Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Bedömning av partiklar borttagning kapaciteterna av träd lämnar

Published: October 7, 2018 doi: 10.3791/58026
* These authors contributed equally

Summary

Den Ultraljuds rengöring metoden tillämpades för att eluera de atmosfäriska partiklar (PM) kvar på leaf ytor efter PM var eluerat genom de vanliga rengöringsmetoderna (vatten rengöring endast eller vattenrening plus pensel rengöring). Metoden kan hjälpa till att förbättra uppskattning för PM retention kapacitet av löv.

Abstract

Baserat på de vanliga rengöringsmetoderna (vattenrening (WC) + pensel rengöring (BC)), utvärderade denna studie påverkan av ultraljud rengöring (UC) på att samla olika storlek partiklar (PM) behålls på leaf ytor. Vi kännetecknas vidare av bladen till olika storlek PM, som hjälper till att bedöma stadsträd förmåga att ta bort PM från luften kvantitativt retention effektivitet.

Ta tre bredbladig trädslag (Ginkgo biloba, Sophora japonica, och Salix babylonica) och två needleleaf trädslag (Pinus tabuliformis och Sabina chinensis) som forskning anmärker, var leaf prover samlas in 4 (kort PM djurhållningsperioden) och 14 dagar (lång PM djurhållningsperioden) efter de senaste regnen. PM kvar på leaf ytor var insamlade med hjälp av WC, BC, och UC i sekvens. Sedan, retention effektivitetsvinsterna av bladen (AEblad) till tre typer av olika storlek PM, inklusive enkelt flyttbara PM (ERP), svårt-att ta bort PM (DRP), och helt flyttbara (TRP), beräknades. Bara omkring 23% - 45% av den totala PM kvar på lämnar kunde vara rensade bort och samlas in av WC. När bladen rengjordes genom WC + BC, var underskattningen av PM retention kapacitet av olika trädslag i intervallet 29% - 46% för olika storlek PM. nästan alla PM kvar på bladen kunde tas bort om UC kompletterades till WC + BC.

Sammanfattningsvis om UC kompletterades efter de vanliga rengöringsmetoderna, kunde mer PM på leaf ytor vara elueras och samlas in. Det förfarande som utvecklats i denna studie kan användas för att bedöma PM borttagning kapaciteterna av olika trädslag.

Introduction

Olika trädslag förmåga att ta bort PM från luften kan bedömas genom kvantifiering av massan av PM kvar på leaf ytor. För att uppnå detta mål, har det subtraktion metod1,2, membran filter metod3,4,5och metoden eluering-vägning tillsammans med partikel storlek analys6 varit tillämpas för att kvantitativt beräkna massan av PM2.5 (diameter ≤ 2,5 µm), PM10 (diameter ≤ 10 µm) eller totalt svävande partiklar (TSP) kvar på bladen. Riktigheten av dessa metoder beror dock i princip på deras prestationer i samlande PM kvar på leaf ytor. För närvarande omfattar den konventionella blad städmetod används i relaterade studier ofta ett eller två steg, nämligen endast vatten tvätt (Blötlägg och skölj bladen med avjoniserat vatten)3,7 eller plus borstning5, 8 , 9. dock vissa studier10,11 visat att PM på leaf ytor inte kunde vara helt elueras med konventionell rengöring metod. Som Ultraljuds rengöring har fördelarna med hög hastighet, hög kvalitet och liten skada på ytan av objektet, har det stor potential att användas för att samla in PM kvar på leaf ytor med komplexa mikrostrukturer. För närvarande ultraljudsrengöring har tillämpats i vissa studier att samla PM kvar på leaf ytor (dvslägga bladen i avjoniserat vatten och använda ultraljud renare för att eluera PM)12,13. Denna metod används dock endast som ett komplement till ett löv som städmetod, medan det inte är känt om Ultraljuds rengöring har en positiv effekt på samlande PM från leaf ytor och dess optimala operativa parametrar är inte heller klart. Vår tidigare forskning har visat att PM kvar på Ginkgo biloba blad yta kunde vara helt elueras utan att förstöra blad ytorna, om ett korrekt förfarande för ultraljud rengöring kompletterades till konventionell rengöring metod11 . Dock stabilitet och allmänna tillämpligheten av Ultraljuds rengöring parametrar (ultraljud makt, tid och annan information) till olika växtarter som upplever olika damm lagringsperioder är fortfarande inte klart.

