泥炭とは - 特性、特性、用途。 鉱物: 泥炭 泥炭の簡単な形成

泥炭が動物や植物の残骸が分解された物質であり、さまざまなミネラルが含まれていることはほとんどの人が知っていますが、泥炭がどのように形成されるかを知っている人はほとんどいません。 この問題を理解しようとしましょう。

泥炭とは?

この要素は、可燃性を持つ鉱物です。 それは、酸素の欠乏と高湿度の条件下での動物と沼地の植物(主に)の分解の結果として形成されます。 同時に、特定の生化学的プロセスも行われます。

泥炭がどのように形成されるかを考えると、多くの科学者はそれが石炭の前駆体であると考えています。 もちろん、2 つの素材には特定の違いがあります。 特に、元の形の泥炭は、乾燥質量に対して 50% 以上の有機化合物を含んでいます。 水分、植物残渣、ヘミセルロース、糖、セルロースの含有量が多いという点で異なります。

この製品は、地表または鉱床のカバーから 10 メートルの深さで見つけることができます。 多くの人がそれを土壌と混同していることは注目に値しますが、これらはまったく異なる要素です。 泥炭は、有機物の含有量が土壌とは異なります。 したがって、それは土壌の表面にあることも、深いところにあることもある、かなり有用なミネラルです。 はい、それは植物の残骸で構成されており、石炭の前駆体と見なすことができます.

泥炭は何からできていますか?

この製品は鉱物と有機の粒子で構成されており、完全に分解されていないことが知られています 草本植物. 木の枝、低木の根、コケ、樹皮が含まれる場合があります。 これらすべてが泥炭を形成するための「原料」として機能します。

その出現のまさにプロセスは、複雑な生化学的プロセスに基づいています-植物の分解が残ります。 微生物(真菌、バクテリア)はそれらの分解に参加します。 分解中のそれらの活動は非常に集中的であり、植物の構造の急速な腐敗と植物塊の浸出が可能であるのはそれらのおかげです. これが、土壌中の泥炭層が形成される方法です。

植物残留物の分解の最も活発な段階は春と夏に発生することが知られていますが、分解速度は植物自体の組成とこのプロセスが発生する酸塩基環境にも大きく依存します.

植物の初期質量の約 30% が純粋な泥炭になり、残りはミネラルに変換され、その後、内部の水の流れとともに流出するか、大気中に蒸発します。 これで、泥炭がどのように形成されるかがわかります。

泥炭地

ご了承ください たくさんのこの物質の一部は沼地の底にあります。 事実、沼地はコケで覆われている可能性があります-ミズゴケは、「原材料」の多くの要素の1つです。 泥炭はミズゴケが死滅し、ミズゴケの底に沈むことによって形成されます。 また、植物の水中部分は枯れ落ちます。 その結果、大量の植物の残骸がそこに蓄積されます。 水には酸素がほとんどないため、分解プロセスには長い時間がかかります。 千年以内に、湿地の底にある死んだ植物の残骸から泥炭が形成されます。

湿地の生態系は、3 年生の子供たちに説明されていることに注意してください。 泥炭がどのように形成されるかは、このセクションのトピックの 1 つです。 この物質の形成の生化学的プロセスのすべての微妙な点を理解する必要はありません。 それが枯れた植物の腐敗の産物であることを知っていれば十分です.

農業への応用

以前は、泥炭は火力発電所で使用されていましたが、大量の石炭とガスの堆積物が発見されたことで、この物質の影が薄くなりました。 今日、農業で積極的に使用されています。

  1. 効果的な肥料と成長促進剤の作成。
  2. 苗のタブレット作り。
  3. 肥沃な土壌の創造。
  4. 冬用のカバー素材の作成。

泥炭が何でできているかを考えると、その主な用途が肥料を作ることであることは驚くべきことではありません. また、発電所の燃料として使用することは可能ですが、これは長い間放棄されてきました。

他の場所

また、水質汚染時の吸着材としてもご利用いただけます。 医学では、治療用の泥浴を作成したり、薬を入手したりするためにも使用されます。 その助けを借りて、医療用エチルアルコール、フルフラール、シュウ酸などの物質が得られます。

練炭もこの材料から作られ、家の暖房に使用されます。 その適用は、建設分野、特に道路の盛土の建設にも可能です。 特別な目的のために建物を建てるときは、泥炭断熱板と泥炭パネルを使用できます。

