Waiting
Login processing...

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

Environment

Vurdere svevestøv fjerning evner av tre blader

Published: October 7, 2018 doi: 10.3791/58026
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1, 1, 1, 1, 2
1Key Laboratory of Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University, 2School of Environment, Key Laboratory for Yellow River and Huai River Water Environment and Pollution Control, Ministry of Education, Henan Key Laboratory for Environmental Pollution Control, Henan Normal University
* These authors contributed equally

Summary

Ultralyd rengjøring metoden ble brukt til å elute svevestøv (PM) beholdes på blad overflater etter PM var elut av konvensjonelle rengjøring metoder (rengjøring bare vann eller vann rengjøring pluss rengjøring). Metodikken kan bidra til å forbedre estimering nøyaktigheten for PM oppbevaring kapasitet på bladene.

Abstract

Basert på de konvensjonelle metodene for rensing (vann rengjøring (WC) + rengjøring (F.Kr.)), vurdert denne studien påvirkning av ultralyd (UC) på samle ulike størrelse svevestøv (PM) beholdes på blad overflater. Vi ytterligere preget oppbevaring effektiviteten av bladene til ulike størrelser PM, som vil bidra til å vurdere evnene til urbane trær fjerne PM fra luften kvantitativt.

Tar tre Bredbladet treslag (Ginkgo biloba, Sophora japonica, og Salix babylonica) og to needleleaf trearter (Pinus tabuliformis og Sabina chinensis) som forskning objektene, var blad prøvene samlet 4 dager (kort PM oppbevaringsperiode) og 14 dager (lang PM oppbevaringsperiode) etter den siste nedbøren. PM beholdt på blad overflater var samlet WC, BC, og UC i sekvensen. Deretter ble oppbevaring effektiviteten av blader (AEblad) til tre typer ulike størrelse PM, inkludert lett tas PM (ERP), vanskelig å fjerne PM (DRP) og helt flyttbare PM (TRP), beregnet. Bare rundt 23-45% av totalen PM beholdt på blader kan tørkes av og samlet inn av WC. Når bladene ble renset gjennom WC + BC, var undervurdering av PM oppbevaring kapasitet på ulike treslag i området av 29% - 46% for ulike størrelse PM. nesten alle PM beholdt på blader kan fjernes hvis UC ble supplert til WC + F.Kr.

Avslutningsvis hvis Høgskolen ble supplert etter de konvensjonelle metodene for rensing, kunne mer PM på blad overflater være elut og samlet. Prosedyren utviklet i denne studien kan brukes for å vurdere PM fjerning evner av ulike treslag.

Introduction

Evnene til ulike treslag fjerne PM fra luften kan vurderes gjennom kvantifisere masse PM beholdt på blad overflater. For å oppnå dette målet, har subtraksjon metode1,2, membran filter metode3,4,5og elueringsrør-veier metoden kombinert med partikkel størrelse analyse6 vært brukes til å beregne kvantitativt masse PM2.5 (diameter ≤ 2.5 µm), PM10 (diameter ≤ 10 µm) eller totale suspendert partikler (TSP) beholdes på bladene. Nøyaktigheten av disse metodene i utgangspunktet avhenger imidlertid ytelsen i samle PM beholdt på blad overflater. I dag, den konvensjonelle bladet rengjøringsmetode brukes i relaterte studier ofte inneholder ett eller to trinn, nemlig bare vann vask (suge og skyll blader med deionisert vann)3,7 eller pluss børsting5, 8 , 9. imidlertid noen studier10,11 har vist at PM på blad overflater ikke kan være helt elut av konvensjonelle rengjøringsmetode. Som ultralyd har fordelene med høy hastighet, høy kvalitet og lite skader overflaten av objektet, har det stort potensial for samle PM beholdt på blad overflater med komplekse microstructures. I dag, ultralyd har vært brukt i noen studier å samle PM beholdt på blad overflater (dvs.sette bladene i deionisert vann og bruk ultrasonisk renere for å elute PM)12,13. Denne metoden brukes imidlertid bare som et supplement til et blad rengjøringsmetode, mens det ikke er kjent om den ultralyd har en positiv effekt på å samle PM fra blad overflater og optimal drift parametrene er heller ikke klart. Tidligere forskning har vist at PM beholdt på Ginkgo biloba blad overflaten kan være helt elut uten å ødelegge blad overflater, hvis en skikkelig ultralyd rengjøring prosedyre ble supplert med konvensjonelle rengjøring metoden11 . Imidlertid stabilitet og generelle anvendelige av ultralyd rengjøring parametere (ultralyd makt, klokkeslett og annen informasjon) i forskjellige plantearter opplever ulike støv oppbevaringsperioder er ennå ikke klart.