För närvarande har massan av PM2.5, PM10eller tsk på leaf ytenhet ofta använts för att utvärdera olika trädslag förmåga att ta bort PM från luften14,15. På naturliga villkor, PM kvar på leaf ytor kan delas in i två delar: den första delen är den PM som kan falla av bladen på grund av vind och regn, medan den andra delen är den PM som följs tätt för att blad ytor och kan inte vara ea sily tvättas bort av regn. Dock har få studier fokuserat på massan av båda typerna av PM på leaf ytor. Dessutom PM lagringstiderna av löv i olika studier skiljer sig enormt. Således, jämförbarheten av resultaten av dessa studier blir dålig, om massan av PM kvar på leaf ytenhet antas för att bedöma PM borttagning kapaciteterna av träd16. Följaktligen den PM retention effektiviteten (massa PM kvar på leaf ytenhet per tidsenhet), alternativt föreslogs att utvärdera PM rening effekterna av stadsträd5,17. I allmänhet finns det fortfarande en brist på forskning i denna aspekt. Det är ytterst nödvändigt att utföra relevanta studier för olika trädslag att erbjuda metodologiska basic och data för att bedöma PM borttagning kapaciteterna av olika trädslag korrekt.

Här, har tre bredbladig trädslag (G. biloba, Sophora japonicaoch Salix babylonica) och två needleleaf trädslag (Pinus tabuliformis och Sabina chinensis) valts för att utvärdera deras PM borttagning förmågor under två PM lagringstider. Leaf provtagningsplatsen var i Xitucheng Park (39.97° N, 116.36° E), ligger i ett område med tunga föroreningar i Peking. De tre särskilda målen för denna studie var: (1) att bedöma effektiviteten i olika blad rengöring metoder (vatten rengöring (WC), penselrengöring (BC) och ultraljudsrengöring (UC)) i eluering PM på blad, (2) för att verifiera effekten av ultraljud rengöring på eluering PM, och (3) för att bedöma olika trädslag att PM1, PM2.5, PM5, PM10och tsk retention effektivitet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. blad insamling, eluering och massa mätning av PM

  1. Välj fem friska enskilda träd (dvs fem replikat) av varje trädslag med liknande diameter i brösthöjd. Samla fyra större grenar slumpmässigt från fyra riktningar av yttre trädkronorna i mellersta trädkronorna lagret och skära av alla intakt blad.
    Obs: Alla växter för leaf provtagning bör finnas nära i en grönare remsa med längd och bredd av ca 250 och 60 m, respektive, för att säkerställa att miljön villkor (vind, ljus och regn) av dessa träd är liknande. Bladen används i protokollet samlades på 15 oktober (kort damm (SDR) lagringstid) och 25 oktober (lång damm (LDR) lagringstid) 2014, vilket var 4 och 14 dagar efter de senaste regnen (> 15 mm), respektive. De genomsnittliga nivåerna av PM under kort och lång damm lagringstid (dvs varaktigheten mellan sista regn och löv provtagningstiden) i vårt experiment var 26 (PM2,5), 57 (PM10) och 111 (PM2,5), 160 µg/m3 (PM10), respektive.
    1. Placera samplade bladen i märkta ventil väskor och transport påsar till laboratoriet omedelbart. Lagra leaf proverna i kylen.
  2. Tvätta och torka bägarna i 80 ° C ugn. Temperera bägarna till rumstemperatur och luftfuktighet och väger de tomma bägarna (W1).
  3. Slumpmässigt väljer en viss mängd blad från leaf prover och lägga bladen i en 1000 mL-bägare (bägare A).
    Obs: Leaf området handlar om 2000 cm2, som kan garantera alla blad kan vara nedsänkt i vattnet helt och eluerat dammet har tillräcklig tyngd för att vägas noggrant.
  4. Lägga till 270 mL avjoniserat vatten i bägaren A och doppa bladen i vatten helt.
    1. Rör om vattnet för 60 s med en glasstav i en riktning (frekvens: 2 sekunder för ett varv). Därefter, häll eluenten i tre små 100 mL-bägare (bägare en) jämnt.
    2. Tvätta bladen med en fin lutad squeeze-flaska med 30 mL avjoniserat vatten och överföra tvättade bladen till en 1000 mL-bägare (bägare B). Häll tre små 100 mL-glasbägare eluenten (bägare en) jämnt.
  5. Lägga till 270 mL avjoniserat vatten i bägare B och doppa bladen i vatten igen. Använd sedan en nylonborste att skrubba leaf ytan (utsläppande på platt tunn plastplatta) med avjoniserat vatten och undvika att förstöra mikrostrukturen i blad yta. Häll eluenten i tre små 100 mL-bägare (bägare b).
    1. Tvätta bladen med squeezable flaskan med fin spets med 30 mL avjoniserat vatten och överföra bladen till en 1000 mL-bägare (bägare C). Häll eluenten i tre små 100 mL-bägare (bägare b).
  6. Lägga till 270 mL avjoniserat vatten i bägare C och doppa bladen i vatten igen.
    1. Placera glasbehållaren i ultraljud rengöring maskinen. Använda ett ultraljud power på 500 W, ren för 3 min och 10 min för bladen av det bredbladig och needleleaf trädslaget, respektive. Rör bladen med en glasstav i en riktning (frekvens: 2 sekunder för en cirkel) samtidigt.
    2. Tvätta bladen med squeezable flaskan med fin spets med 30 mL avjoniserat vatten och häll eluenten i tre små 100 mL-bägare (bägare c).
  7. Täcka en bit ren filtrerpapper (diameter = 11 cm, område = 94.99 cm2) på varje bägare (a, b, c) och torka bägarna i 80 ° C ugn i cirka 5 dagar tills massan av bägarna blir konstant.
    1. Sätta bägarna i en balans kammare temperera temperaturen och luftfuktigheten i 30 min, och väga massan av varje 100 mL-bägare (W2). Beräkna massan av PM elueras för varje rengöring steg genom W2-W1.

