Перспективы использования торфа как природного ресурса Камчатского края

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Камчатский государственный технический университет

Кафедра экологии природопользования

Перспективы использования торфа как природного ресурса Камчатского края

Потрусов В.С., магистр

Аннотация

В работе рассмотрены основные характеристики торфа Камчатского края. Рассмотрены перспективные районы добычи торфа в Камчатском крае.

Ключевые слова: торф, месторождения, переходный, низинный, верховой, степень разложения, влажность, зольность.

Abstract

Potrusov V.S., Kamchatka State Technical University (Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia)

The paper considers the main characteristics of peat of the Kamchatka Territory. Promising areas of peat extraction in the Kamchatka Territory are considered.

Keywords: peat, deposits, transitional, lowland, riding, degree of decomposition, humidity, ash content.

Одним из наиболее распространенных проявлений полезных ископаемых на нашей планете являются торфяники. Торф - горючее полезное ископаемое, относящееся к гуммитам и представляющее собой первую стадию видоизменения растительного материала по пути его преобразования в каменный уголь [1].

Камчатка является практически единственной территорией в северной части тихоокеанского сектора Земли, где сконцентрированы огромные ресурсы торфа. До настоящего времени этот потенциал остается практически неиспользованным [2].

Торф является уникальным сырьем, который возможно использовать в строительстве, экологии, энергетике, и ряде других областей.

Торф на Камчатке, при условии постоянного расширения областей применения и максимально полной утилизации торфяного материала может выполнить роль локомотива, вывозящего экономику региона к прогрессу и процветанию. Разработка месторождений торфа рядом с населенными пунктами полуострова, где электроэнергию и тепло производят при помощи угля и дизтоплива, поможет перейти с этих ресурсов, а это улучшит состояние экологии и сократит расходы.

В 60-70-х годах прошлого столетия были проведены геологоразведочные работы, которыми определены балансовые запасы месторождений торфа, которые составляют более 0,5 млрд тонн [3]. Торф этих месторождений может получить широкое применение в различных торфо-минеральных удобрений, компостах и теплично-парниковых грунтах. Крупные месторождения Западной Камчатки могут использовать торф как топливо для местных и региональных нужд, вытесняя завозное топливо. Характер рельефа и геологическое строение торфяных месторождений позволяют полностью механизировать процесс торфодобычи и эффективно выполнять осушительные мероприятия, а также транспортировку сырья.

На территории Южной Камчатки за счет близости крупных торфяных месторождений к населённым пунктам и промышленным объектам, возможно создание нескольких сельскохозяйственно-промышленных узлов. Но говорить о вовлечении торфа в экономику края еще рано, необходимы точные сведения о запасах, качестве и методах добычи и переработки торфа.

Камчатский полуостров, занимает малую часть территории Российской Федерации, имеет показатель заторфованности своей территории около 50% и является самой богатой в отношении торфа территорией в Северо-Тихоокеанском регионе. Более того, для полуострова характерно значительное типологическое разнообразие торфяников, т.к. на полуострове, простирающемся с севера на юг почти на 1 тыс. км, имеющем резко расчлененный рельеф и характеризующимся активной вулканической деятельностью, присутствуют все климатические зоны от арктической до умеренного климата.

Из выделяемых В.А. Марковым, при типологическом районировании торфяников планеты, четырех типов областей торфообразования, на Камчатке, благодаря разнообразию природных климатических и географических условий, картируются все эти четыре области торфообразования:

- область полярных реликтовых торфяников -- это районы северной части полуострова, где развита многолетняя мерзлота;

- область прибрежных районов с резко выраженным океаническим климатом -- это большинство месторождений торфа Камчатки;

- область разнотипных торфяных болот горно-равнинных и вулканических районов -- это торфяники, приуроченные к Восточно-Камчатскому вулканическому хребту;

- область низинных торфяных месторождений, характеризующихся большим разнообразием генетических форм торфяников, развивающихся в аллювиальных районах вдоль берегов рек, озер и т.д. [4].

Согласно данным Администрации Камчатского края по состоянию на 01.01.2001 года на балансе в Камчатском крае состояло 107 месторождений, из которых 54 прошли стадию разведочных работ с подсчетом запасов. Балансовые запасы камчатских торфяных месторождений по категориям разведанности составляют (тыс. тонн):

А - 111176, В - 95771, C₁ - 52082.

По сумме категорий A+B+C₁ = 258 849 тыс. тонн [3].