Foreløpig blitt masse PM2.5, PM10eller TS på blad arealenhet ofte benyttet for å evaluere evnene til ulike treslag fjerne PM fra luften14,15. Under den naturlige tilstanden, PM beholdt på blad overflater kan klassifiseres i to deler: den første delen er PM som kan falle av bladene på grunn av effektene av vind og nedbør, mens den andre delen er PM som er strengt overholdt for å blad overflater og ikke ea sily vasket av nedbør. Imidlertid har få studier fokusert på massen av begge typer PM på blad overflater. I tillegg varierer PM oppbevaringsperioder blader i forskjellige studier enormt. Dermed vil sammenlignbarheten av resultatene av disse studiene være dårlig, hvis masse PM beholdt på blad areal er vedtatt for å vurdere PM fjerning evner trær16. Følgelig PM oppbevaring effektiviteten (massen av PM beholdt på blad arealenhet per enhetstid), som et alternativ, ble foreslått å evaluere PM rensing effekten av urbane trær5,17. Generelt, er det fortsatt en mangel på forskning i dette aspektet. Det er svært nødvendig å foreta relevante studier for ulike treslag å gi metodologiske basic og data støtte for å vurdere PM fjerning evner av ulike treslag nøyaktig.

Her ble tre Bredbladet treslag (G. biloba Sophora japonicaog Salix babylonica) og to needleleaf trearter (Pinus tabuliformis og Sabina chinensis) valgt å evaluere straffrihet PM ferdigheter under to PM oppbevaringsperioder. Blad prøvetaking stedet var i Xitucheng Park (39.97° N, 116.36° E) ligger i et område med tung forurensning i Beijing. De tre spesifikke mål av denne studien var: (1) å vurdere effektiviteten av ulike blad rengjøring metoder (vann rengjøring (dusj), pensel rengjøring (F.Kr.) og ultralyd (UC)) i eluting PM på blader, (2) for å kontrollere effekten av ultralyd på eluting PM, og (3) for å vurdere oppbevaring effektiviteten av ulike treslag PM1, PM2.5, PM5, PM10og TS.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. blad innsamling, elueringsrør og masse måling av PM

