The local accumulation and transfer of PAH contamination in Arctic snow cover, Barentsburg, Western Spitsbergen

Поселок Баренцбург, расположенные на архипелаге Шпицберген, был выбран для исследования полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в поверхностном снежном покрове. Особенные климатические и орографические условия, наравне с удаленностью от основных массовых источников ПАУ, делают Баренцбург и...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Михеева Елена Викторовна, Mikheeva Elena
Other Authors: Никулина Анна Леонидовна, PhD, Leading Expert A. L. Nikulina, Doctor Rerum Naturalium R. Seiffert
Language:Russian
Published: 2017
Subjects:
PAH
Online Access:http://hdl.handle.net/11701/11724
Description
Summary:Поселок Баренцбург, расположенные на архипелаге Шпицберген, был выбран для исследования полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в поверхностном снежном покрове. Особенные климатические и орографические условия, наравне с удаленностью от основных массовых источников ПАУ, делают Баренцбург идеальным для оценки местного антропогенного загрязнения. Данное исследование сфокусировано в большей мере на кратковременном влиянии ПАУ в снежном покрове и их распределении в зависимости от локальных источников, чем на накоплении. В снеге городской зоны были обнаружены ПАУ как пирогенного, так и петрогенного происхождения. В зависимости от места отбора проб, наблюдалось преобладание одного или другого типа загрязняющего вещества по происхождению. Общая концентрация ПАУ как в растворенных фракциях, так и связанных со взвешенным веществом, в городской области колебалась от 63,72 нг/л вдоль грузовой дороги до 578,51 нг/л талой воды вблизи электростанции, работающей от сжигания угля. Фенантрен в смеси ПАУ доминирует как в водной форме, так и в связанном с взвесью состоянии. Это соединение является довольно стабильным и выделяется не только при неполном сжигании угля, но и при сгорании дизельного и бензинового топлива в двигателях снегоходов и автомобилей. Более тяжелые соединения, такие как дибензо(a,h)антрацен и бензо(а)антрацен, были обнаружены в концентрациях 15,83-43,43 нг/л и 12,97-90,51 нг/л в соединении с твердыми частицами и в талой воде соответственно. Основными местами, в которых эти соединения были обнаружены, являются хранилище угля и район около электростанции. Незначительные концентрации бенз(а)пирена во взвешенном веществе были найдены в снежном покрове в городе в местах стоянки снегоходов и у ТЭЦ. Другие загрязняющие вещества, такие как аценафтилен, обладают высокой фотохимической активностью, и, по-видимому, за короткое время деградируют в другие соединения, вследствие чего в смеси не обнаруживаются. Для районов, в которых воздействие загрязняющих веществ ограничено (фоновые области), концентрации определяемых ПАУ не достигают пределов количественного определения. The study of polycyclic aromatic hydrocarbons in the upper snow cover was conducted in small mining town Barentsburg located at Spitsbergen archipelago. Specific climate and orographic conditions as well as distance from major PAH sources make Barentsburg ideal for assessment of local anthropogenic contamination. The study was focused on short-termed distribution of PAHs rather than accumulation in snow cover. Upper snow cover contained PAHs of local pyrogenic and petrogenic origin. In dependence of sampling site location prevailed one of them. Total concentration of PAHs in both dissolved and particulate fractions ranged within town from 63.72 ng/L along cargo road to 578.51 ng/L near the coal combustion power plant. In the mixture of PAHs phenanthrene was dominant in both aquatic form and bonded with particulate matter. This compound is quite stable and is released during non-complete coal combustion as well as by diesel/gasoline combustion by snowmobiles and autos. Heavier compounds, like dibenzo[a,h]anthracene and benzo[a]anthracene were found only bound to particulate matter in concentrations of 15.83-43.43 ng/L and 12.97-90.51 ng/L of meltwater correspondingly. The main areas of their distribution are coal storage and power plant. Small amounts of particulate benzo[a]pyren were found in snow of scooter parking areas and near power plant. Others pollutants, as acenaphtylene having high photochemical reactivity, are apparently transformed into others compounds in short time and not detectable at all. For areas, almost restricted from the local influence of PAH pollutants (background areas) selected PAHs levels did not exceed detection limits.