Turba nedir - özellikleri, özellikleri ve uygulamaları. Mineraller: Turba kısaca turba oluşumu
Hemen hemen herkes turbanın çeşitli mineraller içeren hayvan ve bitki kalıntılarının ayrışmış bir maddesi olduğunu bilir, ancak çok az insan turbanın nasıl oluştuğunu bilir. Bu sorunu anlamaya çalışalım.
turba nedir?
Bu element yanıcı özelliklere sahip bir mineraldir. Oksijen eksikliği ve yüksek nem koşullarında hayvanların ve bataklık bitkilerinin (esas olarak) ayrışması sonucu oluşur. Aynı zamanda bazı biyokimyasal süreçler de gerçekleşir.
Turbanın nasıl oluştuğunu göz önünde bulundurarak, birçok bilim adamı onu kömürün öncüsü olarak görüyor. Tabii ki, iki malzeme arasında belirli farklılıklar vardır. Özellikle turba, orijinal haliyle, kuru kütleye göre %50'den fazla organik bileşiğe sahiptir. Daha yüksek nem içeriği, bitki artıkları, hemiselülozlar, şekerler ve selüloz ile ondan farklıdır.
Bu ürünü yer yüzeyinde veya maden yataklarının örtüsünden 10 metre derinlikte bulabilirsiniz. Birçoğunun onu toprakla karıştırdığını belirtmekte fayda var, ancak bunlar tamamen farklı unsurlar. Turba, organik madde içeriğinde topraktan farklıdır. Bu nedenle hem toprak yüzeyinde hem de derinlikte bulunabilen oldukça faydalı bir mineraldir. Evet, bitki kalıntılarından oluşur ve kömürün öncüsü olarak kabul edilebilir.
Turba neyden yapılır?
Bu ürünün mineral ve organik partiküllerden oluştuğu ve tamamen bozulmadığı bilinmektedir. otsu bitkiler. Ağaç dalları, çalı kökleri, yosun, ağaç kabuğu içerebilir. Bütün bunlar turba oluşumu için bir "hammadde" görevi görür.
Görünüş sürecinin kendisi karmaşık biyokimyasal süreçlere dayanmaktadır - bitki kalıntılarının ayrışması. Mikroorganizmalar (mantarlar, bakteriler) ayrışmalarında yer alır. Ayrışma sırasındaki aktiviteleri çok yoğundur ve onlar sayesinde bitki yapısının hızlı çürümesi ve fitomanın sızması mümkündür. Topraktaki turba tabakası bu şekilde oluşur.
Bitki artıklarının ayrışmasının en aktif aşamasının ilkbahar ve yaz aylarında meydana geldiği bilinmektedir, ancak ayrışma hızı aynı zamanda büyük ölçüde bitkilerin bileşimine ve bu işlemin gerçekleştiği asit-baz ortamına da bağlıdır.
Bitkilerin ilk kütlesinin yaklaşık% 30'u saf turba olur, geri kalanı minerallere dönüştürülür, daha sonra iç su akışıyla dışarı akar veya atmosfere buharlaşır. Artık turbanın nasıl oluştuğunu biliyorsunuz.
Turba bataklıkları
Dikkat çok sayıda Bu malzemenin çoğu bataklıkların dibinde bulunur. Gerçek şu ki, bataklıklar, "hammaddelerin" birçok unsurundan biri olan yosun - sfagnum ile kaplanabilir. Turba, ölmesi ve ikincisinin dibine yerleşmesinin bir sonucu olarak sfagnumdan oluşur. Ayrıca bitkilerin su altı kısımları da ölür ve düşer. Sonuç olarak, orada büyük miktarda bitki kalıntısı birikir. Suda çok az oksijen olduğu göz önüne alındığında, ayrışma süreci uzun zaman alır. Bin yıl içinde bataklığın dibindeki ölü bitki kalıntılarından turba oluşabilir.
3. sınıftaki çocuklara bataklık ekosisteminin anlatıldığını unutmayın. Turbanın nasıl oluştuğu bu bölümün konularından biridir. Bu malzemenin oluşumunun biyokimyasal sürecinin tüm inceliklerini anlamak gerekli değildir. Ölü bitkilerin çürümesinin bir ürünü olduğunu bilmek yeterlidir.
Tarımda uygulama
Daha önce turba, termik ve enerji santrallerinde kullanılıyordu, ancak büyük kömür ve gaz yataklarının keşfi bu malzemeyi gölgede bıraktı. Bugün tarımda aktif olarak kullanılmaktadır:
- Etkili gübrelerin ve büyüme uyarıcılarının oluşturulması.
- Fideler için tabletler yapmak.
- Verimli toprakların oluşturulması.
- Kış için kaplama malzemesinin oluşturulması.
Turbanın neyden yapıldığı göz önüne alındığında, asıl kullanımının gübre oluşturmak olması şaşırtıcı değildir. Ve enerji santrallerinde yakıt olarak kullanmak mümkün olsa da, bu uzun zamandır terk edildi.
Diğer alanlar
Ayrıca, su kirliliği durumunda malzeme bir adsorban olarak kullanılabilir. Tıpta, tedavi edici çamur banyoları oluşturmak ve hatta ilaç elde etmek için kullanılır. Tıbbi etil alkol, furfural, oksalik asit ve diğer maddeler yardımı ile elde edilir.
Yakıt briketleri de evi ısıtmak için kullanılan malzemeden yapılır. Uygulaması inşaat alanında, özellikle yol bentlerinin yapımında da mümkündür. Binaları özel amaçlarla dikerken, turba yalıtım levhaları ve turba panelleri kullanılabilir.
