背景介紹

近年來，薩拉熱窩州乃至整個波黑地區(qū)的空氣質(zhì)量問題日益嚴(yán)峻，尤其在冬季供暖期，由于燃燒固體燃料和液體燃料（如木材、煤炭、重油及廢棄物）的混合排放，城市大氣中 PM?? 及其吸附的金屬污染物呈現(xiàn)出異常高的濃度水平。空氣中微粒所攜帶的重金屬（例如鉛、鎘、砷、鎳等）不僅是環(huán)境質(zhì)量的重要指示器，更直接關(guān)聯(lián)到人體健康、呼吸系統(tǒng)疾病和早死風(fēng)險。為了全面揭示薩拉熱窩市區(qū)與遠(yuǎn)程區(qū)域（如 Ivan Sedlo）大氣污染的時空特征及其來源，來自斯洛文尼亞新戈里察大學(xué)大氣研究中心（Center for Atmospheric Research, University of Nova Gorica）的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，使用Digitel大流量氣溶膠采樣器進(jìn)行了深入的研究。該研究開展了一次覆蓋整個冬季的連續(xù)采樣監(jiān)測，并通過高精度分析手段（如 ICP-MS 與 ETAAS）對采集的 PM?? 過濾樣品進(jìn)行定量分析。在這一過程中，Digitel-AG 生產(chǎn)的大流量采樣器（型號分別為 DH77 與 DHA80 ）發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，其在極端環(huán)境下穩(wěn)定高效的采樣性能為后續(xù)數(shù)據(jù)的高精度解析提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

研究方法

采樣設(shè)計(jì)與站點(diǎn)布設(shè)

本研究在薩拉熱窩市區(qū)（Bjelave 站點(diǎn)）和遠(yuǎn)離城市污染源的 Ivan Sedlo 站點(diǎn)同步開展，前者代表城市背景，后者則反映區(qū)域遠(yuǎn)程大氣狀態(tài)。兩處均由波黑聯(lián)邦水文氣象研究所（FHMIBiH）長期監(jiān)測。為保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性與代表性，研究采用了 Digitel-AG 的大流量采樣器。 DH77氣溶膠采樣器： 安裝于薩拉熱窩市區(qū)背景站，距離主要建筑僅 15 米，確保采樣環(huán)境真實(shí)反映城市綜合污染負(fù)荷。? DH77氣溶膠采樣器： 安裝于薩拉熱窩市區(qū)背景站，距離主要建筑僅 15 米，確保采樣環(huán)境真實(shí)反映城市綜合污染負(fù)荷。

Digitel-AG 采樣器的應(yīng)用方法與優(yōu)勢

Digitel-AG 采樣器在本研究中展現(xiàn)出多方面的技術(shù)優(yōu)勢：   高采樣量與高流速控制： ?在城市和遠(yuǎn)程站點(diǎn)均能維持穩(wěn)定的高流量（分別為 765 m3/天與 401 m3/天），使得即使在污染濃度較低的區(qū)域也能有效捕捉到微量金屬元素。? 連續(xù)自動采樣： ?設(shè)備支持長周期連續(xù)運(yùn)行（城市站點(diǎn)采樣周期為每日24小時，遠(yuǎn)程站點(diǎn)則為多日累積），確保數(shù)據(jù)時空分辨率極高，有助于捕捉到突發(fā)性污染事件和長期趨勢。? 結(jié)構(gòu)穩(wěn)健與環(huán)境適應(yīng)性： ?無論是在城市復(fù)雜的環(huán)境中，還是在山地高海拔的遠(yuǎn)程站點(diǎn)，Digitel-AG 采樣器均能穩(wěn)定工作，其高耐候性和精密控制確保了采樣數(shù)據(jù)的可靠性和重復(fù)性。? 高精度采樣為后續(xù)分析奠定基礎(chǔ)： ?設(shè)備采集的 PM?? 過濾樣品經(jīng)過重量法和化學(xué)分析（包括 ICP-MS 與 ETAAS）檢測后，兩種方法在城市樣品中得出的一致結(jié)果，充分驗(yàn)證了采樣系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與精密性。特別是在遠(yuǎn)程站點(diǎn)中，低濃度金屬的準(zhǔn)確捕捉更是得益于采樣器高采樣量的優(yōu)勢，為后續(xù)源解析和健康風(fēng)險評估提供了寶貴數(shù)據(jù)。

