Частицы металлов попадают в воздух из автомобильных катализаторов. Это устройства в выхлопной системе двигателей внутреннего сгорания, обеспечивающие снижение уровня вредных выбросов в атмосферу. Покрытие внутренней части корпуса катализатора содержит драгоценные металлы, в основном – платину и палладий. При «старении» катализаторов их частицы попадают в атмосферу и скапливаются в дорожной пыли.
Специалисты провели исследование более семидесяти проб осевшей пыли, собранной в Москве – на территории в пределах Третьего транспортного кольца, на автомагистралях, второстепенных дорогах, в парковых и жилых зонах. Выяснилось, что общее среднее содержание платины в исследуемых пробах дорожной пыли составляет 35 нг/г, а палладия – 235 нг/г. В среднем в растворимых формах присутствуют 10% платины и 4% палладия от их общего содержания в пыли. На наночастицы приходится менее 2% платины и палладия. Выявленные концентрации платины и палладия значительно выше средних концентраций платины и палладия в земной коре (около 1 нг/г).
Несмотря на то, что платина и палладий в виде микрочастиц относительно малоподвижны, при изменении условий окружающей среды они могут переходить в растворимые, более подвижные и токсичные соединения.
«По данным ВОЗ, в настоящее время угрозы, связанные с выбросом платины и палладия из автомобильных катализаторов, отсутствуют вследствие низких концентраций. Быть может, в перспективе полученные нами результаты послужат основой для разработки технологий извлечения полезных компонентов, в том числе платиновых металлов из пыли», – сообщил заместитель директора ГЕОХИ РАН, заведующий лабораторией геохимии наночастиц, доктор химических наук Петр Федотов.
Как отметил старший научный сотрудник лаборатории геохимии наночастиц ГЕОХИ РАН, кандидат химических наук Михаил Ермолин, цель работы – не просто оценить содержание платины и палладия в пыли, а именно их распределение между фракциями наночастиц, микрочастиц и водорастворимой фракцией. При этом содержание наночастиц и растворимых форм в московской пыли были определены впервые.
Для анализа проб был использован комплекс методов. Например, для оценки размера и содержания наночастиц специалисты применили метод масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, который отличается высокой чувствительностью и способностью определять ряд металлов в концентрациях до 10⁻¹⁰% (одну частицу из 10¹²).
Исследование проводилось при поддержке Минобрнауки России и Российского научного фонда (РНФ).