この材料は、特別なピート コーキング オーブンでの乾留によって精製することもできます。 蒸留により、泥炭コークスと副産物がタールの形で生成されます。 それらは、さらに処理するための貴重な原材料として役立ちます。 特に、ワ​​ックス、フェノール、パラフィン、さらには酢酸を得ることができます。

これで、泥炭がどのように形成され、使用されるかがわかりましたが、これらはその用途のすべての領域にはほど遠いものです. 梱包材としても使用できます。 粉末状に加工すれば、野菜の保存・運搬に優れた「パッケージ」になります。

ついに

泥炭が何から形成されるかを考えると、それは再生可能エネルギー源であり、 農業. 多くの国がそれを抽出し、産業レベルで使用しています。 彼らはそれを詳細に研究し、素材を使用する新しい方法を考え出します。

泥炭は鉱物です。 植物由来です。 その形成のプロセスは何年も続きます。 泥炭の基礎は、コケ、草、木などの植物の残骸であり、高湿度と酸素欠乏の条件下では完全に無機化されませんでした.

何百万年も前、地球上に泥炭が形成され始めました。最初の植物が地球に出現したときからです。 泥炭の形成条件:

  • 多数の死にかけている植物
  • 高湿度レベル
  • 低酸素レベル。

このような条件下では、さまざまな程度の分解を伴う植物が保管され、何世紀にもわたって体積が増加し、泥炭が形成される泥炭湿地になります。 同時に、湿地は泥炭が堆積する生態系でもあり、死んだ植物の残骸はまず生化学的分解を受けます。 このプロセス中に、微生物の集中的な作業を背景に、大幅な体重減少が観察されます。 これは、20〜90センチメートルの深さで発生します。 低レベルの条件では、分解は一年の暖かい時期を通して続きます 地下水当然のことながら、バイオマス分解プロセスのレベルと速度は、植物の種類に直接依存します。 また、窒素、タンパク質、カルシウム、水溶性有機化合物などの化学物質が塊にどれだけ含まれているかについても。 総バイオマスの 8 ~ 33% だけが泥炭になることに注意する必要があります。 それ以外はすべて分解されて完全に無機化され、成長する植物に吸収され、大気中に蒸発し、水流によって洗い流されます. この少量のピートが泥炭層からゆっくりと除去されます. このとき、空気からの隔離が発生します。 その後、植物残渣の分解過程は観察されなくなります。 泥炭は何千年もの間、その特性を保持しています。 下げてる途中 地殻、泥炭は新しい沈殿物の下に埋もれ、圧縮と変化が起こり、この時点で褐炭になり、次に石になります。

泥炭の種類

泥炭は次のようになります。

  • ライディング
  • 過渡的な
  • 低地。

これらの 3 つの種は、それが形成された植物バイオマスの組成と種類、およびそれらの分解条件が異なります。 たとえば、低地の移行材料は、ハンノキ、スゲ、緑の苔など、沼地で育つ木や草の腐った廃棄物から得られます。 高層湿原の泥炭は、香りのよい野生のローズマリー、ワタスゲ、ミズゴケの残骸で構成されています。 また、砂が含まれています。 酸度が高く、灰分が少ないのが特徴です。 しかし、反対に、低地で移行期のものは、灰分が多く、環境のわずかな酸性反応があります。 泥炭分解のレベルは、分解生成物の量によって特徴付けられます。 科学者は次のことを特定します。

  • 高度に分解され、35% が腐敗の過程にある
  • 適度に分解、20% の分解性物質を含む
  • わずかに分解、最大 20%。
表 1. 泥炭の種類の分類
の種類ツリーグループ木質ハーブ群木苔群ハーブグループ草苔群コケ群
低地 ハンノキ シラカバ トウヒ マツ ローランド ウィロー スゲ低地 ウッディハイプナムウッディミズゴケ低地 トクサ ケーン スゲ 回転 Scheuchzeria 低地 スゲハイプナム スゲミズゴケ低地 ミズゴケ低地 ミズゴケ低地
遷移 ウッディトランジショナル ウッディ スゲ トランジショナル ウッディ ミズゴケ トランジショナル Sedge トランジショナル Scheuchzeria Transitional スゲ-ミズゴケ移行期 ハイプナム トランジショナル スパグナム トランジショナル
松馬 松綿 松ミズゴケ ワタスゲScheuchzeria乗馬馬 Pushitz-ミズゴケ Scheuchzerium-ミズゴケ ミディアム ピート ファスカム ピート コンプレックス ハイモア ミズゴケ

