Diphosphine-based hypothesis of wetland autoignition is not confirmed

Cover Page

Abstract


The paper examine diphosphine-based hypothesis of wetland autoignition: it supposes that Р2Н4 production in
wetlands is sufficient to Р2Н4 spontaneous ignition in air which starts a chain reaction of phosphine and then methane
ignition; the latter reaction is considered as a real cause of many natural forest and peat fires. The paper demonstrates
that Р2Н4 autoignition under the natural conditions is hardly probable. We revealed that experimental data doesn't
indicate any significant diphosphine concentrations in wetlands. Even if diphosphine autoignition was proceeded,
surrounding gas mixture wouldn't sustain a combustion owing to the lack of oxidant (O2) in a peat layer or to a lower
comparing to a combustion limit Р2Н4 concentration in a surface layer. Even if under some unique conditions a shortterm
flash was occured, it wouldn't set fire to the peat layer.
The paper was written basing on the lecture of the same name delivered in MSU workshop «Greenhouse gases:
urgent questions» by one of the author.


M V Glagolev

Югорский государственный университет, Ханты-Мансийск

Author for correspondence.
Email: m_glagolev@mail.ru

I E Kleptsova

Югорский государственный университет, Ханты-Мансийск

Email: m_glagolev@mail.ru

  1. Бабьева И.П., Зенова Г.М. 1989. Биология почв. М.: Изд-во МГУ. 336 с.
  2. Белова С.Э., Ошкин И.Ю., Глаголев М.В., Лапшина Е.Д., Максютов Ш.Ш., Дедыш С.Н. 2013. Метанотрофные бактерии грязевых микровулканов в поймах северных рек // Микробиология. Т. 82. № 6. С. 732-740. doi: 10.7868/S0026365613060049.
  3. Бородулин А.И., Десятков Б.Д., Махов Г.А., Сарманаев С.Р. 1997. Определение эмиссии болотного метана по измеренным значениям его концентрации в приземном слое атмосферы // Метеорология и гидрология. № 1. С. 66-74.
  4. Бородулин А.И., Махов Г.А., Десятков Б.М., Сарманаев С.Р. 1996. Статистические характеристики потока метана, выделяемого заболоченной подстилающей поверхностью // Доклады академии наук. Т. 349. № 2. С. 256-258.
  5. Бородулин А.И., Махов Г.А., Сарманаев С.Р., Десятков Б.Д. 1995. О распределении потока метана над заболоченной местностью // Метеорология и гидрология. № 11. С. 72-79.
  6. Быков В.И., Цыбенова С.Б. 2011. Нелинейные модели химической кинетики. М.: КРАСАНД. 400 с.
  7. Викторов М.М. 1977. Методы вычисления физико-химичеких величин и прикладные расчеты. Л.: Химия. 360 с.
  8. Воробьева Л.И. 2007. Археи. М.: ИКЦ «Академкнига». 447 с.
  9. Глаголев М.В. 2012. Высокий уровень стояния воды может снижать эмиссию метана из почвы // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Т. 3. № 1(5). EDCCmis0003. Также доступна по URL: http://www.ugrasu.ru/education/institutions/rec-environmental-dynamics-and-global-climate-change-the-unesco-сhair/UNESCO_journal/docs/5/EDCC_3_1_Glagolev_1%282%29.pdf.
  10. Глаголев М.В. 2010. К методу «обратной задачи» для определения поверхностной плотности потока газа из почвы // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Т. 1. № 1. С. 17-36. Также доступна по URL http://www.ugrasu.ru/education/institutions/rec-environmental-dynamics-and-global-climate-change-the-unesco-chair/UNESCO_journal/docs/1/EDCC_1_1_Glagolev.pdf