Bu malzeme ayrıca özel turba kok fırınlarında kuru damıtma ile rafine edilebilir. Damıtma, turba koku ve katran şeklinde yan ürünler verir. Daha sonraki işlemler için değerli hammaddeler olarak hizmet edebilirler. Özellikle mum, fenoller, parafinler ve hatta asetik asit elde edilebilir.
Artık turbanın nasıl oluştuğunu ve kullanıldığını biliyorsunuz, ancak bunlar uygulamasının tüm alanlarından uzak. Hatta ambalaj malzemesi olarak da kullanılabilir. Toz halinde işlenirse, sebzelerin depolanması ve taşınması için mükemmel bir "paket" haline gelecektir.
Nihayet
Turbanın neyden oluştuğunu düşünürsek, onun yenilenebilir bir enerji kaynağı ve bizim için değerli bir malzeme olduğu sonucuna varabiliriz. Tarım. Birçok ülke onu endüstriyel düzeyde çıkarır ve kullanır. Onu detaylı olarak incelerler ve materyali kullanmanın yeni yollarını bulurlar.
Turba bir mineraldir. Bitkisel kökenlidir. Oluşum süreci uzun yıllar sürer. Turbanın temeli, yüksek nem ve oksijen eksikliği koşulları altında tamamen mineralize olmayan yosun, çimen, odun gibi bitki kalıntılarıdır.
Milyonlarca yıl önce, turba gezegenimizde veya daha doğrusu, Dünya'da ilk bitkilerin ortaya çıktığı andan itibaren oluşmaya başladı. Turba oluşumu için koşullar:
- çok sayıda ölmekte olan bitki
- yüksek nem seviyesi
- düşük oksijen seviyeleri.
Bu koşullar altında, değişen derecelerde ayrışmaya sahip bitkiler, yüzyıllarca hacim olarak artan, turbaların oluştuğu turba bataklıkları haline gelen depolanır. Bataklık aynı zamanda turbanın biriktiği bir ekosistemdir.Ölü bitki kalıntıları ilk önce biyokimyasal ayrışmaya uğrar. Bu işlem sırasında, mikroorganizmaların yoğun çalışmasının arka planına karşı önemli bir kilo kaybı gözlenir. Bu, 20 - 90 santimetre derinlikte gerçekleşir. Ayrışma, düşük seviyeli koşullarda yılın sıcak dönemi boyunca devam eder. yeraltı suyu.Doğal olarak, biyokütle ayrışma sürecinin seviyesi ve hızı doğrudan bitkilerin türüne bağlıdır. Ayrıca azot, protein, kalsiyum, suda çözünür organik bileşikler gibi kütlede ne kadar kimyasal madde bulunduğuna da bağlıdır. Toplam biyokütlenin sadece %8-33'ünün turba olduğu belirtilmelidir. Diğer her şey mineralizasyonu tamamlamak için ayrışır ve daha sonra büyüyen bitkiler tarafından emilir ve ayrıca atmosfere buharlaşır ve su akışlarıyla yıkanır.Turba tabakasından yavaşça ayrılan bu küçük turba miktarıdır. Bu sırada havadan izolasyon meydana gelir. Bundan sonra, bitki artıklarının ayrışma süreci artık gözlenmez. Turba, özelliklerini binlerce yıldır korur. Düşürme sürecinde yerkabuğu turba, sıkışmasına ve değişmesine neden olan yeni yağış altında gömülür, bu sırada kahverengi kömür ve sonra taş olur.
Turba türleri
Turba olabilir:
- binme
- geçiş
- ova.
Bu üç tür, oluştuğu bitki biyokütlesinin bileşimi ve türü ile ayrışma koşullarında farklılık gösterir. Örneğin, ova ve geçiş malzemesi çürümüş ağaç ve ot atıklarından elde edilir: kızılağaç, saz, yeşil yosun ve bataklıkta büyüyen diğerleri. Yüksek bataklık turbası, kokulu yabani biberiye, pamuk otu ve sfagnum yosunu kalıntılarından oluşur. Ayrıca kum içerir. Yüksek asitlik ve düşük kül içeriği ile karakterizedir. Ancak alçak ve geçişli, aksine, yüksek kül içeriğine ve ortamın hafif asit reaksiyonuna sahiptir. Turba ayrışma seviyesi, ayrışma ürünlerinin hacmi ile karakterize edilir. Bilim adamları şunları tanımlar:
- % 35'inin bozulma sürecinde olduğu yüksek oranda ayrışmış
- orta derecede ayrışmış, %20 bozunabilir malzeme içerir
- hafifçe ayrışmış, %20'ye kadar.
| Bir çeşit | ağaç grubu | Odunsu-bitkisel grup | ağaç yosunu grubu | bitkisel grup | Çim yosunu grubu | yosun grubu |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ova | Kızılağaç Huş Ladin Çam Ova Söğüt | Odunsu sazlık Odunsu sazlık ova | odunsu-hypnum odunsu-sphagnum ova | Atkuyruğu Kamışı Saz Dönme Scheuchzeria ova | Sedge-hypnum Sedge-sphagnum ova | Hypnum ovası Sphagnum ovası |
| Geçiş | odunsu geçiş | Woody-sedge geçiş | Odunsu-sphagnum geçişi | Saz Geçişi Scheuchzeria Geçişi | saz-sfagnum geçişi | Hypnum geçiş Sphagnum geçiş |
| Atış | Çam atı | çam pamuğu | çam-sfagnum | Pamuk otu Scheuchzeria binicilik atı | Pushitz-sphagnum Scheuchzerium-sphagnum | Orta turba Fuscum turba Kompleks yüksek bataklık Sphagnum-içi boş |
Turba özellikleri
Botanik bileşenlerin önemli bir etkisi vardır. Kimyasal özellikler. Yani, azot, karbon, kükürt, hidrojen, oksijen miktarında. Bu bileşikler turbada %48-65 oranında bulunur.
