Published June 29, 2017
| Version v1
Publication
Open
Particulate matter and heavy metal deposition on the leaves of Euonymus japonicus during the East Asian monsoon in Beijing, China
Description
Plants can be effectively used as bio-monitors of environmental pollution. However, how the particulate matter (PM) and heavy metal retention ability of plants changes in different areas with human disturbance along with monsoon has not yet been investigated in urban ecosystems. In this study, we measured the amount of PM and heavy metals such as Ni, Cr, Cu, Pb, and Zn accumulated by the leaves of Euonymus japonicus during the East Asian monsoon from different functional units in Beijing, China. A rinse-and-weigh method developed in our laboratory was used to determine the mass of the PM, and electro-thermal atomic absorption spectrometry was used for heavy metal analysis. We found that the types of functional units had little influence, whereas the monsoon had a significant effect on the deposition of PM: northwest areas during the monsoon had the lowest effect (with 0.005, 0.453, 0.643, and 1.569 g/m2 fine, coarse, large, and total PM, respectively), and the southeast areas during the monsoon had the highest effect (0.015, 2.687, 1.941, and 4.228 g/m2 for fine, coarse, large, and total PM, respectively). Notable, we found considerable variations in heavy metal accumulation across the functional units analyzed, that is, the accumulation level was higher in communities than in parks (P < 0.0001 for all heavy metals). Moreover, a positive relationship was found between PM retention and heavy metal accumulation by the leaves of E. japonicus. Taken together, our results suggested that the PM and heavy metal retention ability of E. japonicus was sensitive to human disturbance and monsoon in Beijing. Since E. japonicus is a widely distributed tree and has the ability of to purify the atmosphere, it is an ideal plant for mitigating urban environmental pollution.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمكن استخدام النباتات بشكل فعال كمراقبين بيولوجيين للتلوث البيئي. ومع ذلك، لم يتم بعد التحقيق في كيفية تغير قدرة النباتات على الاحتفاظ بالجسيمات والمعادن الثقيلة في مناطق مختلفة مع اضطراب بشري إلى جانب الرياح الموسمية في النظم الإيكولوجية الحضرية. في هذه الدراسة، قمنا بقياس كمية PM والمعادن الثقيلة مثل Ni و Cr و Cu و Pb و Zn المتراكمة بواسطة أوراق Euonymus japonicus خلال الرياح الموسمية في شرق آسيا من وحدات وظيفية مختلفة في بكين، الصين. تم استخدام طريقة الشطف والوزن التي تم تطويرها في مختبرنا لتحديد كتلة PM، وتم استخدام مطياف الامتصاص الذري الحراري الكهربائي لتحليل المعادن الثقيلة. وجدنا أن أنواع الوحدات الوظيفية كان لها تأثير ضئيل، في حين كان للرياح الموسمية تأثير كبير على ترسب PM: كان للمناطق الشمالية الغربية خلال الرياح الموسمية أقل تأثير (مع 0.005، 0.453، 0.643، و 1.569 جم/م 2 غرامة، خشنة، كبيرة، ومجموع PM، على التوالي)، وكان للمناطق الجنوبية الشرقية خلال الرياح الموسمية أعلى تأثير (0.015، 2.687، 1.941، و 4.228 جم/م 2 لغرامة، خشنة، كبيرة، ومجموع PM، على التوالي). وجدير بالذكر أننا وجدنا اختلافات كبيرة في تراكم المعادن الثقيلة عبر الوحدات الوظيفية التي تم تحليلها، أي أن مستوى التراكم كان أعلى في المجتمعات منه في الحدائق (P < 0.0001 لجميع المعادن الثقيلة). علاوة على ذلك، تم العثور على علاقة إيجابية بين احتباس PM وتراكم المعادن الثقيلة بواسطة أوراق E. japonicus. مجتمعة، أشارت نتائجنا إلى أن PM وقدرة الاحتفاظ بالمعادن الثقيلة للإشريكية اليابانية كانت حساسة للاضطرابات البشرية والرياح الموسمية في بكين. نظرًا لأن E. japonicus شجرة موزعة على نطاق واسع ولديها القدرة على تنقية الغلاف الجوي، فهي نبات مثالي للتخفيف من التلوث البيئي الحضري.Translated Description (French)
Les plantes peuvent être utilisées efficacement comme biocontrôleurs de la pollution de l'environnement. Cependant, la façon dont la capacité de rétention des particules (PM) et des métaux lourds des plantes change dans différentes zones avec les perturbations humaines et la mousson n'a pas encore été étudiée dans les écosystèmes urbains. Dans cette étude, nous avons mesuré la quantité de particules et de métaux lourds tels que Ni, Cr, Cu, Pb et Zn accumulés par les feuilles d'Euonymus japonicus pendant la mousson d'Asie de l'Est à partir de différentes unités fonctionnelles à Pékin, en Chine. Une méthode de rinçage et de pesée développée dans notre laboratoire a été utilisée pour déterminer la masse des MP, et la spectrométrie d'absorption atomique électrothermique a été utilisée pour l'analyse des métaux lourds. Nous avons constaté que les types d'unités fonctionnelles avaient peu d'influence, alors que la mousson avait un effet significatif sur le dépôt de MP : les zones nord-ouest pendant la mousson avaient l'effet le plus faible (avec 0,005, 0,453, 0,643 et 1,569 g/m2 de MP fines, grossières, grandes et totales, respectivement), et les zones sud-est pendant la mousson avaient l'effet le plus élevé (0,015, 2,687, 1,941 et 4,228 g/m2 pour les MP fines, grossières, grandes et totales, respectivement). Il est à noter que nous avons trouvé des variations considérables dans l'accumulation de métaux lourds entre les unités fonctionnelles analysées, c'est-à-dire que le niveau d'accumulation était plus élevé dans les communautés que dans les parcs (P < 0,0001 pour tous les métaux lourds). De plus, une relation positive a été trouvée entre la rétention des MP et l'accumulation de métaux lourds par les feuilles d'E. japonicus. Pris ensemble, nos résultats suggèrent que la capacité de rétention des particules et des métaux lourds d'E. japonicus était sensible aux perturbations humaines et à la mousson à Pékin. Étant donné que E. japonicus est un arbre largement distribué et qu'il a la capacité de purifier l'atmosphère, c'est une plante idéale pour atténuer la pollution de l'environnement urbain.Translated Description (Spanish)