  11. Глаголев М.В., Клепцова И.Е. 2009. Эмиссия метана в лесотундре: к созданию «стандартной модели» (Аа2) для Западной Сибири // Вестник ТГПУ. Вып. 3(81). С. 77-81. Также доступна по URL (дата обращения: 29.07.2010): http://vestnik.tspu.ru/files/PDF/articles/Glagolev_M._V.,_Kleptcova_I._E._77_81_3_81_2009.pdf
  12. Глаголев М.В., Смагин А.В. 2006. Количественная оценка эмиссии метана болотами: от почвенного профиля - до региона (к 15-летию исследований в Томской области) // Доклады по экологическому почвоведению. Вып. 3. №3. С. 75-114. URL: http://jess.msu.ru/index.php?option=com_scibibliography&func=view&id=34&Itemid=121&catid=62 (дата обращения 08.10.2012).
  13. Глаголев М.В., Суворов Г.Г. 2009. Элементы наукометрии в почвоведении и экологии (на примере факультета почвоведения МГУ) // Доклады по экологическому почвоведению. Вып. 10. №1. С. 1-74. URL (дата обращения 11.01.2011): http://jess.msu.ru/images/stories/scibibliography/2009/number1_10/08008mm.pdf
  14. Глаголев М.В., Шнырев Н.А. 2008. Летне-осенняя эмиссия СН4 естественными болотами Томской области и возможности ее пространственно-временной экстраполяции // Вестник МГУ, сер. Почвоведение. №2. С. 24-36.
  15. Годнев И.Н., Краснов К.С., Воробьев Н.К., Васильева В.Н., Васильев В.П., Киселева В.Л., Белоногов К.Н. 1982. Физическая химия. М.: Высшая школа. 687 с.
  16. Горбань А.Н., Каганович Б.М., Филиппов С.П. 2001. Термодинамические равновесия и экстремумы: Анализ областей достижимости и частичных равновесий в физико-химических и технических системах. Новосибирск: Наука. 296 с.
  17. Гришин А.М. 1992. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. Новосибирск: Наука. 408 с.
  18. Девисилов В.А., Дроздова Т.И., Тимофеева С.С. 2012. Теория горения и взрыва. М.: ФОРУМ. 352 с.
  19. Десятков Б.М., Бородулин А.И., Махов Г.А., Котлярова С.С., Сарманаев С.Р. 1998. Оценка эмиссии болотного метана по его концентрации в приземном слое атмосферы // Метеорология и гидрология. № 8. С. 67-72.
  20. Елецкий А.В. 1991. Диффузия // Физические величины. Справочник / Под ред. И.С. Григорьева и Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат. с. 375-390.
  21. Егерев В.К. 1970. Диффузионная кинетика в неподвижных средах. М.: Наука. 239 с.
  22. Жданов В.М., Галкин В.С., Гордеев О.А., Соколова И.А. 2013. Физико-химические процессы в газовой динамике. Справочник. Т. 3. Модели процессов молекулярного переноса в физико-химической газодинамике. М.: ФИЗМАТЛИТ. 284 с.
  23. Карташов Э.М. 1985. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. М.: Высш. шк. 480 с.
  24. Касимова Р.Г. 2004. Библиометрические базы данных как инструмент научного менеджмента. URL: http://www.ecsocman.edu.ru/images/pubs/2004/04/22/0000155817/bd.pdf.
  25. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. 1975. Кинетика и механизм газофазных реакций. М.: Наука. 559 с.
  26. Коцюрбенко О.Р. 2005. Метаногенные микробные сообщества из холодных наземных экосистем: дис. … докт. биол. наук. М., 76 с.
  27. Кукин П.П., Юшин В.В., Емельянов С.Г., Колесникова Т.М., Попов В.М., Протасов В.В., Северенчук П.Н., Шульга Л.В. 2013. Теория горения и взрыва. М.: Юрайт. 435 с.
  28. Матвеев Л.Т. 2000. Физика атмосферы. СПб.: Гидрометеоиздат.
  29. Наумов А.В. 2002. Углекислый газ и метан в почвах и атмосфере болотных экосистем Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. № 3. С. 313-318.
  30. Никольский Б.П. (ред.) 1951. Справочник химика. Т. 2. М.-Л.: Гос. науч.-тех. изд-во хим. лит. С. 228.
