Характеристика частиц городских атмосферных выпадений с использованием автоматизированного минералогического анализа
Б. Вильямсон
В 2013 году Вильямсон, Роллинсон и Пирри опубликовали первые данные по автоматизированной минералогической оценке фаз городских атмосферных частиц фракции менее 10 микрон (PM10) и данные по новому методу для определения поверхностной минералогии частиц (particle surface mineralogy – PSM), который является основой контроля токсичности частиц в легких (Williamson et al., 2013). Микрочастицы были проанализированы на фильтре TEOM (коллекция августа–сентября 2006 г.) с использованием автоматизированной минералогической системы QEMSCAN®. В общей сложности были проанализированы 381981 участков анализа на 14525 частицах в диапазонах размерности частиц PM10-4, PM4-2.5 и PM2.5-0.8. Предел обнаружения метода составил для отдельных минеральных компонентов 0.05 г/т (для локальных областей анализа). Частицы PM10-4 составили 94 % и 79 % минеральной массы и площади поверхности соответственно, в то же время, частиц PM2.5-0.8 содержалось на 2 порядка больше, чем PM10-4 и PM4-2.5. Поверхностная минералогия частиц PM10 характеризовалась преобладанием гипса (36 %), плагиоклаза (16 %), сульфатов натрия (8 %) и Fe-S-O фазы (8 %) во фракции PM10-2.5, которая может быть важной в объяснении токсичности «грубодисперсной» части атмосферной уличной пыли.
Илл. 2. Табл. 1. Библ. 8.
Ключевые слова: городские атмосферные частицы, автоматизированный минералогический анализ, токсичность
Б. Вильямсон, Университет Эксетера – Камборнская горная школа, Пенрин, Корнуолл, Великобритания; Отдел минералогии, Музей естествознания, Лондон, Великобританияб b.j.williamson@exeter.ac.uk
- Diociaiuti M., Balduzzi M., De Berardis B., Cattani G., Stacchini G., Ziemacki G., Marconi A., Paoletti L. The two PM2.5 (fine) and PM2.5-10 (coarse) fractions: evidence of different biological activity // Environmental Research. Sect. A. 2001. N. 86. P. 254–262.
- EPAQS. Airborne Particles: What is the appropriate measurement on which to base a standard? A discussion document. Expert Panel on Air Quality Standards, UK Department for Environment, Food & Rural Affairs: London, 2001. http://www.defra.gov.uk/environment/airquality/aqs/air_measure/index.htm.
- Gieré R., Querol X. Solid particulate matter in the atmosphere // Elements. 2010. N. 6. P. 215–222.
- Pirrie D., Butcher A.R., Power M.R., Gottlieb P., Miller G.L. Rapid quantitative mineral and mineral analysis using automated scanning electron microscopy (QemSCAN); potential applications in forensic geoscience // Geological Society London Special Publications. 2004. N. 232. P. 123–136.
- QUARG. Airborne particulate matter in the United Kingdom. Quality of Urban Air Review Group, Department of the Environment: London, 1996. V. 3.
- WHO. Tackling the global clean air challenge. New Release, 26 September 2011. http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2011/air_pollution_20110926/en/index.html.
- Williamson B.J., Rollinson G., Pirrie D. Automated mineralogical analysis of PM10: New parameters for assessing PM toxicity // Environmental Science and Technology. 2013. N. 47. P. 5570−5577.
- Xie R.K., Seip H.M., Leinum J.R., Winje T., Xiao J.S. Chemical characterization of individual particles (PM10) from ambient air in Guiyang City, China// Science of the Total Environment. 2005. N. 343. P. 261−272.