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.
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Protocol
1. foglia collezione, eluizione e misurazione della massa di PM
- Selezionare cinque sani singoli alberi (vale a dire, cinque repliche) di ogni specie di albero con diametro simile a petto. Raccogliere quattro rami più grandi in modo casuale da quattro direzioni del baldacchino esterno nello strato centrale baldacchino e tagliare tutte le foglie intatte.
Nota: Tutte le piante per il campionamento di foglia dovrebbero trovarsi strettamente in una striscia di inverdimento con lunghezza e larghezza di circa 250 e 60 m, rispettivamente, per garantire che le condizioni ambientali (vento, luce e pioggia) di questi alberi sono simili. Le foglie utilizzate nel protocollo sono stati raccolti il 15 ottobre (periodo di conservazione (SDR) polvere breve) e il 25 ottobre (lungo periodo di conservazione (LDR) polvere) nel 2014, che erano 4 e 14 giorni dopo l'ultima pioggia (> 15 mm), rispettivamente. I livelli medi di PM sotto a breve e lungo polvere periodo di mantenimento (cioè, l'intervallo tra l'ultima pioggia e il tempo di campionamento di foglia) nel nostro esperimento sono stati 26 (PM2.5), 57 (PM10) e 111 (PM2.5), 160 µ g/m3 (PM10), rispettivamente.- Mettere le foglie campionate in sacchi a valvola con etichetta e trasportare i sacchetti al laboratorio immediatamente. Conservare i campioni di foglia in frigo.
- Lavare e asciugare i bicchieri nel forno a 80 ° C. Equilibrare i becher a temperatura ambiente e umidità e pesare i bicchieri vuoti (W1).
- Selezionare una certa quantità di foglie dai campioni di foglia e mettere le foglie in un becher da 1000 mL (Beaker A) in modo casuale.
Nota: L'area di foglia è circa 2000 cm2, in grado di garantire tutte le foglie possono essere completamente immerso nell'acqua e la polvere eluita ha un peso sufficiente per essere pesato accuratamente. - Aggiungere il bicchiere A 270 mL di acqua deionizzata e immergere le foglie in acqua completamente.
- Mescolare l'acqua per 60 s con una bacchetta di vetro in una direzione (frequenza: 2 secondi per una rotazione). In seguito, versare l'eluente in tre bicchieri piccoli di 100 mL (Beaker una) in modo uniforme.
- Lavare le foglie utilizzando una bottiglia squeeze mancia bene con 30 mL di acqua deionizzata e trasferire le foglie lavate in un becher da 1000 mL (Beaker B). Versare l'eluente tre bicchiere piccolo di 100 mL (Beaker una) in modo uniforme.
- Aggiungere 270 mL di acqua deionizzata al Beaker B e immergere le foglie in acqua nuovamente. Quindi è possibile utilizzare una spazzola in nylon per strofinare la superficie fogliare (immissione sul piatto sottile piatto di plastica) con acqua deionizzata ed evitare di distruggere la microstruttura della superficie fogliare. Versare l'eluente in tre bicchieri piccoli di 100 mL (Beaker b).
- Lavare le foglie con la bottiglia squeezable punta fine con 30 mL di acqua deionizzata e trasferire le foglie in un becher da 1000 mL (Becher C). Versare l'eluente in tre piccole becher da 100 mL (Beaker b).
- Aggiungere 270 mL di acqua deionizzata al Becher C e immergere le foglie in acqua nuovamente.
- Inserire il contenitore di vetro della macchina di pulizia ultrasonica. Utilizzando una potenza ultrasonora di 500 W, pulito per 3 min e 10 min per le foglie delle specie arboree latifoglie e aghifoglie, rispettivamente. Mescolare le foglie con una bacchetta di vetro in una direzione (frequenza: 2 secondi per uno cerchio) contemporaneamente.
- Lavare le foglie con la bottiglia squeezable punta fine con 30 mL di acqua deionizzata e versare l'eluente in tre bicchieri piccoli di 100 mL (Becher c).
- Coprire un pezzo di carta da filtro pulito (diametro = 11 cm, superficie = 94,99 cm2) su ogni bicchiere (a, b, c) e asciugare i bicchieri nel forno a 80 ° C per circa 5 giorni fino a quando la massa di bicchieri diventa costante.
