Προσδιορισμός αλογονωμένων υδρογονάνθρακων στην ατμόσφαιρα

• Κύριος συγγραφέας: Σαζακλή, Ελένη
• Άλλοι συγγραφείς: Sazakli, Eleni
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Πτητικοί χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες; Φρέον; Αέριος χρωματογραφία; Διεύθυνση ανέμου; Volatile chlorinated halocarbons; Freons; Gas chromatography; Wind direction

Οι αλογονωμένοι πτητικοί υδρογονάνθρακες αποτελούν σημαντική ομάδα οργανικών ενώσεων οι οποίες διασπείρονται στην ατμόσφαιρα με δυσμενείς συνέπειες τόσο για το περιβάλλον (καταστροφή στρατοσφαιρικού όζοντος) όσο και για τη δημόσια υγεία (καρκινογόνες ιδιότητες). Οι εκπομπές τους οφείλονται σε βιογενείς διεργασίες (ωκεανοί, δάση) αλλά και σε ανθρωπογενείς δραστηριότητες (βιομηχανικοί διαλύτες, απολιπαντικά). Οι κυριότεροι χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες που εκλύονται από φυσικές πηγές είναι το μεθυλοχλωρίδιο και το χλωροφόρμιο. Οι βιομηχανικές δραστηριότητες και οι χώροι υγειονομικής ταφής προκαλούν την έκλυση των χλωροφορμίου, μεθυλοχλωροφορμίου, τετραχλωράνθρακα, τριχλωροαιθυλενίου και τετραχλωροαιθυλενίου. Ιδιαίτερης σημασίας στην καταστροφή του στρατοσφαιρικού όζοντος είναι οι πλέον απαγορευμένοι χλωροφθοράνθρακες (freons), που είναι αδρανείς ενώσεις και μεταφέρονται στην στρατόσφαιρα. Οι συγκεντρώσεις των αλογονωμένων υδρογονανθράκων στα αστικά κέντρα ανέρχονται σε μία έως αρκετές τάξεις μεγέθους υψηλότερες σε σχέση με τις τιμές υποβάθρου (background). Η παρακολούθηση των συγκεντρώσεων των αλογονωμένων πτητικών υδρογονανθράκων αποτελεί πεδίο έρευνας επί σειρά ετών, διότι οδηγεί στη λήψη πολιτικών αποφάσεων (Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ). Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης αλογονωμένων πτητικών υδρογονανθράκων στην ατμόσφαιρα. Οι ενώσεις που ελέγχθηκαν είναι τα freons 11 και 113 (CFC-11, CFC-113) και οι χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες χλωροφόρμιο, τριχλωροαιθάνιο, τετραχλωράνθρακας, τριχλωροαιθυλένιο και τετραχλωροαιθυλένιο. Ο προσδιορισμός των ανωτέρω ενώσεων επιτεύχθηκε με αέριο χρωματογραφία με ανιχνευτή σύλληψης ηλεκτρονίων (ECD) και με εφαρμογή κρυοσυγκέντρωσης και κρυοεστίασης. Οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν στο Νότιο Κτήριο Χημείας. Οι διάμεσες συγκεντρώσεις υποβάθρου στην περιοχή του Πανεπιστημίου της Πάτρας υπολογίστηκαν σε CFC-11: 222 ppt, CFC-113: 86 ppt, χλωροφόρμιο: 2,636 ppb, 1,1,1-τριχλωροαιθάνιο: 113 ppt, τετραχλωράνθρακας: 102 ppt, τριχλωροαιθυλένιο: 116 ppt και τετραχλωροαιθυλένιο: 123 ppt. Οι υπολογιζόμενες συγκεντρώσεις υποβάθρου για το Πανεπιστήμιο της Πάτρας είναι παρόμοιες με τις παγκόσμιες μέσες συγκεντρώσεις υποβάθρου για τα CFC-11, CFC-113, και τετραχλωράνθρακα. Η τοπική συγκέντρωση του χλωροφορμίου είναι δύο τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη από το παγκόσμιο υπόβαθρο. Το 1,1,1-τριχλωροαιθάνιο είναι 5 φορές μεγαλύτερο από το παγκόσμιο υπόβαθρο, ενώ οι αντίστοιχες αυξήσεις για τα τριχλωροαιθυλένιο και τετραχλωροαιθυλένιο είναι 19 φορές και 25 φορές αντίστοιχα. Οι ευρεθείσες συγκεντρώσεις των CFC-11, 1,1,1-τριχλωροαιθανίου και τετραχλωράνθρακα φαίνεται ότι αντιπροσωπεύουν το υπάρχον υπόβαθρο και δεν επηρεάζονται από τη διεύθυνση του ανέμου. Οι συγκεντρώσεις των τριχλωροαιθυλενίου και τετραχλωροαιθυλενίου διαφοροποιούνται σημαντικά ανάλογα με τη διεύθυνση του ανέμου και αυξάνονται όταν επικρατούν Νοτιοδυτικοί άνεμοι. Το CFC-113 φαίνεται να επηρεάζεται από τη διεύθυνση των ανέμων με αυξημένες συγκεντρώσεις να παρουσιάζονται από Δυτικές-Βορειοδυτικές διευθύνσεις, αντίθετα με το αναμενόμενο. Τοπικές εκπομπές παρατηρούνται για το χλωροφόρμιο και τον τετραχλωράνθρακα. Οι συγκεντρώσεις του χλωροφορμίου αποδίδονται σε βιογενείς διεργασίες (θάλασσα, άλγεις, βιότοποι), σε τοπικές εκπομπές στο κτήριο Χημείας και σε εκπομπές λόγω ανθρώπινων δραστηριοτήτων (Πάτρα, ΒΙ.ΠΕ.).