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Mesures du HFC-134a et du HCFC-22 dans les eaux souterraines et l'air de la zone non saturée : implications pour les HFC et les HCFC en tant que traceurs de datation

Publié le
2014

Une nouvelle méthode analytique utilisant la chromatographie en phase gazeuse avec un détecteur d'émission atomique (GC-AED) a été développée pour mesurer les concentrations ambiantes d'hydrochlorofluorocarbures (HCFC) et d'hydrofluorocarbures (HFC) dans le sol, l'air et les eaux souterraines, dans le but de déterminer leur utilité comme traceurs de l'âge des eaux souterraines. Les limites de détection analytiques du HCFC-22 (difluorochlorométhane, CHClF2) et du HFC-134a (1,2,2,2-tétrafluoroéthane, C2H2F4) dans des échantillons d'eau souterraine de 1 L sont de 4.3 × 10− 1 et 2.1 × 10− 1 pmol kg− 1, respectivement, correspondant à des rapports de mélange en phase gazeuse à l'équilibre d'environ 5 à 6 parties par billion en volume (pptv). Dans des conditions optimales, la recharge post-1960 (HCFC-22) et post-1995 (HFC-134a) pourrait être identifiée à l'aide de ces traceurs dans des échantillons d'eau souterraine stables et non mélangés. Les concentrations ambiantes de HCFC-22 et de HFC-134a ont été mesurées dans 50 échantillons d'eau souterraine provenant de 27 emplacements dans les parties nord et ouest de la Virginie, du Tennessee et de la Caroline du Nord (États-Unis), et 3 profils de zones non saturées ont été recueillis dans le nord de la Virginie. Les rapports de mélange du HCFC-22 et du HFC-134a diminuent avec la profondeur dans les profils de gaz de la zone insaturée avec une augmentation concomitante du CO2 et perte de O2. Apparemment, les concentrations ambiantes de HCFC-22 et de HFC-134a sont facilement consommées par les bactéries méthanotrophes dans des conditions aérobies dans la zone non saturée. Les résultats de cette étude indiquent que les sols sont un puits pour ces deux gaz à effet de serre. Ces observations contredisent les résultats précédemment rapportés d'expériences en microcosme qui ont révélé que la dégradation était limitée au-dessus du HFC-134a ambiant. Les concentrations de HFC et de HCFC dans les eaux souterraines ont été comparées aux concentrations de chlorofluorocarbures (CFC, CFC-11, CFC-12, CFC-113) et d'hexafluorure de soufre (SF6). Presque tous les échantillons avaient mesuré du HCFC-22 ou du HFC-134a qui étaient inférieurs aux concentrations prévues par les CFC et le SF6, de nombreux échantillons montrant une perte complète de HCFC-22 et de HFC-134a. Cette étude indique que le HCFC-22 et le HFC-134a ne sont pas conservateurs en tant que traceurs environnementaux et laisse en question l'utilité d'autres HCFC et HFC en tant que traceurs d'âge candidats.

Haase, KB, E. Busenberg, LN Plummer, G. Casile et WE Sanford (2014) Mesures du HFC-134a et du HCFC-22 dans les eaux souterraines et l'air de la zone non saturée : implications pour les HFC et les HCFC en tant que traceurs de datation, Géologie chimique 385 : 117-128.

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Polluants (SLCPs)