1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Водные ресурсы
  4. T. 47, № 1, 2020

Водные ресурсы, 2020, T. 47, № 1, стр. 78-85

Вертикальное распределение метана в водной толще Байкала

И. Б. Мизандронцев a, В. В. Козлов b, В. Г. Иванов a, *, К. М. Кучер a, Е. С. Корнева a, Н. Г. Гранин a

a Лимнологический институт СО РАН,
664033 Иркутск,, Россия

b Институт динамики систем и теории управления им. В.М. Матросова СО РАН,
664033 Иркутск,, Россия

* E-mail: vigo@lin.irk.ru

Поступила в редакцию 15.12.2018
После доработки 07.03.2019
Принята к публикации 11.04.2019

Полный текст (PDF)

Аннотация

Проведен анализ материалов по вертикальному распределению растворенного метана в водной толще Байкала. В зоне открытого озера в настоящее время отмечается увеличение концентраций растворенного метана по сравнению с 2002–2004 г. Рассмотрены возможные причины этого явления. Содержание метана в аэробной водной толще Байкала уменьшается от поверхности ко дну. В пределах деятельного слоя озера, как и в океане, существует максимум концентрации метана. В основной, глубинной части водной толщи концентрации метана ниже ее значений, равновесной с атмосферой, что обусловлено деятельностью аэробной метанотрофной микрофлоры. Стандартная процедура метода статического метода парофазного равновесия для определения метана дополнена измерением давления в закрытой системе. Проведено сопоставление результатов определения концентраций метана методами вакуумной дегазации и статического парофазного равновесия.

Ключевые слова: растворенный в воде метан, Байкал, газогидраты, метод парофазного равновесия, метановый парадокс.

ВВЕДЕНИЕ

Состав и концентрации растворенных в поверхностных водах газов определяются взаимодействием водоемов с атмосферой, биохимическими процессами в водной толще и донных отложениях (ДО), а также дегазацией мантии и метаморфизацией горных пород при высоких температурах и давлении [1]. В связи с глобальным изменением климата изучение содержания и распределения парниковых газов в Мировом океане и внутриконтинентальных водоемах представляет научный и практический интерес.

Первые данные о содержании и распределении метана в воде и ДО Южного Байкала в зоне влияния Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК) получены Гидрохимическим институтом в 1988 и 1994 гг. [19]. Также были отобраны и исследованы 10 проб илов из Северного и Среднего Байкала. Определения микроконцентраций метана проводились методом парофазного равновесия. Содержание метана в поверхностной воде открытого озера вне зоны влияния БЦБК составляло от 0.3 до 3 мкл/л (среднее значение 2 мкл/л).

В практике Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО) и Тихоокеанского океанологического института (ТОИ) ДВО РАН при определении содержания растворенного метана в воде и поровых водах ДО применяются метод статического парофазного равновесия [3, 40] и метод вакуумной дегазации [17] с последующим измерением метана в газовой фазе хроматографом с пламенно-ионизационным детектором. Эти методы различаются по способу извлечения летучего компонента из конденсированной фазы. Оба метода применялись на Байкале при совместных работах сотрудников Лимнологического института (ЛИН) СО РАН с океанологами в 2002–2004 гг. [11, 12, 14, 36] и в последующие годы.

В 2013 г. в связи с наметившимся увеличением фоновых концентраций метана в водах Байкала начат новый цикл исследований его содержания и распределения в водной толще. При этом встал вопрос об оптимизации метода определения метана.

Метод вакуумной дегазации [17] для выделения микроколичеств метана из природной воды и поровых вод ДО при всех его положительных качествах требует специального оборудования и контроля полноты извлечения летучего компонента, что создает дополнительные сложности при оперативной обработке большого количества проб в экспедиционных условиях. Повторная и трехкратная дегазация способствует более полному извлечению метана из водного раствора, но при этом увеличивается время подготовки проб к газохроматографическому анализу.

