基于热挥发性分离技术研究大气颗粒物的化学组分和氧化活性

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41775150
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    63.0万
  • 负责人：
    杨新
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 学科分类：
    D0502.气候与气候系统
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The cytotoxicity of aerosol particles is related to the oxidative potential, while the oxidative potential is dependent on the chemical composition of the aerosol particles. This project will focus on the chemistry and oxidative potential of the laboratory-made straw-burning particles and of the ambient particles in urban Shanghai. We will employ a thermodenuder (TD) to segregate the thermal volatility-resolved chemical components. The changed chemistry of the particles during the segregation will be measured by online single particle aerosol mass spectrometry (SPAMS). The changed oxidative potential of the filter-sampled particles will be characterized by measuring the particle-bound reactive oxygen species (ROS) by DCFH assays and measuring the particle-induced ROS production by DTT assay. The proposed research work will reveal the relation between the TD-segregated chemical component and the aerosol oxidative potential. The characteristic TD-SPAMS signals for the aerosol particles with great oxidative potential will be found in this work. Thus, the signals will be used as the marker for qualitative and partly quantitative quick measurement for aerosol oxidative potential, providing new support for deeper understanding the health effect of the atmospheric aerosol particles.
大气气溶胶颗粒物的潜在细胞毒性与大气颗粒物的氧化活性有关，而氧化活性又取决于颗粒物的化学组成。本项目拟针对秸秆生物质燃烧颗粒物及上海城市大气颗粒物，基于热解析仪（TD）对大气颗粒物的不同热挥发性组分的在线分离，结合在线质谱检测和离线氧化活性检测，通过比较分析不同温度加热前后颗粒物的质谱与氧化活性的变化，研究颗粒物上不同热挥发性的化学组分及这些化学组分对颗粒物氧化活性的影响。在线质谱检测使用单颗粒气溶胶质谱（SPAMS）；离线氧化活性检测使用基于膜采样的DCFH荧光探针法和DTT分子探针法，分别检测颗粒相活性氧物质（ROS）含量和颗粒物诱导产生ROS的能力。研究工作将构建大气颗粒物化学组分与氧化活性的对应关系，在此基础上，找出可用于定性或半定量检测大气颗粒物氧化活性的TD-SPAMS特征质谱信号，从而有助于深入认识大气颗粒物的健康效应。

结项摘要

大气颗粒物的潜在细胞毒性可以用其氧化潜势（即产生ROS的能力）来表征，本项目旨在剖析氧化潜势与颗粒物的复杂化学组分的关联。本项目主要使用二硫苏糖醇耗损法、模拟肺液中羟基自由基捕获法等方法检测了大气PM2.5的单位质量氧化潜势，并对此氧化潜势进行了与PM2.5各化学组分质量分数的相关性分析；又提取了PM2.5中的类腐殖质物质(HULIS)组分并检测了HULIS本身的氧化潜势，以研究HULIS的潜在毒性；还通过上海城郊站点臭氧长时间监测分析，在多时间尺度上探究了大气颗粒物的二次有机组分与大气氧化性的变化特征。.研究结果发现在PM2.5浓度较高时，PM2.5的单位质量氧化潜势反而下降，主要是由于SNA等无机组分在PM2.5中的较高占比，而氧化潜势主要由金属及有机组分引起；不同有机物对PM2.5氧化潜势的贡献各不相同，HULIS是引起氧化潜势提升的一个重要有机组分；通过对HULIS组分本身氧化潜势的分析研究，发现当PM2.5浓度处于较低水平时，存在着一类特殊的具有较高氧化潜势的HULIS，且具有较强的吸光性，属于棕色碳物质；通过成因与来源分析，这类特殊的HULIS与生物质燃烧排放无关，可能是大气液相反应所形成；本研究还发现在PM2.5浓度下降臭氧污染越发严重的情况下，高浓度的SOC在日间与夜间均有出现，SOC与大气氧化性的相关性在逐年增强；结合WRF-CMAQ模式研究，发现上海城郊（淀山湖）的臭氧主要源于区域传输，使该地大气氧化性很强，从而氧化生成SOC。.本项目的研究结果表明：相比于PM2.5浓度，PM2.5化学组分分析对于评估PM2.5潜在毒性更为重要；即使在PM2.5浓度水平较低的情况下，一部分HULIS也很有可能对周围的大气环境和人体健康产生潜在的重要影响；臭氧污染会造成高氧化的二次有机组分增多，从而增强PM2.5潜在毒性，再次表明了协同控制臭氧与PM2.5的重要性。

