Газогеохимические исследования
Микробиологическое образование метана – широко распространенный в природе процесс, протекающий в восстановительных условиях при повышенной влажности и содержании органического вещества. Наиболее интенсивно процессы микробиологического образования метана идут в переувлажненных ландшафтах (болотах, заболоченных почвах, рисовниках), термитниках. Главными техногенными источниками образования метана являются бытовые и промышленные отходы, илы полей фильтрации. Образовавшийся метан диффундирует в аэробную зону. Почвы и грунты адсорбируют газы с помощью процессов молекулярной сорбции, депонируют в поровом пространстве, используя механизмы диффузионной проницаемости. Интенсивность названных процессов зависит от влажности, пористости аэрации, общей пористости, дисперсности почв и грунтов. Метан слабо растворяется в почвенной и грунтовой влаге, величина растворимости зависит от температурных параметров. Метан окисляется специфической группой микроорганизмов, представляющей собой бактериальный фильтр. Его функционирование значительно снижает концентрацию метана в почво-грунтах, препятствуя эмиссии в атмосферу. В случае неполного окисления метана микроорганизмами при повышении температуры почв и грунтов метан эмитирует в атмосферу.
Окисление метана сопровождается выделением диоксида углерода. Образование метана в анаэробных условиях, транспорт его в аэробную зону, окисление метана специфической группой аэробных микроорганизмов, результатом чего является выделение диоксида углерода, получили в науках о природе название цикла Зенгена. С этих позиций исследуется адсорбированный, свободный, растворенный, эмиссионный и утилизированный – окисленный биологическим путем – метан. При газогеохимических исследованиях обычно учитывается свободный почвенно-грунтовый метан и углекислый газ. Определение содержания метана на глубине 5 – 10 см, эмиссии метана и углекислого газа из грунта в атмосферу проводится статическим камерным методом. В качестве камер используются небольшие полые металлические открытые снизу цилиндрические сосуды-изоляторы объемом ~1100 см3, которые врезаются с поверхности грунта на глубину до 5 см.