-
البريد الإلكتروني
yang.chen4@thermofisher.com
-
الهاتف
13386161207
-
العنوان
شينجينكياو
Thermo Fisher Scientific (China) Co., Ltd
" ممتاز " الهواء ليست آمنة ! ICP - TOF - MS يفتح المخاطر الصحية pm2.5 يوم التنظيف
التاريخ:2025-12-25اقرأ:0
عندما يظهر مؤشر جودة الهواء " ممتازة " ، عندما كنا نظن أننا يمكن أن تأخذ نفسا عميقافريق البحث من البروفيسور يانغ يي ، شرق الصين عادي جامعة ، قد كسر لدينا الإدراك الأصيل :وفقا لمنظمة الصحة العالمية والصين معايير جودة الهواء " نظيفة " اليوم ، وحدة كتلة pm2.5 الرئة السمية يمكن أن تصل إلى 8 مرات من التلوث اليوم ! المعادن السامة المرتبطة الحديد الغنية الجسيمات في pm2.5 يعتبر العامل الرئيسي في تنظيم السمسة .واحد من الجسيمات المتقارنة بالحث البلازما مطياف زمن الطيران ( spicp-tof-ms ) التكنولوجيا ، بحيث تحتوي على المعادن الجسيمات الدقيقة ( mcfps ) مخبأة في pm2.5 لا يمكن الهروب منها .من أجل تحليل المخاطر الصحية الناجمة عن تلوث الهواء لتوفير منظور جديد !
يانغ يي فريق الدراسة أظهرت أن هناك قيود كبيرة على نوعية الهواء التي تعتمد فقط على pm2.5 التركيز .المخاطر الصحية pm2.5 لا يحددها تركيز وحدها ، ولكن عدم التجانس في التركيب الكيميائي هو المفتاح .على الرغم من أن كمية تركيز mcfps أعلى في الربيع من الشتاء و زيادة مع زيادة pm2.5 مستوى التلوث ، pm2.5 جمعها في تنظيف اليوم أظهرت أقوى سمية الرئة من التلوث . على الرغم من أن تركيز pm2.5 يتوافق مع المبادئ التوجيهية لمنظمة الصحة العالمية ، التعرض الطويل الأجل إلى تركيزات منخفضة من mcfps ( وخاصة الحديد الغنية الجسيمات ) يمكن أن تشكل مخاطر صحية كبيرة بسبب الثبات البيولوجي الطويل الأجل في الأجهزة الرئيسية .
توصيف mcfps في مواسم مختلفة ومستويات التلوث
فريق البحث أخذ عينات منتظمة بين الشتاء والربيع في منطقة Minhang ، شنغهاي ، التي تغطي أربعة سيناريوهات من التنظيف القياسية اليوم ( pm2.5 < 15 ميكروغرام / متر مكعب ) ، غيغابايت ( 15-35 ميكروغرام / متر مكعب ) ، هاز الضباب والغبار dust-day . . . . . . . وأظهرت النتائج أن تركيز الألومنيوم الغنية الجسيمات المرتبطة المعادن السامة كانت أعلى بكثير في فصل الشتاء من الضباب في الربيع . وعلى النقيض من ذلك ، فإن تركيزات من الحديد الغنية الجسيمات في الربيع من تنظيف الغبار أيام أعلى من تلك التي في فصل الشتاء ، في حين أن تركيزات من السيليكون الغنية الجسيمات المرتبطة المعادن السامة في الربيع كانت أعلى من تلك التي في فصل الشتاء . بالمقارنة مع pm2.5 جمعها في يوم التلوث ،صافيأكبر نسبة من الجزيئات المتعددة المعادن ( وخاصة الحديد الغنية الجسيمات ) في pm2.5 جمعتها جي ري يرتبط مع المعادن السامة .هذا يشير إلى أن انخفاض مستوى pm2.5 قد تنطوي على مخاطر أعلى من السمية على مستوى الجسيمات واحدة . . . . . . .
الشكل 1 مقارنة موسمية بين مستويات مختلفة من التلوث ( من : من تنظيف اليوم ، غيغابايت : غيغابايت تنظيف اليوم ، هاز الضباب اليوم ، dust-dust الغبار اليوم ) و تركيز الألومنيوم ( أ ) ، السيليكون الغنية ( ب ) و ( ج ) من الحديد الغنية الجسيمات المرتبطة المعادن السامة ( الأصفر مربع الرسم البياني ) و نسبة ( الأزرق مربع الرسم البياني ) من مجموع عدد من الجزيئات المتعددة المعادن . ( د ) صورة تيم للمجموعات المغنتيت النموذجية في يوم التنظيف الشتوي الذي تنظمه منظمة الصحة العالمية PM2.5 ، تبين تعايشها مع الألومنيوم والسيليكون والتيتانيوم والمنغنيز والنحاس والزنك ( انظر الصورة الكبيرة )
تفاوت pm2.5 السمسة في مراحل مختلفة
في هذه الدراسة ، تم استخدام الخلايا beas-2b لتقييم الآثار السامة للخلايا الرئوية pm2.5 جمعها في مراحل مختلفة . EC ₁ . تقييم الآثار السامة pm2.5 ، وانخفاض EC ₁ مع جيم ₁ ( 20 ٪ انخفاض في نشاط الخلايا ) . جيم ₅ و ₂ القيم تشير إلى ارتفاع السمية في وحدة التركيز الشامل . التحليل الموسمي يظهرEC ₁ pm2.5 جمعها في فصل الشتاء . و جيم ₅ ₂ ₂ القيم 1.6 و 1.4 مرات أقل من تلك التي في الربيع ، على التوالي ، مما يشير إلى أن pm2.5 أظهرت أقوى سمية الرئة في فصل الشتاء .ومع ذلك ، فإن الإجهاد التأكسدي المحتملة pm2.5 يميل إلى زيادة مع انخفاض مستوى التلوث pm2.5 . . . . . . . وعموما ، فإن الاختلافات الكبيرة في الآثار السامة pm2.5 في فترات مختلفة قد يكون راجعا إلى الاختلافات في المصدر و التركيب الكيميائي .
