云南宣威肺癌高发区大气不同粒径颗粒物的表征及其在肺部沉积特征的模拟研究

发布时间：2018-06-03 12:33

本文选题：大气不同粒径颗粒物 + 氧化特性　；参考：《上海大学》2015年硕士论文

【摘要】：于2012年12月和2013年12月使用MOUDI微孔均匀沉积式碰撞采样器和BUCK个体采样器采集了云南省宣威市来宾镇地区大气粗、细及超细颗粒物。利用场发射扫描电子显微镜和电感藕合等离子体质谱对大气颗粒物物化特征进行了分析;使用多路径粒子沉积模型对颗粒物在呼吸道内的沉积情况进行模拟;运用电子自旋共振、MTT和DTT等技术对颗粒物产生的自由基的能力进行了比较研究。结果表明,宣威地区2012年12月大气粗、细及超细颗粒物的平均质量浓度为9.20μg m-3、18.23μg m-3和12.85μg m-3,而2013年12月大气粗、细和超细颗粒的平均质量浓度为18.63μg m-3、50.29μg m-3和20.64μg m-3。2013年冬季较2012年宣威地区大气颗粒物浓度变化明显,即2013年冬季颗粒物质量浓度高于2012年冬季。两年内宣威地区大气颗粒物的质量浓度主要集中在细颗粒中,粗和超细颗粒物相对较少。扫描电镜结果显示云南宣威地区大气颗粒物根据微观形貌可分为规则颗粒物和不规则颗粒物,规则颗粒物主要有烟尘集合体、飞灰和矿物颗粒等。粗颗粒物中存在大量不规则形态颗粒物,并存有一些形态规则颗粒物。烟尘集合体是细颗粒物中的主要颗粒物,规则矿物颗粒物主要集中于超细颗粒物中。电感藕合等离子体质谱分析显示宣威大气颗粒物中元素Al的质量浓度最高,2012年和2013年在大气颗粒物中的质量浓度分别为4329.53 ng m-3和1962.39ng m-3,主要是集中在细和超细颗粒物中。次要元素中Pb和Cu含量较高(2012年和2013年冬季Pb的质量浓度分别为32.35 ng m-3和34.35 ng m-3,而Cu元素分别为18.63 ng m-3和22.31 ng m-3),两者主要是来自于人为源,但也存在部分自然源。Pb主要分布在细颗粒物中,Cu在粗颗、细、超细颗粒物中均有富集。微量元素中Co的质量浓度最高(2012年和2013年分别为1.14 ng m-3和0.42 ng m-3),主要集中于粗和细颗粒物中。富集因子分析结果显示,元素在细颗粒物中更容易被富集。Be、Mg、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni、Ga、Rb、Sr、Cs和Ba元素主要为自然来源,Tl和Pb既有自然来源也有人为污染。As、Zn、Se、Ag、Cd和Bi在2012年和2013年的大气粗、细和超细颗粒物中均被明显富集,说明这些元素都来自人为污染。多路径粒子沉积模型模拟结果显示,当颗粒物粒径大于0.5μm时,颗粒物在上呼吸道的沉积分数大于在胸椎和肺部的沉积分数;但当颗粒物粒径小于0.5μm时,颗粒物的沉积特性则相反。2012年和2013年宣威地区大气可吸入颗粒物在肺部的沉积分数大于上呼吸道和胸椎。大气颗粒物中最容易发生呼吸道内的沉积的金属元素分别为Cd和Pb,而Fe和Cr在这两年内总沉积分数最小。Zn、Cd和Pb在上呼吸道沉积分数比在肺部的大,而Cr、Co、Ni和Cu元素在肺部的沉积分数比在上呼吸道的更大。2012年主要金属的总沉积量是2013年的1.8倍,两年沉积量大小均出现肺部上呼吸道胸椎。电子自旋共振(EPR)测定结果显示宣威地区不同粒径颗粒物产生自由基能力是有差异的。2012年和2013年均出现粗颗粒物细颗粒物超细颗粒物的趋势。MTT细胞实验表明,2012和2013年宣威冬季大气颗粒物在同一粒径颗粒物的梯度浓度差异明显,随着颗粒物浓度的增大细胞的存活率下降,其中以超细颗粒物最明显。DTT的结果显示,2012年和2013年宣威大气颗粒物在不同粒径相同颗粒物浓度下比较,DTT的消耗率存在随着粒径越大而减小的趋势。DTT和MTT的结果呈显著的正相关性,说明粒径越小的组分越容易诱发细胞产生活性氧,对细胞生长活性的抑制能力越强。DTT与ICP元素分析结果的相关性分析发现大多数元素与DTT相关性并不大。但仍有部分有害金属元素则呈现出明显的相关性,例如Zn、Cd、Pb等。
[Abstract]:The results show that the mass concentration of atmospheric particulates in Xuanwei area is 9.20 渭g 路 m - 3 , 18.23渭g m - 3 and 12.85渭g m - 3 respectively . In 2012 and 2013 , the concentration of Zn , Cd and Pb in the upper respiratory tract was higher than that in the upper respiratory tract and the thoracic vertebra . The results showed that the deposition of the particles in the upper respiratory tract was larger than that in the upper respiratory tract and the thoracic vertebra .
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X513

【参考文献】