Оценке возможности удаления частиц дерева листья
Summary
Метод ультразвуковой очистки был применен к элюировать твердых частиц (ТЧ) сохраняется на поверхности листьев, после вечера был этого eluted путем обычных методов очистки (только очистки воды или очистки воды плюс кисти очистки). Методология может помочь улучшить точность оценки для вечера водоудерживающего потенциала листьев.
Abstract
Основываясь на обычных методов очистки (воды, очистка (WC) + щетка очистки (BC)), это исследование оценивается влияние ультразвуковой очистки (UC) на сбор различных размера твердых частиц (ТЧ), сохранил на поверхности листьев. Мы далее охарактеризовал эффективность удержания листьев различных размеров вечера, который поможет оценить способности городских деревьев для удаления вечера из окружающего воздуха количественно.
Принимая три широколистных деревьев (гинкго билоба, Софора японская и Ива вавилонская) и двух видов деревьев needleleaf (Pinus tabuliformis и Сабина chinensis) как объекты исследования, лист образцы были собрал 4 дня (короткий срок хранения ПП) и 14 дней (срок хранения длинные вечера) после последнего дождя. Вечера, сохранил на поверхности листьев были собраны посредством WC, BC и UC в последовательности. Затем эффективность удержания листьев (листAE) для трех видов различных размера ТЧ, включая легко снимаемые вечера (ERP), трудно удалить вечера (DRP) и полностью съемные вечера (ГТО), были рассчитаны. Только около 23% – 45% общего листья вечера на можно счистить и собранные WC. Когда листья были очищены через WC + БК, недооценка вечера водоудерживающего потенциала видов различных деревьев был в диапазоне от 29% – 46% для различных размеров PM. почти все вечера, сохранил на листьях могут быть удалены, если UC был дополнен для WC + до н. Э.
В заключение Если UC была дополнена после обычных методов очистки, больше вечера на поверхности листьев может этого eluted и собраны. Процедуры, разработанные в этом исследовании может использоваться для оценки способности удаления вечера видов различных деревьев.
Introduction
Способности видов различных деревьев для удаления вечера из окружающего воздуха может быть оценена путем количественного определения массы ТЧ, сохранил на поверхности листьев. Для достижения этой цели, были метод вычитания,1,,2,4,3,мембраны фильтра метод5и весом элюции метод, в сочетании с анализа размера частиц6 применяется к количественно оценить массу PM2.5 (диаметром ≤ 2,5 мкм), пп10 (диаметром ≤ 10 мкм) или всего взвешенных частиц (ОВЧ), сохранил на листьях. Однако точность этих методов в основном зависит от их производительности в сборе вечера, сохранил на поверхности листьев. В настоящее время обычных листьев, очистки метод, используемый в соответствующих исследованиях часто включает в себя один или два шага, а именно только воду стиральная (замочить и промыть листья с помощью деионизированной воды)3,7 или плюс чистки5, 8 , 9. Однако, некоторые исследования по10,11 продемонстрировали, что вечера на поверхности листьев может не быть этого eluted полностью методом обычной уборки. Ультразвуковая очистка имеет преимущества высокая скорость, высокое качество и мало повреждения на поверхности объекта, он имеет большой потенциал, чтобы быть использованы для сбора вечера, сохранил на поверхности листьев с сложными микроструктур. В настоящее время ультразвуковой очистки применялся в некоторых исследованиях для сбора вечера, сохранил на поверхности листьев (т.е., Положите листья в дейонизированной воде и использовать ультразвуковые очистители для элюировать PM)12,13. Однако этот метод используется только в качестве дополнения к лист очистки метод, пока не известно ли ультразвуковой очистки имеет положительное влияние на сбор PM от поверхности листьев и оптимальных рабочих параметров также не ясно. Наши предыдущие исследования показали, что вечера, сохранил на поверхности листьев гинкго билоба может быть полностью этого eluted без разрушения поверхности листьев, если надлежащее ультразвуковой очистки процедура была дополнена в обычных метод очистки11 . Однако стабильность и общая применимость ультразвуковой очистки параметров (ультразвуковой энергии, время и другие сведения) для различных видов растений переживает периоды хранения различных пыли до сих пор не ясно.
В настоящее время масса PM2.5, пп10или TSP на единицу листовой поверхности часто использовались для оценки способности видов различных деревьев для удаления вечера из окружающего воздуха14,15. В естественных условиях, PM, сохранил на поверхности листьев могут быть разделены на две части: первая часть вечера, который может упасть листья из-за воздействия ветра и осадков, в то время как другая часть вечера, которая жестко привязан к лист поверхностей и не может быть ea ролик смывается осадков. Однако несколько исследований были сосредоточены на массу обоих типов вечера на поверхности листьев. Кроме того сроки хранения пп листьев в различных исследованиях отличают преогромно. Таким образом сопоставимость результатов этих исследований будет плохим, если массы ТЧ, сохранил на единицу поверхности листьев принимается для оценки способности вечера удаления деревьев16. Следовательно, эффективность удержания PM (масса ТЧ, сохранил на единицу листовой поверхности на единицу времени), в качестве альтернативы было предложено оценить последствия вечера очистки городских деревьев5,17. В общем есть все еще отсутствие исследований в этом аспекте. Это крайне необходимо провести соответствующие исследования для видов различных деревьев обеспечить поддержку методологической basic и данных для оценки способности удаления вечера видов различных деревьев точно.
