38ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ АТМОСФЕРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ К ИЗМЕНЕНИЯМ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВОДОРОДА И МЕТАНА
В Н. Шулейкин ИПНГ РАН, e-mail: shvn1947@yandex.ru
Объемный заряд приземного воздуха обязан своим происхождением ионизации
222
эксхалирующим почвенным радоном [1-4]. Высокий молекулярный вес радона Яп исключает возможность его самопроизвольной субвертикальной миграции. Долгое время считалось, что перенос ионизатора в приповерхностные слои грунта и атмосферу осуществляется пузырьковыми образованиями всех летучих газов почвенного воздуха [5-7]. Эксперименты последних лет показали, что в качестве газов-носителей выступают только два из них - водород и метан [8-11]. Полученный результат позволил построить модельное приближение связей газовых и электрических характеристик грунта и атмосферы (рис. 1).
Рис. 1. Модельное представление связей водорода, метана, радона почвенного воздуха
и атмосферного электрического поля
Субвертикальный поток водорода и метана захватывает атомы радона с глубины 4-6 метров и выносит их в приповерхностные слои грунта и атмосферу, где радиоактивный газ становится единственным естественным ионизатором воздуха [1, 3, 9,
11]. Образуемые при этом легкие ионы определяют полярные проводимости воздуха; их рекомбинация с нейтральными ядрами конденсации приводит к образованию тяжелых ионов, определяющих атмосферное электрическое поле (АЭП). При дефиците ионизатора имеет место классический электродный эффект - плавный спад поля с выходом на нормальный фоновый уровень [12-14]; при избытке - реверсивный электродный эффект, проявляющийся в спаде поля (порой до отрицательных значений), перегибом и последующим ростом до фонового уровня [12-16].
Проведем грубую оценку чувствительности элементов приземного атмосферного электричества к режиму эксхаляции почвенного радона. Содержание радона грунта не менее, чем в 100 раз превышает содержание радона атмосферы [17-18]. Изменение выноса ионизатора в атмосферу в 2 раза практически не скажется на содержании радона грунта. Однако в приповерхностной атмосфере подобные изменения приведут к двукратному изменению поля и полярных проводимостей. В рамках рассматриваемой модели это значит, что элементы приземного атмосферного электричества, в частности атмосферное электрическое поле, крайне чувствительны к изменению плотности субвертикального потока водорода и метана.
Используя материалы полевых наблюдений на территории СевероСтавропольского и Касимовского ПХГ, рассмотрим чувствительность АЭП к изменениям концентраций водорода и метана в приповерхностных слоях грунта. Все измерения проводились с применением:
- датчика АЭП, флюксметра «Градиент» разработки и изготовления ГГО им. А.И. Воейкова, Санкт-Петербург (относительная ошибка единичного отсчета 5%);
- датчика объемной активности радона РГА-01 (относительная ошибка единичного отсчета 30%, путем троекратного усреднения она снижается до ~ 17%);
- датчик водорода ВСГ-01 разработки и изготовления МИФИ (относительная ошибка единичного отсчета ~ 10% [19-20].
Результаты атмосферно-электрических и водород-радоновых измерений на кольцевом профиле в зоне аварийного газопроявления с высоким содержанием метана
Первый цикл измерений на территории Северо-Ставропольского газохранилища (на Пелагиадской структуре) был проведен в октябре 2001 г. Здесь на улице Клубничной (д. 43) хутора Пелагиада возникло аварийное газопроявление - грифон [8].
За несколько месяцев до начала работ на аварийном участке была забурена разгрузочная скважина № 1. Приходящий к ней метан отводился в сторону и сжигался. Схема расположения наблюдательного кольцевого профиля, заложенного в октябре 2001 г., представлена на рис. 2.
Аварийный дом Клубничная,43
Рис. 2. Схема расположения разгрузочной скважины и кольцевого наблюдательного профиля на площадке у аварийного дома по ул. Клубничная, 43
Из опроса местных жителей следовало, что «возгорания земли» от брошенного окурка или спички неоднократно наблюдались на площади, расположенной на удалении 60-70м к востоку от аварийного дома и несколько севернее его. Чаще всего это «возгорание земли» возникало после взрывных работ на карьере «Пелагиадский маяк», расположенном выше по склону, на плато, на 1,0-1,5 км южнее исследуемой территории. Наблюдаемое явление понятно с физической точки зрения. Сейсмическое воздействие взрывов интенсифицировало воздухообмен почва-атмосфера, в том числе и наблюдаемый сброс метана в приповерхностную атмосферу [8].
