柴油车排放颗粒物在人体呼吸道沉积特征的模拟研究

倪楷模, 刘学渊, 马荣, 赵龙庆, 何超. 柴油车排放颗粒物在人体呼吸道沉积特征的模拟研究[J]. 生态毒理学报, 2022, 17(5): 106-116. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20211002002
引用本文: 倪楷模, 刘学渊, 马荣, 赵龙庆, 何超. 柴油车排放颗粒物在人体呼吸道沉积特征的模拟研究[J]. 生态毒理学报, 2022, 17(5): 106-116. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20211002002
Ni Kaimo, Liu Xueyuan, Ma Rong, Zhao Longqing, He Chao. A Simulation Study on Deposition of Particulate Matter from Diesel Vehicles in Human Respiratory Tract[J]. Asian journal of ecotoxicology, 2022, 17(5): 106-116. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20211002002
Citation: Ni Kaimo, Liu Xueyuan, Ma Rong, Zhao Longqing, He Chao. A Simulation Study on Deposition of Particulate Matter from Diesel Vehicles in Human Respiratory Tract[J]. Asian journal of ecotoxicology, 2022, 17(5): 106-116. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20211002002

柴油车排放颗粒物在人体呼吸道沉积特征的模拟研究

    作者简介: 倪楷模(1997-),男,硕士研究生,研究方向为颗粒物的毒性,E-mail:526911565@qq.com
    通讯作者: 刘学渊, E-mail: lxy98t@126.com
  • 基金项目:

    云南省教育厅科学研究基金项目(2022J0500);云南省教育厅科学研究基金研究生项目(2021Y220);云南省农业联合专项重点项目(2017FG001(-010))

  • 中图分类号: X171.5

A Simulation Study on Deposition of Particulate Matter from Diesel Vehicles in Human Respiratory Tract

    Corresponding author: Liu Xueyuan, lxy98t@126.com
  • Fund Project:
  • 摘要: 柴油车会排放出不同化学性质和粒径的颗粒物,颗粒物会引起人呼吸系统的各种问题,但不同粒径大小的颗粒物在人肺部的沉积仍需要进一步阐明。本文使用DLPI对高原地区柴油机排放的颗粒物进行分级采样,使用多路径粒子剂量测量模型模拟估算不同呼吸模式、生理状态和年龄下,不同粒径的柴油车排放颗粒物在人呼吸系统中不同部位的沉积分数。结果表明,颗粒物沉积在肺区域,往往多于头部和气管及支气管区域。不同年龄段的人呼吸系统的各个部位的沉积分数存在着明显差异,8岁儿童的呼吸系统的沉积分数较其他年龄段高;运动与休息状态相比,沉积分数有着明显的增加;鼻呼吸也比嘴呼吸更利于颗粒物的沉积。颗粒物质量浓度的差异,对颗粒物的沉积并没有太大影响。
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  • 庄加玮, 刁永发, 楚明浩, 等. 可吸入颗粒物在不同阻塞性呼吸道内运动与沉积特性[J]. 中国环境科学, 2021, 41(7):3349-3359

    Zhuang J W, Diao Y F, Chu M H, et al. Transport and deposition characteristics of inhalable particulate matters in different obstructive airways[J]. China Environmental Science, 2021, 41(7):3349-3359(in Chinese)

    刘婉莹. 人体上呼吸道内颗粒物-气体两相流动模拟研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2020:35-37 Liu W Y. Numerical study on gas-particle two-phase flow in the upper respiratory tract of human body[D]. Harbin:Harbin Institute of Technology, 2020:35

    -37(in Chinese)

    阎晓丹, 胡广, 靳洪涛. 可吸入颗粒物的体内暴露模型及沉积剂量学评价[J]. 毒理学杂志, 2020, 34(1):81-86

    Yan X D, Hu G, Jin H T. In vivo exposure model and dosimetry evaluation of inhalable particulate matter[J]. Journal of Toxicology, 2020, 34(1):81-86(in Chinese)