2. mätning av PM storleksfördelning och Leaf område

  1. Tillsätt 50 mL avjoniserat vatten till varje vägd bägare (a, b, c) ovan och placera dessa bägarna i ett ultraljud städmaskin för 30 min tills PM skingrar i avjoniserat vatten.
  2. Lägg till supernatanten i bägare (a, b, c) till laser granularitet instrumentet och mäta storleksfördelning av PM elueras av olika reningssteg.
    1. Anta de uppmätta volym procentsatserna vara massa procentsatser (Q) av olika stora partiklar. Beräkna andelen olika stora partiklar elueras av varje rengöring steg av ekvation (1):
      Equation 1(1)
      där Pi, j representerar den massa andelen (%) av partiklar inom klassen j diameter elueras från leaf ytor av rengöring steget jag; Wjag representerar den totala massan (g) alla medelstora partiklar elueras av rengöring steget jag; Qi, j representerar procentandelen massa (%) av partiklar inom klassen j diameter i den totala PM massan elueras av rengöring steget jag; jag är rengöring steg (dvs. WC, BC, och UC); och j är klassen diameter, som sattes till 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) i den aktuella studien.
  3. Spridningen bladen på plast ombord och skanna bladen med en högkvalitativ skanner. Använda automatisk bild analys programvara för att beräkna yta och projicerade ytan av bladen.
    Obs: Protokollet kan pausas här.

3. data Presentation och analys

  1. Beräkna den totala flyttbara partiklar (TRP) som summan av ERP och DRP som kan vara elueras av WC + BC + UC.
  2. Under olika damm lagringsperioder, beräkna den totala massan av PM inom en specificdiameter klass kvar på bladen som summan av PM inom motsvarande diameter klass elueras av de olika reningssteg (dvs, WC, BC, och UC) massa.
    1. Använder dessa data och leaf områdesdata, beräkna den retention effektiviteten (AEleaf) av olika storlek partiklar på leaf ytenhet med hjälp av ekvation (2):
      Equation 2(2)
      där LZj och SZj är massan (g) av partiklarna inom j diameter klass kvar på leaf ytenhet under perioder av LDR och SDR, respektive; LT och ST är antalet dagar i perioder av LDR och SDR, respektive.
  3. Genomföra alla statistiska analyser med SPSS programvara.
    1. Använd testet Kolmogorov-Smirnov och Levene testet verifiera de ANOVA antagandena om normalitet och avvikelser, homogenitet respektive för eluering procentsatserna för de olika stora partiklarna och PM retention kapacitet data.
    2. Gäller envägs ANOVA för att undersöka effekterna av de olika reningssteg på eluering procentsatserna för olika stora partiklar under olika damm lagringstider. Använda Duncans test (P = 0,05) att upptäcka de betydande skillnaderna mellan olika reningssteg.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

PM kvar på leaf ytor hade två typer under naturliga förhållanden. PM faller lätt av regn och vind under naturliga förhållanden definieras som den lätt avtagbara partiklar (ERP). Denna typ av PM företräddes av PM elueras av WC i denna studie. Den PM som tätt följer för att blad ytor och kan inte tvättas enkelt bort f.kr och UC definieras som det svåra-att ta bort partiklar (DRP). Denna typ av PM kan inte vara elueras av naturlig nederbörd och vind.