Процедура статического равновесного парофазного анализа [4–6, 30], используемая в океанологии [3, 13, 40], заключается в однократной экстракции исследуемого газа из конденсированной фазы в газовую фазу с последующим газохроматографическим определением его концентрации. В закрытой системе, исходно состоящей из разбавленного водного раствора смеси атмосферных газов и нейтральной газовой фазы, устанавливается фазовое равновесие. В отличие от метода вакуумной дегазации, при этом не требуется обязательной оценки полноты извлечения летучего компонента из конденсированной фазы в газовую фазу.

Начальное содержание исследуемого газа в водном растворе рассчитывается по основной формуле прямого парофазного анализа [5]:

(1)
$C_{w}^{0} = {{C}_{g}}(K + {{{{V}_{g}}} \mathord{\left/ {\vphantom {{{{V}_{g}}} {{{V}_{w}})}}} \right. \kern-0em} {{{V}_{w}})}},$
где $C_{w}^{0}$ – исходная концентрация определяемого газа в конденсированной фазе, ${{C}_{g}}$ – его концентрация в газовой фазе, $K = {{{{C}_{w}}} \mathord{\left/ {\vphantom {{{{C}_{w}}} {{{C}_{g}}}}} \right. \kern-0em} {{{C}_{g}}}}$ – коэффициент распределения концентраций по фазам, ${{V}_{g}}$ и ${{V}_{w}}$ – объемы газовой и водной фаз соответственно. Формула (1) справедлива при постоянном соотношении объемов и коэффициенте распределения K, соблюдении изотермических условий и неизменного общего давления P в системе.

В работе А.Г. Витенберга и А.Н. Мариничева [7] приведены результаты теоретического анализа ситуации с увеличением общего давления Р в закрытой системе газ‑жидкость в изотермическом состоянии при сокращении доли объема газовой фазы. Изменение Р вызывает сопряженные изменения равновесной массо‑объемной концентрации исследуемого вещества в газовой фазе и коэффициента распределения К. Проведенные авторами настоящей статьи прямые измерения общего давления в закрытой системе показали, что изменение соотношения объемов конденсированной и газовой фаз сопровождается изменением давления при установившемся фазовом равновесии (рис. 1).

Рис. 1.

Зависимость общего давления в закрытой системе газ–водный раствор смеси газов при установившемся фазовом равновесии от соотношения объемов газовой и конденсированной фазы.

Таким образом, применение метода статического парофазного равновесия при газохроматографическом определении концентраций метана в природной воде требует прямого измерения начальных и конечных величин общего давления в закрытой системе, а также начальной и конечной температуры пробы. Выполнение этих условий не предусматривается в методиках [3, 13, 40], что приводит к ошибкам в оценке искомой концентрации растворенного в воде метана вследствие нарушения закона сохранения массы.

При исследованиях авторами статьи фонового содержания и распределения метана в Байкале стандартная процедура статического равновесного парофазного анализа была дополнена прямым измерением начального и конечного значений температуры и давления в закрытой системе.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Отбор озерной воды осуществлялся “Розеттой” с батометрами Нискина. Одновременно с измерением температуры in situ CTD-зондом. Проба переносилась с двукратным переливом в бутылочку объемом 125 мл. Бутылочка закрывалась резиновой пробкой. Затем через пробку шприцем отбиралось 3 мл воды, которые синхронно замещались равным объемом чистого азота (99.99% без метана) из пластикового мешка при атмосферном давлении. (Эксперименты с газовым пузырьком от 3 до 24 мл показали, что при учете измеренного давления результаты не зависят от объема пузырька и его радиуса). Прибором, изготовленным в лаборатории гидрологии и гидрофизики ЛИН СО РАН, измерялось начальное общее давление в газовой фазе закрытой системы.

Стандартной процедурой равновесного парофазного анализа [5, 6, 30] в закрытой системе устанавливалось фазовое равновесие. Измерялась конечная величина общего давления в системе. Шприцем отбиралось 500 мкл газовой смеси, в которой на газовом хроматографе “ЭХО – EW‑ПИД” с пламенно‑ионизационным детектором определялась мольная (объемная) доля метана. Измерение конечной температуры воды в бутылочке выполнялось сразу после отбора пробы газовой фазы на анализ.

