Какие продукты выделяются при горении торфа
Перейти к содержимому

Какие продукты выделяются при горении торфа

  • автор:

Какие продукты выделяются при горении торфа

Торф — продукт неполного разложения растительной массы в условиях избыточной влажности и недостаточной аэрации. Торф обладает самой высокой из всех твердых топлив влагоемкостью.

Торфяные пожары представляют собой возгорание торфяного болота, осушенного или естественного.

Торф — продукт неполного разложения растительной массы в условиях избыточной влажности и недостаточной аэрации. Торф обладает самой высокой из всех твердых топлив влагоемкостью.

Основными тепловыми характеристиками торфа являются его теплотворная способность, а также коэффициент теплопроводности. Основными горючими материалами у торфов являются углерод (52-56 % от общей массы) и водород (5-6 % от общей массы), кроме того, в составе торфа имеется от 30 до 40 % атомов кислорода, связанного в молекулах химических веществ, из которых состоит торф.

Причинами возникновения торфяных пожаров являются неправильное обращение с огнем, разряд молнии или самовозгорание, которое может происходить при температуре выше 50 градусов по Цельсию. Летом поверхность почвы в средней полосе может нагреваться до 52-54 градусов. Кроме того, достаточно часто почвенные торфяные пожары являются развитием низового лесного пожара. В слой торфа в этих случаях огонь заглубляется у стволов деревьев.

Торфяные пожары характерны для второй половины лета, когда в результате длительной засухи верхний слой торфа просыхает до относительной влажности 25-100 %. При таком содержании влаги он может загораться и поддерживать горение в нижних, менее сухих слоях. Глубина прогорания торфяной залежи определяется уровнем залегания грунтовых вод.

Горение обычно происходит в режиме «тления», то есть в беспламенной фазе как за счет кислорода, поступающего вместе с воздухом, так и за счет его выделения при термическом разложении сгораемого материала.

Процесс горения в нижней части происходит значительно интенсивней, чем вверху. Это объясняется тем, что свежий холодный воздух, как более тяжелый, поступает в нижнюю часть зоны горения, где реагирует с горящим торфом. Углекислый и угарный газы, а также продукты пиролиза (термическое разложение органических соединений без доступа воздуха) торфа в нагретом виде омывают верхнюю часть зоны горения, препятствуя доступу к ней кислорода. Также распространению горения на верхние слои почвы препятствует повышенная влажность в задернелом корнеобитаемом слое почвы, хорошо удерживающем влагу от выпадения осадков и капиллярного подъема грунтовых вод.

Заглубляясь в нижние слои торфа до минерального грунта или уровня грунтовых вод, горение может распространяться на десятки и сотни метров от входного отверстия, лишь местами выходя на поверхность. При заглублении очага горения происходит аккумуляция выделяющегося в слое торфа тепла и его распространение в направлении участков с повышенной влажностью, воспламеняющихся после испарения содержащейся в них влаги.

Хотя скорость продвижения кромки торфяного пожара составляет не более нескольких метров в сутки, они отличаются устойчивостью горения, которое при заглублении на 1,0 1,5 м не могут ликвидировать даже большие дожди.

При выпадении осадков битумированные частицы торфа не намокают, влага уходит между них в грунтовые воды, и торфяная залежь может гореть годами до полного выгорания месторождения.

Различают одноочаговые и многоочаговые торфяные пожары. Если пожар возник от загорания напочвенного покрова, то возможно заглубление огня в органический слой почвы сразу в нескольких местах. Когда пожар возник от костра, то это, как правило, одноочаговый пожар.

Очаг только что возникшего почвенно-торфяного пожара может быть быстро потушен проливкой водой участка горящего торфа, отделением его от краев образующейся воронки и складыванием на выгоревшей площади. Так как в верхних слоях торфа много корней деревьев и кустарников, эту работу следует выполнять топорами или очень острыми лопатками. Если имеется возможность, то края воронки следует обрабатывать водой со смачивателем или химикатами из ранцевых опрыскивателей.

