Диссертация (1141600), страница 4
Текст из файла (страница 4)
На болотах верхового типа наблюдается лучшая сохранность моховых и травянистых остатков. Верховой торф характеризуется низкими значениями зольности (2 - 4%) и степени разложения (5 - 20%), а также повышенной кислотностью (рН = 2,5 - 3,5) [196].Низинный торф отлагается в условиях богатого минерального питания. В его составе преобладают следующие растения–торфообразователи эвтрофного вида: осока,18тростник, зеленые мхи, хвощ, папоротники.
Низинный торф характеризуется повышенной зольностью (6 - 12%), степенью разложения (15 - 60%), нейтральной или слабокислой, реже слабощелочной реакцией среды (рН = 5,5 – 7,5) [196].Переходный торф является промежуточным по характеру образования между низинными и верховыми торфами. Из-за условий несколько обедненного минеральногопитания они характеризуются пониженной зольностью (4 - 6 %) и слабокислой реакцией. Переходный торф часто имеет небольшую мощность пласта и залегает между слоями низинных и верховых торфов [196].В Западной Сибири и на Европейском Севере более распространен верховойторф (порядка 50%) [23, 24], а в Белоруссии – низинный (77%) [49].Следует отметить, что при исследовании торфа чаще всего изучался верхний, деятельный слой болота, в котором происходят все физические и биохимические процессы.Л.И.
Инишева и другие авторы указывают, что мощность деятельного слоя может достигать 1 м [36, 106, 204].Торф представляет собой дисперсную систему, дисперсной фазой которой являются крайне разнообразные по форме и величине частицы, а дисперсной средой – вода [41].Основным классификационным показателем торфа является степень разложения(Dpd), под которой понимают процентное содержание в торфе аморфной бесструктурноймассы, включающей гуминовые вещества и мелкие частицы тканей растений [64]. В зависимости от этого показателя торф делят на три группы[66]:– слаборазложившийся, Dpd ≤ 20 %,– среднеразложившийся, 20 < Dpd ≤ 45 %,– сильноразложившийся, Dpd > 45 %.Степень разложения определяется лабораторными и полевыми методами.
В полевых условиях используют визуальный метод [253]. К лабораторным относят микроскопический [68] и макроскопический [333] методы, метод ИК-спектроскопии [240], центрифугирование [59] и весовой метод [59]. Наиболее распространенным является весовой метод. В ходе испытания пробу разделяют на 2 части, одну из которых промываютна сите с размером отверстий 0,25 мм. Степень разложения определяют в зависимостиот содержания фракций размером менее 0,25 мм по таблице ГОСТ 10650-2013 [59].19Следует отметить, что интенсивность разложения дисперсной фазы зависит отвоздушного и водно-минерального режимов, определяющих исходный фитоценоз [53].Наиболее активно разложение торфа происходит в верхнем слое торфяных отложений[84, 98, 129]. От степени разложения зависит ряд других характеристик торфа, в частности его плотность и водопроницаемость.Одной из характеристик дисперсности грунтов является удельная поверхность.Удельная поверхность определяется как суммарная площадь поверхности частиц в единице массы или объеме грунта [220].
По данным Н.Ф. Бондаренко, Н.П. Коваленкоудельная поверхность верхового лесотопяного торфа возрастает с 0,38 до 0,98 м2 на1 см3 при росте степени разложения с 8 до 20 % [25]. К.П. Лундин отмечает, что более80 % удельной поверхности приходится на частицы фракцией менее 1 мкм [145].А.Д. Худяков [286] методом дисперсионного анализа получил зависимость удельной поверхности верхового торфа от степени разложения и содержания частиц менее2 мкм (таблица 1.2).Таблица 1.2 – Зависимость удельной поверхности торфа от степени разложения и содержания частиц размером менее 2 мкм [286]Степень разложения, %61015253040Содержание частиц d < 2 мкм, %4,25,16,07,88,810,6Удельная поверхность, м2/см30,250,470,721,211,421,95Отличительной особенностью торфа является высокая влажность.
Содержаниеводы может в несколько раз превышать содержание твердой фазы. В грунтоведении ипочвоведении используются два способа выражения влажности [187, 253]. Относительная влажность (Wотн, %) - это отношение массы влаги к общей массе грунта или почвы.Абсолютная влажность (Wабс, % или доли единиц) характеризует отношение массы водык массе абсолютно сухого вещества грунта. Теоретически относительная влажность может изменяться от 0 до 100 %, а абсолютная – от 0 до ∞.