Turbanın kalitesi, bozunma düzeyine ve botanik bileşenlerine bağlıdır. Varlıkları nedeniyle turba, fotosentez ürünlerini biriktirebilir. Ayrıca ağır metallerin toprağa girmesine izin vermez, atmosferdeki karbonu biriktirir, gübrelerdeki çoğu kimyasalı nötralize eder.
Gübredeki turba içeriği, zayıf, düşük verimli, tınlı ve kumlu toprağı mükemmel şekilde besler. Ek olarak, turba doğal antiseptik özelliklere sahiptir, zararlı bakteri ve mantarlar gibi patojenik mikroflora ile mücadelede yardımcı olur.
Turba malç görevi görür. Bu, yağmurdan sonra kabuğun oluştuğu ağır topraklar için çok önemlidir. Turba katılmasının sonucu, toprağın yapısında bir gelişmedir, toprağın hava ve su geçirgenliği artar ve yapı gevşer.
| Paragraf | Derinlik cm | İlave yoğunluğu, g/cm³ | Katı faz yoğunluğu, g/cm³ | Porozite, % |
|---|---|---|---|---|
| bataklık ormanı | 10 | 0,135 | - | - |
| 20 | 0,180 | - | - | |
| yüksek ryam | 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 | |
| düşük ryam | 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 | |
| açık bataklık | 10 | 0,021 | 1,53 | 98,63 |
| 20 | 0,054 | - | - | |
| 30 | - | 1,48 | - |
PEAT (a. turba; n. Torf; f. tourbe; ve. turba), genetik kömür serisinin bir öncüsü olan, bitki kökenli yanıcı bir mineraldir. Yüksek nem ve oksijen eksikliği koşullarında biyokimyasal süreçlerin etkisi altında bataklık bitkilerinin doğal ölümü ve eksik çürümesi sonucu oluşur. Dünya yüzeyinde veya maden yataklarının örtüsü altında ilk onlarca metre derinlikte meydana gelir. Turba, içindeki organik bileşiklerin içeriğindeki (kesinlikle kuru kütleye göre en az% 50), - artan nem içeriği ve tek tip bitki kalıntıları ve kimyasal olarak - şekerler, hemiselülozlar ve varlığında toprak oluşumlarından farklıdır. selüloz.
Turba bileşimi ve özellikleri. Tamamen ayrışmış bitki artıkları, bunların bozunma ürünleri (humus) ve mineral parçacıklarından oluşur; doğal haliyle %86-95 su içerir. Bitki artıkları ve humus organik ve mineral parçalar içerir, ikincisi turba kül içeriğini belirler. Humus (humus) turbaya koyu bir renk verir. Hümik maddeler ve hücresel yapılarını kaybetmiş küçük bitki dokuları dahil, yapısız (amorf) bir kütlenin turba içindeki nispi içeriği, ayrışma derecesini belirler. Hafif ayrışmış turbalar (%20'ye kadar), orta derecede ayrışmış (%20-35) ve kuvvetli ayrışmış (%35'in üzerinde) vardır. Turbanın botanik bileşimi, ağaç ve çalıların odun kalıntıları, ağaç kabuğu ve kökleri, otsu bitkilerin çeşitli kısımlarının yanı sıra hypnum ve sphagnum yosunlarını içerir. Botanik bileşime, oluşum koşullarına ve özelliklerine bağlı olarak 3 tür turba ayırt edilir (bkz. At turbası).
Turbanın kimyasal bileşimi ve özellikleri, türü, botanik bileşimi ve bozunma derecesi ile yakından ilişkilidir. Element bileşimi (organik kütlenin %'si): C 48-65, O 25-45, H 4.7-7, N 0.6-3.8, S 1.2'ye kadar, daha az sıklıkla 2.5'e kadar. Organik kütlenin bileşen bileşiminde, bitüm (benzen) içeriği 1.2-17'dir (yüksek derecede ayrışma yüksek bataklık turbası için maksimum), suda çözünür ve kolayca hidrolize edilebilir maddeler 10-60 (yüksek için maksimum- yosun grubu bataklık turbası), selüloz 2-10, hümik asitler 10-50 (zayıf ayrışmış yüksek bataklık için minimum ve her tür güçlü ayrışmış turba için maksimum), lignin (hidrolize olmayan kalıntı) 3-20. Turbadaki makro ve mikro elementlerin içeriği kül içeriğine ve botanik bileşime bağlıdır. Turbadaki oksitlerin içeriği (ortalama%): Si ve Ca - 5, Al ve Fe 0.2-1.6, Mg 0.1-0.7, R 0.05-0.14; mikro elementler (mg/kg): 250'ye kadar Zn, Cu 0.2-85, Co ve Mo 0.1-10, Mn 2-1000. Bu elementlerin maksimum içeriği ova turbasında bulundu. Turbanın organik kütlesindeki toplam azot içeriği %0,6 ila %2,5 (yüksek arazi tipi) ve %1.3 ila 3,8 (ova tipi) arasında değişir.
