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Investigation on the distribution and air-sea exchange of alkylphenols and phthalates in the German Bight

Untersuchung zu Verteilung, und Austausch von Alkylphenolen und Phthalaten an der Grenzfläche Meer/Atmosphäre in der Deutschen Bucht

  • This thesis has been designed to improve the understanding of the distribution pattern and transport mechanisms of alkylphenols and the phthalates in the coastal margins, especially the roles of the air-sea exchanges in these processes. Henry’s Law Constants (HLC) were determined for the diastereomeric mixture of NP and t- OP in artificial seawater over given temperature range using a dynamic equilibrium system. An analytical method has been developed for the simultaneous extraction and determination of trace tertiary octylphenol (t-OP), technical nonylphenol isomers (NP), nonylphenol monoethoxylate isomers (NP1EO) and the phthalates in the atmosphere and sea water using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The method was successfully applied to the determination of APs and the phthalates in the atmosphere and sea water samples collected from the North Sea. A decreasing concentration profile of NP, t-OP, NP1EO and the phthalates appeared as the distance from the coast increased to the central part of the North Sea. Air-sea exchanges of t-OP, NP, DBP, BBP, and DEHP were estimated using the two-film resistance model based upon relative air-water concentrations. The average of air-sea exchange fluxes indicates a net deposition is occurring. These results suggest that the air–sea vapour exchange is an important process that intervenes in the mass balance of alkylphenols and the phthalates in the North Sea.
  • Das primäre Ziel dieser Arbeit bestand darin, das Wissen über Verteilung und Transport von Alkylphenolen und Phthalaten in der Küstenzone, unter besonderer Berücksichtigung des Austausches zwischen Meer und Atmosphäre, zu vertiefen. Hierzu wurde eine spurenanalytische Methode zur gleichzeitigen Extraktion und Messung, von tertiärem- Oktylphenol, technischem Nonylphenol- Isomeren (NP), Nonylphenol- Monoethoxylat Isomeren (NP1EO) und Phthalaten im Meer und der Atmosphäre mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) entwickelt. Die Methode wurde erfolgreich für die Bestimmung dieser Verbindungen in Luft und Wasserproben aus der Nordsee angewendet. Die Ergebnisse dieser Messungen zeigen sowohl für die Wasserphase wie auch für die Luft einen abnehmenden Konzentrationsgradienten mit zunehmender Entfernung von den Küsten. Für diastereomere Gemische von Nonylphenol und Oktylphenol in künstlichem Meereswasser wurden die Henry-Konstanten über einen Temperaturbereich von 278 K bis 298 K ermittelt. Der Phasentransfer von t-OP, NP, DBP, BBP und DEHP, zwischen Gas- und Wasserphase wurde mit einem “two-film resistance model“, über die Luft- und Wasserkonzentrationen ermittelt. Die gemittelten Phasenflüsse weisen für diese Verbindungen auf eine Nettodeposition hin. Diese Ergebnisse legen nahe, dass der Gasaustausch zwischen der Meeresoberfläche und der Luft entscheidenden Einfluss auf die Massenbilanz der Alkylphenole und der Phthalate in der Deutschen Bucht hat.

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Metadaten
Author:Zhiyong Xie
URN:urn:nbn:de:gbv:luen4-opus-3511
URL: https://pub-data.leuphana.de/frontdoor/index/index/docId/399
Advisor:Wolfgang Ruck (Prof. Dr.)
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2005
Date of Publication (online):2006/03/16
Publishing Institution:Leuphana Universität Lüneburg
Granting Institution:Leuphana Universität Lüneburg, Nachhaltigkeit
Date of final exam:2005/12/22
Release Date:2006/03/16
Tag:Alkylphenols; GC-MS; atmosphere; phthalatates; seawater
GND Keyword:Meerwasser; Luftaustausch; GC-MS
Institutes:Universität / Frühere Fachbereiche
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 54 Chemie / 540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften