Природные газы выделяются по условиям нахождения в окружающей среде, по химическому составу, формам проявления (очаги, скопления), по происхождению (биохимические, радиоактивные, космические). В химическом составе природных газов содержится большое количество компонентов. Это метан и другие газообразные углеводороды, оксид углерода (II и IV), азот, кислород, аргон, оксид серы (IV), фториды, хлор, аммиак, пар и ряд других газов. В таблице 7.1 показаны основные природные газы Земли.
Таблица 7.1 Газовый состав геосфер Земли
Газы различных геосфер | Газы, встречающиеся в значительных количествах | Газы, встречающиеся в малых количествах | |||
Атмосфера | |||||
тропосфера | азот, кислород, аргон, углекислый газ | озон, оксид азота (IV), вода, водород и др. | |||
земная поверхность | азот, кислород, аргон, углекислый газ | метан, оксид азота (I), оксид углерода (II), водород | |||
Биосфера | |||||
болотные | метан, азот, углекислый газ, кислород | оксид азота (I), оксид углерода (II), водород, аммиак | |||
нефтяные месторождения | метан, тяжелые углеводороды | азот, углекислый газ, сероводород, гелий | |||
газовые месторождения | метан, азот, тяжелые углеводороды, углекислый газ, водород | гелий, водород, инертные газы | |||
угольные месторождения | метан, углекислый газ, сероводород, аммиак | тяжелые углеводороды, инертные газы | |||
Гидросфера | |||||
поверхностные воды | азот, кислород, водород, аргон, углекислый газ | инертные газы | |||
океанические воды | азот, кислород, аргон, углекислый газ | инертные газы | |||
подземные воды | азот, метан, углекислый газ, водород | инертные газы, сероводород | |||
минеральные воды | сероводород, углекислый газ, азот, радон | инертные газы | |||
Литосфера | |||||
основные изверженные породы | азот, углекислый газ, метан, водород, сероводород, гелий, оксид углерода (II) | тяжелые углеводороды, инертные газы | |||
вулканические породы | азот, углекислый газ, метан, водород, сероводород, гелий, оксид углерода (II), сернистый газ, хлороводород, фтороводород, аммиак и др. | тяжелые углеводороды, инертные газы | |||
соленосные породы | азот, углекислый газ, метан, водород, сероводород, тяжелые углеводороды | инертные газы | |||
Большой интерес с точки зрения промышленного использования представляют газы земной коры.
Они делятся на следующие виды.
Газы нефтяных месторождений. В них присутствуют кроме метана более тяжелые углеводороды, содержание которых бывает разным: от десятых долей до нескольких десятков процентов. Нефть в Казахстане содержит большое количество газообразных парафинов.
Газы самостоятельных газовых скоплений. Они характеризуются преимущественно наличием метана (до 98%), а процент тяжелых углеводородов весьма невелик (1...4%) и лишь в месторождениях, где имеется нефть, их содержание составляет 8...12%.
Газы угольных месторождений. Их образование связано с метаморфизмом угля, которое сопровождается существенным преобразованием органического материала. Главным компонентом этих газов является метан. В свободном газе угольных месторождений количество тяжелых углеводородов не превышает 10-2%.
Болотные и торфяные газы. Они образуются в осадочных породах с мощным скоплением органических веществ; состоят из метана и азота. В осадках с незначительным слоем илистых веществ присутствуют в основном азотные и азотно-метановые газы, количество которых в большинстве случае не велико. Тяжелые углеводороды и водород в торфяных и болотных газах обнаруживаются редко.
Газы почв. Они состоят из углекислого газа (продукта окисления органических остатков), азота (воздушного происхождения), кислорода и инертных газов. В числе микрокомпонентов можно назвать метан, угарный газ, сероводород, аммиак и летучие органические вещества (эфир и другие).
Газы радиоактивного происхождения. Они образуются в результате радиоактивного распада химических элементов. При радиоактивном распаде образуется гелий, аргон, радон, ряд других газов.
Газы ионизации. Ионизацию могут вызывать альфа-, бета- и гамма - лучи радиоактивных элементов, катодные и анодные, рентгеновские лучи. Ионизация также может происходить при нагревании газов. При ионизации газов кроме электронов и ионов образуют свободные атомы и радикалы, которые играют важную роль в химических процессах.
Выделяют следующие виды техногенного воздействия на атмосферу: увеличение техногенного запыления атмосферы, загрязнение ее аэрозолями и токсичными элементами; увеличение концентрации углекислого газа; нарушение баланса в атмосфере кислорода, озона, азота и других газов; истощение озонового слоя.