Turba, karmaşık bir polidispers çok bileşenli sistemdir; fiziksel özellikleri katı fazın bileşimine, ayrışma veya dağılma derecesine (bkz.) ve nem derecesine bağlıdır. Ayrışmanın türüne ve derecesine bağlı olarak, turba rengi açık sarıdan koyu kahverengiye (yayla) ve cepo-kahverengiden toprak siyahına (ova) kadar değişir. Yüksek bataklıklı turbanın yapısı süngerimsi (yosun turba), süngerimsi lifliden plastik-viskoza (odunsu turba), ova - keçeden, bant katmanlıdan taneli-topaklıya kadar değişir. Turba yoğunluğu neme, ayrışma derecesine, kül içeriğine, mineral ve organik parçaların bileşimine bağlıdır, doğal koşullarda tortu 800-1080 kg/m3'e ulaşır; kuru madde yoğunluğu 1400-1700 kg/m 3 . Botanik bileşime ve bozunma derecesine bağlı olarak turbanın nem kapasitesi 6,4 ila 30 kg/kg arasındadır. Yosun grubunun yüksek yosunlu turbada maksimum. %96-97'ye ulaşır, artan nem içeriği ve turbanın ayrışma derecesi 3 ila 35 kPa arasında, 400 kPa'ya kadar penetrasyon (sondalama) ile sınırlayıcı kesme gerilimi azalır. Turbanın ortalama kalorifik değeri 21-25 MJ/kg olup, ayrışma derecesi ve bitüm içeriği ile artar. Turba küçük derece bozunma, düşük ısıl iletkenlik katsayısı ve özgül yanma ısısı (10-12,5 MJ/kg), yüksek gaz emme kapasitesi değerlerine sahiptir. Bozulmamış yapıya sahip turbanın filtrasyon katsayısı 0.1.10 -5 ile 4.3.10 -5 m/s arasında değişmektedir. Minimum değerler, yüksek derecede bozunma derecesine sahip yüksek bataklık turbaları içindir, maksimum değerler ise alçak turba içindir. Kurutma ile filtrasyon katsayısı birkaç kez azalır.
Turba araştırma yöntemleri. Turbanın özellikleri ve bileşimi, değişimlerinin ve ilişkilerinin ortaya çıkan kalıpları hakkında bilgi, oluşum konularını ele almak, turba yataklarının ve tortuların oluşumu, arama sırasında turba kalitesini tahmin etmek, bölgesel arama şemaları oluşturmak, bölgeyi belirlemek için kullanılır. kullanım yönü, turba çıkarılması ve işlenmesi için tasarım teknolojisi. Turbayı incelemek için yöntemler arasında botanik bileşimin, ayrışma derecesinin, nemin, kül içeriğinin, asitliğin, turbanın temel bileşiminin, makro ve mikro elementlerin içeriğinin, organik maddenin bileşen bileşiminin (bitüm, suda çözünür ve kolayca hidrolize olabilen maddeler, hümik asit) belirlenmesi yer alır. asitler, selüloz, lignin), yanma ısısı, fiziksel ve mekanik özellikler. Analiz yöntemleri GOST'ler tarafından birleştirilmiştir. Turbanın botanik bileşimini ve ayrışma derecesini belirlerken, mikroskobik bir yöntem ve santrifüjleme kullanılır; nem - 105-110 ° C sıcaklıkta bir fırında tipik bir kurutma yöntemi; kül içeriği - numunenin tamamen kuru bir duruma ön kurutulmasıyla 800°C sıcaklıkta bir mufla fırınında yakma yöntemi; asitlik - elektrometrik yöntem. Element bileşimini, turbadaki makro ve mikro elementlerin içeriğini, suyun bileşimini ve diğer bazı özellikleri belirlemek için standart kalitatif ve kantitatif kimyasal analiz yöntemleri, izotopik vb. , % 4 HCl çözeltisi (analiz etmek için) suda çözünür ve kolayca hidrolize olabilen maddelerin içeriği), %0,1 NaOH çözeltisi (hümik asitlerin içeriği için) ve %80 H2S04 çözeltisi (zor hidrolize olabilen maddeleri belirlemek için - selüloz ve hidrolize edilemez geri kalanı lignindir). Yanma ısısı kalorimetrik yöntemle belirlenir. Turbanın dağılımı elek, sedimantometrik ve elektron mikroskobik yöntemlerle incelenir. Turbanın nihai kesme gerilimi, sahada bir kesme pervanesi göstergesi ile belirlenir.
Turba araştırmasının tarihi. Yiyecekleri ısıtmak için "yanıcı toprak" olarak turba hakkında ilk bilgiler MS 46'ya kadar uzanıyor. ve Doğa Tarihinde Yaşlı Pliny'de bulunur. 12-13 yüzyıllarda. Turba yakıt malzemesi olarak Hollanda ve İskoçya'da biliniyordu. 1658'de dünyanın ilk turba kitabı Groningen'de yayınlandı. Latince(Martin Schock "Turba Üzerine Bir İnceleme"). Turbanın kökeniyle ilgili sayısız yanlış anlama, 1729'da, onu incelemek için bir mikroskop kullanan ve turbanın bitki kökenini kanıtlayan Alman araştırmacı I. Degner tarafından reddedildi. Rusya'da turba işinin oluşumu, 17. yüzyılın sonlarına kadar uzanıyor. Bilimler Akademisi'nin keşif gezileri, Rusya bataklıklarının araştırılmasının temelini attı. Hür Ekonomik Toplum, yazılarında turbayı geniş çapta destekledi. İlk Rus akademisyenler M. V. Lomonosov, I. G. Leman, V. F. Zuev, I. I. Lepekhin, V. M. Severgin ve diğerleri, turba oluşumu ve kullanımı sorununa dikkat ettiler. 19. yüzyılda V. V. Dokuchaev, S. G. Navashin, G. I. Tanfiliev, A. F. Flerov ve diğerlerinin çalışmaları turba çalışmasına ayrılmıştır. L.A. Sytin, P.M. Solovyov, I.I. Vikhlyaev, R.E. Klasson, G.M. Krzhizhanovsky, V.D. Kirpichnikov ve E.S. Menshikov, G.B. Krasin ve diğerleri.
