Ученые рассказали, как сточные воды провоцируют выброс метана
Ученые ТюмГУ в составе научного коллектива установили, что сброс неочищенных бытовых сточных вод в болота резко увеличивает выделение парниковых газов в атмосферу. По словам исследователей, на участках соприкосновения изучаемых стоков с водоемом интенсивность потоков метана превышала фоновые значения почти в 30 раз. Результаты исследования опубликованы в журнале Geochemistry International.
Специалисты Тюменского государственного университета (ТюмГУ) совместно с коллегами из Российской академии наук провели исследование Обского болота, длина которого простирается до 100 км. Эксперты измеряли потоки метана и отбирали пробы воды для анализа общего химического состава, содержания биофильных (поглощаемых) элементов и растворенного неорганического углерода.«»В обводненных микропонижениях облесенного участка болота, где происходит сброс сточных вод, интенсивность потоков метана превышала фоновые значения почти в 30 раз. Однако на расстоянии 160 метров от источника загрязнения потоки метана снижались до фоновых значений», — рассказала один из авторов исследования, лаборант-исследователь «Центра изотопной биогеохимии» ТюмГУ Виктория Колотыгина.
Она уточнила, что эмиссия метана (выброс в атмосферу) связана аэробным окислением и деятельностью в водоемах особых бактерий (метаногенов), которые активизируются при поступлении органики. Соответственно, чем больше органики поступает, тем больше питания получают бактерии и тем выше выброс газа.
Сброс сточных вод — это важная проблема. Как объяснили специалисты, такой сброс происходит не только в болота и заболоченные земли, но и в различные водохранилища и водные объекты. Обычно это промышленные и сельскохозяйственные стоки, а не бытовые.«»По количественным оценкам, эмиссия метана при попадании сточных вод в болота и иные водоемы различна, но процессы, происходящие при этом, схожи. Однако из-за увеличения содержания кислорода в водохранилищах (не в болотах) увеличится не только эмиссия метана, но и углекислого газа, так как метан будет окисляться», — объяснила Колотыгина.
Эмиссионная камера для измерения потоков парниковых газов, установленная на участке облесенного болота
Портативный инфракрасный газоанализатор, соединенный с эмиссионной камерой, установлено на открытом участке Обского болотаЭмиссионная камера для измерения потоков парниковых газов, установленная на участке облесенного болотаПортативный инфракрасный газоанализатор, соединенный с эмиссионной камерой, установлено на открытом участке Обского болота
Углекислый газ, как и метан, является парниковым газом, но потенциал глобального потепления у метана выше, чем у углекислого газа. Поэтому необходимо учитывать баланс этих газов, прежде чем делать выводы о влиянии на парниковый эффект, уточнила эксперт.
В ТюмГУ отметили, что в рамках проведенного исследования коллективом была отмечена возможная перспектива использования изотопного состава растворенного неорганического углерода (delta13C-DIC) для определения площади распространения загрязнения.
«В своей работе мы определяли взаимосвязь эмиссии парниковых газов с характеристиками растворенного неорганического углерода, чтобы понять, можно ли их использовать как индикатор. Было установлено, что маркером загрязнения может являться изотопный состав растворенного неорганического углерода», — сообщила Колотыгина.
Коллектив специалистов планирует углубить исследования процессов генерации и выброса метана в атмосферу. Работа проводилась в рамках Гранта президента MK-1684.2022.1.5. Изотопный состав изучен в рамках мегагранта Carborus и при поддержке программы «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».