Ağaç partiküler madde kaldırma yeteneklerini değerlendirmek bırakır
Summary
Ultrasonik Temizleme yöntemi PM konvansiyonel temizlik yöntemleri tarafından (sadece temizlik su veya su temizleme artı temizlik fırça) eluted sonra yaprak yüzeylerde muhafaza partiküler madde (PM) elute uygulandı. Metodoloji PM saklama kapasitesi yaprakların tahmin doğruluğunu geliştirmek için yardımcı olabilir.
Abstract
Konvansiyonel temizlik yöntemleri üzerinde (su temizleme (WC) + (M.Ö.) temizlik fırça) bağlı olarak, bu çalışmada (UC) Ultrasonik Temizleme etkisi yaprak yüzeylerde muhafaza çeşitli büyüklükteki partiküler madde (PM) toplama değerlendirilir. Biz daha fazla yaprakları PM ortam havası kantitatif kaldırmak için kentsel ağaçlar yeteneklerini değerlendirmek için yardımcı olacak çeşitli büyüklükteki PM için saklama verimliliğini karakterize.
Üç geniş yapraklı ağaç türleri (Ginkgo biloba, sofora japonica ve Salix babylonica) ve iki needleleaf ağaç türleri (Pinus tabuliformis ve Sabina chinensis) araştırma nesneler olarak alarak, yaprak edildi 4 gün (kısa PM saklama dönemi) ve 14 gün (uzun PM saklama dönemi) sonra en son yağış toplanan. Yaprak yüzeylerde muhafaza PM sırayla WC, M.Ö. ve UC aracılığıyla toplanan. Sonra saklama verimliliği yaprak (AEyaprak) kolayca çıkarılabilir PM (ERP), zor Kaldır (DRP) ve tamamen çıkarılabilir (TRP), dahil olmak üzere çeşitli büyüklükteki PM üç tür için hesaplanır. Sadece yaklaşık % 23-45 üzerinde muhafaza PM bırakır toplam % kapalı temizlenmiş ve WC tarafından toplanan. Yaprakları WC + BC temizlendi, küçümseme PM saklama kapasitesi farklı ağaç türlerinin % 29-%46 için çeşitli büyüklükteki yatak Almost aralıktaki UC WC + BC için takıma Eğer tüm PM yapraklarda muhafaza kaldırılmış olabilir oldu.
UC konvansiyonel temizlik yöntemleri sonra tamamlanmaktadır, sonuç olarak, yaprak yüzeylerde daha fazla PM eluted toplanan ve olmak. Bu çalışmada geliştirilen yordam PM kaldırma yetenekleri farklı ağaç türlerinin değerlendirmek için kullanılabilir.
Introduction
Ortam havası PM kaldırmak için yeteneklerini farklı ağaç türlerinin yaprak yüzeylerde muhafaza PM kitle miktarının ile tespit edilebilir. Bu hedefe ulaşmak için çıkarma yöntemi1,2, membran filtre Yöntem3,4,5ve partikül boyut analiz6 ile birleştiğinde elüsyon ağırlığında yöntemi olmuştur kantitatif PM2.5 kitle tahmin etmek için uygulanan (çap ≤ 2.5 µm), PM10 (çap ≤ 10 µm) veya yapraklarda muhafaza toplam askıya alınan parçacık (TSP). Ancak, bu yöntemlerin doğruluğu temelde yaprak yüzeylerde muhafaza PM toplama performanslarını bağlıdır. Şu anda ilgili çalışmalarda sık sık kullanılan yöntem temizlik geleneksel yaprak içerir bir veya iki adım, yani sadece yıkama su (emmek ve yaprakları deiyonize su kullanarak durulayın)3,7 veya5, fırçalama artı 8 , 9. ancak, bazı çalışmalar10,11 PM yaprak yüzeylerde tamamen konvansiyonel temizleme yöntemi tarafından eluted değil olduğunu göstermiştir. Ultrasonik Temizleme yüksek hızlı, kaliteli ve nesnenin yüzeyinin az hasar avantajları olduğu gibi karmaşık microstructures ile yaprak yüzeylerde muhafaza PM toplamak için kullanılmak üzere büyük bir potansiyele sahiptir. Şu anda, Ultrasonik Temizleme yaprak yüzeylerde muhafaza PM toplamak için bazı çalışmalarda uygulanmış (yani, yaprakları deiyonize su koymak ve ultrasonik temizleyici am elute kullanmak)12,13. Ancak, bu yöntem yalnızca bir yaprak Ultrasonik Temizleme PM yaprak yüzeyler arasında toplama üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir ve onun en iyi işletim parametrelerini de net değildir bilinen değil iken yöntemi, temizlik ek olarak kullanılır. Eğer uygun bir ultrasonik temizleme prosedürü konvansiyonel temizleme yöntemi11 için takıma Ginkgo biloba yaprak yüzeyinde muhafaza PM tamamen yaprak yüzeylere zarar vermeden eluted ki bizim önceki araştırmalar göstermiştir . Ancak, istikrar ve ultrasonik temizleme genel uygulanabilirliği parametreleri (ultrasonik güç, zaman ve diğer bilgileri) farklı bitki türleri farklı toz saklama dönemi yaşıyor hala belli değil.
