Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Ocena zdolności liści drzew do usuwania cząstek stałych

6.2K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/58026

⸱

7 października 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Metoda czyszczenia ultradźwiękowego została zastosowana do usunięcia cząstek stałych (PM) zatrzymanych na powierzchni liści po tym, jak PM zostało usunięte za pomocą konwencjonalnych metod czyszczenia (czyszczenie tylko wodą lub czyszczenie wodą plus czyszczenie szczotką). Metodologia ta może przyczynić się do poprawy dokładności szacowania zdolności liści do zatrzymywania cząstek stałych.

Streszczenie

Na podstawie konwencjonalnych metod czyszczenia (czyszczenie wodą (WC) + czyszczenie szczotkami (BC)), to badanie oceniało wpływ czyszczenia ultradźwiękowego (UC) na zbieranie różnej wielkości cząstek stałych (PM) zatrzymywanych na powierzchni liści. Dalej scharakteryzowaliśmy skuteczność zatrzymywania liści do różnej wielkości cząstek stałych, co pomoże ocenić zdolność drzew miejskich do ilościowego usuwania cząstek stałych z otaczającego powietrza.

Biorąc za obiekty badawcze trzy gatunki drzew liściastych (Ginkgo biloba, Sophora japonica i Salix babylonica) oraz dwa gatunki drzew igiełkowatych (Pinus tabuliformis i Sabina chinensis), próbki liści zostały pobrane 4 dni (krótki okres retencji PM) i 14 dni (długi okres retencji PM) po ostatnich opadach. Cząstki stałe zatrzymane na powierzchni liści zbierano kolejno za pomocą WC, BC i UC. Następnie obliczono skuteczność zatrzymywania liści (liść AE) do trzech typów cząstek stałych o różnej wielkości, w tym łatwo usuwalnych cząstek stałych (ERP), trudnych do usunięcia cząstek stałych (DRP) i całkowicie usuwalnych cząstek stałych (TRP). Tylko około 23%-45% całkowitego pyłu zawieszonego zatrzymanego na liściach mogło zostać usunięte i zebrane przez toaletę. Gdy liście zostały oczyszczone za pomocą WC+BC, niedoszacowanie zdolności zatrzymywania PM przez różne gatunki drzew mieściło się w zakresie 29%-46% dla PM o różnej wielkości. Prawie cały PM zatrzymany na liściach mógłby zostać usunięty, gdyby UC został uzupełniony do WC+BC.

Podsumowując, gdyby UC został uzupełniony po konwencjonalnych metodach czyszczenia, można by usunąć i zebrać więcej PM na powierzchniach liści. Procedura opracowana w tym badaniu może być wykorzystana do oceny zdolności różnych gatunków drzew do usuwania cząstek stałych.

Wprowadzenie

Zdolność różnych gatunków drzew do usuwania PM z otaczającego powietrza może być oceniana poprzez ilościowe określenie masy PM zatrzymanej na powierzchni liści. Aby osiągnąć ten cel><, ilościowego oszacowania masy PM 2,<5 (średnica ≤ 2,5 μm), metoda elucyjna >4,"xref">5 55 oraz metoda ważenia elucji połączona z analizą wielkości cząstek="xref">6 (średnica 2,5 μm), metoda elucyjna w połączeniu z analizą wielkości cząsteksup class="xref"6 (średnica ≤ 10 μm) lub całkowite zawieszone cząstki stałe (TSP) zatrzymane na liściach. Jednak dokładność tych metod....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Pobieranie liści, elucja i pomiar masy PM

  1. Wybierz pięć zdrowych osobników drzew (t.j. pięć powtórzeń) każdego gatunku drzewa o podobnej średnicy w wysokości piersi. Należy losowo pobrać cztery większe gałęzie z czterech kierunków zewnętrznej korony w środkowej warstwie korony i odciąć wszystkie nienaruszone liście.
    UWAGA: Wszystkie rośliny przeznaczone do pobierania próbek liści powinny znajdować się blisko siebie w pasie zieleni o długości około 250 m i szerokości około 60 m, aby zapewnić podobne warunki środowiskowe (wiatr, światło i opady) dla tych drzew. Liście wykorzystane w protokole zostały zebrane 15 października (krótki okres rete....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Pył zawieszony (PM) utrzymujący się na powierzchniach liści występował w warunkach naturalnych w dwóch typach. Pył, który w warunkach naturalnych łatwo odpada pod wpływem opadów deszczu i wiatru, definiuje się jako łatwo usuwalny pył zawieszony (ERP). Ten typ PM był reprezentowany w niniejszym badaniu przez PM wymyty za pomocą WC. Pył, który ściśle przylega do powierzchni liści i nie może zostać łatwo usunięty za pomocą BC i UC, definiuje się jako trudnozusuwalny pył zawieszony (DRP). Ten.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Dokładne i prawidłowe zbieranie cząstek stałych zatrzymanych na powierzchni liści jest podstawą do oceny zdolności różnych gatunków drzew do usuwania cząstek stałych. Jednak konwencjonalna metoda czyszczenia (WC lub plus BC) nie jest w stanie całkowicie usunąć kurzu z powierzchni liści, co zostało potwierdzone przez skaningową mikroskopię elektronową10. Zostało to również wyraźnie wykazane w niniejszym badaniu (Rysunek 1, Rysunek 2,

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Ta praca była wspierana przez Fundusze Badań Podstawowych dla Uniwersytetów Centralnych (2017ZY21) oraz Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (21607038).

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
MSA2258-1CE-DU dziesięciotysięczna skalaSartorius Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd.MSA2258-1CE-DUprecyzja: 0,01 mg
Laserowy przyrząd do pomiaru ziarnistości IS13320Beckman Coulter, Brea, USAIS13320warunki pracy: próbki cieczy/mocy; Zakres wielkości cząstek: 0,017-2000 μ m
Wysokiej jakości skaner Epson Twain ProSeiko Epson, Nagano, Japoniaexpression1680
Oprogramowanie do automatycznej analizy obrazu WinRHIZORegent Instruments Inc., Quebec, KanadaWinRHIZO Pro 2013a

Bibliografia

  1. 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).
  2. 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).
  3. Dzierzanowski, K., Gawroński, S. W.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Analiza liści drzewczyszczenie ultradźwiękoweczyszczenie wodączyszczenie szczoteczkąefektywność retencji PMpowierzchnia liściarozkład wielkości cząstekmiejskie gatunki drzewporównanie metod czyszczenia