[發明專利]一種被動式半揮發性大氣有機污染物采樣裝置

無效

• 申請號: 200910077064.0
• 申請日: 2009-01-19
• 公開（公告）號: CN101476993A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 陶澍;曹軍;劉志剛;劉久萌;王文濤
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 張國良

技術領域

本發明涉及污染物采樣技術領域，特別是涉及一種被動式半揮發性大氣有機污染物采樣裝置。

背景技術

大氣環境中半揮發性有機污染物的濃度很低，常規的主動采樣裝置通過氣泵采集大量氣體樣品，經收集裝置濃縮后進行分析測定，需要動力來源，使得采樣點在空間布設位置上受到客觀條件的限制。被動采樣裝置基于分子擴散原理，選擇合適的吸收介質，暴露于大氣環境一段時間后測定吸收介質中待測物質含量，同時配合部分主動采樣分析結果確定被動采樣裝置的采樣效率，得到環境中待測物質的濃度信息。半透膜采樣裝置曾被廣泛應用于水體中污染物的被動采集，后被應用于空氣被動采樣中(Jimmie?D.Petty，James?N.Huckins，James?L.Zajicek，Application?of?semipermeable?membrane?devices(SPMDs)as?passive?air?samplers.Chemosphere，1993(27)：1609-1624)。Shoeib在被動采樣裝置比較研究中采用聚氨酯泡沫(PUF)材料作為吸收介質(Shoeib，M.；Hamer，T.，Characterization?and?comparison?of?three?passive?air?samplers?for?persistent?organic?pollutants，Environ.Sci.Technol.2002(36)：4142-4151)，開發出PUF被動采樣裝置。上述兩種被動采樣裝置已被廣泛應用于大氣監測與相關科學研究中。

上述氣態半揮發性有機污染物被動采樣裝置分別以甘油三油酸酯和聚氨酯泡沫材料為吸收介質，放置在百葉箱或其他半封閉裝置中進行大氣半揮發性有機物的被動采集，采樣結束后對吸收介質進行提取、濃縮(必要時進行分離純化)，分析吸收介質中半揮發有機物的含量。被動采樣的同時進行部分典型樣點的主動采樣，獲得這些樣點氣態半揮發性有機污染物濃度信息，結合被動采樣結果計算采樣裝置的采樣效率，據此推算其他樣點大氣半揮發性有機污染物濃度。

上述被動采樣技術均針對半揮發性有機物的氣態組分，而該類化合物在大氣中除以氣態形式存在之外，部分還會與大氣中顆粒物結合，尤其其中分子量較大，揮發性較弱的組分，大部分以顆粒結合態的形式存在于大氣中，且毒性往往強于小分子量、揮發性強的組分，是人體健康與暴露風險研究中更為值得關注的對象。上述采樣裝置不能采集到這一組分，雖然半透膜或PUF表面可捕獲到少量顆粒物，但由于與氣態組分沒有明確的區分，隨機性強，重現性差，無法據此得到大氣中顆粒結合態半揮發性有機污染物的濃度信息，且對氣態組分的計算結果具有一定干擾作用。大氣顆粒物采樣器通過物理過濾作用使一定體積空氣中的顆粒堆積在過濾器的過濾介質(如濾膜)上，通過對過濾介質的精確稱重和化學分析，分析顆粒物中各組分的質量濃度信息。微孔均勻沉積式碰撞采樣器(如MOUDI-100/110，NanoMOUDI-115，FA-3等)還可分級采集不同粒徑范圍的顆粒物樣品，通過后期實驗室分析得到不同粒徑顆粒物中各組分的質量濃度信息。不過，上述顆粒物采樣器都需要動力來源，使得在樣點布設上受到很大限制。近年出現的便攜式氣溶膠采樣儀以及氣溶膠被動采樣裝置可提供空氣中氣溶膠濃度與粒徑分布的信息，但由于采樣量小，無法進行后期分析，從而得到顆粒物中目標化合物的濃度信息。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種被動式半揮發性大氣有機污染物采樣裝置，以克服現有技術中很難得到大氣中顆粒結合態半揮發性有機污染物的濃度信息的缺陷。

為達到上述目的，本發明的技術方案提供一種被動式半揮發性大氣有機污染物采樣裝置，所述裝置包括：頂部擋板，安裝于采樣裝置頂部，用于遮擋降雨和降塵的侵入；遮罩，位于所述頂部擋板下方，與所述頂部擋板之間有空隙，用于消除風速對樣品采集的影響；支撐架，下端與遮罩內壁相連，上端連接頂部擋板，用于采樣裝置頂部擋板與遮罩部位的連接以及采樣罐水平方向的定位；采樣罐，放置在所述遮罩內部，分為上下兩個部分，上下封口，上部放置氣態有機污染物采集介質，該采集介質緊貼采樣罐上側內壁放置，頂部與側面封閉，用于避免降塵干擾，底端與大氣接觸，以吸收氣態有機污染物；下部放置顆粒結合態有機污染物采集介質，該采集介質平鋪于采樣罐底部，所述采樣罐下部側壁設置為網狀，使顆粒結合態有機污染物進入采樣罐內被其采集介質捕獲；插銷，用于采樣罐垂直方向上的定位。

其中，所述氣態有機污染物采集介質為聚氨酯泡沫吸附材料。

其中，所述顆粒結合態有機污染物采集介質為玻璃纖維濾膜。