Український антарктичний журнал

№ 3 (2005): Ukrainian Antarctic Journal
Articles

Джерела пропілену і сірковмісних летких атмосферних домішок у складі льодовика о. Галіндез, станція Академік Вернадський

PDF
  • В. І. Богілло,
  • Р. Борхерс,
  • М. С. Базилевська
В. І. Богілло
Інститут геологічних наук НАН України, Київ
Р. Борхерс
Інститут аерономії імені Макса Планка, Катленбурґ-Ліндау
М. С. Базилевська
Інститут геологічних наук НАН України, Київ
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.3.2005.568
Опубліковано December 15, 2005
Як цитувати
Богілло, В. І., Борхерс, Р., & Базилевська, М. С. (2005). Джерела пропілену і сірковмісних летких атмосферних домішок у складі льодовика о. Галіндез, станція Академік Вернадський. Український антарктичний журнал, (3), 67-74. https://doi.org/10.33275/1727-7485.3.2005.568

Анотація

Атмосферні вуглеводні та сіркомісткі домішки значно впливають на хімію тропосфери, стратосфери та радіаційний баланс. Щоб встановити склад та часові зміни вуглеводнів та сіркомістких сполук в давній атмосфері Землі, виконано їх аналіз в блоках льоду вздовж профілю прибережного Антарктичного льодовика (о. Галіндез, станція Академік Вернадський). В верхньому шарі льодовика ідентифіковані багато алканів, алкенів, алкинів, COS, CS2, CH3SCH3,CH3SSCH3 та похідних тіофену. Кількісно вивчені часові варіації CH2=CHCH3, COS, CS2, CH3SCH3  та CH3SSCH3 в шарах давнього льоду. Усі ці сполуки демонструють значні фактори збагачення в порівнянні з сучасним їх рівнем в атмосфері, що вказує на їх природне походження. Розглянуто можливі механізми їх утворення в результаті біохімічних та абіотичних реакцій. Показано, що пропілен утворюється при фотолізі органічної речовини, осадженої в верхньому шарі снігу за механізмом реакції Норріша II-го типу. Аналогічний механізм утворення з проміжною реакцією гідроксильного радикалу можна запропонувати для формування COS та CS2 з цієї органічної речовини в присутності тіольних груп. На відміну від цього, поява CH3SCH3 та CH3SSCH3 в великій кількості в верхньому шарі льодовика пояснюється біохімічними реакціями льодових мікроводоростей та прибережних макроводоростей і реакціями утвореного з них диметилсульфопропіонату з іонами галогенів. Додатковою причиною появи усіх сполук в великих концентраціях в зразках льоду може бути їх розчинення в талій воді, проникнення з нею в більш глибокі шари снігу та фірну і повторення циклів танення-замерзання.

PDF

Посилання

  1. Bogillo, V.I., & Gozhyk, P.F. (2000). Sovremennoie sostoianie i perspektivy gliaciohimicheskih issledovaniy v Antarktike [Current state and perspectives of glaciochemical research in the Antarctica]. Bulleten UAC, 3, 13-40. (In Russian)
  2. Bogillo, V.I., Borhers, R., & Bazilevskaia, M.S. (2004). Analiz letuchih atmosfernyh primesei v sostave lednika o. Galindez, Akademik Vernadsky [Analysis of volatile atmospheric admiztures in the glacier on the Galindez Island, Akademik Vernadsky]. Ukrainian Antarctic Journal, 2, 82-89. (In Russian)
  3. Govorukha, L.S. (1997). Kratkaia geograficheskaia i gliaciologicheskaia harakteristika arhipelaga Argentinskie ostrova [A brief geographical and glaciological characteristics of the Argentine Island Archipelago]. Bulleten UAC, 1, 17-19. (In Russian)
  4. Berresheim, H. (1987). Biogenic sulfur emission from Antarctic waters. J. Geophys. Res., 92, 13245-13362.
  5. Berresheim, H., Huey, J.W., Thom, R.P., Eisele, F.L., Tanner, D.J., & Jefferson, A. (1998). Measurements of dimethyl sulfide, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, and aerosol ions at Palmer station, Antarctica. J. Geophys. Res., 103(D1), 1629-1637
  6. DeFelice, P. (1999). Chemical composition of fresh snowfalls at Palmer station, Antarctica. Atmos. Environ., 33, 155-161.
  7. Flock, O., & Andreae, M.O. (1996). Photochemical and non-photochemical formation and destruction of carbonyl sulfide and methyl mercaptan in ocean waters. Marine Chem., 54, 11-26.
  8. Kesselmeier, J. & Staudt, M. (1999). Biogenic volatile organic compounds (VOC): An overview on emission, physiology and ecology. J. Atmos. Chem., 33, 23-88.
  9. McKay, W.A., Turner, M.F., Jones, B.M.R., & Halliwell, C.M. (1996). Emission of hydrocarbons from marine phytoplankton - some results from controlled laboratory experiments. Atmos. Environ., 30, 2583-2593.
  10. Qian, J., Mopper, K., & Kieber, D.J. (2001). Photochemical production of the hydroxyl radical in Antarctic waters. Deep-Sea Res. I., 48, 741-759.
  11. Ratte, M., Bujok, O., Spitzy, A., & Rudolph, J. (1998). Photochemical alkene formation in seawater from dissolved organic carbon: Results from laboratory experiments. J. Geophys. Res. I, 103, 5707-5717.
  12. Saltzman, E.S. (1995). Ocean/atmosphere cycling of dimethylsulfide. In: "Ice-core studies of global biogeochemical cycles". NATO ASI Series. Ed.: R.J. Delmas. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. V. 130, 65-89.
  13. Seinfeld, J.H., & Pandis, S.N. (1999). Atmospheric chemistry and physics. From air pollution to climate change. New York. John Wiley & Sons, Inc.
  14. Smith, R.E.H., Gosselin, M., Kudoh, S., Robineau, B., & Taguchi, S. (1997). DOC and its relationship to algae in bottom ice communities. J. Marine Sys., II, 71-80.
  15. Sturges, W.T., Sullivan, C.W., Schnell, R.C., Heidt, L.E., & Pollock, W.H. (1993). Bromoalkane production by Antarctic ice algae. Tellus, 45B, 120-126.
  16. Sturges, W.T., Penkett, S.A., Barnola, J.-M., Chapellaz, J., Atlas, E., & Stroud, V. (2001). A long-term record of carbonyl sulfide (COS) in two Hemispheres from firn air measurements. Geophys. Res. Lett., 28, 4095-4098.
  17. Swanson, A.L., Blake, N.J., Dibb, J.E., Albert, M.R., Blake, D.R., & Rowland, F.S. (2002). Photochemically induced production of CH3Br, CH3I, C2H5I, ethene, and propene within surface snow at Summit, Greenland. Atmos. Environ., 36, 2671-2682.
  18. van Rijsel, M., & Gieskes, W.W.C. (2002). Temperature, light, and the dimethylsulfoniopropionate (DMSP) content of Emiliania huxleyi (Prymnesiophyceae). J. Sea Res., 48, 17-27.
  19. Watts, S.F. (2000). The mass budgets of carbonyl sulfide, dimethyl sulfide, carbon disulfide and hydrogen sulfide. Atmos. Environ., 34, 761-779.
  20. Xie, H., Moore, R.M., & Miller, W.L. (1998). Photochemical production of carbon disulphide in seawater. J. Geophys. Res., 103, 5635-5644.