  1. Velg fem sunn enkelte trær (dvs. fem gjentak) hver trearter med lignende diameter på brysthøyde. Samle fire større grener tilfeldig fra fire retninger i ytre kalesjen i midten baldakin laget og kuttet alle intakt blader.
    Merk: Alle planter for blad prøvetaking bør plasseres tett i en greening stripe med lengde og bredde på ca 250 og 60 m, henholdsvis for å sikre at miljøforhold (vind, lys og regn) av disse trærne er like. Bladene brukes i protokollen ble samlet på 15 oktober (kort støv (SDR) oppbevaringsperiode) og 25 oktober (lenge støv oppbevaring (LDR) periode) i 2014, som var 4 til 14 dager etter den siste nedbøren (> 15 mm), henholdsvis. Gjennomsnittlig nivåer av PM under kort og lang støv oppbevaringsperiode (dvs. varigheten mellom den siste nedbøren og blad prøvetaking) i vårt eksperiment var 26 (PM2.5), 57 (PM10) og 111 (PM2.5), 160 µg/m3 (PM10), henholdsvis.
    1. Plasser samplet bladene i merket ventil poser og transportere poser til laboratoriet umiddelbart. Lagre blad prøvene i kjøleskapet.
  2. Vask og tørk kanner i 80 ° C ovnen. Equilibrate kanner rom temperatur og luftfuktighet og veie de tomme kanner (W1).
  3. Tilfeldig velger en viss blader leaf prøver og sette bladene i et 1000 mL beaker (Beaker A).
    Merk: Leaf området er om 2000 cm2, som kan garantere alle bladene kan være nedsenket i vann helt og eluted støvet har tilstrekkelig vekt veies nøyaktig.
  4. Legge til 270 mL deionisert vann begeret A og fordype blader i vann helt.
    1. Rør vannet for 60 s med glass stang i én retning (frekvens: 2 sekunder for en rotasjon). Etterpå, hell i eluent i tre 100 mL liten kanner (kanne en) jevnt.
    2. Vask bladene med en fin tippet klem flaske med 30 mL deionisert vann og overføre vasket bladene til en 1000 mL kanne (Beaker B). Hell i eluent i tre 100 mL lite beger (kanne en) jevnt.
  5. Legg til 270 mL deionisert vann kanne b og fordype blader i vannet igjen. Så bruk en nylon børste å skrubbe blad overflaten (plassere på flat tynn plast plate) med deionisert vann og unngå ødelegge mikrostruktur blad overflate. Hell i eluent i tre 100 mL liten kanner (Beaker b).
    1. Vask bladene squeezable flasken med fine tips med 30 mL av deionisert vann og overføre bladene til en 1000 mL kanne (Beaker C). Hell i eluent i tre 100 mL lite beger (Beaker b).
  6. Legge til 270 mL deionisert vann kanne C og fordype blader i vannet igjen.
    1. Sette glassbeholder i ultralyd rengjøring maskinen. Bruker en ultralyd makt på 500 W, ren for 3 min og 10 min etter blader trearter Bredbladet og needleleaf henholdsvis. Rør bladene med glass stang i én retning (frekvens: 2 sekunder for en sirkel) samtidig.
    2. Vask bladene squeezable flasken med fine tips med 30 mL av deionisert vann og hell i eluent i tre 100 mL liten kanner (kanne c).
  7. Dekke ren filter papir (diameter = 11 cm, området = 94.99 cm2) på hver kanne (a, b, c) og tørr kanner i 80 ° C ovnen i ca 5 dager til massen av kanner blir konstant.
    1. Sett kanner i en balanse kammer til equilibrate temperatur og luftfuktighet i 30 min, og veie masse hver 100 mL kanner (M2). Beregn massen av PM elut ved hver rengjøring trinnvis M2-M1.

2. måling av PM størrelse distribusjon og tropene

  1. Legg til 50 mL deionisert vann til hver vektet kanne (a, b, c) ovenfor og plassere disse kanner i en ultralyd rengjøring maskin i 30 min før PM fordeler i deionisert vann.
  2. Legge til nedbryting i beaker (a, b, c) laser detaljnivå instrumentet og måle størrelsesDistribusjon av PM elut ved ulike rengjøring trinn.
    1. Anta målt volum prosenter å være masse prosenter (Q) av ulike størrelser partikler. Beregne andelen av ulike størrelser partikler elut hver rengjøring steg av ligningen (1):
      Equation 1(1)
      der Pi, j representerer masse andel (%) av partikler i j diameter klassen elut fra blad overflater av rengjøringsprosessen jeg; Wjeg representerer den totale massen (g) alle størrelse partikler elut av rengjøringsprosessen jeg; Qi, j representerer masse prosenten (%) av partikler i j diameter klassen i totalt PM massen elut av rengjøringsprosessen jeg; jeg er rengjøringsprosessen (dvs., WC, BC, og UC); og j er diameter klassen, som ble satt til 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) studien.
  3. Spre blader på plast board og skanne bladene med en høy kvalitet skanner. Bruk automatisk analyseprogramvare til å beregne areal og forventet område av bladene.
    Merk: Protokollen kan pauses her.

3. data presentasjon og analyse

  1. Beregne den totale flyttbare svevestøv (TRP) som summen av ERP og DRP som kan være elut av WC + BC + UC.
  2. Under ulike støv oppbevaringsperioder, beregne den totale massen PM i en specificdiameter klasse beholdt på blader som summen av masse PM i tilsvarende diameter klassen elut av de ulike rengjøring trinnene (dvs., WC, BC, og UC).
    1. Bruker disse dataene og områdedataene blad, beregne oppbevaring effektiviteten (AEblad) av ulike størrelse partiklene i enhet blad areal hjelp ligning (2):
      Equation 2(2)
      hvor LZj og SZj er massen (g) av partikler i j diameter klassen beholdt på enheten blad området under perioder med LDR og SDR, henholdsvis; LT og ST er antallet dager i perioder av LDR og SDR, henholdsvis.
  3. Gjennomføre alle statistisk analyse med SPSS programvare.
    1. Bruk Kolmogorov-Smirnov testen og Levene testen ANOVA forutsetningene av normalitet og ensartethet innen avvik, henholdsvis for elueringsrør prosenter av ulike størrelser partikler og PM oppbevaring kapasitet dataene.
    2. Bruke veis VARIANSANALYSE for å undersøke effekten av ulike rengjøring trinnene på elueringsrør prosenter av ulike størrelser partikler under ulike støv oppbevaringsperioder. Bruke Duncans test (P = 0,05) å oppdage de betydelige forskjellene mellom ulike rengjøring trinn.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