В ходе изысканий специалистов Кавказтрансгаза было установлено вероятное направление прихода метана к разгрузочной скважине с северо-запада. Кольцевой профиль закладывался на эту вероятную линию прихода газа. На рис. 3 представлены
записи концентраций метана грунта (результаты лабораторного анализа образцов почвенного воздуха) и АЭП (результат усреднения после двух последовательных проходов кольцевого профиля).
Рис. 3. Вариации концентраций: а - метана грунта (СН4) и б - атмосферного электрического поля (Е) на кольцевом профиле ниже разгрузочной скважины № 1
На круговой диаграмме содержания метана грунта видно, что максимальные значения контролируемого параметра приходятся на:
- З-СЗ направление (направление прихода газа по данным Кавказтрансгаза);
- Ю направление, где концентрации метана несколько ниже (следствие работы разгрузочной скважины);
- СВ-В направление (направление на площадь разгрузки метана при проведении взрывных работ на карьере Пелагиадский маяк).
Вариации АЭП на кольцевом профиле в противофазе уверенно повторяют изменения содержания метана грунта к(СН4;Е) = -0,83. Единственное заметное отклонение зарегистрировано на СВ направлении, где по полю зарегистрировано самое низкое значение ЕСВ = 253 В/м. Причина тому чисто техническая: заезд на кольцевой профиль проходил под линией электропередач, которая частично экранировала регистрируемое АЭП.
Высокий уровень корреляции метана и АЭП позволяет утверждать, что на исследуемом участке перенос ионизатора осуществляется в основном пузырьковыми образованиями горючего газа; участие в переносе водорода минимально. Перепады концентраций метана оказывают основное влияние на изменения поля. На рис. 4 представлены данные наблюдений метана и АЭП и их степенная аппроксимация.
280
275
270
265
260
255
250
♦
* ♦ Е
♦
1 1
6,00Е-04
1Д0Е-03 1,60Е-03
Концентрация метана, о6.%
2Д0Е-03
Рис. 4. Результаты наблюдений АЭП и концентрации метана на кольцевом профиле
и их степенная аппроксимация
С достоверностью Б = 0,78 АЭП задается функцией Е = 152,33СН
-0,082
4
[В/м];
величина СН4 нормирована на 1 об.%. Производная поля по концентрации метана запишется в виде ёЕ/ёСН4 = 152,33*(-0,082)СН4-1,082 [В/м об.%].
Практика многочисленных наблюдений АЭП показывает, что при снятии текущих показаний на наблюдательном пикете разброс вариаций поля не превышает ~ 0,5-1,0 В/м; причины разброса чисто метеорологические, в первую очередь, изменения ветровой
нагрузки. Поэтому за пороговую величину поля, которая уверенно фиксировалась исключительно из-за вариаций плотности газа-носителя, было взято изменение АЭП АБ = 2 В/м. Расчеты с использованием производной, полученной для средних значений концентрации метана на исследуемом профиле, приводят к изменениям концентрации метана АСН4 = 9,02* 10-5 об.%, что составляет 8% от среднего значения концентрации метана на 8 пикетах кольцевого профиля при изменении поля на пороговую величину АБ = 2,0 В/м.
Наблюдения на площадке у аварийного дома положили начало использованию атмосферно-электрического и водород-радонового комплекса на Северо-Ставропольском ПХГ. Как отмечалось выше, для регистрации водорода грунта в комплексе использовался датчик ВСГ-01, разработки и изготовления МИФИ [19-20]. Датчик создавался для длительных непрерывных измерений содержания водорода, и методика использования его для оперативной съемки только отрабатывалась.
На кольцевом профиле были проведены измерения содержания водорода грунта на 8-ми наблюдательных пикетах, но полученные результаты не коррелировали ни с АЭП, ни с объемной активностью радона грунта и атмосферы. Причин полученного результата может быть две: недоработка методики измерений; малые концентрации содержания водорода грунта, минимизирующие его участие в переносе радона в приповерхностные слои грунта и атмосферу (наблюдения проводились на площади аварийного сброса метана при работающей разгрузочной скважине). Второй вариант отмеченных причин уверенно укладывается в рассматриваемую модель газовых и атмосферно-электрических взаимодействий - отношение средних значений водорода на профиле к средним значениям метана Н2/СН4 = 0,021.
