Горячая тема: почему торфяники вспыхивают без огня и как их усмирить
Российские ученые выяснили, что плотность торфяных почв играет ключевую роль в их способности к самовозгоранию. Исследования показали, что рыхлые торфяные почвы воспламеняются быстрее, чем плотные, поскольку содержат больше кислорода, необходимого для поддержания горения. Это открытие может помочь в предотвращении пожаров на торфяных месторождениях, особенно в Сибири, Тверской и Рязанской областях.
Почему торфяники горят и как это предотвратить
Россия обладает крупнейшими в мире запасами торфа, но в жаркое и засушливое время года он часто становится источником масштабных пожаров. Торфяные возгорания не только ухудшают плодородие почв, но и представляют серьезную угрозу для здоровья людей. При горении выделяются токсичные вещества, такие как сернистый газ и сероводород, что негативно влияет на атмосферу и экологию.
Ученые Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева изучили механизм самовозгорания торфа и факторы, влияющие на его воспламеняемость. Они проанализировали девять образцов почвы с сельскохозяйственных земель Тверской и Рязанской областей, варьирующихся по плотности от 0,88 до 2,89 грамма на кубический сантиметр. Разница в плотности между самыми рыхлыми и плотными образцами составила 3,3 раза.
Эксперимент, моделирующий реальные условия
Образцы почвы подвергли воздействию температурных условий, приближенных к естественным: в течение 30 дней они находились в сушильном шкафу при температуре 58°C днем и 20°C ночью. Именно такие перепады температур характерны для летних месяцев на исследуемых территориях.
Результаты показали, что в рыхлых почвах процесс тления начинался в 2,5 раза быстрее, чем в плотных. Это связано с тем, что более рыхлые почвы содержат больше кислорода, необходимого для горения.
Как можно снизить риск торфяных пожаров
Ученые предложили методику повышения плотности торфа с целью предотвращения самовозгорания. Метод включает несколько технологических этапов:
Вспашка верхних 60-70 см почвы для устранения уплотненного грунта, который препятствует проникновению влаги.
Перемешивание вспаханного слоя с нижележащими почвами для повышения общей плотности.
Дополнительное уплотнение слоя для снижения риска накопления кислорода.
Для обработки торфяников, не относящихся к сельскохозяйственным землям, например, в лесах, потребуется предварительная расчистка местности и выравнивание рельефа.
Разработка систем раннего предупреждения пожаров
"В дальнейшем мы планируем создать программное обеспечение для комплексной системы мониторинга торфяных почв. Эти системы позволят в режиме реального времени прогнозировать возможные возгорания и предупреждать о них заранее", — рассказывает доктор технических наук, доцент кафедры тракторов и автомобилей МСХА имени К. А. Тимирязева, Алексей Евграфов.
Исследование показало, что плотность торфяных почв играет ключевую роль в их самовозгорании: чем рыхлее почва, тем выше риск пожара из-за повышенного содержания кислорода. Ученые предложили методы уплотнения торфа, которые могут значительно снизить пожароопасность, а также разрабатывают программное обеспечение для раннего предупреждения возгораний. Эти меры помогут защитить экосистемы, сельскохозяйственные угодья и население от разрушительных последствий торфяных пожаров.
Уточнения
Торф (устар. турф) — осадочная рыхлая горная порода, находящая применение как горючее полезное ископаемое.