Det fanns en signifikant skillnad bland de fem trädslag i massa proportioner av olika storlek PM elueras av olika reningssteg. Resultatet visade att ett stort antal olika storlek PM var elueras från blad yta av WC (figur 1, figur 2, figur 3, figur 4och figur 5). Genomsnittligt elueras proportioner (ERP) av olika storlek PM av de fem trädslag var 31% respektive 35% enligt SDR och LDR, (figur 6).

Dessutom visade WC en starkare effekt på eluering PM på blad av needleleaf trädslag (P. tabuliformis och S. chinensis), särskilt för S. chinensis under perioden LDR. Som sådan eluering andelen WC var betydligt högre än för BC och UC (P < 0,05) för alla storlek PM utom PM> 10. Efter rengöring bladen f.Kr., var också stora fraktioner av olika storlek PM elueras, som var 28% 29% under perioderna som SDR och LDR, respektive. Liknar WC, mest distinkta eluering effekten av BC observerades för S. japonica. Eluering andelen BC var betydligt högre än för WC (P < 0,05) för alla fraktioner av PM under både SDR och LDR perioder. Dessutom eluering effekten av BC var betydligt högre än för UC (P < 0,05) utom PM med diameter < 5 µm (figur 6). Även om en stor del av PM kunde vara elueras från blad yta av WC + BC, följs några PM med mindre diametrar fortfarande på leaf ytor. Därefter, när UC kopplades till rena blad, kvarstående PM kvar på leaf ytor var elueras helt (bild 1, bild 2, bild 3, bild 4, och Figur 5), och eluering proportionerna var 41% enligt SDR och 36% under LDR (figur 6). Eluering andelen små medelstora PM var dessutom högre när UC tillämpades. Följaktligen, massa PM skulle underskattas tydligen, om konventionella eluering metoden antogs endast för att eluera PM på bladen. Särskilt för S. babylonica, skulle de genomsnittliga eluerade proportionerna av PM i alla diameter klasser underskattas med 46%, vilket var högre än för P. tabuliformis (43%), G. biloba (42%), S. japonica (31%), och S. chinensis (29%).

AEblad av olika typer av PM av de fem trädslag visas i tabell 1. Det fanns en stor skillnad i den retention effektivitet beräknas genom två olika metoder. Jämfört med resultatet beräknas med ekvation (2), AEblad beräknas genom ekvation (3): retention effektivitet (mg/m2·d-1) = massan av PM på en ytenhet blad (mg/m2) / damm retention varaktighet (d) var cirka 5 gånger högre. Särskilt för S. japonicavar PM1 av ERP beräknas genom ekvation (3) 18,94 gånger högre än som beräknats av ekvation (2). I denna studie, för ERP, tsk AEblad av olika trädslag varierat mellan 12,69 och 34.69 mg·m-2·d-1 och minskade i följande ordning: P. tabuliformis > S. babylonica > G. biloba > S. japonica > S. chinensis. Medan det i en tidigare studie, tsk AEblad av olika trädslag varierat mellan 35.27 och 85.79 mg·m-2·d-1 och minskade i följande ordning: S. japonica > S. chinensis > S . Babylonica > P. tabuliformis > G. biloba. Den retention effektiviteten av olika trädslag i behålla olika storlek PM av olika typer (ERP, DRP, TRP) kan också variera. I denna studie uppvisade S. japonica den högsta AEbladen i behålla TRP PM1 och PM2.5, som var 4,3 respektive 21.91 mg/m2·d-1. S. babylonica hade den högsta AEbladen i behålla TRP PM5 (40.98 mg/m2·d-1) och PM10 (62.01 mg/m2·d-1). Dessutom kunde S. chinensis behålla mer ERP PM1, PM2.5och PM5 än de andra trädslag.

