大气细颗粒物(PM2.5)重金属形态分析及对释放自由基的影响

Selection containing Si and Fe (had the greatest influence on free radicals and surface activity) of dust: collect atmospheric fine particles as the research object. Studying the mineralogy characteristics, the adsorption of heavy metals and morphological analysis of heavy metals, the release of free radicals and the influence of heavy metals. With laser confocal microscopy and fluorescence spectrophotometric method, in situ observation particle trajectory, the release of free radicals from the morphology of the particles themselves characteristics, heavy metals and to clarify the release mechanism of free radical. The study helps to clear particles on the oxidative damage mechanism of the body, put forward the oxidative damage of disease prevention and treatment methods, to evaluate the health of the dust hazard and to provide a scientific basis for disease control and prevention. In addition, the results of the study is helpful to the safe modification of ultrafine mineral particles, effectively reduce the toxicity of material by modified ultrafine mineral powder, provide theoretical support to improve the biocompatibility of the material.

选取含Si和Fe（对自由基及表面活性影响最大）的粉尘：收集大气细颗粒物为研究对象。研究其矿物学特性、吸附的重金属及重金属形态分析、液相中释放的自由基及重金属的影响。采用激光共聚焦显微技术与荧光分光光度法相结合，原位观测颗粒物释放自由基轨迹、从颗粒物自身特性、重金属及形态来阐明自由基的释放机理。该研究有助于明确颗粒物对机体的氧化损伤机制，提出氧化损伤疾病的预防和治疗的方法，为评价粉尘的健康危害及其导致的疾病防治提供科学依据。此外研究结果有利于超细矿物颗粒的安全改性，从而有效地降低超细矿物粉体材料的毒性，为提高材料的生物相容性提供理论支持。

选取含Si和Fe的大气细颗粒物为研究对象，研究颗粒物的矿物学特性、环境行为、吸附的重金属及重金属形态分布、液相中释放的自由基及其影响因素。结果表明，中国北方沙尘后缘南北区域的可吸入细颗粒特性差异明显。降尘粒度主要分布在0.3μm～5μm之间，大气颗粒物中细粒子占绝对优势。颗粒物中都含有较高的SiO2（41%-61%）和Al2O3（10%-13%），元素分布主要与其源地相关。颗粒以不规则形的团、块状为主，表面呈层状，小颗粒间团聚强烈。南方地区颗粒物中以方解石相为主，北方地区以石英相为主。不同采样点颗粒物中重金属赋存呈现Cr>Pb>As>Cd>Hg，颗粒物中Cd、Pd、Cr、As元素主要以残渣态存在，Hg在弱酸提取态、可还原态、可氧化态、残渣态中分布均匀。这对了解南北区域PM2.5影响人体健康的差别性有了基础性的认识，为提出具有地域性的相关疾病预防措施提供参考依据。颗粒物液相产生•OH主要来自于矿物成分、重金属种类及形态的作用。深入认识了颗粒物液相释放•OH的释放量、释放行为，这有助于揭示由自由基释放等因素引起的相关疾病的致病机理，以及提出相应的自由基调控措施。对可吸入颗粒物的环境安全性评价、细颗粒物的卫生标准和环境标准的制定、微生物矿物改性、研究提供支持，具有重要的科学意义。