[發(fā)明專利]一種大氣中持久性有機(jī)污染物被動(dòng)采樣裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210172065.5
• 申請(qǐng)日: 2012-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN102680284A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱秀華;陳吉平;施泰安;王煒;穆軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/22
• 分類號(hào): G01N1/22
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境大氣及廢氣的監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于測(cè)定環(huán)境大氣及廢氣中持久性有機(jī)污染物的被動(dòng)采樣裝置。

背景技術(shù)

持久性有機(jī)污染物（POPs）是指化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性強(qiáng)，難于降解轉(zhuǎn)化，在環(huán)境中不易消失，能長(zhǎng)時(shí)間滯留，遠(yuǎn)距離遷移，具有生物蓄積性和毒性的有機(jī)污染物。近年來(lái)的研究表明，許多POPs是環(huán)境激素，當(dāng)它們?cè)诃h(huán)境中長(zhǎng)期存在時(shí)，可以使人和其它生物的內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，固體廢物的生產(chǎn)量逐年增加、造成的污染日趨嚴(yán)重，其污染治理的重要途徑之一是焚燒處理，由于不完全燃燒等原因，有六氯苯（HCB）,多氯聯(lián)苯（PCBs），多環(huán)芳烴（PAHs）和多氯二苯并二惡英/多氯二苯并呋喃（PCDD/Fs）等持久性有機(jī)污染物產(chǎn)生。二惡英類物質(zhì)不僅具有致癌性，發(fā)育毒性和致畸性，而且具有免疫和生殖毒性，作為內(nèi)分泌干擾物可能造成男性雌性化。2001年5月23日，在瑞典首都斯德哥爾摩127個(gè)國(guó)家的環(huán)境部長(zhǎng)或高級(jí)官員代表各自的國(guó)家簽屬了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》，從而正式啟動(dòng)了人類向POPs宣站的進(jìn)程，中國(guó)也簽屬了該公約，表明了我國(guó)在控制POPs污染方面的堅(jiān)定立場(chǎng)和決心。

空氣是一種重要的環(huán)境介質(zhì)，監(jiān)測(cè)空氣中POPs對(duì)評(píng)價(jià)大氣環(huán)境質(zhì)量、評(píng)估POPs長(zhǎng)距離環(huán)境遷移、評(píng)價(jià)POPs的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性以及履行《斯德哥爾摩公約》均具有重要意義。對(duì)大氣中有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)有主動(dòng)采樣技術(shù)和被動(dòng)采樣技術(shù)。主動(dòng)采樣儀-大體積空氣采樣儀（High-volume?air?sampler）用于監(jiān)測(cè)大氣中POPs已有多年的歷史。這些系統(tǒng)通過(guò)采樣泵使空氣通過(guò)濾膜收集顆粒物，通過(guò)吸收劑阱收集氣相物質(zhì)。所存在的問(wèn)題包括，揮發(fā)性物質(zhì)從濾膜所收集的顆粒物表面揮發(fā)，收集物穿過(guò)吸收劑阱，氣相物種吸附于濾膜。另外，采用大流量采樣器進(jìn)行的空氣主動(dòng)采樣的成本較高，需要電源（動(dòng)力）及科研人員的時(shí)刻監(jiān)護(hù)，不適合野外大范圍采樣。

近年來(lái)被動(dòng)采集空氣中POPs類污染物的采樣技術(shù)在國(guó)際上得到了高度關(guān)注。大氣被動(dòng)采樣技術(shù)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)主動(dòng)采樣的缺陷。被動(dòng)采樣技術(shù)具有采樣器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、攜帶方便、不需要電源等特點(diǎn)，非常適合POPs空氣樣品的多點(diǎn)位采集，因此該技術(shù)既適合應(yīng)用于小尺度的POPs空氣質(zhì)量檢測(cè)，又適合大尺度、大氣POPs研究。被動(dòng)采樣器以環(huán)境介質(zhì)間的逸度差為驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散吸附作用，目標(biāo)物被具有高吸附能力的材料吸附，實(shí)現(xiàn)大氣樣品的采集。基于吸附材料的不同，被動(dòng)采樣器主要分為聚氨酯泡沫（PUF）采樣器、半透膜（SPMD）采樣器、XAD樹脂采樣器、還包括以油覆蓋的盤子和擴(kuò)散管吸附污染物，以及植物監(jiān)測(cè)。擴(kuò)散管和盤子的主要缺點(diǎn)是它們采樣量不足，對(duì)大氣中低濃度化合物難以檢測(cè)，并且油盤也采集濕沉降。許多研究者以植物作為被動(dòng)采樣器來(lái)采樣，如，樹皮、苔蘚或松針,為了監(jiān)測(cè)大范圍的有機(jī)污染物在環(huán)境空氣中濃度，假設(shè)其在植物中分布與大氣中密切相關(guān)。然而，植物組織采樣容量和采樣速度隨植物種類、年齡、位置和季節(jié)而變化。因此，這些以植物采樣得到的數(shù)據(jù)是不確定的，并使對(duì)數(shù)據(jù)的解釋變得復(fù)雜，從而限制了以植物作為監(jiān)測(cè)工具的潛力。吸收技術(shù)能采集較大體積空氣并濃縮目標(biāo)化合物，因此可檢測(cè)痕量物種。SPMD采樣器采樣時(shí)需將其置于完全未經(jīng)任何化學(xué)處理的木質(zhì)Stevenson箱中以減少溫度、風(fēng)、霜、雨、雪等環(huán)境變化的影響，操作程序較復(fù)雜。PUF采樣器存在吸附顆粒物與采集的氣體樣品不易分離，檢測(cè)結(jié)果難于分清是顆粒物中POPs還是氣態(tài)中POPs，并存在易飽和，采樣量小，有些POPs達(dá)不到儀器檢測(cè)限，不能檢出等缺點(diǎn)。目前XRD樹脂采樣器是一種利用苯乙烯-二乙烯基苯共聚物XAD-2粉末作為吸附劑的大氣被動(dòng)采樣裝置，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作與運(yùn)輸成本昂貴、操作繁瑣,采樣速度過(guò)慢，限制了其普及與應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種大氣中持久性有機(jī)污染物被動(dòng)采樣裝置，其特征在于所述裝置包括不銹鋼筒；所述不銹鋼筒的上下兩端設(shè)有頂蓋；所述不銹鋼筒內(nèi)設(shè)有采樣填料；所述頂蓋上設(shè)有低密度聚乙烯薄膜和不銹鋼外圈，所述低密度聚乙烯薄膜固定在不銹鋼外圈上；所述低密度聚乙烯薄膜的膜厚為65-90μm。

本發(fā)明的上述被動(dòng)采樣裝置中，采樣填料是以硅烷化白色硅藻土為載體，在其上涂覆硅油II；其中，涂覆量為硅烷化白色硅藻土質(zhì)量的3%。

本發(fā)明中填料的載體涂覆是采用旋涂的方法制備的，其操作步驟為：秤取一定量硅烷化白色硅藻土載體，以旋轉(zhuǎn)的方式緩慢倒入裝有硅油II的燒瓶中（硅油II以二氯甲烷稀釋）使載體全部浸沒，不可結(jié)塊。