Картина

В. И. Ленину показывают первый в Советской России научно-технический документальный фильм «Гидроторф» о гидравлическом способе добыче торфа 1920-е годы. Автор - народный художник СССР Д.А. Налбандян. Особенностью картины являются кресла. Художник часто изображал их в своих работах. Фильм смотрят партийные и государственные деятели. Со временем картина была изменена, некоторые лица были перерисованы в связи с политическими событиями. По устным сообщениям, было создано три копии картины, одна оказалась в Министерстве электростанций, другая в Московском торфяном институте, третья попала в г. Шатуру (Шатурская ГРЭС). В первые годы советской власти Россия была отделена от угля Донбасса, не было кавказской нефти и газа. Торф фактически спасал страну от холода и голода. Москва, Петроград и другие губернские города центральной России обеспечивались теплом и электроэнергией благодаря торфяному топливу. По этой причине В. И. Ленин не жалел денег на покупку и создание нового оборудования для добычи и переработке торфа. Частно-государственную компанию по гидравлической добыче торфа, его обезвоживанию и сжиганию возглавил известный инженер Р.Э. Классон.

Профессор В.С. Доктуровский (1884-1935)

Один из основоположников торфоведения и болотоведения в России. Возглавлял геоботанический кабинет в научно-исследовательском институте торфяной промышленности (Инсторф) и кафедру «Торфяных болот» в Московском торфяном институте. Учёный ввёл в практику метод пыльцевого анализа состава пыльцы древесных растений в торфе. Создал первый атлас пыльцы в торфе. Часть его работ посвящена вопросам стратиграфии болот, растительности межледниковых отложений, погребенным торфяникам. В. С. Доктуровский в 1924 году был удостоен золотой медали Русского географического общества.

С.Н. Тюремнов (1905-1971)

Советский специалист по торфу, доктор биологических наук, профессор, действительный член Всероссийского ботанического общества, Всероссийского общества почвоведов, Русского географического общества, Московского общества испытателей природы. Заведующий кафедрой торфяных месторождений Московского торфяного института (1937—1959). Разработал основы геологии и разведки торфяных месторождений, создал учебник по этой дисциплине. Автор 100 публикаций. Один из основоположников школы русских болотоведов. Преемник В.С. Доктуровского и Д.А. Герасимова. После переезда торфяного института в г. Калинин со временем преемником С.Н. Тюремнова стал И.Ф. Ларгин. Эти ученые создавали отраслевую науку. Их труды признало всё мировое сообщество.

Что такое болото

Болото – это природное образование, для которого характерно образование и накопления торфяных отложений. Торфяное болото на 80-90% состоит из воды и покрыто преимущественно влаголюбивой растительностью. Болото может образоваться 2 путями. 1) Заболачивание озёр и других водоёмов. 2) Заболачивание суши из-за повышения уровня грунтовых вод По характеру питания торфяные болота делятся на низинные (богатого питания) и верховые (атмосферного или бедного питания). Болота разного типа встречаются во всех климатических зонах Земли. Особенно много заболоченных территорий в арктической зоне. Максимальное количество торфяных ресурсов сосредоточено в умеренной и экваториальной зонах. Торфяные болота помогают поддерживать стабильный климат на планете. Регулируют региональный уровень грунтовых вод, снижают вероятность засух и наводнений, предохраняют многолетнюю мерзлоту от таяния и многое другое. Экосистемы болот – это уникальное место обитания и сохранения растений и животных, особенно в период природных катастроф. Болота использовались человеком для добычи торфа и для выращивания сельскохозяйственных культур. Для этого требовалось их предварительно осушить. Торф – это результат биохимического процесса разложения болотных растений при повышенной влажности и недостатке кислорода. Учёные выделяют более 40 видов торфа, образующие группы: травяные, моховые, древесные и их комплексы. Торфяные болота хранят 500 гигатонн углерода. Это вдвое больше, чем все леса нашей планеты. Когда болото осушают, происходит окисление углерода, связанного в торфе, и выброс в атмосферу углекислого газа. Особенно большие выбросы на осушенных болотах возникают при торфяных пожарах. Сегодня в России государство не заинтересовано в добыче торфа. Эксперты считают это экономически неэффективным, в сравнении с другими традиционными видами топлив. Некоторые надежды остаются для использования торфа в сельском хозяйстве. В наследство населению страны остались большие площади осушённых и заброшенных болот. Из-за этого, в атмосферу попадает парниковый газ. Газ влияет на глобальные изменения климата, учащаются катастрофические явления в виде засух и наводнений. Такие «брошенные» и «разрушенные» торфяные болота необходимо восстанавливать.