  31. Писляков В.В. 2005. Наукометрические методы и практики, рекомендуемые к применению в работе с Российским Индексом Научного Цитирования // Приложение к отчету за 2005 г. по проекту «Разработка системы статистического анализа российской науки на основе данных Российского Индекса Цитирования» (государственный контракт от 31 мая 2005 г. № 02.447.11.7001). - М.: ООО НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА.
  32. Рабинович В.А., Хавин З.Я. 1978. Краткий химический справочник. Л.: Химия. 392 с.
  33. Романков П.Г., Рашковская Н.Б., Фролов В.Ф. 1975. Массообменные процессы химической технологии. Л.: Химия. 336 с.
  34. Сергеева М.А. 2004. Микробиологические аспекты образования метана в толще болота // Болота и биосфера: Сборник материалов Третьей Научной Школы (13-16 сентября 2004 г.). Томск: Изд-во ЦНТИ. С. 31-37.
  35. Сеттон О.Г. 1958. Микрометеорология. Л.: Гидрометеоиздат. 355с.
  36. Сирин А., Минаева Т., Возбранная А., Барталев С. 2011. Как избежать торфяных пожаров? // Наука в России. №2. С. 13-21.
  37. Сирин А.А., Суворов Г.Г., Чистотин М.В., Глаголев М.В. 2012. О значениях эмиссии метана из осушительных каналов // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Т. 3. № 2(6). EDССrar0005. Также доступна по URL: http://www.ugrasu.ru/education/institutions/rec-environmental-dynamics-and-global-climate-change-the-unesco-chair/UNESCO_journal/UNESCO_journal_content/UNESCO_journal_content_2012_2/UNESCO_journal_content_2012_2_EDCC_rar_0005.php
  38. Сысуев В.В. 1986. Моделирование процессов в ландшафтно-геохимических системах. М.: Наука. С. 60, 66.
  39. Туницкий Н.Н., Каминский В.А., Тимашев С.Ф. 1972. Методы физико-химической кинетики. М.: Химия. 198 с.
  40. Ульбаев Т.С., Базаева М.Г. 2012. Природный источник пожаров на болоте // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: естественные науки. № 1. С. 94-97. Также доступна по URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=18264574& (дата обращения: 23.03.2013).
  41. Ульбаев Т.С., Базаева М.Г., Мансуров Г.Н., Юнусов Х.Б. 2013. О возможных причинах самовозгорания торфа // Вестник Московского государственного областного университета. № 1. 48. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=20178495 (дата обращения: 21.03.2013).
  42. Ульбаев Т.С., Лукьянова Т.С., Мансуров Г.Н. 2012. Болотные газы как одна из естественных причин самовозгорания в заболоченных районах // Вестник Московского государственного областного университета. № 2. С. 161-171. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=20502713 (дата обращения: 21.03.2014).
  43. Филиппов Л.П. 1986. Явления переноса. М.: Изд-во МГУ. 120 с.
  44. Франк-Каменецкий Д.А. 1987. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука. 502 с.
  45. Фуряев В.В. 2010. Экологическая оценка и прогноз нарушенности бореальных лесов средней Сибири пожарами // VII Всероссийский симпозиум “Контроль окружающей среды и климата «КОСК-2010»” (Томск, 5-7 июля 2010 г.): Мат-лы симпозиума / Под общ. ред. М.В. Кабанова и А.А. Тихомирова. Томск: Аграф-Пресс. С. 97-98.
  46. Шафизаде Ф. 1985. Непосредственное сжигание // Биомасса как источник энергии / Под ред. С. Соуфера и О. Заборски. М.: Мир. С. 94-114.
  47. Akiyama A., Izumi K., Inoue G. 1994. Methane and Carbon Dioxide Analyzer in Fields // Proceedings of the Second Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 1993. Tsukuba: Isebu. P. 33-36.