В случаях многоочаговых торфяных пожаров, обычно возникающих на торфянистых почвах в результате низового пожара, тушение возможно лишь путем локализации всей площади, на которой находятся очаги. Такую локализацию производят с помощью канавокопателей или взрывов с подачей затем в проложенную канаву воды из местных водоисточников.

При проведении земляных работ широко используется специальная техника: канавокопатели, экскаваторы, бульдозеры, грейдеры, другие машины, пригодные для этой работы.

Окапывание начинается со стороны объектов и населенных пунктов, которые могут загореться от горящего торфа. Сам пожар тушат путем перекапывания горящего торфа и заливки его очень большим количеством воды.

Торфяные пожары наносят огромный вред лесу, они уничтожают органику почвы, в огне сгорают корни деревьев, лес падает и полностью погибает.

Несмотря на отсутствие пламенного горения, торфяные пожары опасны для жизни человека. Коварство их заключается в том, что поверхностный слой почвы часто остается несгоревшим, а под ним располагается горящая пещера, куда в случае неосторожного захода может провалиться человек.

Над горящими торфяниками возможно образование «столбчатых завихрений» горячей золы и горящей торфяной пыли, которые при сильном ветре могут переноситься на большие расстояния и вызывать новые загорания или ожоги у людей и животных.

В результате горения торфа образуются продукты полного и неполного окисления, пиролиза торфа — метан, водород, сажа, дым.

Ухудшение экологической обстановки наиболее опасно для детей и людей, страдающих дыхательными заболеваниями. Тяжело переносят отравления окисью углерода курящие люди, страдающие бронхитом и астмой, сердечными заболеваниями, нарушением кровообращения, неврастенией, анемией, диабетом, заболеваниями почек.

Администрация Красноборского городского поселения

Адрес: 187015, Ленинградская область, Тосненский район, г.п. Красный Бор, ул. Культуры, д.62а

Телефон: 8 (813) 61-62-260

Чем опасен дым от горения торфяников, и как от него защититься? Советы специалиста

Масштабные пожары на торфяниках общей площадью более 120 гектаров в этом году охватили Киевскую область. Госслужба по чрезвычайным ситуациям этой осенью регулярно рапортует о мероприятиях, проведенных пожарными, чтобы уменьшить последствия возгорания. Между тем, жители столицы и прилегающих территорий уже который месяц страдают от значительного задымления.

Проблему решить можно, считают эксперты. Чтобы раз и навсегда прекратить возгорания на торфяниках, эти территории, которые во времена СССР были осушены, нужно снова затопить, вернув им статус болотистых местностей. Впрочем, это работа не одного года. В краткосрочной перспективе, при таких масштабах возгорания, считают эксперты, помочь в решении проблемы может только природа — а именно обильные осадки.

Чем опасен дым от горения торфяников?

Пока пожарные и ученые ищут решение проблемы на общенациональном уровне, украинцы, проживающие или работающие в задымленных территориях должны позаботиться о своем здоровье самостоятельно. Так утверждает специалист Научно-сервисной фирмы «ОТАВА» к.х.н. Николай Вовк. Ведь торфяной дым считается более опасным для здоровья, чем древесный, поскольку при сгорании торфа выделяется много соединений углерода, серы и азота.

«СЭС громко сообщает о превышении ПДК содержания двуокиси серы, умалчивая при этом данные о загрязнении другими продуктами горения. Между тем, вред от большинства токсичных газов непродолжительный: головная боль, слабость и раздражение дыхательных путей. Эти симптомы со временем пройдут, а вот мелкодисперсные частицы сажи и канцерогенов могут осесть в легких навсегда», — говорит ученый.

Как защититься от дыма торфяников?

