[發明專利]一種基于顆粒物連續監測儀的大氣顆粒物中持久性有機污染物監測方法

有效

• 申請號: 201310656971.7
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103616484A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 徐夢俠;徐能斌;樊穎果;楊炳建;李申杰;朱麗波;徐國津;俞杰;汪偉峰;許丹丹
• 申請（專利權）人: 寧波市環境監測中心
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N15/06
• 代理公司: 寧波市天晟知識產權代理有限公司 33219
• 代理人: 張文忠

技術領域

本發明涉及大氣污染物監測技術領域，具體地說是一種基于顆粒物連續監測儀的大氣顆粒物中持久性有機污染物監測方法。

背景技術

由于對人類健康的潛在危害，持久性有機污染物（POPs）已成為當今國際社會關注的焦點之一。大氣是POPs在環境中傳輸的主要媒介，也是人體POPs環境暴露的重要途徑。由于大氣中的POPs常以氣相和固相（即顆粒物結合態）兩相形式存在，且其本身含量甚微，一般為pg/m³甚至fg/m³，因而對采樣和分析技術提出了很高的要求。雖然目前配備有高分辨氣相色譜/高分辨質譜聯用儀等先進儀器的實驗室已能滿足大氣樣品POPs超痕量分析的要求，但是采樣技術本身卻成為了大氣POPs監測向縱深發展的一大瓶頸。

傳統的主動式大流量空氣采樣器（HVS）是目前國際上標準的大氣POPs采樣設備，具有同時分別利用聚氨酯泡沫和玻璃纖維濾膜采集氣固兩相POPs、時間分辨率高和采樣精度高等優點。但由于HVS具有需要電力驅動、價格昂貴和操作較為復雜等缺點，使其在大范圍大氣POPs長期同步監測中的應用受到了很大的限制。相反，近年來興起的大氣被動采樣器，特別是聚氨酯泡沫被動采樣器（PUF-PAS）（Shoeib,?M.?and?Harner,?T.?Characterization?and?comparison?of?three?passive?air?samplers?for?persistent?organic?pollutants.?Environ.?Sci.?Technol.?2002(36):?4142-4151）憑借其無需電力驅動、經濟和操作簡便等優點被廣泛應用于全球大氣POPs的監測。

PUF-PAS以聚氨酯泡沫為吸收介質，放置在一個由兩個相向的不銹鋼圓蓋組成的不完全封閉的裝置中，利用分子擴散和滲透原理捕集空氣中的POPs，通常在動力學控制的線性階段（一般3個月以內）工作。但該方法存在如下缺陷：

一、采樣速率不穩定：研究表明PUF-PAS對POPs的采樣速率易受化合物本身（如分子量等）和環境因素，如溫度、風速和顆粒物濃度等的影響。以多氯聯苯為例，不同研究者報道的平均采樣速率差異可以達到一個數量級以上（Melymuk,?L.;?Robson,?M.;?Helm,?P.A.;?Diamond,?M.L.?Evaluation?of?passive?air?sampler?calibrations:?Selection?of?sampling?rates?and?implications?for?the?measurement?of?persistent?organic?pollutants?in?air.?Atmos.?Environ.?2011(45):?1867-1875）。為了減少采樣速率的不確定性，需要同時用HVS或在PUF-PAS中添加效能參考化合物的方式對PUF-PAS的采樣速率進行校正。由于每個點位的環境條件不盡相同，且存在季節性差異，因而為了獲得較為可靠的采樣速率，需要在校正環節投入大量的人力、物力和財力。

二、氣相POPs采集存在顆粒物干擾：PUF-PAS的設計是針對氣相POPs，但事實上，由于超細顆粒物（動力學直徑<0.1?μm）可以以類似氣態化合物進入采樣裝置中，因而聚氨酯泡沫表面可捕獲超細顆粒物，研究表明其捕獲的超細顆粒物約占大氣總懸浮顆粒物（TSP）的10%（Klánová,?J.;?èupr,?P.;?Kohoutek,?J.;?Harner,?T.?Assessing?the?influence?of?meteorological?parameters?on?the?performance?of?polyurethane?foam-based?passive?air?samplers.?Environ.?Sci.?Technol.?2008?(42):?550-555）。由于采集到的氣、固兩相POPs均被聚氨酯泡沫所吸附，故無法區分氣、固相POPs的吸附量，從而干擾了氣相POPs采樣速率的標定和氣相POPs濃度的計算。