Функционирование и формирование почв над подземными хранилищами природного газа - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Официальные оппоненты: доктор биологических наук, ПРОФЕССОРСТЕПАНОВ А.Л. доктор географических наук, профессор Иванов И.В. доктор биологических наук, профессор Васенев И.И. Защита состоится в 15.30 в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501.001.57 при МГУ имени М.В. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ. Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета или присылать отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ имени М.В.Многосторонняя индустриальная деятельность человека охватывает все природные системы Земли, в том числе и почвенный покров, вносит значительные изменения в биогеохимические циклы элементов в биосфере, ставит под угрозу ее нормальное функционирование (Ковда, 1975), определяет задачи, связанные с многообразными экологическими функциями почв - атмосферными, гидросферными, литосферными, биотическими (Добровольский, 1996, 1997, 1999; Добровольский, Никитин, 1986, 1990). Разработать концепцию функционирования почвенного покрова, включающую представления о взаимодействии техногенно-аллохтонного метана с почвами над подземными хранилищами природного газа. Выявить нарушения природных биогеохимических циклов метана в почвах над подземными хранилищами природного газа. Выявить пространственно-временные закономерности рассеяния, депонирования, бактериального окисления и эмиссии автохтонного, аллохтонного, техногенно-аллохтонного и атмосферного метана в почвах над подземными хранилищами природного газа. Выявить основные пути и продукты деструкции метана в почвах над подземными хранилищами природного газа.Отдельные подглавы посвящены проблемам: происхождения и образования метана, механизмам передвижения, бактериальному окислению метана и других углеводородов, циклу метана в почвах, литосфере, морях и океанах, эмиссии в атмосферу, окислению в атмосфере, источникам и стокам метана, биогеохимической деятельности микроорганизмов в биосфере, влиянию газовой залежи на почвы. В свободном виде метан отмечается в тектонически-активных зонах планеты. Широко изучены микроорганизмы цикла метана: анаэробные метанобразующие (Беляев, 1976, 1988; Заварзин, 1972; Заварзин, Васильева, 1999 и др.) и аэробные метанокисляющие бактерии (Малашенко и др., 1978; Кондратьева, 1983; Гальченко, 1986, 2001; Hanson, Hanson, 1996; Заварзин, 1997, 2004; Дедыш, 2002; Паников, 1998; Panikov et al., 2001; Колесников и др., 2004; Adamsen, King, 1993; и др.), их морфология, физиология, условия роста, распространение; эмиссия в прилегающие геосферы (атмосферу и литосферу); поглощение газов из атмосферы (Минько, 1988; Смагин, 1999). Большинство известных работ посвящены циклу метана, его автохтонному образованию, окислению и эмиссии в атмосферу в естественных и антропогенных ландшафтах (Заварзин, Кларк, 1987; Заварзин, 1995, 1997, 1999; Слободкин и др., 1992; Паников и др., 1992, Паников, 1995; Степанов, 2000; Cicerone, Oremland, 1988; Hanson, Hanson, 1996; Le Mer, Roger, 2001; Chan, Parkin, 2001 и др.). Транспорт метана осуществляется с помощью механизмов молекулярной диффузии и конвекции, метан передвигается из анаэробной в аэробную зону в почвах и по системе вертикальной и горизонтальной трещиноватости геологических структур (Оборин и др., 2005).Был рассмотрен почвенный покров над истощенным месторождением природного газа, используемого в качестве подземных газохранилищ в Ставропольском крае и подземным газохранилищем в Московской области, соответственно в черноземной и дерново-подзолистой зоне. Природный газ закачивается в обводненные пески и песчаники отработанных газовых залежей на глубину 800 и 1000 м с помощью газовых скважин (рис. На месторождении природного газа в Ставропольском крае полевые исследования проводились в июле 1995-1998 гг., на подземном газохранилище в Московской области - в мае, июле и ноябре 1998-2006 гг. Были проведены детальные почвенно-картографические исследования на 24 ключевых участках. Поверхностная газовая съемка осуществлялась по сетке квадратов через 700 - 1000 м в 32-42 точках (в Московской обл.) и через 3000 м в 74 точках (в Ставропольском крае) согласно «Проекту международного стандарта ISO: методы отбора проб при оценке загрязнения почв, 1996», с учетом 5 категории сложности территории, а также на 24 ключевых участках. Содержание газов в почвах определяли путем размещения пробоотборника на глубину 20, 40 и 60 см на 1 час и последующего отбора пробы через выведенные на поверхность трубки.Подземное газохранилище в Московской области расположено в умеренно-континентальной климатической зоне. Годовое количество осадков колеблется от 473 до 676 мм в год.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