1995 年以来国外泥炭及泥炭地研究进展.doc

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1、1995年以来国外泥炭及泥炭地研究进展刘永和，孟宪民，王忠强，刘滨华中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林长春130012摘要：自1995年以來国外科技工作者对泥炭及泥炭地进行了大最研究。其中,泥炭的基本物理及化学性质,泥炭中环境污染物质如硫化物、甲基汞、泥炭酸碱性、有机物的迁移转化，泥炭地对霓金属、有机污染物环境污染物质的吸收、生物过滤和降解，泥炭地对CO?、CHq的排放，泥炭地对古环境特征的记录，泥炭与泥炭地的开发利用,是近年來的主要研究内容。这些领域的研究取得了较大的进展。关键字：国外：泥炭：研究进展中图分类号：X14文献标识码：A文章编号：1672-2175（2003）01-

2、0086-06泥炭是沼泽湿地中的一种特殊的有机矿产资源，它是生物残体向煤转化过程屮的产物，但泥炭有许多特殊的性质使它与煤炭有很大区别。在白然状态下，它由水、矿物质、有机质组成。其有机质由未完全分解的植物残体和分解的中间产物一一腐殖质组成，一般占固相物质的50%以上，是泥炭区别于其它物质的重要组成物质。泥炭的有机质具有特殊的物理、化学性质，使得它在工农业、能源、医疗、环境保护等方面有多种用途。国际上，科学工•作者们对泥炭做了大量的研究和实验，发现了许多有用的性质，为泥炭的开发利用提供了宝贵资料。1国外泥炭学研究的基本态势在研究角度上，人多数研究侧重于泥炭的微观领域。从1995年以來，该领

3、域发表在国际著名杂志上的论文大都以泥炭或泥炭地的基本物理化学性质和化学元素的环境行为为研究内容。在研究方法上，人都采用野外调查、测量和实验室模拟相结合的方法。实验方法包括同位素分析、化学实验、光谱分析、图像分析。泥炭不仅是科学研究的重要内容，而且是进行其它科学研究的辅助实验材料。近年来，对泥炭学的研究成果出版最多的国家是英国、荷兰和美国。研究区域主要集屮在西欧、北欧、北美等地。2具体研究内容及成果2.1对泥炭本身理化性质的研究泥炭的基本性质包括：（1）泥炭的基本特性，如植物学成分、分解度、含水量、湿度、热值；（2）泥炭的物理机械特性，如密度、吸水性、持水性、紧实度、粒级组成、侵入物、粉

4、碎度筹；（3）泥炭的化学特性，如泥炭的元索组成、离子组成、化学反映性质:（4）泥炭的物理力学特性，如孔隙度、地质力学、水热传导性、摩擦性等。国外学者除了在常规条件下研究外，更侧重于研究在特殊条件下的泥炭性质，如在高低极端温度、高低压强、强酸强碱条件下进行实验硏究。杉本芳和等研究了经高温处理的泥炭样品的vitrinitereflectance（/?（））值的变化,并发现高温高压条件下得到的分解产物显示出一种在白然界低质煤屮所出现的特殊结构⑴。Moilanen等研究了在高温高压条件下泥炭的气化反应，发现泥炭屮蒸汽的释放量高于CO2,且当压力增强时，蒸汽和CO?的气化速率均降低⑵。Weiss

5、以实测数据验证并修正了以往的泥炭湿度保持模型［3JoJonathan研究了泥炭地屮泥炭的体积收缩与泥炭地中储水量变化的关系⑷。NMHolden发现用作燃料的泥炭粉末堆放或装袋后表面会形成一个冋湿层，由冋湿层往内部发生水分的运动，且湿炭的冋湿程度与泥炭类型无关，泥炭内部的湿水是泥炭表层水的28倍⑸。Brovkad研究了泥炭土壤表层温度和湿度与外界的交换关系。泥炭水动力学的硏究取得了较好的结果。Baird发现泥炭的孔隙结构对导水性和溶质移动非常重要⑹nLaurcVidal-Beaudet建立了土壤和泥炭混合物的渗透理论和水力学⑺。PaulaKennedy等建立了泥炭密度、泥炭导水性与水压的

6、关系模型凶。AndrewJ.Baird发现在干汹沼泽的泥炭屮，溶质的流动速度较快，其流动以小量在气孔屮进行并且无］古I定通道叫S.LMooney比较了泥炭粉末块屮在形态上和物理测最上孔隙结构对水含最和水运动的影响卩忙泥炭的可压缩性及泥炭对外力作用的反映是泥炭性质研究的重要内容。Mesri等研究了泥炭的二次压缩特征WGunaratne研究了影响泥炭的可压缩性的因索及其关系血】。DenHaanE.J.研究了泥炭的压力模型，反映了压力、张力、蠕变应变速率之间的关系WStack等做了用离心分离法分离泥炭的实验，得到较好的分离效果，并从泥炭屮分离出四类不同的物质〔⑷。光谱分析和图像分析被用于研究

7、泥炭的物质结构和成分上。S.J.Chapman等运用红外光谱分析法硏究发现苏格兰某森林沼泽泥炭的光谱与其pH值、灰分、总氮有较大相关性，且与微生物量和脂肪酸有一定相关性问。PaulGeladi筹运用图彖分析法研究了5种泥炭在7种不同处理的方式下，21种不同粒径犬小的泥炭的脱水作用［⑹。此外，人们对泥炭的燃烧特征、燃烧吋的造渣能力、运输过程屮的白加热及低温下的氧化均进行了实验研究。2.2泥炭屮特殊物质的迁移和转化泥炭屮的特殊元索指泥炭中富集或外界