Калибровка проводилась по стандартам фирмы ООО “ПГС‑Сервис” (г. Заречный) “Нулевой воздух” (воздух + 4 ppm CH4) и “Азот” (N2 + + 8.6 ppm CH4), а также по стандарту Analysed Gases Scotty II mix 212 (100 ppm CH4 in nitrogen) фирмы “Alltech Associates Inc.”. Оперативный контроль осуществлялся по воздуху (1.93 ppm СН4). Кроме того, готовились разбавленные чистым азотом смеси с содержанием метана от 0.2 до 4.0 ppm.

При газохроматографических измерениях время удерживания метана составляет 7.8–12 с. Изотерма представляет собой фрагмент параболы со слабым отклонением от линейности, соотношение сигнал/шум увеличивается от 6.5 при 11 нл СН4/л до 200 при 465 нл СН4/л, относительная ошибка определения концентрации метана ±5%.

Расчет исходной концентрации метана в воде С0 [нлСН4/лН2О], приведенной к нормальным условиям, проводился по формуле (2), следующей из закона сохранения массы метана в закрытой системе, уравнения состояния газовой смеси Менделеева–Клапейрона, уравнения растворимости Бунзена для метана, законов Генри и Дальтона:

(2)
$\begin{gathered} {{C}_{0}} = \left( {\frac{{{{P}_{k}}}}{{101.325}} - {{p}_{k}}} \right){{N}_{k}} \times \\ \times \,\,1000\left( {\alpha + \frac{{273.15}}{{\left( {273.15 + {{t}_{k}}} \right)}}\frac{{{{V}_{g}}}}{{\left( {{{V}_{w}} - {{V}_{g}}} \right)}}} \right) - {{N}_{H}} \times \\ \times \,\,1000\left( {\frac{{{{P}_{{\text{н}}}}}}{{101.325}} - {{p}_{{\text{н}}}}} \right)\frac{{273.15}}{{\left( {273.15 + {{t}_{{\text{н}}}}} \right)}}\frac{{{{V}_{g}}}}{{\left( {{{V}_{w}} - {{V}_{g}}} \right)}}~, \\ \end{gathered} $
где P, кПа – общее давление в системе; p – давление насыщенного водяного пара в долях атмосферы; N, ppmv – объемная (мольная) доля метана в газовой и водной фазах; α, лСН4/лН2О – коэффициент Бунзена; ${{T}_{0}}$, K = 273.15; t, °С – температура; ${{V}_{w}}$ и ${{V}_{g}}$, л – исходный объем воды и объем газовой фазы соответственно. Нижний индекс k означает конечное (равновесное) состояние, индекс н – начальное состояние.

Поскольку в интервале температуры от 4–20°С расширением воды можно пренебречь, величины Vw и ${{V}_{g}}$ в ходе измерений полагаются константами.

Прибор для измерения давления в газовой фазе закрытой системы газ–вода состоит из электронного датчика абсолютного давления, микроконтроллера, индикатора и аккумулятора. Все компоненты прибора размещены в прозрачном герметичном корпусе, оборудованном конусом Luer для установки стандартных медицинских игл (рис. 2). Датчик давления имеет точность ±2 мбар в диапазоне температур от 0–50°С.

Рис. 2.

Прибор для прямого измерения давления в закрытой системе газ–вода.

Проведенные эксперименты показали, что измерение концентрации растворенного в воде метана методом парофазного равновесия без контроля начальных и конечных значений давления и температуры в закрытой системе газ–вода [3, 40] в интервале 10–300 нл СН4 л–1 дает заметно заниженные результаты. При этом происходит кажущееся нарушение закона сохранения массы. При постоянном объеме газовой фазы увеличение объема пробы воды сопровождается уменьшением определяемой в ней концентрации метана (рис. 3). Прямое измерение общего давления в данной гетерогенной системе обеспечивает получение данных о концентрации растворенного в воде метана, независимой от соотношения объемов газовой и конденсированной фаз (рис. 3).