Büyük Ekim Sosyalist Devrimi'nden sonra, turbanın kapsamlı bir şekilde incelenmesi ve ulusal ekonomideki kullanımı için bilimsel, endüstriyel ve eğitim kurumları oluşturuldu - Turba Endüstrisi Merkez Araştırma Enstitüsü (Instorf), Moskova Turba Enstitüsü, vb. 30-40'lar. Ukrayna, Beyaz Rusya ve Litvanya'da da eğitim ve araştırma merkezleri düzenlenmektedir. Bataklık ve turba fonu üzerine büyük ölçekli çalışmalar başlatıldı, bunun sonucunda turba yataklarının kadastroları ve haritaları derlendi, dağılımlarının coğrafi kalıpları ortaya çıktı. 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. Largina ve diğerlerinin gelişimi ve diğerlerinin yapıtları bataklıklar ve turba bataklıkları, bataklık biliminin bilimsel temellerini attı. Sovyet bilim adamları tarafından geliştirilen turba yataklarının sınıflandırması, Uluslararası Turba Derneği (MTO) tarafından kullanılmak üzere kabul edilmiştir.
Turba oluşumu. Turba oluşum yeri, hem nehir vadilerinde (taşkın alanları, teraslar) hem de su havzalarında bulunan turba bataklıklarıdır (Şekil 1).
Turbanın kökeni, bataklıklardaki bitkilerin yıllık büyümesi, ölümleri, birikmesi ve aşırı nem ve yetersiz oksijen koşulları altında fitokütlenin eksik çürümesi ile ilişkilidir. Bitkilerin ölü kısmı esas olarak biyokimyasal ayrışmaya uğrar. Yıkımın ilk aşamalarındaki önemli ağırlık kayıpları, mikroorganizmaların yoğun aktivitesi ve liç nedeniyle oluşur. Bitki ayrışma süreci, aralarında çok sayıda omurgasız ve mikroorganizma (bakteri, mantar) bulunan heterotrofik toprak yıkıcı organizmaların etkisi altında tortunun üst (derinlik 0,2-0,9 m) turba tabakasında sona erer. Yüzeydeki ve turba tabakasındaki bitki artıklarının ayrışması, çoğunlukla ılık mevsimde, düşük yeraltı suyu seviyelerinde meydana gelir. Biyokütlenin ayrışma yoğunluğu ve derecesi, bitkilerin türüne, bunların özelliklerine bağlıdır. kimyasal bileşim(proteinlerin içeriği, azot, kalsiyum, kolayca hidrolize olabilen karbonhidratlar ve suda çözünür organik bileşikler), ortamın asitliği, iklim koşulları, turba tabakasının su ve hava doygunluğu, gelen minerallerin bileşimi ve diğer faktörler. Biyokütlenin %8 ila %33'ü turbaya dönüştürülür. Geri kalanı mineralizasyonu tamamlamak için ayrışır, canlı bitkiler tarafından emilir, atmosfere kaçar veya filtrasyon akışı ile yıkanır. organik maddelerin hümik, fulvik asitler ve diğer bileşikler şeklinde bir kısmı. Ortaya çıkan turba, biriken fitomas tarafından gömülür, turba tabakasından çıkarılır ve havadan izole edilir. İçindeki bitki artıklarının ayrışması neredeyse durur ve özelliklerini binlerce yıl korur. Ortalama turba birikimi oranı farklıdır ve hakim olan ilk bitki gruplarına (bkz. (iğne yapraklı - geniş yapraklı alt bölge).
CCCP'deki 2 mm'lik maksimum değer, Rioni Ovası bataklıkları için not edildi.
CCCP'de geliştirilen turbanın stratigrafik sınıflandırması (Şekil 2), farklı trofikliğe (oligotrofik ve ötrofik) ve farklı gruplara (yaşam formları) - odunsu, otsu ve yosunlu bitki kalıntılarının içeriğinin oranına dayanmaktadır.
Turba, bitki artıklarının bileşimine ve trofikliğine göre 3 tipten birine ayrılır: yayla, geçiş ve ova. Turbadaki odun artıklarının içeriğine göre, her tür 3 alt türe ayrılır: orman, orman-bataklık ve bataklık. Çeşitli alt türlerdeki turba, ayrışma derecesinde farklılık gösterir. Orman alt türünün turbası yüksek derecede ayrışmaya (% 40-60), bataklık turbasının minimum ayrışma derecesine (% 5-25) sahiptir, orman-bataklık turbası bir ara pozisyonda bulunur. Turba alt türleri türlerden oluşan gruplara ayrılır. Bir tür, turba sınıflandırmasının en düşük taksonomik birimidir ve ilk bitki gruplamasını (fitocenoz) ve turba oluşumu için birincil koşulları yansıtır, belirli bir kompozisyon ve belirli bitki türlerinin kalıntılarının, örneğin ova sphagnum'un baskınlığı ile karakterize edilir, saz-hypnum, çam-pamuk otu, pamuk otu-sfagnum. Her turba türünün kalite göstergelerinde belirli bir değişiklik aralığı vardır. Bu sınıflandırma, çoğunlukla CCCP ve Batı Sibirya'nın Avrupa topraklarının Orta ve Kuzey-Batı kısımlarının yataklarında bulunan turba türleri temelinde geliştirilmiştir. Bunlardan en yaygın olanları: magellanicum, karmaşık binicilik, odunsu ova, saz. CCCP'nin bazı bölgelerinde ve diğer ülkelerde, yerel ekolojik özellikler nedeniyle başka fitosenozlar oluşmuştur, bu nedenle diğer turba türleri ayırt edilebilir.