泥炭の特性

植物成分が大きな効果を発揮 化学的特性. したがって、窒素、炭素、硫黄、水素、酸素の量について。 これらの化合物は泥炭に 48 ~ 65% の割合で含まれています。
泥炭の品質は、分解のレベルと植物成分に依存します。 その存在により、泥炭は光合成産物を蓄積することができます. さらに、重金属を土壌に入れず、大気中の炭素を蓄積し、肥料中のほとんどの化学物質を中和します。
肥料中の泥炭の含有量は、貧しく、肥沃度が低く、ローム質で砂質の土壌に完全に栄養を与えます。 さらに、泥炭には天然の消毒特性があり、有害な細菌や真菌などの病原性微生物叢との戦いに役立ちます.
泥炭はマルチとして機能します。 これは、雨の後に地殻が形成される重い土壌にとって非常に重要です。 泥炭を導入した結果、土壌の構造が改善され、土壌の通気性と透水性が向上し、構造が緩くなります。

表 2. 水 物理的特性泥炭
段落奥行きセンチ付加密度、g/cm³固相密度、g/cm³気孔率、 %
沼地の森 10 0,135 - -
20 0,180 - -
ハイラム 10 0,058 1,45 95,99
20 0,081 1,42 94,30
30 0,108 1,41 92,34
40 0,113 1,45 92,22
50 0,115 1,42 91,87
ローリャム 10 - - -
20 0,021 1,64 98,73
30 0,032 1,62 98,03
40 0,046 1,61 97,17
50 0,047 1,55 96,94
開けた沼 10 0,021 1,53 98,63
20 0,054 - -
30 - 1,48 -

PEAT (a. peat; n. Torf; f. tourbe; and. turba) は植物由来の可燃性鉱物であり、石炭の遺伝子系列の前駆体です。 それは、高湿度と酸素不足の条件下での生化学的プロセスの影響下での湿地植物の自然死と不完全な腐敗の結果として形成されます。 それは、地球の表面または鉱物堆積物に覆われた最初の数十メートルの深さで発生します。 泥炭は、その中の有機化合物の含有量(完全に乾燥した塊に対して少なくとも50%)、水分と均一な植物残留物の含有量の増加、および化学的に-糖、ヘミセルロースの存在下で土壌形成とは異なりますそしてセルロース。

泥炭の組成と特性. 不完全に分解された植物の残留物、その腐敗生成物 (腐植質) および鉱物粒子で構成されています。 自然な状態で 86 ~ 95% の水分が含まれています。 植物の残留物と腐植には有機物と鉱物の部分が含まれており、後者は泥炭の灰分を決定します。 腐植(腐植)は泥炭に暗い色を与えます。 腐植物質や細胞構造を失った小さな植物組織など、構造のない (非晶質の) 塊の泥炭中の相対的含有量によって、分解の程度が決まります。 わずかに分解されたピート (最大 20%)、中程度に分解されたピート (20 ~ 35%)、および強く分解されたピート (35% 以上) があります。 泥炭の植物成分には、木材の残骸、木や低木の樹皮や根、草本植物のさまざまな部分、ハイプナムやミズゴケが含まれています。 植物の組成、形成条件、および特性に応じて、3 種類の泥炭が区別されます (馬の泥炭を参照)。

泥炭の化学組成と特性は、その種類、植物組成、分解の程度と密接に関係しています。 元素組成(有機質量の%):C 48-65、O 25-45、H 4.7-7、N 0.6-3.8、S 1.2まで、まれに2.5まで。 有機塊の成分組成では、ビチューメン(ベンゼン)の含有量は1.2〜17(分解度の高い高層泥炭の最大値)、水溶性で加水分解しやすい物質10〜60(高セルロース 2-10、フミン酸 10-50 (弱く分解された高層湿原で最小、すべてのタイプの強く分解された泥炭で最大)、リグニン (非加水分解性残留物) 3-20。 泥炭中のマクロ要素とミクロ要素の含有量は、灰の含有量と植物の組成によって異なります。 泥炭中の酸化物の含有量は(平均%)に達します:SiとCa - 5、AlとFe 0.2-1.6、Mg 0.1-0.7、R 0.05-0.14。 微量元素 (mg/kg): 最大 250 の Zn、Cu 0.2-85、Co および Mo 0.1-10、Mn 2-1000。 これらの要素の最大含有量は、低地の泥炭で見つかりました。 泥炭の有機塊中の全窒素含有量は、0.6 ~ 2.5% (高地タイプ) および 1.3 ~ 3.8% (低地タイプ) です。

