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Monsoon remobilizes phased-out chemicals stored in South Asian soils
Persistent organic pollutants are toxic chemicals that cannot decompose in nature, or only do so very slowly, and are harmful to the environment. Through accumulation along food chains they also have significant negative effects on human health. Nowadays, many of them are banned. Traces of those compounds can still be found in soils, oceans, vegetation and air globally. An international team, led by scientists from the Max Planck Institute for Chemistry, has now found out that persistent organic pollutants, stored for decades in South Asian soils, can be re-mobilized by the monsoon and volatilize into the air. The research, published recently in the Journal of Atmospheric Chemistry and Physics, contributes to the understanding of the large scale distribution and fate of chemical pollution.
Chemicals such as dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT), hexachlorocyclohexane (HCH) and polychlorinated biphenyls (PCBs) are included in the list of the Stockholm Convention, an international treaty aimed at protecting human health and the environment from persistent organic pollutants (POPs). The production and use of these substances is thus either banned or highly restricted.
One key region where POPs have been heavily used as agricultural pesticides in the past is South Asia. The region is thus considered a hot spot. Until now studies on environmental exposure of the Indian subcontinent have been mostly limited to urban areas, while rural inland regions were scarcely addressed.
Um die Wechselwirkung zwischen den Monsun-Luftmassen, die über den Indischen Ozean herangetragen werden, und der kontaminierten Böden zu verstehen, führten die Wissenschaftler Messungen in den Westghats durch, einem Gebirge an der indischen Westküste. „Es war sehr wichtig, aber ebenso schwierig für uns, einen geeigneten Standort in Indien zu finden, um unsere Hypothese zu prüfen. Wir wollten wissen, ob der Rückgang der Schadstoffkonzentration in der Luft zu Beginn des Sommermonsuns die im Boden gespeicherten Chemikalien wieder aktiviert und freisetzt“, sagt Sachin S. Gunthe, Forscher am Indian Institute of Technology in Chennai.
Die Analyse der entnommenen Boden- und Luftproben belegte, dass die Ankunft des Sommer-Monsuns die Chemikalien HCH und PCB, die heutzutage verboten sind, aus den Böden neu freisetzt oder deren anhaltende Ausdünstung verstärkt. Die Studienergebnisse zeigten zudem, dass je mehr sich der Monsun im Juni und Juli über dem Subkontinent nach Norden und Osten ausbreitet, desto mehr verunreinigen die Chemikalien die Luft.
„Sowohl die Feldmessungen als auch unsere Modellstudien zeigen einen bisher übersehenen Teil des Schadstoffkreislaufs auf dem indischen Subkontinent“, sagt Gerhard Lammel, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Chemie und wissenschaftlicher Leiter der Studie. „Ein Teil der Schadstoffe in den Böden Indiens werden durch den Monsun einmal im Jahr freigesetzt und großräumig verteilt“, fügt er hinzu.
Die Untersuchungen der Kontamination der Böden und des chemischen Austausches zwischen Böden und Atmosphäre dienen der Beurteilung der Schadstoffverteilung in der Region und weltweit. Das Remobilisierungspotenzial organischer Chemikalien von Land- und Meeresoberflächen ist wichtig für die Risikobewertung von naturfremden Stoffen aller Art.
Prof. Dr. Gerhard Lammel
Max Planck Institute for Chemistry, Mainz
Telephone: +49(6131)305-7601
E-Mail: g.lammel@mpic.de
Dr. Sachin S Gunthe
Indian Institute of Technology Madras, Chennai
Telephone: +91 (44) 2257-4308
E-Mail: s.gunthe@iitm.ac.in
Re-volatilisation of soil accumulated pollutants triggered by the summer monsoon in India
Gerhard Lammel, Céline Degrendele, Sachin S. Gunthe, Qing Mu, Akila Muthalagu, Ondřej Audy, Chelackal V. Biju, Petr Kukučka, Marie D. Mulder, Mega Octaviani, Petra Příbylová, Pourya Shahpoury, Irene Stemmler, and Aswathy E. Valsan
Atmos. Chem. Phys., 18, 11031-11040,
https://doi.org/10.5194/acp-18-11031-2018
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Chemie, Geowissenschaften, Meer / Klima, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsergebnisse
Englisch
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