西班牙韦尔瓦大学(Universidad de Huelva)正在推动一项新的大气污染研究项目,旨在通过分析目前尚未被纳入主流空气质量监测体系的颗粒物参数,进一步提升对城市大气污染状况的认知水平与评估精度。
该项目题为“利用高时间分辨率技术评估西班牙西南部未来超大型城市中未受监管的颗粒物参数的影响”,由研究员安娜·玛丽亚·桑切斯·德·拉·坎帕(Ana María Sánchez de la Campa)领导,丹尼尔·桑切斯·罗达斯(Daniel Sánchez-Rodas)作为共同首席研究员参与其中。这一项目隶属于韦尔瓦大学多年来在大气污染与环境质量领域持续深耕的研究方向,并获得西班牙科学、创新与大学部国家研究署的资助(项目编号:PID2024-157355OB-I00)。
该研究的出发点源于一个关键问题:我们不仅需要了解大气中颗粒物的数量,还需要掌握其大小、化学成分、时间演变规律以及来源。尽管现行法规已对PM10和PM2.5颗粒物、二氧化氮和二氧化硫等污染物制定了明确的控制措施,但仍有许多其他参数能够提供有关人群暴露水平及其对健康潜在影响的重要信息,而这些参数目前尚未被纳入监管范围。
“我们旨在填补知识空白。目前法律尚未涵盖一些非常规参数,但这些参数能够为理解我们究竟呼吸着什么,以及这些颗粒物从何而来,提供极为重要的信息,”安娜·玛丽亚·桑切斯·德·拉·坎帕解释道。
该项目的主要目标之一,是为所谓的“城市超级站点”提供科学支持。这些先进的大气监测站将整合多种测量技术,以更全面地了解污染状况。新的欧洲法规提出建立此类基础设施,以研究新兴污染物并改善空气质量的特征描述。在这一背景下,韦尔瓦大学所取得的研究成果可作为未来先进监测站规划与选址的科学依据。
“这些监测站需要我们目前尚不具备的信息。了解一天中每个时段的具体情况至关重要,因为日平均值可能会掩盖特定时段的高浓度事件或局部排放,”桑切斯·德·拉·坎帕指出。
该项目将把部分研究工作转移到人口密集、交通繁忙的城市环境中,例如塞维利亚市,在那里利用先进仪器分析大气颗粒物的行为特征。研究团队此前的经验包括在韦尔瓦城市环境以及里奥廷托等矿区开展的相关研究。
该项目的创新之处在于采用了能够提供远高于传统方法时间分辨率的信息技术。目前,许多颗粒物分析依赖于24小时内收集的样本,随后将其送往实验室进行研究。这种方法虽然能够获得日平均值,但无法详细了解一天中特定时刻的具体情况。
针对这一问题,韦尔瓦大学配备了先进的仪器设备,其中最突出的是近实时X射线荧光系统(NRT-XRF),能够以每小时一次的频率分析颗粒物的化学成分。“通过X射线荧光技术,我们可以每小时采集样本,并几乎在采集时立即进行分析,从而获得比单一每日样本多得多的信息,”丹尼尔·桑切斯·罗达斯解释道。
该技术不仅能监测PM10和PM2.5,还能研究超细颗粒物以及按尺寸划分的不同组分。此外,该项目还将采用能够区分多达13种不同尺寸颗粒物的系统,涵盖从最大组分到因其穿透人体能力而备受关注的超细颗粒物。
该研究的另一特色在于分析目前常规监测中未包含的特定化学元素,其中包括锑。这种元素可能来源于多种渠道,其在大气中的存在可能与车辆制动系统的磨损等因素有关。
大气污染是当前主要的环保与健康挑战之一。由于微小颗粒能够进入呼吸系统并深入人体内部,因此具有特殊的关注价值。因此,更准确地了解这些颗粒物的组成和演变规律,对于制定空气质量预防和管理策略至关重要。
该项目将有助于实现对公民暴露情况更全面的认识,为公共管理部门和环境管理者提供有价值的信息。传统技术与新型高分辨率工具的结合将能够生成大量数据,随后这些数据将被分析,以识别模式、排放源以及可能的改进措施。

