Каков состав городской пыли

Представленные в видео фото получены на растровом электронном микроскопе Hitachi S570 c SDD детектором, позволяющим диагностировать микрозерна пыли по химическому составу (рентгеноспектрально, включая определение кислорода). Из полученного материала выделялись гранулометрические фракции, которые затем проходили цикл гравитационного концентрирования с относительно небольшими коэффициентами сокращения, из концентратов готовились препараты для электронной микроскопии и идентификации фаз по химическому составу с использованием SDD детектора. Интересно, что наряду с минеральными частицами из горных пород (пироксен, магнетит, циркон и др.) и техногенными фазами свинца, олова, меди, цинка и др. в исследованных образцах городской пыли присутствуют новообразованные идиоморфные микрокристаллы цинка, тесно ассоциирующие с оловом и свинцом, генезис которых не совсем ясен. Кроме минеральных фаз в пыли присутствует биоорганика. Возможно, это споры или пыльца, или яйца насекомых, но может оказаться, что это продукты жизнедеятельности мелкой живности. На стеклах окон, в целом, выявились те же основные "тяжелые" техногенные фазы, что и на крыше и на жалюзи. Свинец, олово, медь, железо, нержавейка. Добавилось коломорфное золото и это показалось нам необычным, хотя, как это выяснилось впоследствии - присутствие золота на оконных стеклах явление типичное (при статистике два из двух). Средние плотностные группы представлены, в основном, переизмельченными зернами акцессорных минералов: различными оксидами железа и титана, фосфатами и оксидами редкоземельных элементов (Ce, La, Nd), цирконом и дисульфидом железа, вероятнее всего новообразованном, а не терригенном. В результате исследований в "тяжелых" концентратах пыли выявились четыре основные группы фаз: 1- минералы горных пород (ильменит, сфен, магнетит, циркон, фосфаты и оксиды редкоземельных элементов и др.), а также сульфаты зоны гипергенеза (барит, гипс), 2- минералы медно-никелевых руд (сульфиды и арсениды железа, никеля: арсениды - характерная черта никелевых руд Оутокумпу), 3- металлические техногенные фазы и их оксиды (железо, свинец, олово, медь, цинк, шлак, нержавейка, алюминий, кадмий и оксид кадмия) и кроме этих трех групп фаз "тяжелых" концентратов в "легкой" части пробы присутствуют: 4- многочисленные стеклоподобные фазы, имеющие зеленоватые оттенки под бинокуляром. Четвертая группа фаз не сопоставляется со всеми остальными: они в "легкой" фракции, форма отдельных зерен нетипична для минералов горных пород и техногенных "тяжелых" фаз, эти фазы составляют значительную часть всей пробы. Чтобы получить более полную информацию об этих фазах были проведены дополнительные исследования. Отдельные зерна были сцементированы органическим акриловым компаундом, затем была выполнена шлифовка и полировка полученного препарата для того, чтобы получить срез зерен для последующего изучения химического состава рентгеноспектральным электроннозондовым методом. Зерна этих фаз неоднородны ни по фазовому, ни по химическому составу: отдельные мелкие фрагменты диоксида кремния (светло-серые частицы, кварц?) заключены в органическую матрицу, в состав которой входят углерод, азот и хлор, а кислород, в существенных количествах - отсутствует. Не исключается присутствие водорода, поскольку рентгеноспектральными методами водород не может быть зафиксирован. Природа этих фаз остается неясной. Возможно, это клеи или разновидности эпоксидных смол, или пластмасс, использующиеся при строительстве или в химических или деревообрабатывающих производствах . Во всяком случае - это искусственные продукты, которые поступают в атмосферу из локальных источников: предприятий, использующих или изготавливающих эти материалы. Все выявленные и показанные выше зерна из различных проб имеют небольшой размер и легко переносятся ветром: мы видим, что фильтруем своими легкими! Резюмируя, отметим, что в пыли присутствуют как зерна природных минералов (пирит, оксиды и фосфаты редкоземельных элементов, циркон, магнетит, ильменит, уранинит, шеелит и другие), так и зерна техногенных фаз и продукты их окисления (железо, нержавейка, свинец, олово, никель, вольфрам, медь, цинк, сурьма, серебро, кадмий, алюминий, магний, кремний и их оксиды). Полученные данные - лишь беглый любопытный взгляд на достаточно интересную проблему, который не претендует на полноту и фундаментальность (это анализ "вприглядку"), однако, изучение проблемы на систематической основе может дать основания и к более основательным выводам. Фазовый состав пыли - чуткий и стабильный параметр, характеризующий локальные природные обстановки. Это открывает путь к изучению пыли на систематической основе: сбор материала по сети соответствующего задаче масштаба, районирование территорий, выявление локальных источников и ореолов рассеяния различных фаз. Области применения таких данных, полученных на систематической основе, многочисленны: экология, здравохранение, криминалистика.