Published August 10, 2010
| Version v1
Publication
Open
Long term measurements of sulfur dioxide, nitrogen dioxide, ammonia, nitric acid and ozone in Africa using passive samplers
Creators
- 1. Université Toulouse III - Paul Sabatier
- 2. French National Centre for Scientific Research
- 3. Centre Hospitalier Universitaire de Cocody
- 4. North-West University
- 5. University of Aleppo
- 6. Abdou Moumouni University
- 7. University of Bamako
- 8. Institut de Recherches Géologiques et Minières
- 9. Université d'Abomey-Calavi
- 10. Wildlife Conservation Society Congo
- 11. Centre d'Études Spatiales de la Biosphère
- 12. Institut de Recherche pour le Développement
Description
Abstract. In this paper we present the long term monitoring of ambient gaseous concentrations within the framework of the IDAF (IGAC-DEBITS-AFRICA) program. This study proposes for the first time an analysis of long-term inorganic gas concentrations (1998 to 2007) of SO2, NO2, HNO3, NH3 and O3, determined using passive samplers at seven remote sites in West and Central Africa. Sites are representative of several African ecosystems and are located along a transect from dry savannas-wet savannas-forests with sites at Banizoumbou (Niger), Katibougou and Agoufou (Mali), Djougou (Benin), Lamto (Cote d'Ivoire), Zoetele (Cameroon) and Bomassa (Congo). The strict control of measurement techniques as well as the validation and inter-comparison studies conducted with the IDAF passive samplers assure the quality and accuracy of the measurements. For each type of African ecosystem, the long term data series have been studied to document the levels of surface gaseous concentrations. The seasonal and interannual variability have also been analyzed as a function of emission source variations. We compared the measured West and Central African gas concentrations to results obtained in other parts of the world. Results show that the annual mean concentrations of NO2, NH3, HNO3 measured in dry savannas are higher than those measured in wet savannas and forests that have quite similar concentrations. Annual mean NO2 concentrations vary from 0.9±0.2 in forests to 2.4±0.4 ppb in the dry savannas, NH3 from 3.9±1.4 to 7.4±0.8 ppb and HNO3 from 0.2±0.1 to 0.5±0.2 ppb. Annual mean O3 and SO2 concentrations are lower for all ecosystems and range from 4.0±0.4 to 14.0±2.8 and from 0.3±0.1 to 1.0±0.2 ppb, respectively. A focus on the processes involved in gas emissions from dry savannas is presented in this work, providing explanations for the high concentrations of all gases measured at the three dry savannas sites. At these sites, seasonal concentrations of all gases are higher in the wet season. Conversely, concentrations are higher in the dry season in the wet savannas. In forested regions, we measure no significant difference between wet and dry seasons. This unique database of long term gases concentrations monitoring is available at: http://medias.obs-mip.fr/idaf/.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلاصة. نقدم في هذه الورقة الرصد طويل الأجل للتركيزات الغازية المحيطة في إطار برنامج إيداف (إيغاك- ديبيتس- أفريقيا). تقترح هذه الدراسة لأول مرة تحليلًا لتركيزات الغاز غير العضوي طويلة الأجل (1998 إلى 2007) لثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين وثالث أكسيد النيتروجين وثالث أكسيد النيتروجين، والتي تم تحديدها باستخدام أجهزة أخذ العينات السلبية في سبعة مواقع نائية في غرب ووسط إفريقيا. تمثل المواقع العديد من النظم الإيكولوجية الأفريقية وتقع على طول مقطع من غابات السافانا الجافة الرطبة مع مواقع في بانيزومبو (النيجر) وكاتيبوغو وأغوفو (مالي) وجوغو (بنين) ولامتو (كوتديفوار) وزويتيل (الكاميرون) وبوماسا (الكونغو). تضمن الرقابة الصارمة على تقنيات القياس بالإضافة إلى دراسات التحقق والمقارنة البينية التي أجريت مع أجهزة أخذ العينات السلبية في IDAF جودة ودقة القياسات. بالنسبة لكل نوع من أنواع النظم الإيكولوجية الأفريقية، تمت دراسة سلسلة البيانات طويلة الأجل لتوثيق مستويات التركيزات الغازية السطحية. كما تم تحليل التباين الموسمي والسنوي كدالة لاختلافات مصدر الانبعاثات. قارنا تركيزات الغاز المقاسة في غرب ووسط أفريقيا بالنتائج التي تم الحصول عليها في أجزاء أخرى من العالم. تظهر النتائج أن متوسط التركيزات السنوية لثاني أكسيد النيتروجين، NH3، HNO3 المقاسة في السافانا الجافة أعلى من تلك المقاسة في السافانا الرطبة والغابات التي تحتوي على تركيزات مماثلة تمامًا. يتراوح المتوسط السنوي لتركيزات ثاني أكسيد النيتروجين من 0.9±0.2 في الغابات إلى 2.4±0.4 جزء في البليون في السافانا الجافة، و NH3 من 3.9±1.4 إلى 7.4±0.8 جزء في البليون و HNO3 من 0.2±0.1 إلى 0.5±0.2 جزء في البليون. المتوسط السنوي لتركيزات O3 و SO2 أقل لجميع النظم الإيكولوجية وتتراوح من 4.0±0.4 إلى 14.0±2.8 ومن 0.3 ± 0.1 إلى 1.0±0.2 جزء في البليون، على التوالي. يتم التركيز في هذا العمل على العمليات التي تنطوي عليها انبعاثات الغاز من السافانا الجافة، مما يوفر تفسيرات للتركيزات العالية لجميع الغازات المقاسة في مواقع السافانا الجافة الثلاثة. في هذه المواقع، تكون التركيزات الموسمية لجميع الغازات أعلى في الموسم الرطب. على العكس من ذلك، تكون التركيزات أعلى في موسم الجفاف في السافانا الرطبة. في مناطق الغابات، لا نقيس أي فرق كبير بين المواسم الرطبة والجافة. تتوفر قاعدة البيانات الفريدة هذه لرصد تركيزات الغازات على المدى الطويل على: http://medias.obs-mip.fr/idaf/.Translated Description (French)