PM beholdt på blad overflater hadde to typer under naturlige forhold. PM faller lett av regn og vind under naturlige forhold er definert som den lett tas av svevestøv (ERP). Denne typen PM var representert ved PM elut ved WC i denne studien. PM som tett følger for å blad overflater og ikke kan enkelt vaskes av av F.Kr og UC er definert som vanskelig å fjerne partikler (DRP). Denne typen PM kan ikke være elut av naturlig regnskyll og vind.

Det var en betydelig forskjell blant de fem treslag i masse forhold til ulike størrelse PM elut ved ulike rengjøring trinn. Resultatet viste at et stort antall forskjellige størrelse PM var elut fra blad overflaten av WC (figur 1, figur 2, Figur 3, Figur 4og figur 5). Gjennomsnittlig elut proporsjoner (ERP) av ulike størrelse PM av de fem treslag var 31% og 35% under SDR og LDR, henholdsvis (figur 6).

I tillegg viste WC en sterkere effekt på eluting PM på blader av needleleaf treslag (P. tabuliformis og S. chinensis), spesielt for S. chinensis under LDR perioden. Som sådan, elueringsrør andelen WC var betydelig høyere enn f.Kr og UC (P < 0,05) for alle størrelse PM unntatt PM> 10. Etter rengjøring bladene av F.Kr, var store deler av ulike størrelse PM også elut, som var 28% og 29% under SDR og LDR periodene, henholdsvis. I likhet med WC, mest distinkte elueringsrør effekten av ble observert for S. japonica. Elueringsrør andelen BC var signifikant høyere enn WC (P < 0,05) for alle fraksjoner av PM under både SDR og LDR perioder. Videre elueringsrør effekten av var betydelig høyere enn for UC (P < 0,05) unntatt PM med diameter < 5 µm (figur 6). Selv om en stor andel av PM kan være elut fra bladet overflaten av WC + BC, overholdt noen PM med mindre diameter fortsatt på blad overflater. Senere, når UC ble brukt til ren blader, gjenværende PM beholdt på blad overflater ble elut helt (figur 1, figur 2, finne 3, Figur 4, og Figur 5), og elueringsrør proporsjonene 41% under SDR og 36% under LDR (figur 6). I tillegg var elueringsrør prosentandelen av liten størrelse PM høyere da Høgskolen ble brukt. Derfor ville masse PM være undervurdert angivelig, hvis metoden konvensjonelle elueringsrør var bare vedtatt for å elute PM på bladene. Spesielt for S. babylonica, ville gjennomsnittlig eluted andelen PM i alle diameter klasser være undervurdert av 46%, som var høyere enn for P. tabuliformis (43%), G. biloba (42%), S. japonica (31%), og S. chinensis (29%).

AEblad av ulike typer PM av fem trearter er vist i tabell 1. Det var en stor forskjell i oppbevaring effektivitet beregnet av to ulike metoder. Sammenlignet med resultatet anslått av ligningen (2), AEblad beregnet av formelen (3): oppbevaring effektivitet (mg/m2·d-1) = masse PM på en enhet av blad området (mg/m2) / støv oppbevaring varigheten (d) var ca 5 ganger høyere. Spesielt for S. japonicavar PM1 av ERP beregnet av formelen (3) 18.94 ganger høyere enn beregnet av formelen (2). I denne studien for ERP, TS AEblad av ulike treslag varierte mellom 12.69 og 34.69 mg·m-2·d-1 og redusert i følgende rekkefølge: P. tabuliformis > S. babylonica > G. biloba > S. japonica > S. chinensis. I en tidligere studie, TS AEblad av ulike treslag varierte mellom 35.27 og 85.79 mg·m-2·d-1 og redusert i følgende rekkefølge: S. japonica > S. chinensis > S . babylonica > P. tabuliformis > G. biloba. Oppbevaring effektiviteten av ulike treslag å beholde ulike størrelse PM av forskjellige typer (ERP, DRP, TRP) kan også variere. I denne studien utstilt S. japonica høyeste AEblad å beholde TRP PM1 og PM2.5, som var 4.3 og 21.91 mg/m2·d-1, henholdsvis. S. babylonica hadde den høyeste AEbladet å beholde TRP PM5 (40.98 mg/m2·d-1) og PM10 (62.01 mg/m2·d-1). I tillegg kunne S. chinensis beholde mer ERP PM1, PM2.5og PM5 enn de andre treslag.