Несмотря на наличие разведанных месторождений Камчатская торфяная провинция по степени изученности запасов торфа относится к регионам со слабо изученными запасами торфа, т.к. по международной классификации к таковым относятся регионы, доля разведанных запасов торфа которых (по категориям A+B+C₁) составляет менее 10% от их общих ресурсов. Для Камчатки этот показатель равен всего 2,5%, остальные торфяные залежи не изучены, а это значит, что значительное количество месторождений на полуострове еще не выявлено. Причиной слабой изученности торфяных залежей является низкая интенсивность использования торфяных ресурсов.

Низкая изученность торфяников полуострова еще усугубляется и некоторыми особенностями их образования. Во-первых, это резкая климатическая зональность полуострова, которая определяется не только географической широтой с севера на юг, но и влиянием с востока «теплого» незамерзающего Тихого океана, а с запада холодного Охотского моря, и, резкими перепадами высот в рельефе полуострова.

Во-вторых, на полуострове высокий уровень осадков, который определяет высокий уровень круглогодичного стока рек даже в зимний период. Это, вместе с отсутствием на южной половине полуострова зон многолетней мерзлоты, объясняет высокую увлажненность территории, которая в два раза превышает общероссийскую увлажненность. Ввиду большого количества осадков и слабого испарения в условиях океанического влажного климата на Камчатке формирование верховых торфяников ограничено. добыча переработка камчатский торфяной месторождение

В-третьих, регион сейсмически активен и вертикальные тектонические движения земной коры достигают здесь очень больших величин. Это в свою очередь влияет на зарегулированность стока с переувлажненных участков.

Торф на Камчатке необходимо подразделять не только по характеру расположения торфяных болот относительно рельефа, а также и по степени удаленности их от центров вулканической активности, то есть по содержанию в торфах вулканического пепла, в конечном счете по показателю их минерализации. Используя этот подход, можно выделить следующие провинции с различной зольностью торфяников: Восточно-вулканическая зона (до 40%), Срединно-Камчатская зона (до 30%) и Западно-Камчатская низменность, наиболее удаленная зона от вулканических центров (до 20%).

В соответствии с приведенными торфяными провинциями полуострова можно говорить о различных направлениях их практического использования. Так, торф центральных и восточных провинций Камчатки, в основном, пригоден для производства компостов, стройматериалов, а Западно-Камчатские торфяники возможно использовать в качестве подстилки домашним животным, приготовления комбикормов, изготовления картона, сорбентов и др. Торф Западно-Камчатских месторождений является более ценным природным сырьем, за счет удаления от вулканических центров.

Большинство месторождений Камчатского края по характеру торфяных залежей относятся к переходному и низинному типу. Торфяники верхового типа развиты ограниченно. Большинство торфяных месторождений расположены в пределах равнинных районов на Западно-Камчатской низменности, в Центрально-Камчатской депрессии и в зоне прибрежно-морских равнин Восточного побережья.

В составе растительного покрова на торфяных месторождениях Западно-Камчатской низменности преобладают осоково-сфагновый, грядово- мочажинный и грядово-озерный фитоценозы. Растительные группировки торфяных болот образованы кустарничковым, травяным и моховым ярусами [5]. Кустарничковый ярус (15-50% общего объема растительного покрова болот) представлен низкорослыми зарослями голубики, багульника, подбела, шикши, ерниковой березы и др. В травянистом ярусе доминируют осоки (20-55%). Более ограниченно встречаются морошка, княженика, вахта, лишайники и печеночники. Моховой ярус занимает от 40 до 95% объема болотной растительности. Он представлен разнообразными видами сфагновых и гипновых мхов.

Большинство торфяных месторождений Охотской торфяно-болотной области представлены залежами переходного и низинного типов. Торфяники сильно обводнены и характеризуются грядово-мочажинным и грядово-озерным типами поверхностей. Залежи торфа переходного типа представлены переходными топями и переходными кустарничково-топяными видами. Реже встречаются залежи переходного мочажинного типа. В образовании нижних слоев залежей переходного типа принимают участие осоковые и кустарничково- осоковые торфа. Верхние слои этих залежей сложены осоково-сфагновыми бугровыми или осоково-сфагновыми мочажинными торфами. Толщи низинных торфяников сложены осоковым низинным торфом. На отдельных месторождениях в нижней части низинных залежей установлен осоково-сфагновый или древесно-осоковый торф.

Мощность торфяников в пределах Западно-Камчатской равнины колеблется от 1 до 9 м, составляя в среднем 2-4 м. Грунты, подстилающие торфяные залежи представлены в основном глинами и суглинками, реже супесями и песками. Средняя степень разложения торфа по отдельным месторождениям колеблется от 22 до 52%, зольность от 8,5 до 16,5%. Наблюдается закономерное возрастание содержания золы в торфах в пределах Охотской торфяно-болотной области с севера на юг. Теплотворная способность Западно-Камчатских торфов колеблется в пределах 5300-5650 кал (без учета влажности и аналитической золы) [5].

