Onderzoeksproject E7/ASE/2 (Onderzoeksactie E7)
Dit project beoogt enerzijds depositiemodellen van zware metalen te verfijnen door het extractiemechanisme van zware metalen (in het bijzonder van Hg) in regenwater beter te omschrijven en anderzijds de studie van Hg speciatie in atmosfeer, regenwater en in de waterkolom uit te voeren wat noodzakelijk is om de uitwisselingsflux van Hg aan het lucht-zee oppervlak nauwkeuriger te kunnen modeleren.
A. Atmosferische depositie
De validatie van de analytische methodes die tijdens de eerste fase van het project ingesteld werden, zal verder worden uitgevoerd door intercalibratie met internationale groepen (GKSS, Hamburg) en deelname aan internationale intercalibratie experimenten voor Hg (bijvoorbeeld BCR, EG, Seattle niversity, USA ).
Er is echter nog maar weinig gekend over de particulaire atmosferische fractie van Hg.
Hoewel de concentraties boven de open oceaan zeer laag zijn kunnen deze boven land, vooral in de nabijheid van emissiebronnen, aanzienlijk toenemen. Daarom zullen boven land, in gebieden met voldoende hoge aerosol concentraties, particulair Hg metingen uitgevoerd worden met verschillende bemonsteringssystemen om meer inzicht te krijgen in de verdeling van Hg over verschillende aerosol types. De aanwezigheid van organokwikverbindingen in de particulaire fase zal ook nagegaan worden. Een betere kennis over het gedrag van particulair Hg moet ook kunnen leiden tot een verfijning van de transport en depositie modellen.
In laboratoriumexperimenten zullen oplosbaarheidsproeven op aerosolen uitgevoerd worden.
Deze moeten inzicht geven enerzijds in de atmosferische extractieprocessen van particulair Hg naar regenwater en anderzijds over de adsorptie sites en chemische speciatie van particulair Hg. Dit zal het belang van particulair Hg in de natte depositieflux verduidelijken. De oxidatie van gasvormig Hg door ozon wordt beschouwd als het voornaamste extractiemechanisme van Hg door regenwater. De analyse van Hg als gas in de atmosfeer en opgelost in regenwater samen met gegevens over ozonconcentraties, zullen informatie verschaffen over de oxidatieve extractie van Hg door regenwater en de gevormde reactieproducten. Door de geringe hoeveelheid regenwater boven zee is het vaak onmogelijk om Hg speciatie in regenwater uit te voeren. Daarom zal de regen, boven land (campus VUB), in de verschillende seizoenen, bemonsterd worden en zal hierop de Hg speciatie uitgevoerd worden (particulair, opgelost, labiel, sterk gecomplexeerd, methylkwik). Ook zullen sekwentiële bemonsteringen van een regenbui uitgevoerd worden. Naast Hg zullen ook nog hoofd en sporenelementen geanalyseerd worden die bijkomende informatie verschaffen over de extractieprocessen.
B. Lucht-zee uitwisseling van Hg
Verder zal aandacht worden besteed aan de lucht-zee uitwisseling van Hg. Het werd aangetoond dat de evasie van vluchtig Hg een belangrijke atmosferische flux vertegenwoordigd.
Door seizonale bemonstering van de Noordzee en het Schelde estuarium over het gehele saliniteitsprofiel uit te voeren kan men de invloed van de veranderende fysico-chemische parameters op de methylatie/demethylatie en volatilisatie van Hg bestuderen. De uitwisselingsfluxen zullen gemodelleerd worden met een uitwisselingsmodel dat rekening houdt met de weersomstandigheden zoals windsnelheid, golfhoogte en golfspectra.
De uitwisselingsflux zal tevens "in- situ" gemeten worden en zal ook verder in een aantal laboratorium experimenten geëvalueerd worden, waarin de factoren die deze beinvloeden gecontroleerd worden.
Het geheel moet toelaten een grondig inzicht te verwerven in de atmosferische transformaties van Hg en het depositiepatroon van Hg boven de zuidelijke bocht van de Noordzee.
