Valutare le capacità di rimozione del particolato di albero foglie
Summary
Il metodo di pulizia ad ultrasuoni è stato applicato per eluire il particolato (PM) conservato su superfici foglia dopo PM è stato eluito dei metodi convenzionali di pulizia (lavaggio solo con acqua o acqua di pulizia più spazzola di pulizia). La metodologia può contribuire a migliorare l’accuratezza della stima per PM capacità di ritenzione delle foglie.
Abstract
Basato sui metodi di pulizia convenzionali (acqua pulizia (WC) + spazzola di pulizia (BC)), questo studio ha valutato l’influenza di lavaggio ad ultrasuoni (UC) sulla raccolta di varie dimensione particolato (PM) mantenuto su superfici di foglia. Più ulteriormente abbiamo caratterizzato l’efficienza di ritenzione delle foglie di varie dimensioni PM, che aiuterà a valutare le capacità di alberi urbani per rimuovere quantitativamente PM dall’aria ambiente.
Prendere tre specie di alberi di latifoglie (Ginkgo biloba, Estratto di Sophora japonica e Salix babylonica) e due specie di aghifoglie albero (Pinus tabuliformis e Sabina chinensis) come gli oggetti di ricerca, sono stati campioni di foglia raccolti 4 (breve periodo di conservazione del PM) e 14 giorni (periodo di conservazione lungo PM) dopo le ultime piogge. PM mantenuto sulle superfici foglia è stato raccolto per mezzo di WC, BC e UC in sequenza. Quindi, l’efficienza di ritenzione delle foglie (AEfoglia) a tre tipi del PM di dimensioni varie, tra cui PM facilmente rimovibili (ERP), difficile da rimuovere PM (DRP) e totalmente rimovibile PM (TRP), sono stata calcolata. Solo circa il 23% – 45% del totale PM mantenuto su foglie potrebbe essere pulito fuori e raccolte da WC. Quando le foglie sono state pulite attraverso WC + BC, la sottovalutazione delle capacità di ritenzione di PM di varie specie di alberi era nella gamma del 29% – 46% per varie dimensioni del pomeriggio quasi tutti i PM mantenuto sui fogli potrebbe essere rimosso se UC è stata completata per WC + BC.
In conclusione, se l’UC è stato completato dopo i metodi di pulizia convenzionali, più PM su superfici foglia potrebbe essere eluite e raccolti. La procedura sviluppata in questo studio può essere utilizzata per valutare le capacità di rimozione di PM di varie specie di alberi.
Introduction
Le abilità delle varie specie di alberi per rimuovere PM da aria ambiente possono essere valutate attraverso la quantificazione della massa di PM mantenuto su superfici di foglia. Per raggiungere questo obiettivo, sono stati la sottrazione metodo1,2, la membrana filtro metodo3,4,5e il metodo di eluizione di pesatura accoppiato con particella dimensione analisi6 applicati per valutare quantitativamente la massa di PM2.5 (diametro ≤ 2,5 µm), PM10 (diametro ≤ 10 µm) o particolato sospeso totale (TSP) mantenuto sulle foglie. Tuttavia, la precisione di questi metodi dipende fondamentalmente dalle loro performance nella raccolta PM mantenuto sulle superfici di foglia. Allo stato attuale, la foglia convenzionale utilizzato in studi correlati spesso il metodo di pulizia include uno o due passaggi, vale a dire solo acqua lavaggio (ammollo e sciacquare le foglie con acqua deionizzata)3,7 o più spazzolatura5, 8 , 9. Tuttavia, alcuni studi10,11 hanno dimostrato che PM su superfici di foglia, potrebbe non essere completamente eluito secondo il metodo convenzionale di pulizia. Come pulizia ultrasonica presenta i vantaggi di ad alta velocità, alta qualità e poco danno alla superficie dell’oggetto, ha grande potenziale per essere utilizzato per raccogliere il PM mantenuto su superfici di foglia con microstrutture complesse. Allo stato attuale, il lavaggio ad ultrasuoni è stato applicato in alcuni studi per raccogliere PM mantenuto su superfici di foglia (vale a dire, mettere le foglie in acqua deionizzata e utilizzare il pulitore ad ultrasuoni per eluire PM)12,13. Tuttavia, questo metodo viene utilizzato solo come complemento di una foglia di metodo, di pulizia, mentre non è noto se la pulizia ad ultrasuoni ha un effetto positivo sulla raccolta PM dalle superfici di foglia e propri parametri di funzionamento ottimale non sono chiare. La nostra ricerca precedente ha indicato che il PM trattenuto sulla superficie della foglia di Ginkgo biloba potrebbe essere eluito completamente senza distruggere le superfici di foglia, se una corretta procedura di pulizia ad ultrasuoni è stata completata per il metodo di pulizia convenzionale11 . Tuttavia, la stabilità e l’applicabilità generale della pulizia ad ultrasuoni parametri (potenza ultrasonica, tempo e altre informazioni) di specie di piante diverse, vivendo periodi di conservazione diversi polvere non sono ancora chiari.