    李鹏辉, 李蓉, 乔扬, 等. 人体肺腺泡区吸入颗粒物沉积状况数值模拟的研究进展[J]. 生物医学工程学杂志, 2019, 36(3):499-503

    Li P H, Li R, Qiao Y, et al. Progress on numerical simulation of the deposition of inhaled particles in human pulmonary acinus region[J]. Journal of Biomedical Engineering, 2019, 36(3):499-503(in Chinese)

    李蓉, 徐新喜, 乔杨, 等. 不同功能残气量对可吸入颗粒物在人体肺腺泡区沉积影响的实验研究[J]. 生物医学工程学杂志, 2018, 35(4):557-563

    Li R, Xu X X, Qiao Y, et al. Experimental research on the effect of functional residual capacity on the deposition of inhalable particles in human alveoli region[J]. Journal of Biomedical Engineering, 2018, 35(4):557-563(in Chinese)

    李鹏辉. 人体肺腺泡区流场特性与吸入颗粒物沉积状态的数值模拟研究[D]. 北京:军事科学院, 2020:10-15 Li P H. Numerical simulation on the flow field and deposition of inhaled particles in human pulmonary acinus region[D]. Beijing:Academy of Military Sciences, 2020:10

    -15(in Chinese)

    李鹏辉, 徐新喜, 李蓉, 等. 人体肺腺泡区多肺泡模型的建立和重力方向对颗粒物沉积影响的数值模拟研究[J]. 军事医学, 2019, 43(6):460-463

    Li P H, Xu X X, Li R, et al. Multi-alveolar model and numerical simulation of influence of gravity direction on inhaled particle deposition in human pulmonary acinus region[J]. Military Medical Sciences, 2019, 43(6):460-463(in Chinese)

    段梦婕. 工业建筑中不同粒径颗粒物的迁移及人体暴露特性研究[D]. 西安:西安建筑科技大学, 2018:20-22 Duan M J. Transportation and human exposure to particles with different diameter in industrial buildings[D]. Xi'an:Xi'an University of Architecture and Technology, 2018:20

    -22(in Chinese)

    梁静舒. 南京北郊气溶胶数浓度分布与人体内粒子沉积特性研究[D]. 南京:南京信息工程大学, 2018:15-18 Liang J S. Study of aerosol number concentration distribution and modeled deposition in human airway in Nanjing northern suburbs[D]. Nanjing:Nanjing University of Information Science & Technology, 2018:15

    -18(in Chinese)

    段栋丹. 呼吸强度对颗粒物在下呼吸道暴露量影响的研究[D]. 西安:西安建筑科技大学, 2018:22-26 Duan D D. Mechanism of respiration intensity on the lower respiratory tract exposure of particulates[D]. Xi'an:Xi'an University of Architecture and Technology, 2018:22

    -26(in Chinese)

    郭西龙. 颗粒物在人体肺部沉积规律及影响因素研究[D]. 长沙:中南大学, 2013:20-22 Guo X L. Particle deposition in human lungs:Mechanisms and factors[D]. Changsha:Central South University, 2013:20

    -22(in Chinese)

    Kiasadegh M, Emdad H, Ahmadi G, et al. Transient numerical simulation of airflow and fibrous particles in a human upper airway model[J]. Journal of Aerosol Science, 2020, 140:105480
    Tohidi R, Sajadi B, Ahmadi G. The effect of nasal airway obstruction on the dispersion and deposition of inhaled volatile droplets in the human nasal cavity:A numerical study[J]. Journal of Aerosol Science, 2020, 150:105650
    Deng Q H, Ou C Y, Shen Y M, et al. Health effects of physical activity as predicted by particle deposition in the human respiratory tract[J]. The Science of the Total Environment, 2019, 657:819-826
    Baur X, Sanyal S, Abraham J L. Mixed-dust pneumoconiosis:Review of diagnostic and classification problems with presentation of a work-related case[J]. Science of the Total Environment, 2019, 652:413-421
    尹万青, 葛淼, 何进伟, 等. 17-60岁男性潮气量参考值的地理分布规律[J]. 安徽师范大学学报:自然科学版, 2009, 32(2):173-177

    Yin W Q, Ge M, He J W, et al. The geographical distribution rule of tidal volume for males aged 17 to 60[J]. Journal of Anhui Normal University:Natural Science, 2009, 32(2):173-177(in Chinese)