Экосистемные функции болот

Торфяные болота покрывают 8 % территории России. Если учитывать мелкозалежные болота и заболоченные земли, то – 20 % площади. Запасы воды в болотах превышают объёмы речных вод. Исследователи выделяют: - Арктические полигональные болота - Бугристые - Таёжные верховые - Осоковые переходные - Южные низинные - И другие Человек всегда использовал болото в своей хозяйственной деятельности: например, собирал пищевые и лекарственные растения, использовал мох как медицинский и строительный материал, торф как топливо и удобрение. Благодаря относительной недоступности, болота сохранились как наименее нарушенные природные системы. Болотные экосистемы становятся интересными для туризма и уже стали частью туристических путей. Экосистемные функции болота: - Снижают концентрацию парниковых газов в атмосфере - Стабилизируют температуру и влажность воздуха, уровень воды в реках, а также уровень грунтовых вод. - Снижают вероятность засух и наводнений - Является местообитанием животных, растений, грибов - Дают урожаи ягод и охотничью дичь - Являются объектом культурного наследия

Всемирный день водно-болотных угодий и Рамсарская конвенция

Всемирный день водно-болотных угодий отмечается 2 февраля ежегодно с 1977 года. День призван обратить внимание общественности на роль болот в природных процессах и жизни человека. 2 февраля 1971 года в Иране, город Рамсар была подписана международная Конвенция о водно-болотных угодьях (англ. Convention on Wetlands). Рамсарская конвенция сделала акцент на охране водно-болотных угодий как местообитаний водоплавающих птиц. С середины 20 века численность птиц существенно сократилась из-за потери мест обитания. Площадь водно-болотных угодий сократилась на 35 % по сравнению с 1970 г. Участниками конвенции являются 170 государств, на территории которых находится 2307 водно-болотных угодий международного значения общей площадью 228,9 млн га. В России Рамсарская конвенция вступила в силу 1977 году. Постановлением Правительства РФ, к водно-болотным угодьям России, имеющим международное значение, отнесено 35 объектов: - дельта реки Селенга, вблизи Байкала, один из крупных пунктов остановок птиц во время миграций; - Березовые острова, Лебяжье и Кургальский полуостров, каждую весну 20—30 тысяч лебедей и другие перелетные птицы останавливаются именно у этих берегов. Рамсарские угодья России являются постоянным или временным местом обитания 10 млн. особей птиц.

