22年前蘇州的100個采樣點發(fā)生了什么？——被動采樣器的歷史與現(xiàn)實

寫在前面

“22年前，一項國際合作在蘇州悄然展開，100個空氣監(jiān)測點靜靜地記錄著這座城市的空氣質量變化。這些數(shù)據(jù)不僅幫助科學家了解污染源，還為未來的環(huán)保政策提供了重要依據(jù)。但這項研究的關鍵工具——‘分析家’被動采樣器，你聽說過嗎？”

2000年，意大利與中國環(huán)境部（當時稱環(huán)?？偩郑┞?lián)合發(fā)起了“中意環(huán)境保護合作計劃（SICP）”，該計劃旨在推進環(huán)保技術的發(fā)展，提高環(huán)境監(jiān)測能力。其中，蘇州空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)成為了該項目的重要示范工程。

2006年，蘇州市環(huán)境監(jiān)測中心的吳光英等人在《污染防治技術》期刊上發(fā)表了一篇論文——《“分析家”被動采樣器在區(qū)域空氣質量評估中的應用》。該研究回顧了2003年蘇州100個采樣點的空氣質量監(jiān)測工作，并評估了被動采樣器的有效性。

本文將解讀這篇論文的核心內(nèi)容，并探討其在當今環(huán)境監(jiān)測中的價值。

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1. 研究背景：為什么需要被動采樣器？

在空氣質量監(jiān)測領域，傳統(tǒng)的采樣方法主要有兩種：

然而，這些方法在大面積、長周期監(jiān)測時存在顯著不足。而被動采樣法，以其低成本、無電源需求、易于布點等優(yōu)勢，成為一種理想的替代方案。

什么是“分析家”被動采樣器？

“分析家”（Analyst）被動采樣器由意大利國家研究理事會大氣污染研究所（CNR）研發(fā)、Envint srl生產(chǎn)，是一種利用氣體擴散原理采集空氣污染物的設備。

它是如何工作的？

“想象一下，一塊干燥的海綿放在潮濕的空氣中，它會慢慢吸收水分。被動采樣器的工作原理類似，它依靠空氣中的污染物自行擴散到吸附劑上，無需動力，也不會干擾空氣流動。”

技術特點：

• 體積小（直徑20mm，高25mm），可安裝在采樣架（支架+采樣托盤）上
• 無須電源，可在野外長期部署
• 能夠監(jiān)測SO?、NOx、O?、BTX、NH?等多種污染物
• 采樣周期長，通?？沙掷m(xù)幾天到一個月
• 適用于大規(guī)模環(huán)境監(jiān)測

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2. 22年前蘇州的100個采樣點

如何布設采樣點？

2003年8月至10月，研究團隊在蘇州市區(qū)及周邊地區(qū)布設了100個采樣點，覆蓋400km2的面積，采用到了氨氣被動采樣器、二氧化硫被動采樣器、氮氧化物被動采樣器、臭氧被動采樣器和苯系物被動采樣器。

• 采用GPS精準定位，確保數(shù)據(jù)的可比性
• 采樣周期每次15天，共進行3輪監(jiān)測
• 采樣器在同一天內(nèi)安裝和回收，確保數(shù)據(jù)一致性
• 采樣后，使用ICS90離子色譜儀分析污染物（SO2/NOx/O3/NH3）濃度和氣相色譜分析苯系物濃度。

監(jiān)測成果：污染物濃度等值分布圖

數(shù)據(jù)分析后，研究人員利用GIS地理信息系統(tǒng)生成了污染物濃度等值分布圖。例如，苯/NO2/NO的濃度等值分布圖清晰展示了污染物在不同區(qū)域的濃度變化，為污染溯源提供了有力支持。

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3. 這項研究的現(xiàn)實意義

當年的研究對今天仍然有價值嗎？

“雖然這項研究已經(jīng)過去20年，但‘分析家’被動采樣器的原理仍然被廣泛應用。尤其是在一些無法安裝昂貴監(jiān)測設備的偏遠地區(qū)，它仍然是低成本、可靠的選擇?！?/span>

被動采樣器的現(xiàn)代應用

1. 空氣質量預評估：低成本、大規(guī)模布點，適用于城市環(huán)境空氣質量監(jiān)測
2. 污染溯源：可用于分析污染源分布，比如畜禽養(yǎng)殖場氨氣排放、農(nóng)田氨氣排放等，為政策制定提供科學依據(jù)
3. 環(huán)境影響評估：用于工業(yè)園區(qū)、交通干道、農(nóng)村地區(qū)的空氣污染研究
4. 國際合作項目：被動采樣法在歐盟、東南亞、非洲等地被廣泛采用

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4. 未來展望：環(huán)境監(jiān)測的創(chuàng)新趨勢

近年來，環(huán)境監(jiān)測技術不斷進步，我們可以思考以下問題：

• 被動采樣器能否結合物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程遙控更換采樣器？
• AI數(shù)據(jù)分析如何提升空氣質量評估的精準度？
• 如何通過開放數(shù)據(jù)平臺，讓公眾參與環(huán)境監(jiān)測？

結語

22年前，蘇州的100個采樣點揭示了空氣質量的秘密。今天，我們的城市是否也需要這樣的監(jiān)測手段？如果你是一名環(huán)境研究者或運維公司負責人，你會如何利用這項技術？歡迎在評論區(qū)分享你的看法！你也可以聯(lián)系我們，獲取這篇文章原文及其他相關資料。

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參考文獻

• 吳光英, 劉峰磊, 鄒強. (2006). 分析家被動采樣器在區(qū)域空氣質量評估中的應用. 污染防治技術, 19(4).