- Mettere i bicchieri in una camera di equilibrio per equilibrare la temperatura e l'umidità per 30 min e pesare la massa di ciascun becher da mL 100 (W2). Calcolare la massa di PM eluiti di ogni fase di pulizia da W2-W1.
2. misurazione della distribuzione dimensionale di PM e Area fogliare
- Aggiungere 50 mL di acqua deionizzata in ogni bicchiere pesato (a, b, c) cui sopra e mettere queste coppe in una macchina di pulizia ultrasonica per 30 min fino a quando il PM si disperde in acqua deionizzata.
- Aggiungere il supernatante in Becher (a, b, c) per lo strumento di granularità del laser e misurare la distribuzione di dimensione delle PM eluiti di differenti fasi di lavaggio.
- Assumere le percentuali di volume misurato per essere massa percentuali (Q) di particelle di diverse dimensioni. Calcolare la percentuale di particelle di diverse dimensioni eluiti di ogni fase di pulizia dall'equazione (1):
(1)
dove P,i, j rappresenta la massa percentuale (%) delle particelle all'interno della classe di diametro di j eluito dalle superfici di foglia per il pulizia passo io; W rappresenta la massa totale (g) di tutte le particelle di dimensioni eluiti dopo il pulizia passo io; Qi, j rappresenta la percentuale in massa (%) delle particelle all'interno della classe di diametro di j in massa totale PM eluita dopo il pulizia passo io; i è la fase di pulizia (cioè, WC, BC e UC); e j è la classe di diametro, che è stata impostata per d ≤ 1 µm (PM1), 1 < d ≤ 2,5 µm (PM1-2.5), 2.5 < d ≤ 5 µm (PM2,5-5), 5 < d ≤ 10 µm (PM5-10), d > 10 µm (PM> 10) nello studio presente.
- Assumere le percentuali di volume misurato per essere massa percentuali (Q) di particelle di diverse dimensioni. Calcolare la percentuale di particelle di diverse dimensioni eluiti di ogni fase di pulizia dall'equazione (1):
- Foglie di diffusione sulla plastica bordo e analizzare le foglie con uno scanner di alta qualità. Utilizzare software di analisi automatica dell'immagine per stimare la superficie e la superficie proiettata di foglie.
Nota: Il protocollo può essere messo in pausa qui.
(1)3. analisi e presentazione di dati
- Calcolare il totale rimovibile particolato (TRP) come la somma del ERP e DRP che possono essere eluiti di WC + BC + UC.
- Sotto i periodi di conservazione diversi polvere, calcolare la massa totale del PM all'interno di una classe di specificdiameter mantenuta sulle foglie come la somma della massa del PM all'interno della classe di diametro corrispondente eluiti delle diverse fasi di pulizia (cioè, WC, BC e UC).
- Utilizzando questi dati e i dati di zona di foglia, calcolare l'efficienza di ritenzione (AEfoglia) di particelle di dimensioni diverse su superficie foglia unitaria utilizzando l'equazione (2):
(2)
dove LZj e SZj sono la massa (g) delle particelle all'interno della classe di diametro di j mantenuto su unità di superficie foglia sotto i periodi di LDR e SDR, rispettivamente; LT e ST sono i numeri di giorni nei periodi di LDR e SDR, rispettivamente.
- Utilizzando questi dati e i dati di zona di foglia, calcolare l'efficienza di ritenzione (AEfoglia) di particelle di dimensioni diverse su superficie foglia unitaria utilizzando l'equazione (2):
- Svolgimento di tutte le analisi statistiche con software SPSS.
- Utilizzare il test di Kolmogorov-Smirnov e il test di Levene per verificare le ipotesi di ANOVA di normalità e l'omogeneità delle varianze, rispettivamente, per le percentuali di eluizione delle particelle di diverse dimensioni e i dati di capacità di conservazione PM.
- Applicare il One-way ANOVA per studiare gli effetti delle diverse fasi di pulizie alle percentuali di eluizione delle particelle di dimensioni diverse in vari periodi di conservazione di polvere. Utilizzare test di Duncan (P = 0,05) per rilevare le differenze significative tra le diverse fasi di lavaggio.