Modern turba yatakları 10-12 bin yılda oluşmuştur. Holosen'de, CCCP'nin geniş topraklarında (100 milyon hektarın üzerinde) bataklık ve turba oluşturma süreçleri yaygın olarak gelişti. Buzullaşmalar arasında biriken gömülü turba, erozyon temelindeki değişikliklerin bir sonucu olarak değişen kalınlıktaki gevşek tortularla örtülmüştür. Yaşı onlarca bin yıl olarak tahmin ediliyor; Modern turbadan farklı olarak gömülü turba, daha düşük nem ve daha yüksek kül içeriği ile karakterize edilir.
Çıkarılan turba, ortalama 6 ay boyunca tarla yığınlarında depolanır. Çoğu etkili yöntem turbanın kendiliğinden ısınmasına ve kendiliğinden yanmasına karşı depolama ve mücadele - yığınların izolasyonu atmosferik hava yalıtkan bir polimer film ile kaplayan bir ıslak turba tabakası.
Ulaşım. Turba işletmelerinin üretim alanlarından tüketicilere veya işleme atölyelerine turba taşınması, esas olarak dar hatlı (750 mm) demiryolu taşımacılığı ile gerçekleştirilir. Taşıma ekonomisi, geniş bir demiryolu ağı, çeşitli amaçlara yönelik taşıt araçları, lokomotifler, yükleme ve yeniden yükleme tesisleri, ray döşeme, onarım ve bakım için makineler ve aletler vb. Tarım için turba ve küçük tüketiciler için yakıt, arabalar veya traktörler tarafından sağlanır.
Başvuru. 16-17 yüzyıllarda. turbadan kok yakıldı, reçine elde edildi, tarımda ve tıpta kullanıldı. 19. yüzyılın sonunda - 20. yüzyılın başında. başlamak endüstriyel üretim turba kok ve reçine. 30-50'lerde. turba, gaz üretimi ve belediye yakıtı olarak kullanılmaya başlandı. Turbanın modern uygulama alanları arasında yakıt daha küçük bir paya sahiptir. Sadece birkaç ülke turbayı enerji santralleri (öğütülmüş turba) ve evsel amaçlar (turba briketleri ve topakları) için yakıt olarak kullanmaya devam ediyor. Birçok ülke tarımda turbayı büyük ölçüde kullanır - kompostların hazırlanması için (bkz. Turba kompostlaması), turba-amonyak, turba-mineral gübreler; sebze yetiştiriciliği ve çiçekçilikte - sera toprağı, mikro seralar, kalıplanmış yüzeyler, briketler ve ağaç türlerinin fideleri, fideleri ve fideleri için turba saksıları olarak; çim halı şeklinde - çevre düzenlemesi, eğimlerin sabitlenmesi için. Esas olarak yosun grubundan (sphagnum) düşük ayrışma derecesine sahip turba, yüksek gaz ve su emme kapasitesine, antiseptik özelliklere sahiptir, hayvanlar ve kuşlar için yatak takımı olarak, atık su arıtımı için ve su ile kirlendiğinde bir adsorban olarak kullanılır. sıvı yağ. Düşük ısı iletkenliği ve yüksek ses emme kapasitesi, bu grubun turbasına inşaatta geniş uygulama alanı sağlar. Turbadan metalurji tesisleri için kok elde edilir, Aktif karbon. Turba, bir dizi kimyasal ürün (etil alkol, oksalik asit, furfural vb.), yem mayası, fizyolojik olarak aktif maddeler, turba mumu elde etmek için kullanılır; tıpta - turba-çamur tedavisi ve ayrıca tıbbi müstahzarların üretimi için.
Bilim adamlarının yaklaşık hesaplamalarına göre, bugün itibariyle gezegenimizdeki turba rezervleri yaklaşık beş yüz milyar tondur. Aynı zamanda, bunların önemli bir kısmı Kuzey Yarımküre'de yoğunlaşmıştır. Bunun nedeni oldukça basittir ve iklim özellikleri, yani yağış göstergeleri ve yıllık ortalama nem ile ilgilidir. Bu makale turbanın ne olduğunu, çeşitlerini, özelliklerini ve uygulamalarını tartışacaktır.
Genel kavram
Öncelikle belirtmek gerekir ki yakıt üretiminde en sık kullanılan katı mineral türlerinden biridir. Bataklık alanlarda oluşur ve tamamen ayrışmamış çeşitli organik elementlerin büyük bir birikiminin sonucudur. Kural olarak, katmanlarının tortularının kalınlığı otuz santimetreden az değildir. Turbanın yarısından fazlasının karbondan oluştuğuna dikkat edilmelidir. Buna ek olarak, bileşim kalsiyum, potasyum, fosfor, demir, azot, ayrıca hümik asitler ve bitkisel lifler içerir. Modern bilim, iki ana türünü ayırt eder - ova ve yayla turbası.
Kullanım alanları
Fosil oldukça geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Özellikle tarım alanında turba kullanımı, verimli gübrelerin üretimi, şehir sokaklarının yeşillendirilmesi, toprağın malçlanması vb. süreçlerle ilişkilidir. Genellikle çiftlik hayvanları için bir yatak takımı görevi görür. Ayrıca yakıt olarak kullanıldığı gibi ilaç yapımında da kullanılmaktadır.
