Bubble bursting as an aerosol generation mechanism during an oil spill in the deep-sea environment: Laboratory experimental demonstration of the transport pathway

Environmental Sciences: Processes and Impacts

Volumn 16, Issue 1, 2014, Pages 65-73

  Ehrenhauser, Franz S ^a,b   Avij, Paria ^a   Shu, Xin ^a   Dugas, Victoria ^a   Woodson, Isaiah ^a   Liyana Arachchi, Thilanga ^a,c   Zhang, Zenghui ^a   Hung, Francisco R ^a   Valsaraj, Kalliat T ^a  

^a LOUISIANA STATE UNIVERSITY   (United States)

^b Audubon Sugar Institute   (United States)

^c University of Minnesota   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALKANE; PETROLEUM;

AEROSOL; ARTICLE; ATMOSPHERE; DEEP SEA; ENVIRONMENT; EVAPORATION; MOLECULAR DYNAMICS; OIL SPILL; PARTICLE SIZE; PARTICULATE MATTER; PRIORITY JOURNAL; SCANNING ELECTRON MICROSCOPE; SEDIMENT;

AEROSOLS; AIR POLLUTANTS; MODELS, CHEMICAL; PARTICULATE MATTER; PETROLEUM; PETROLEUM POLLUTION; SEAWATER; WATER POLLUTANTS, CHEMICAL;

EID: 84890959732     PISSN: 20507887     EISSN: 20507895     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3em00390f     Document Type: Article

References (55)