泥炭は複雑な多分散多成分系です。 その物理的特性は、固相の組成、その分解または分散の程度 (参照)、および水分の程度に依存します。 泥炭の色は、腐敗の種類と程度に応じて、明るい黄色から濃い茶色 (高地) まで、セポブラウンから土のような黒 (低地) までさまざまです。 高層湿原泥炭の構造は、海綿状 (コケ泥炭)、海綿状繊維から可塑性粘性 (木質泥炭)、低地 - フェルト、帯層、粒状塊までさまざまです。 泥炭の密度は、湿度、分解度、灰分、鉱物および有機部分の組成に依存し、自然条件では堆積物は 800 ~ 1080 kg/m 3 に達します。 乾物密度 1400-1700 kg/m 3 。 泥炭の水分容量は、植物の組成と分解の程度に応じて、6.4 ~ 30 kg/kg の範囲になります。 コケ類の中でも最大級のハイコケピート。 96-97% に達し、限界せん断応力は含水量の増加に伴い減少し、ピートの分解度は 3 から 35 kPa まで減少し、浸透 (プロービング) は 400 kPa に達します。 泥炭の平均発熱量は 21 ~ 25 MJ/kg で、分解度と瀝青含有量に応じて増加します。 泥炭 小程度分解は、熱伝導率と燃焼比熱の値が低く(10-12.5 MJ / kg)、ガス吸収能力の値が高い。 乱れのない構造を持つ泥炭のろ過係数は、0.1.10 -5 から 4.3.10 -5 m/s まで変化します。 最小値は高度に分解された高層泥炭の場合で、最大値は低地の泥炭の場合です。 乾燥に伴い、濾過係数は数倍低下します。

泥炭の調査方法。 泥炭の特性と組成に関する情報、それらの変化と関係の明らかにされたパターンは、起源の問題、堆積物の形成と泥炭の堆積物に対処するために使用され、探鉱中の泥炭の品質を予測し、地域の探査計画を作成し、見つけます。使用の方向性、ピートの抽出と処理のための設計技術。 泥炭を研究する方法には、植物組成、分解度、湿度、灰分、酸性度、泥炭の元素組成、マクロ要素とミクロ要素の含有量、有機物の成分組成(瀝青、水溶性および容易に加水分解される物質、腐植物質)の決定が含まれます。酸、セルロース、リグニン)、燃焼熱、物理的および機械的特性。 分析方法はGOSTによって統一されています。 ピートの植物組成と分解度を決定する際には、顕微鏡法と遠心分離が使用されます。 湿度 - オーブンで105〜110℃の温度で乾燥させる典型的な方法; 灰分 - 800°C の温度でマッフル炉で燃焼し、サンプルを完全に乾燥した状態に予備乾燥する方法。 酸度 - 電気測定法。 元素組成、泥炭中のマクロおよびミクロ元素の含有量、水の組成およびその他の特性、定性的および定量的化学分析の標準的な方法、同位体などを決定するために、4%HCl溶液(分析用水溶性で加水分解しやすい物質の含有量の)、0.1%NaOH溶液(フミン酸の含有量用)および80%H 2 SO 4溶液(難加水分解性物質の測定用 - セルロースおよび非加水分解性残りはリグニン)。 燃焼熱は、熱量法によって決定されます。 泥炭の分散度は、ふるい、堆積物および電子顕微鏡法によって調べられます。 泥炭の極限せん断応力は、現場でせん断ベーン ゲージによって測定されます。

