【应用】Digitel大流量采样器助力萨拉热窝空气污染深度监测

背景介绍

近年来，萨拉热窝州乃至整个波黑地区的空气质量问题日益严峻，尤其在冬季供暖期，由于燃烧固体燃料和液体燃料（如木材、煤炭、重油及废弃物）的混合排放，城市大气中 PM₁₀ 及其吸附的金属污染物呈现出异常高的浓度水平。空气中微粒所携带的重金属（例如铅、镉、砷、镍等）不仅是环境质量的重要指示器，更直接关联到人体健康、呼吸系统疾病和早死风险。为了全面揭示萨拉热窝市区与远程区域（如 Ivan Sedlo）大气污染的时空特征及其来源，来自斯洛文尼亚新戈里察大学大气研究中心（Center for Atmospheric Research, University of Nova Gorica）的科学家团队，使用Digitel大流量气溶胶采样器进行了深入的研究。该研究开展了一次覆盖整个冬季的连续采样监测，并通过高精度分析手段（如 ICP-MS 与 ETAAS）对采集的 PM₁₀ 过滤样品进行定量分析。在这一过程中，Digitel-AG 生产的大流量采样器（型号分别为 DH77 与 DHA80 ）发挥了至关重要的作用，其在极端环境下稳定高效的采样性能为后续数据的高精度解析提供了坚实的技术保障。

研究方法

采样设计与站点布设

本研究在萨拉热窝市区（Bjelave 站点）和远离城市污染源的 Ivan Sedlo 站点同步开展，前者代表城市背景，后者则反映区域远程大气状态。两处均由波黑联邦水文气象研究所（FHMIBiH）长期监测。为保证数据的连续性与代表性，研究采用了 Digitel-AG 的大流量采样器。 DH77气溶胶采样器： 安装于萨拉热窝市区背景站，距离主要建筑仅 15 米，确保采样环境真实反映城市综合污染负荷。 DH77气溶胶采样器： 安装于萨拉热窝市区背景站，距离主要建筑仅 15 米，确保采样环境真实反映城市综合污染负荷。

Digitel-AG 采样器的应用方法与优势

Digitel-AG 采样器在本研究中展现出多方面的技术优势：   高采样量与高流速控制： 在城市和远程站点均能维持稳定的高流量（分别为 765 m³/天与 401 m³/天），使得即使在污染浓度较低的区域也能有效捕捉到微量金属元素。 连续自动采样： 设备支持长周期连续运行（城市站点采样周期为每日24小时，远程站点则为多日累积），确保数据时空分辨率极高，有助于捕捉到突发性污染事件和长期趋势。 结构稳健与环境适应性： 无论是在城市复杂的环境中，还是在山地高海拔的远程站点，Digitel-AG 采样器均能稳定工作，其高耐候性和精密控制确保了采样数据的可靠性和重复性。 高精度采样为后续分析奠定基础： 设备采集的 PM₁₀ 过滤样品经过重量法和化学分析（包括 ICP-MS 与 ETAAS）检测后，两种方法在城市样品中得出的一致结果，充分验证了采样系统的准确性与精密性。特别是在远程站点中，低浓度金属的准确捕捉更是得益于采样器高采样量的优势，为后续源解析和健康风险评估提供了宝贵数据。

后续数据处理

采样后，样品经过严格的实验室前处理及消解程序，随后使用 ICP-MS 和 ETAAS 分析金属含量。通过因子分析、相关性分析与气象数据关联研究，研究者进一步揭示了污染物的来源特征和大气传输过程，同时利用 BenMAP-CE 与 ExternE 模型对空气污染的健康和经济效益进行初步量化。

结果

研究结果表明： 时空分布特征： 萨拉热窝市区的 PM₁₀ 及其吸附金属浓度远高于 Ivan Sedlo 远程站点，城市区域污染呈现出明显的日内与季节性波动；而远程站点由于环境清洁，PM₁₀ 浓度仅为城市的约 1/6。 金属成分与来源解析： 通过因子分析将 PM₁₀ 中的金属分为四大类，分别与家庭供暖、交通排放、工业及燃油燃烧、重油排放密切相关。这一结果与风向和气象参数关联分析得到了有力印证。 健康与经济效益评估： 利用 BenMAP-CE 模型，对 PM₂.₅ 减少 50% 的情景进行成本收益分析，估计每年可挽救 4760 条生命，带来约 22.9 亿美元的经济效益；而 ExternE 模型则从能源消费角度估算出另一组健康风险数据，提示现有非正式燃烧活动可能使实际健康损失被严重低估。

Digitel 大流量采样器提供了高质量、连续、稳定的原始数据，使得上述综合分析和模型评估具有坚实的实验基础。尤其是在极端低浓度和短时污染事件中，该采样器凭借其卓越的流量控制和自动化采样能力，有效捕获了细微但关键的污染变化，从而确保了数据的高精度和高信噪比。

结论

本研究综合采用先进的大流量采样技术与精密化学分析手段，对萨拉热窝及其周边区域的大气 PM₁₀ 及金属污染进行了系统表征，揭示了污染物的时空分布、来源特征及其对健康和经济的潜在影响。Digitel大流量 采样器作为整个监测链条中的关键环节，凭借其以下优势： 卓越的连续性与稳定性： 确保在不同环境条件下均能采集到具代表性和连续性的样品数据。 高流量与高捕捉效率： ：有效捕获极低浓度的污染物，使得远程和城市采样数据均具有足够的检测灵敏度。 适应复杂环境的能力： 无论是城市热岛效应还是山区低温环境，其坚固的设计和精密控制均保证了数据的可靠性和一致性。                    
这些技术优势不仅提高了数据质量，更为后续的污染源解析、健康风险评估和政策制定提供了可靠依据。未来，在推动环境监测与治理的过程中，Digitel大流量采样器等先进设备将继续扮演关键角色，为实现低碳清洁能源转型、改善空气质量和保护公众健康提供技术支撑和科学依据。