    Daniel M, Helen M. High altitude physiology and medicine[J]. Encyclopedia of Respiratory Medicine, 2020, 38(6):81-87
    曹志发, 孟昭琴, 姚为俊. 新编运动生理学[M]. 北京:人民体育出版社, 2004:100-130
    Fajardo O A, Rojas N Y. Particulate matter exposure of bicycle path users in a high-altitude city[J]. Atmospheric Environment, 2012, 46:675-679
    Chalupa D C, Morrow P E, Oberdörster G, et al. Ultrafine particle deposition in subjects with asthma[J]. Environmental Health Perspectives, 2004, 112(8):879-882
    Yamada Y, Fukutsu K, Kurihara O, et al. Influences of biometrical parameters on aerosol deposition in the ICRP 66 human respiratory tract model:Japanese and Caucasians[J]. Earozoru KenKyu, 2007, 22(3):236-243
    Sánchez-Soberón F, Mari M, Kumar V, et al. An approach to assess the particulate matter exposure for the population living around a cement plant:Modelling indoor air and particle deposition in the respiratory tract[J]. Environmental Research, 2015, 143(Pt A):10-18
    谢梦茜. 可吸入颗粒物在人体气管内的沉积模拟研究[D]. 武汉:华中科技大学, 2013:10-15 Xie M Q. Numerical simulation of inhalational particle deposition in human trachea[D]. Wuhan:Huazhong University of Science and Technology, 2013:10

    -15(in Chinese)

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  • 收稿日期:  2021-10-02
倪楷模, 刘学渊, 马荣, 赵龙庆, 何超. 柴油车排放颗粒物在人体呼吸道沉积特征的模拟研究[J]. 生态毒理学报, 2022, 17(5): 106-116. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20211002002
引用本文: 倪楷模, 刘学渊, 马荣, 赵龙庆, 何超. 柴油车排放颗粒物在人体呼吸道沉积特征的模拟研究[J]. 生态毒理学报, 2022, 17(5): 106-116. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20211002002
Ni Kaimo, Liu Xueyuan, Ma Rong, Zhao Longqing, He Chao. A Simulation Study on Deposition of Particulate Matter from Diesel Vehicles in Human Respiratory Tract[J]. Asian journal of ecotoxicology, 2022, 17(5): 106-116. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20211002002
Citation: Ni Kaimo, Liu Xueyuan, Ma Rong, Zhao Longqing, He Chao. A Simulation Study on Deposition of Particulate Matter from Diesel Vehicles in Human Respiratory Tract[J]. Asian journal of ecotoxicology, 2022, 17(5): 106-116. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20211002002

柴油车排放颗粒物在人体呼吸道沉积特征的模拟研究

    通讯作者: 刘学渊, E-mail: lxy98t@126.com
    作者简介: 倪楷模(1997-),男,硕士研究生,研究方向为颗粒物的毒性,E-mail:526911565@qq.com
  • 西南林业大学机械与交通学院, 昆明 650224
基金项目:

云南省教育厅科学研究基金项目(2022J0500);云南省教育厅科学研究基金研究生项目(2021Y220);云南省农业联合专项重点项目(2017FG001(-010))

摘要: 柴油车会排放出不同化学性质和粒径的颗粒物,颗粒物会引起人呼吸系统的各种问题,但不同粒径大小的颗粒物在人肺部的沉积仍需要进一步阐明。本文使用DLPI对高原地区柴油机排放的颗粒物进行分级采样,使用多路径粒子剂量测量模型模拟估算不同呼吸模式、生理状态和年龄下,不同粒径的柴油车排放颗粒物在人呼吸系统中不同部位的沉积分数。结果表明,颗粒物沉积在肺区域,往往多于头部和气管及支气管区域。不同年龄段的人呼吸系统的各个部位的沉积分数存在着明显差异,8岁儿童的呼吸系统的沉积分数较其他年龄段高;运动与休息状态相比,沉积分数有着明显的增加;鼻呼吸也比嘴呼吸更利于颗粒物的沉积。颗粒物质量浓度的差异,对颗粒物的沉积并没有太大影响。

English Abstract

参考文献 (23)

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