Figure 1
Figur 1 : Partiklar restmaterialet lämnar av Ginkgo biloba efter olika eluering steg. A och B står för övre och nedre sidorna av blad från Ginkgo biloba. Olika nummer står för olika eluering steg. (1: utan rengöring; 2: enskilt vatten rengöring; 3: vatten rengöring + penselrengöring; 4. vatten rengöring + pensel rengöring + ultraljud rengöring). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2 : Partiklar restmaterialet på blad av Pinus tabuliformis efter olika eluering steg. A och B står för konkava och konvexa sidorna av bladen av Pinus tabuliformis. Olika nummer står för olika eluering steg. (1: utan rengöring; 2: enskilt vatten rengöring; 3: vatten rengöring + penselrengöring; 4. vatten rengöring + pensel rengöring + ultraljud rengöring). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3 : Partiklar restmaterialet på blad av Sophora japonica efter olika eluering steg. A och B står för övre och nedre sidorna av blad från Sophora japonica. Olika nummer står för olika eluering steg. (1: utan rengöring; 2: enskilt vatten rengöring; 3: vatten rengöring + penselrengöring; 4. vatten rengöring + pensel rengöring + ultraljud rengöring). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4 : Partiklar restmaterialet på blad av Salix babylonica efter olika eluering steg. A och B står för övre och nedre sidorna av bladen på Salix babylonica. Olika nummer står för olika eluering steg. (1: utan rengöring; 2: enskilt vatten rengöring; 3: vatten rengöring + penselrengöring; 4. vatten rengöring + pensel rengöring + ultraljud rengöring). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5 : Partiklar restmaterialet på blad av Sabina chinensis efter olika eluering steg. A och B stå för den koniska och skala-form blad av Sabina chinensis. Olika nummer står för olika eluering steg. (1: utan rengöring; 2: enskilt vatten rengöring; 3: vatten rengöring + penselrengöring; 4. vatten rengöring + pensel rengöring + ultraljud rengöring). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 6
Figur 6 : Massa proportionerna av de olika storlek partiklar kvar på bladen i olika trädslag. A och B stå för kort (SDR) och lång (LDR) damm lagringsperioder, respektive. WC, BC, och UC står för det enda vatten rengöring penselrengöring och ultraljudsrengöring, respektive. Data är medelvärde ± SE. olika bokstäver (a, b, c) ovan datastapeln anger signifikant skillnad (P < 0,05) bland de olika reningssteg på eluering procentsatserna för olika stora partiklar under olika damm lagringsperioder, Enligt testet Duncan. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Table 1
Tabell 1: massa olika typer av PM kvar på leaf ytenhet. ERP, DRP och TR står för enkelt flyttbar damm retention kapacitet, svårt-att ta bort damm retention kapacitet och total stofthalt retention kapacitet, respektive. Ekvation (2): retention effektivitet (mg/m2·d-1) = subtrahera massa PM på leaf ytenhet under LDR och SDR perioderna (mg/m2) / damm retention varaktigheten mellan LDR och SDR perioderna (d); Ekvation (3): retention effektivitet (mg/m2·d-1) = massan av PM på en ytenhet blad (mg/m2) / damm retention varaktighet (d).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Noggrann och ordentlig samling av PM kvar på leaf ytor är grunden för att bedöma PM borttagning kapaciteterna av olika trädslag. Emellertid den konventionella städmetoden (WC eller plus BC) inte helt ta bort dammet på leaf ytor, vilket har bekräftats av scanning electron microscopy10. Detta visades ytterligare tydligt av den aktuella studien (figur 1, figur 2, figur 3, figur 4och figur 5). Vår studie visar att om bara WC tillämpades till rena blad, PM på blad yta skulle underskattas av ca 69% och 65% under perioderna som SDR och LDR, respektive. Det vill säga, kunde en kort period av regn med en viss intensitet bara eluera 31% och 35% av PM från leaf ytor. Tidigare studier har dessutom visat att en kort och kraftig nederbörd kan bara eluera 50% och 62% av PM från bladen av Ligustrum lucidum och Viburnum odoratissimum, respektive18. Påverkan av nederbörd på eluering PM kvar på leaf ytor av P. tabuliformis var dock inte uppenbart. Under naturliga förhållanden, kunde följaktligen endast en liten del av PM på blad yta vara elueras av regn. När både WC och BC tillämpades till rena blad, skulle eluering andelen PM också vara underskattas av cirka 41% och 36% under perioderna som SDR och LDR, respektive. Dock kunde mer PM vara elueras och samlas in från blad yta efter komplettering UC till WC + BC för rengöring blad. Således för opartisk och korrekt kvantifiering av PM behålls av bladen, är det nödvändigt och avgörande för att lägga till UC i konventionella bladet städmetod.