项目成果

期刊论文数量（17）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Chemical characterization and source identification of submicron aerosols from a year-long real-time observation at a rural site of Shanghai using an Aerosol Chemical Speciation Monitor
使用气溶胶化学形态监测仪对上海农村地区进行长达一年的实时观测，对亚微米气溶胶进行化学表征和来源识别
  • DOI：
    10.1016/j.atmosres.2020.105154
  • 发表时间：
    2020-12
  • 期刊：
    Atmospheric Research
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Zhao Qianbiao;Huo Juntao;Yang Xin;Fu Qingyan;Duan Yusen;Liu Yaxi;Lin Yanfen;Zhang Qi
  • 通讯作者：
    Zhang Qi
Temporal variations in the hygroscopicity and mixing state of black carbon aerosols in a polluted megacity area
污染大城市地区黑碳气溶胶吸湿性和混合状态的时间变化
  • DOI：
    10.5194/acp-18-15201-2018
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Atmospheric Chemistry and Physics
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Li Kangning;Ye Xingnan;Pang Hongwei;Lu Xiaohui;Chen Hong;Wang Xiaofei;Yang Xin;Chen Jianmin;Chen Yingjun
  • 通讯作者：
    Chen Yingjun
Measurement of Density and Shape for Single Black Carbon Aerosols in a Heavily Polluted Urban Area
重度污染城市地区单一黑碳气溶胶的密度和形状测量
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    AEROSOL AND AIR QUALITY RESEARCH
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Wang Shurong;Zhou Kaili;Lu Xiaohui;Chen Hong;Yang Fan;Li Qiang;Yang Xin;Wang Xiaofei
  • 通讯作者：
    Wang Xiaofei
Direct links between hygroscopicity and mixing state of ambient aerosols: estimating particle hygroscopicity from their single-particle mass spectra
环境气溶胶的吸湿性和混合状态之间的直接联系：从单颗粒质谱估计颗粒吸湿性
  • DOI：
    10.5194/acp-20-6273-2020
  • 发表时间：
    2020-06
  • 期刊：
    Atmospheric Chemistry and Physics
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Wang Xinning;Ye Xingnan;Chen Jian-Min;Wang Xiaofei;Yang Xin;Fu Tzung-May;Zhu Lei;Liu Chongxuan
  • 通讯作者：
    Liu Chongxuan
ROS-generation potential of Humic-like substances (HULIS) in ambient PM2.5 in urban Shanghai: Association with HULIS concentration and light absorbance
上海城区环境 PM2.5 中类腐殖质 (HULIS) 的 ROS 生成潜力：与 HULIS 浓度和光吸光度的关系
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2020.127050
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Chemosphere
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Xu Xiaoya;Lu Xiaohui;Li Xiang;Liu Yaxi;Wang Xiaofei;Chen Hong;Chen Jianmin;Yang Xin;Fu Tzung-May;Zhao Qianbiao;Fu Qingyan
  • 通讯作者：
    Fu Qingyan

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

棉花目标价格下新疆棉农种植意愿分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    棉花科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张梦醒;宋玉兰;杨新
  • 通讯作者：
    杨新
SO_2与矿物气溶胶组分α-Fe_2O_3的光化学反应机制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈建民;付洪波;杨新;孔令东;邰菁菁
  • 通讯作者：
    邰菁菁
大气细颗粒物对大气能见度的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄元龙;杨新
  • 通讯作者：
    杨新
陕甘宁地区气候暖干化趋势分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    干旱区研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨新;延军平
  • 通讯作者：
    延军平
基于隐式基因混合遗传算法的多脉冲交会导引
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    系统工程与电子技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    欧阳高翔;王小丽;孙成明;杨新
  • 通讯作者：
    杨新

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

杨新的其他基金

基于单颗粒成分分析的气溶胶物理化学综合表征体系
  • 批准号：
    91544224
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    240.0 万元
  • 项目类别：
    重大研究计划
基于热挥发性的气溶胶化学组分分离和光学性质测量
  • 批准号：
    41275126
  • 批准年份：
    2012
  • 资助金额：
    85.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
大气气溶胶中高分子量有机胺盐的形成机制研究
  • 批准号：
    21177027
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    60.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
中国典型城市大气二次气溶胶的形成机制与环境效应的研究
  • 批准号：
    20937001
  • 批准年份：
    2009
  • 资助金额：
    180.0 万元
  • 项目类别：
    重点项目
运用单颗粒气溶胶质谱研究中国城市灰霾的形成机制
  • 批准号：
    40875074
  • 批准年份：
    2008
  • 资助金额：
    45.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码