泥炭研究の歴史. 食品を加熱するための「可燃性土」としての泥炭に関する最初の情報は、西暦 46 年にさかのぼります。 自然史の大プリニウスに見られます。 12〜13世紀。 燃料としての泥炭は、オランダとスコットランドで知られていました。 1658年、泥炭に関する世界初の本がフローニンゲンで出版されました。 ラテン(マーティン・ショック「泥炭に関する論文」)。 泥炭の起源に関する多くの誤解は、1729 年にドイツの研究者 I. デグナーによって反駁されました。デグナーは顕微鏡を使用して泥炭を研究し、泥炭の植物起源を証明しました。 ロシアにおける泥炭ビジネスの形成は、17 世紀末にさかのぼります。 科学アカデミーの遠征は、ロシアの沼地の研究の基礎を築きました。 自由経済協会は、著作の中で泥炭を広く宣伝しました。 最初のロシアの学者 M. V. Lomonosov、I. G. Leman、V. F. Zuev、I. I. Lepekhin、V. M. Severgin などは、泥炭の形成と使用の問題に注意を払いました。 19世紀に V. V. ドクチャエフ、S. G. ナヴァシン、G. I. タンフィリエフ、A. F. フレロフなどの作品は、泥炭の研究に専念しています。 L. A. Sytin、P. M. Soloviev、I. I. Vikhlyaev、R. E. Klasson、G. M. Krzhizhanovsky、V. D. Kirpichnikov、E. S. Menshikov、G. B. Krasin など。

大十月社会主義革命の後、科学、産業、教育機関が、泥炭とその国民経済における利用を包括的に研究するために設立されました。 30~40代。 ウクライナ、ベラルーシ、リトアニアにも教育研究センターが組織されています。 湿地と泥炭基金の大規模な研究が開始され、その結果、泥炭鉱床の台帳と地図が作成され、それらの分布の地理的パターンが明らかになりました。 V. S. Dokturovsky、N. V. Sukachev、N. Ya. Kats、S. N. Tyuremnov、M. I. Neishtadt、N. I. Pyavchenko、E. A. Galkina、M. S. Boch、A V. Pichugina、K. E. Ivanova、I. F. Largin などの作品。湿地と泥炭湿原は、湿地科学の科学的基礎を築きました。 ソビエトの科学者によって開発された泥炭鉱床の分類は、国際泥炭協会 (MTO) で使用するために採用されました。

泥炭の形成. 泥炭形成の場所は泥炭湿原であり、川の谷(氾濫原、テラス)と流域の両方に見られます(図1)。

泥炭の起源は、湿地での植物の年間成長、それらの死、過剰な水分と不十分な酸素供給の条件下での植物塊の蓄積と不完全な腐敗に関連しています。 植物の死んだ部分は、主に生化学的分解を受けます。 破壊の最初の段階での重量の大幅な減少は、微生物の集中的な活動と浸出が原因で発生します。 植物分解のプロセスは、多数の無脊椎動物や微生物 (細菌、菌類) を含む従属栄養土壌破壊生物の影響下で、堆積物の上部 (深さ 0.2 ~ 0.9 m) の泥炭層で終了します。 地表と泥炭層の植物残留物の分解は、主に暖かい季節に起こり、地下水の量が少なくなります。 バイオマスの分解の強度と程度は、植物の種類によって異なります。 化学組成(タンパク質、窒素、カルシウム、加水分解しやすい炭水化物、水溶性有機化合物の含有量)、環境の酸性度、気候条件、泥炭層の水と空気の飽和度、入ってくるミネラルの組成、その他の要因。 バイオマスの 8 ~ 33% が泥炭に変換されます。 残りは分解して完全に無機化し、生きている植物に吸収され、大気中に逃げるか、濾過流によって洗い流されます。 フミン酸、フルボ酸および他の化合物の形の有機物質の一部。 結果として生じる泥炭は、蓄積する植物塊によって埋もれ、泥炭層から取り除かれ、空気から隔離されます。 その中の植物残留物の分解はほとんど止まり、何千年もの間その特性を保持します. 泥炭の平均蓄積率は異なり、優勢な初期植物グループ (泥炭湿原の植物群集を参照)、地理的および気候帯、水文学的およびその他の条件に依存し、0.2 ~ 0.4 mm (森林ツンドラ湿地) から 1 mm まで変化します。 (針葉樹 - 広葉樹のサブゾーン)。

リオニ低地の湿地では、CCCP の最大値 2 mm が記録されました。

CCCPで開発された泥炭の層序分類(図2)は、さまざまな栄養価(貧栄養および富栄養)およびさまざまなグループ(生命体)(木本、草本、コケ)の植物遺跡の含有量の比率に基づいています。