Résumé. Dans cet article, nous présentons la surveillance à long terme des concentrations gazeuses ambiantes dans le cadre du programme IDAF (IGAC-DEBITS-AFRICA). Cette étude propose pour la première fois une analyse des concentrations de gaz inorganiques à long terme (1998 à 2007) de SO2, NO2, HNO3, NH3 et O3, déterminées à l'aide d'échantillonneurs passifs sur sept sites éloignés en Afrique de l'Ouest et du Centre. Les sites sont représentatifs de plusieurs écosystèmes africains et sont situés le long d'un transect de savanes-savanes-humides-forêts avec des sites à Banizoumbou (Niger), Katibougou et Agoufou (Mali), Djougou (Bénin), Lamto (Côte d'Ivoire), Zoetele (Cameroun) et Bomassa (Congo). Le contrôle strict des techniques de mesure ainsi que les études de validation et d'inter-comparaison menées avec les échantillonneurs passifs IDAF assurent la qualité et la précision des mesures. Pour chaque type d'écosystème africain, les séries de données à long terme ont été étudiées pour documenter les niveaux de concentrations gazeuses de surface. La variabilité saisonnière et interannuelle a également été analysée en fonction des variations des sources d'émission. Nous avons comparé les concentrations de gaz mesurées en Afrique de l'Ouest et en Afrique centrale aux résultats obtenus dans d'autres parties du monde. Les résultats montrent que les concentrations moyennes annuelles de NO2, NH3, HNO3 mesurées dans les savanes sèches sont plus élevées que celles mesurées dans les savanes humides et les forêts qui ont des concentrations assez similaires. Les concentrations moyennes annuelles de NO2 varient de 0,9±0,2 dans les forêts à 2,4±0,4 ppb dans les savanes sèches, NH3 de 3,9±1,4 à 7,4±0,8 ppb et HNO3 de 0,2±0,1 à 0,5±0,2 ppb. Les concentrations moyennes annuelles d'O3 et de SO2 sont plus faibles pour tous les écosystèmes et varient de 4,0±0,4 à 14,0±2,8 et de 0,3±0,1 à 1,0±0,2 ppb, respectivement. Un accent sur les processus impliqués dans les émissions de gaz des savanes sèches est présenté dans ce travail, fournissant des explications pour les concentrations élevées de tous les gaz mesurés sur les trois sites de savanes sèches. Sur ces sites, les concentrations saisonnières de tous les gaz sont plus élevées en saison humide. Inversement, les concentrations sont plus élevées en saison sèche dans les savanes humides. Dans les régions boisées, nous ne mesurons pas de différence significative entre les saisons humides et sèches. Cette base de données unique de surveillance des concentrations de gaz à long terme est disponible sur : http://medias.obs-mip.fr/idaf/.Translated Description (Spanish)
Resumen En este trabajo se presenta el monitoreo a largo plazo de las concentraciones gaseosas ambientales en el marco del programa IDAF (IGAC-DEBITS-AFRICA). Este estudio propone por primera vez un análisis de las concentraciones de gases inorgánicos a largo plazo (1998 a 2007) de SO2, NO2, HNO3, NH3 y O3, determinadas utilizando muestreadores pasivos en siete sitios remotos de África occidental y central. Los sitios son representativos de varios ecosistemas africanos y se encuentran a lo largo de un transecto de sabanas secas - sabanas húmedas - bosques con sitios en Banizoumbou (Níger), Katibougou y Agoufou (Malí), Djougou (Benin), Lamto (Costa de Marfil), Zoetele (Camerún) y Bomassa (Congo). El estricto control de las técnicas de medición, así como los estudios de validación e intercomparación realizados con los muestreadores pasivos IDAF aseguran la calidad y precisión de las mediciones. Para cada tipo de ecosistema africano, se han estudiado las series de datos a largo plazo para documentar los niveles de concentraciones gaseosas superficiales. También se ha analizado la variabilidad estacional e interanual en función de las variaciones de las fuentes de emisión. Comparamos las concentraciones de gas medidas en África Occidental y Central con los resultados obtenidos en otras partes del