Український антарктичний журнал

№ 3 (2005): Ukrainian Antarctic Journal
Articles

Джерела Cl-, Br- та I-містких атмосферних домішок у складі льодовика о. Галіндез, Академік Вернадський

PDF
  • В. Богілло,
  • Р. Борхерс,
  • М. С. Базилевська
В. 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/10.33275/1727-7485.3.2005.571
Опубліковано December 15, 2005
Як цитувати
Богілло, В., Борхерс, Р., & Базилевська, М. С. (2005). Джерела Cl-, Br- та I-містких атмосферних домішок у складі льодовика о. Галіндез, Академік Вернадський. Український антарктичний журнал, (3), 75-84. https://doi.org/10.33275/1727-7485.3.2005.571

Анотація

В даній роботі розглянуті можливі джерела та запропоновані механізми утворення летких Cl, Br- та I-містких галогенвуглеводнів з цих джерел, знайдених у високих концентраціях у шарах молодого та давнього льоду деградуючого льодовика о. Галіндез, архіпелаг Аргентинські острови, Західна прибережна Антарктида. Їх атмосферні співвідношення суміші в цих зразках льоду близькі до результатів аналізу повітря в глибоких кернах фірну з Центральної Антарктиди, Центральної Гренландії та Канадської Арктики і до вмісту цих галогенвуглеводнів в атмосфері над Південним океаном. Показано, що CH2Br2 та CHBr3 можуть утворюватися з льодових мікроводоростей на поверхні снігу льодовика і з прибережних макроводоростей, занесених вітром на цю поверхню за механізмами галоформної реакції та/чи галогенсульфонового перегрупування. Для знайдених у високих концентраціях у зразках льоду моногалогенвуглеводнів (CH3Cl, C2H5Cl, CH2=CHCl, CH3Br, CH3I, CH2=CHI та C2H5I) можливі аналогічні джерела. Крім того, вони можуть утворюватися в результаті таких абіотичних реакцій, як фотоліз органічної речовини, яка створилася при загибелі водоростей на поверхні снігу, в присутності іонів галогену за механізмом реакції Норіша I-го типу (фотодисоціація α-карбонілу) та окисно-відновної реакції цієї речовини з іонами Fe3+ та іонами галогену в більш глибоких шарах снігу та фірну льодовика. Наведені можливі концентрації вказаних іонів та сполук в антарктичному снігу та проведено порівняння швидкостей цих абіотичних процесів.

