Transfer of chemical substances through the marine water - atmosphere boundary layer

• Autorzy: Falkowska L. , Lewandowska A. , Magoński J.

Warianty tytułu

PL

Ttransfer substancji chemicznych przez warstwę graniczną woda

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The processes occurring at the marine water - atmosphere boundary layer and involving selected important components of our environment are discussed. Special attention is focused on the specific role of the marine water surface microlayer in transfer of those components, properties of aerosols, fundamental question of CO₂ absorption/desorption balance and environmental conditions enabling rc-cmission of mercury from marine water into the atmosphere. Simple laboratory experiments on CO₂ absorption from atmosphere and desorption of CO₂ from marine water arc shown as an initial point for any wider discussion on the global carbon budget. The emission of mercury to the atmosphere is considered to be promoted by the solar radiation. Under strong solar radiation the ability of organic matter to reduce these ions is enhanced thus making the emission more effective. The phenomenon observed seems to be confirmed by the analysis of the data for months of low and high radiation intensity. A significant role of atmospheric iron in eutophication of southern Baltic is emphasized. Concentration of this clement in dry and wet deposition is, however, too low to prevent limitation of phytoplankton growth in marine water.

PL

Praca prezentuje wyniki badań i główne hipotezy naukowe skupione wokół procesów występujących na granicy wody i atmosfery. Główny nacisk położono na określenie roli mikrowarstwy powierzchniowej morza w przenoszeniu substancji chemicznych w postaci gazów i aerozoli pomiędzy oboma ośrodkami. W wyniku badań pojawiły się fundamentalne pytania o zachwianą równowagę pomiędzy absorpcją i desorpcją CO₂ na granicy warstw oraz rc-cmisję rtęci Hg(0) z wody do atmosfery. Eksperymenty laboratoryjne nad absorpcją CO, z atmosfery i desorpcją CO₂ z wody morskiej stały się ważną przesłanką do szerokiej dyskusji naukowej o globalnym budżecie węgla. Re-emisja rtęci do atmosfery to problem przejawiający się silnym oddziaływaniem radiacji słonecznej i zdolności materii organicznej do redukcji jonów Hg(II). Problem efektywnej re-emisji rtęci do atmosfery został zaprezentowany jako złożony zespół uwarunkowań dynamicznych, fotochemicznych i biologicznych w transformacji Hg(II) do Hg(0). Rola żelaza atmosferycznego rozpatrywana jest na tle eutrofizacji wód powierzchniowych południowego Bałtyku. Depozycja tego elementu w aerozolach i w opadach deszczy jest prawdopodobnie zbyt mała, aby stymulować rozwój fitoplanktonu i wzmagać poziom troficzności morza.

Słowa kluczowe

EN

microlayer; absorption; desorption; carbon dioxide; CO2; reemission Hg; deposition

PL

mikrowarstwa; adsorpcja; desorpcja; dwutlenek węgla; CO2; reemisja rtęci; depozycja

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archiwum Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 31, no. 3
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., wykr.

Twórcy

autor

Falkowska L.

• University of Gdańsk, Institute of Oceanography al. Pitsudskiego 46, 81-378 Gdynia, Poland

autor

Lewandowska A.

• University of Gdańsk, Institute of Oceanography al. Pitsudskiego 46, 81-378 Gdynia, Poland

autor

Magoński J.

• University of Gdańsk, Institute of Oceanography al. Pitsudskiego 46, 81-378 Gdynia, Poland

Bibliografia

• [1] Bacycns W., M. Lerrmakcrs, H. Dedcurwacrder, P. Lansens: Modelization of the mercury fluxes at the air-sea interface, Water, Air and Soil Pollut., 53, 731-744 (1991).
• [2] Bełdowska M.: Morze jako magazyn i jako źródło atmosferycznej rtęci (na przykładzie Basenu Gdańskiego), praca doktorska, UG, Gdynia 2004.
• [3] Bełdowski J.: Uwarunkowania oraz znaczenie stężeń i specjacji rtęci w osadach dennych zachodniej części Basenu Gdańskiego, praca doktorska, UG, Gdynia 2004.
• [4] Bełdowska M., L. Falkowska: Exchange of mercury between the air and seawater, Oceanologia (in review) (2004).
• [5] Bełdowska M., L. Falkowska: The role of diatoms in rapid emission of mercury from seawater to the atmosphere, (in preparation) (2004).
• [6] Duce R.A., N.W. Tindalc: Atmospheric transport of iron and its deposition in the ocean, Limnol. Occanogr., 36(8), 1715-1726 (1991).
• [7] Dunajska D., L. Falkowska, P. Siudek, A. Lewandowska, D. Pryputniewicz, G. Sikorowicz, R. Magulski: Iron wet deposition in coastal zone of Gulf of Gdansk, (in review) (2004).
• [8] Falkowska L.: Mikrowarstwa powierzchniowa morza: procesy i właściwości, Wyd. UG, Gdańsk 1996, pp. 183.
• 19] Falkowska L., M. Bełdowska: Rtęć w powietrzu, w wodzie i w aerozolach, [w:] Problemy analityczne oznaczania rtęci i jej form specjacyjnych w próbkach środowiskowych, J. Siepak (red ), Collegium Polonicum, Słubice 2003, pp. 55-74.
• [10] Falkowska L., K. Korzeniewski: Chemia atmosfery, Wydawnictwo UG, Gdańsk 1998, pp. 193.
• [11] Falkowski P., R.J. Scholes, E. Boyle, J. Canadell, D. Canfield, J. Elsner, N. Gruber, K. Hibbard, P. Högberg, S. Linder, F T. Mackenzie, B. Moore III, T. Pedersen, Y. Rosenthal, S. Seitzinger, V. Smetacek, W. Steffen: The Carbon Cycle. A test of our knowledge of Earth as a system. Science, 290-296 (2000).
• [12] GESAMP: The state of marine environment, UNEP Regional Sea Report Studies, Geneva 1990, pp. 115.
• [13] Korhonen S.: Metaller i svenska havsomraden. Swedish Environmental Protection Agency, Report 3696 (in Swedish, with English summary) (2003).
• [14] Krüger O., R. Ebinghaus, H.H. Kocks, I. Richter-Politz, C. Geilchfe: Estimation of gaseous mercury emissions in Germany: Inverse modeling of source strengths at the contaminated industrial side BSL Werg Schopau, Environmental Science, 377-392 (1999).
• [15] Lindberg S.E.. T.P. Meyers, C. Miles: Everglades mercury air/surface exchange study (E-MASE) application nutrient removal project (ENR), 1st. Annu. Report to South Florida Water Management District, West Palm Beach 1997.
• [16] Magoński J., L. Falkowska: Limited desorption of carbon dioxide from marine water. Part I. Comparative studies of the phenomenon forced by lowering the total pressure in the gas phase, (in review) 2005.
• [17] Magoński J., L. Falkowska: Limited desorption of carbon dioxide from marine water. Part II. Comparative studies of the phenomenon forced by removal of carbon dioxide from the gas phase, (in review) (2005).
• [18] Mason R.P., W.F. Fitzgerald, F.M.M. Morel: The biogeochemical cycling of mercury: anthropogenic influences, Geochim. Cosmochim. Acta, 58, 3191-3198 (1994).
• [19] Nadstazik A., L. Falkowska: Selected ionic components of the marine aerosol over the Gulf of Gdańsk, Oceanologia., 43(1), 23-37 (2001).
• [20] Rattan L.: World soil and the greenhouse effect, Global Change News Letter, 37 (1999).