Geogenic and atmospheric sources for volatile organic compounds in fumarolic emissions from Mt. Etna and Vulcano Island (Sicily, Italy)

[1] In this paper, fluid source(s) and processes controlling the chemical composition of volatile organic compounds (VOCs) in gas discharges from Mt. Etna and Vulcano Island (Sicily, Italy) were investigated. The main composition of the Etnean and Volcano gas emissions is produced by mixing, to various degrees, of magmatic and hydrothermal components. VOCs are dominated by alkanes, alkenes and aromatics, with minor, though significant, concentrations of O-, S- and Cl(F)-substituted compounds. The main mechanism for the production of alkanes is likely related to pyrolysis of organic-matter-bearing sediments that interact with the ascending magmatic fluids. Alkanes are then converted to alken…

Degassing and Cycling of Mercury at Nisyros Volcano (Greece)

Nisyros Island (Greece) is an active volcano hosting a high-enthalpy geothermal system. During June 2013, an extensive survey on Hg concentrations in different matrices (fumarolic fluids, atmosphere, soils, and plants) was carried out at the Lakki Plain, an intracaldera area affected by widespread soil and fumarolic degassing. Concentrations of gaseous elemental mercury (GEM), together with H2S and CO2, were simultaneously measured in both the fumarolic emissions and the atmosphere around them. At the same time, 130 samples of top soils and 31 samples of plants (Cistus creticus and salvifolius and Erica arborea and manipuliflora) were collected for Hg analysis. Mercury concentrations in fum…

Composition and distribution of volcanic gases inside the Lakki Caldera (Nisyros, Greece): preliminary results

Geosphere-biosphere interactions in bio-activity volcanic lakes: Evidences from Hule and Rìo Cuarto (Costa Rica)

Hule and R ́ıo Cuarto are maar lakes located 11 and 18 km N of Poa ́s volcano along a 27 km long fracture zone, in the Central Volcanic Range of Costa Rica. Both lakes are characterized by a stable thermic and chemical stratification and recently they were affected by fish killing events likely related to the uprising of deep anoxic waters to the surface caused by rollover phenomena. The vertical profiles of temperature, pH, redox potential, chemical and isotopic compositions of water and dissolved gases, as well as prokaryotic diversity estimated by DNA fingerprinting and massive 16S rRNA pyrosequencing along the water column of the two lakes, have highlighted that different bio-geochemica…

MOBILITY OF MERCURY IN THE VOLCANIC/GEOTHERMAL AREA OF NISYROS (GREECE)

Το καλοκαίρι του 2013, προσδιορίστηκαν οι συγκεντρώσεις υδραργύρου στο έδαφος και τον αέρα του ενεργού ηφαιστείου της Νισύρου (Ελλάδα), το οποίο ανήκει στο ενεργό ηφαιστειακό τόξο του νοτίου Αιγαίου. 102 δείγματα εδάφους συλλέχθηκαν και 2119 αναλύθηκαν για υδράργυρο με τη χρήση ψυχρού ατμού ατομικής απορρόφησης αναλυτή, σύμφωνα με τη μέθοδο ΕΡΑ 7473. Ταυτόχρονα, στα ίδια σημεία πραγματοποιήθηκαν συγκεντρώσεις υδραργύρου στον αέρα, με φορητό φασματοφωτόμετρο (Lumex RA- 915M). Οι τιμές των εδαφικών συγκεντρώσεων υδραργύρου κυμαίνονται από 0.023 έως 13.7 mg/g. Οι συγκεντρώσεις υδραργύρου στον αέρα έδειξαν υψηλότερες τιμές υποβάθρου στην περιοχή Λακκί της καλδέρας, μεταξύ 21 και 36 ng/m3 και μέ…

Hydrogen sulfide measurements in air by passive/diffusive samplers and high-frequency analyzer: A critical comparison

In this study, hydrogen sulfide (H2S) measurements in air carried out using (a) passive/diffusive samplers (Radiello® traps) and (b) a high-frequency (60 s) real-time analyzer (Thermo® 450i) were compared in order to evaluate advantages and limitations of the two techniques. Four different sites in urban environments (Florence, Italy) and two volcanic areas characterized by intense degassing of H2S-rich fluids (Campi Flegrei and Vulcano Island, Italy) were selected for such measurements. The concentrations of H2S generally varied over 5 orders of magnitude (from 101e103 mg/m3), the H2S values measured with the Radiello® traps (H2SR) being significantly higher than the average values measure…

GEOCHEMISTRY OF THE GAS MANIFESTATIONS OF GREECE: METHANE AND LIGHT HYDROCARBONS

Το σύνθετο γεωδυναμικό καθεστώς της Ελλάδας πηγάζει από την πολύπλοκη γεωλογική της ιστορία, η οποία χαρακτηρίζεται από έντονη σεισμική δραστηριότητα και ενισχυμένη γεωθερμική βαθμίδα. Αυτή η δραστηριότητα σε συνδυασμό με το ενεργό ηφαιστειακό τόξο, ευνοεί την ύπαρξη πολλών εκπομπών αερίων, με αποτέλεσμα την κατηγοριοποίηση σε CO2-, N2- και CH4-αέρια, ανάλογα με το επικρατών είδος. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στο μεθάνιο και τους ελαφρούς υδρογονάνθρακες (C2-C6) με σκοπό τον προσδιορισμό της προέλευσή τους. Οι συγκεντρώσεις του CH4 (<2 έως 915,200 μmol/mol) και η ισοτοπική του αναλογία (δ13C -79.8 έως +16.9 ‰, δD -298 έως +264‰) καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα τιμών, που υποδεικνύει διαφορ…