Εκπομπές και ροές υδραργύρου από παράκτιες περιοχές και η επίδρασή τους στη σύσταση της ατμόσφαιρας
Authors: Πολύζου Χριστιάνα 
Published: November 2021

Η διδακτορική διατριβή πραγματεύεται τις συγκεντρώσεις και τις ροές (fluxes) αέριου στοιχειακού υδραργύρου (Gaseous Elemental Mercury – GEM) σε παράκτια περιοχή της Μεσογείου και την επίδρασή τους στη σύσταση της ατμόσφαιρας. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε μεσογειακό παράκτιο φυσικό περιβάλλον του Β. Αιγαίου, από τον Αύγουστο του 2014 έως τον Ιανουάριο του 2015. Οι συγκεντρώσεις στοιχειακού υδραργύρου στην ατμόσφαιρα είχαν εύρος από 0.63 έως 4.44 ng m–3, με μέση τιμή ίση με 1.04 ± 0.30 ng m–3. Οι ροές αέριου στοιχειακού υδραργύρου υπολογίστηκαν με βάση τη θεωρία ομοιότητας Monin–Obukhov και κυμάνθηκαν από –50.30 έως 109.69 ng m−2 h−1, με μέση τιμή ίση με 10.50 ± 19.14 ng m−2 h−1. Η επιλεγμένη περιοχή δειγματοληψιών έχει πολύ μικρή επίδραση από ανθρωπογενείς εκπομπές και ήταν δυνατόν να μελετηθούν οι διεργασίες μεταξύ του φυσικού χερσαίου, υδάτινου και ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος. Οι παράκτιες περιοχές αποτελούν πηγές υδραργύρου, αλλά η επίδραση των τοπογραφικών και κλιματικών ιδιαιτεροτήτων τους στις συγκεντρώσεις και τις ροές αέριου στοιχειακού υδραργύρου δεν έχουν μελετηθεί εκτενώς έως τώρα. Μεγαλύτερες συγκεντρώσεις και μεγαλύτερο εύρος τους παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού σε σχέση με το φθινόπωρο και το χειμώνα. Αυξημένα επίπεδα συγκεντρώσεων μετρήθηκαν κατά τη διάρκεια του μεσημεριού. Στην ημερήσια και μηνιαία μεταβολή του αέριου στοιχειακού υδραργύρου είχαν σημαντική επίδραση η ηλιακή ακτινοβολία, η θερμοκρασία, η βλάστηση και το ύψος του ατμοσφαιρικού οριακού στρώματος. Μέγιστες τιμές στις συγκεντρώσεις παρατηρήθηκαν όταν οι αέριες μάζες είχαν προέλευση από τη χερσαία περιοχή, πιθανόν εξαιτίας μικρής έκτασης καύσης βιομάζας, καθώς και στην περίπτωση βροχοπτώσεων. Οι συγκεντρώσεις υποβάθρου στην υπό μελέτη περιοχή βρέθηκαν να είναι σε μέγεθος ίσο και μικρότερο του 1.50 ng m–3. Η θέση δειγματοληψίας βρίσκεται σε ένα ευρύτερο πολυποίκιλο περιβάλλον, καθώς η παράκτια περιοχή καλύπτεται με επιφανειακά νερά σε μεγάλη χερσαία έκταση κατά τη χειμερινή περίοδο και υπάρχουν φυσικές περιοχές με βλάστηση. Όλες αυτές οι ιδιαίτερες παράμετροι έχουν σημαντικό ρόλο στα επίπεδα συγκέντρωσης υδραργύρου. Υψηλές θετικές και χαμηλές αρνητικές τιμές των ροών αέριου στοιχειακού υδραργύρου παρατηρήθηκαν από το πρωί έως το απόγευμα. Η βροχόπτωση ήταν ένας επιπλέον ενισχυτικός παράγοντας για την εύρεση αυξημένων ροών. Η ενισχυμένη τυρβώδης ανάμιξη κατά τη διάρκεια της ημέρας που επικρατούν ασταθείς ατμοσφαιρικές συνθήκες οδήγησαν σε μεγαλύτερη ροή απελευθέρωσης προς την ατμόσφαιρα και θετικές ροές αέριου στοιχειακού υδραργύρου, ενώ κατά τη διάρκεια της νύχτας η ροή απελευθέρωσης ήταν μικρότερη, αποδεικνύοντας την επίδραση της ατμοσφαιρικής σταθερότητας. Η παράκτια περιοχή μελέτης με τα ειδικά της χαρακτηριστικά είχε επίδραση στα επίπεδα των ροών και αυτή η περιοχή θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως πηγή στοιχειακού υδραργύρου. Αυτή η ερευνητική μελέτη αποτελεί μία από τις λίγες προσπάθειες στην επιστημονική κοινότητα να εκτιμηθούν οι ροές αέριου στοιχειακού υδραργύρου σε παράκτια περιοχή βασιζόμενη στη μέθοδο αεροδυναμικής βαθμίδας (aerodynamic gradient method).