Рис. 3.

Измеренные концентрации растворенного в воде метана методом статического парофазного равновесия с контролем начальных и конечных значений температуры и давления в закрытой системе (ромбы) и без учета давления (квадраты). Объем системы 125 мл, объем газовой фазы 3 мл (чистый азот), объем пробы воды переменный.

МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В 2002–2004 гг. сотрудниками лаборатории гидрологии и гидрофизики Лимнологического института СО РАН совместно с сотрудниками Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН было исследовано фоновое содержание метана в 1280 пробах воды из всех трех котловин оз. Байкал методом однократной вакуумной дегазации (ВД) с поправкой на полноту извлечения 1.375 [11, 12, 36].

В 2013–2018 гг. эти работы были продолжены в связи с наметившейся тенденцией к увеличению концентраций растворенного метана в основной, глубинной зоне озера. Схема станций отбора проб приведена в работе [36]. Определения концентрации метана выполнялись методом статического парофазного равновесия (ПФР) с прямым измерением общего давления в закрытой системе газ–вода. Сопоставление методов показало, что соотношение результатов анализа ПФР/ВД (коэффициент неполноты вакуумной дегазации) при доверительном уровне 0.95 составляет 1.39 ± ± 0.045 с относительной ошибкой среднего значения ±3.2%.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В водной толще озера в последние полтора десятилетия происходит увеличение концентрации растворенного метана за счет повышения интенсивности его выделения из донных отложений. Прирост содержания метана отмечается как в глубинной зоне озера (в среднем в 2–3 раза), так и его деятельном слое 0–200 м (в 1.2–1.7 раза) (рис. 4, 5).

Рис. 4.

Среднее по котловине вертикальное распределение метана в водной толще Южного Байкала в июне 2003 г. и июле 2018 г.

Рис. 5.

Среднее по котловине вертикальное распределение метана в водной толще Среднего Байкала в июне 2003 г. и июле 2018 г.

Возможность повышения концентрации метана в водах Байкала рассмотрена в работе [24]. Предполагается, что это явление обусловлено переходным процессом, вызванным изменением уровня Байкала после пуска Иркутской ГЭС и заполнения Иркутского водохранилища. При подъеме уровня произошло смещение вниз границ зоны термодинамической устойчивости метановых газогидратов в толще донных отложений озера. Это привело к образованию газовых гидратов на нижней границе, с чем было связано уменьшение внутрипластового давления и интенсивности выходов газа. По завершении переходного процесса, продолжавшегося, по оценкам авторов статьи, ~50 лет, началось увеличение внутрипластового давления на нижней границе существования газовых гидратов, сопровождающееся повышением интенсивности выходов газа из донных отложений и повышением концентраций метана в водной толще.

Перенос растворенного метана в водную толщу Байкала происходит при разгрузке продуктов разложения газогидратов по ослабленным зонам осадков, приуроченным к многочисленным тектоническим нарушениям [15]. При этом восходящий поток воды и метана формирует вторичное накопление газогидратов в приповерхностной зоне донных отложений [24].

Увеличению содержания метана в водах озера также способствует активизация выделения растворенного и пузырькового газа. Переходный процесс должен закончиться, когда установится новое равновесное состояние в системе газ–вода–газогидраты при современном уровне воды Байкала. По-видимому, аналогичный переходный процесс и его последствия могут наблюдаться на Каспийском море в результате подъема его уровня.

Формирование вертикального распределения растворенного метана в Байкале происходит в условиях нормально аэрированного водоема. Водная толща озера от поверхности до дна обогащена растворенным кислородом, что определяет аэробный характер процессов, протекающих в ней и в поверхностном слое донных отложений. В деятельном слое открытого Байкала вне зон непосредственного влияния притоков, подводных грязевых вулканов и газовых сипов наблюдается повышенное (≥100 нл/л) содержание метана с максимумом его концентраций в пределах верхней сотни метров.