Предотвращение торфяных пожаров

В России работает проект под названием «Восстановление торфяных болот в целях предотвращения пожаров и смягчения изменения климата. В XX веке в европейской части России были осушены миллионы гектаров болот для добычи торфа, ведении сельского и лестного хозяйства. В 1990-х годах добыча торфа стала нерентабельна, предприятия разорялись и забрасывали участки торфоразработок без проведения их рекультивации. Результатом стала деградация земель и повышение их пожароопасности. Торф впитывает и удерживает количество воды, в 10-30 раз превышающие массу его сухого вещества. В результате влага сохраняется даже в период засухи. Но при осушении все эти свойства уходят. Ускорятся разложение растительных остатков, усиливается ветровая и водная эрозия. Это и является причиной возникновения пожаров. В районах России, где много осушенных болот, торфяные пожары возникают каждый год. В 2010 году, в период аномально жаркого лета, несколько миллионов человек только в европейской части России были подвергнуты негативному влиянию задымления атмосферы, что вызвало всплеск смертности населения При возникновении пожара на болоте выделяемое тепло подсушивает прилегающие слои, торф тлеет, обугливается и загорается. Такие пожары трудно тушить. Даже не смотря на обильные осенние дожди, торф тлеет без открытого огня под снегом до следующей весны. Дым торфяных пожаров опасен для здоровья людей из-за высокого содержания вредных химических веществ. Даже в отсутствии пожара осушенное болото выделяет в атмосферу углекислый газ. Осушенные болота – источник 5 % мировых антропогенных выбросов углекислого газа – 2 Гт СО2 в год. Осушенные и запрошенные болота – это потенциальная опасность для человека и окружающей среды. - на осушенных болотах торф легко возгорается, дым от пожара содержит набор вредных химических веществ - источник парниковых газов - не могут удерживать паводковые воды, наводнения возникают чаще - исчезают некоторые виды животных и растений Процесс восстановления болотных экосистем до исходного состояния занимает десятки и даже сотни лет.

Литература

Дореволюционные журналы по торфяному делу. Основоположники изданий И.И. Вихляев, Е.С. Меньшиков, В.С. Доктуровский, Д.А. Герасимов и др. «Болотоведение», «Вестник торфяного дела», «Торфяное дело», «За торфяную индустрию», «Труды Инсторфа» и др.

Картографирование торфяных болот

Имена

Сытин Леонид Аполлонович (1829-1913)

Пожалован Императором России чином «Первый русский торфмейстер». Основатель первого государственного торфяного предприятия. Разработал свой метод оценки торфяных болот. Метод позволял оценить пригодность торфа для сельского хозяйства и промышленности.

Радченко Иван Иванович (1874-1942)

Основатель торфяной промышленности в России, политический деятель. Организовывал торфоразработку первой российской торфяной электростанции в г. Электрогорск. Председатель «Главторфа», заместитель «Наркомвнешторга», ректор Московского торфяного института. Его именем назван поселок в Тверской области. Родился 10 октября 1874 года в семье лесопромышленника в городе Конотопе. В возрасте 25 лет занялся революционной деятельностью. По поручению В.И. Ленина занимался изданием и распространением революционной газеты «Искра». После чего в 1902 году был арестован и сослан в Сибирь. В 1912 году Г.М. Кржижановский приглашает Радченко на должность управляющего торфоразработок Богородска. Радченко набирал и обучал армию рабочих, наладил работу торфяных машин, узкоколейных дорог. На станции «Электропередача» (сегодня город Электрогорск) он получил практический опыт работы в торфяной сфере. В 1917 году Радченко встречается с В.И. Лениным. Ленин был удовлетворён деятельностью специалиста. Радченко пишет о своей встрече с вождём: «Он рекомендовал мне остаться на этом чрезвычайно важном, топливном фронте, тем более что я был одним из немногих советских специалистов в этой области». В 1920 году Радченко назначается начальником «Главторфа». Государство ставило высокие планы по добыче торфа, но они не выполнялись. Причины: плохая погода, слабая логистика, нежелание рабочих. В итоге учёный был репрессирован за невыполнение планов по добыче торфа.

Сукачёв Владимир Николаевич (1880-1967)

Академик АН СССР. Один из основателей болотоведения в России. Автор первого учебного пособия по болотоведению.

Пьявченко Николай Иванович (1902-1984)

Член-корреспондент АН СССР. Основоположник лесного болотоведения. Внёс большой вклад в учение о биогеоценозах торфяных болот, в лесомелиоративную науку. Автор монографий: «Бугристые торфяники» (1995), «Лесное болотоведение» (1963) и др.

