泥炭
泥炭(Peat)又称为草炭或是泥煤,是煤化程度最低的煤,煤炭的前身,是死亡植物残体因分解不完全而逐年积累的产物,是中国十一大非金属战略资源之一1。
根据植物残体类型不同,可把泥炭分为草本泥炭、木本泥炭和藓本泥炭三大类型。随着周围环境的转变,如压力的加大,可以使泥炭变得更加坚固,使之成为褐煤。泥炭属于不可再生资源,开采行为对环境破坏很大。泥炭在工业、能源、环保、农业、化工领域有广泛应用1。
泥炭有机质含量高达90%-95%,是商品有机肥和畜禽粪便有机质含量的2-3倍。泥炭含腐植酸30%-60%,是商品有机肥和畜禽粪便腐植酸含量的6-20倍,泥炭是现有农业投入品中的最佳改土沃土物料1。
基本信息
- 中文名
泥炭
- 又称
草炭、泥炭土
- 过程
植物-泥炭-煤
- 形成
在泥炭沼泽中堆积形成
- 外文名
Peat
- 主要有机质
纤维素、半纤维素、木质素、腐殖酸、沥青物质等
基本概述
泥炭,又称为草炭、泥炭土、黑土、泥煤,是煤化程度最低的煤,也是腐殖煤系列最原始的状态。泥炭是在泥炭沼泽中堆积形成的,以后在上覆沉积物的压力及进一步菌解条件下,经过压紧和脱水变得更加坚固,成为褐煤,再继续受到地下温度和压力作用时,经煤化作用形成烟煤或无烟煤。
研究“植物-泥炭-煤"的变化过程中的地质、地理、植物和气候诸因素的特点,以及这一转化过程中的物理、化学、地球化学条件等,有助于人类认识泥炭和煤的富集规律以及古代气候变化,有效地发现和合理地利用煤炭资源以及为现今气候问题提供参考信息。
主要成分
泥炭在自然状态下,呈块体,含水量一般为80~90%,泥炭的比重一般为1.20~1.60,组成物质横跨液相、气相和固相三种状态。其中固相物质的部分,以组成物质的角度来看,主要成分是有机物质(也是碳元素的主要来源)和矿物质两部分,而其中又以固相的有机物质比例最高。不同组成特性的泥炭,有不同的物理性质与化学性质。
泥炭按不同分解程度的、松软的植物残体堆积物,其有机质含量占30%以上。分解度较低的泥炭多呈浅棕色和浅褐色,含有大量植物残体;分解度较高的泥炭多呈黑褐色和黑色,质地较硬,腐殖酸含量增高,植物残体不易辨认。
泥炭中的有机质主要是纤维素、半纤维素、木质素、腐殖酸、沥青物质等。泥炭中腐殖酸含量常为10~30%,高者可达70%以上。泥炭中的无机物主要是粘土、石英和其他矿物杂质。
泥炭通常又分为高位泥炭和低位泥炭两种。高位泥炭是由泥炭藓、羊胡子草等形成,主要分布在高寒地区。高位泥炭含有大量的有机质,分解程度较差,氮和灰分含量较低,酸度高,pH值约为6~6.5或更酸。低位泥炭是由低洼处、季节性积水或常年积水地方生长的需要无机盐养分较多的植物如苔草属、芦苇属和冲积下来的各种植物残枝落叶多年积累形成的。低位泥炭一般分解程度较高,酸度较低,灰分含量较高。低位泥炭常因产地不同而品质有较大差异。
形成原因
泥炭的形成是植物、水文、地貌和气候诸因素综合作用的结果,并受大地构造条件的制约。
泥炭是沼泽在形成过程中的产物,也是沼泽地形的特征之一。泥炭的主要来源是泥碳苔(Peat Moss)或泥碳藓(Sphagnum),但除此以外其他的有机物质,例如死去的沼泽植物,乃至于动物与昆虫的尸体,都有可能成为泥炭的形成来源。这些物质在死亡后沉积在沼泽底部,由于潮湿与偏酸性的环境,而无法完全腐败分解,因而形成所谓的泥炭层。有机物质分解或潮化的程度主要是视其组成成分与浸水程度(潮湿度)来决定,通常在较潮湿的地方泥炭层的形成比较快,有机物的分解度比较低,而较干燥的地方则相反。利用这个特性,气象考古学的研究者可以利用泥炭来分析古代的气候变迁史,而利用分析泥炭里的组成物质,古代环境学家也能重造模拟古代时该地区的植物分布状态。
在适当的环境(例如高压)之下,泥炭可以进一步地转变成煤炭(无烟炭),世界上大部分在高纬度地区发掘到的泥炭层,许多都是9000年前,上一次的冰河期结束、冰河北退之后才形成的。像这样的泥炭层形成的速度非常慢,有时甚至只有每年1公厘的程度而已。
主要用途
泥炭用途广泛,可用于农业,如作为有机肥料和育苗及花卉培植的土基,还可用于工业,如作为燃料发电、化工(从中提取多种原料)、酿酒、医药、制陶以及建筑材料等。
燃料
由于泥炭质地松软,容易燃烧,在许多当地盛产泥炭的地方,通常被用来作为日常生活中的燃料使用。