Abstract According to the current understanding, the adverse health effects of particulate matter (PM) are produced by oxidative stress processes. Hence, the oxidative potential (OP) can be used as an exposure metric for more accurate approaches to the health response to ambient PM. This work explores the relationship between respiratory deposition of size-segregated PM and OP in the city of Santiago, Chile. Size-segregated PM samples were collected at an urban site using a Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor (MOUDI) sampler. Dithiothreitol (DTT) loss rates were measured in aqueous PM extracts to estimate the OP for each sample. Size-segregated OP showed a bi-modal distribution with a maximum centered in the accumulation mode (0.18–3.2 μm) and other in the coarse mode (3.2–18 μm). The magnitude of the OP estimated in the accumulation mode was 2.9 ± 0.8 and 2.3 ± 0.6 times the magnitude of the OP estimated in the coarse and quasi-ultrafine mode, respectively. Respiratory deposition calculations indicated that PM3.2 (with diameter less than 3.2 μm) dominated the OP lung deposition with contributions ranging from 65 to 94% in different areas of the human respiratory tract. This was due to the deposition efficiency and greater surface area of these fractions that allowed more efficient adsorption of active redox chemical species. These results may account for the greater negative impact on the lung health of the fine fractions of PM. The characterization of the OP respiratory deposition related to different fractions of PM, can result in adequate metrics to evaluate human exposure to PM and its possible health impacts.

中文翻译：

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探索城市场地大小分离颗粒物的氧化潜力和呼吸沉积

摘要 根据目前的认识，颗粒物（PM）对健康的不利影响是由氧化应激过程产生的。因此，氧化电位 (OP) 可用作暴露指标，以更准确地处理对环境 PM 的健康反应。这项工作探讨了智利圣地亚哥市大小分离 PM 的呼吸沉积与 OP 之间的关系。使用微孔均匀沉积撞击器 (MOUDI) 采样器在城市站点收集尺寸分离的 PM 样品。在水性 PM 提取物中测量二硫苏糖醇 (DTT) 损失率以估计每个样品的 OP。尺寸分离的 OP 显示出双峰分布，最大值集中在积累模式 (0.18-3.2 μm) 和其他在粗模式 (3.2-18 μm) 中。在累积模式下估计的 OP 大小为 2。9 ± 0.8 和 2.3 ± 0.6 倍，分别是在粗略和准超细模式下估计的 OP 幅度。呼吸道沉积计算表明，PM3.2（直径小于 3.2 μm）在 OP 肺沉积中占主导地位，在人体呼吸道不同区域的贡献范围为 65% 至 94%。这是由于这些馏分的沉积效率和更大的表面积使得更有效地吸附活性氧化还原化学物质。这些结果可能解释了 PM 的细小部分对肺部健康的更大负面影响。与 PM 的不同部分相关的 OP 呼吸沉积的特征可以产生足够的指标来评估人类暴露于 PM 及其可能的健康影响。分别是粗模式和准超细模式下估计的 OP 幅度的 6 倍。呼吸道沉积计算表明，PM3.2（直径小于 3.2 μm）在 OP 肺沉积中占主导地位，在人体呼吸道不同区域的贡献范围为 65% 至 94%。这是由于这些馏分的沉积效率和更大的表面积使得更有效地吸附活性氧化还原化学物质。这些结果可能解释了 PM 的细小部分对肺部健康的更大负面影响。与 PM 的不同部分相关的 OP 呼吸沉积的特征可以产生足够的指标来评估人类暴露于 PM 及其可能的健康影响。分别是粗模式和准超细模式下估计的 OP 幅度的 6 倍。呼吸道沉积计算表明，PM3.2（直径小于 3.2 μm）在 OP 肺沉积中占主导地位，在人体呼吸道不同区域的贡献范围为 65% 至 94%。这是由于这些馏分的沉积效率和更大的表面积使得更有效地吸附活性氧化还原化学物质。这些结果可能解释了 PM 的细小部分对肺部健康的更大负面影响。与 PM 的不同部分相关的 OP 呼吸沉积的特征可以产生足够的指标来评估人类暴露于 PM 及其可能的健康影响。呼吸道沉积计算表明，PM3.2（直径小于 3.2 μm）在 OP 肺沉积中占主导地位，在人体呼吸道不同区域的贡献范围为 65% 至 94%。这是由于这些馏分的沉积效率和更大的表面积使得更有效地吸附活性氧化还原化学物质。这些结果可能解释了 PM 的细小部分对肺部健康的更大负面影响。与 PM 的不同部分相关的 OP 呼吸沉积的特征可以产生足够的指标来评估人类暴露于 PM 及其可能的健康影响。呼吸道沉积计算表明，PM3.2（直径小于 3.2 μm）在 OP 肺沉积中占主导地位，在人体呼吸道不同区域的贡献范围为 65% 至 94%。这是由于这些馏分的沉积效率和更大的表面积使得更有效地吸附活性氧化还原化学物质。这些结果可能解释了 PM 的细小部分对肺部健康的更大负面影响。与 PM 的不同部分相关的 OP 呼吸沉积的特征可以产生足够的指标来评估人类暴露于 PM 及其可能的健康影响。这是由于这些馏分的沉积效率和更大的表面积使得更有效地吸附活性氧化还原化学物质。这些结果可能解释了 PM 的细小部分对肺部健康的更大负面影响。与 PM 的不同部分相关的 OP 呼吸沉积的特征可以产生足够的指标来评估人类暴露于 PM 及其可能的健康影响。这是由于这些馏分的沉积效率和更大的表面积使得更有效地吸附活性氧化还原化学物质。这些结果可能解释了 PM 的细小部分对肺部健康的更大负面影响。与 PM 的不同部分相关的 OP 呼吸沉积的特征可以产生足够的指标来评估人类暴露于 PM 及其可能的健康影响。