Identificación de bioaerosoles mediante espectrometría de masas de partículas individuales en un amplio rango de tamaño de partículas
Autores: Li, Xuan; Li, Lei; Zhuo, Zeming; Zhang, Guohua; Du, Xubing; Li, Xue; Huang, Zhengxu; Zhou, Zhen; Cheng, Zhi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Propiedades
Bioaerosoles
Medio ambiente
Detección
Clasificación
Algoritmo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Las propiedades de los bioaerosoles son complejas y diversas, y tienen un impacto directo en el medio ambiente, el clima y la salud humana. La identificación efectiva de los bioaerosoles en la atmósfera es muy significativa en lo que respecta a la obtención precisa de las características químicas atmosféricas de los bioaerosoles. Para mejorar la detección de bioaerosoles de partículas grandes y la interferencia de no bioaerosoles en el proceso de reconocimiento de bioaerosoles, este estudio detectó una variedad de bioaerosoles y aerosoles abióticos basados en un espectrómetro de masas de aerosol de partículas individuales (SPAMS). Además, se optimizó el algoritmo de identificación y clasificación de partículas de bioaerosoles basado en la relación de fosfato a nitrógeno orgánico para distinguir los bioaerosoles de los aerosoles abióticos. La influencia de la energía del láser ionizado en los métodos de clasificación se explora a fondo aquí. Los resultados muestran que se detectaron 15 tipos de aerosoles fúngicos puros mediante SPAMS basado en un sistema de muestreo de amplio rango de tamaños, y que se pueden detectar aerosoles fúngicos con un tamaño de partícula de hasta 10 m. A través del método de relación de picos de espectros de masas de PO/PO y CNO/CN, al discriminar aerosoles abióticos como partículas de combustión de biomasa disruptiva, gases de escape de automóviles y polvo de aerosoles bacterianos puros, el grado de discriminación es de hasta 97.7%. El método de detección de relación optimizada de fosfato a nitrógeno orgánico tiene una fuerte especificidad, lo que puede servir como base discriminante para identificar bioaerosoles en los procesos analíticos de SPAMS.
Descripción
Las propiedades de los bioaerosoles son complejas y diversas, y tienen un impacto directo en el medio ambiente, el clima y la salud humana. La identificación efectiva de los bioaerosoles en la atmósfera es muy significativa en lo que respecta a la obtención precisa de las características químicas atmosféricas de los bioaerosoles. Para mejorar la detección de bioaerosoles de partículas grandes y la interferencia de no bioaerosoles en el proceso de reconocimiento de bioaerosoles, este estudio detectó una variedad de bioaerosoles y aerosoles abióticos basados en un espectrómetro de masas de aerosol de partículas individuales (SPAMS). Además, se optimizó el algoritmo de identificación y clasificación de partículas de bioaerosoles basado en la relación de fosfato a nitrógeno orgánico para distinguir los bioaerosoles de los aerosoles abióticos. La influencia de la energía del láser ionizado en los métodos de clasificación se explora a fondo aquí. Los resultados muestran que se detectaron 15 tipos de aerosoles fúngicos puros mediante SPAMS basado en un sistema de muestreo de amplio rango de tamaños, y que se pueden detectar aerosoles fúngicos con un tamaño de partícula de hasta 10 m. A través del método de relación de picos de espectros de masas de PO/PO y CNO/CN, al discriminar aerosoles abióticos como partículas de combustión de biomasa disruptiva, gases de escape de automóviles y polvo de aerosoles bacterianos puros, el grado de discriminación es de hasta 97.7%. El método de detección de relación optimizada de fosfato a nitrógeno orgánico tiene una fuerte especificidad, lo que puede servir como base discriminante para identificar bioaerosoles en los procesos analíticos de SPAMS.