Специалисты советуют в период сильного задымления уехать из города. Если же это сделать невозможно, значительным образом уменьшить ущерб от загрязнения воздуха можно, если придерживаться нескольких рекомендаций:

  • максимально плотно закрывайте окна и двери, особенно ночью и утром, когда концентрация дыма в воздухе самая высокая, ведь мельчайшие частицы сажи легко проникают даже в самые маленькие щели;
  • при проветривании форточки следует завешивать влажной тканью — частицы дыма будут оседать на ней, таким образом в комнату будет попадать значительно меньше загрязняющих веществ;
  • время пребывания на улице в период задымления следует свести к минимуму, а при невозможности избежать прогулок на «свежем» воздухе, используйте влажные марлевые повязки;
  • находясь дома не стоит пылесосить или использовать вытяжки, это лишь дополнительно увеличит запыленность помещений, а, следовательно, усилит нагрузку на ваши легкие и организм в целом. Зато, стоит как можно чаще проводить влажную уборку;
  • не стоит перенапрягаться физически — это значительно усилит нагрузку на организм;
  • следует пить много жидкости: натуральные соки, чаи, белковые коктейли, кисломолочную и молочную продукцию, которая может частично нивелировать действие ядовитых газов;
  • следует воздержаться от курения и употребления спиртных напитков;
  • в случае возникновения симптомов острого заболевания или недомогания (появление признаков одышки, кашля, бессонницы) необходимо обратиться к врачу.

Анализ качества воздуха в помещении

torfovyshcha.JPG.pagespeed.ce.8yuG7c7n8P

«Воздух, которым мы дышим, значительным образом влияет на наше самочувствие и здоровье. Особое место здесь занимает вопрос качества воздуха в помещении — ведь именно в помещении мы проводим большую часть времени (на работе и дома). И речь идет не только о загрязнении продуктами горения торфа или сухой растительности, но и о загрязнении воздуха в помещении химическими соединениями, которые выделяются из мебели, стройматериалов, текстиля и т.д. А также о соблюдении надлежащих параметров воздуха в помещении, таких как температура и влажность.

В странах ЕС и США качеству воздуха в помещениях уделяют большое внимание. В последние годы этим вопросом начали интересоваться и в Украине. И если до недавнего времени в нашей стране частные лаборатории предлагали лишь весьма неточные методы анализа на содержание только ограниченного количества химических соединений, то с недавних пор в Украине доступен наиболее современный метод анализа качества воздуха в помещении. Это метод газовой хроматографии с масс-спектроскопическй детекцией, который в Украине предлагает Научно-сервисная компания «ОТАВА». Такой анализ качества воздуха позволяет определить весь спектр вредных органических веществ, в частности, более 400 органических веществ, которые являются типичными загрязнителями воздуха в помещениях», — говорит ученый.

У продовження теми:

  1. Экологический флешмоб для депутатов, чтобы предотвратить катастрофу питьевой воды в Украине
  2. В Киеве из-за жары содержание химических веществ и пыли в воздухе превышает допустимые нормы
  3. Как уберечься от отравления формальдегидом и сделать мебель из ДСП и МДФ безопасной
  4. Ненадлежащее качество воздуха в помещении школы стало причиной заболевания у 12 детей

Чем опасны торфяные пожары

Торф богат углеродом, и ему присуща пористость. Поэтому после высыхания он легко может воспламениться, а возникший пожар (горение торфа) порой крайне сложно погасить. По этой причине торфяные пожары могут тянуться крайне долго.

Горение торфяников по мере глобализации становится все более возрастающей проблемой во всем мире. Повсюду сокращается расстояние между жилой застройкой и ранее заболоченными торфяными участками, которые подвергаются осушению в ходе хозяйственной деятельности и становятся уязвимыми по отношению к воспламенению. Ситуация усугубляется повышенным забором грунтовых вод на хозяйственные нужды и еще большим осушением торфяников.

горение торфа

Дым от торфяников и здоровье

По мере горения торфяников в атмосферу выделяется большое количество вредных газов, опасных для здоровья. Порой воздействие настолько сильное, что людям приходится обращаться к врачу, чтобы оценить вред, нанесенный организму. К факторам, определяющим степень воздействия торфяных пожаров, относятся:

  1. густота дыма;
  2. время пребывания в зоне задымления;
  3. возраст;
  4. состояние здоровья.
  5. Аэрозольные частицы

Наибольший риск для здоровья представляют аэрозольные частицы, попадающие в атмосферу в ходе горения торфа. Когда они воздействуют на глаза и легкие, развивается раздражение слизистых оболочек, например, кашель, хрипы и покраснение глаз. По мере снижения задымленности эти симптомы становятся менее выраженными и постепенно исчезают. Попадание аэрозольных частиц в легкие астматиков может приводить к развитию у них приступов астмы. Также эти загрязняющие вещества вызывают осложнения при хронических респираторных и сердечных заболевания, что представляет риск для здоровья этой группы лиц. В борьбе с аэрозольным загрязнением атмосферы помещений помогут обеззараживатели-очистители воздуха от компании Tion, характеризующиеся эффективными аэрозольными фильтрами.

