Болотный газ

Болотный газ , также известный как болотный газ или болотный газ , представляет собой смесь в основном метана и небольших количеств сероводорода , углекислого газа и следов фосфина , которая естественным образом вырабатывается в некоторых географических болотах , топях и трясинах .

Поверхность болот, топей и топей изначально представляет собой пористую растительность, которая гниет , образуя корку , препятствующую доступу кислорода к органическому материалу, находящемуся внизу. Это состояние, которое позволяет анаэробное переваривание и ферментацию любых растительных или животных веществ, в результате чего образуется метан.

Захваченный метан может выйти любым из трех основных путей: путем диффузии молекул метана через границу раздела воздух-вода, путем выделения пузырьков из воды в процессе, известном как кипение , или посредством транспорта, опосредованного растениями. ^[1]

Образование метана

Метан — это основной газ, из которого состоит продукт, известный как «болотный газ». Большая часть биогенного метана, образующегося в природе, образуется либо в результате расщепления ацетата , либо в результате восстановления углекислого газа водородом. Метан также может производиться метаногенами , архей , которые производят метан в бескислородных условиях, в процессе, известном как метаногенез . Метаногенные роды Methanosarcina распространены в болотных условиях. Оба они известны тем, что стимулируют выработку метана в водных илах и используют ацетат , метанол и триметиламин в качестве субстратов для производства метана. ^[2]

Пути эвакуации

Глобальные водно-болотные угодья являются одним из крупнейших источников атмосферного метана . Этот метан, который образуется в результате разложения органического вещества в бескислородной среде, выделяется либо путем диффузии (процесс, который происходит в основном ночью), либо путем кипения, либо путем транспортировки, опосредованной растениями.

Диффузионный процесс контролируется прохождением газа через границу раздела воздух-вода. ^[1] Диффузию можно ускорить и усилить за счет апвеллинга , такого как движение от турбулентных вихрей, и процессов охлаждения. Ночью тепло излучается с поверхности воды за счет излучения. Более холодная поверхностная вода опускается, выталкивая более теплую поверхностную воду и образуя водовороты. Эти вихри циркулируют растворенный метан по толще воды и увеличивают поток метана в атмосферу. Этот процесс называется гидродинамическим переносом, и на его долю приходится более половины ночных потоков метана, а также 32% годовых выбросов метана из водно-болотных угодий. ^[3]

Кипение, также известное как пузырьки, представляет собой тип одностороннего переноса газов из богатых питательными веществами отложений в толщу воды, а затем в атмосферу. Это основной механизм газообмена в пресноводных и прибрежных морских экосистемах, пик которого, как известно, достигается в дневное время и при теплых температурах. Сообщается, что на кипение приходится 45% годового потока метана в пресноводные болота. ^[3] и что это более важно в летние месяцы в дневное время, а также может быть вызвано усилением ветра.

Одним из наиболее распространенных видов трав в болотных условиях является Спартина . Эта спартина и другие болотные травы используют газотранспортную систему, находящуюся в стеблях и корнях растений. Газотранспортная система работает за счет диффузии газов , которая происходит через листовые пластинки, а затем перемещается вниз к самым дальним кончикам корней растения. Этой транспортной системы достаточно для удовлетворения всех аэробных дыхательных потребностей корней, а также для аэрации окружающей грязи. ^[4]

См. также

Бескислородные воды
Газовый рудник , добываемый естественным путем в угольных шахтах.
Влажная почва
Свалочный газ , образующийся случайно в местах твердых бытовых отходов . захоронения
Природный газ
Канализационный газ
Выбросы метана из водно-болотных угодий
Блуждающие огоньки , таинственные огни, вызванные возгоранием метана и других газов.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Энтони, Кэти Уолтер; Макинтайр, Салли (2016). «Ночной путь эвакуации болотного газа» . Природа . 535 (7612): 363–365. дои : 10.1038/535363а . ISSN 1476-4687 . ПМИД 27443738 . S2CID 4455298 .
^ Оремленд, Рональд С.; Марш, Лоррейн М.; Полчин, Сандра (1982). «Производство метана и одновременное восстановление сульфатов в бескислородных солончаковых отложениях» . Природа . 296 (5853): 143–145. Бибкод : 1982Natur.296..143O . дои : 10.1038/296143a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 97553723 .
^ Jump up to: ^а ^б Пойндекстер, Кристина М.; Бальдокки, Деннис Д.; Маттес, Жаклин Хатала; Нокс, Сара Хелен; Вариано, Эван А. (2016). «Вклад игнорируемого транспортного процесса в выбросы метана водно-болотными угодьями» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (12): 6276–6284. Бибкод : 2016GeoRL..43.6276P . дои : 10.1002/2016GL068782 . ISSN 1944-8007 . S2CID 131801158 .
^ Тил, Джон М.; Канвишер, Джон В. (1966). «Перенос газа в болотной траве, Spartina alterniflora» . Журнал экспериментальной ботаники . 17 (2): 355–361. дои : 10.1093/jxb/17.2.355 . ISSN 0022-0957 .

[:2-1] Jump up to: ^а ^б Энтони, Кэти Уолтер; Макинтайр, Салли (2016). «Ночной путь эвакуации болотного газа» . Природа . 535 (7612): 363–365. дои : 10.1038/535363а . ISSN 1476-4687 . ПМИД 27443738 . S2CID 4455298 .

[:3-2] Оремленд, Рональд С.; Марш, Лоррейн М.; Полчин, Сандра (1982). «Производство метана и одновременное восстановление сульфатов в бескислородных солончаковых отложениях» . Природа . 296 (5853): 143–145. Бибкод : 1982Natur.296..143O . дои : 10.1038/296143a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 97553723 .

[:12-3] Jump up to: ^а ^б Пойндекстер, Кристина М.; Бальдокки, Деннис Д.; Маттес, Жаклин Хатала; Нокс, Сара Хелен; Вариано, Эван А. (2016). «Вклад игнорируемого транспортного процесса в выбросы метана водно-болотными угодьями» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (12): 6276–6284. Бибкод : 2016GeoRL..43.6276P . дои : 10.1002/2016GL068782 . ISSN 1944-8007 . S2CID 131801158 .

[:02-4] Тил, Джон М.; Канвишер, Джон В. (1966). «Перенос газа в болотной траве, Spartina alterniflora» . Журнал экспериментальной ботаники . 17 (2): 355–361. дои : 10.1093/jxb/17.2.355 . ISSN 0022-0957 .

[1]

[2]

[3]

[4]