PDF

Посилання

  1. Bogillo, V.I., Borhers, R., & Basilevskaia, M.S. (2004). Analiz letuchih atmosfernyh primesei v sostave lednika o. Galindez, stancia Vernadskiy [Analysis of volatile atmospheric admixtures in the glacier of Galindez Island, Vernadsky Station]. Ukrainian Antarctic Journal, 2, 82-89. (In Russian)
  2. Bogillo, V.I., Borhers, R., & Basilevskaia, M.S. (2005). Istochniki propilena i serosoderzhaschih letuchih primesey v sostave lednika o. Galindez, stancia Vernadskiy [Sources of propylene and sulfur-containing volatile admixtures in the glacier of the Galindez Island, Vernadsky Station]. Ukrainian Antarctic Journal, 3. (In Russian)
  3. Gozhyk, P.F., Bogillo, V.I., & Bazylevskaia, M.S. (2003). Prirodnye istochniki atmosfernyh galogenuglevodorodov [Natural sources of atmospheric halogenhydrocarbons]. Ecolohia dovkillia ta bezpeka zhyttedialnosti, 1, 44-53. (In Russian)
  4. Baker, J.M., Sturges, W.T., Sugier, J., Sunnenberg, G., Lovett, A.A., Reeves, C.E., Nightingale, P.D., & Penkett, S.A. (2001). Emissions of CH3Br, organochlorines, and organoiodines from temperate macroalgae. Chemosphere - Global Change Sci., 3, 93-106.
  5. Ballschmiter, K. (2003). Pattern and sources of naturally produced organohalogens in the marine environment: biogenic formation of organohalogens. Chemosphere, 52, 313-324.
  6. Butler, J.H., Battle, M., Bender, M.L., Montzka, S.A., Clarke, A.D., Saltzman, E.S., Sucher, C.M., Severinghaus, J.P., & Elkins, J.W. (1999). A record of atmospheric halocarbons during the twentieth century from polar firn air. Nature, 399, 749-755.
  7. Class, T., & Ballschmiter, K. (1987). Evidence of natural marine sources for chloroform in regions of high primary production. Fresenius J. Analyt. Chem., 327, 40-41.
  8. Cota, G.F., & Sturges, W.T. (1997). Biogenic bromine production in the Arctic. Marine Chem., 56, 181-192.
  9. DeFelice, P. (1999). Chemical composition of fresh snowfalls at Palmer station, Antarctica. Atmos. Environ., 33, 155-161.
  10. Edwards, R., & Sedwick, P. (2001). Iron in East Antarctic snow: Implications for atmospheric iron deposition and algal production in Antarctic waters. GEophys. Res. Lett., 28, 3907-3910.
  11. Elliott, S., & Rowland, S. (1993). Nucleophilic substitution rates and solubilities for methyl halides in seawater. Geophys. Res. Lett., 20(11), 1043-1046.
  12. Elliott, S., & Rowland, F.S. (1995). Methyl halide hydrolysis rates in natural waters. J. Atmos. Chem., 20, 229-236.
  13. Grotti, M., Soggia, F., Abelmoschi, M.L., Rivaro, P., Magi, E., & Frache, R. (2001). Temporal distribution of trace metals in Antarctic coastal waters. Marine Chem., 76, 189-209.
  14. Hu, Z., & Moore, R.M. (1996). Kinetics of methyl halide prouction by reaction of DMSP with halide ion. Marine Chem., 52, 147-155.
  15. Keppler, F., Eiden, R., Nirdan, V., Pracht, J., & Scholer, H.J. (2000). Halocarbons produced by natural oxidation processes during degradation of organic matter. Nature, 403, 298-301.
  16. Keppler, F., Borchers, R., Elsner, P., Fahimi, I., Pracht, J., & Schuler, H.F. (2003). Formation of volatile iodinated alkanes in soil: results from laboratory studies. Chemosphere, 52, 477-483.
  17. Laturnus, F., Lauritzen, F.R., & Gron, Ch. (2000). Chloroform in a persistine aquifer system: Toward an evidence of biogenic origin. Water Resources Res., 36, 2999-3009.
  18. Platt, U., & Honninger, G. (2003). The role of halogen species in the troposphere. Chemosphere, 52, 325-338.
  19. 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.
  20. Sturges, W.T., McIntyre, H.P., Penkett, S.A., Chapellaz, J., Barnola, J.-M., Mulvaney, R., Atlas, E., & Stroud, V. (2001). Methyl bromide, other brominated methanes, and methyl iodide in polar firn air. J. Geophys. Res., 106, 1595-1606.
  21. 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.
  22. Urhahn, T., & Ballschmiter, K. (1998). Chemistry of the biosynthesis of halogenated methanes: Cl-organohalogens as pre-industrial chemical stressors in the environment? Chemosphere, 37, 1017-1032.
  23. van Ommen, T.D., & Morgan, V. (1996). Peroxide concentrations in the Dome Summit South ice core, Law Dome, Antarctica. J. Geophys. Res., 101(D10), 15147-15152.
  24. Vogt, R. (1999). Iodine compounds in the atmosphere. In: Fabian P., Singh O.N. (Eds.). Reactive halogen compounds in the atmosphere. Berlin, Springer-Verlag. P. 113-128.
  25. Walter, B., & Ballschmiter, K. (1992). Formation of C1/C2-bromo-/chloro-hydrocarbons by haloperoxidase reactions. FResenius J. Analyt. Chem., 342, 827-833.
  26. Watts, S.F. (2000). The mass budgets of carbonyl sulfide, dimethyl sulfide, carbon disulfide and hydrogen sulfide. Atmos. Environ., 34, 761-779.
  27. Wingenter, O.W., Wang, C.J.L., Blake, D.R., & Rowland, F.S. (1998). Seasonal variation of tropospheric methyl bromide concentrations: Constraints on anthropogenic input. Geophys. Res. Lett., 25, 2797-2801.