泥炭は、植物残渣の組成とその栄養価に応じて、高地、移行性、低地の 3 つのタイプに分類されます。 泥炭中の木材残渣の含有量に応じて、各タイプは 3 つのサブタイプ (森林、森林湿地、湿地) に分類されます。 さまざまなサブタイプの泥炭は、分解の程度が異なります。 森林サブタイプの泥炭は分解度が高く(40~60%)、湿地の泥炭は分解度が最小(5~25%)で、森林湿原の泥炭は中間の位置を占めています。 泥炭のサブタイプは、種からなるグループに分けられます。 種とは、泥炭分類の最下位の分類単位であり、最初の植物のグループ分け (フィトセノシス) と泥炭形成の主要な条件を反映し、特定の組成と特定の植物種 (低地のミズゴケなど) の残骸の優位性によって特徴付けられます。 、スゲ - ハイプナム、マツ - ワタ草、ワタ - ミズゴケ。 泥炭の種類ごとに、品質指標に一定の範囲の変化があります。 この分類は、主に CCCP のヨーロッパ領土と西シベリアの中部および北西部の堆積物に見られる泥炭種に基づいて開発されました。 それらの最も一般的なものは次のとおりです。 CCCP および他の国の一部の地域では、地域の生態学的特徴により、他の植物群集が形成されたため、他の種類の泥炭を区別することができます。

現代の泥炭堆積物は 1 万年から 1 万 2 千年かけて形成されました。 完新世では、CCCP の広大な領域 (1 億ヘクタール以上) で、湿地と泥炭形成プロセスが広く発達しました。 氷河期の間に蓄積された埋もれた泥炭は、侵食基盤の変化の結果として、さまざまな厚さの緩い堆積物によって覆われました。 その年齢は数万年と推定されています。 現代の泥炭とは異なり、埋もれた泥炭は湿度が低く、灰分が多いという特徴があります。

抽出された泥炭は、平均して約 6 か月間、畑の山に保管されます。 多くの 効果的な方法泥炭の貯蔵と自己発熱および自然発火との戦い - 泥炭からのスタックの分離 大気湿った泥炭の層で、絶縁ポリマーフィルムで覆われています。

輸送. 泥炭企業の生産地から消費者または加工店への泥炭の輸送は、主に狭軌 (750 mm) の鉄道輸送によって行われます。 輸送経済には、鉄道線路、さまざまな目的の車両の車両、機関車、積み込みおよび再積載施設、線路の敷設、修理および保守のための機械および工具などの広範なネットワークがあります。あらゆる種類の輸送作業が機械化されています。 農業用の泥炭と小規模消費者向けの燃料は、車またはトラクターで配達されます。

応用。 16〜17世紀。 コークスは泥炭から燃焼され、樹脂が得られ、農業や医療に使用されました。 19世紀末から20世紀初頭。 始めた 鉱工業生産ピートコークスと樹脂。 30〜50代。 泥炭は、ガスの生産や都市燃料として使用され始めました。 泥炭の現代的な適用分野の中で、燃料はより小さなシェアを占めています。 泥炭を発電所の燃料 (粉砕された泥炭) や家庭用 (練炭や塊) として使用し続けている国はごくわずかです。 多くの国では、堆肥の準備(泥炭の堆肥化を参照)、泥炭アンモニア、泥炭ミネラル肥料など、大規模な農業で泥炭を使用しています。 野菜の栽培および花卉栽培 - 苗木、苗木および樹種の苗木を育てるための温室用土壌、マイクロ温室、成型基質、ブリケットおよび泥炭ポットとして。 芝生のカーペットの形で - 造園、斜面の固定用。 分解度の低い泥炭は、主にコケ類 (ミズゴケ) のもので、ガスと水の吸収能力が高く、防腐性があり、動物や鳥の寝床、廃水処理、および水が汚染された場合の吸着剤として使用されます。油。 熱伝導率が低く、吸音能力が高いため、このグループの泥炭は建設に幅広く使用されます。 泥炭からは冶金工場用のコークスが得られ、 活性炭. 泥炭は、多くの化学製品(エチルアルコール、シュウ酸、フルフラールなど)、飼料酵母、生理活性物質、泥炭ワックスを得るために使用されます。 医学 - 泥炭泥処理、および医薬品の製造。

科学者のおおよその計算によると、今日現在、私たちの惑星の泥炭埋蔵量は約5000億トンです。 同時に、それらのかなりの割合が北半球に集中しています。 この理由は非常に単純で、気候の特徴、つまり降水量と年間平均湿度の指標に関連しています。 この記事では、泥炭とは何か、その種類、特徴、用途について説明します。

