Факторы формирования концентраций метана в водных экосистемах (549,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК [556+551.46]:574(075.8) ББК 26.22+26.221 я73 Г 21 и математическому направлению при Ученом совете ЮФУ (протокол № 4 от 3 июня 2020 г.) доктор географических наук, профессор Института наук о Земле ЮФУ В. Т. Богучарсков ведущий метеоролог ФГБУ «Северо-Кавказское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» П. М. Лурье; доктор географических наук, профессор, Рецензенты: Печатается по решению Комитета по естественнонаучному Г 21 Гарькуша, Д. Н. Факторы формирования концентраций метана в водных экосистемах : монография / Д. Н. Гарькуша, Ю. А. Фёдоров ; Южный федеральный университет. — Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2021. — 366 с. ISBN 978-5-9275-3634-4 DOI 10.18522/801274322 Монография посвящена важной проблеме современности – изучению формирования концентраций и потоков одного из главных «парниковых» газов – метана. В монографии проанализированы и обобщены данные литературы и собственные материалы, касающиеся влияния различных природных и антропогенных факторов на образование, окисление и концентрации метана в водных экосистемах, а также его эмиссию в системе «донные отложения – вода – атмосфера». Монография представляет интерес для научных работников, преподавателей, студентов и специалистов в области гидрологии, океанологии, экологического мониторинга водных объектов и охраны окружающей среды. Она может быть полезна также студентам высших учебных заведений соответствующих специальностей и служить в качестве учебного пособия. ISBN 978-5-9275-3634-4 Б УДК [556+551.46]:574(075.8) БК 26.22+26.221 я73 © Гарькуша Д. Н., Фёдоров Ю. А., 2021 © Южный федеральный университет, 2021 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2021

Стр.3

СОДЕРЖАНИЕ Введение ...................................................................................................5 Глава 1. Свойства метана и его распространение в природе ..................8 1.1. Физико-химические свойства метана ..........................................8 1.1.1. Физические свойства метана ...................................................9 1.1.2. Химические свойства метана .................................................11 1.2. Метан в оболочках Земли ............................................................13 Глава 2. Физико-географические факторы ...........................................17 2.1. Рельеф, гранулометрический состав и литологические типы донных отложений .......................................................................17 2.2. Климат и метеоусловия ...............................................................23 2.2.1. Температура ...........................................................................24 2.2.2. Ветровые условия ...................................................................35 2.2.3. Атмосферные осадки .............................................................42 2.2.4. Атмосферное давление ..........................................................54 2.3. Почвы как фактор формирования уровня содержания метана в водных экосистемах ..................................................................56 Глава 3. Геологические факторы ...........................................................83 3.1. Влияние тектонического режима ................................................84 3.2. Эмиссия метана наземными и морскими геологическими источниками ................................................................................85 3.2.1. Грязевые вулканы в нефтегазоносных осадочных регионах ...88 3.2.2. Выделение метана в нефтегазоносных осадочных регионах ...92 3.2.3. Подводные выходы метана ....................................................96 3.2.4. Магматические вулканы, разломы и другие геотермальные источники ...................................................100 3.2.5. Изотопный состав ................................................................104 3.2.6. Современные глобальные выбросы геологическими источниками .............................................105 3.2.7. Факторы, влияющие на эмиссию метана геологическими источниками, и прогнозные сценарии выбросов ...............107 3.3. Подземные воды как фактор формирования уровня содержания метана в водных экосистемах ...............................109 3.3.1. Источники метана в подземных водах ................................111 3.3.2. Механизмы миграции метана в подземные воды ...............113

Стр.4

3.3.3. О влиянии гидроразрыва пласта на концентрации метана в подземных водах ....................................................115 3.3.4. Влияние подземных вод на формирование уровня содержания метана в водных экосистемах ..........................122 3.4. Выветривание горных пород и абразия берегов .......................132 Глава 4. Биологические факторы ........................................................140 4.1. Микробиологическое образование и окисление метана в водных экосистемах ................................................................141 4.1.1. Метаногенез в водных экосистемах ....................................141 4.1.2. Микробиологическое окисление метана в водных экосистемах ..........................................................................176 4.2.2. Немикробиологическое образование метана в растениях ...208 4.3. Животные организмы ................................................................217 4.2.1. Регулирование растениями физико-химических и условий в донных отложениях и ризосфере почв транспортировка метана ...................................................191 Глава 5. Физико-химические факторы ...............................................226 5.1. Растворенный кислород и окислительно-восстановительные условия .......................................................................................226 5.2. Кислотно-щелочные условия ...................................................234 5.3. Органический углерод ...............................................................238 5.4. Содержание азота и фосфора ....................................................241 5.5. Минерализация и соленость .....................................................243 Глава 6. Антропогенные факторы .......................................................256 6.1. Антропогенное загрязнение вод, зарегулирование стока и водопотребление .....................................................................256 6.2. Связь метана с загрязнением нефтепродуктами ......................264 6.3. Связь метана и тяжелых металлов в водных экосистемах ........267 6.3.1. Связь метана и ртути ............................................................269 6.3.2. Формирование концентраций метана в условиях мощного загрязнения кадмием и влияние процессов цикла метана на эффективность его сорбции и выведения взвешенным веществом в донные отложения ....................273 Заключение ..........................................................................................281 Библиографический список использованных источников ................287 4.2. Водные растения ........................................................................191

Стр.5