石炭および石炭燃焼生成エアロゾルのナノミネール、フラーレン凝集体、および危険な元素：環境および毒物学的評価

石炭由来のナノ粒子とナノミネラルに関する研究は、人間の健康と環境の文脈で重要です。石炭燃焼生成エアロゾルは、あらゆる石炭火力発電所の人間の健康と環境の質の側面にも影響します。この研究では、2つの茶産業施設の石炭火力ボイラーからの飼料石炭とその燃焼生成エアロゾルを、ナノ粒子/ナノ鉱物、フラーレン凝集体、および潜在的に危険な元素（PHE）の存在について調査しました。サンプルは、X線回折（XRD）、飛行時間二次イオン質量分光法（TOF-SIMS）、高解像度と移動電子顕微鏡/エネルギー分散分光分光法（HR-TEM/EDS）およびウルトラバイオレットを使用して特徴付けられました。目に見える分光法（UV-VIS）は、石炭やエアロゾルに存在するときに人間の健康に対する環境リスクの程度を知るためです。飼料石炭には主に粘土鉱物が含まれていますが、ガラスの破片、スピネル、クォーツ、およびその他の鉱物はより少ない量で発生します。PMサンプルには、AS、PB、CD、Hgのような潜在的に危険な要素（PHE）が含まれています。微粒子物質（PMS）の微量元素の濃縮係数を計算して、そのソースを決定しました。エアロゾルサンプルには、ナノ材料と超微粒子が含まれていることもわかっています。潜在的に危険な元素とともに、総凝集体もエアロゾルサンプルで検出されました。石炭燃焼生成PMサンプルに関する細胞毒性の研究は、人間の健康に対する潜在的なリスクを示しています。飼料炭とそれらのエアロゾル化学との相互関係に関するこの詳細な調査は、環境の危険と関連する人間の健康リスクの程度を理解するのに役立ちます。

Studies on coal-derived nanoparticles as well as nano-minerals are important in the context of the human health and the environment. The coal combustion-generated aerosols also affect human health and environmental quality aspects in any coal-fired station. In this study, the feed coals and their combustion-generated aerosols from coal-fired boilers of two tea industry facilities were investigated for the presence of nanoparticles/nano minerals, fullerene aggregates, and potentially hazardous elements (PHEs). The samples were characterized by using X-ray diffraction (XRD), Time-of-flight secondary ion mass spectroscopy (TOF-SIMS), High resolution-transmission electron microscopy/energy dispersive spectroscopy (HR-TEM/EDS) and Ultra Violet-visible spectroscopy (UV-Vis) to know their extent of environmental risks to the human health when present in coals and aerosols. The feed coals contain mainly clay minerals, whilst glass fragments, spinel, quartz, and other minerals occur in lesser quantities. The PM samples contain potentially hazardous elements (PHEs) like As, Pb, Cd and Hg. Enrichment factor of the trace elements in particulate matters (PMs) was calculated to determine their sources. The aerosol samples were also found to contain nanomaterials and ultrafine particles. The fullerene aggregates along with potentially hazardous elements were also detected in the aerosol samples. The cytotoxicity studies on the coal combustion-generated PM samples show their potential risk to the human health. This detailed investigation on the inter-relationship between the feed coals and their aerosol chemistry will be useful for understanding the extent of environmental hazards and related human health risk.