Далее, с ростом глубин содержание метана снижается, что обусловлено его окислением аэробной метанотрофной микрофлорой [8, 27]. В основной, глубинной части водной толщи концентрации метана, приведенные к нормальным условиям, ниже равновесных с атмосферой значений и составляют всего 30–75 нл/л [12, 14, 36]. В придонном слое обычно происходит небольшое повышение концентраций. В целом концентрации метана уменьшаются от поверхностности ко дну (рис. 4, 5).

Подобный тип вертикального распределения метана широко распространен в океане при низких (≤10–5 мл/л) его концентрациях, нередко он встречается в морях [9, 16, 18, 20, 21, 23, 29, 31, 34, 35, 38]. При большем содержании метана этот тип распределения также отмечен в хорошо аэрированных озерах [26, 33, 37, 39].

О происхождении приповерхностного максимума концентраций метана (“mid‑water methane oversaturation”) в хорошо аэрированных водах океана и в озерах, получившего название “метанового парадокса” [39], нет единой точки зрения. Согласно одной из них, относительное увеличение концентраций метана связано с активизацией биохимических процессов в зоне фотосинтеза [31]. Здесь сосредоточена основная масса фитопланктона, который может служить одним из источников метана. Существование пика концентраций метана в поверхностных водах океана свидетельствует о том, что скорость процессов его продуцирования выше, чем физическое перемешивание водных масс.

Предполагается также, что метан в поверхностных водах океана продуцируется в кишечном тракте зоопланктона и рыб [32, 34]. Локальное пересыщение метаном океанических вод этой зоны позволило заключить, что он может образовываться в микрозонах частиц детрита, содержащих метаногенную микрофлору [38]. Метаногенные бактерии были выделены из морского планктона, обитающего в прибрежных аэробных водах [22].

В кислородной зоне Черного моря присутствует легкий метан (${{\delta }^{{13}}}$ от –40.0 до –60.0‰), образующийся в анаэробных микронишах (кишечник зоопланктона, пеллеты и частички детрита) в результате деятельности метаногенной микрофлоры [16]. Проведенными экспериментами установлено превышение бактериальной продукции метана над его окислением и ассимиляцией метанотрофами, что определяет формирование пиков содержания метана в аэробной зоне моря. Данные авторы полагают, что практически весь метан в верхней, кислородной зоне Черного моря – биогенного происхождения и генетически не связан с потоком газа из сероводородной зоны моря и анаэробных донных отложений.

В период открытой воды поверхностный максимум концентрации метана отмечен в аэробном эпилимнионе оз. Констанс (Германия) [37]. Придонные воды озера содержат повышенные концентрации метана за счет его выделения его из донных отложений или продуцирования в гиполимнионе. Однако поверхностный и придонный максимумы отчетливо разделяются промежуточной зоной вод с низким содержанием растворенного метана [37].

В работе [39] на примере группы хорошо аэрированных озер северо‑запада Германии с привлечением материалов по другим водоемам и океану сделан критический обзор возможных причин метанового парадокса. К ним относятся активный метаногенез в аэробных условиях, подавление интенсивности метанотрофного окисления в зоне фотосинтеза [34], перенос обогащенных метаном вод из периферической зоны в пелагиаль [27], метаногенез в анаэробных микрозонах [16, 32, 34, 38].

На Байкале приповерхностный максимум концентраций метана наблюдается как в период открытой воды, так и подо льдом. Это согласуется с сезонными изменениями вертикального распределения массового представителя байкальского зоопланктона эпишуры [2].