Результаты измерений на профиле с близкими концентрациями газов-носителей
Проведем идентичный анализ результатов наблюдений АЭП, радона и водорода на еще одном профиле с аномальными изменениями контролируемых параметров, вызванными геологическими особенностями. Это - профиль 18 на территории СевероСтавропольского газохранилища, выходящий за границы проекции пласта-коллектора на поверхность Земли [8].
По результатам наблюдений 2006-2007 гг. на территории Северо-Ставропольского газохранилища с относительной ошибкой 28% была введена рабочая формула для оценки содержания метана как функция радона грунта - Яп и радона атмосферы - Яп(а)
СН4 = [Яп(а) - 0,1331]/(3187,1*Яп) [об.%] , (1) где измеренные значения Яп и Яп(а) нормированы на 1 Бк/л. На рис. 5 приведены вариации АЭП и метана по всей длине профиля.
Рис. 5. Вариации АЭП и концентрации метана и водорода грунта на 8000 м профиля 18
в покрышечной области и вне ее
По данным изменения АЭП и водорода проекция покрышечной области газохранилища лежит между отметками 2500-3000 м. Представляет очевидный интерес сравнение абсолютных значений концентраций метана грунта на аварийном газопроявлении (см. рис. 2), над покрышечной областью ПХГ и вне ее. Средняя концентрация метана на кольцевом профиле аварийного газопроявления СН4(газ) = 1,13*10-3 об.%; над покрышечной областью - СН4(покр) = 5,87*10- ; вне покрышечной
области - СН4(вне) = 1,33* 10-5 об.%. Таким образом, на аварийном участке газопроявления содержание метана грунта в среднем в 221 раз больше, чем над покрышкой ПХГ, и в 98 раз больше, чем за пределами покрышки.
Из трех рассмотренных выше параметров АЭП и концентрация водорода грунта измерялись на наблюдательных пикетах профиля, а концентрация метана рассчитывалась как функция измеренных на тех же пикетах значений радона грунта и радона атмосферы (см. выражение 1). Модули коэффициентов корреляции АЭП и газовых параметров достаточно велики: к(Б;СН4) = 0,70, к(Б;Н2) = 0,67. Графики газовых параметров достаточно уверенно повторяют друг друга. Полученный результат подтверждает достоверность установленных причинных связей водорода, метана, радона и элементов приземного атмосферного электричества.
Исключение составляет высокое значение водорода на пикете с отметкой 500 м (см. рис. 5). Причина этого выброса, скорее всего, определяется чисто техническими особенностями измерительного инструмента. Профиль 18 был заложен в пределах посевной площади, куда, без сомнения, вносились органические удобрения. К сожалению, датчик водорода, помимо способности к измерению газа, обладает высокой чувствительностью еще и к сероводороду - Н2Б [19]. Скорее всего, зарегистрированные высокие значения параметра АЭП на отметке 500 м связаны с тем, что на данном наблюдательном пикете в почве в большом количестве присутствовала разлагающаяся органика.
Обращает на себя внимание колебательный характер изменений концентрации метана грунта и АЭП после выхода профиля за пределы проекции покрышки газохранилища на земную поверхность. Подобное явление уже наблюдалось при профильных измерениях полярных проводимостей воздуха «в крест» с линиями метро [21]. Контролируемый параметр изменялся с удалением от подземного инженерного сооружения, близко к функции собХ/Х. Помимо основного максимума над подземным инженерным сооружением наблюдался побочный максимум; расстояние между максимумами было сравнимо с глубиной подземного инженерного сооружения.
По аналогии с подземным инженерным сооружением глубину залегания покрышки ПХГ следует оценить величиной ~ 1500 м. По данным бурения глубина залегания покрышки Северо-Ставропольского газохранилища в купольной части оценивается величиной 800-1000 м.
Повторяя процедуру обработки данных наблюдений, проведем аппроксимацию результатов измерений АЭП как функции содержания метана грунта. С достоверностью Б = 0,81 поле аппроксимируется степенной функцией Е = 0,712СН4 [В/м]; значения метана нормированы на 1 об.%; производная поля по концентрации метана ёЕ/ёСН4 = 0,712*(-0,501)*СН4-1,501 [В/м об.%]. Тогда, для средней величины концентрации метана изменение поля на 2,0 В/м будет вызвано изменением средней величины концентрации метана на 18%.