För närvarande, de flesta studier med PM kvar på leaf ytor retention kapacitet för att bedöma partiklar borttagning kapaciteterna av träd. Även denna indikator är praktiskt för att bedöma de PM borttagning förmågorna under samma retention varaktighet, blir det stor skillnad i de samma trädslag under olika damm retention varaktigheter retention kapacitet. Således föreslogs det i vissa studier att den retention effektiviteten (massa PM behålls på en ytenhet blad per tidsenhet) bör tillämpas för att bedöma de växt PM borttagning förmågor, eftersom detta kan eliminera utvärdering avvikelsen av PM avlägsnande förmåga på grund av dif skillnad i damm retention varaktighet. Dock försummas dessa studier det faktum att endast en liten del av PM på blad yta kan vara elueras av regn. Dessutom, kan denna metod resultera i fem gånger överskattning av PM borttagning kapaciteterna av träd, enligt resultaten av denna studie (tabell 1). Av denna anledning bör beräkningsmetoden av ekvation (2) tillämpas för att korrekt bedöma PM borttagning kapaciteterna av träd.

När PM eluering metoden som föreslås i denna studie användes för att fastställa massan av PM på leaf ytor, varje experimentella steg måste vara korrekt och undvika de fel som orsakas av mänskliga faktorer som möjligt. Exempelvis antalet blad för varje experiment beror på den specifika situationen, och det bör fastställas med specifikationen av experiment instrument, damm retention varaktighet, ultraljud parametern och andra faktorer. Tar ultraljud parameter som exempel, bestämmas ultraljud rengöring varaktighet och centrifugera hastighet med flera preliminära experiment att säkerställa den experimentella fel är inom det godkända intervallet. Dessutom bör mängden avjoniserat vatten används för eluering också anpassas efter massa PM. Dessutom bör varje liten bägare fylld med eluenten, medan det torkning i ugnen, täckas med en bit av ren filterpapper att förhindra damm föroreningar. Varje steg i experimentet skall i korthet bedrivas noggrant för att upprepa den föreslagna metoden exakt.

Det är ytterst nödvändigt och avgörande för att komplettera det Ultraljuds rengöring förfarandet till konventionella bladet städmetod, så att PM borttagning kapaciteterna av träd kan bedömas mer exakt och kvantitativt. För att kunna jämföra PM borttagning kapaciteterna av olika trädslag som upplever olika damm retention varaktigheter, bör retention effektivitet beräknas med metoden (ekvation (2)), som föreslås i denna studie. Vår föreslagna omfattande protokoll kommer att vara användbart för att utvärdera PM rening kapaciteterna av urban träd och skogar på ett exakt, objektivt och korrekt sätt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har något att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöds av grundläggande forskningsmedel för Central universiteten (2017ZY21) och den nationella naturvetenskap Foundation i Kina (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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Use of trees for reducing particulate matter pollution in air. Challenges of Modern Technology. 2, 69-73 (2011).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Zhang, F. Studies on the Existing Shrubs of the Road in Changchun and the Dust Retention Capacity of the Three Shrubs. Jilin Agricultural University. , Changchun. (2013).
  8. Beckett, K. P., Freer-Smith, P., Taylor, G. Effective tree species for local air-quality management. Journal of Arboriculture. 163, 12-19 (2000).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Chen, W., et al. Dust absorption effect of urban conifers in Northeast China. Chinese. Journal of Applied Ecology. 14 (12), 2113-2116 (2003).
  13. Li, H., Yang, S. L. Changes of suspended particulates adhering to salt marsh plants. Acta Oceanolo Giga Sinica. 32 (1), 114-119 (2010).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).

Tags

Miljövetenskap fråga 140 partiklar materia partikelstorleksfördelning retention kapacitet retention effektivitet löv ultraljudsrengöring
Bedömning av partiklar borttagning kapaciteterna av träd lämnar
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Liu, J., Zhang, R., Liu, H., Duan,More

Liu, J., Zhang, R., Liu, H., Duan, J., Kang, J., Guo, Z., Xi, B., Cao, Z. Assessing the Particulate Matter Removal Abilities of Tree Leaves. J. Vis. Exp. (140), e58026, doi:10.3791/58026 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter