Environmental Science and Ecotechnology—殷杉教授团队揭示城市下垫面对大气沉降颗粒形态和组分特征的影响
近日，上海交通大学农业与生物学院殷杉教授课题组在生态学/环境科学领域著名期刊《Environmental Science and Ecotechnology》发表题为“Characterizing leaf-deposited particles: Single-particle mass spectral analysis and comparison with naturally fallen particles”的研究论文。研究通过建立城市不同下垫面的沉降颗粒物形态和组分检测技术体系，对比分析了大气、降尘和植物叶片等不同介质上颗粒物的粒径及化学组成，揭示了城市森林植被在改善大气环境质量上的重要贡献。
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颗粒物（Particulate Matter, PM）的形态和化学组分对其健康效应起着关键作用。理解植物对PM的捕获作用，对于促进其从大气中移除非常重要。然而，叶片沉降颗粒物（LDPM）与自然沉降颗粒物（NFPM）在形态和组分上的异同尚不明晰。
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本研究使用PM扫脱再悬浮技术与单颗粒气溶胶质谱技术联用的方法来探究二者之间的差异。结果表明，LDPM颗粒比NFPM颗粒大6.8%–97.3%，其中广玉兰等树种更善于捕获较大颗粒。NFPM主要由有机碳（31.2%）和富钾（19.1%）颗粒组成，而LDPM主要由地壳物质（53.9%–60.6%）组成，其中龙柏和樟树在捕获重金属离子方面表现出色，表明它们在吸附重金属污染中的潜力。PM化学组成和来源分析的聚类结果揭示了植被对PM沉降过程的重要影响，强调了城市绿化在空气质量提升中的关键作用。本研究为量化沉降至下垫面表面PM形态和组分提供了方法学指导，为城市景观规划和促进高质量人居环境提供了科学依据。
论文的通讯作者为上海交通大学农业与生物学院殷杉教授，上海交通大学农业与生物学院博士生陈德乐为论文的第一作者，论文合作者还包括：上海交通大学农业与生物学院肖化云教授、孙宁骁实验师和颜景理助理研究员。
该项研究工作得到国家重点研发计划项目和国家自然科学基金的资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.ese.2024.100432
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