Аналогичные расчеты для водорода, второго газа-носителя радона, с достоверностью Б = 0,83 приводят к выражениям Е = 7,4607Н2-0,378 [В/м], значения водорода нормированы на 1 об.%; ёЕ/ёН = 7,46*(-0,378)*Н2-1,378 [В/м об.%]. Изменение поля на 2,0 В/м будет вызвано изменением концентрации водорода грунта на 2,6% относительно среднего значения.
Полученный результат понятен с физической точки зрения. Молекулярный вес водорода в 8 раз меньше молекулярного веса метана. Поскольку пузырьковое образование газа-носителя несет на себе и собственный вес, вероятность захвата и выноса в атмосферу ионизатора водородом будет больше, нежели метаном. Отсюда и вытекает большая чувствительность изменений АЭП к вариациям плотности субвертикального потока водорода. В частности, для рассматриваемого случая эту величину можно оценить из отношения процентной доли водорода и метана. Похоже, эта цифра близка к реальности, так как из оценок по Северо-Ставропольскому газохранилищу 15% радона переносится метаном и 85% - водородом (85 / 15 = 5,7).
С учетом данных лабораторного анализа 72 образцов почвенного воздуха на содержание водорода и метана, взятых под Щелковым, Калугой и на СевероСтавропольском ПХГ (52 пробы) было получено уравнение связи этих двух летучих газов:
СН4 = ехр[1,675Ьп(Н2) + 2,762] [об.%] , (2)
где значения Н2 нормированы на 1 об.%. На рис. 6 представлены расчетные значения метана как функции радона грунта и атмосферы (см. выражение 1) и расчетные значения метана как функции водорода (см. выражение 2). Коэффициент корреляции представленных на графиках расчетных величин очень велик: к{СН4[КпДп(а)]СН4(Н2)} = 0,91. Это лишний раз убеждает в правильности введенных рабочих выражений (1) и (2) и модельных представлений связей водорода, радона и характеристик приземного атмосферного электричества.
Рис. 6. Расчетные значения метана как функции радона грунта и атмосферы (см. выражение 1) и расчетные значения метана как функция водорода (см. выражение 2) на профиле 18
Результаты измерений на профиле с высокой концентрацией водорода
Результаты наблюдений на кольцевом профиле были выбраны для иллюстрации поведения газовых и атмосферно-электрических параметров в случае доминирующего участия метана в переносе радона в приповерхностные слои грунта и приземную атмосферу на аварийном газопроявлении. Второй пример иллюстрирует газовые и электрические взаимодействия при сравнимых концентрациях газов-носителей ионизатора. В заключение обратимся к исследованию рассматриваемых связей в случае очевидно большей концентрации водорода на наблюдательном профиле.
На первом этапе анализа рассмотрим с использованием введенных выражений (1-2) работоспособность введенного модельного построения связей радона грунта, атмосферы и водорода. На рис. 7 представлены результаты расчетов содержания метана грунта по данным измерений объемной активности радона грунта и радона атмосферы (см. выражение 1), и концентрации водорода (см. выражение 2). Коэффициент корреляции расчетных кривых достаточно велик: к[Кп,Яп(а); Н2] = 0,74. Более того, близки друг другу даже средние значения содержания метана грунта: СН4[Кп,Яп(а)] = 8,28* 10-5 об.%, СН4(Н2) = 5,14*10-5 об.% (см. рис. 6).
Рис. 7. Результаты расчетов концентрации метана грунта как функции радона грунта
и атмосферы и водорода грунта
Подобное совпадение расчетных значений метана грунта в зависимости от зарегистрированных объемных активностей радона грунта и атмосферы и от водорода грунта очередной раз подтверждает правильность сформулированных модельных представлений. Причина разброса лежит, скорее всего, в ошибке измерений, в погрешностях регистрации объемной активности радона (см. введение).
Степенная аппроксимация АЭП и метана приводит с достоверностью Б = 0,73 к выражению Е = 0,0833*СН4-0,265 [В/м], концентрация метана нормирована на 1 об.%; производная по метану ёЕ/ёСН = -0,02207* СН4-1,265 [В/м об.%]. Для среднего значения концентрации метана СН4(сред) = 8,28* 10-5 об.% на рассматриваемом массиве данных даже 100% отклонение от среднего значения приведет к изменениям поля всего на 0,3 В/м.