الشكل 2 EC ₁ pm2.5 مع مستويات مختلفة من التلوث في موسمين . المقارنة بين ( أ ) و ( ب ) و ( ج ) و ( EC ) التي تم الحصول عليها باستخدام نموذج عشوائي الغابات . ( ج ) و ( د ) تحليل أهمية المتغيرات جيم
تحليل شامل يبين أنالجسيمات الدقيقة التي هي غنية في المعادن ( وخاصة الحديد ) و كثف أو جزءا لا يتجزأ من المعادن السامة على السطح هي العوامل الرئيسية التي تدفع pm2.5 الرئة سمية .وهذا ما يفسر لماذا في " يوم التنظيف " مع تركيزات منخفضة من pm2.5 ، قد يكون من الممكن ملاحظة مخاطر صحية محتملة أقوى بسبب ارتفاع المساهمات النسبية لبعض المكونات السامة . النتائج تؤكد على أهمية التركيز على التركيب الكيميائي الجسيمات ، ولا سيما المعادن ، في تقييم المخاطر الصحية pm2.5 . . . . . . .
تحليل مصادر mcfps في فترات مختلفة
وقد جمع الباحثون عناصر عالية الدقة من خصائص mcfps واحدة من المصادر الطبيعية ( ممثلة في الصحراء الغبار ) و المصادر البشرية ( بما في ذلك الفحم والديزل ، البنزين / السيارات الكهربائية ، وحرق الكتلة الحيوية ) . مؤشر ستوكاستيك الغابات المصنف يستخدم لإنشاء نموذج التتبع ، والتي يتم التحقق منها من قبل مجموعة بيانات الاختبار و الميكانيكية مختلطة عينة .
استنادا إلى نموذج آلة التعلم من الجسيمات الغنية بالحديد ، مساهمة المصادر البشرية ( ولا سيما حركة الانبعاثات و حرق الفحم ) عادة ما تكون أعلى في فصل الشتاء من تلك التي في الربيع ، و مساهمتها في تنظيف اليوم أعلى نسبيا من التلوث اليوم . في المتوسط ، أكثر من 80 ٪ من الجسيمات الغنية بالحديد ساهمت بها المصادر البشرية في جميع فترات الشتاء . في الربيع ( حتى في أيام الغبار والرمل ) ، مصادر اصطناعية تسهم أكثر من 71 ٪ من الحديد الغنية الجسيمات .
الشكل 3 مساهمة mcfps من مصادر طبيعية و ⾃ إلى منظمة الصحة العالمية ، غيغابايت ، الضباب والغبار أيام في فصل الشتاء ( د ) و الربيع ( هـ ‑ ح )
أفكار جديدة من أجل تحسين نوعية الهواء من خلال تقييم السمية
باستخدام متقدمة spicp-tof-ms التقنيات التحليلية ، يانغ يي فريق يوضح خصائص عنصر واحد من الجسيمات الدقيقة التي تحتوي على المعادن ( mcfps ) في تركيزات مختلفة من pm2.5 في الشتاء والربيع ، ويقدم رؤى رئيسية في تكوين الجسيمات التي تسبب pm2.5 سمية . دراسة التعديلات اللاحقة لسياسة جودة الهواء ،من مراقبة الجودة على أساس استراتيجية الحد من الانبعاثات إلى مصادر محددة ، وارتفاع القرار توصيف pm2.5 عنصر ، مع الأخذ في الاعتبار دراسة مستوى الجسيمات واحدة و تقييم السميةوضع تدابير وقائية فعالة للحد من المخاطر الصحية الناجمة عن الجسيمات .
المتقارنة بالحث البلازما مطياف زمن الطيران( icp-tof-ms ) يمكن إكمال التحليل السريع الشامل في عشرات ميكروثانية ، وبالتالي يمكن الكشف عن العديد من العناصر و النظائرجنبا إلى جنب مع تقنية خلية التصادم ( CCT ) يمكن أن تحسن بشكل فعال قوة الإشارة من تحليل الجسيمات واحدة ، وتحسين دقة ودقة تحليل نسبة النظائر . هذا الأسلوب يوفر تقنية جديدة لتحليل نسبة النظائر واحد الجسيمات ، ومن المتوقع أن تستخدم على نطاق واسع في مجالات العلوم البيئية ، والكيمياء الجيولوجية ، والطب الشرعي النووي ، وهلم جرا .