Научная статья на тему 'Исследование частиц сигаретного дыма'

Исследование частиц сигаретного дыма Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
1068
80
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Тимошенко М. А., Чернов Н. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование частиц сигаретного дыма»

11. На водозаборе Главной водозаборной станции.

Сценарии реагирования на несоответствие качества воды допустимым нормам:

1 - превышение критических уровней физико-химических показателей, влекущих высокую опасность бактериального загрязнения. При этом необходимо проинформировать контролирующие органы, произвести дополнительный отбор проб воды с целью дальнейшего их анализа на бактериологическое загрязнение, и в случае его выявления принять меры по устранению выявленных недостатков вплоть до прекращения подачи воды потребителям;

2 - превышение физико-химических показателей ПДК в питьевой воде. Необходимо проинформировать контролирующие органы и по их требованию потребителей, провести проверку технологии очистки воды, принять меры по устранению выявленных недостатков вплоть до прекращения подачи воды потребителям;

3 - превышение критических значений загрязнения воды, определяемых по результатам биоиндикации (гибель животных-биоиндикаторов или критическое изменение параметров их жизнедеятельности на фоне заметных изменений физико-химических параметров воды водоисточника). При этом следует немедленно информировать контролирующие органы и потребителей; принять экстренные меры вплоть до перекрытия заслонки водозабора и прекращения подачи воды потребителям.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Интегрированное управление водными ресурсами Санкт-Петербурга и Ленинградской области / Опыт создания систем поддержки принятия решений. СПб.: Borey Print, 2001, 419 c.

2. Пряжинская В. Г., Ярошевский Д.М., Левит-Гуревич Л. К. Компьютерное моделирование в управлении водными ресурсами. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 496 с.

3. Шишкин А.И., Горбунов Н.Е. Применение пакета Matlab для имитационного моделирования распределения концентраций в р. Луга // «Exponeta Pro, Математика в приложениях». М. 2003, С. 52-57.

4. Шишкин А.И., Епифанов А.В. Нормирование техногенной нагрузки для обеспечения безопасности водозаборов с применением ГИС-систем// Проблемы прогнозирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций и их последствий. СПб, 2004.

5. Тертычный Н.И., Трушевский В.Л.,.Шишкин А.И., Епифанов А.В. Отчет о научно-исследовательской работе по теме “Разработка проекта системы мониторинга водной системы р. Нева - Невская губа по биогенным элементам”. Ч. 2. - СПб.: СПбГУ НИИГ, 2005. - 209 с.

М. А. Тимошенко, Н. Н. Чернов ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТИЦ СИГАРЕТНОГО ДЫМА

Практически все процессы, происходящие в организме, занимают в пространстве наноразмеры. В настоящее время, с развитием нанотехнологий, стало возможным изучить силу взаимодействия наночастиц сигаретного дыма с проводящей средой дыхательного тракта.

Известно, что чем мельче частицы, тем глубже они проникают в легкие; связано это с тем, что верхние дыхательные пути являются фильтрами, задерживаю-

Раздел III. Чистая вода и чистый воздух

щими крупные частицы дыма в носоглотке и гортани. Дым состоит из канцерогенов, которые, проникая в легкие, переносятся в различные органы. Эти процессы, в соответствии с пространственно-временной шкалой, протекают за время порядка десятых долей - единиц секунд.

Для исследования были взяты частицы дыма сигарет четырех сортов. Частицы напылялись на ситаловые подложки с нанесенной медью. Исследования проводились в сканирующем зондовом микроскопе методом атомно-силовой микроскопии

(AFM) в бесконтактном режиме. Суть AFM состоит в том, что микроскоп измеряет силу взаимодействия между зондом и поверхностью. В бесконтактном режиме зонд находится на большем расстоянии, чем в контактном, и доминируют силы Ван дер Ваальса. В данном случае используется пьезоэлектрический сканер. На рис. 1 представлена конструкция типичного атомно-силового микроскопа. Показан кантилевер, снабженный зондирующим кончиком, который перемещается вдоль поверхности образца с помощью пьезоэлектрического сканера. На верхнем рисунке показан интерференционный датчик сечений. На увеличенном виде канти-левера с зондом внизу - датчик, основанный на отклонении лазерного луча. Эти датчики измеряют вертикальное или горизонтальное смещение зонда в процессе сканирования.

Вертикальное перемещение зонда в процессе сканирования может контролироваться по изменению интерференционной картины, создаваемой пучком света, направляемым по оптоволокну, как показано в верхней части рисунка, либо по отражению лазерного луча, как показано на увеличенном виде кончика зонда в нижней части рисунка. AFM чувствителен к вертикальной компоненте поверхностных сил. Этот метод предоставляет информацию о топографии и структуре поверхности с разрешением, близким к атомному.

Целью исследования является отработка методики проведения исследований на описанном микроскопе, а также изучение рельефа и определение размера частиц сигаретного дыма.

В докладе представлены фотографии частиц дыма сигарет следующих марок: «Сочи», «Наша марка», «BOND» и «MALBORO lights». На изображениях отчетливо видно, что частицы имеют округлую и овальную форму, средний размер частиц составляет от 10 до 100 нм. Кроме того, некоторые из них образуют агрегаты. На рис.2 показано двухмерное изображение частиц сигарет «Сочи». Видно, что частицы имеют округлую продолговатую форму. Ширина частиц составляет примерно 0,9 мкм, а высота 110 нм. Так как сигареты «Сочи» - одни из самых низких

Интерференционная

полость

Оптоволокно

Кантнлекр

Фотодиодный датчик перемещений луча

ГУ

Лазерный луч

Рис.1

сортов сигарет, то частицы этой марки являются наиболее крупными. На рис.З представлены те же частицы, но в трехмерном изображении.

На рис. 4 представлено трехмерное изображение частиц сигарет «Наша Марка», образующих агрегат. Ширина агрегата составляет 1,8 мкм, высота - 160 нм.

На рис. 5 показано трехмерное изображение частицы сигарет «Bond». Эта частица шириной порядка 200 нм и высотой 60 нм.

На рис. 6 представлено трехмерное изображение частиц сигарет «Malboro lights». Частицы этой марки сигарет являются самыми маленькими: шириной примерно 1,5 микрона и высотой 120 нм.

Рис. 2. Двухмерное изображение частиц Рис. З.Трехмерное изображение

сигарет «Сочи» частиц сигарет «Сочи»

Рис. 4. Трехмерное изображение частиц Рис. 5. Трехмерное изображение

сигарет «Наша Марка» частиц сигарет «Bond»

Рис. б. Трехмерное изображение частиц сигарет «Maiboro lights»

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. В.И. Тимошенко, Н.Н. Взаимодействие и диффузия частиц в звуковом поле. Ростов-на-Дону. 2003. -315 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.