A Környezeti Ásványtan Kutatócsoport változatos kutatási témákkal foglalkozik:

Az alábbi lista ízelítőt ad a témáinkból, az eredményeink a Publikációk lapon láthatók.

Tavi karbonátok jellemzői és képződése

 

Elsősorban a Balaton üledékképződését vizsgáljuk, de a téma kiegészült újabban a Fertő-tavi karbonátképződés vizsgálatával. Az ásványtani jellegű alapkutatás új ismereteket eredményezett a karbonátok heterogén nukleációjával és a tavi dolomitképződéssel kapcsolatban, és a munkának ökológiai és vízgazdálkodási vonzatai is vannak. Az alábbi résztémákra bontható tevékenységünk:

  • A kalcit agyagon történő kiválásának laboratóriumi, kísérleti vizsgálata. Automata titrálóval karbonátos oldatba Ca-tartalmú oldatot adagolva és az oldatot Ca-szelektív elektródával mérve meghatározható a nukleáció pillanata, összehasonlíthatók a különböző agyagos és homogén rendszerek, és TEM-mel vizsgálhatók a kivált anyagok közti különbségek. (Résztvevők: Molnár Zsombor, Pekker Péter, Pósfai Mihály)

  • A Balaton üledékének ásványmérlege – milyen forrásból származnak az üledékásványok (befolyók, eső, száraz ülepedés, tóvízből való kicsapódás), az egyes források intenzitása hogyan változik, és milyen folyamatok játszódnak le a tóban, amelyek befolyásolják az egyes komponensek megmaradását. (Résztvevők: Rostási Ágnes, Rácz Kornél, Fodor Melinda, Topa Boglárka (ELTE), Weiszburg Tamás (ELTE) és Pósfai Mihály)

  • Kalcit és dolomit elválasztása különböző savas oldási módszerekkel, a szemcseméretek függvényében. Sokféle, gyakran használt módszer létezik az irodalom szerint, de a szemcseméretek hatását kevesen vizsgálták. (Résztvevők: Rácz Kornél, Pósfai Mihály)

  • Foszfor a karbonátos tavi üledékekben. Ezt a témát a Balaton 2019. augusztusi algavirágzása inspirálta. A meglévő mintáinkban jelenleg keressük a foszfort – főleg karbonátokhoz kötődik, de a vas-oxidok is fontosak lehetnek. A tavi üledékek vizsgálatán túl többféle laboratóriumi kísérletet is tervezünk (illetve már elkezdtünk) annak meghatározására, milyen ásványokhoz és hogyan kötődik a foszfor, és milyen körülmények között tud felszabadulni.  (Résztvevők: Rácz Kornél (vas-oxidok), Molnár Zsombor (karbonátok), Pekker Péter, Istvánovics Vera (BME), Pósfai Mihály)

  • Mg-dús karbonátok éghajlatjelző szerepe a Balaton üledékében. A témát Magyari Enikő (ELTE) kezdeményezte: a Szemesi-öbölben 2017 janurjában vett fúrásmintában két Mg-dús szint van, amely valószínűleg erősen bepárlódott vízre, azaz száraz, meleg időszakra utal. Feladatunk a fúrómag eltérő geokémiai tualjonságokkal rendelkező részeinek (nano)ásványtani jellemzése. (Résztvevők: Pálfi Ivett (ELTE), Magyari Enikő (ELTE), Molnár Zsombor, Pekker Péter, Dódony István, Kristály Ferenc (ME), Pósfai Mihály)

  • A Fertő-tóban képződő dolomit vizsgálata. A tóból kiváló karbonátszemcsékben kétféle léptékű, néhányszor tíz nm-es összetételi, illetve 1–5 nm-es szerkezeti fluktuációt figyeltünk meg, elsősorban a változó Mg/Ca aránynak köszönhetően. Néhány nm-es doménekben rendezett dolomit szerkezet is kiválik közvetlenül a tóból.  Az eredmények egyrészt a Talos elektronmikroszkóp lehetőségeinek maximális kihasználásával születtek (sugárérzékeny az anyag), másrészt pedig alapvető kérdéseket feszegetnek az oldatból történő kristályképződéssel és a kationok szilárd fázisú rendeződésével kapcsolatban. (Résztvevők: Patrick Meister (U. Wien), Pekker Péter, Molnár Zsombor, Dódony István, Silvia Frisia (U. Newcastle), Pósfai Mihály)

Bioásványok szerkezete, képződése

 