Чем опасны торфяные болота

В состав дыма от горящих торфяников или торфа для топки входят разнообразные газы, обладающие неприятным запахом и раздражающие слизистые оболочки. В конечном итоге их воздействие может приводить к:

  1. раздражению глаз, носа и горла;
  2. чувству жжения на коже;
  3. стеснению дыхания;
  4. тошноте;
  5. головной боли.

Воздействие этих поллютантов на организм человека характеризуется существенной изменчивостью. На одних людей они могут оказывать весьма малое влияние, а на других воздействовать крайне негативно.

Наиболее уязвимые группы лиц

Дети наиболее уязвимы по отношению к дыму от торфяников, так как:

  1. характеризуются более интенсивным дыханием;
  2. их легкие продолжают развиваться.

Пожилые люди также более восприимчивы к негативному воздействию торфяного дыма, так как:

  1. функции легких у них снижены;
  2. они обладают меньшими способностями к восстановлению после стресса;
  3. у них чаще присутствуют сердечные или легочные заболевания.

Негативное воздействие торфяного дыма на здоровье может существенно усиливаться при наличии существующих сердечных или легочных заболеваний. Люди из этой группы тяжелее переносят последствия торфяных пожаров и медленнее восстанавливаются после них.

Астматики могут характеризоваться повышенной чувствительностью к различным раздражающим компонентам, присутствующих в таком дыме. У ряда лиц, страдающих астмой, весьма сильная реакция может наблюдаться даже при воздействии небольшого количества дыма от торфяников.

Как защитить себя от дыма от торфяников

Важным элементом такой защиты будет минимизация контакта с внешней атмосферой, насыщенной дымом. Также есть ряд действий, которые следует предпринять для достижения этой цели. Они перечислены ниже.

При нахождении внутри помещения следует держать окна и двери плотно закрытыми, чтобы предотвратить проникновение воздушных масс, содержащих дым. Хорошо герметизированное помещение является хорошей защитой от дыма с торфяников. По понятным причинам для закрытых помещений свойственна существенно меньшая задымленность, чем для открытых пространств. Этот эффект можно усилить посредством применения приборов для очистки воздуха, произведенных фирмой Tion. Они обеспечат надлежащее очищение воздуха как жилого, так и производственного помещения. Бризер Tion работает при закрытых окнах и дверях, а нагнетаемый снаружи воздух проходит тщательную многоэтапную очистку.

В период горения торфяников желательно воздержаться от использования стандартных моделей пылесосов, так как это может привести к увеличению количества аэрозольной взвеси внутри помещения. Следует избегать употребления внутри помещений свечей и средств для ароматерапии, исключить табакокурение.

На период торфяных пожаров крайне желательно минимизировать физические и умственные нагрузки. Особенно это важно для лиц, попадающих в группу риска. В случае возникновения проблем со здоровьем необходимо обратиться к доктору для получения помощи. Людям, страдающим респираторными и сердечными заболеваниями, а также беременным и пожилым людям следует вдвойне осторожно и внимательно относиться к своему здоровью в период торфяных пожаров.

Возникновение, развитие и опастность торфяных пожаров Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Собина В.А.