Las plantas se pueden utilizar eficazmente como biomonitores de la contaminación ambiental. Sin embargo, aún no se ha investigado cómo cambia la materia particulada (PM) y la capacidad de retención de metales pesados de las plantas en diferentes áreas con perturbación humana junto con el monzón en los ecosistemas urbanos. En este estudio, medimos la cantidad de PM y metales pesados como Ni, Cr, Cu, Pb y Zn acumulados por las hojas de Euonymus japonicus durante el monzón de Asia Oriental desde diferentes unidades funcionales en Beijing, China. Se utilizó un método de enjuague y pesaje desarrollado en nuestro laboratorio para determinar la masa de la PM, y se utilizó espectrometría de absorción atómica electrotérmica para el análisis de metales pesados. Encontramos que los tipos de unidades funcionales tuvieron poca influencia, mientras que el monzón tuvo un efecto significativo en la deposición de PM: las áreas del noroeste durante el monzón tuvieron el efecto más bajo (con 0.005, 0.453, 0.643 y 1.569 g/m2 de PM fina, gruesa, grande y total, respectivamente), y las áreas del sureste durante el monzón tuvieron el efecto más alto (0.015, 2.687, 1.941 y 4.228 g/m2 para PM fina, gruesa, grande y total, respectivamente). Cabe destacar que encontramos variaciones considerables en la acumulación de metales pesados en las unidades funcionales analizadas, es decir, el nivel de acumulación fue mayor en las comunidades que en los parques (P < 0,0001 para todos los metales pesados). Además, se encontró una relación positiva entre la retención de PM y la acumulación de metales pesados por las hojas de E. japonicus. En conjunto, nuestros resultados sugirieron que la capacidad de retención de PM y metales pesados de E. japonicus era sensible a la perturbación humana y al monzón en Beijing. Dado que E. japonicus es un árbol ampliamente distribuido y tiene la capacidad de purificar la atmósfera, es una planta ideal para mitigar la contaminación ambiental urbana.Files
journal.pone.0179840&type=printable.pdf
Files
(3.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c4c7b66e7d92ba488ae2286b0e4ae47b
|
3.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ترسب الجسيمات والمعادن الثقيلة على أوراق Euonymus japonicus خلال الرياح الموسمية في شرق آسيا في بكين، الصين
- Translated title (French)
- Dépôt de particules et de métaux lourds sur les feuilles d'Euonymus japonicus pendant la mousson d'Asie de l'Est à Pékin, en Chine
- Translated title (Spanish)
- Material particulado y deposición de metales pesados en las hojas de Euonymus japonicus durante el monzón de Asia oriental en Pekín, China
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2731704380
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0179840
References
- https://openalex.org/W181705884
- https://openalex.org/W1967504029
- https://openalex.org/W1970442401
- https://openalex.org/W1970905162
- https://openalex.org/W1976518491
- https://openalex.org/W1980830298
- https://openalex.org/W1986701645
- https://openalex.org/W1997328832
- https://openalex.org/W1998087548
- https://openalex.org/W2003011143
- https://openalex.org/W2009673241
- https://openalex.org/W2011137754
- https://openalex.org/W2013798495
- https://openalex.org/W2014318167
- https://openalex.org/W2015293301
- https://openalex.org/W2016611019
- https://openalex.org/W2023307338
- https://openalex.org/W2032607913
- https://openalex.org/W2034682205
- https://openalex.org/W2036538604
- https://openalex.org/W2044322458
- https://openalex.org/W2047149135
- https://openalex.org/W2050032737
- https://openalex.org/W2055012766
- https://openalex.org/W2080373001
- https://openalex.org/W2082429634
- https://openalex.org/W2094021101
- https://openalex.org/W2095185530
- https://openalex.org/W2101721097
- https://openalex.org/W2111582195
- https://openalex.org/W2111841011
- https://openalex.org/W2114069830
- https://openalex.org/W2118558990
- https://openalex.org/W2127576764
- https://openalex.org/W2128332025
- https://openalex.org/W2130598929
- https://openalex.org/W2148099625
- https://openalex.org/W2156032845
- https://openalex.org/W2166604768
- https://openalex.org/W2168073107
- https://openalex.org/W2169046198
- https://openalex.org/W2170334405
- https://openalex.org/W2255287630
- https://openalex.org/W2347545258
- https://openalex.org/W2352799997
- https://openalex.org/W2355434839
- https://openalex.org/W2356878234
- https://openalex.org/W2357703469
- https://openalex.org/W2364382879
- https://openalex.org/W2365695452
- https://openalex.org/W2374521186
- https://openalex.org/W2375614821
- https://openalex.org/W2376884622
- https://openalex.org/W2380328386
- https://openalex.org/W2383344745
- https://openalex.org/W2779690615
- https://openalex.org/W2901065930
- https://openalex.org/W3143467362