Далее в работе под понятием«влажность» мы будем подразумевать абсолютную влажность.В таблицах 1.3, 1.4 приводятся характерные значения влажности в зависимости оттипа торфа и степени разложения по данным различных авторов.20Таблица 1.3 – Влажность торфа в зависимости от типа и степени разложения торфаТип торфаВерховойНизинныйВлажность, %, по даннымСтепеньразложенияСН 475-75, [226]О.А. Голубина, [57]слабая14501750средняя12101370сильная1000810слабая11501330средняя7501010сильная580570Таблица 1.4 – Влажность торфа в зависимости от типа торфаВлажность, %, по даннымТип торфаИ.И. Плюснина, В.П.
Денисенкова, В.И. Смирнова, Н.Н. Морарескула,[187][84][198][166]Верховой900 - 1560730 - 1900960 - 1270810 - 1410Переходный900 - 1150670 - 1570800 - 1000-Низинный600 - 900610 - 1330650 - 950710 - 1060Н.П. Коваленко и А.Д Худяков отмечали, что значения влажности торфа могутбыть в пределах от 300 до 3000 %, а торфов Архангельской области 600 - 1400 % [120].ПрироднуювлажностьможноопределитьпоприближеннымформуламН.Ф. Бондаренко [42]:–для верхового торфа: 95 0,2 D pdW 5 0,2 Dpd 100 ;(1.1)–для низинного торфа: 96 0,1D pdW 4 0,1Dpd 100 .(1.2)Заметим, что опыты С.М.
Новикова показали незначительные колебания влажности торфа ниже уровня грунтовых вод (± 4 - 6 %)[53].Плотность (ρ) неосушенного торфа в болотном массиве, как правило, составляет0,9 - 1,2 г/см3, осушенного 0,6 - 0,8 г/см3 [275]. Для Западной Сибири исследователиприводят следующий интервал варьирования плотности: 0,95 - 1,20 г/см3 [24, 134, 166].21Характерные значения плотности торфа Архангельской области приведены в таблице 1.5.Таблица 1.5 – Плотность торфа в зависимости от типа торфаПлотность, г/см3, по даннымТип торфаН.П.
Коваленко, [120]А.Л. Невзорова, [171]Верховой0,84 - 1,140,94 - 1,04Переходный0,89 - 1,16-Низинный0,98 - 1,20-Плотность частиц (ρS), вычисляемая как отношение массы твердой фазы к объему[85], может изменяться в широком интервале. По данным В.В. Крамаренко плотностьчастиц торфа Томской области варьирует от 1,20 до 1,89 г/см3.[133].
Она зависит как отстепени разложения, так и от зольности (таблица 1.6).Таблица 1.6 – Плотность частиц верхового торфа различной степени разложенияПлотность частиц, г/см3, по даннымСтепеньСН 475-75,А.И. Сергеева,Н.П. Коваленко,В.В. Крамаренко,Слабая[226]1,62[24]1,57[120]1,42 - 1,65[133]1,51 - 1,57Средняя1,561,531,43 - 1,621,51 - 1,53Сильная1,491,411,52 - 1,62-разложенияЕ.Т. Базин приводит модифицированную формулу Я.В. Великина, по которойможно приближенно определить плотность частиц торфа [255]: S 1,6 0,0333 D pd 0,08 A ,гдеDpd(1.3)– степень разложения, %;A – зольность, %.Зольность торфа – отношение массы минеральной части торфа, оставшейся послепрокаливания, к массе сухого торфа, зависит от вида растений-торфообразователей, аточнее – от характера водно-минерального питания болота (таблица 1.7).22Таблица 1.7 – Зольность торфа в зависимости от его типаИсточникТип торфаВерховойПереходныйНизинныйК.С.
Мельников, [160]2,2 - 8,3-14,3С.Н. Тюремнов, [266]2-44-66 - 13Н.П. Коваленко, [120]1,5 - 44-66 - 32В.В. Крамаренко, [133]2,7 - 7,6--2 - 4,5-4 - 18И.Е. Евгеньев, [93]Между зольностью и степенью разложения существует линейная зависимость [42]:–верховой торфA 1,5 0,07 D pd ;(1.4)–низинный торфA 3,0 0 , 20 D pd .(1.5)Торфы Западной Сибири имеют более высокие значения зольности, чем торфыЕвропейского Севера России и Архангельской области [118]. Причиной повышениязольности Б.В.
Куваев и др. называют снос минеральных частиц с окружающих возвышенностей и постоянное поступление вместе с грунтовыми водами солей железа и кальция [24].Приведенный обзор показывает, что характеристики торфа, такие, как влажность,плотность, плотность частиц, зольность, зависят от его состава, а именно от количественного соотношения органической, минеральной и водной фаз, а это в свою очередьобуславливается условиями питания торфяной залежи и климатическими условиями.1.5. Анализ исследований водопроницаемости торфа и способов ее определенияВодопроницаемостью грунта называют способность пропускать через себя воду.Движение свободной гравитационной воды в его порах в условиях полного водонасыщения называют фильтрацией.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
