| Περίληψη |
Η παρούσα εργασία αποτελεί μια από τις λίγες μελέτες που διαπραγματεύονται τη χημική σύσταση στην ατμόσφαιρα της Δυτικής Μεσογείου, μακροπρόθεσμα. Πιο συγκεκριμένα προσδιορίστηκαν οι συγκεντρώσεις για τα κύρια αέρια (ΝΗ3, HNO3, SO2) και ιόντα (Na, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, Br-, NO3-, HPO42-, SO42-, C2O42-) καθώς και για το οργανικό άζωτο (WSON), σε συνολικά 773 ατμοσφαιρικά δείγματα τα οποία συλλέχτηκαν σε μια παράκτια περιοχή στο νησί της Κορσικής (Ile Rouse), στη Δυτική Μεσόγειο, κατά τη χρονική περίοδο από τον Ιανουάριο του 2004 έως και τον Σεπτέμβριο του 2012. Στόχος αυτής της μελέτης, παράλληλα με τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων για τα παραπάνω χημικά είδη, είναι ο καθορισμός των πηγών προέλευσης τους, των διεργασιών που διέπουν την παρουσία τους στην ατμόσφαιρα, καθώς και η ερμηνεία της χωρικής και χρονικής κατανομή τους. Συν τοις άλλοις, εξετάζεται η επιρροή της μεταφοράς μακριάς εμβέλειας στη διαμόρφωση των συγκεντρώσεων των ειδών, για τη δεδομένη χρονική περίοδο.
Τα αποτελέσματα των αναλύσεων υποδεικνύουν ότι οι συγκεντρώσεις των αερίων ΝΗ3, HNO3 και SO2 εμφανίζουν υψηλότερες τιμές κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, δεδομένου των υψηλών θερμοκρασιών και της φωτοχημείας, της απουσίας υγρής εναπόθεσης αλλά και της ενισχυμένης μεταφοράς τους από απόμακρες πηγές, που ευνοούνται αυτή την περίοδο. Κατά αναλογία και τα δευτερογενή ιοντικά σωματίδια NH4+, NO3- και nss-SO42-, που προκύπτουν από τα παραπάνω πρόδρομα αέρια τους, ακολουθούν τον ίδιο εποχικό κύκλο.
Από την άλλη πλευρά για τα ιόντα εδαφικής προέλευσης nss-Ca2+ οι ενισχυμένες συγκεντρώσεις κατά την καλοκαιρινή περίοδο, εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την ξηρότητα του εδάφους σε συνδυασμό με τα επεισόδια μεταφοράς σκόνης από τη Αφρική.
Η διαχρονική διακύμανση για τα αέρια SO2 και HNO3 ακολουθεί μια χαρακτηριστική τάση, με εμφανή την μείωση των επιπέδων τους από το έτος 2008 και μετά. Αυτό προφανώς αντικατοπτρίζει τη δυναμική των ανθρωπογενών πηγών τους στην ατμόσφαιρα και πιθανόν συμπίπτει με την έναρξη της περιόδου οικονομικής κρίσης στην Ευρώπη, που οδήγησε στη μείωση των ανθρωπογενών εκπομπών παγκοσμίως. Εδώ επισημαίνεται η σημαντικότητα της αέριας κυκλοφορίας στη χημική σύσταση της ατμόσφαιρας, δεδομένης της παρόμοιας συμπεριφοράς που παρατηρείται για τα επίπεδα των αερίων αυτών στη χώρα της Ισπανίας.
Προκύπτει μια πολύ σημαντική συσχέτιση μεταξύ των ιόντων Na+ και ΝΟ3-, αποδεικνύοντας την παρουσία του άλατος NaNO3, από την αντίδραση του αερίου HNO3 με το θαλάσσιας προελεύσεως NaCl. Αυτό ερμηνεύει το παρατηρούμενο έλλειμμα στα ιόντα Cl- (βάση του λόγου Cl-/Na+ στο θαλασσινό νερό), λόγω της εξάτμισης αερίου HCl από την παραπάνω αντίδραση. Αυτή η διαδικασία μάλιστα φαίνεται να αποτελεί και τη μοναδική πηγή αέριου ΗCl στην ατμόσφαιρα του Ile Rousse. Το έλλειμμα αυτό των ιόντων Cl- αποδεικνύεται επίσης από το ιοντικό ισοζύγιο, το οποίο δείχνει ότι κάποια ανιόντα δεν συμπεριλαμβάνονται συγκριτικά με τα κατιόντα.
Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται από την στατιστική μέθοδο ανάλυσης κατά παράγοντες (Factor Analysis), προτείνουν την παρουσία τεσσάρων κύριων πηγών, στην ατμόσφαιρα του Ile Rousse: το έδαφος, τη θαλάσσια επίδραση, τις ανθρωπογενείς εκπομπές και τη φωτοχημεία, τα οποία ερμηνεύουν το 83% της μεταβλητότητας.
Το υδατοδιαλυτό οργανικό άζωτο (WSON) προσδιορίστηκε επίσης στα σωματίδια, και φαίνεται να καταλαμβάνει ένα ποσοστό της τάξεως του 15% στο ολικό αζωτούχο κλάσμα, με κυρίαρχη την συμμετοχή των ανόργανων ειδών (NO3- και ΝΗ4+). Παρατηρήθηκε μια διαχρονική σταθερότητα στις συγκεντρώσεις του ενώ η αρκετά καλή συσχέτιση του WSON με τα ιόντα ΝΗ4+ επιβεβαιώνει ότι η παρουσία του στην ατμόσφαιρα του Ile Rousse πιθανότερο να οφείλεται σε εκπομπές ανθρωπογενών ρύπων.
|
Διαχρονική μεταβολή της χημικής σύστασης των αιρούμενων σωματιδίων στην Κορσική (Δυτική Μεσόγειος)