Эпишура (Epischura baicalensis Sars.) населяет всю водную толщу Байкала, при этом основная ее масса в течение всего года сосредоточена в слое 0–250 м [2]. В зимний период эпишура скапливается в самой верхней части подледного слоя воды мощностью 5–10 м (от 33 до 52% по численности от всей толщи 0–1400 м). В июле–сентябре до 80% всех рачков концентрируется в верхнем 50-метровом слое воды. В пределах этой зоны по мере летнего прогревания вод и погружения температурного скачка положение максимальной численности смещается по глубине от 5–10 м в начале лета до 25–50 м в сентябре (время наибольшего прогрева вод).

Таким образом, анаэробная генерация метана в восстановительных условиях микрониш – кишечников рыб и зоопланктона, пеллет и частиц детрита – может быть одной из причин формирования подповерхностного максимума содержания метана в верхней части водной толщи Байкала. Источниками метана также могут быть всплывающие со дна к поверхности озера газогидраты, разлагающиеся в приповерхностной зоне водной толщи [10], пузырьковый газ подводных сипов, а также перенос течениями и перераспределение по акватории более теплых вод притоков с высоким содержанием метана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сопоставлением данных измерений, выполненных в 2002–2004 и 2016–2018 гг., установлено увеличение концентраций растворенного метана в водной толще Байкала. Это явление представляет собой последствие переходного процесса, обусловленного изменением уровня озера после постройки Иркутской ГЭС и заполнения Иркутского водохранилища. Подъем уровня вызвал заглубление границы устойчивости метановых газогидратов, залегающих в толще донных отложений, что вызвало уменьшения концентрации метана в озере. В настоящее время наблюдается обратный процесс: нарастание внутрипластового давления и разгрузка флюидов по ослабленным зонам, приуроченным к многочисленным разломам. Это определяет увеличение интенсивности выходов метана и рост его концентраций в водной толще. Приросту содержания метана в байкальских водах также может способствовать активизация глубоководных сипов, выделяющих пузырьковый газ.

Подповерхностный максимум метана в водах Байкала, обогащенных кислородом, может быть обусловлен продуцированием метана в анаэробных микронишах (кишечник рачка эпишуры, пеллеты, частицы органического детрита), а также разложением всплывающих из донных отложений газогидратов.

Для определения наноконцентраций метана в природной воде стандартная процедура метода статического парофазного равновесия дополнена измерением начальных и конечных значений температуры и давления в закрытой системе газ–вода.

Авторы выражают глубокую благодарность С.К. Коновалову (ГИДРОФИЗИН РАН) за рекомендации по структуре статьи и А.А. Никоновой (ЛИН СО РАН) за помощь в работе.

Список литературы

  1. Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 444 с.

  2. Афанасьева Э.Л. Биология байкальской эпишуры. Новосибирск: Наука, 1977. 144 с.

  3. Большаков А.М., Егоров А.В. Об использовании методики фазово‑равновесной дегазации при газометрических исследованиях // Океанология. Т. XXVII. Вып. 5. 1987. С. 861–862.

  4. Витенберг А.Г. Статический парофазный газохроматографический анализ. Физико-химические основы и области применения // Рос. химич. журн. (Журн. Рос. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева). 2003. Т. XLVII. № 1. С. 7–22.

  5. Витенберг А.Г., Иоффе Б.В. Газовая экстракция в хроматографическом анализе. Л.: Химия, 1982. 280 с.

  6. Витенберг А.Г., Иоффе Б.В. Газовая экстракция в хроматографическом анализе. Л.: Химия, 1992. 279 с.

  7. Витенберг А.Г., Мариничев А.Н. Влияние изменений общего давления на точность газохроматогрфического парофазного анализа // ДАН. 1985. Т. 282. № 2. С. 353–358.

  8. Гальченко В.Ф. Метанотрофные бактерии. М.: ГЕОС, 2001. 500 с.

  9. Геодекян А.А., Троцюк В.Я., Авилов В.И., Верховская З.И. Углеводородные газы // Океанология / Под ред. Бордовского О.К., Иваненкова В.Н. Т. 1. Химия вод океана. М.: Наука, 1979. С.164–175.