后續(xù)數(shù)據(jù)處理

采樣后，樣品經(jīng)過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室前處理及消解程序，隨后使用 ICP-MS 和 ETAAS 分析金屬含量。通過因子分析、相關(guān)性分析與氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)研究，研究者進(jìn)一步揭示了污染物的來源特征和大氣傳輸過程，同時利用 BenMAP-CE 與 ExternE 模型對空氣污染的健康和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行初步量化。

結(jié)果

研究結(jié)果表明： 時空分布特征： ?薩拉熱窩市區(qū)的 PM?? 及其吸附金屬濃度遠(yuǎn)高于 Ivan Sedlo 遠(yuǎn)程站點(diǎn)，城市區(qū)域污染呈現(xiàn)出明顯的日內(nèi)與季節(jié)性波動；而遠(yuǎn)程站點(diǎn)由于環(huán)境清潔，PM?? 濃度僅為城市的約 1/6。? 金屬成分與來源解析： 通過因子分析將 PM?? 中的金屬分為四大類，分別與家庭供暖、交通排放、工業(yè)及燃油燃燒、重油排放密切相關(guān)。這一結(jié)果與風(fēng)向和氣象參數(shù)關(guān)聯(lián)分析得到了有力印證。? 健康與經(jīng)濟(jì)效益評估： 利用 BenMAP-CE 模型，對 PM?.? 減少 50% 的情景進(jìn)行成本收益分析，估計(jì)每年可挽救 4760 條生命，帶來約 22.9 億美元的經(jīng)濟(jì)效益；而 ExternE 模型則從能源消費(fèi)角度估算出另一組健康風(fēng)險數(shù)據(jù)，提示現(xiàn)有非正式燃燒活動可能使實(shí)際健康損失被嚴(yán)重低估。

Digitel 大流量采樣器提供了高質(zhì)量、連續(xù)、穩(wěn)定的原始數(shù)據(jù)，使得上述綜合分析和模型評估具有堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。尤其是在極端低濃度和短時污染事件中，該采樣器憑借其卓越的流量控制和自動化采樣能力，有效捕獲了細(xì)微但關(guān)鍵的污染變化，從而確保了數(shù)據(jù)的高精度和高信噪比。

結(jié)論

本研究綜合采用先進(jìn)的大流量采樣技術(shù)與精密化學(xué)分析手段，對薩拉熱窩及其周邊區(qū)域的大氣 PM?? 及金屬污染進(jìn)行了系統(tǒng)表征，揭示了污染物的時空分布、來源特征及其對健康和經(jīng)濟(jì)的潛在影響。Digitel大流量 采樣器作為整個監(jiān)測鏈條中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，憑借其以下優(yōu)勢： 卓越的連續(xù)性與穩(wěn)定性： ??確保在不同環(huán)境條件下均能采集到具代表性和連續(xù)性的樣品數(shù)據(jù)。? 高流量與高捕捉效率： ：有效捕獲極低濃度的污染物，使得遠(yuǎn)程和城市采樣數(shù)據(jù)均具有足夠的檢測靈敏度。? 適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力： 無論是城市熱島效應(yīng)還是山區(qū)低溫環(huán)境，其堅(jiān)固的設(shè)計(jì)和精密控制均保證了數(shù)據(jù)的可靠性和一致性。                    
這些技術(shù)優(yōu)勢不僅提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量，更為后續(xù)的污染源解析、健康風(fēng)險評估和政策制定提供了可靠依據(jù)。未來，在推動環(huán)境監(jiān)測與治理的過程中，Digitel大流量采樣器等先進(jìn)設(shè)備將繼續(xù)扮演關(guān)鍵角色，為實(shí)現(xiàn)低碳清潔能源轉(zhuǎn)型、改善空氣質(zhì)量和保護(hù)公眾健康提供技術(shù)支撐和科學(xué)依據(jù)。