一般的なコンセプト

まず第一に、それは燃料の生産に最も頻繁に使用されるタイプの固体鉱物の1つであることに注意する必要があります。 湿地帯で形成され、完全に分解されていないさまざまな有機要素が大量に蓄積された結果です。 原則として、その層の堆積物の厚さは30センチメートル以上です。 ピートはその半分以上が炭素で構成されていることに注意してください。 それに加えて、組成物にはカルシウム、カリウム、リン、鉄、窒素、フミン酸、植物繊維が含まれています。 現代科学は、低地と高地の泥炭の2つの主なタイプを区別しています。

使用分野

化石は非常に広範囲に使用されています。 特に、農業の分野では、泥炭の使用は肥沃な肥料の生産、街路の緑化、土壌のマルチングなどのプロセスに関連しています。 多くの場合、家畜の寝床として機能します。 さらに、燃料の形で、また医薬品の製造にも使用されます。

主な特徴

すでに述べたように、数多くの 有益な機能泥炭は、人間活動のさまざまな分野で使用することができます。 特に、化石は土壌の空気と水の状態を大幅に改善し、それによって土壌の肥沃度と生産性を高めます。 同時に、花卉や園芸に使用する前に風化させる必要があるというニュアンスを忘れてはなりません。これにより、多くの植物に有害な酸が除去されます。 これには平均3年かかります。 さらに、この物質は、それに基づいて生成されたさまざまな土壌混合物の高い水分含有量を提供します。

化石は自然界で非常に重要な役割を果たしています。 事実は、それが光合成と大気中の炭素の生成物を蓄積するということです。 とりわけ、泥炭の特性により、その組成からさまざまな不純物を除去することが可能になるため、この物質は一種の天然水フィルターとして機能します。これには、生態学的機能も含まれます。

低地の泥炭

上記の化石の最初のものは、酸性度が低いという特徴があります。 多くの栄養素を含んでいるため、優れた肥料になります。 このタイプの泥炭の抽出は、通常、氾濫原または斜面のふもとに形成された湿地で行われます。 その有用な特性は、隣接する貯水池による水による一定の飽和に関連しており、化石は弱分解、中分解、または強分解することができます。 考慮されるのは後者のオプションです 最善の解決策土を肥やすために。

ライディングビュー

ハイムーアピートは、降水の影響下でワタスゲ、マツ、またはミズゴケが分解された結果として形成された品種です。 ほとんどの場合、それは燃料またはコンポーネントとして機能します 各種素材建物の断熱に使用されます。 さらに、それの助けを借りて、それはしばしば生産されます. 種の特徴は、その組成に害虫、病原体、および雑草の種がないことです. この点で、化石は温室や温室でよく見られます。 いずれにせよ、それが貧弱であるという事実に注意することを忘れることはできません。 栄養素そしてかなり酸っぱい。 これにより、一部の植物種のみの肥料として使用することができます。

教育

泥炭とは何かというと、この化石が形成された順序に注意する必要があります。 それは、湿地帯で植物が死んだ結果として発生し、過剰な水分の影響と酸素不足の状態で腐敗します。 物質は茶色または黒色で、構造は繊維状です。 自然条件下では、水分を多く含んでいます。

主なパラメータ

泥炭堆積物は、特定の領域にある、さまざまな性質と種類の物質の中間層の濃度です。 排水されていない状態での深さが70センチに達した場合、それは地質保護区と見なされます。 泥炭は原料であり、その形成過程でリン、窒素、カリウム、その他のミネラルの独自の含有量を獲得することに注意してください。 さらに、異なる堆積物は、加湿、灰分、水分の割合などの指標が異なります。

腐植の概念は、泥炭に含まれる炭素の割合と、肥沃で栄養価の高い要素の総質量に対する割合を意味します。 この指標が20パーセントを超えない場合、堆積物の分解度は最小であり、20から35パーセントの範囲にある場合は中程度、その他の場合は高です。

相対湿度泥炭は、総質量中の水の量をパーセンテージで表したものであり、絶対値であり、グラムで表された同じ値です。

灰の含有量は、ピートを特徴付けるもう 1 つの重要なパラメーターです。 この値は、ミネラル成分の含有量と乾物量の比率をパーセンテージで示しています。

泥炭に関連するリスクと危険性

泥炭地の開発の背後には、特定の危険性があります。 まず第一に、それらは乾燥の過程で、以前に吸収されたものの放出に関連しています 二酸化炭素. さらに、私たちの多くは、泥炭地の排水と鉱化を目的とした人間の活動の結果であるため、研究が示すように、自然に発生することは決してないと聞いたことがあります.