1. J. Lubchenco M. K. McNutt G. Dreyfus S. A. Murawski D. M. Kennedy P. T. Anastas S. Chu T. Hunter Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 20222 20228
2. One Year Later Press Pack, http://www.restorethegulf.gov/release/2011/04/ 10/one-year-later-press-pack, 2013
3. L. J. Thibodeaux K. T. Valsaraj V. T. John K. D. Papadopoulos L. R. Pratt N. S. Pesika Environ. Eng. Sci. 2011 28 87 93
4. M. K. McNutt R. Camilli T. J. Crone G. D. Guthrie P. A. Hsieh T. B. Ryerson O. Savas F. Shaffer Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 20260 20267
5. T. B. Ryerson R. Camilli J. D. Kessler E. B. Kujawinski C. M. Reddy D. L. Valentine E. Atlas D. R. Blake J. de Gouw S. Meinardi D. D. Parrish J. Peischl J. S. Seewald C. Warneke Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 20246 20250
6. B. Lehr, S. Bristol and A. Possolo, Oil Budget Calculator - Deepwater Horizon. Technical Documentation: A Report by The Federal Interagency Solutions Group, Oil Budget Calculator Science and Engineering Team, National Oceanic and Atmospheric Administration, 2010
7. U. Pöschl Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 7520 7540
8. N. M. Donahue K. M. Henry T. F. Mentel A. Kiendler-Scharr C. Spindler B. Bohn T. Brauers H. P. Dorn H. Fuchs R. Tillmann A. Wahner H. Saathoff K.-H. Naumann O. Möhler T. Leisner L. Müller M.-C. Reinnig T. Hoffmann K. Salo M. Hallquist M. Frosch M. Bilde T. Tritscher P. Barmet A. P. Praplan P. F. DeCarlo J. Dommen A. S. H. Prévôt U. Baltensperger Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 13503 13508
9. J. A. de Gouw A. M. Middlebrook C. Warneke R. Ahmadov E. L. Atlas R. Bahreini D. R. Blake C. A. Brock J. Brioude D. W. Fahey F. C. Fehsenfeld J. S. Holloway M. Le Henaff R. A. Lueb S. A. McKeen J. F. Meagher D. M. Murphy C. Paris D. D. Parrish A. E. Perring I. B. Pollack A. R. Ravishankara A. L. Robinson T. B. Ryerson J. P. Schwarz J. R. Spackman A. Srinivasan L. A. Watts Science 2011 331 1295 1299
10. M. C. Spillane, E. C. Monahan, P. A. Bowyer, D. M. Doyle and P. J. Stabano, in Oceanic Whitecaps and Their Role in Air-Sea Exchange Processes, ed., E. C. Monahan, and, G. M. Niocaill, D. Reidel Publishing Company, Doordrecht, Netherlands, 1986, p. 294
11. M. Fontana Water, Air, Soil Pollut. 1976 5 269 280
12. S. R. Massel, Ocean Waves Breaking and Marine Aerosol Fluxes, Springer Verlag, New York, NY, USA, 2007
13. D. C. Blanchard, in Air-Sea Exchange of Gases and Particles, ed., P. S. Liss, and, W. George.Slinn, Kluwer Academic Publishers, Hingham, MA, USA, 1982, vol. 108, pp. 407-454
14. M. A. McInnes D. A. Ellis E. M. Webster A. Peters Atmos. Environ. 2013 69 304 312
15. P. Schmitt-Kopplin G. Liger-Belair B. P. Koch R. Flerus G. Kattner M. Harir B. Kanawati M. Lucio D. Tziotis N. Hertkorn I. Gebefügi Biogeosciences 2012 9 1571 1582
16. K. A. Prather T. H. Bertram V. H. Grassian G. B. Deane M. D. Stokes P. J. DeMott L. I. Aluwihare B. P. Palenik F. Azam J. H. Seinfeld R. C. Moffet M. J. Molina C. D. Cappa F. M. Geiger G. C. Roberts L. M. Russell A. P. Ault J. Baltrusaitis D. B. Collins C. E. Corrigan L. A. Cuadra-Rodriguez C. J. Ebben S. D. Forestieri T. L. Guasco S. P. Hersey M. J. Kim W. F. Lambert R. L. Modini W. Mui B. E. Pedler M. J. Ruppel O. S. Ryder N. G. Schoepp R. C. Sullivan D. Zhao Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 7550 7555
17. F. MacIntyre J. Geophys. Res. 1972 77 5211 5228
18. D. C. Blanchard Science 1964 146 396 397
19. D. C. Blanchard, in Applied Chemistry at Protein Interfaces, American Chemical Society, 1975, vol. 145, pp. 360-387
20. E. C. Monahan, D. E. Spiel and K. L. Davidson, in Oceanic Whitecaps, ed., E. Monahan, and, G. Niocaill, Springer, Netherlands, 1986, vol. 2, pp. 167-174
21. E. Andreas J. Edson E. Monahan M. Rouault S. Smith Boundary-Layer Meteorol. 1995 72 3 52
22. C. D. O'Dowd G. de Leeuw Philos. Trans. R. Soc., A 2007 365 1753 1774
23. R. L. Modini L. M. Russell G. B. Deane M. D. Stokes J. Geophys. Res.: Atmos. 2013 118 1388 1400
24. E. Fuentes H. Coe D. Green G. de Leeuw G. McFiggans Atmos. Chem. Phys. 2010 10 9295 9317
25. W. C. Keene H. Maring J. R. Maben D. J. Kieber A. A. P. Pszenny E. E. Dahl M. A. Izaguirre A. J. Davis M. S. Long X. Zhou L. Smoydzin R. Sander J. Geophys. Res. 2007 112 D21202
26. Virtual Oil Dataset Macondo Oil Spill, BP Gulf Coast Restoration Organization, 2012
27. J. S. Smith L. F. Burns K. T. Valsaraj L. J. Thibodeaux Ind. Eng. Chem. Res. 1996 35 1700 1710
28. A. P. Ault R. C. Moffet J. Baltrusaitis D. B. Collins M. J. Ruppel L. A. Cuadra-Rodriguez D. Zhao T. L. Guasco C. J. Ebben F. M. Geiger T. H. Bertram K. A. Prather V. H. Grassian Environ. Sci. Technol. 2013 47 5603 5612