Figure 1
Figur 1 : Svevestøv rester på blader av Ginkgo biloba etter ulike elueringsrør skritt. A og B står for øvre og nedre sidene av bladene av Ginkgo biloba. Ulike tall står for ulike elueringsrør trinnene. (1: uten rengjøring; 2: enkelt vann rengjøring; 3: vann rengjøring + pensel rengjøring; 4. vann rengjøring + rengjøring + ultralyd). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 : Svevestøv rester på blader av Pinus tabuliformis etter ulike elueringsrør skritt. A og B står for den konkave og konveks siden av bladene av Pinus tabuliformis. Ulike tall står for ulike elueringsrør trinnene. (1: uten rengjøring; 2: enkelt vann rengjøring; 3: vann rengjøring + pensel rengjøring; 4. vann rengjøring + rengjøring + ultralyd). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : Svevestøv rester på blader av Sophora japonica etter ulike elueringsrør skritt. A og B står for øvre og nedre sidene av blader av Sophora japonica. Ulike tall står for ulike elueringsrør trinnene. (1: uten rengjøring; 2: enkelt vann rengjøring; 3: vann rengjøring + pensel rengjøring; 4. vann rengjøring + rengjøring + ultralyd). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4 : Svevestøv rester på blader av Salix babylonica etter ulike elueringsrør skritt. A og B står for øvre og nedre sidene av bladene av Salix babylonica. Ulike tall står for ulike elueringsrør trinnene. (1: uten rengjøring; 2: enkelt vann rengjøring; 3: vann rengjøring + pensel rengjøring; 4. vann rengjøring + rengjøring + ultralyd). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5 : Svevestøv rester på blader av Sabina chinensis etter ulike elueringsrør skritt. A B står for den koniske og skala-skjemaet blader av Sabina chinensis. Ulike tall står for ulike elueringsrør trinnene. (1: uten rengjøring; 2: enkelt vann rengjøring; 3: vann rengjøring + pensel rengjøring; 4. vann rengjøring + rengjøring + ultralyd). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 6
Figur 6 : Masse proporsjonene av de ulike størrelse svevestøv beholdt på bladene av ulike treslag. A og B står for kort (SDR) og lange (LDR) støv oppbevaringsperioder, henholdsvis. WC, BC, og UC stå for enkelt vann rengjøring, pensel rengjøring og ultralyd, henholdsvis. Data er gjennomsnittlig ± SE. forskjellige bokstaver (a, b, c) over datastolpen indikerer betydelig forskjell (P < 0,05) blant de ulike rengjøring trinnene på elueringsrør prosenter av ulike størrelser partikler under ulike støv oppbevaringsperioder, Ifølge Duncan testen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Table 1
Tabell 1: masse ulike typer PM beholdt på blad arealenhet. ERP, DRP og TR står for lett tas støv oppbevaring kapasitet, vanskelig å fjerne støv oppbevaring kapasitet og samlet støv oppbevaring kapasitet, henholdsvis. Likning (2): oppbevaring effektivitet (mg/m2·d-1) = trekk fra masse PM på enheten blad området under LDR og SDR periodene (mg/m2) / støv oppbevaring varigheten mellom LDR og SDR punktum (d); Likning (3): oppbevaring effektivitet (mg/m2·d-1) = masse PM på en enhet av blad området (mg/m2) / støv oppbevaring varigheten (d).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Nøyaktig og riktig samling PM beholdt på blad overflater er grunnlag for å vurdere PM fjerning evner av ulike treslag. Men konvensjonelle rengjøringsmetode (WC eller pluss BC) kan ikke fjerne støv på blad overflater, som har blitt bekreftet av skanning elektronmikroskop10. Dette ble ytterligere demonstrert tydelig av studien (figur 1, figur 2, Figur 3og Figur 4 figur 5). Vår studie viser at hvis bare WC ble brukt til ren blader, PM på blad overflate ville være undervurdert om 69% og 65% under SDR og LDR periodene, henholdsvis. Det vil si, kan en kort periode nedbør med en viss intensitet bare elute 31% og 35% av PM fra blad overflater. I tillegg har tidligere studier vist at et kort og tung nedbør kan bare elute 50% og 62% av PM fra bladene av Ligustrum lucidum og Viburnum odoratissimum, henholdsvis18. Påvirkning av nedbør på eluting PM beholdt på blad overflater av P. tabuliformis var imidlertid ikke tydelig. Følgelig under naturlige forhold, kan bare en liten del av PM på blad overflaten være elut av regn. Når både WC og BC ble brukt til ren blader, ville elueringsrør andelen PM også være undervurdert rundt 41 prosent og 36% under SDR og LDR periodene, henholdsvis. Imidlertid kunne flere PM være elut og samlet fra blad overflate etter supplere UC til WC + BC for rengjøring bladene. Dermed for upartisk og nøyaktig kvantifisering av PM beholdes av bladene, er det nødvendig og avgjørende for å legge til UC konvensjonelle bladet rengjøringsmetode.