Проблемы и способы тушения лесоторфяных пожаров
Торфяные пожары и способы их тушения
Система профилактики торфяников от возгорания
Инновационный метод мониторинга лесоторфяных пожаров и его приборное обеспечение

Производство торфяной продукции энергетического назначения на основе гидромеханизированных технологий надежный поставщик тепла и электроэнергии для местных нужд производства и нужд ЖКХ

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Возникновение, развитие и опастность торфяных пожаров»

ВОЗНИКНОВЕНИЕ, РАЗВИТИЕ И ОПАСТНОСТЬ ТОРФЯНЫХ ПОЖАРОВ

В. А. Собина, преподаватель Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков

Торф представляет собой продукт неполного разложения растительной массы в условиях избыточной влажности и недостаточной аэрации. Он является обводненным конгломератом битумов, гуминовых кислот, их солей, других продуктов разложения растительного материала и не успевших еще разложиться элементов растений. Торф обладает самой высокой из всех твердых топлив влагоемкостью [1].

Основными тепловыми характеристиками торфа являются его теплотворная способность, а также коэффициент теплопроводности. Основными горючими материалами у торфов являются углерод (52-56 % от общей массы) и водород (5-6 % от общей массы), кроме того, в составе торфа имеется от 30 до 40 % атомов кислорода, связанного в молекулах химических веществ, из которых состоит торф. Среднее значение величины теплотворной способности торфа, зависящей от его вида и степени разложения, равно 5500 ккал/кг [2].

При нагревании торф высушивается, затем происходит его пиролиз с образованием горючих газообразных компонентов и кокса. При торфяных пожарах на больших массивах фронт горения очень неоднороден, оно происходит в основном очагами различного размера. Цвет очагов белый, поверхность горения во времени заглубляется под негорящую поверхность, то есть происходит образование внутренних полостей в торфе. Торфяная залежь обычно имеет относительную влажность 92-95 %, что делает ее сравнительно безопасной в пожарном отношении. Однако в отдельные особо засушливые годы при неблагоприятном стечении климатических условий и непринятии своевременных мер к тушению пожары могут распространиться на большие территории [3].

Торфяные пожары характерны для второй половины лета, когда в результате длительной засухи верхний слой торфа просыхает до относительной влажности 25-100 %. При таком содержании влаги он может загораться и поддерживать горение в нижних, менее сухих слоях. Глубина прогорания торфяной залежи определяется уровнем залегания грунтовых вод. Горение обычно происходит в режиме «тления», то есть в беспламенной фазе как за счет кислорода, поступающего вместе с воздухом, так и за счет его выделения при термическом разложении сгораемого материала. Хотя скорость продвижения кромки торфяного пожара составляет не более нескольких метров в сутки, они отличаются устойчивостью горения, которое при заглублении на 1,0-1,5 м не могут ликвидировать даже большие дожди.

Процесс горения в нижней части происходит значительно интенсивней, чем вверху. Это можно объяснить тем, что свежий холодный воздух, как более тяжелый, поступает в нижнюю часть зоны горения, где реагирует с горящим

торфом. Углекислый и угарный газы, а также продукты пиролиза торфа в нагретом виде омывают верхнюю часть зоны горения, препятствуя доступу к ней кислорода. Также распространению горения на верхние слои почвы препятствует повышенная влажность в задернелом корнеобитаемом слое почвы, хорошо удерживающем влагу от выпадения осадков и капиллярного подъема грунтовых вод.

Заглубляясь в нижние слои торфа до минерального грунта или уровня грунтовых вод, горение может распространяться на десятки и сотни метров от входного отверстия, лишь местами выходя на поверхность. При горении массива торфа с абсолютной влажностью до 500 % в 1 дм3 торфа плотностью 0,1 кг/дм3 содержится 0,5 дм3 воды. На ее нагрев до 100 °С расходуется 50 ккал, на испарение 270 ккал, на подогрев торфа до температуры воспламенения 30 ккал, итого 350 ккал. Калорийность самого торфа составляет 5000 ккал/кг, для плотности 0,1 кг/дм3 она составит 500 ккал, что вполне достаточно для поддержания процесса горения при указанной выше влажности Температура в замкнутом объеме очага горения, называемом «печкой» достигает 700°С. В верхнем слое торфа горение может распространяться при влажности до 300400 %. С увеличением заглубления очага горения допустимое значение влажности непрерывно возрастает и составляет на глубине один метр до 500 %. Указанное явление объясняется низкими значениями коэффициента теплопроводности торфа в залежи, составляющей 0,07-0,13 вт/м2 град и возрастающей с увеличением степени разложения.