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Representative Results
Il PM mantenuto su superfici foglia aveva due tipi in condizioni naturali. Il PM si stacca facilmente dalla pioggia e vento in condizioni naturali è definito come il particolato facilmente rimovibile (ERP). Questo tipo di PM era rappresentato dal PM eluiti di WC in questo studio. Il PM che aderisce strettamente per foglia delle superfici e non può essere facilmente lavato via dalla BC e UC è definito come il particolato difficile da rimuovere (DRP). Questo tipo di PM non può essere eluito da vento e pioggia naturale.
C'era una differenza significativa tra le specie di cinque albero nelle proporzioni massa di varie dimensioni PM eluiti di differenti fasi di lavaggio. Il risultato ha mostrato che un gran numero di differenti dimensioni PM sono stati eluiti dalla superficie fogliare di WC (Figura 1, Figura 2, Figura 3, Figura 4e Figura 5). La media eluiti proporzioni (ERP) di varie dimensioni PM delle specie cinque arboree rispettivamente 31% e 35% sotto la SDR e LDR, (Figura 6).
Inoltre, il WC ha mostrato un effetto più forte su medicati PM su foglie di specie arboree di aghifoglie (p. tabuliformis e s. chinensis), soprattutto per s. chinensis sotto il periodo LDR. Come tale, la percentuale di eluizione del WC era significativamente superiore a quella di BC e UC (P < 0,05) per tutte le dimensioni PM tranne PM> 10. Dopo aver pulito le foglie di BC, grandi frazioni di varie dimensioni PM erano anche eluite, che erano 28% e 29% sotto i periodi SDR e LDR, rispettivamente. Simile al WC, l'effetto più distinto di eluizione di BC è stata osservata per japonica S.. La percentuale di eluizione di BC era significativamente superiore a quella del WC (P < 0,05) per tutte le frazioni di PM sotto periodi LDR sia il SDR. Inoltre, l'effetto di eluizione di BC era significativamente superiore a quella di UC (P < 0,05) tranne PM con diametro < 5 µm (Figura 6). Anche se una grande frazione di PM potrebbe essere eluita dalla superficie fogliare di WC + BC, alcuni PM con diametri più piccoli ancora presenti sulle superfici di foglia. Successivamente, quando UC è stato applicato alle foglie pulite, il PM residuo trattenuto su superfici di foglia sono stati eluiti completamente (Figura 1, Figura 2, Figura 3, Figura 4, e Figura 5), e le proporzioni di eluizione erano 41% sotto SDR e 36% sotto LDR (Figura 6). Inoltre, la percentuale di eluizione di piccole dimensioni PM era più alta quando il UC è stato applicato. Di conseguenza, la massa di PM avrebbe sottovalutata a quanto pare, se il metodo convenzionale di eluizione è stato adottato solo per eluire il PM sulle foglie. Soprattutto per S. babylonica, proporzioni medie eluite di PM in tutte le classi di diametro sarebbero sottovalutare del 46%, che era superiore a quello di p. tabuliformis (43%), g. biloba (42%), japonica di S. (31%), e S. chinensis (29%).
L' AEfoglia di diversi tipi di PM delle specie cinque arboree è mostrato nella tabella 1. C'era una grande differenza nell'efficienza di ritenzione calcolato utilizzando due metodi diversi. Rispetto al risultato stimato dall'equazione (2), la AEfoglia calcolato dall'equazione (3): efficienza di ritenzione (mg/m2·d-1) = massa del PM su un'unità di superficie fogliare (mg/m2) / era la durata di conservazione di polvere (d) circa 5 volte superiore. Soprattutto per japonica S., il PM1 di ERP calcolato dall'equazione (3) era 18.94 volte superiore a quello calcolato dall'equazione (2). In questo studio, per ERP, il TSP AEfoglia di varie specie di alberi ha variato fra 12,69 e 34.69 mg · m-2·d-1 ed è diminuito nel seguente ordine: p. tabuliformis > S. babylonica > G. biloba > japonica S. > S. chinensis. Mentre in uno studio precedente, il TSP AEfoglia di varie specie di alberi ha variato fra 35,27 e 85.79 mg · m-2·d-1 e diminuito nel seguente ordine: japonica S. > S. chinensis > S . babylonica > p. tabuliformis > g. biloba. L'efficienza di ritenzione della specie differente dell'albero nella conservazione PM varie dimensioni di diversi tipi (ERP, DRP, TRP) potrebbe anche variare. In questo studio, japonica di S. ha esibito il più alto AEfoglia in mantenendo il TRP del PM1 e PM2.5, che erano 4.3 e 21,91 mg/m2·d-1, rispettivamente. S. babylonica aveva il più alto AEfoglia in mantenendo il TRP di PM5 (40,98 mg/m2·d-1) e PM10 (62,01 mg/m2·d-1). Inoltre, S. chinensis ha potuto mantenere più ERP di PM1, PM2.5e PM5 rispetto alle altre specie di albero.