Здесь были отобраны три широколистных деревьев (G. билоба, Софора японскаяи Ива вавилонская) и двух видов деревьев needleleaf (Pinus tabuliformis и Сабина chinensis) оценить их удаление PM способности двух периодов хранения пп. Лист выборка сайт был в парке Xitucheng (39.97° С.ш., 116.36° E), расположенный в районе с тяжелым загрязнением в Пекине. Три конкретных цели этого исследования были: (1) для оценки эффективности очистки методы (очистки воды (WC), щетка очистки (BC) и ультразвуковой очистки (UC)) в элюирующие вечера на листьях, (2), чтобы проверить эффект ультразвуковой очистки на различных листьев элюирующие вечера и (3), чтобы оценить эффективность сохранения видов различных деревьев PM1, PM2.5,5PM, PM10и Ч.Л.
Protocol
Representative Results
Discussion
Точное и правильное коллекция вечера, сохранил на поверхности листьев является основой для оценки способности удаления вечера видов различных деревьев. Однако метод обычной очистки (WC или плюс до н.э.) не удается полностью удалить пыль на поверхности листьев, которая была подтверждена …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана фундаментальные исследования средств для университетов Центральной (2017ZY21) и Фонд национальной естественных наук Китая (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 |
References
- Baidurela, A., Halik, U., Aishan, T., Nuermaimaiti, K. Maximum dust retention of main greening trees in arid land oasis cities, Northwest China. Scientia Silvae Sinicae. 51, 57-63 (2015).
- Fan, S. Y., et al. Dust capturing capacities of twenty-six deciduous broad-leaved trees in Beijing. Chinese Journal of Plant Ecology. 39, 736-745 (2015).
- Dzierzanowski, K., Gawroński, S. W. Use of trees for reducing particulate matter pollution in air. Challenges of Modern Technology. 2, 69-73 (2011).
- Przybysz, A., Sæbø, A., Hanslin, H. M., Gawroński, S. W. Accumulation of particulate matter and trace elements on vegetation as affected by pollution level, rainfall and the passage of time. Science of the Total Environment. 481, 360-369 (2014).
- Chen, L. X., Liu, C. M., Zou, R., Yang, M., Zhang, Z. Q. Experimental examination of effectiveness of vegetation as bio-filter of particulate matter in the urban environment. Environmental Pollution. 208, 198-208 (2016).
- Zhang, Z. D., Xi, B. Y., Cao, Z. G., Jia, L. M. Exploration of a quantitative methodology to characterize the retention of PM2.5 and other atmospheric particulate matter by plant leaves: Taking Populus tomentosa as an example. Chinese Journal of Applied Ecology. 25, 2238-2242 (2014).
- Zhang, F. Studies on the Existing Shrubs of the Road in Changchun and the Dust Retention Capacity of the Three Shrubs. Jilin Agricultural University. , (2013).
- Beckett, K. P., Freer-Smith, P., Taylor, G. Effective tree species for local air-quality management. Journal of Arboriculture. 163, 12-19 (2000).
- Wang, H. X., Shi, H., Wang, Y. H. Dynamics of the captured quantity of particulate matter by plant leaves under typical weather conditions. Acta Ecologica Sinica. 35, 1696-1705 (2015).
- Wang, Z. H., Li, J. B. Capacity of dust uptake by leaf surface of Euonymus Japonicus Thunb. and the morphology of captured particle in air polluted city. Ecology & Environment. 15, 327-330 (2006).
- Liu, H. H., et al. Analysis of the Role of Ultrasonic Cleaning in Quantitative Evaluation of the Retention of Tree Leaves to Atmospheric Particles: A Case Study with Ginkgo biloba. Scientia Silvae Sinicae. 52 (12), 133-140 (2016).
- Chen, W., et al. Dust absorption effect of urban conifers in Northeast China. Chinese. Journal of Applied Ecology. 14 (12), 2113-2116 (2003).
- Li, H., Yang, S. L. Changes of suspended particulates adhering to salt marsh plants. Acta Oceanolo Giga Sinica. 32 (1), 114-119 (2010).
- Nguyen, T., Yu, X. X., Zhang, Z. M., Liu, M. M., Liu, X. H. Relationship between types of urban forest and PM2.5 capture at three growth stages of leaves. Journal of Environmental Sciences. 27 (1), 33-41 (2015).
- Fan, S. X., Li, X. P., Han, J., Cao, Y., Dong, L. Field assessment of the impacts of landscape structure on different-sized airborne particles in residential areas of Beijing, China. Atmospheric Environment. 166, 192-203 (2017).
- Liu, J. Q., et al. Ultrasonic based investigation on particulate size distribution and retention efficiency of particulate matters retained on tree leaves-Taking Ginkgo biloba and Pinus tabuliformis as examples. Chinese Journal of Applied Ecology. 40, 798-809 (2016).
- Yao, X. Y., Hu, Y. S., Liu, Y. H. Dust-retention effect of 8 common greening Tree Species in Beijing. Journal of Northwest Forestry University. 29, 92-95 (2014).
- Wang, H. X., Shi, H., Wang, Y. H., Duan, J., Wang, Y. H. Influence of surface structure on the particle size distribution captured by Ligustrum lucidum. Journal of Safety & Environment. 1, 258-262 (2015).