Attualmente, la massa di PM2.5, PM10o TSP su unità di superficie di foglia spesso è stata utilizzata per valutare le abilità delle varie specie di alberi per rimuovere PM da aria ambiente14,15. Sotto la condizione naturale, il PM mantenuto su superfici foglia possa essere classificato in due parti: la prima parte è il PM che può cadere foglie a causa degli effetti del vento e pioggia, mentre l’altra parte è il PM che è strettamente rispettato per foglia delle superfici e non può essere ea sily lavato via dalla pioggia. Tuttavia, pochi studi hanno messo a fuoco sulla massa di entrambi i tipi di PM su superfici di foglia. Inoltre, i periodi di conservazione PM di foglie in diversi studi differiscono enormemente. Così, la comparabilità dei risultati di questi studi saranno povera, se la massa di PM trattenuti sulla superficie fogliare unità è adottata per valutare le capacità di rimozione di PM di alberi16. Di conseguenza, l’efficienza di ritenzione PM (la massa di PM trattenuti sulla superficie fogliare unità per unità di tempo), in alternativa, è stato proposto di valutare gli effetti di purificazione di PM di alberi urbani5,17. In generale, c’è ancora una mancanza di ricerca in questo aspetto. È estremamente necessario svolgere studi rilevanti per le diverse specie di fornire dati e metodologico basic supportano per valutare con precisione le capacità di rimozione di PM di varie specie di alberi.
Qui, tre specie di alberi di latifoglie (g. biloba, Estratto di Sophora japonicae Salix babylonica) e due specie di albero di aghifoglie (Pinus tabuliformis e Sabina chinensis) sono stati selezionati per valutare la loro rimozione di PM abilità in due periodi di conservazione PM. Il sito di campionamento foglia era nel parco di Xitucheng (39,97 ° N, 116,36 ° E), situato in una zona con forte inquinamento di Pechino. I tre obiettivi specifici di questo studio erano: (1) per valutare l’efficienza di pulizia metodi (pulizia dell’acqua (WC), pulizia a spazzola (BC) e pulizia ad ultrasuoni (UC)) in medicati il PM sulle foglie, (2) per verificare l’effetto di lavaggio ad ultrasuoni su foglie di diverse eluizione PM e (3) per valutare l’efficienza di ritenzione di varie specie di alberi a PM1, PM2.5, PM5, PM10e TSP.
Protocol
Representative Results
Discussion
Raccolta accurata e corretta del PM mantenuto sulle superfici della foglia è la base per valutare le capacità di rimozione di PM di varie specie di alberi. Tuttavia, il metodo di pulizia convenzionale (WC o plus BC) non è possibile rimuovere completamente la polvere su superfici di foglia, che è stata confermata tramite la scansione microscopia elettronica10. Questo è stato ulteriormente dimostrato chiaramente dal presente studio (Figura 1, F…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto dai fondi di ricerca fondamentali per le Università centrale (2017ZY21) e la Fondazione di scienza naturale nazionale della Cina (21607038).
Materials
| MSA2258-1CE-DU ten-thousandth scale | Sartorius Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd. | MSA2258-1CE-DU | precision: 0.01 mg |
| The IS13320 laser granularity instrument | Beckman Coulter, Brea, USA | IS13320 | working conditions: liquid/power samples; particle size range of measurement: 0.017-2000 μm |
| Epson Twain Pro high-quality scanner | Seiko Epson, Nagano, Japan | expression1680 | |
| Automatic image analysis software WinRHIZO | Regent Instruments Inc., Quebec, Canada | WinRHIZO Pro 2013a |
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