Потоки метана с поверхности эвтрофного болота: связь с гидрохимией болотных вод и изотопными характеристиками растворенного углерода

Abstract

В рамках исследования эвтрофного Обского болота были проведены замеры удельных потоков метана методом эмиссионных камер и отбор проб воды на анализ общего химического состава, содержания биофильных элементов (C, N, P) и δ13С растворенного неорганического углерода. Пробоотбор произведен на открытом и облесенном участках болота, на последнем из которых происходит многолетний сброс коммунально-бытовых сточных вод. Эмиссия метана положительно коррелировала с концентрациями соединений углерода и азота и содержанием растворенного органического углерода в болотной воде. На обоих участках отмечена более высокая эмиссия метана из обводненных микропонижений по сравнению с сухими повышенными элементами микроландшафта. Наиболее интенсивная эмиссия наблюдалась из микропонижений облесенного участка вблизи источника загрязнения, экстремальные значения удельных потоков CH4 здесь превышали фоновые почти в 30 раз. Однако уже на расстоянии 160 м от сброса сточных вод потоки метана снижались до фоновых значений вместе с концентрацией практически всех соединений азота и углерода, растворенных в воде. Таким образом, можно заключить, что загрязнение сточными водами значительно влияет интенсивность потоков метана, увеличивая пузырьковую эмиссию метана вблизи источника загрязнения. Изотопный состав растворенного неорганического углерода (DIC) на облесенном участке (δ13C-DIC –9.64 — –9.21 ‰) оказался тяжелее, чем на открытом (–12.83 — –11.24 ‰). Отмечалось также утяжеление изотопного состава растворенного неорганического углерода на открытом участке болота по мере удаления от суходола, коррелирующее с ростом удельных потоков метана. Полученные данные свидетельствуют о более активном протекании процессов метаногенеза на облесенном участке по сравнению с открытым и на открытом по мере удаления от суходола, а также о потенциальной эффективности использования δ13C-DIC в качестве маркера распространения загрязнения сточными водами, по крайней мере на Обском болоте.