葉の木の粒子状物質の除去能力を評価します。

この方法は、都市森林と粒子状物質汚染分野との関係における重要な質問(粒子状物質除去能力の高い樹種の選択方法など)に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、樹木のPM除去能力を葉表面に完全に保持したPMを収集することによって正確かつ定量的に評価できることである。まず、各樹種の胸の高さで同様の直径を持つ5つの健康な個々の木を選択します。

次に、中間キャノピー層の4つの方向から4つの大きな枝をランダムに収集し、すべての無傷の葉を切断する。ラベル付きバルブバッグに葉を入れてから、実験室に荷物を運び、冷蔵庫に保管します。次に、ビーカーを80度に設定したオーブンで洗い、乾燥させます。

ビーカーを室温と湿度に平衡化してから計量します。この後、ランダムに選択された葉を大きなビーカーの1つに入れます。その後、270ミリリットルのDI水をビーカーAに加え、葉を完全に浸します。

ガラス棒で一方向に60秒間水をかき混ぜます。その後、溶出剤を3つの小さなビーカーに均等に注ぎます。次に、270ミリリットルのDI水を別の大きなビーカーに加え、葉をもう一度水に浸します。

ナイロンブラシを使用して、葉の表面をDI水でスクラブし、葉の微細構造を破壊しないように注意してください。次に、細かい先端を持つ絞り可能なボトルでDI水で葉を洗い、新しい大きなビーカーに移します。この後、溶出剤を3つの小さなビーカーのきれいなセットに注ぎます。

大きなビーカーに270ミリリットルのDI水を加え、葉を再び水に浸します。次に、ビーカーを超音波洗浄機に3~10分間入れ、ガラス棒で葉を一方向にかき混ぜます。その後、葉を新しい大きなビーカーに移します。

次に、溶出剤を3つの小さなビーカーの新しいセットに注ぎます。3つの小さなビーカーのセットを清潔なろ紙で覆い、乾燥オーブンでビーカーを5日間乾燥させるか、ビーカーの塊が一定になるまで乾燥させます。この後、30分間実験室のベンチにビーカーを置き、各ビーカーの質量を測定します。

まず、小さなビーカーのそれぞれにDI水の50ミリリットルを追加します。次いで、PMが液体中に分散するまで30分間超音波洗浄機にビーカーを入れます。ビーカーの上清をレーザー粒度計器に加え、様々な洗浄工程で溶出したPMのサイズ分布を測定します。

次に、葉をプラスチック製のボードに広げ、スキャナーで葉をスキャンします。最後に、画像解析ソフトウェアを使用して、葉の表面積と投影面積を推定します。本研究では、PMは異なる洗浄方法を用いて5種の樹木の葉から溶出した。

超音波洗浄を補った後、多数の異なるサイズのPMが水のクリーニングとブラシ洗浄に加えて葉の表面から溶出した。超音波洗浄による5種の樹種の各種PMの平均溶出割合は、それぞれ短い塵保持期間および長い塵保持期間の下で41%および36%であった。この手順を試みている間、超音波パルスと超音波時間を厳密に制御することを覚えておくことが重要です。

この手順に従って、葉のワックス状の層に保持されたPMを収集するような他の方法は、表面およびワックス状の葉層でPMの質量の産生のような追加の質問に答えるために行うことができる。その開発後、この技術は、森林および粒子状物質汚染の分野での研究の道を開き、粒子状物質除去能力を持つ樹種を選択する際に葉に保持されている粒子状物質を探索する道を開いた。