Home About Browse Search
Svenska


Legacy and emerging pollutants in pristine and polluted boreal catchments

Nguyen, Minh Anh (2017). Legacy and emerging pollutants in pristine and polluted boreal catchments. Diss. (sammanfattning/summary) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2017:77
ISBN 978-91-7760-044-2
eISBN 978-91-7760-045-9
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF
1MB

Abstract

Persistent organic pollutants (POPs) are bioaccumulative chemicals that are ubiquitously and globally distributed in the environment. Several species of POPs have been studied extensively and are continuously being monitored in various environmental matrices for decades. However, with the increasing amounts of chemicals produced and made commercially available, potential emerging POPs are receiving more attention. Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) and polycyclic aromatic compounds (PACs) are two groups of emerging substances that are currently of great concern due to their potential toxicity and high mobility in terrestrial and aquatic ecosystems. The overall objective of this thesis was to improve our understanding on the impact of various pollution sources, environmental pathways, transport and fate of both legacy and emerging PFASs and PACs in pristine and polluted boreal catchments.
In Paper I, population density was found to be significantly correlated with PFAS levels in rivers. Ten rivers with distinctly higher ƩPFAS concentrations and with a common compositional profile (higher fraction of perfluoroalkane sulfonic acids) were identified, suggesting a major impact from a similar kind of point source(s) in these rivers. Significant positive relationships between several PFASs and dissolved organic carbon were detected in river and sea water, indicating chemical binding and co-transport in aquatic ecosystems. The findings in Paper II show that levels and compositional profiles of PFASs in river water were highly impacted by point sources and hydrological conditions. Seasonal trends of PFASs were impacted by river flow probably caused by mobilization of PFASs from contaminated soil and groundwater. In Paper III, fluxes of PACs in atmospheric deposition showed that they were higher during the cold season, both for PAHs and PAH-derivatives. The deposited PACs were found to be largely retained in the terrestrial environment of the boreal forest catchment or lost by other processes with <2% of the total deposited amount of ƩPACs exported via the outlet of the headwater on average over a year. During spring flood, the concentrations of PACs were found to be significantly higher than levels during the preceding snow-covered and snow-free seasons (Paper IV). Besides seasonal changes, landscape type (forest or mire) was found to have an impact on terrestrial export of PACs, with higher levels of PACs in a mire stream than in stream water in a forested sub-catchment.

Authors/Creators:Nguyen, Minh Anh
Title:Legacy and emerging pollutants in pristine and polluted boreal catchments
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Persistenta organiska föroreningar (POPs) är bioackumulerande ämnen som är allmänt utbredda i den globala miljön. Många POPs har undersökts och övervakats kontinuerligt i olika miljömatriser i decennier, men på grund av det stora antalet kemikalier som har tillverkats och är i användning får nu potentiella nya POPs, så kallade ‘emerging POPs’, allt mer uppmärksamhet. Två grupper av nya POPs är per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) respektive polycykliska aromatiska föreningar (PAC). Dessa är av stort intresse på grund av sin potentiella toxicitet och höga rörlighet i terrestra och akvatiska ekosystem. Det övergripande målet med den här avhandlingen var att öka vår förståelse av påverkan från olika föroreningskällor och av transportvägar av både klassiska och nya POPs i opåverkade och förorenade boreala avrinningsområden. I Paper I observerades befolkningstätheten vara signifikant korrelerad med PFAShalter i vattendrag. Tio vattendrag med tydligt högre PFAS-koncentrationer och ett liknande mönster av PFAS (högre fraktion av perfluorerade alkylsulfonsyror) identifierades, vilket tyder på en stark påverkan av en liknande typ av punktkälla (eller punktkällor) i dessa vattendrag. Signifikanta positiva förhållanden mellan flera PFAS och löst organiskt kol kunde observeras i vattendrag och i havsvatten, vilket indikerar att det finns en kemisk bindning till och samtransport med löst organiskt kol i akvatiska ekosystem. Resultaten i Paper II visade att nivåer och mönster av PFAS i vattendrag påverkas starkt av punktkällor och hydrologiska förhållanden. Årstidstrenderna för PFAS påverkades av vattenflödet, förmodligen som ett resultat av mobilisering av PFAS från förorenad mark och grundvatten. I Paper III visades flödena av PAC i atmosfärisk deposition vara högre under den kalla årstiden, både för PAH:er och PAH-derivat. Deponerade PAC hölls i stor utsträckning kvar i den terrestra miljön eller förlorades genom andra processer än via avrinning i vattendrag, eftersom mindre än 2 % av den totala deponerade mängden PAC exporterades från avrinningsområdet som ett genomsnitt över ett år. Under vårfloden var PAC-koncentrationerna signifikant högre än under de föregående snötäckta och snöfria årstiderna (Paper IV). Förutom årstidsvariationer visade sig landskapstyper (skog eller myr) ha en påverkan på den terrestra exporten av PAC, med högre PAC-nivåer i ett vattendrag som avvattnade ett myrområde än i ett som avvattnade ett skogsområde

Series/Journal:Acta Universitatis agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :2017
Depositing date:29 September 2017
Volume:2017:77
Number of Pages:53
Papers/manuscripts:
NumberReferences
IMinh A. Nguyen*, Karin Wiberg, Erik Ribeli, Sarah Josefsson, Martyn Futter, Jakob Gustavsson, Lutz Ahrens (2017). Spatial distribution and source tracing of per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) in surface water in Northern Europe. Environmental Pollution 220,1438-1446.
IIMinh A. Nguyen*, Karin Norström, Karin Wiberg, Jakob Gustavsson, Sarah Josefsson, Lutz Ahrens. Seasonal trends of per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) in riverine surface water affected by fire training sites and wastewater treatment plants (manuscript)
IIIMinh A. Nguyen*, Lutz Ahrens, Sarah Josefsson, Jakob Gustavsson, Hjalmar Laudon, Karin Wiberg. Seasonal pattern of polycyclic aromatic compounds (PACs) in atmospheric deposition and their potential retention in a boreal catchment (manuscript)
IVMinh A. Nguyen*, Lutz Ahrens, Jakob Gustavsson, Sarah Josefsson, Hjalmar Laudon, Karin Wiberg. The role of spring flood and landscape type in the terrestrial export of polycyclic aromatic compounds (PACs) to stream water (submitted manuscript)
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Department of Aquatic Sciences and Assessment, Swedish University of Agricultural Sciences
ISBN for printed version:978-91-7760-044-2
ISBN for electronic version:978-91-7760-045-9
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:T Pollution > T01 Pollution
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 104 Chemical Sciences > Analytical Chemistry
(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 104 Chemical Sciences > Organic Chemistry
(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 105 Earth and Related Environmental Sciences > Environmental Sciences (social aspects to be 507)
Agrovoc terms:boreal forests, watersheds, pollutant emission, rivers, polyclic aromatic hydrocarbons, seasonal variation
Keywords:Boreal catchment, Diffuse source, Polycyclic aromatic compounds (PACs), Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs), Point source, POPs, Seasonal changes, Water, Emerging pollutants, Micropollutants
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-4383
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-4383
ID Code:14594
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Aquatic Sciences and Assessment
External funders:FORMAS
Deposited By: Mr. Minh Anh Nguyen
Deposited On:29 Sep 2017 07:38
Metadata Last Modified:29 Sep 2017 09:24

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits