Минералогический состав пылевого аэрозоля в период пылевых бурь Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2017, том 60, №1-2_

ФИЗИКА

УДК 551.521.3, 551.583

М.И.Ходжахон, Б.И.Назаров, С.Ф.Абдуллаев, Р.А.Кариева

МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЫЛЕВОГО АЭРОЗОЛЯ В ПЕРИОД ПЫЛЕВЫХ БУРЬ

Физико-технический институт им. С.У. Умарова АН Республики Таджикистан

(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиевым 22.02.2016 г.)

Проведён анализ на содержание минералов в составе пылевого аэрозоля в период пылевых бурь на территории метеостанции п.Айвадж с 2007-2015 гг. Установлены высокие значения содержания таких минералов, как кварц SiO2 (44.3%), кальцит CaСO3 (17%), калиевая слюда KAl2([AlSi3O10](OH,F)2 (12.8%). Приведены статистические характеристики содержания минералов, рассчитаны коэффициенты корреляции между некоторыми минералами. Значимая корреляция установлена между кварцем и альбитом (r=0.65), клинохлором и доломитом-2 (r =0.43), кварцем и доломитом (r=0.40). Для остальных минералов значимой корреляции не обнаружен

Ключевые слова: дифрактометр D2 PHASER, пылевой аэрозоль, пылевая буря, пылевая мгла.

Проблема загрязнения атмосферы остаётся одной из главных в современном мире, в том числе и в Таджикистане. Загрязнение атмосферного воздуха связано с наличием широкого спектра химических соединений и элементов в составе аэрозольных выпадений, связанных с выбросами автотранспорта, ТЭЦ, объектов ЖКХ и промышленных предприятий. Пылевые бури (пылевая мгла) являются информативным источником для исследования и мониторинга загрязнения атмосферных выпадений, что связано с определением химического состава этих соединений в пылевом аэрозоле как природного, так и техногенного происхождения и их количественного анализа.

Актуальность исследований связана с необходимостью изучения минералогического состава левого д_ его гомененга ^ B_„ пылевых 6уРь „а ^р™ Т_

стана.

Количественное определение содержания минералов в составе пылевого аэрозоля в период пылевых бурь поводилось с использованием дифрактометра D2 PHASER фирмы Bruker, оснащенного эированным персональным 1ализа поликристаллич!

быстро и просто проводить измерения и получать экспериментальные результаты. Дифрактометр D2 PHASER успешно используется в области порошковой рентгеновской дифрактометрии для исследований в лабораторных условиях и контроля качества, например, горных пород и минералов в геологии, а также в цементной, горнодобывающей, химической и фармацевтической промышленности.

Отобранные пробы пылевого аэрозоля за период 2007-2015 гг. в результате вторжения пылевых бурь на метеостанции Айвадж исследовались на дифрактометре D2 PHASER (рис.1).

интегрированным персональным компьютером и монитором с плоским экраном и предназначенного для анализа поликристаллических образцов. Программное обеспечение DIFFRAC.SUITE позволяет

Адрес для корреспонденции: Ходжахон Мухаммад Идрис. 734063, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни, 299/1, Физико-технический институт АНРТ. Е-mail: kh.mukhammad.i@gmail.com

Как видно из рис. 1, за период 2007-2015 гг. в составе пылевого аэрозоля определены средние значения следующих минералов: кварц SiO2 (44.3%), кальцит СаС03 (17%), калиевая слюда КАЬаА^зОюКОН^Ь (12.8%), доломит-2 CaMg(COз)2 (8.3%), доломит СаО MgO 2СО2 (6.1%), альбит NaAlSiзO8 (6.0%) и клинохлор ^,А1)6^з, 1-2, А1)0,9 -1,20ш] (ОН)8 (4.4%).

1Клинохлор-4.4

Калиевая слюда-12.8 Доломит-2-8.3

Для сравнения содержания минералов в составе пылевой мглы (проба за 2014 г.) приведена динамика ]

С.%

минералов в составе пылевой мглы с их ка изменения содержания минералов (рис.2

-2015 гг.

содержанием в почве

Альбит Капицит —й— .Доломит -Ж-До пом и г-;? -Х- Калиевая слюда —Клинохлор

Ь 3 в Ск о о -эр -

М п

П ^ м м

Рис.2. Динамика из:

содержания минералов в составе пылевой мглы за период 2007-2015 гг.

В составе пылевой мглы наблюдались высокие значения кварца за 2013 и 2014 годы, а низкие - в 2007 г. Кальцит с максимумом в 2007 г. и минимумом в 2008 г. Доломит-2 имеет максимум в 2011 г. и минимум в 2013 г. Доломит имеет одинаковы значения, за исключением минимума в 2011 г. Максимум клинохлора отмечен в 2007 и 2014 гг. (для почвы), с минимумом в 2013 г. Калиевая слюда

Доклады Академии наук Республики Таджикистан

2017, том 60, №1-2

с максимумом в 2008 г. и минимумом в 2013 г. Альбит с максимумом в 2008 и 2014 гг. (для почвы) и минимумом в 2009 г.

