Az energiaszektor légköri kibocsátásának éghajlati hatása szempontjából fontos primer és szekunder aeroszolok jellemzése = Characterization of primary and secondary aerosols relevant for climate effect of the atmospheric emissions of the energy sector

Az aeroszolrészecskék kémiai összetételének, morfológiájának és heterogenitásának jellemzése érdekében nagyérzékenységű roncsolásmentes mikroanalitikai módszereket fejlesztettünk és alkalmaztunk; a méret szerint frakcionált aeroszol nyomelemtartalmának meghatározásához totálreflexiós röntgenfluoreszcencia-analízist, az ammónium és nitrát mólarányának meghatározásához, valamint a szén és a cink kémiai állapotának vizsgálatához totálreflexiós geometriájú röntgenabszorpciós spektroszkópiát, egyedi részecskék morfológiájának és heterogenitásának jellemzéséhez elektronmikroszkópos méréseket. Kidolgoztuk a velük harmonizáló méret szerint frakcionált aeroszol-mintavételi technikát, lehetővé téve ugyanazon minta mérését mindhárom módszerrel. Megfelelően alacsony kimutatási határuk (< 1 ng/m3) miatt nagyon rövid mintavételi időkkel gyorsan változó légköri folyamatok nyomonkövetését teszik lehetővé. A módszerek teljesítőképességének bemutatását és a projekt keretében vett aeroszol-mintákon való alkalmazását kiegészítettük a másodlagos aeroszol keletkezését figyelembe vevő modellszámításokkal, a koncentrációk és az aeroszol optikai vastagság összevetésével, valamint kutatórepülőgépes mérésekkel. | In order to characterize chemical composition, morphology and heterogeneity of aerosol particles, highly sensitive non-destructive microanalytical methods were developed and applied. Total reflection X-ray fluorescence analysis was used for determination of trace elemental composition of size fractionated aerosol. X-ray absorption spectrometry was used for determination of the molar ratio of ammonium and nitrate, as well as for studying the chemical state of carbon and zinc. A sampling technique was elaborated that harmonizes with the microanalytical methods and allows the collection of size fractionated aerosols. This technique enables the measurement of the same samples with the three microanalytical methods. Because of the sufficiently low detection limits (< 1 ng/m3), the techniques are suitable for tracing of rapidly changing atmospheric processes using extremely short sampling durations. In addition to demonstration of the capabilities of the methods and their application to aerosol samples collected in the framework of the project, atmospheric dispersion model calculations were performed, taking into account the formation of secondary aerosols. The concentrations were compared with aerosol optical thickness data. The sampling apparatus was also tested during research aircraft missions

Combined SEM/EDX and micro-Raman spectroscopy analysis of uranium minerals from a former uranium mine

Samples of the secondary uranium minerals collected in the abandoned uranium mine at Pecs (Hungary) were investigated by two micro-techniques: scanning electron microscopy (SEM/EDX) and micro-Raman spectroscopy (MRS). They were applied to locate U-rich particles and identify the chemical form and oxidation state of the uranium compounds. The most abundant mineral was a K and/or Na uranyl sulphate (zippeite group). U(VI) was also present in the form of a trioxide; evidently in much lower content.than sulphate. Few particles with U3O8 and uraninite (primary mineral exploited formerly in this mine) were also detected. This research has shown the successful application of micro-Raman spectroscopy for the identification of uranyl mineral species on the level of individual particles