  10. Гранин Н.Г., Мизандронцев И.Б., Козлов В.В., Цветова Е.А., Гнатовский Р.Ю., Блинов В.В., Асламов И.А., Кучер К.М., Иванов В.Г., Жданов А.А. Кольцевые структуры на ледовом покрове озера Байкал: анализ экспериментальных данных и математическое моделирование // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 11. С. 1890–1903. https://doi.org/10.15372/GiG20181111

  11. Гранин Н.Г., Мизандронцев И.Б., Обжиров А.И., Верещагина О.Ф., Гнатовский Р.Ю., Жданов А.А. Окисление метана в водной толще озера Байкал // Докл. РАН. 2013. Т. 451. № 3. С. 332–335.

  12. Гранин Н.Г., Мизандронцев И.Б., Обжиров А.И., Салюк А.А., Верещагина О.Ф., Гнатовский Р.Ю. Газообмен Байкала метаном с атмосферой // Тез. докл. Четвертой Верещагинской Байкальской конф. Иркутск, 2005. С. 56–57.

  13. Егоров А.В. Биогеохимия метана в осадках Балтийского и Черного морей: кинетические модели диагенеза // Океанология. 2000. Т. 40. № 5. С. 690–696.

  14. Егоров А.В., Земская Т.И., Грачев М.А. Основные закономерности распределения метана в воде и осадках озера Байкал // Тез. докл. Четвертой Верещагинской Байкальской конф. Иркутск, 2005. С. 76–77.

  15. Леви К.Г., Мирошниченко А.И., Ружич В.В., Саньков В.А., Алакшин А.М., Кириллов П.Г., Колман С., Лухнев А.В. Современное разломообразование и сейсмичность в Байкальском рифте // Физ. механика. 1, 2. 1999. С. 171–180.

  16. Леин А.Ю., Иванов М.В. Крупнейший на Земле метановый водоем // Природа. 2005. № 2. С. 19–25.

  17. Обжиров А.И. Геохимические газовые поля в водах осадков морей и океанов. М.: Наука, 1993. 140 с.

  18. Обжиров А.И., Верещагина О.Ф., Зюсс Э., Ламмерс Ш., Винклер Г., Бибоу Н., Шакиров Р.Б., Дружинин В.В. Распределение метана в водных колонках восточного шельфа и Склона Сахалина в Охотском море в различные сезоны 1998–2000 годов // Мониторинг метана в Охотском море / Под ред. Обжирова А.И., Салюк А.Н., Верещагиной О.Ф. Владивосток: Дальнаука, 2002. С. 8–37.

  19. Федоров Ю.А., Никаноров А.М., Тамбиева Н.С. Первые данные о распределении содержания биогенного метана в воде и донных отложениях озера Байкал //Докл. РАН. 1997. Т. 353. № 3. С.394–397.

  20. Conrad R. The Global methane cycle: Recent advances in understanding the microbial processes involved // Environ. Microbial. 2009. Rep. 1. P. 285–292. https://doi.org/10.1111/j.1758-2229.2009.00038.x

  21. Craig H., Weiss R.F. Dissolved gas saturation anomalies and excess gelium in the ocean // Earth and Planet. Sci. Lett. 1971. V. 10. № 3. P. 289–296.

  22. Cynar F.J., Yayanos A.A. Enrichment and characterization of methanogenic bacterium from the oxic upper layer of the ocean // Curr. Microbiol. 1991. V. 23. P. 89–96.

  23. Damm E., Helmke E., Thoms S., Schauer U., Nothig E., Bakker K., Kiene R.P. Methane production in aerobic surface water in central Arctic Ocean // Biogeosci. 2010. V. 7. P. 1099–1108. https://doi.org/10.5194/bg-7-1099-2010

  24. Granin N.G., Radzyminovich N.A., Granina L.Z., Blinov V.V., Gnatovsky R.Yu. Freshening of near-bottom waters in Lake Baikal triggered by the Mw6. 2 Kultuk earthquake of August 2008 // Geo-Marine Lett. 2012. V. 32. № 5. P. 453–464. https://doi.org/10.1007/s00367-012-0302

  25. Granin N.G., Suetnova E.I., Granina L.Z. Decomposition of gas hydrates in bottom sediments of Lake Baikal: possible causes and consequence // Abstr. Vol. Joint Conf. “Minerals of Ocean-5 and Deep-Sea Minerals”. 2010. P. 110–113.