29. E. Fuentes H. Coe D. Green G. de Leeuw G. McFiggans Atmos. Meas. Tech. 2010 3 141 162
30. F. Resch, in Oceanic Whitecaps and Their Role in Air-Sea Exchange Processes, ed., E. C. Monahan, and, G. M. Niocaill, D. Reidel Publishing Company, Doordrecht, Netherlands, 1986, pp. 101-112
31. G. B. Deane M. D. Stokes Nature 2002 418 839 844
32. C. W. Fairall K. L. Davidson G. E. Schacher Tellus, Ser. B 1983 35 31 39
33. R. Lewis and E. Schwartz, Sea Salt Aerosol Production: Mechanisms, Methods, Measurements and Models - A Critical Review, AGU, Washington DC, 2004
34. E. L. Andreas, in Atmosphere-Ocean Interactions, ed., W. Perrie, WIT Press, Southampton, UK, 2002, vol. 1, pp. 1-47
35. R. J. Cipriano D. C. Blanchard J. Geophys. Res., C: Oceans Atmos. 1981 86 8085 8092
36. M. D. Anguelova, PhD dissertation, University of Delaware, 2002
37. E. M. Mårtensson E. D. Nilsson G. de Leeuw L. H. Cohen H. C. Hansson J. Geophys. Res.: Atmos. 2003 108 4297
38. K. T. Valsaraj Water Res. 1994 28 819 830
39. S. Raja R. Raghunathan X.-Y. Yu T. Lee J. Chen R. R. Kommalapati K. Murugesan X. S. Y. Qingzhong K. T. Valsaraj J. L. Collett Jr Atmos. Environ. 2008 42 2048 2061
40. D. J. Donaldson D. Anderson J. Phys. Chem. A 1999 103 871 876
41. B. J. Finlayson-Pitts Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 7760 7779
42. F. S. Ehrenhauser K. Khadapkar Y. Wang J. W. Hutchings O. Delhomme R. R. Kommalapati P. Herckes M. J. Wornat K. T. Valsaraj J. Environ. Monit. 2012 14 2566 2579
43. K. T. Valsaraj G. J. Thoma D. D. Reible L. J. Thibodeaux Atmos. Environ., Part A 1993 27 203 210
44. C. J. Ebben A. P. Ault M. J. Ruppel O. S. Ryder T. H. Bertram V. H. Grassian K. A. Prather F. M. Geiger J. Phys. Chem. A 2013 117 6589 6601
45. C. Spier W. T. Stringfellow T. C. Hazen M. Conrad Environ. Pollut. 2013 173 224 230
46. K. Sellegri C. D. O'Dowd Y. J. Yoon S. G. Jennings G. de Leeuw J. Geophys. Res.: Atmos. 2006 111 D22215
47. A. N. Clarke and D. J. Wilson, Foam Flotation: Theory and Applications, Marcel Dekker, Inc., New York, 1983
48. R. Clift, J. E. Grace and M. E. Weber, Bubbles, Droplets and Particles, Academic Press, New York, 1978
49. A. R. Ravishankara and J. Goldman, Air Chemistry in the Gulf of Mexico Oil Spill Area NOAA WP-3D Airborne Chemical Laboratory Flights of 8 and 10 June 2010, NOAA, Boulder, CO, USA, 2010
50. A. M. Middlebrook D. M. Murphy R. Ahmadov E. L. Atlas R. Bahreini D. R. Blake J. Brioude J. A. de Gouw F. C. Fehsenfeld G. J. Frost J. S. Holloway D. A. Lack J. M. Langridge R. A. Lueb S. A. McKeen J. F. Meagher S. Meinardi J. A. Neuman J. B. Nowak D. D. Parrish J. Peischl A. E. Perring I. B. Pollack J. M. Roberts T. B. Ryerson J. P. Schwarz J. R. Spackman C. Warneke A. R. Ravishankara Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 20280 20285
51. NOAA, Gulf 2010 flights, http://esrl.noaa.gov/csd/groups/csd7/ measurements/2010gulf/
52. R. Bahreini A. M. Middlebrook C. A. Brock J. A. de Gouw S. A. McKeen L. R. Williams K. E. Daumit A. T. Lambe P. Massoli M. R. Canagaratna R. Ahmadov A. J. Carrasquillo E. S. Cross B. Ervens J. S. Holloway J. F. Hunter T. B. Onasch I. B. Pollack J. M. Roberts T. B. Ryerson C. Warneke P. Davidovits D. R. Worsnop J. H. Kroll Environ. Sci. Technol. 2012 46 8025 8034
53. J. L. Jimenez M. R. Canagaratna N. M. Donahue A. S. H. Prevot Q. Zhang J. H. Kroll P. F. DeCarlo J. D. Allan H. Coe N. L. Ng A. C. Aiken K. S. Docherty I. M. Ulbrich A. P. Grieshop A. L. Robinson J. Duplissy J. D. Smith K. R. Wilson V. A. Lanz C. Hueglin Y. L. Sun J. Tian A. Laaksonen T. Raatikainen J. Rautiainen P. Vaattovaara M. Ehn M. Kulmala J. M. Tomlinson D. R. Collins M. J. Cubison E. J. Dunlea J. A. Huffman T. B. Onasch M. R. Alfarra P. I. Williams K. Bower Y. Kondo J. Schneider F. Drewnick S. Borrmann S. Weimer K. Demerjian D. Salcedo L. Cottrell R. Griffin A. Takami T. Miyoshi S. Hatakeyama A. Shimono J. Y. Sun Y. M. Zhang K. Dzepina J. R. Kimmel D. Sueper J. T. Jayne S. C. Herndon A. M. Trimborn L. R. Williams E. C. Wood A. M. Middlebrook C. E. Kolb U. Baltensperger D. R. Worsnop Science 2009 326 1525 1529
54. T. B. Ryerson K. C. Aikin W. M. Angevine E. L. Atlas D. R. Blake C. A. Brock F. C. Fehsenfeld R. S. Gao J. A. de Gouw D. W. Fahey J. S. Holloway D. A. Lack R. A. Lueb S. Meinardi A. M. Middlebrook D. M. Murphy J. A. Neuman J. B. Nowak D. D. Parrish J. Peischl A. E. Perring I. B. Pollack A. R. Ravishankara J. M. Roberts J. P. Schwarz J. R. Spackman H. Stark C. Warneke L. A. Watts Geophys. Res. Lett. 2011 38 L07803
55. R. B. Gagosian, in The Role of Air-Sea Exchange in Geochemical Cycling, ed., P. Buat-Ménard, D. Reidel Publishing Company, Dordrecht, Netherlands, 1986, vol. 185, pp. 409-442