Торфяные месторождения Тихоокеанской торфяно-болотной области располагаются на низких морских террасах в устьях рек и в долине р. Камчатки. В целом, площади отдельных месторождений в этой области значительно меньше, чем в Охотской области. Средняя мощность торфяников на Восточной Камчатке составляет 1,5 м, в отдельных случаях она достигает 8-10 и более метров. Преобладающими типами болот Тихоокеанской области являются осоково-сфагновые и осоковые низинные. Основной тип торфяных месторождений этой области - низинный. Залежи низинного типа представлены обычно древесно-осоковой, осоковой и травяной растительностью. Менее распространенными видами залежей являются лесотопяная, кустарничково-осоковая и осоково-сфагновая. Залежи верхового типа характеризуются относительно небольшими размерами и развиты на территории области ограниченно. Основными видами залежей переходного типа являются топяные или кустарничково-топяные. Торфяники в основном безлесные и беспнистые. В торфяной массе месторождений Тихоокеанской области установлено повышенное количество вулканического песка и пепла. В толще торфа, кроме того, наблюдаются маломощные прослои чистого вулканического пепла. Характерной особенностью Восточно-Камчатских торфов является их высокая зольность, обусловленная присутствием вулканического пепла (30-40% на абсолютно сухое топливо). Теплотворная способность торфов Тихоокеанской области составляет, в пересчете на абсолютно сухое топливо, в среднем 4000 кал.

Проведенными в конце 1950-х годов институтом «Гипроторф» экспериментальными работами была доказана возможность получения топливного торфа путем добычи фрезерованного торфа и последующей тепловой досушки его в промышленных сушилках. Проведенными экономическими исследованиями установлено, что получаемое такими способами местное торфяное топливо значительно дешевое привозного каменного угля [6].

В результате выполненной в 1960-1970-х годах геологоразведке крупных месторождений Западной Камчатки специалистами специализированной партии ПГО «Приморгеология» определено, что до 30% торфяного материала может быть использовано в качестве подстилки для скота, до 70% торфа может использоваться для отопительных нужд, более 70% этого сырья допустимо применять для приготовления компостов и торфо-минеральных удобрений, 2530% торфа могут быть использованы в составе теплично-парниковых грунтов и более 50% - для получения гуминовой кислоты и производных на ее основе препаратов [6].

В НИГТЦ ДВО РАН, существует патент на добычу торфа в зимнее время. Заявляемая технология добычи экологически безопасна, добыча торфа производится с наименьшей влажностью в разрезе года, не требует значительных капитальных затрат на строительство летних проездов или дорог в условиях практически недоступной болотистой местности, затраты на осушение производственных площадей, в отличии от традиционных способов добычи торфа, отсутствуют. Добыча торфа в зимний период года дает возможность организации новых, недоступных до этого в весеннее-летне-осенний период года сырьевых баз [7].

В целом возможности использования сырья торфяных месторождений на Западно-Камчатском и Восточно-Камчатском побережьях существенно различаются: Западно-Камчатское торфяное сырье может быть применено практически во всех отраслях народного хозяйства региона, в то время как перспективы развития торфяной промышленности Центральной и Восточной Камчатки сильно ограничены из-за большой загрязненности торфов минеральными примесями. А благодаря изобретению НИГТЦ ДВО РАН добывать торф можно будет с минимальным ущербом для экологии, и небольшими затратами на добычу.

Список литературы

2. Белова Т.П., Таранов С.Р, Пашкевич Р.И. Перспективы комплексной переработки торфа месторождений Камчатского края // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2016. - №S40. - С. 246-253.

3. Г.П. Яроцкий, А.А. Алискеров, Ю.А. Бурмаков, А.А. Орлов Минерально-сырьевой потенциал Камчатской области. - Петропавловск-Камчатский: Камчатский государственный университет имени В. Беринга, 2007. 115 с.

4. Марков В.Д., Хорошев П.И. К оценке прогнозных ресурсов торфа в СССР. Торфяная промышленность, 1975, №6. - С. 20-24.

5. Кунгурова В.Е, Пашкевич Р.И. Особенности формирования торфяных месторождений Камчатки // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2016. - №S40. - С. 211-222.

6. Пашкевич Р.И. и др. Отчет о научно-исследовательской работе: «Переработка торфа Митогинского месторождения, расположенного в Усть-Большерецком муниципальном районе Камчатского края, с организацией производства топливных пеллет», Петропавловск-Камчатский, Фонды НИГТЦ ДВО РАН, 2016, 327 с.

7. Способ добычи торфа в зимний период / Патент на изобретение RU2715134 C1, 25.02.2020. Заявка №2019130840 от 28.08.2019.

Размещено на Allbest.Ru