金属と多循環性アロマティック炭化水素による大気汚染の改善のための空気中の微粒子のサイズ分断のための革新的なサンプリング装置

科学分野:

• 環境科学
• 分析化学
• 大気科学

背景:

• 空気中の粒子状物質 (PM) は,環境と健康に重大なリスクをもたらします.
• 汚染物質の分布と発生源を理解するには,細分化が非常に重要です.
• 既存のPM分断方法には,特に超細粒子の制限があります.

研究 の 目的:

• 空気中の微粒子を採取し,その大きさを分別する新しいサンプリング装置の開発と検証.
• 化学組成,特に金属・オイド,プラチナ群元素 (PGEs),ポリサイクル芳香炭化水素 (PAHs) を,異なる PM サイズ分数で分析する.
• 空気汚染のモニタリングにおける装置の有効性を評価し,特にナノ粒子による汚染物質について.

主な方法:

• ポリテトラフルオロエチレン膜フィルター (PM10,PM2.5,PM0.1) とPM<0.1のための超純水トラップを使用した低容量カスケードサンプリングシステム.
• 誘導的に結合されたプラズマ質譜測定 (ICP-MS) は,マイクロ波による酸性消化後の金属とPGEの測定です.
• 溶媒抽出後のPAHのガス染色体質量測定 (GC-MS)
• 都市部PM標準基準材料1648aとフィールド・エミッション・スキャニング電子顕微鏡 (FESEM) を使用した検証.

主要な成果:

• 採取装置は,ナノサイズの粒子を含め,高精度で空中のPMを分解し,高精度で再現し (金属分子/PGEの場合は6%と2%;PAHの場合は3%と6%).
• 交通関連金属もPM<0.1の割合で増加した.
• 高分子量PAHは,PM10とPM2. 5の両方で見つかりました.
• FESEMは ナノ粒子まで効率的な 分割を 確認しました

結論:

• 開発されたサンプリング装置は,超細微粒子やナノ粒子を含む空気中の粒子の大小を効率的に分化できます.
• 異なる粒子の大きさの化学組成に関する貴重な洞察を提供し,発生源の配分とリスク評価に役立ちます.
• この装置は,伝統的なフィルターベースの方法の限界を克服し,ナノ粒子結合汚染物質の改善された空気汚染モニタリング能力を提供します.