  26. Grossart H.P., Frindte K., Dziallas C., Eckert W., Tang K.W. Microbial methane production in oxygenated water column of an oligotrophic lake // Proc. Natl. Acad. Sci. USA/ 2011. V. 108. P. 19 657–19 661. https://doi.org/10.1073/pnas.1110716108

  27. Hanson R.S., Hanson T.E. Methanotrophic bacteria // Microbiol. Rev. 1996. V. 60. P. 439–471.

  28. Hofmann H., Frederwisch L., Peeters F. Wave-induced release of methane: Litoral zones as a source of methane in lakes // Limnol. Oceanogr. 2010. V. 55. P. 1990–2000.https://doi.org/10.4319/lo,2010.55.5.1990

  29. Karl D.N., Beversdorf L., Björkman K.M., Church M.J., Martinez A., Delong E.F. Aerobic production of methane in the sea // Nat.Geosci. 2008. V. 1. P. 473–478.https://doi.org/10.1038/nego234

  30. Kolb B., Ettre L.S. Static Headspace−Gas Chromatography, Theory and Practice. N. Y.: John Wiley & Sons, 2006. 349 p.

  31. Lamontagne R.A., Swinnerton J.W., Linnenbom V.J., Smith W.D. Methane concentration in various marine environments // J. Geophys. Res. 1973. V. 78. № 4. P. 5317–5324.

  32. Lilley M.D., Baross J.A., Gordon L.I. Dissolved hydrogen and methane in Saanich Inlet, British Columbia // Deep-Sea Res. 1982. V. 29. Pw. 1471–1484.

  33. Murase J., Sugimoto A. Inhibitory effect of light on methane oxidation in pelagic water column of a mesotrophic lake (Lake Biwa, Japan) // Limnol. Oceanogr. 2005. V. 50. P. 1339–1343. https://doi.org/10.4319/lo.2005.50.4.1339

  34. Oremland R.S. Methanogenic activity in plankton samples and fish intestines: A mechanism for in situ methanogenesis in oceanic surface waters // Limnol. Oceanogr. 1979. V. 24. P. 1136–1141.

  35. Reeburgh W.S. Oceanic methane biogeochemistry // Chem. Rev. 2007. V. 107. P. 486–513. https://doi.org/10.1021/cr050362v

  36. Schmid M., De Batist M., Granin N.G., Kapitanov V.A., McGinnis D.F., Mizandrontsev I.B., Obzhirov A.I., Wüest. Sources and sinks of methane in Lake Baikal: A synthesis of measurements and modeling // Limnol. Oceanogr. 2007. V. 52(5). P. 1824–1837.

  37. Schmidt U., Conrad R. Hydrogen, carbon monoxide, and methane dynamics in Lake Constance //Limno. Oceanogr. 1993. V. 38(6). P. 1214–1226.

  38. Sieburth J.M. Contrary habitats for redox-specific processes: Methanogenesis in oxic waters and oxidation in anoxic // Microbes in the sea. Ellis-Horwood / Ed. Sleight M.A. 1987. P. 11–38.

  39. Tang K.W., McGinnis D.F., Frindte K., Brüchert V., Grossart H.-P. Paradox reconsidered: Methane oversaturation in well-oxygenated lake waters // Limnol. Oceanogr. 2014. V. 59(1). P. 275–284.

  40. Vereshchagina O.F., Korovitskaya E.V., Mishukova G.I. Methane in water columns and sediments of North Western Sea of Japan // Deep-Sea Res. Pt II. 2013. 86–87.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Водные ресурсы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал