化学成分的道路灰尘粒子超细分数

在一篇发表在开放获取期刊大气来自加拿大的研究人员最近研究金属在超细粒子浓度(UFP;欧洲杯猜球平台< 0.1µm)从“灰尘盒”金属屑收集的城市多伦多,加拿大。

研究:的量化和描述金属超细路尘粒。欧洲杯猜球平台图片来源:Ratikova / Shutterstock.com

超细颗粒物在道路灰尘

UFP的化学成分及其对空气中的颗粒物(PM)的毒性是不清楚。空气污染是导致各种不良反应如肺癌和呼吸道和心血管疾病。

虽然在世界许多地区空气质量法规限制点的质量浓度≤10µm点≤2.5µm (PM2.5),没有规定在世界各地UFP由于缺乏足够的数据。更多数据的浓度和成分等常见的空气来源点UFP道路灰尘是必不可少的一个更好的评估他们的潜在的健康影响。

分布之间的大规模收集纳米、亚微米过滤器和微米类为每个resuspended灰尘盒样品,表示为中值总数的% resuspended点₁₀(总质量恢复过滤器< 10µm > 10毫米);插图总体平均总额的% resuspended点₁₀所有6个样品,国米分位数范围(差)。分析师图片来源:Beauchemin年代et al .,大气

从建筑和道路灰尘侵蚀材料包含人行道,从土壤颗粒,除冰盐,和大气沉积,汽车尾气和non-exhaust排放。欧洲杯猜球平台尽管这是一个点的主要来源₁₀在城市环境中,对机载UFP并不明确。

先前的研究道路灰尘样本显示,一些金属(根)的浓缩与粒径的减少。本研究分析了金属(根)浓度UFP resuspended灰尘盒代表三种道路类型的金属屑。

关于这项研究

这项工作的主要目的是:测量的比例re-suspendable UFP的灰尘盒金属屑、评估金属(根)浓度的纳米级分数;和讨论研究结果对人类健康的影响。

研究人员研究了金属浓度UFP孤立于“灰尘盒”金属屑收集在2015年秋季和2016年春季城市多伦多,加拿大,regenerative-air-street清洁工的帮助下。他们收集了以下三个样本社区委员会——多伦多和纽约(D1)东部地区,包括市区,这是人口最稠密的地区;体态纽约(D2);和斯卡伯勒(D4)。

比率雾化纳米元素浓度的分数比灰尘盒考虑所有6路尘埃样本(纳米/灰尘盒比);每箱线图显示了中位数在第25和第75百分位盒子,色散延长1.5倍从每个四分位差,以及近(> 1.5差)和远(> 3位差)离群值。中值的95%置信区间是策划作为一个切口在盒子上。元素环绕在灰色:不考虑因为> 50%值< LOD;平原和虚线在纳米/灰尘盒分别率= 1或2:视觉指南。分析师图片来源:Beauchemin年代et al .,大气

作者雾化除尘箱样本高速公路、干线公路、地方道路和,并将他们分成13个粒径分数在10纳米的范围10µm (PM₁₀)。粉尘收集在聚四氟乙烯过滤器2到4小时每个样本一式三份。Buoyancy-corrected重量分析的聚四氟乙烯过滤器之前和之后执行加载在加拿大卫生部的“阿基米德M3TM Buoyancy-corrected重量分析工具。

一小时超声溶解在45% HNO3/0.8%高频和坚实的解决方案比2 mg: 6毫升进行确定的总元素浓度粉尘箱样品。技术,如电感耦合等离子体质谱(icp)或电感耦合plasma-optical发射光谱法(ICP-OES)被用于元素的决心。

研究人员利用克鲁斯卡尔-沃利斯非参数方差分析来确定inter-median不同道路类型和评估中位数之间的关键差异和发行版使用Wilcoxon-Mann-Whitney等级测试。

结果

结果表明,有机C含量的灰尘盒样品从3.8到8.7 wt. %和主要的元素出现在这些样品是铁、硅、镁、铝、和s .微量元素如锌、铜、铅、铬是最丰富的元素在尘土中框和出席更高浓度相比,在同一地区地表的土壤。

这些金属通常发现在轮胎橡胶(锌、铅),刹车片(铜、铬、铅、锌),和汽车燃料燃烧残留物。

所有三个主干路样本收集来自同一个地方但在不同周有一个类似的成分。然而,UFP收集的主干道有两倍的Cd,锌、Cr和V和9倍UFP来自当地的道路。观察锌浓度最高的城市高速公路,这可以归因于更大的交通容量和更高的速度。

浓度的Cd、铬、锌和V在路nano分数为每个类型;每箱线图显示了中位数在第25和第75百分位盒子,分散从5日到第95个百分位。中值的95%置信区间是策划作为一个切口在盒子上。对于一个给定的元素,中等浓度标有相同字母不是基于统计不同onWilcoxon-Mann-Whitney等级测试(p > 0.05)。分馏是在两到三个复制进行在每个灰尘盒和每个复制4纳米分数(艺术:n = 31;例:n = 5;LR: n = 11)。分析师图片来源:Beauchemin年代et al .,大气

六个样品,大部分re-suspendable尘埃粒子的质量被发现在微米和亚微米分数。欧洲杯猜球平台这可能是由于干燥时间长,数量增加重车辆等运动型多用途车(suv),小型货车和轻型卡车,路面上创造更多的摩擦。

UFP分数约为总质量的2% resuspended点₁₀。元素分析使用icp和ICP-OES显示一个明确的Cd,增加铬、锌、和V含量相比UFP灰尘盒材料。

结论

研究结果表明,一些过渡金属如铬、Cd,锌、和V集中到re-suspendable UFP,这是对人类健康密切相关。UFP吸入可以导致肺细胞氧化应激和过渡金属积极促成这些毒性反应。

根据作者,有一个巨大的知识差距的成分和毒性影响环境UFP和推进这些UFP的贡献来源的理解非常重要。

源

Beauchemin,美国;几何,c;怀斯曼,C.L.S.;拉斯穆森,体育的量化和描述金属超细路尘粒。欧洲杯猜球平台大气2021年,12,1564年。https://www.mdpi.com/2073-4433/12/12/1564

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