Figura 1 : Il residuo di particolato su foglie di Ginkgo biloba dopo passi diversi di eluizione. A e B stand per i lati superiori e inferiori delle foglie di Ginkgo biloba. Numeri diversi stanno per la procedura di eluizione differenti. (1: senza pulizia; 2: singolo acqua pulizia; 3: pulizia dell'acqua + spazzola pulizia; 4. acqua di pulizia, la pulizia delle spazzole + pulizia ad ultrasuoni). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 2 : Il residuo di particolato su foglie di Pinus tabuliformis dopo passi diversi di eluizione. A e B stand per i lati concavi e convessi di foglie di Pinus tabuliformis. Numeri diversi stanno per la procedura di eluizione differenti. (1: senza pulizia; 2: singolo acqua pulizia; 3: pulizia dell'acqua + spazzola pulizia; 4. acqua di pulizia, la pulizia delle spazzole + pulizia ad ultrasuoni). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3 : Il residuo di particolato su foglie di Sophora japonica dopo passi diversi di eluizione. A e B stand per i lati superiori e inferiori delle foglie della Sophora japonica. Numeri diversi stanno per la procedura di eluizione differenti. (1: senza pulizia; 2: singolo acqua pulizia; 3: pulizia dell'acqua + spazzola pulizia; 4. acqua di pulizia, la pulizia delle spazzole + pulizia ad ultrasuoni). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 4 : Il residuo di particolato su foglie di Salix babylonica dopo passi diversi di eluizione. A e B stand per i lati superiori e inferiori delle foglie di Salix babylonica. Numeri diversi stanno per la procedura di eluizione differenti. (1: senza pulizia; 2: singolo acqua pulizia; 3: pulizia dell'acqua + spazzola pulizia; 4. acqua di pulizia, la pulizia delle spazzole + pulizia ad ultrasuoni). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 5 : Il residuo di particolato su foglie di Sabina chinensis dopo passi diversi di eluizione. A e B stand per la forma conica e scala-forma di foglie di Sabina chinensis. Numeri diversi stanno per la procedura di eluizione differenti. (1: senza pulizia; 2: singolo acqua pulizia; 3: pulizia dell'acqua + spazzola pulizia; 4. acqua di pulizia, la pulizia delle spazzole + pulizia ad ultrasuoni). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 6 : Le proporzioni di massa delle varie dimensioni particolato trattenuto sulle foglie di varie specie di alberi. A e B stand per breve (SDR) e lunghi periodi di conservazione polvere (LDR), rispettivamente. WC, BC e UC stand per il singolo acqua pulizia, spazzola di pulizia e lavaggio ad ultrasuoni, rispettivamente. Dati sono media ± SE. Different lettere (a, b, c) sopra la barra di dati indicano differenza significativa (P < 0,05) tra le diverse fasi di pulizia alle percentuali di eluizione delle particelle diverse dimensioni sotto i periodi di conservazione diversi polvere, secondo il test di Duncan. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Tabella 1: la massa di diversi tipi di PM mantenuto su unità di superficie di foglia. ERP, DRP e TR indicano rispettivamente la capacità di ritenzione di polvere totale, la capacità di ritenzione di polvere facilmente removibile e la capacità di ritenzione di polvere difficile da rimuovere. Equazione (2): efficienza di ritenzione (mg/m2·d-1) = la massa di sottrazione del PM sull'unità di superficie foglia sotto i periodi LDR e SDR (mg/m2) / la durata di conservazione di polvere tra i periodi di LDR e SDR (d); Equazione (3): efficienza di ritenzione (mg/m2·d-1) = massa del PM su un'unità di superficie fogliare (mg/m2) / la durata di conservazione di polvere (d).
