Введение к работе
Актуальность проблемы. Быстрые темпы развития топливно-энергетического комплекса ведут к увеличению масштабов воздействия предприятий добычи, транспортировки и хранения природного газа на окружающую среду. Оценка влияния метана - основного компонента природного газа на окружающую среду, в том числе, на почвенный покров, требует устойчивых критериев мониторинга газоносных территорий. В настоящее время в качестве диагностических признаков таких территорий выступают лабильные, сильно варьирующие параметры функционирования почв, зависящие от гидротермических и технологических условий и являющиеся результатом цикличных и обратимых процессов (Можарова и др., 2005). Газовые, жидкие и биотические продукты функционирования быстро обновляются и не могут накапливаться в почве в значащих количествах. Поэтому актуальной задачей дальнейших исследований является поиск консервативных почвенных диагностических признаков газоносной территории. Такими признаками будут только твердые продукты функционирования, образованные вследствие неполной замкнутости, необратимости многих почвенных процессов внутри почвенной системы (Таргульян, Соколова, 1996). Один из способов решения вопросов об их формировании - изучение явлений редукции Fe до Fe , варьирования Eh и формирования магнитных оксидов железа в почвах.
Цель настоящей работы: выявить влияние метана - основного компонента природного газа на формирование магнитных оксидов железа в почвах над подземной искусственной газовой залежью.
Задачи:
-
Выявить магнитные характеристики (магнитную восприимчивость, магнитную фракцию и ее свойства) почв над подземным хранилищем природного газа и фоновой территории.
-
Определить морфологическое строение, элементный состав и долевое участие основных структурных компонентов магнитной фракции почв с помощью электронной сканирующей и спектральной микроскопии.
-
Выявить биомассу и видовой состав микроорганизмов иллювиальных горизонтов почв над подземным хранилищем природного газа и фоновой территории.
-
Изучить взаимосвязи величины магнитной восприимчивости с биомассой и видовым составом микроорганизмов, содержанием органического вещества и Eh в почвах над подземным хранилищем природного газа и фоновой территории в нативных и лабораторных условиях. Выявить механизмы формирования педогенных магнитных оксидов железа в почвах.
Научная новизна. Впервые обнаружено формирование мелкодисперсных магнитных оксидов железа в иллювиальных горизонтах дерново-подзолистых почв над искусственной газовой залежью. С помощью электронной сканирующей и спектральной микроскопии определены форма, размер и элементный состав педогенных магнитных оксидов железа в почвах. Выявлены взаимосвязи изучаемого процесса с биомассой и видовым составом микроорганизмов.
Практическая значимость. Почвенно-геохимические твердофазные консервативные характеристики могут быть использованы при поиске месторождений природного газа, оценке герметичности подземных газохранилищ.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: IX Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2002» (Москва, 2002), Всероссийской конференции «VII Докучаевские молодежные чтения. Человек и почва в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2004), IV Всероссийском съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004), Международной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2005), а также на заседаниях кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, включающего 157 отечественных и 44 зарубежных работ, и приложения. Содержательная часть диссертации изложена на 125 страницах, иллюстрирована 26 рисунками, 10 таблицами.