mundo. Los resultados muestran que las concentraciones medias anuales de NO2, NH3, HNO3 medidas en sabanas secas son más altas que las medidas en sabanas húmedas y bosques que tienen concentraciones bastante similares. Las concentraciones medias anuales de NO2 varían de 0,9±0,2 en los bosques a 2,4±0,4 ppb en las sabanas secas, NH3 de 3,9±1,4 a 7,4±0,8 ppb y HNO3 de 0,2±0,1 a 0,5±0,2 ppb. Las concentraciones medias anuales de O3 y SO2 son más bajas para todos los ecosistemas y varían de 4.0±0.4 a 14.0±2.8 y de 0.3±0.1 a 1.0±0.2 ppb, respectivamente. En este trabajo se presenta un enfoque en los procesos involucrados en las emisiones de gases de las sabanas secas, proporcionando explicaciones para las altas concentraciones de todos los gases medidos en los tres sitios de sabanas secas. En estos sitios, las concentraciones estacionales de todos los gases son más altas en la estación húmeda. Por el contrario, las concentraciones son más altas en la estación seca en las sabanas húmedas. En las regiones boscosas, no medimos diferencias significativas entre las estaciones húmedas y secas. Esta base de datos única de monitoreo de concentraciones de gases a largo plazo está disponible en: http://medias.obs-mip.fr/idaf/.Files
acp-10-7467-2010.pdf.pdf
Files
(1.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:695cd42d1bcc3cc20d92f9146efc9ff7
|
1.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- قياسات طويلة الأجل لثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين والأمونيا وحمض النيتريك والأوزون في أفريقيا باستخدام أجهزة أخذ العينات السلبية
- Translated title (French)
- Mesures à long terme du dioxyde de soufre, du dioxyde d'azote, de l'ammoniac, de l'acide nitrique et de l'ozone en Afrique à l'aide d'échantillonneurs passifs
- Translated title (Spanish)
- Mediciones a largo plazo de dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, amoníaco, ácido nítrico y ozono en África utilizando muestreadores pasivos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2138124994
- DOI
- 10.5194/acp-10-7467-2010
References
- https://openalex.org/W8693913
- https://openalex.org/W1485485949
- https://openalex.org/W1524529859
- https://openalex.org/W1595196063
- https://openalex.org/W1966037694
- https://openalex.org/W1966699352
- https://openalex.org/W1972926261
- https://openalex.org/W1973639822
- https://openalex.org/W1981883248
- https://openalex.org/W1984406832
- https://openalex.org/W1984774414
- https://openalex.org/W1987871346
- https://openalex.org/W1991214930
- https://openalex.org/W1993949396
- https://openalex.org/W2006650789
- https://openalex.org/W2010381253
- https://openalex.org/W2011015998
- https://openalex.org/W2015857610
- https://openalex.org/W2019000835
- https://openalex.org/W2020147105
- https://openalex.org/W2020348905
- https://openalex.org/W2020828844
- https://openalex.org/W2024768997
- https://openalex.org/W2027528820
- https://openalex.org/W2033558746
- https://openalex.org/W2035374242
- https://openalex.org/W2039225981
- https://openalex.org/W2040466473
- https://openalex.org/W2045974420
- https://openalex.org/W2047080122
- https://openalex.org/W2048743448
- https://openalex.org/W2050327773
- https://openalex.org/W2052787146
- https://openalex.org/W2053677462
- https://openalex.org/W2053797062
- https://openalex.org/W2054400390
- https://openalex.org/W2058219671
- https://openalex.org/W2058894048
- https://openalex.org/W2064555774
- https://openalex.org/W2069743134
- https://openalex.org/W2072629141
- https://openalex.org/W2081216849
- https://openalex.org/W2081313786
- https://openalex.org/W2082678423
- https://openalex.org/W2088721001
- https://openalex.org/W2095990572
- https://openalex.org/W2101325067
- https://openalex.org/W2109428669
- https://openalex.org/W2113562082
- https://openalex.org/W2114923417
- https://openalex.org/W2126873029
- https://openalex.org/W2127657691
- https://openalex.org/W2128167768
- https://openalex.org/W2144331686
- https://openalex.org/W2146737400
- https://openalex.org/W2146757528
- https://openalex.org/W2149519021
- https://openalex.org/W2149687668
- https://openalex.org/W2153938287
- https://openalex.org/W2154054847
- https://openalex.org/W2154811964
- https://openalex.org/W2156033499
- https://openalex.org/W2157880557
- https://openalex.org/W2158828892
- https://openalex.org/W2159110989
- https://openalex.org/W2165930860
- https://openalex.org/W2167518470
- https://openalex.org/W2170860670
- https://openalex.org/W2507359425
- https://openalex.org/W3214901528
- https://openalex.org/W4237086344
- https://openalex.org/W4242343267