При заглублении очага горения происходит аккумуляция выделяющегося в слое торфа тепла и его распространение в направлении участков с повышенной влажностью, воспламеняющихся после испарения содержащейся в них влаги. При лесном низовом пожаре на подсушивание и подогрев лесных горючих материалов расходуется около 10 % всей выделяющейся при горении теплоты. При торфяном заглубленном для плотности торфа 0,1 кг/дм3 и влажности 500 %-72 % теплоты. Аккумулируемое тепло расходуется на высушивание торфа, его нагрев до температуры обугливания и, наконец, — воспламенение. Таким образом, при торфяном пожаре горение распространяется с заглублением, которое ограничивается лишь подстилающим минеральным грунтом или уровнем грунтовых вод.

При выпадении осадков битумированные частицы торфа не намокают, влага уходит между них в грунтовые воды, и торфяная залежь может гореть годами до полного выгорания месторождения. При выходе торфяного пожара на поверхность на залесенных участках возникают лесные низовые пожары, которые, заглубляясь, переходят опять в подземные.

На неосушенном и осушенном сетью открытых канав участках сфагнового болота уровень грунтовых вод (УГВ) снижается соответственно с 10 (45) см в начале июня до 55 (75) см в конце августа. Влажность почвенного горизонта 010 см на осушенном торфянике значительно меньше, чем на неосушенном, а также в 1,5-2,1 раза меньше подстилающих его почвенных горизонтов 10-20 и

20-30 см. На одних и тех же участках влажность верхнего горизонта торфа изменяется в зависимости от погодных условий значительно больше, чем подстилающих слоев. К осени УГВ значительно снижается и влажность торфа опускается ниже предела его горимости в середине июля на неосушенном болоте и в конце июня на осушенном [2].

Торфяные пожары возникают в такие пожароопасные сезоны, когда сумма выпадающих осадков значительно ниже средней многолетней за тот же период. Различают одноочаговые и многоочаговые торфяные пожары. Если пожар возник от загорания напочвенного покрова, то возможно заглубление огня в органический слой почвы сразу в нескольких местах. Когда пожар возник от костра, то это, как правило, одноочаговый пожар.

Торфяные пожары наносят огромный вред лесу, при них уничтожается органика почвы, в огне сгорают корни деревьев, лес падает и полностью погибает. Горение почвы обнаруживают по выделению угарного газа, имеющего на просвет синеватый оттенок, что связано с наличием в газе примеси мельчайших дымовых частиц [4].

Несмотря на отсутствие пламенного горения, торфяные пожары опасны для жизни человека. Коварство их заключается в том, что поверхностный слой почвы часто остается несгоревшим, а под ним располагается горящая пещера, куда в случае неосторожного захода может провалиться человек.

При борьбе с лесными пожарами важное значение имеет скорость распространения огня. При ликвидации низовых пожаров большую роль играет также высота пламени, почвенных — глубина прогорания. Для определения силы лесных пожаров в [5] представлено их классификацию, которая применяется на практике. Сила пожара, как и вид, определяется по наиболее интенсивно горящей части кромки. Она зависит от многих факторов (вида и состояния ЛГМ, условий погоды, времени суток и др.), и потому при тушении пожара очень важно правильно учесть ее вероятные изменения

Список использованной литературы

1. Пьявченко Н. И. Степень разложения торфа и методы её определения. Красноярск: ИЛиД СО АН СССР. 1963. 57 с.

2. Гришин А. М. Теплофизика лесных пожаров. Томск: Изд-во ТГУ, 1994. 218 с.

3. Теребнев В. В., Артемьев Н. С., Грачев В. А., Сабинин О. Ю., Противопожарная защита и тушение пожаров (леса, торфа, лесосклады). Книга 6 М., 2006. 174 с.

4. Курбатский Н. П., Красавина Н. И., Жданко В. А. Лесные почвенные пожары и борьба с ними. Л., 1957. 32 с.

5. Курбатский Н. П. Техника и тактика тушения лесных пожаров. М., 1962. 154 с.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *