|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Закономерности эмиссии метана с долинных водохранилищдипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Гречушникова М.Г.
- Автор: Ломов В.А.
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2021
- Аннотация: Искусственные водоемы являются не только источниками экологически чистой энергии, регуляторами стока, рекреационными и пищевыми ресурсами, но и источниками парниковых газов, в частности метана. В связи с оживленным интересом научного сообщества к вопросу эмиссии парниковых газов в атмосферу из-за глобального потепления климата, изучение различных источников метана – это очень актуальная научная проблема. Метан не самый сильный парниковый газ в атмосфере, его концентрации в среднем меньше 1‰, однако, его потенциал глобального потепления очень высок – 72 по отношению к диоксиду углерода за 20 летний период [35, 56]. Поэтому даже небольшое изменение в его атмосферной концентрации может привести к значимым последствиям и усилению парникового эффекта. Водохранилища далеко не единственный источник метана в атмосфере, различных источников множество, и они могут быть как природного, так и антропогенного характера. К природным источникам относятся – болота, мировой океан, газогидратные образования [2, 15, 38], выбросы при вулканических извержениях и другие. Основные антропогенные источники метана – это крупный рогатый скот, рисовые поля, свалки бытовых и промышленных отходов [21, 34, 46, 60]. В основном метан попадает в атмосферу при разложении органического вещества в отсутствии кислорода, так как при бескислородных условиях он – конечный продукт деструкции органических соединений. Такие процессы происходят в том числе в природных водоемах: в донных отложениях и в толще воды при отсутствии кислорода, в частности – в водохранилищах. В настоящее время метан, как составляющая водных экосистем, а также его эмиссия в атмосферу с поверхности водоемов – тема, которой посвящается все больше работ, поскольку данный вопрос относительно мало изучен. Тем не менее, существуют оценки эмиссии с поверхности техногенных водных объектов [33, 45, 52, 58, 59], согласно которым поток метана из водохранилищ составляет от 2 до 122 Тг/год, что составляет от 0,5 до 10 % от его глобальной эмиссии в атмосферу. Именно поэтому важно иметь представление об эмиссии метана и его содержании в водохранилищах по данным, полученным по натурным наблюдениям. Такие измерения уже пятый год проводятся на Можайском водохранилище. Это слабопроточное долинное водохранилище, построенное в верховьях реки Москвы. Это водохранилище, которое входит в систему водоснабжения г. Москва. Можайское водохранилище – один из самых изученных водоемов центральной части России, так как по нему накоплены ряды данных за более чем пятидесятилетний период о режиме самых разных гидрологических и гидрохимических показателях. Поэтому именно оно было выбрано как объект изучения. Каждый год способы измерений потоков метана совершенствуются, и в исследования включаются новые методы. Так, например, в 2018 году была использована диффузионная камера для измерения молекулярного потока метана в атмосферу, а в 2019 – донная камера, для более точного определения потока метана из донных отложений, чем метод трубок, применяемый ранее. Одним из новых направлений работы по изучению эмиссии метана с поверхности водохранилища стало применение методов математического моделирования. Была использована одномерная гидродинамическая модель LAKE, в которую включен блок расчета биохимических процессов. Применение математического моделирования позволит получить более детальную картину распределения эмиссии метана, поэтому оценки суммарной годовой эмиссии метана с поверхности водоема будет более точными.
- Добавил в систему: Гречушникова Мария Георгиевна