В составе пылевого аэрозоля наблюдаются более высокие значения наличия кварца, кальцита и калиевой слюды по сравнению с их содержанием в почве Таджикистана (см. табл.).

Таблица

Статистические характеристики содержания минералов в пробах пылевого аэрозоля

Соединение, %

Формула

<С> ±8

Ст

С

V

<С>/Сшт

Кварц

БЮ2

44.35 ± 0.97

48.1

40.5

42.89

5.36

Альбит

№АМз08

6.00 ± 0.09

6.9

5.3

0.54

0.07

Кальцит

СаСОз

17.05 ± 0.19

21.2

11.1

3.27

2.13

Доломит

СаО MgO2 СО2

6.06 ± 0.09

6.3

4.7

0.53

0.07

Доломит-2

СаМм(СРз)2

8.27 ± 0.14

10.8

6.5

1.13

0.14

Калиевая слюда

КАЩАМзОЮ] (ОНЛ2

12.82 ± 0.17

16.7

10.2 2.14

0.27

Клинохлор

(М&А1)6[Б1З, 1-2, А1)0,9 -1,2Ою] (ОН)8

4.40 ± 0.07

3.8

Примечание: ст - среднеквадратическое отклонение,

4.8 3.!

Шар

0.32 А—

0.04

[ие, 8 - стандарта

ходят в состав п ходят в состав п

цибка и V - вариа „

Первичные и вторичные минералы входят в состав почвообразующих пород и почв. Первичные минералы образуются в глубоких слоях планеты из расплавленной магмы. Вторичные минералы возникают из первичных в поверхностных горизонтах под воздействием различных биологических и климатических факторов. В составе пылевого аэрозоля обнаружены первичные минералы: кварц, калиевая слюда, альбит и вторичные минералы: кальцит, доломит-2 , доломит и клинохлор.

Рассчитанные коэффициенты корреляции между минералами указывают на то, что значимая корреляция имеется между кварцем и альбитом (г=0.65); клинохлором и доломитом-2 (г =0.43); кварцем и доломитом (г=0.40). Для остальных минералов значимой корреляции не обнаружено.

В заключение можно отметить, что на основе изучения минералогического состава пылевого аэрозоля установлены высокие значения содержания таких минералов, как кварц (44.3%), кальцит (17%), и калиевая слюда (12.8%).

Исследования проведены при финансовой поддержке Международного научно-технического центра (проект Т-2076). А

¿4 х. • \

сследования проведены при финансовой роект Т-2076). А ^У

М.И.Ходчахон, Б.И.Назаров, С.Ф.Абдуллоев, Р.АДориева

Поступило 21.04.2016 г.

ТАРКИБИ МИНЕРАЛИИ ЧАНГИ АЭРОЗОЛИ ДАР ДАВРАИ ВОРИДШАВИИ БУ^РОНИ ЧАНГУ ГУБОР

Институти физикаю-техникаи ба номи С.У.Умарови Академияи илмх^ои Цумхурии Тоцикистон

Дар макола муоинаи таркиби минералии чангй, ки хангоми бухрони чангу губор дар худуди пойгохи обухавосан^ии Айвадж дар давраи солхои 2007-2015 чамъ оварда шудааст, тахкик карда шуд. Микдори зиёди минералхо: кварц 8Ю2 (44.3%), кальцит СаСОз (17%), абраки

ст

калий KAh([AlSi3O10](OH,F)2 (12.8%) мукаррар карда шудааст. Хусусиятдои статистикии тарки-би минералдо ва дисоби коэфисиенти корелятсияи байни минералдо оварда шудааст. Вобаста-гии назаррас байни минералдои кварц бо альбит (r=0.65), клинохлор ва доломит-2 (r =0.43), кварц ва доломит (r=0.40) мукаррар карда шудаанд.

Калима^ои калиди: дифрактометри D2 PHASER, чанги аэрозоли, буурони чанги, буурони чангу губор.

v, R

M.I.Khodjakhon, B.I.Nazarov, S.F.Abdullaev, R.A.Karieva

MINEROLOGICAL COMPOUNDS OF THE COMPOSITION OF THE AEROSOL ON PERIOD OF DUST STORMS

S.U.Umarov Physical-Technical Institute, Academy of Sciences of the Republic of Tajikist

The composition of the dust aerosol selected as a result of dust storms in the territory of the weather station Ayvadj in 2007-2015 was analyzed. Set high value compounds quartz SiO2 (44.3%), calcite CaCO3 (17%), potassium mica KAl2([AlSi3Oi0](OH,F)2 (12.8%). The statistical characteristics of detention compounds and calculated correlation coefficients between certain compounds. A significant correlation observed between quartz with albit (r=0.65), clinokhlor with dolomit-2 (r =0.43), quartz with dolomit (r=0.40). Key words: difractometer D2 PHASER, dust aerosol, dust i