泥炭は緩い堆積岩であり、貴重な可燃性鉱物です。 泥炭は、沼地で不完全に分解された植物の残骸が蓄積して形成されます。 泥炭は、石炭の遺伝子系列の前駆体です。 それは、高湿度と酸素不足の条件下での生化学的プロセスの影響下での湿地植物の自然死と不完全な腐敗の結果として形成されます。 それは、地球の表面または鉱物堆積物に覆われた最初の数十メートルの深さで発生します。 泥炭は、その中の有機化合物の含有量が土壌形成と異なり(絶対乾燥質量に対して少なくとも50%)、褐炭とは水分含有量が増加し、植物残留物が形成され、砂糖、ヘミセルロース、セルロースの存在下で化学的に異なります.

泥炭は、不完全に分解された植物の残骸、その腐敗生成物 (腐植質)、および鉱物粒子で構成されています。 自然な状態で 86 ~ 95% の水分が含まれています。 植物の残留物と腐植には有機物と鉱物の部分が含まれており、後者は泥炭の灰分を決定します。 腐植(腐植)は泥炭に暗い色を与えます。 腐植物質や細胞構造を失った小さな植物組織など、構造のない (非晶質の) 塊の泥炭中の相対的含有量によって、分解の程度が決まります。 わずかに分解されたピート (最大 20%)、中程度に分解されたピート (20 ~ 35%)、および強く分解されたピート (35% 以上) があります。 泥炭の植物成分には、木材の残骸、木や低木の樹皮や根、草本植物のさまざまな部分、ハイプナムやミズゴケが含まれています。 植物の組成、形成条件、特性に応じて、3 種類の泥炭が区別されます。高層湿原泥炭、移行泥炭、低地泥炭です。

泥炭は複雑な多分散多成分系です。 その物理的特性は、固相の組成、その分解または分散の程度、および水分の程度に依存します。 泥炭の色は、腐敗の種類と程度に応じて、明るい黄色から濃い茶色 (高地) まで、セポブラウンから土のような黒 (低地) までさまざまです。 高層湿原泥炭の構造は、海綿状 (苔泥炭)、海綿状繊維から可塑性粘性 (木質泥炭)、低地 - フェルト、リボン層、粒状塊までさまざまです。 泥炭の密度は、湿度、分解度、灰分、鉱物および有機部分の組成に依存し、自然条件下では、堆積物は 800 ~ 1080 kg/m3 に達します。 乾物密度 1400-1700 kg/m3。 泥炭の水分容量は、植物の組成と分解の程度に応じて、6.4 ~ 30 kg/kg の範囲になります。 コケ類の中でも最大級のハイコケピート。 気孔率は 96 ~ 97% に達し、限界せん断応力は含水量の増加とともに減少し、ピートの分解度は 3 ~ 35 kPa になり、浸透 (プロービング) は最大 400 kPa になります。 泥炭の平均発熱量は 21 ~ 25 MJ/kg で、分解度と瀝青含有量の増加に伴い増加します。 分解度の低い泥炭は、熱伝導率と燃焼比熱の値が低く (10-12.5 MJ/kg)、ガス吸収能力の値が高くなります。

泥炭は、それを構成する植生の性質によっても区別されます-ミズゴケ、ハイプナム、スゲ、葦、ウッディ(森林)など。特に多種多様な泥炭が、湖の場所に発生した泥炭湿地で観察されます。 これらの泥炭地の特徴は 最高のパワー 10メートル以上に達します。 ロシアの泥炭埋蔵量は非常に大きく、世界の埋蔵量の 50% 以上を占めています。 泥炭の実用的な重要性はよく知られています。 中規模および小規模容量の多くの発電所が泥炭燃料で稼働しています。 泥炭は、人口の家庭のニーズの大部分を満たしています。 処理の結果、泥炭からアルコール、フェノール、パラフィンなどの貴重な物質が得られます。建設に使用される断熱板はそれから作られ、肥料としても使用されます。

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