Sources of Magnetic Particles from Air Pollution in Mountainous Area

Measurement of magnetic susceptibility of topsoil represents a very useful tool for the detection of atmospherically deposited magnetic particles. The samples of forest soils from the Moravian-Silesian Beskydy Mountains (the Czech Republic) were used for identification of emissions sources of particles with magnetic ordering. Magnetic susceptibility was measured at bulk samples of grain size class under 2 mm. Microanalysis using electron microscope with an energy dispersive X-ray spectrometer was used for the determination of particles in the magnetic fraction. The samples of dust from the sintering plant of the Iron Works in the town of Třinec were analysed. The values of magnetic susceptibility of forest soils in the Třinec region are increased. In the relatively near vicinity of the industrial area, the average value for Javorový Mount was 7.90×10-6 m3/kg, for Ostrý Mount it was 6.69×10-6 m3/ kg. It was proved that they were higher than the average values from the Beskydy Mountains (4.64×10-6 m3/kg). The concentrations of lead and magnetic susceptibility in soils showed significant correlation dependence (rs = 0.85). The iron and steel industry represent the primary source of the pollution load in forest soils of the studied area. Statistically, significant dependences between the organic matter content and the lead and zinc concentrations as well as between the magnetic susceptibility values and the iron concentrations in forest soils were found. It was confirmed that the airborne particles are deposited on vegetation and accumulated in the organic horizon of forest soils.

Pomiar podatności magnetycznej wierzchniej warstwy gleby stanowi bardzo przydatne narzędzie do wykrywania osadzonych z atmosfery cząstek magnetycznych. Próbki gleb leśnych z Beskidu Morawsko-Śląskiego (Czechy) wykorzystano do identyfikacji źródeł emisji cząstek o właściwościach magnetycznych. Podatność magnetyczną mierzono w próbkach zbiorczych w klasie ziarnowej poniżej 2 mm. Mikroanaliza z użyciem mikroskopu elektronowego ze spektrometrem dyspersyjnym energii rentgenowskiej została użyta do oznaczenia frakcji magnetycznej cząstek. Przeanalizowano próbki pyłu ze spiekalni Huty Żelaza w Trzyńcu. Stwierdzono wzrost wartość podatności magnetycznej gleb leśnych w regionie Trzyńca. W stosunkowo bliskim sąsiedztwie obszaru przemysłowego Javorový Mount średnia wartość wynosiła 7,90 × 10-6 m3/kg, w przypadku Ostrý Mount 6,69 × 10-6 m3/kg. Wykazano, że były one wyższe niż średnie wartości dla Beskidów (4,64 × 10-6 m3/kg). Zawartość ołowiu i podatność magnetyczna w glebach wykazały istotną korelację (rs = 0,85). Hutnictwo żelaza i stali stanowi główne źródło ładunku zanieczyszczeń w glebach leśnych badanego obszaru. Stwierdzono statystycznie istotne zależności między zawartością materii organicznej a stężeniem ołowiu i cynku, a także między wartościami podatności magnetycznej a stężeniami żelaza w glebach leśnych. Potwierdzono, że zawieszone w powietrzu cząstki osadzają się na roślinności i gromadzą się w organicznym horyzoncie gleb leśnych.