liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Measurements and fluxes of volatile chlorinated organic compounds (VOCl) from natural terrestrial sources: Measurement techniques and spatio-temporal variability of flux estimates
Linköping University, Department of Thematic Studies, Tema Environmental Change. Linköping University, Faculty of Arts and Sciences.ORCID iD: 0000-0002-6471-143X
2019 (English)Report (Other academic)
Abstract [en]

Volatile organic compounds (VOCs) and especially chlorinated VOCs (VOCls) are regarded as en viron mental risk substances in water bodies due to their toxic characteristics. Even in the atmo­sphere they highly impact atmospheric chemistry, e.g. degrading the ozone layer. Several studies have convincingly identified a number of natural VOCl sources thereby challenging the view of VOCls as only produced by humans. Yet, fundamental knowledge is still missing concerning the emission, distribution and the natural abundance of VOCls, especially regarding the high spatial and temporal variability of emissions from terrestrial sources. In the nuclear industry, Cl­36 is a dose­dominating radionuclide in some waste, and this adds to the need to better understand the processes, transport and fate of chlorine in the bio sphere. In this report 38 studies on VOCl flux measurement estimates were reviewed to summarize the current knowledge on spatio­temporal variations of different VOCls and various measurement tech niques.

Chloromethane is the most studied VOCl compound and chloroform, the second most studied. A few other studies have estimated fluxes of additional VOCls such as tetrachloromethane (CCl4), methyl chloroform (CH3CCl3), tetrachloroethane (C2H2Cl4), freons (CFCs), chloroethane (C2H5Cl), bromodichloromethane (CHBrCl2). Studies were conducted in climates and terrestrial ecosystems ranging from arctic tundra to tropical rainforest but most studies focus on the temperate climate region. Wetlands and coastal systems dominate the studied ecosystems. Flux chambers are the most common method for investigation of the soil­atmosphere exchange of VOCls, but a few studies used soil gas profiles and one the Relaxed Eddy Accumulation (REA) technique. Methodological uncer­tainties are mainly related to sample contamination, few replicates, chamber design, and chamber deployment (the time of measurement) effects on the soil­atmosphere exchange itself. Despite the many challenges in measuring VOCls and estimating the fluxes, a substantial part of the chlorine in terrestrial ecosystems, and especially from wetlands and coastal areas, is emitted to the atmosphere as VOCls. In inland forested ecosystems, the release of Cl to the atmosphere could be as much as 0.1 g m–2, which is 40 % of the wet deposition and there are studies that suggest that freshwater wetlands are much larger source of chlorine in the atmosphere than previously understood.

Abstract [no]

Flyktiga organiska föreningar (VOC) och i synnerhet klorerade VOCs (VOCls) betraktas som miljö­farliga ämnen i vattenmiljöer på grund av sina toxiska egenskaper, men även i atmosfären eftersom de har en stor inverkan på atmosfärskemin, t ex genom att påverka ozonskiktet. Ett antal studier har hittat flera naturliga källor för VOCl och därmed förändrat synen på VOCls som endast producerade av människor. Trots det så saknas kunskaperna fortfarande om utsläpp de naturliga flödena av VOCls, särskilt när det gäller variation i tid och rum från terrestra miljöer. I kärnkraftsindustrin är Cl­36 en dosdominerande radionuklid för en del avfallströmmar. Därför behövs en bättre förståelse för omsättningen av klor i ytnära ekosystem.

Klormetan är den mest studerade av VOCl och den näst mest studerade är kloroform. Några andra studier har uppskattat flöde av andra VOCl som tetraklormetan (CCl4), metylkloroform (CH3CCl3), tetrakloretan (C2H2Cl4), freoner (CFC), kloretan (C2H5Cl), bromodiklormetan (CHBrCl2). Studier genomfördes i klimat och markbaserade ekosystem som sträcker sig från arktisk tundra till tropisk regnskog, men de flesta studier fokuserar på tempererat klimatområde. Våtmarker och kustsystem är de studerande dominerande ekosystemen. Kammare är den vanligaste metoden för att uppskatta flöden av av VOCls, men det finns också några studier med koncentrationsgradienter i markprofiler, och en form av mikrometeorologimetodik. De metodologiska osäkerheterna som diskuteras kretsar i första hand kring kontamination, få replikat, design av fältmätningar och fältmätningarnas påverkan på markprocesser och därmed indirekt på flödena. Trots de många utmaningarna för att mäta VOCls och uppskatta flödena är det klart att flödet av klor till atmosfären är ett viktigt flöde i klors biogeo­kemiska cykel i terrestra ekosystem. Skogsekosystem kan avge så mycket som 0.1 g m–2, vilket är 40 % av våtdepositionen av klorid och det finns studier som tyder på att våtmarker är en långt mycket större källa till klor i atmosfären än man tidigare trott.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: Swedish Nuclar Fuel and Waste Management CO , 2019. , p. 52
Series
Technical report, ISSN 1404-0344 ; TR-18-09
Keywords [en]
VOCl, volatile, chlorine, emission, flux, soil, wetland
National Category
Environmental Sciences Soil Science Food Science Forest Science Ecology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-156693OAI: oai:DiVA.org:liu-156693DiVA, id: diva2:1314576
Funder
Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Company, SKBAvailable from: 2019-05-09 Created: 2019-05-09 Last updated: 2019-05-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Measurements and fluxes of volatile chlorinated organic compounds (VOCl) from natural terrestrial sources: Measurement techniques and spatio-temporal variability of flux estimates(971 kB)23 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 971 kBChecksum SHA-512
067ee4407fdb201ad4f60893f9618d873a916330a467cc20fb9c94e8ffad2f638736054c5f420405310e7a8a73970040c0777b05a1c1d4aca9d19f3c0a91b821
Type fulltextMimetype application/pdf

Authority records BETA

Svensson, Teresia

Search in DiVA

By author/editor
Svensson, Teresia
By organisation
Tema Environmental ChangeFaculty of Arts and Sciences
Environmental SciencesSoil ScienceFood ScienceForest ScienceEcology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 23 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 112 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf