Окисление метана в почвенном покрытии полигонов недооценено

Разложение захороненных отходов в отсутствие кислорода приводит к образованию метана. Полигоны отходов классифицируются как второй по величине антропогенный источник CH₄ в США. Сточный газ также содержит множество неметановых углеводородов, которые либо испаряются непосредственно из отходов, либо образуются в результате биохимических реакций при их разложении.

Микробное окисление метана снижает выбросы метана и других летучих углеводородов с полигонов. Определение важности этого процесса является одной из основных неопределенностей в оценке национальных или глобальных выбросов CH₄ с полигонов. Газ, который не собирается системой сбора, проходит через почвенные покрытия полигона перед выбросом в окружающую среду. Бактерии в почве потребляют метан и другие летучие углеводороды, образующиеся при разложении отходов, окисляя их с участием кислорода.

В руководящих принципах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) для национальных кадастров парниковых газов рекомендуется значение окисления от 0 до 10%. В настоящее время для целей регулирования Агентство по охране окружающей среды США (USEPA) рекомендует использовать значение по умолчанию для окисления CH₄ в покрытии полигона, равное 10%, из-за связанных с этим неопределенностей и отсутствия стандартного метода определения скорости окисления.

Доктора Джеффри Чантон, Дэвид Пауэлсон и Роджер Грин из Университета штата Флорида и компании Waste Management Inc. проанализировали и обобщили литературные данные по 42 определениям доли окисленного метана и 30 определениям скорости окисления метана в различных типах почв и покрытий полигонов. Результаты были опубликованы в мартовско-апрельском выпуске Journal of Environmental Quality. Средние значения доли окисленного метана при прохождении через различные типы почвенных покрытий варьировались от 22% в глинистой почве до 55% в песчаной. Общая средняя доля окисления по всем исследованиям составила 36% со стандартной ошибкой 6%. Для подмножества из пятнадцати исследований, проведенных в течение годового цикла, доля окисленного метана колебалась от 11 до 89% со средним значением 35 ± 6%, что практически идентично общей средней.

Обобщенные в статье литературные данные указывают, что доля окисленного метана в почвенных покрытиях полигонов значительно превышает значение по умолчанию в 10%. Из 42 определений окисления метана только четыре сообщали о значениях 10% или менее. Одно из них сообщало о значении 10%. Это конкретное исследование было первым, сообщившим хорошо обоснованное значение доли окисленного метана для конкретного полигона, и из-за этого оно получило неоправданно большой вес при определении нормативов. Значение по умолчанию в 10% следует пересмотреть на основе технологических достижений в почвенной инженерии, современных практик в проектировании покрытий, а также недавних исследований, подробно изложенных в журналах, таких как Journal of Environmental Quality.