Temel özellikleri
Daha önce de belirtildiği gibi, çok sayıda faydalı özellikler turba, çeşitli insan faaliyet alanlarında kullanılmasına izin verir. Özellikle, fosil, toprakların hava-su durumunda önemli bir iyileşme sağlayarak doğurganlıklarını ve üretkenliklerini arttırır. Aynı zamanda, çiçekçilikte veya bahçecilikte kullanılmadan önce, birçok bitkiye zararlı asitleri ortadan kaldıracak şekilde yıpranmış olması gerektiği nüansını unutmamalıyız. Bu ortalama üç yıl sürer. Ayrıca, madde, bazında üretilen çeşitli toprak karışımlarının yüksek nem içeriğini sağlar.
Fosil doğada çok önemli bir rol oynar. Gerçek şu ki, fotosentez ve atmosferik karbon ürünlerini biriktiriyor. Diğer şeylerin yanı sıra, madde bir tür doğal su filtresi görevi görür, çünkü turba özellikleri, ekolojik işlevini bile içeren çeşitli safsızlıkları bileşiminden çıkarmayı mümkün kılar.
ova turbası
Yukarıda bahsedilen fosillerden ilki, düşük bir asit seviyesi ile karakterize edilir. Onu mükemmel bir gübre yapan birçok besin içerir. Bu turba türünün çıkarılması genellikle taşkın yataklarında veya yamaçların eteklerinde oluşan bataklıklarda gerçekleştirilir. Yararlı özellikleri, bitişik rezervuarlar nedeniyle su ile sabit doygunluk ile ilişkilidir ve Fosil zayıf bir şekilde ayrışabilir, orta derecede ayrışabilir veya güçlü bir şekilde ayrışabilir. Düşünülen son seçenek en iyi çözüm toprağı gübrelemek için.
binicilik görünümü
Yüksek bataklık turbası, pamuk otu, çam veya sfagnumun yağış etkisi altında ayrışması sonucu oluşan bir çeşittir. Çoğu durumda, bir yakıt veya bileşen görevi görür. çeşitli malzemeler binaların ısı yalıtımı için kullanılır. Ek olarak, bunun yardımıyla sıklıkla üretilir.Türün karakteristik bir özelliği, bileşiminde zararlıların, patojenlerin ve yabancı ot tohumlarının bulunmamasıdır. Bu bakımdan fosil genellikle seralarda ve seralarda bulunur. Ne olursa olsun, yoksul olduğu gerçeğini gözden kaçırmamak mümkün değil. besinler ve oldukça ekşi. Bu, sadece bazı bitki türleri için gübre olarak kullanılmasını mümkün kılar.
Eğitim
Turbanın ne olduğundan bahsetmişken, bu fosilin oluşum sırasını da gözden kaçırmamak mümkün değil. Bataklık bir alanda bitkilerin ölümünün bir sonucu olarak ortaya çıkar, daha sonra aşırı miktarda nemin etkisi altında ve oksijen eksikliği koşullarında çürür. Madde kahverengi veya siyah renklidir ve yapı olarak liflidir. Doğal koşullar altında, büyük oranda su içerir.
Anahtar parametreler
Turba tortusu, belirli bir alanda bulunan farklı doğa ve tipteki madde ara katmanlarının bir konsantrasyonudur. Drenajsız durumda derinliğinin yetmiş santimetreye ulaşması durumunda, jeolojik rezerv olarak kabul edilir. Turbanın, oluşum sürecinde benzersiz bir fosfor, azot, potasyum ve diğer mineral içeriği elde eden bir hammadde olduğuna dikkat edilmelidir. Ek olarak, farklı tortular, nemlendirme, kül içeriği ve nem yüzdesi gibi göstergelerde farklılık gösterir.
Nemlendirme kavramı, turbada bulunan karbonun yanı sıra verimli ve besleyici elementlerin toplam kütlesine oranı anlamına gelir. Bu gösterge yüzde 20'yi geçmezse, mevduat, yüzde 20 ila 35 aralığında - orta ve diğer durumlarda - yüksek olduğunda minimum bir ayrışma derecesine sahiptir.
Altında bağıl nem turba, toplam kütledeki yüzde olarak su miktarını ve mutlak - gram cinsinden ifade edilen aynı değeri ifade eder.
Kül içeriği turbayı karakterize eden bir diğer önemli parametredir. Bu değer, mineral bileşenlerin içeriği ile kuru madde miktarı arasındaki oranı yüzde olarak gösterir.
Turba ile ilgili riskler ve tehlikeler
Turbalıkların gelişmesinin arkasında belirli tehlikeler vardır. Her şeyden önce, kurutma sürecinde daha önce emilen maddelerin salınımı ile ilgilidirler. karbon dioksit. Ek olarak, birçoğumuz duyduk Çalışmaların gösterdiği gibi, asla kendi başlarına ortaya çıkmazlar, çünkü bunlar turbalıkları kurutmayı ve mineralleştirmeyi amaçlayan insan faaliyetlerinin sonucudur.
Turba, değerli bir yanıcı mineral olan gevşek bir tortul kayadır. Turba, bataklık koşullarında eksik ayrışmaya uğramış bitki kalıntılarının birikmesiyle oluşur. Turba, genetik kömür serisinin öncüsüdür. Yüksek nem ve oksijen eksikliği koşullarında biyokimyasal süreçlerin etkisi altında bataklık bitkilerinin doğal ölümü ve eksik çürümesi sonucu oluşur. Dünya yüzeyinde veya maden yataklarının örtüsü altında ilk onlarca metre derinlikte meydana gelir. Turba, içindeki organik bileşiklerin içeriğindeki (kesinlikle kuru kütleye göre en az% 50), artan nem içeriği ve oluşan bitki kalıntılarındaki kahverengi kömürden ve kimyasal olarak şeker, hemiselüloz ve selüloz varlığında toprak oluşumlarından farklıdır. .