I dag, de fleste studier med oppbevaring kapasitet på PM beholdt på blad overflater for å vurdere svevestøv fjerning evner av trær. Selv om denne indikatoren er praktisk for å vurdere PM fjerning evner under samme oppbevaring varighet, vil det være stor forskjell i oppbevaring kapasiteten til den samme treslag under ulike støv oppbevaring varigheter. Således, det ble foreslått i noen studier at oppbevaring effektiviteten (masse PM beholdt på en enhet av blad per enhetstid) skal brukes for å vurdere anlegget PM fjerning evner, som dette kan eliminere evaluering avvik PM fjerning evne på grunn av dif skjellen i støv oppbevaring varighet. Men neglisjert disse studiene det faktum at bare en liten del av PM på blad overflaten kan være elut av regn. Dessuten, kan denne metoden føre fem ganger overvurdering av PM fjerning evner av trær, ifølge resultatene av denne studien (tabell 1). Derfor bør beregningsmetoden av ligningen (2) brukes for å vurdere nøyaktig PM fjerning evner av trær.

Når PM elueringsrør metoden foreslått i denne studien ble brukt til å bestemme masse PM på blad overflater, steg eksperimentelle må være nøyaktige og unngå feil forårsaket av menneskelige faktorer som mulig. For eksempel antallet blader for hvert eksperiment er avhengig av den konkrete situasjonen, og det bør fastsettes av spesifikasjonen av eksperimentet instrument, støv oppbevaring varigheten, ultralyd parameteren og andre faktorer. Tar ultralyd parameteren som eksempel, bør ultralyd rengjøring varigheten og sentrifuger hastigheten fastsettes av flere innledende eksperimenter å sikre eksperimentelle feilen er innenfor de akseptable. I tillegg bør mengden deionisert vann brukes for elueringsrør også justeres i henhold til masse PM. Dessuten bør hver liten kanne fylt med eluent, mens det er tørke i ovnen, være dekket med ren filter papir å hindre støv forurensning. I korthet, må hvert trinn i eksperimentet nøye drives for å gjenta den foreslåtte metoden nøyaktig.

Det er svært nødvendig og avgjørende å supplere ultralyd klargjøringsprosedyren den konvensjonelle blad rengjøringsmetode, slik at PM fjerning evner av trær kan vurderes mer nøyaktig og kvantitativt. For å nøyaktig sammenligne PM fjerning evner av ulike treslag opplever ulike støv oppbevaring varigheter, skal oppbevaring effektiviteten beregnes ved hjelp av metoden (formel (2)) foreslått i denne studien. Våre foreslåtte omfattende protokoll vil være nyttig for å vurdere PM rensing evnene til urbane trær og skog på en presis, upartisk og nøyaktig måte.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av grunnleggende forskning midlene sentral universitetene (2017ZY21) og National Natural Science Foundation av 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

Miljøfag problemet 140 partikler saken partikkel størrelsesDistribusjon varmekapasitet oppbevaring effektivitet tre blader ultralyd
Vurdere svevestøv fjerning evner av tre blader
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