ОБРАЗОВАНИЕ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ПЕРЕНОС ГАЛОГЕНУГЛЕВОДОРОДОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЕ

Короткий зміст

В розділі 1 „Джерела, переніс і розподіл галогенвуглеводнів у геологічному середовищі” (огляд літератури) на базі проаналізованих літературних даних показано, що такі компоненти середовища, як вулкани, гірські породи, грунти, донні відклади, наземна та морська біота, можуть бути природними джерелами атмосферних ГВ. ГВ, що містять I та Br, мають переважно природне походження, тоді як Cl-вмісні ГВ можуть походити як з техногенних, так і природних джерел. Емісія з природних джерел ГВ, що містять F, (вулкани, гірські породи, гідротермальні  джерела, зони сучасної тектонічної активності) зневажливо мала порівняно з їхніми потоками з техногенних  джерел.

Оскільки склад і співвідношення потоків емісії ГВ з природних і техногенних джерел не можна надійно встановити лише на підставі аналізу сучасної атмосфери, необхідно визначити додаткове джерело інформації про їх вміст у дотехногенній атмосфері Землі. Таким джерелом є давній лід Антарктиди, максимально віддаленої від районів утворення ГВ.

Наводяться дані, що здатність ГВ до переносу в атмосфері, їхня стійкість і напрями стоку  залежать від їх фізико-хімічних властивостей і від характеристик компонентів середовища. Для визначення цих параметрів переносу необхідним є застосування мас-балансових багатофазних моделей і знання характеристик розподілу ГВ. 

В розділі 2 „Методики експериментальних досліджень” описано методики вологої екстракції, кріогенного концентрування, газохроматографічного та хроматомас-спектрометричного аналізу, які використовувалися при аналізі летких атмосферних домішок з проб льоду, відібраних уздовж вертикального профілю головного льодовика о. Галіндез (архіпелаг Аргентинські о-ви, Західна Антарктида). Наведено також експериментальну процедуру та методи розрахунку коефіцієнтів розподілу летких атмосферних домішок між поверхнею компонентів геологічного середовища та газовою фазою, їх температурних і концентраційних залежностей із даних, отриманих методом газової хроматографії (ГХ).   

У розділі 3 „ Леткі атмосферні домішки у складі льодовика о. Галіндез, Західна узбережна Антарктика” наведено результати аналізу проб антарктичного льоду, розглянуто генезис атмосферних домішок, оцінено співвідношення внесків озоноруйнуючих ГВ з техногенних і природних джерел, розраховано рівень вторинної емісії ГВ з льодовиків і айсбергів внаслідок їх танення.

В пробі льоду з верхньої частини льодовика (вік 12 – 70 років) ідентифіковано більше 200 летких сполук. Серед них визначено 13 фреонів та їх замінювачів, які виробляються промисловістю після 1931 р., 46 ГВ з можливих природних джерел (лише 17 з них раніше знайдено в Південному океані та в атмосфері над ним, і їх джерелом є фітопланктон, макроводорості та льодові мікроводорості), 13 летких сполук, що містять сірку та селен, 27 ациклічних і циклічних алканів, 35 ациклічних і циклічних алкенів, 6 алкинів, 19 ароматичних вуглеводнів, 5 карбоксильних кислот, 28 карбонільних сполук, 13 спиртів, фенолів, простих і складних ефірів і 25 гетероциклічних сполук.

Більшість знайдених у цій пробі льоду сполук мають відомі океанські та континентальні природні джерела. Ці результати демонструють високий потенціал льодовика узбережної Антарктиди як сховища інформації про минуле та сучасне атмосфери над цим регіоном. 

В наступному аналізі проб льоду, відібраних з різних рівнів льодовика, що деградує, кількісно визначалися наступні сполуки: парникові гази (CO₂ і N₂O), сірковмісні гази (COS, CS₂, CH₃SCH₃, CH₃SSCH₃), пропілен і ГВ природного походження (CF₄, CH₃Cl, C₂H₅Cl, CH₂=CHCl, CH₃Br, CH₂Br₂, CHBr₃, CH₃I, CH₂=CHI і C₂H₅I), ГВ промислового та можливого природного походження, такі, як CHCl₃, CH₂Cl₂, CCl₄, CH₃CCl₃ і Cl₂C=CCl₂; хлорфторвуглеводні та їх замінювачі (CF₂Cl₂ (CFC-12), CFCl₃ (CFC-11), CCl₂FCClF₂ (CFC-113), CClF₂CClF₂ (CFC-114), CHClF₂ (HCFC-22)). Всі ці сполуки було знайдено в верхній пробі льоду, та всі вони, виключаючи CF₄, CCl₂FCClF₂ і CClF₂CClF₂, демонструють високі атмосферні відношення суміші порівняно з їх вмістом в сучасному повітрі (від 2,5 до 4000).