Коллекция торфов Московского торфяного института

Растения

Растения

Растения

Растения

Растения

Растения

Минеральные включения в торф. Внутриболотные образования: железные и фосфорные руды. Болото сложный комплекс, с собственной системой защиты и обеспечения Состав: органика – 10 %, остальное вода, газы и минеральные включения

Классификация видов торфа Московского торфяного института

Появилась в 1930 годах. Здесь представлены виды торфа, которые можно найти на территории России. За каждым образцом и названием торфа стоят тысячи анализов, отобранных учёными со всей страны.

Микроскопы

Микроскопы используют для анализа ботанического состава торфа. Учёные определяют степень разложения, насколько сильно разрушены ткани органических отстатков. Для определения возраста торфа учёные используют спорово-пыльцевой анализ. С использованием микроскопа ботаники научились определять возраст растения по остаткам пыльцы и спорам. Их оболочки состоят из стойкого вещества — спорополленина. Вещество сохраняется в континентальных и морских осадках миллионы лет.

pH-метр

– позволяет определять условия образования торфа и его кислотность, фиксировать границу между кислородосодержащей и анаэробной зонами. Позволяет определять кислотность болотной воды. Болото – это всегда кислотная среда.

Имена

Дубах А. Д. (1883-1942)

Первый гидролог нашей страны. Основоположник гидрологии в России. Разработал специальный курс гидротехнической мелиорации заболоченных земель. Автор первого в России учебника «Гидрология болот» (1936). Погиб в блокадном Ленинграде.

Герасимов Д.А. (1894-1942)

Геоботаник, палинолог, болотовед. Под его руководством введены и обоснованы термины «торфогенный горизонт», «торфяное месторождение». Заложил основы генетической классификации видов торфа. Автор монографии «Торф, его происхождение, залегание и распростронение. Заместитель директора Института торфяного дела И.И. Радченко. Как и он, был репрессирован за срыв планов по добыче торфа.

Вихляев И.И. (1879-1965)

Один из первых организаторов учёта торфяных ресурсов в России. Начиная с царских времён активно пропагандировал использование торфа. Составитель справочника «Торфяные залежи России» и карты расположения болот Европейской части России. Под его руководством начал издаваться журнал «Вестник торфяного дела». Автор монографии «Торф в гидротехническом строительстве» (1965).

Баусин А.Ф. (1900-1963)

Крупнейший деятель отечественной торфяной промышленности. Один из создателей Главного управления торфяного машиностроения Министерства электростанций СССР. В течение 8 лет был редактором журнала «Торфяная промышленность». Заместитель министра электростанций СССР (1943-1957).

Методы исследования

Геодезические приборы

Геофизические приборы, приборы для работы с картосхемами, приборы для исследования торфяных залежей. В 1960-70-х годах СССР имел передовые позиции в приборостроении. В то время около 5 % от прибыли торфяных предприятий по закону выделялись на научные разработки. Отраслевая наука постоянно финансировалась, разработки ученых внедрялись, но это во многом зависело от личных качеств руководителя производства. Большинство новых технологий, приборов и оборудования получали медали и дипломы всероссийских конкурсов.

Планиметром определялись площади разведанных торфяных месторождений.

Торфяные включения

Дерево (пневая древесина и реже древесные стволы) попадает в бескислородную среду и не разлагается.

Болотные люди или болотные тела — полностью или частично сохранившиеся человеческие останки, обнаруженные в торфяных болотах. В отличие от других древних останков, у болотных тел сохранились кожные покровы и внутренние органы. В торфяных болотах нередко обнаруживают останки людей, живших несколько столетий назад. Их находили местные крестьяне или рабочие, добывающие торф. Некоторые тела почти не разложились. Иные истлели частично, а от других остались только скелеты или фрагменты. Часто при добыче торфа находят следы древних поселений.

Приборы и оборудование, созданные в 50-60е годы для исследования механических свойств залежей. Применялись при строительстве дорог на торфяных болотах, особенно при освоении нефтяных и газовых месторождений в Западной Сибири.

Имена

Стадников Г.Л. (1880-1973)

Выдающийся специалист в области органической химии и углехимии. Установил природу сапропелитов, сделал большой вклад в теорию органического происхождения угля и нефти. Заложил основы физико-химической сушки торфа. Основоположник дисциплины «Химия торфа». Автор учебника «Химия торфа».

