Метан и сульфидная сера в воде и донных отложениях водотоков степной зоны европейской части России

Abstract

Проанализированы результаты многолетних исследований сопряженного распределения концентраций метана (СН 4 ) и сульфидной серы (S сульфид ) в донных отложениях водотоков степной зоны европейской части России. Помимо СН 4 и S сульфид в различных горизонтах отложений определены значения Eh и рН, влажность и плотность; в воде — содержания СН 4 , сухого остатка и значения рН. Концентрации СН 4 в воде водотоков изменяются от <0.1 до 2007.0 мкл/л (медиана 24.3 мкл/л), при этом наибольшее количество значений (72 %) приходится на диапазон 10.1–100.0 мкл/л. Концентрации СН 4 и S сульфид в донных отложениях водотоков достаточно высоки и варьируются соответственно в пределах от <0.01 до 51.0 мкг/г влажного осадка (медиана 1.35 мкг/г) и от <0.001 до 4.50 мг/г влажного осадка (медиана 0.813 мг/г). Обычно отмечается возрастание СН 4 и S сульфид от поверхностного слоя к подповерхностным горизонтам, после чего их концентрации снижаются. Отличием распределения S сульфид от распределения СН 4 является более частое нахождение максимальных концентраций S сульфид в менее глубоких горизонтах отложений. Зафиксированы сезонные изменения в распределении СН 4 и S сульфид по вертикали отложений не только по уровню их концентраций, но и по расположению максимальных и минимальных значений. Наблюдается слабая прямая связь между концентрациями СН 4 и S сульфид , что указывает на синхронные процессы образования этих газов в отдельных слоях отложений изученных водотоков. Прямая связь, установленная между концентрациями СН 4 в воде и 0–2 см слое донных осадков, свидетельствует об отложениях как важном источнике поступления СН 4 в воду и его эмиссии в атмосферу.