| 1. |
- Montelius, Malin
(författare)
-
Chlorine Cycling in Terrestrial Environments
- 2016
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Chlorinated organic compounds (Clorg) are produced naturally in soil. Formation and degradation of Clorg affect the chlorine (Cl) cycling in terrestrial environments and chlorine can be retained or released from soil. Cl is known to have the same behaviour as radioactive chlorine-36 (36Cl), a long-lived radioisotope with a half-life of 300,000 years. 36Cl attracts interest because of its presence in radioactive waste, making 36Cl a potential risk for humans and animals due to possible biological uptake. This thesis studies the distribution and cycling of chloride (Cl–) and Clorg in terrestrial environments by using laboratory controlled soil incubation studies and a forest field study. The results show higher amounts of Cl– and Clorg and higher chlorination rates in coniferous forest soils than in pasture and agricultural soils. Tree species is the most important factor regulating Cl– and Clorg levels, whereas geographical location, atmospheric deposition, and soil type are less important. The root zone was the most active site of the chlorination process. Moreover, this thesis confirms that bulk Clorg dechlorination rates are similar to, or higher than, chlorination rates and that there are at least two major Clorg pools, one being dechlorinated quickly and one remarkably slower. While chlorination rates were negatively influenced by nitrogen additions, dechlorination rates, seem unaffected by nitrogen. The results implicate that Cl cycling is highly active in soils and Cl– and Clorg levels result from a dynamic equilibrium between chlorination and dechlorination. Influence of tree species and the rapid and slow cycling of some Cl pools, are critical to consider in studies of Cl in terrestrial environments. This information can be used to better understand Cl in risk-assessment modelling including inorganic and organic 36Cl.
|
|
| 2. |
- Svensson, Teresia, 1975-
(författare)
-
Chlorine Transport in a Small Catchment
- 2006
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- De senaste decenniernas forskning har påvisat att en omfattande bildning och nedbrytning av klororganiska föreningar sker i mark. Bildning av sådana föreningar sker genom att klorid binds in i organiskt material. Denna naturliga bildning har rönt uppmärksamhet dels för att många klorerade ämnen är giftiga och dels för man tidigare trott att alla klororganiska ämnen uteslutande kommer från mänsklig verksamhet. Huvudmålet för föreliggande avhandling var att (i) uppskatta transporten av klorerade föreningar i nederbörd och avrinningsvatten, (ii) diskutera de klorerade föreningarnas ursprung med utgångspunkt från hur deras förekomst varierar i avrinningsvatten, (iii) undersöka hur transporten av klorid (salt) påverkas av olika faktorer och (iv) studera hur frisättningen av flyktiga klorerade föreningar från mark påverkas av kväve.Avhandlingen bygger på en klorbudget som konstruerats utifrån fältstudier som genomförts i ett litet skogsbeklätt avrinningsområde i sydöstra Sverige. Dessutom har laboratoriestudier genomförts med jord som inhämtats från samma område. Resultaten visar att lagret av klor i marken är betydligt större än flödena och att det främst består av organiska ämnen medan flödet domineras av klorid (salt). Detta tyder på att en stor del av kloriden deltar i en biogeokemisk cykel vilket strider mot gängse uppfattning att klorid rör sig opåverkat genom mark. Hypotesen är att de översta marklagren fungerar som en sänka för klorid genom att omvandlas till organiskt bundet klor. De djupare jordlagren fungerar däremot som en kloridkälla genom att det klorerade organiska materialet transporterats med regnvatten från de ytligare till de djupare liggande lagren för att så småningom brytas ner, varvid klorid frisätts. Ovan beskrivna hypotes stöds av laboratoriestudierna där man kunnat notera att det sker såväl en fastläggning som en frisättning av klorid i mark. Resultaten från avhandlingen tillsammans med resultat från tidigare studier tyder på att en stor del av den klorid som finns i avrinningsvatten kommer från förmultnande organiskt material och att klorid med andra ord inte följer regnvattnets väg genom marken, vilket man tidigare trott. Studierna tyder alltså på att klorid till viss del ”gör en omväg” med en tidsfördröjning på troligen åtskilliga upp till hundratals år. Vidare tyder studierna på att flyktiga klorerade föreningar som kloroform och tetraklormetan bildas i mark och att tillsats av kväve orsakar en minskning av kloroform och en ökning av tetraklormetan.Avhandlingen visar tydligt att det är nödvändigt att rikta uppmärksamhet mot klors biogeokemi i mark och då inte minst mot de processer som påverkar transporten av klor från de övre marklagren till grundvatten och ytvatten om vi ska öka förståelsen av hur klorerade ämnen som tillförts naturen genom mänskliga aktiviteter beter sig.
|
|