  • Balatoni kagylóhéjak potenciális visszaoldódásának vizsgálata. A Dreissena kagylók két invazív faja népesíti be a Balaton aljzatát. Az aragonit héjú kagylók tömeges jelenléte ellenére sem fedezhető fel aragonit az üledékben, ami felveti a a kagylóhéjak visszaoldódásának lehetőségét. Terepi, kihelyezett mintákon és laboratóriumi oldási kísérletekben vizsgáljuk, oldódnak-e, és hogyan a kagylóhéjak. (A témának a CO2-megkötés és a tavi ökológia szempontjából is van relevanciája. (Résztvevők: Winfred Nyokabi (MSc hallgató), Rácz Kornél, Balogh Csilla (ÖK BLI Tihany), Pósfai Mihály)
  • Kagylóhéjak nanoszerkezete. A fenti témából ágazott le ez a feladat. Kiderült, hogy tömegesen ikerhatárok, valamint helyenként szuperszerkezetek jellemzők a kagylóhéjak aragonit szerkezetére. A kristályhibák pontos leírása, esetleges élettani(?) funkciójának felderítése a cél. (Résztvevők: Pósfai Mihály, Pekker Péter, Dódony István, Rácz Kornél, Molnár Zsombor)
  • Otolitok mikro- és nanoszerkezete, összetétele. Az otolitok a halak egyensúlyozó szervei („hallócsontjai”), melyek többnyire aragonitból állnak és a hal élete során folyamatosan nőnek. Az egymásra rakódó „évgyűrűk” különböző léptékű ritmicitása és összetételi változása környezetjelző lehet. Cél a környezeti változások szerkezetre gyakorolt hatásának megismerése. (Résztvevők: Molnár Zsombor, Kövér Regina (BSc hallgató), Vitál Zoltán (ÖK BLI Tihany), Pósfai Mihály)
  • Mágneses baktériumban képződő, különleges morfológiájú (lövedék alakú) magnetit nanokristályok vizsgálata. A szokatlan morfológiájú kristályokat ugyan intenzíven vizsgálták eddig is, mégsem teljesen ismert, hogy felszínüket kristálylapok vagy görbült felületek alkotják, és növekedésük mechanizmusa sem ismert. Tavi üleékekből gyűjtött sejtekben STEM elektrontomográfia alkalmazásával vizsgáljuk a kristályok morfológiáját, és ez alapján próbáljuk megérteni a különleges kristályalakot létrehozó biológiai szabályozást. (Résztvevők: Pekker Péter, Pósfai Mihály)

Mágneses nanoszerkezetek előállítása és vizsgálata

 

  • Célunk genetikailag módosított (funkcionalizált) bakteriális filamentumokon magnetit nanokristályok rögzítése, ezáltal mágneses filamentáris szerkezetek létrehozása. Jelenleg a legígéretesebb irány egyrészt a magnetit kötésének mennyiségi mérése, másrészt külöböző morfológiájú – oktaéderes és kocka – magnetit nanokristályok alkalmazásával a különböző kristálylapok felületi tulajdonságai, a filamentumokhoz való kapcsolódásának különbségei is vizsgálhatók. (Résztvevők: Husztiné Nagy Georgina, Papp Lejla, Alejandro Gomez Roca (U. Barcelona), Pósfai Mihály, Vonderviszt Ferenc)

Egyedi légköri aeroszol részecskék vizsgálata

 

  • Mágneses aeroszol részecskék eredete és tulajdonságai. A városi levegőből mágnesesen szeparált részecskéket, kipufogógázból szintén mágnessel elválasztott részecskéket, valamint fékezéskor képződő részecskéket hasonlítunk össze. A téma jelentőségét a mágneses részecskék feltételezett egészségügyi hatásai adják. (Résztvevők: Faizan Ahmed (MSc hallgató), Nyirő-Kósa Ilona, Pósfai Mihály)
  • Háztartási hulladék égetéséből származó aeroszol részecskék tulajdonságai. A Levegőkémiai Kutatócsoport munkatársai (Hoffer András, Tóth Ádám) által végzett szabályzott égetésekből származó mintákat vizsgáljuk és jellemezzük, annak érdekében, hogy az adott üzemanyagra jellemző fizikai és kémiai tulajdonságú, marker részecskéket találjunk. (Résztvevők: Tóth Bálint (BSc hallgató), Nyirő-Kósa Ilona, Hoffer András, Tóth Ádám, Pósfai Mihály)
  • Szaharai por aeroszol vizsgálata. A Balatonos témához gyűjtött esővizekből szűrt minták között azonosítottuk a szaharai poros eseményeket, és ezeket a részecskéket vizsgáljuk. A cél a forrásterület és a transzport útvonal azonosítása, illetve a szállított por tömegének pontosabb becslése. (Résztvevők: Rostási Ágnes, Varga György (CsFK FTI), Jakab Miklós)