Iron oxides particles in the air and fly ash, and their influence on the environment (preliminary studies)

Niniejszy artykuł przedstawia wstępne wyniki badań dotyczące rozmiarów, rozmieszczenia i składu najczęściej występujących cząsteczek o składzie tlenków żelaza, które powstały podczas procesów spalania węgla kamiennego. Opis dotyczy tylko wyżej wymienionych, cząstek natomiast pominięto inne fazy zawierające żelazo (takie jak siarczany, węglany czy też żelazo metaliczne). Cząsteczki PM 10 (pył zawieszony) oraz pył opadowy pobrane były w kilku wybranych miastach Górnego Śląska. Próbki popiołu pobrano z elektrofiltrów zakładów spalających węgiel kamienny. Wszystkie próbki zebrano w ciągu kilku ostatnich lat. Materiał badawczy poddano analizie rentgenowskiej metodą proszkową, wykorzystując dyfraktometr Philips PW 3710, używając lampy kobaltowej CoKa oraz badaniom w skaningowej mikroskopii elektronowej przy użyciu środowiskowego mikroskopu Philips XL30 TMP wyposażonego w EDS typu Sapphire. Dominujące cząsteczki tlenków żelaza (magnetyt, hematyt, wustyt) obserwowano w pyłach atmosferycznych i popiołach z elektrofiltrów. Różnice obserwowano w ilości i składzie cząstek akcesorycznych. W popiołach częściej występowały: magnezioferryt, harcynit i chromit. Różnice obserwowano też w rozmiarach dominujących cząstek. Tlenki żelaza w pyłach atmosferycznych o średnicach poniżej 10 mm stanowiły ok. 50–60% obj., podczas gdy cząstki o średnicach respirabilnych (poniżej 2,5 mm) to ok. 10% obj. Popioły z elektrofiltrów zawierają cząstki tlenków żelaza o średnicach rzędu 30–80 mm (co stanowi ok. 70% obj. wszystkich cząstek o składzie tlenków żelaza). Większość dużych cząstek tlenków żelaza powstających w procesach spalania węgla kamiennego osadza się na elektrofiltrach, jednak najmniejsze frakcje (poniżej 10 mm) są emitowane z gazami spalinowymi do atmosfery. Stąd w powietrzu odnotowuje się znaczne ilości tlenków żelaza o średnicach mniejszych niż 10 mm, co powoduje, iż rozmiary tych cząstek sprzyjają dalekiemu transportowi od źródła ich powstawania. Natomiast cząstki zawierające tlenki żelaza o średnicach respirabilnych mogą niekorzystnie działać na zdrowie. Badania te powinny być kontynuowane celem szczegółowego określenia wpływu tlenków żelaza na środowisko i organizmy żywe.