Повторение процедуры только для выявления степенной зависимости АЭП от концентрации водорода грунта с достоверностью Б = 0,72 приводит к выражениям Е = 19,4*Н2-0,321 [В/м], содержание водорода нормировано на 1 об.%; ёЕМН2 = -6,23Н2-1,321 [В/м об.%]. Для среднего содержания водорода на рассматриваемом массиве данных Н2 = 4,93*10-4 об.% отклонение содержания водорода грунта от среднего значения 2,8% приведет к вариациям АЭП АЕ = 2,0 В/м. Для удобства сравнения полученных оценочных результатов по чувствительности АЭП к изменениям содержания водорода и метана грунта все полученные расчетные результаты сведены в табл. 1.
Таблица 1
Чувствительность АЭП к изменениям концентраций водорода и метана
в приповерхностном грунте
Средний Средний Чувствительность Е к изменениям водорода Чувствительность Е к изменениям метана Я о
водород метан с/ Я
Кольцевой профиль 0,000024 об.% 0,00113 об.% АСИ =1,13*10-5 об.% - 10% от СН4(сред) АБ = 2,0 В/м 0,021
Профиль 18 0,0000103 об.% 0,0000108 об.% АИ2 = 4,0* 10-6 об.% - 2,6% от Н2(сред) АБ = 2,0 В/м АСИ4=1,91*10-6об.% - 18% от СН(сред) АБ = 2,0 В/м 1
Профиль 4 0,000493 об.% 0,0000828 об.% АН2=1,48*10"5об.% - 2,8% от Щсред) АБ = 2,0 В/м АСИ = 8,29*10-5об.% - 100% от СН4(сред) АБ = 0,3 В/м 6
Представленные в таблице данные, на первый взгляд, свидетельствуют о том, что изменения содержания метана грунта оказывают весьма слабое влияние на вариации АЭП. Однако здесь, в первую очередь, надо обратить внимание на оценочные уровни концентраций метана грунта. Среднемировой уровень концентрации метана в приповерхностных слоях грунта и приземной атмосфере ~ 8*10-5 об.%. Это значит, что только для случая работ на аварийном газопроявлении зарегистрированный средний уровень концентрации метана был в 14 раз выше среднемирового уровня. Во втором примере средний уровень метана был в 7,4 раза меньше среднемирового, в третьем -сравним с ним.
По принятой классификации предельные фоновые допустимые концентрации метана 0,101-0,500 об.%; предельно допустимые аномальные концентрации - 0,501-0,700 об.%; малоопасные повышено-аномальные концентрации - 0,701-1,000 об.% (ГОСТ 12.01.044-89 5541-87).
Высокие достоверности введенных аппроксимационных оценочных выражений позволяют утверждать, что увеличение уровней загазованности приповерхностных ареалов метаном будет линейно увеличивать чувствительность АЭП к изменениям концентраций горючего газа. Проведем оценку этого утверждения с использованием материалов полевых наблюдений.
Осенью 2009 г. комплекс водород-радоновых и атмосферно-электрических измерений использовался на территории 4-й очереди Касимовского ПХГ. Измерения были
начаты через сутки после завершения недельного цикла закачки. Газовые наблюдения на площади 19-ти нагнетательных скважин проводились в течение 4,5 дней (~ 34 пикета в сутки), рис. 8.
Рис. 8. План 19-ти нагнетательных скважин на территории Касимовского ПХГ
За счет ухода закаченного газа к купольной области покрышки воздухообмен почва-атмосфера за этот период был подвержен сильным изменениям. Для получения квазимгновенной картины воздухообмена в последний день проведения работ на 152-х пикетах (8 пикетов вокруг каждой скважины) была проведена мобильная съемка АЭП. Средние значения поля для 5-ти выделенных линий скважин даны в таблице 2.
Таблица 2
Средние значения атмосферного электрического поля по 5-ти выделенным линиям
нагнетательных скважин
Шлейф 1 Шлейф 2 Шлейф 3 Скв. 422, 427, 433 Скв. 421, 431
Е(ср),В/м 449 444 445 468 304
Из представленных в табл. 2 данных видно, что на момент наблюдений метан оставался только под группой нагнетательных скважин 421 и 431 (самой северо-западной части). Среднее содержание метана вокруг скважин 422, 427, и 433 СН4(ср) = 0,006 об.%; вокруг скважин 421 и 431 - СН4(ср) = 0,012 об.%. Перепады поля и концентраций метана
между выделенными линиями скважин АБ = 164 В/м, АСИ4 = 0,006 об.%. Отсюда изменения поля АБ = 2 В/м будут вызваны вариациями концентрации метана АСИ4 = 1,13*10-4 об.%; что составляет 1,25% от среднего значения его концентрации. Полученный результат подтверждает высказанное предположение об обязательном повышении чувствительности АЭП с ростом концентрации метана в приповерхностных слоях грунта.
