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随着环境保护和环境意识的日益加强,人们越来越关注空气中的颗粒物,尤其是PM2.5,特别关心其对环境的危害性和对人体的致病性。加强对空气颗粒物特性和相应的自由基活性研究已成为目前环境、卫生保护以及职业病等领域面临的一大迫切问题;同时研究空气颗粒物的主要成分——矿物和重金属模拟污染的矿物自由基活性也具有重要的实际意义。 本课题主要研究了大气降尘、人工矿物粉尘和人工模拟重金属污染矿物粉尘液相自由基释放情况,研究表明:我国华北地区六个地点乡村大气降尘物相以石英、钠长石、方解石、白云石、白云母和石膏为主,个别地方还含有少量的其它矿物相如磁铁矿和斜绿泥石等。选取并优化了荧光分光光度法定量检测羟自由基(·OH),该方法的最小检出限达到1.59×10-10mol/L,相对偏差为1.20%~7.89%,标准偏差为1.09×10-9mol/L~2.17×10-9mol/L,RSD为3.5%~5.8%。方解石与磷酸盐缓冲溶液作用后,羟自由基和活性氧产生量均最大,蒙脱石均次之,石英均最小。石英与方解石粒度效应较为明显,但石英体现为1μm>2.5μm>5μm>纳米颗粒>10μm,而方解石体现为10μm>5μm>2.5μm>1μm>纳米。方解石和石英与自由基产生量均呈现较好的剂量-效应关系,蒙脱石没有一定规律。石英和方解石粉液体系,自由基的量随粉液作用时间的增加而增多,蒙脱石没有一定的规律性。方解石是导致粉尘液相自由基释放的主要矿物成分,方解石与石英和蒙脱石协同释放液相自由基,石英与蒙脱石拮抗释放液相自由基。各地降尘液相羟自由基产生量的多少,由高到低的顺序为托县>石家庄>承德>运城>张家口>银川。 Pb和Cd与矿物粉尘在释放液相自由基方面均呈协同作用,即污染后的矿粉释放更多液相自由基。重金属与矿物不同条件复合后,粉尘释放自由基的情况有所差异。Pb浓度越高,石英和方解石粉溶液体系的羟自由基含量越高,而Cd浓度越高,石英溶液体系的羟自由基含量越低,方解石溶液体系的羟自由基含量越高。混合矿粉模拟污染重金属后,粉尘释放液相羟自由基的量均介于两种模拟重金属污染的单矿粉尘之间。石英与方解石分别与Pb/Cd复合模拟污染后,粉尘释放的羟自由基量均低于只与Pb和Cd模拟污染的粉尘,而Nano-SiO2与Nano-CaCO3分别与Pb/Cd复合模拟污染后,Nano-SiO2/Pb/Cd粉尘释放的羟自由基量低于Nano-SiO2/Cd粉尘,高于Nano-SiO2/Pb粉尘,Nano-CaCO3/Pb/Cd粉尘释放羟自由基量低于Nano-CaCO3/Pb粉尘,与Nano-CaCO3/Cd粉尘几乎相同。 Vc预处理能降低矿物粉尘释放液相自由基,微生物(大肠杆菌)预处理后矿物粉尘释放更多液相自由基。矿物粉尘均抑制H2O2裂解成·OH,而Fe能大大促进矿物粉尘释放液相自由基,即Fe也是影响矿物粉尘释放液相自由基的重要因素。