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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, Figura 2, Figura 3, Figura 4e Figura 5). Il nostro studio dimostra che, se solo WC è stato applicato a foglie pulite, il PM sulla superficie fogliare sarebbe essere sottovalutato da circa 69% e 65% sotto i periodi SDR e LDR, rispettivamente. Vale a dire, un breve periodo di precipitazioni con una certa intensità potrebbe solo eluire il 31% e il 35% di PM da superfici di foglia. Inoltre, studi precedenti hanno dimostrato che una breve e pesanti precipitazioni potrebbero solo eluire il 50% e il 62% del PM dalle foglie di Ligustrum lucidum e Viburnum odoratissimum, rispettivamente18. Tuttavia, l'influenza delle precipitazioni su medicati il PM mantenuto su superfici di foglia di p. tabuliformis non era evidente. Di conseguenza, in condizioni naturali, solo una piccola parte di PM sulla superficie fogliare potrebbe essere eluita dalla pioggia. Quando sia WC e BC sono stati applicati alle foglie pulite, la percentuale di eluizione di PM sarebbe essere sottovalutata anche dai circa 41% e 36% sotto i periodi SDR e LDR, rispettivamente. Tuttavia, più PM potrebbe essere eluite e raccolti da superficie fogliare dopo il complemento UC al WC + AC per la pulizia di foglie. Così, per imparziale e accurata quantificazione dei PM mantenuto dalle foglie, è necessario e fondamentale per aggiungere UC a balestra convenzionale metodo di pulizia.
Attualmente, la maggior parte degli studi utilizzando la capacità di ritenzione di PM mantenuto su superfici di foglia per valutare le capacità di rimozione del particolato di alberi. Anche se questo indicatore è conveniente per valutare le capacità di rimozione di PM sotto la stessa durata di conservazione, ci sarà grande differenza nelle capacità di ritenzione della stessa specie di albero sotto le durate di ritenzione di polvere differenti. Così, è stato proposto in alcuni studi che l'efficienza di ritenzione (la massa di PM trattenuta su un'unità di superficie fogliare per unità di tempo) deve essere applicato per valutare le capacità di rimozione impianto PM, come questo può eliminare la deviazione di valutazione della capacità di rimozione di PM a causa il dif renza nella durata di ritenzione di polvere. Tuttavia, questi studi trascurato il fatto che solo una piccola parte di PM sulla superficie fogliare può essere eluita dalla pioggia. Inoltre, questo metodo potrebbe causare sopravvalutazione di cinque volte le capacità di rimozione di PM di alberi, secondo i risultati di questo studio (tabella 1). Per questo motivo, il metodo di calcolo dell'equazione (2) deve essere applicato per valutare con precisione le capacità di rimozione di PM di alberi.
Quando il metodo dell'eluizione su PM proposto in questo studio è stato utilizzato per determinare la massa di PM su superfici di foglia, ogni passo sperimentale deve essere accurata ed evitare gli errori causati dai fattori umani per quanto possibili. Ad esempio, il numero di foglie per ogni esperimento dipende dalla situazione specifica e deve essere determinata dalla specifica dell'esperimento dello strumento, la durata di conservazione di polvere, parametro ad ultrasuoni e altri fattori. Prendendo ad ultrasuoni parametro come esempio, la durata di pulizia ad ultrasuoni e la velocità di centrifuga dovrebbero essere determinati da molteplici esperimenti preliminari affinché che l'errore sperimentale è all'interno della gamma accettabile. Inoltre, la quantità di acqua deionizzata utilizzata per eluizione anche dovrebbe essere regolata secondo la massa di PM. Inoltre, ogni piccolo becher pieno di eluente, in fase di asciugatura in forno, dovrebbe essere coperto con un pezzo di carta da filtro pulito per evitare l'inquinamento della polvere. In breve, ogni passaggio nell'esperimento dovrà essere effettuato con cura al fine di ripetere il metodo proposto con precisione.
È estremamente necessario e fondamentale per integrare la procedura di pulizia ad ultrasuoni per la foglia convenzionale metodo, di pulizia, in modo dalle abilità di rimozione di PM di alberi possono essere valutate con maggiore precisione e quantitativamente. Al fine di comparare con precisione le capacità di rimozione di PM di specie arboree diverse vivendo durate di ritenzione di polvere diversa, l'efficienza di ritenzione deve essere calcolato utilizzando il metodo (equazione (2)) proposto in questo studio. Il nostro protocollo globale proposto sarà utile per valutare le capacità di purificazione di PM di foreste e alberi urbani in modo preciso, imparziale e accurato.
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Disclosures
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Acknowledgments
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
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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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