Заключение
Атмосферное электрическое поле, водород и радон никогда не рассматривались в качестве геофизических параметров, отслеживающих вариации плотности субвертикального потока метана к поверхности Земли и в атмосферу. Разработанная на основе теории приземного атмосферного электричества и данных комплексных наблюдений модель связей метана, водорода, радона и АЭП показывает, что атмосферное электричество крайне чувствительно к изменениям содержания метана почвенного воздуха. Согласно экспериментальным данным АЭП и радон реагируют на изменения концентрации метана в приповерхностных слоях грунта уже на уровне (10-6-10-5) об.%, тогда как существующие измерительные инструменты допускают оперативную регистрацию горючего газа до 0,1 об.%. Таким образом, результаты оперативной съемки АЭП и (или) радона можно успешно использовать для поиска, разведки и контроля динамики эксплуатации УВ-скоплений. При этом АЭП предпочтительнее, так как его можно наблюдать в движении с борта автотранспортного средства; регистрация радона -более емкий по времени процесс, с погрешностью минимум в 3 раза большей, чем АЭП даже после усреднения.
Исследования чувствительности атмосферного электрического поля к изменениям плотности субвертикальных потоков водорода и метана позволяют сделать ряд следующих выводов:
1. Разработанная модель связей водорода, метана, радона и атмосферного электрического поля полностью подтверждается результатами полевых наблюдений и выполненными расчетами.
2. Основным газом-носителем радона в приповерхностные слои грунта и атмосферу является водород, молекулярный вес которого в 8 раз меньше, чем молекулярный вес метана. По результатам оценки, произведенной на основе материалов наблюдений на Северо-Ставропольском ПХГ, где содержание горючего газа колеблется в
пределах 10-6-10-5 об.%, пузырьковые образования водорода переносят в 5,7-6,9 раз больше ионизатора, чем пузырьковые образования метана.
3. Согласно классификации приповерхностных ореолов загазованности (ГОСТ 12.01.044-89 5541-87) минимальные фоновые допустимые концентрации метана 0,0010,05 об.% уверенно регистрируются по изменениям АЭП уже при вариациях содержания горючего газа на уровне первых процентов. Дальнейшее повышение концентраций метана до средних фоновых допустимых и предельных фоновых допустимых неизбежно приведет к дальнейшему повышению чувствительности АЭП к искомым вариациям.
4. При непрерывной регистрации АЭП на профиле, выходящем за пределы проекции пласта-коллектора на поверхность Земли, по периодическим вариациям поля можно оценить глубину залегания покрышечной области.
Приборы для регистрации объемной активности радона грунта и атмосферы выпускаются отечественной промышленностью. Датчики водорода уже десятилетия разрабатываются и изготавливаются в МИФИ. Измерительные инструменты для наблюдений АЭП в промышленном масштабе не производятся, но уже многие годы они создаются силами ОКБ Института физики Земли РАН, Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова (Санкт-Петербург), Владимирского, Ростовского государственных университетов, Муромского филиала Владимирского государственного университета. В последние десятилетия отработана методика мобильных непрерывных профильных измерений АЭП с борта автотранспортного средства, движущегося со скоростью до 30-40 км/час. Все это позволяет рекомендовать атмосферно-электрический и водород-радоновый мониторинг для оперативного контроля содержания метана в приповерхностном ореоле загазованности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баранов В.И. Радиометрия. М.: Изд-во АН СССР, 1956. 343 с.
2. Имянитов И.М., Чубарина Е.В. Электричество свободной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат. 1965. 240 с.
3. Тверской П.Н. Курс метеорологии. Л.: Гидрометиздат, 1951. 887 с.
4. Френкель Я.И. Теория явлений атмосферного электричества. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. 152 с.
5. Войтов Г.И., Рудаков В.П., Шулейкин В.Н., Козлова Н.С., Баранова Л.В. Эманационные и электрические эффекты в атмосфере подпочв над Калужской кольцевой структурой // Российский журнал наук о Земле. 1999. Т. 1, № 6. С. 503-510.