Şu anda, PM2.5, PM10veya birim yaprak alan üzerinde çay kaşığı kitle PM ortam havası14,15kaldırmak için farklı ağaç türlerinin yeteneklerini değerlendirmek için sık sık kullanılmıştır. Doğal koşul altında yaprak yüzeylerde muhafaza PM iki bölüme ayrılır: ilk bölümü yaprakları rüzgar etkileri nedeniyle kapalı düşebilir PM ve diğer bölümü sıkıca yaprak yapıştırılır PM ise yağış, yüzeyler ve ea olamaz sily yağış tarafından yıkanmış. Ancak, birkaç çalışmalar PM her iki tür kitle yaprak yüzeyler üzerinde odaklanmıştır. Buna ek olarak, PM saklama dönemi farklı çalışmalarda yaprakların çok farklı. Böylece, bu çalışmaların sonuçları karşılaştırılabilir birim yaprak alanı üzerinde muhafaza PM kitle ağaçlar16PM kaldırma yeteneklerini değerlendirmek için kabul edilen Eğer fakir olacak. Sonuç olarak, PM saklama verimliliği (birim yaprak alan birim zamanda ücret üzerinde muhafaza PM kütlesi), alternatif olarak, kentsel ağaçlar5,17am arıtma etkilerini değerlendirmek için önerilmiş. Genel olarak, hala bu konuda araştırma eksikliği olduğunu. Metodolojik temel ve veri PM kaldırma yetenekleri farklı ağaç türlerinin doğru bir şekilde değerlendirmek için destek sağlamak farklı ağaç türünün ilgili çalışmalar yürütmek son derece gereklidir.
Burada, üç geniş yapraklı ağaç türleri (G. biloba, sofora japonicave Salix babylonica) ve iki needleleaf ağaç türleri (Pinus tabuliformis ve Sabina chinensis) kendi PM kaldırma değerlendirmek için seçilmiş yeteneklerini iki PM saklama dönemi. Xitucheng ağır kirliliği Pekin ile bir alanda bulunan Park (39.97 ° N 116.36 ° E), yaprak örnekleme yerdi. Bu çalışmada üç belirli hedefleri idi: (1) farklı yaprak yapraklarda, (2) üzerinde ultrasonik temizleme etkisi doğrulamak için PM eluting içinde yöntemleri (su (WC) temizlik, temizleme fırçası (M.Ö.) ve ultrasonik (UC) temizlik) Temizleme etkinliğini değerlendirmek için PM, eluting ve (3) farklı ağaç türleri am1, PM2.5PM5PM10ve çay kaşığı saklama verimliliğini değerlendirmek için.
Protocol
Representative Results
Discussion
Doğru ve uygun yaprak yüzeylerde muhafaza am am kaldırma yetenekleri farklı ağaç türlerinin değerlendirmek için temel oluşur. Ancak, geleneksel temizleme yöntemi (WC ya da artı BC) elektron mikroskobu10tarayarak teyit toz yaprak yüzeylerde tamamen kaldıramazsınız. Bu daha da açıkça da çalışmanın tarafından gösterilmiştir (Şekil 1, resim 2, Şekil 3, <strong class="…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser orta üniversiteler (2017ZY21) ve Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin (21607038) için temel araştırma fonu tarafından desteklenmiştir.
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).