Наседкин Н.А.

Заложил фундамент теоретического изучения физики торфа и процессов, протекающих при его переработке. Внедрил в науку о торфе принципы термодинамики. Положил начало теории искусственного обезвоживания торфа. Впервые ввёл количественные методы исследования в торфяном производстве. Разработал курс и создал лабораторию «Физико-механические свойства торфа». Первый доктор наук из выпускников МТИ.

Имена

Винтер А.В. (1878-1958)

Академик АН СССР. Выдающийся учёный-энергетик, строитель первых электростанций в СССР. Один из руководителей строительства первой в России электростанции на торфе. Занимался фундаментальными проблемами использования энергетических ресурсов. Начальник Главэнерго СССР.

Веллер М.А.(1875-1966)

Внёс существенный вклад в разработку и внедрение гидравлического способа добычи торфа в производство. Активно участвовал в проектировании, создании и эксплуатации ряда крупнейших новостроек гидроторфа. Талантливый педагог -учитель специалистов торфяного дела.

Меньшиков Е.С. (1883–1926)

Один из первых организаторов торфяной промышленности и торфяного дела в России. Разработчик лабораторных и экспериментальных методов исследования свойств торфа. Руководитель Инсторфа и Торфяной опытной станции.

Классон Р.Э. (1868-1926)

Выдающийся инженер-энергетик. Автор проектов и руководитель строительства ряда электростанций, в том числе первой электростанции на торфе. Один из изобретателей гидравлического способа добычи торфа. Возглавлял Управление по делам добычи торфа гидравлическим способом.

Способы добычи торфа

Ручная добыча торфа в 20-е годы: оборудование для ручной добычи резного торфа.

В 30-40-е годы резко увеличивается внимание к электрификации и механизации процессов добычи торфа. К 1960 году добыча фрезерного торфа была уже полностью автоматизирована, чуть позже был полностью механизирован и машиноформовочный способ добычи.

Машина для пневматического сбора фрезерного торфа была разработана во Всесоюзном институте торфяной промышленности (ВНИИТП, г. Ленинград). Принцип действия машины - «пылесос». Всасывающий агрегат собирает кусочки сухого торфа с поверхности залежи и подаёт их в свой бункер, транспортирует за пределы поля добычи. Аналогичные машины широко производятся сегодня в Канаде, Финляндии, Эстонии. Советское машиностроение в торфяной отрасли было ведущим в мире. Однако многие приоритеты в конце 80-х и начале 90-х гг. были утрачены. Например, автор разработки технологии добычи мелкокускового торфа - советский учёный В.К. Фомин. Его машины работают по всему миру, но производят их в Финляндии как собственные разработки.

Торфяное топливо

Немецкие образцы

Имена

Варенцов В.С.(1900-1972)

Лауреат Государственной премии СССР. Один из основоположников широкомасштабного внедрения промышленного способа фрезерной добычи торфа. Внёс вклад в развитие высшего торфяного образования и подготовку специалистов торфяного профиля – горных инженеров.

Горячкин В.Г. (1984-1962)

Член-корреспондент АН БССР. Один из основателей отечественной научной школы технологии торфяного производства. Профессор МТИ. За заслуги в развитии науки о торфе и подготовке инженерных кадров награждён орденом Ленина. Один из создателей технологии добычи машиноформовочного торфа (кускового торфа).

Блох И.Г. (1888-1958)

Член-корреспондент АН БССР. Основатель научной школы механизации торфяного производства. Один из авторов машин для подготовки и разработки торфяных месторождений, внедрённых в промышленность. Создатель дисциплины «Торфяные машины».

Солопов С.Г. (1901-1975)

Выдающийся организатор и популяризатор торфяной отрасли середины XX века. Внёс вклад в области расчета торфяных машин, интенсивного осушения торфяных месторождений, комплексной механизации добычи, сушки и уборки фрезерного и кускового торфа, комплексного использования торфа.

