Sources and characteristics of anthropogenic spherules

Spalanie paliw stałych wiąże się z emisją do atmosfery zanieczyszczeń, wśród których występują kuliste formy (sferule) o zróżnicowanym składzie chemicznym. Po depozycji z atmosfery stają się charakterystycznym składnikiem osadów i mogą być traktowane jako wskaźnik antropocenu. Termin “antropocen” jest szeroko rozpoznawalny w środowisku naukowym jako nieformalna jednostka czasu geologicznego, wyróżniająca się zmianami, jakie wprowadził człowiek na planecie. Aby sformalizować tę nową epokę geologiczną, potrzebny jest ściśle wyznaczony stratotyp (GSSP), nad którym prace badawcze prowadzi od 2009 roku interdyscyplinarna Grupa Robocza ds. Antropocenu (AWG, Anthropocene Working Group) powołana przez Międzynarodową Komisję Stratygrafii. Zmiany, jakie zaszły na powierzchni Ziemi wraz z pojawieniem się człowieka i postępującym rozwojem technologicznym są obszernie opisywane w literaturze. Celem pracy było opisanie i porównanie sferul, pochodzących ze spalania węgla kamiennego w paleniskach domowych oraz elektrowni opalanej węglem kamiennym. Scharakteryzowany został skład chemiczny form kulistych, rozmiar oraz struktura wewnętrzna, a także cechy te skorelowano ze sobą, w celu odnalezienia zależności. Zdecydowana większość w obu przypadkach to sferule glinokrzemianowe, których wielkość mieści się w przedziale 2,5 µm < x < 10 µm. Występują także sferule zdominowane przez Fe. Jednak w przypadku form kulistych powstających w paleniskach domowych, wykazana została większa różnorodność składu chemicznego.

Solid fuels combustion results in emission of various components to the atmosphere. Spherical forms differing in chemical composition are present in these pollutions. After deposition in sediments spherical forms can be considered as marker of the Anthropocene. The term “Anthropocene” is widely recognized in the scientific community as an informal unit of geological time, distinguished by changes introduced by men on the planet. To formalize this new epoch, a strictly delineated stratotype (GSSP) is needed, which has been researched since 2009 by the interdisciplinary Anthropocene Working Group established by the International Stratigraphy Commission. The changes that have taken place on the Earth’s surface with the advent of man and the progressive technological development have been extensively described in the literature. The aim of the study was to describe and compare spheres from the combustion of hard coal in home and power plant furnaces. The chemical composition of spherical forms, their size and internal structure were characterized, and these features were correlated with each other in order to find relationship. The vast majority in both cases are aluminosilicate spherules, the size of which is in the range of 2,5 < x < 10 µm but Fe rich particles are also present. In the case of spherical forms formed in household furnaces, a greater variety of chemical composition has been demonstrated.