6. Войтов Г.И., Гусев А.С., Шулейкин В.Н. и др. Эманационные (водород-радоновые) и электрические эффекты над сложнопостроенными тектоническими структурами (на примере Александровской зоны предразломных поднятий, Белоруссия) // ДАН РАН. 2000. Т. 370, № 1. С. 105-108.
7. Гергедава Ш.К., Бузинов С.Н., Шулейкин В.Н., Рудаков В.П., Войтов Г.И. Нетрадиционная геофизика для подземных хранилищ газа // Нефть, газ и бизнес. 2001. №5(43). С. 2-7.
8. Зубарев А.П., Шулейкин В.Н. Комплексный геофизический и геохимический контроль при эксплуатации подземных газохранилищ. М.: Изд-во ООО «Газпром ПХГ», 2009. 264 с.
9. Шулейкин В.Н. Перенос радона в приповерхностные слои грунта и приземную атмосферу // Геофизические процессы и биосфера. 2013. Т.12, № 2. С. 57-66.
10. Шулейкин В.Н. Пары воды, атмосферное электричество и поступление радона в приповерхностные слои грунта и атмосферу // Геофизические процессы и биосфера. 2014. Т. 13, № 3. С. 67-75.
11. Shuleikin V.N. Radon Transport to the Near Surface Soil and Air Layers // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2013. Vol. 49, No. 8. Р. 853-859.
12. Редин А.А. Математическое моделирование электродинамических процессов в приземном слое в условиях аэрозольного загрязнения атмосферы: Автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. Таганрог, 2011. 19 с.
13. Редин А.А., Куповых Г.В., Болдырев А.С. Электродинамическая модель турбулентного приземного слоя при наличии многократно заряженных аэрозольных частиц // VII Всероссийская конференция по атмосферному электричеству. СПб., 2012. Т. 1. С. 199-201.
14. Редин А.А., Куповых Г.В., Болдырев А.С., Букантис А.А. Электродинамическая модель конвективно-турбулентного приземного слоя атмосферы // VII Всеросотйская конференция по атмосферному электричеству. СПб., 2012. Т. 1. С. 202-203.
15. Шулейкин В. Н. Реверсивный электродный эффект - расчеты и эксперимент // Наука и технологические разработки. 2013. № 2. С. 17-27.
16. Шулейкин В.Н., Щукин Г.Г., Куповых Г.В. Развитие методов и средств прикладной геофизики - атмосферно-электрический мониторинг геологических неоднородностей и зон геодинамических процессов. СПб.: ЦОП РГГМУ, 2015. 206 с.
17. Сисигина Т.И. Измерения эксхаляции радона с поверхности горных пород // Вопросы ядерной метеорологии. М.: Госатомиздат, 1962. С. 104-111.
18. Сисигина Т.И. Эксхаляция радона с поверхности нескольких типов почв Европейской части СССР и Казахстана // Радиоактивные изотопы в атмосфере и их использование в метеорологии. М.: Атомиздат, 1965. С. 40-48.
19. Николаев И.Н., Литвинов А.В. Методика измерений малых концентраций H2 и H2S над поверхностью воды // Измерительная техника. 2004. № 5. С. 54-60.
20. Николаев И.Н., Литвинов А.В., Халфин Т.М. Автоматизированные газоанализаторы водорода в диапазоне объемных концентраций 10-6-1,0% // Измерительная техника. 2004. № 7. С. 54.
21. Шулейкин В.Н. Результаты наблюдений полярных проводимостей почвенного воздуха в черте городской застройки // Развитие методов и средств экспериментальной геофизики: Сб. ст. М.: 1996. Вып. 2. С. 235-240.
REFERENCES
1. Baranov V.I. Radiometriya. M.: Izd-vo AN SSSR, 1956. 343 c.
2. Imyanitov I.M., Chubarina E.V. Elektrichestvo svobodnoy atmosfery. L.: Gidrometeoizdat. 1965. 240 s.
3. Tverskoy P.N. Kurs meteorologii. L.: Gidrometizdat, 1951. 887 s.
4. Frenkel' Ya.I. Teoriya yavleniy atmosfernogo elektrichestva. M.: Knizhnyy dom «LIBROKOM», 2009. 152 s.
5. Voytov G.I., Rudakov V.P., Shuleykin V.N., Kozlova N.S., Baranova L.V. Emanatsionnye i elektricheskie effekty v atmosfere podpochv nad Kaluzhskoy kol'tsevoy strukturoy // Rossiyskiy zhurnal nauk o Zemle. 1999. T. 1, № 6. S. 503-510.