  48. Alm J., Saarnio S., Nykänen H., Silvola J., Martikainen P.J. 1999. Winter CO2, CH4 and N2O fluxes on some natural and drained boreal peatlands // Biogeochemistry. V. 44. No. 2. P. 163-186. doi: 10.1023/A:1006074606204.
  49. Armstrong J., Armstrong W. 1991. A convective through-flow of gases in Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud // Aquatic Botany. V. 39. P. 75-88.
  50. Augustin J., Merbach W., Rogasik J. 1998. Factors influencing nitrous oxide and methane emissions from minerotrophic fens in northeast Germany // Biol. Fertil. Soils. V. 28. P. 1-4.
  51. Bellisario L.M., Bubier J.L., Moore T.R., Chanton J.P. 1999. Controls on CH4 emissions from a northern peatland // Global Biogeochemical Cycles. V. 13. P. 81-91.
  52. Cicerone R.J., Shetter J.D. 1981. Sources of Atmospheric Methane: Measurements in Rice Paddies and a Discussion // Journal of Geophysical Research. V. 86. P. 7203-7209.
  53. Conrad R., Rothfuss F. 1991. Methane oxidation in the soil surface layer of a flooded rice field and the effect of ammonium // Biol. Fertil. Soils. V. 12. P. 28-32.
  54. Etiope G. 2009. Natural emissions of methane from geological seepage in Europe // Atmospheric Environment. V. 43. P. 1430-1443.
  55. Grosse W., Bernhard B., Tiebel H. 1991. Pressurized ventilation in wetland plants // Aquatic Botany. V. 39. P. 89-98.
  56. Kaharabata S.K., Schuepp P.H., Desjardins R.L. 1998. Methane emissions from aboveground open manure slurry tanks // Global Biogeochem. Cycles. V. 12. No. 3. P. 545-554.
  57. Panikov N.S., Dedysh S.N., Kolesnikov O.M., Mardini A.I., Sizova M.V. 2001. Metabolic and Environmental Control on Methane Emission from Soils: Mechanistic Studies of Mesotrophic fen in West Siberia // Water, Air, and Soil Pollution: Focus. V. 1. No. 5-6. P. 415-428.
  58. Sebacher D.I., Harriss R.C., Bartlett K.B. 1985. Methane Emissions to the Atmosphere Through Aquatic Plants // J. Environ. Qual. V. 14. P. 40-46.
  59. Sidiropoulos A., Katsaros D., Manolopoulos Y. 2006. Generalized h-index for Disclosing Latent Facts in Citation Networks. (Preprint available at http://arxiv.org/abs/cs/0607066v1).
  60. Vibe A.-M., Jakobsson A. 2005. Forskning med tellekanter // World Library and Information Congress: 71th IFLA General Conference and Council “Libraries - A voyage of discovery”, August 14th-18th 2005, Oslo, Norway. (Перевод на русский язык доступен по адресу http://www.ifla.org/IV/ifla71/papers/008r_trans-Vibe_Jakobsson.pdf).
  61. Walter Anthony K.M., Anthony P., Grosse G., Chanton J. 2012. Geologic methane seeps along boundaries of Arctic permafrost thaw and melting glaciers // Nature Geoscience. V. 5. No. 6. P. 419-426. doi: 10.1038/ngeo1480.
  62. Walter B.P., Heimann M., Shannon R.D., White J.R. 1996. A process-based model to derive methane emissions from natural wetlands // Geophysical Research Letters. V. 23. No. 25. P. 3731-3734.
  63. Whiticar M.J. 1999. Carbon and hydrogen isotope systematics of bacterial formation and oxidation of methane // Chemical Geology. V. 161. P. 291-314.
  64. Whiting G.J., Chanton J.P. 1992. Plant-dependent CH4 emission in a subarctic Canadian fen // Global Biogeochemical Cycles. V. 6. P. 225-231.

Views

Abstract - 214

PDF (Russian) - 203

PlumX


Copyright (c) 2013 Glagolev M.V., Kleptsova I.E.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.