Turba, tamamen ayrışmış bitki artıkları, bunların bozunma ürünleri (humus) ve mineral parçacıklarından oluşur; doğal haliyle %86-95 su içerir. Bitki artıkları ve humus organik ve mineral parçalar içerir, ikincisi turba kül içeriğini belirler. Humus (humus) turbaya koyu bir renk verir. Hümik maddeler ve hücresel yapılarını kaybetmiş küçük bitki dokuları dahil, yapısız (amorf) bir kütlenin turba içindeki nispi içeriği, ayrışma derecesini belirler. Hafif ayrışmış turbalar (%20'ye kadar), orta derecede ayrışmış (%20-35) ve kuvvetli ayrışmış (%35'in üzerinde) vardır. Turbanın botanik bileşimi, ağaç ve çalıların odun kalıntıları, ağaç kabuğu ve kökleri, otsu bitkilerin çeşitli kısımlarının yanı sıra hypnum ve sphagnum yosunlarını içerir. Botanik bileşime, oluşum koşullarına ve özelliklerine bağlı olarak, üç tür turba ayırt edilir: yüksek bataklık turbası, geçiş turbası ve alçak turba.
Turba, karmaşık bir polidispers çok bileşenli sistemdir; fiziksel özellikleri katı fazın bileşimine, bozunma veya dağılma derecesine ve nem derecesine bağlıdır. Ayrışmanın türüne ve derecesine bağlı olarak, turba rengi açık sarıdan koyu kahverengiye (yayla) ve cepo-kahverengiden toprak siyahına (ova) kadar değişir. Yüksek bataklıklı turbanın yapısı süngerimsi (yosun turbası), süngerimsi lifliden plastik-viskoza (odunsu turba), alçakta - keçeden, şerit katmanlıdan granüler topaklığa kadar değişir. Turba yoğunluğu neme, ayrışma derecesine, kül içeriğine, mineral ve organik parçaların bileşimine bağlıdır, doğal koşullar altında tortu 800-1080 kg/m3'e ulaşır; kuru madde yoğunluğu 1400-1700 kg/m3. Botanik bileşime ve bozunma derecesine bağlı olarak turbanın nem kapasitesi 6,4 ila 30 kg/kg arasındadır. Yosun grubunun yüksek yosunlu turbada maksimum. Gözeneklilik% 96-97'ye ulaşır, artan nem içeriği ve turbanın ayrışma derecesi ile sınırlayıcı kayma gerilimi azalır, 400 kPa'ya kadar nüfuz (sondalama) ile 3 ila 35 kPa. Turbanın ortalama kalorifik değeri 21-25 MJ/kg'dır, bozunma derecesi ve bitüm içeriği arttıkça artar. Düşük derecede ayrışma turbası, düşük termal iletkenlik katsayısı ve spesifik yanma ısısı (10-12,5 MJ/kg), yüksek gaz emme kapasitesi değerlerine sahiptir.
Turba, onu oluşturan bitki örtüsünün doğası ile de ayırt edilir - sphagnum, hypnum, saz, kamış, odunsu (orman), vb. Göllerde ortaya çıkan turba bataklıklarında özellikle çok çeşitli turbalar görülür. Bu turbalıklar aşağıdakilerle karakterize edilir: en yüksek güç 10 metre veya daha fazla ulaşan. Rusya'daki turba rezervleri çok büyük, dünya rezervlerinin %50'sinden fazlasını oluşturuyorlar. Turbanın büyük pratik önemi iyi bilinmektedir. Orta ve küçük kapasiteli bir dizi enerji santrali turba yakıtı ile çalışmaktadır. Turba, nüfusun hane halkının ihtiyaçlarının önemli bir bölümünü karşılar. İşleme sonucunda turbadan değerli maddeler elde edilir: alkol, fenol, parafin vb. İnşaatta kullanılan ısı yalıtım levhaları ondan yapılır, ayrıca gübre olarak kullanılır.
açıklamada bir hata bildir
kaya özellikleri
| kaya türü | tortul kayaçlar |
| Renk | Kahverengi |
Mineral Kataloğu
İlgili Makaleler
-
Birincisi, turba oluşum süreçlerinin fiziksel ve coğrafi özelliklerinin belirlenmesidir; turba yatakları ve bataklıkların fitosenolojik, ekolojik, paleobotanik, palinolojik çalışması
-
Bilimsel araştırma temel olarak bireysel turba yatakları, tortu türleri ve turba türleri üzerine odaklanmaktadır. Bu, tek tek ülkelerin turba kaynaklarının potansiyel öneminin değerlendirilmesini karmaşıklaştırır ve dahası, belirli amaçlar için gelişimlerinin tahminini sınırlar.
-
Dikkate alınan kavramın yanı sıra, bataklık gelişiminin orman aşamasını belirlemek için takip ettiğimiz "bataklık ormanı" kavramı da vardır. Bu aşama, iyi gelişmiş bir turba veya turba toprağı ufku olan toprak örtüsündeki bataklık bitkilerinin baskınlığı ile karakterize edilir.
-
Rusya, Çek Cumhuriyeti ve FRG'de, ekim için bahçe ve tahıl bitkileri için süzülmüş turba yatakları geliştirilmiştir. bahçe ağaçları ve meralar ve otlaklar olarak.
-
Polonyalı bilim adamları, Orta Avrupa'da bulunan turbanın sınıflandırılması ve oluşumu ile ilgili sorunları araştırırken, bir dizi genellemeler yapıyorlar. Örneğin, şimdiye kadar var olan turba tipolojik alt bölümlerinin, yazarlara bağlı olarak çok farklı kriterlerden ilerlediğine inanıyorlar.
