, только за счет атмосферных осадков. Так происходит превращение низинного болота, поверхность которого вогнута, словно блюдце, в болото верховое с выпуклой поверхностью.

Верховые болота образуются в местах, где рельеф плоско-выпуклый. Здесь, как правило, вода не выступает на поверхность, но почва сырая и обычно покрыта мхом сфагнумом, который составляет основу торфа. Поэтому такие болота еще называют сфагновые или торфяные.

В болотах постоянно наблюдается недостаток кислорода и высокая влажность. Это предохраняет от полного разложения остатки погибших растений, которые, накапливаясь из года в год, постепенно превращаются в однородную массу черного или коричневого цвета – торф.

Известный писатель М. М. Пришвин называл болота « кладовой солнца»: « все болото со всеми огромными запасами горючего торфа, есть кладовая солнца. Да, вот именно так и есть, что горячее солнце было матерью каждой травинки, каждого цветочка, каждого болотного кустика и ягодки. Всем им солнце отдавало свое тепло, и они, умирая, разлагаясь, в удобрении передавали его, как наследство, другим растениям, кустикам, ягодкам, цветам и травинкам. Но в болотах вода не дает родителям-растениям передать все свое добро детям. Тысячи лет это добро под водой сохраняется, болото становится кладовой солнца, и потом вся эта кладовая солнца, как торф, достается человеку в наследство».

Первые сведения о торфе как о «горючей земле», используемой для нагревания пищи, приведены в «Естественной истории» Плиния Старшего. В Европе торф добывали уже в XII в. В России его добыча началась при Петре I, который в 1703 г. предписал: «Искать всемерно торфу, чтобы было подспорье дровам». Первые научные труды о торфе появились в нашей стране в XVIII веке и принадлежали М. В. Ломоносову, И. Г. Леману, В. Ф. Зуеву. В XIX веке торфу, особенно его составу, были посвящены работы В. В. Докучаева.

Так что же такое торф?

Торф – это полезное ископаемое, образующееся в процессе естественного отмирания и неполного распада болотных растений в условиях избыточного увлажнения и затрудненного доступа воздуха. От почвенных образований торф принято отличать по содержанию в нем органических соединений (не менее 50% по отношению к абсолютно сухой массе).

Для того чтобы растительные остатки могли сохраняться длительное время и создавать крупные залежи торфа, необходимы особые условия. Если дно опускается быстрее, чем накапливаются остатки растений, то болото превращается в озеро и торф больше не образуется, а дно заносится илом и песком. Если же дно прогибается медленно, а органический материал собирается быстро, то он начинает разлагаться. И только когда скорости накопления остатков растений и прогибания дна совпадают, рождается удивительное создание природы – торф.

Понятно, почему основные залежи торфа находятся в областях с умеренным климатом, а не в тропиках. Ведь в теплом и влажном тропическом климате растения не только во много раз быстрее растут, но и, погибая, гораздо скорее разлагаются, так что накопления органических остатков почти не происходит. В средних и высоких широтах – в зонах лесостепей, тайги и тундры – условия для образования торфяников более благоприятны, поскольку процессы роста и разложения растений замедленны. Растительная масса здесь накапливалась тысячелетиями. Вроде бы понемногу – по миллиметру в год. Но известны месторождения, где толщина торфяных пластов достигает 10 и даже 25 м.

Россия обладает крупнейшими в мире запасами торфа, причем на ее долю приходится 47% от всех мировых запасов торфяного сырья. По территории страны торфяные ресурсы размещены крайне неравномерно. Наибольшие запасы сосредоточены в Западно-Сибирском (119,3 млрд. т. ), Северном (40,5 млрд. т. ), Дальневосточном (30,1 млрд. т. ), Восточно-Сибирском (25,0 млрд. т. ), Уральском (10,9 млрд. т. ) и Центральном (5,3 млрд. т. ) экономических районах.

Торф – это не уголь, но из него с течением времени может образоваться уголь.

Торф является ценным химическим сырьем, и эти его свойства известны давно. Возможности использования его безграничны. Сейчас из торфа получают более сотни основных химических продуктов: метиловый и этиловый спирт, фенол, воск, парафины, молочную, уксусную и щавелевую кислоты, стимуляторы роста растений, гербициды и др. Антисептические свойства торфа были известны в глубокой древности. Сфагновый мох часто применяли как кровоостанавливающее и жаропонижающее средство. В настоящее время бактерицидные, лечебные свойства торфа успешно используются как лечебные грязи и торфяные ванны на курортах страны. Кислотность торфа столь высока, и в нем содержится так мало кислорода, что в его толще практически не развиваются процессы гниения. Найденные в торфяных болотах останки людей и животных, погибших около двух тысяч лет назад, поражают своей сохранностью.

ТОРФ – болотное образование, содержащее более 60 % растительных остатков.

Разработана общая классификация торфов.

В классификации приняты три основных типа торфа:

Низинный, который преимущественно образован остатками:

- травянистых растений: осоки, тростника, в меньшей мере камыша и хвоща;

- зеленого мха;

- древесных растений: черной ольхи, березы, ивы.

Верховой, главными торфообразователями являются:

- белый мох (сфагнум);

- из древесной растительности распространены сосны.