6. Voytov G.I., Gusev A.S., Shuleykin V.N. i dr. Emanatsionnye (vodorod-radonovye) i elektricheskie effekty nad slozhnopostroennymi tektonicheskimi strukturami (na primere Aleksandrovskoy zony predrazlomnykh podnyatiy, Belorussiya) // DAN RAN. 2000. T. 370, № 1. S. 105-108.
7. Gergedava Sh.K., Buzinov S.N., Shuleykin V.N., Rudakov V.P., Voytov G.I. Netraditsionnaya geofizika dlya podzemnykh khranilishch gaza // Neft', gaz i biznes. 2001. № 5(43). S. 2-7.
8. Zubarev A.P., Shuleykin V.N. Kompleksnyy geofizicheskiy i geokhimicheskiy kontrol' pri ekspluatatsii podzemnykh gazokhranilishch. M.: Izd-vo OOO «Gazprom PKHG», 2009. 264 s.
9. Shuleykin V.N. Perenos radona v pripoverkhnostnye sloi grunta i prizemnuyu atmosferu // Geofizicheskie protsessy i biosfera. 2013. T.12, № 2. S. 57-66.
10. Shuleykin V.N. Pary vody, atmosfernoe elektrichestvo i postuplenie radona v pripoverkhnostnye sloi grunta i atmosferu // Geofizicheskie protsessy i biosfera. 2014. T. 13, № 3. S. 67-75.
11. Shuleikin V.N. Radon Transport to the Near Surface Soil and Air Layers // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2013. Vol. 49, No. 8. Р. 853-859.
12. Redin A.A. Matematicheskoe modelirovanie elektrodinamicheskikh protsessov v prizemnom sloe v usloviyakh aerozol'nogo zagryazneniya atmosfery: Avtoref. dis. ... kand. fiz.-mat. nauk. Taganrog, 2011. 19 s.
13. Redin A.A., Kupovykh G.V., Boldyrev A.S. Elektrodinamicheskaya model' turbulentnogo prizemnogo sloya pri nalichii mnogokratno zaryazhennykh aerozol'nykh chastits // VII Vserossiyskaya konferentsiya po atmosfernomu elektrichestvu. SPb., 2012. T. 1. S. 199-201.
14. Redin A.A., Kupovykh G.V., Boldyrev A.S., Bukantis A.A. Elektrodinamicheskaya model' konvektivno-turbulentnogo prizemnogo sloya atmosfery // VII Vserosciyskaya konferentsiya po atmosfernomu elektrichestvu. SPb., 2012. T. 1. S. 202-203.
15. Shuleykin V.N. Reversivnyy elektrodnyy effekt - raschety i eksperiment // Nauka i tekhnologicheskie razrabotki. 2013. № 2. S. 17-27.
16. Shuleykin V.N., Shchukin G.G., Kupovykh G.V. Razvitie metodov i sredstv prikladnoy geofiziki - atmosferno-elektricheskiy monitoring geologicheskikh neodnorodnostey i zon geodinamicheskikh protsessov. SPb.: TSOP RGGMU, 2015. 206 s.
17. Sisigina T.I. Izmereniya ekskhalyatsii radona s poverkhnosti gornykh porod // Voprosy yadernoy meteorologii. M.: Gosatomizdat, 1962. S. 104-111.
18. Sisigina T.I. Ekskhalyatsiya radona s poverkhnosti neskol'kikh tipov pochv Evropeyskoy chasti SSSR i Kazakhstana // Radioaktivnye izotopy v atmosfere i ikh ispol'zovanie v meteorologii. M.: Atomizdat, 1965. S. 40-48.
19. Nikolaev I.N., Litvinov A.V. Metodika izmereniy malykh kontsentratsiy H2 i H2S nad poverkhnost'yu vody // Izmeritel'naya tekhnika. 2004. № 5. S. 54-60.
20. Nikolaev I.N., Litvinov A.V., Khalfin T.M. Avtomatizirovannye gazoanalizatory vodoroda v diapazone ob"emnykh kontsentratsiy 10-6-1,0% // Izmeritel'naya tekhnika. 2004. № 7. S. 54.
21. Shuleykin V.N. Rezul'taty nablyudeniy polyarnykh provodimostey pochvennogo vozdukha v cherte gorodskoy zastroyki // Razvitie metodov i sredstv eksperimental'noy geofiziki: Sb. st. M.: 1996. Vyp. 2. S. 235-240.