Торф в сельском хозяйстве

Сам по себе торф редко является удобрением, в большей степени его используют как матрицу, регулирующую плодородие почв и рост растений. Модифицированные торфяные гранулы или грунт дозированно «отдают» полезные микроэлементы растениям, регулируют распределение в почве влаги и воздуха. Часто торфяное сырье используют для создания субстратных блоков, таблеток или гранул.

Торфяные горшочки. Рассада вместе с горшочком опускается в почву. Дно горшочка со временем разлагается и разрушается. После чего корневая система самостоятельно разрастается в почве.

Экстракты

Удобрения в виде жидких экстрактов из торфа в качестве стимуляторов роста. Применяются для эффективного управления ростом растений. Небольшое количество получаемого вещества при разбавлении водой дает большое количество удобрения.

Применение торфа в строительстве

Покрытия и теплоизоляционные материалы на основе торфа. Конкурент: более дешёвые минеральные материалы.

Композицитные материалы на основе торфа.

Сорбенты.

Позволяют извлекать из растворов органические или минеральные загрязнители: нефтяные компоненты, тяжёлые металлы и другие.

Каждый сорбент разрабатывается под определённое загрязняющее вещество. Конкурент: синтетические материалы.

Торфот.

Лекарственный препарат на основе торфа для лечения глазных заболеваний.

Шахматные фигурки, выточенные профессором В.И. Суворовым.

Система разработки торфяного месторождения

Создаются водоотводящая сеть и осушительные каналы. Главная задача - понизить воду на 20-30 см от поверхности полей добычи, тогда верхний слой торфяной залежи начинает высыхать. Это позволяет передвигаться по полям рабочей технике: фрезеровать торфяную залежь, валковать, штабеливать и вывозить торфяное сырье за пределы полей. Между каждым осушительным каналом должно быть 20 метров на верховом болоте, 40 метров на низинном болоте.

Применение торфа в сельском хозяйстве

Удобрение для растений на основе торфа

Материалы из торфа

Из торфа можно получать химические вещества: битум, воск, спирты, смолы и пр. Это отдельные компоненты торфяного сырья. Конкурент: современные синтетические материалы из нефти и угля.

Технология тонкого литья: формы деталей из торфяного воска.

Одежда из торфа

Финские тканевые материалы с использованием компонентов торфа (волокно пушицы). В торфе очень много волокон трав, которые можно использовать в ткацком производстве. Натуральная ткань с компонентами торфа является скорее эксклюзивной, чем повседневной.

Косметические средства на основе торфа

Шампуни на основе торфа. Благодаря высокой концентрации органических компонентов, шампунь укрепляет структуру волосяных фолликул, оказывает заживляющее действие.

Сапропель — многовековые донные отложения пресноводных водоёмов, которые сформировались из отмершей водной растительности, остатков живых организмов, планктона, частиц почвенного перегноя. Сапропель содержит органические вещества: гумус, углеводы, битумы и другие. Сапропель применяют для грязелечения. Для лечения опорно-двигательного аппарата. Вещество содержит микроэлементы: Co, Mn, Cu, B, Br, Mo, V, Cr, Be, Ni, Ag, Sn, Pb, As, Ba, Sr, Ti Bитамины: B (B1, B12, B3, B6), E, C, D, P Сапропель добывали в Вышневолоцком районе, на Селигере, на озере Молтаево.

Механизированный торфоразведочный комплекс

В 50-60е годы в Западной Сибири геологи производили разведку торфяных болот на вездеходах. Была задача проводить исследования прямо с вездехода. Поэтому учёные разработали данный комплекс, который стал частью привода вездехода. Специальный челнок комплекса позволял определять глубину залежей и брать пробы торфа на анализ. Дополнительное оборудование комплекса позволяло определять электрические свойства залежи. Параллельно из кузова вездехода могли выполняться геодезические исследования. И всё это с борта машины, не выходя из неё.