Переходный, в этом торфе присутствуют остатки растений характерные как для верховых, так и для низинных торфов.

Пробы торфа для нашего исследования отобраны на трех участках:

– в 18 микрорайоне г. Надым;

– на «0» километре Надымского района;

– в районе п. Лимбяяха.

Для изучения состава и свойств торфа мы проделали несколько опытов.

ОПЫТ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ РАЗЛОЖЕНИЯ ТОРФА.

Для проведения данного опыта мы воспользовались двумя методами: визуальным и лабораторным.

При визуальном изучении торфа мы обнаружили, что во всех трех пробах:

– цвет торфа – темно-коричневый;

– на ощупь – мягкий, пористый;

– сжимается – пластичный;

– пачкает руки.

Степенью разложения торфа является соотношение между разложившейся частью и растительными остатками.

Для лабораторного исследования степени разложения этого торфа мы проделали следующее:

- взяли сосуды с водой;

- отобрали из каждой пробы по 20 гр. торфа и поместили в сосуды с водой;

- интенсивно размешали;

- подождали пока все «успокоится».

В результате мы увидели:

- вода стала мутная, грязно-коричневого цвета;

- часть торфа (песчинки, гумус) осела на дно, а другая часть – растительные остатки плавала на поверхности воды.

Затем процедили получившиеся смеси через сито с отверстиями диаметром 1 мм. Оставшиеся на сите растительные остатки взвесили, сравнили с первоначальной массой торфа, получили массу разложившейся части. Затем рассчитали степень разложения торфа для каждой из проб.

№ п/п Места отбора проб Начальная масса Масса растительных Масса разложившейся части, Степень разложения, торфа, (г) остатков, (г) (г) (%)

1. 18 м/р г. Надым 20 12,5 7,5 60

2. «0» километр Надымского района 20 12,5 7,5 60

3. п. Лимбяяха 20 13 7 54

Из полученных результатов можно сделать вывод, что степень разложения торфа во всех трех случаях высокая.

Торф высокой степени разложения может быть использован как заменитель глины в районах распространения песков. Для отсыпки гидротехнических сооружений (плотин, дамб) применяют торф со степенью разложения не менее 40% и относительной влажностью 80-87%.

Торф используют для улучшения свойств песков. Внесение торфа в песок и приготовление торфяно-песчаных смесей издавна применялась в дорожном деле. Гумус придает пескам некоторую связность.

ОПЫТ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОТАНИЧЕСКОГО СОСТАВА ТОРФА.

Мы провели визуальное изучение растительных остатков, для того чтобы определить ботанический состав исследуемого торфа и узнать тип торфа.

Рассмотрев растительные остатки торфа под лупой, мы увидели:

- корешки растений;

- древовидные фрагменты – достаточно твердая часть;

- фрагменты листьев;

- фрагменты мха сфагнума.

№ п/п Места отбора проб Состав растительных остатков

1. 18 м/р г. Надым Корешки растений фрагменты листьев древовидный фрагмент, фрагменты мха сфагнума твердая часть

2. «0» километр Надымского района Корешки растений фрагменты листьев древовидные фрагменты, фрагменты мха сфагнума твердая часть

3. п. Лимбяяха Корешки растений фрагменты листьев древовидные фрагменты, фрагменты мха сфагнума твердая часть

Исходя из таблицы, мы видим, что основными торфообразователями во всех трех случаях являются:

- древесные растения;

- мох сфагнум;

- травянистые растения.

Из этого следует, что торф во всех исследованных нами пробах является по типу – верховым.

ОПЫТ 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ТОРФА.

Относительная влажность торфа – это отношение веса воды к весу общей массы торфа.

Вначале нам необходимо было убедиться в том, что в состав торфа входит вода. Для этого мы поместили образцы исследуемого торфа в пробирки и стали его нагревать. В процессе нагревания вода испарилась, это было видно по появившимся на стенках пробирок капелькам воды. Торф уменьшился в объеме. Произошла усадка торфа в результате уменьшения количества воды, впитанной растительными остатками.

Чтобы определить относительную влажность торфа мы проделали следующее:

– из каждой пробы взяли по 30 г торфа;

– поместили в теплое место до полного высыхания;

– взвесили сухой торф;

– вычислили массу испарившейся воды;

– рассчитали относительную влажность торфа для каждой из проб.

№ п/п Места отбора проб Начальная масса Масса сухого торфа Масса воды (г) Относительная влажность торфа, (г) (г) торфа (%)

1. 18 м/р г. Надым 30 6 24 80

2. «0» километр Надымского района30 5,5 24,5 82

3. п. Лимбяяха 30 3 27 90

Вывод: все пробы торфа влагосодержащие.

Высокое влагосодержание является особенностью торфа. Относительная влажность его может достигать 95-97 %.

Весной и осенью торф как губка впитывает влагу из воздуха и окружающих земель и хранит ее. В жару отдает накопленное богатство обратно, увлажняя воздух и почву, создавая особый микроклимат без резких перепадов температур.

Сравнивая результаты опытов по определению степени разложения данных торфов и исследованию относительной влажности, мы увидели, что степень разложения торфа оказывает влияние на его влагосодержание. С повышением степени разложения влажность торфов уменьшается.

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)