Nitrogen chemistry and speciation in low-temperature geothermal waters, Iceland

• Main Author: Ragnheiður Steinunn Ásgeirsdóttir 1990-
• Other Authors: Háskóli Íslands
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: 2016
• Subjects: Jarðfræði; Iceland
• Online Access: http://hdl.handle.net/1946/23655

Köfnunarefni í jarðhitakerfum kemur oftast fyrir sem N2, ΣNH4, NO3, NO2 og lífrænt köfnunarefni. Samkvæmt rannsóknum á ísótópum eru jarðhitavökvar á Íslandi taldir vera upprunalega regnvatn, sjór og/eða kvika. Í háhitavatni er mest af N2 en NH4, NO3 og NO2 hafa einnig verið mæld í lághitavatni. Þó er lítið til af gögnum um öll oxunarstig köfnunarefnis í gefnu vatni, þ.e. N2, NH4, NO3, NO2 og lífrænt köfnunarefni, og uppruni hvers oxunarstigs hefur ekki verið rannsakaður markvisst. Í þessari rannsókn voru allar tegundir köfnunarefnis ákvarðaðar í lágitavatni á Íslandi, og út frá þessum upplýsingum voru hvörf og hugsanlegur uppruni mismunandi oxunarstiga metinn. Í heildina voru tekin 34 sýni af uppsprettum, borholum og lækjum og greind voru úr þeim aðalefni og mismunandi tegundir köfnunarefnis, þ.á.m. N2, NH4, NO2, NO3 og lífrænt N. Við söfnun höfðu sýnin hitastig á bilinu 2-125°C, pH 2.48-9.72 og heildarmagn uppleysts efnis var 801-31645 µmol/L. Uppleyst N2 var algengasta tegundin með styrk upp á 44-634 µmol/L og taldist því til allt að 100% alls köfnunarefnis í sýnunum. Styrkur annara N tegunda voru ammoníum, <0.1-95 µmol/L, nítrít og nítrat voru <0.1-0.66 µmol/L og <0.1-8.51 µmol/L hvort um sig og styrkur lífræns köfnunarefnis var 0-9.44 µmol/L. Ýmis hvörf á milli oxunarstiga voru skoðuð með útreikningum á afoxunarmætti gefinna oxunarpara. Fyrir allar vatnstegundir var oxunarójafnvægi milli efnahvarfa sem innihéldu köfnunarefni. Hugsanleg oxunarhvörf fyrir nitur í kerfinu má flokka í fjóra flokka: (1) niturnám, (2) nítratmyndun, (3) afnítrun og (4) niðurbrot lífræns efnis. Byggt á röð efnahvarfanna og virkni þeirra, voru hvörf skoðuð sem innihéldu köfnunarefni skoðuð, þ.á.m. niturnám og nítratmyndun. Uppruni N2 er talinn vera andrúmsloft og afnítrun, þegar gert er ráð fyrir takmörkuðum uppruna frá möttli. Sést að flestar vatnstegundir eru undirmettaðar með tilliti til N2 úr andrúmslofti sem bendir til afoxunar á N2 í NH4+. Uppruni NO3 og NO2 er einnig mögulega uppruni vatnsins, þ.e. það myndast ekki ...