[發明專利]一種大氣活性氣態汞的被動采樣裝置

有效

• 申請號: 201510034079.4
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104568521B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 童銀棟;王學軍;張巍;劉憲華;魯逸人
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明涉及大氣監測技術領域，更具體地說涉及一種大氣活性氣態汞的被動采樣裝置及其采樣方法。

背景技術

汞是毒性最強的重金屬和污染物之一，已經被我國政府和聯合國環境規劃署、世界衛生組織、歐盟及美國環境保護署等機構列為優先控制污染物。由于特殊的物理化學性質，汞是唯一主要以氣相形式存在于大氣中的重金屬元素，并能通過大氣輸送擴散成為全球性污染物。作為環境中汞傳輸的最主要通道，大氣在全球汞的生物地球化學循環中起著極其重要的作用。汞在大氣中的存在形式主要有元素形態汞(GEM，零價態，占大氣氣態總汞90％以上)，活性氣態汞(RGM，二價態)(如HgCl₂，HgBr₂，HgO，Hg(OH)₂等)和顆粒態汞(PHg，二價態為主)。活性氣態汞和顆粒態汞盡管在大氣總汞中所占的比例較小，但由于活性氣態汞具有更高的干沉降和濕沉降速率，因此沉降到地表的汞以活性氣態汞為主，因而在汞的全球生物地球化學循環中也起到重要作用。從某種程度上說，大氣元素汞跟其他形態汞(活性氣態汞和顆粒態汞)之間的相互轉化很大程度上決定了汞在自然環境中的長距離遷移和歸趨過程。因此，監測大氣中活性氣態汞的濃度對于空氣污染的治理和進一步了解大范圍汞的歸趨特征具有重要意義。

常規的大氣活性氣態汞主動采樣方式依靠氣泵在短時間內采集大量氣體，并用活性炭等吸附介質將其中的活性氣態汞捕集后進行測定。傳統的主動采樣方式依賴電力供應作為動力來源，不適用于偏遠地區的采樣監測；監測點位覆蓋的范圍有限，不適合大范圍的采樣布設；對采樣人員要求較高，需要研究人員長期值守操作。被動采樣裝置可以利用自然風力或是擴散機理，在監測的大氣環境中放置一段時間后，使大氣中的目標污染物被捕集在合適的吸附介質上，當目標污染物收集到一定量后進行分析測定。

發明內容

本發明克服了現有技術中的不足，傳統的主動采樣方式依賴電力供應作為動力來源，不適用于偏遠地區的采樣監測，監測點位覆蓋的范圍有限，不適合大范圍的采樣布設， 提供了一種大氣活性氣態汞的被動采樣裝置，本發明不依賴外界電源，以風力作為動力來源，放置在合適的地點后無需人值守，可監測長時間尺度內的污染物濃度情況，與主動采樣相比，被動采樣技術在采樣點的布設方面具有更大的靈活性，可以進行大范圍的樣點布設和監測，相關成本也更低。

本發明克服了現有技術中的不足，還提供了一種大氣活性氣態汞的被動采樣方法。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現。

一種大氣活性氣態汞的被動采樣裝置，包括風向標、前端進氣管、進氣管連接口、后端進氣管、轉動軸以及活性氣態汞捕集管，所述風向標通過第一固定架分別與所述前端進氣管以及所述后端進氣管相連，所述前端進氣管以及所述后端進氣管通過所述進氣管連接口相連，所述前端進氣管的入口處設置有凹形槽，所述后端進氣管采用L形中空的圓柱形結構，所述后端進氣管的垂直端口通過所述轉動軸與所述活性氣態汞捕集管上端相連，所述活性氣態汞捕集管包括捕集管外管、捕集管內管、第二固定架以及遮雨蓋，所述捕集管外管與所述轉動軸相連，所述捕集管外管通過內外管黏合點與所述捕集管內管相連，且捕集管外管與捕集管內管同軸設置；所述捕集管外管外側均勻的設置有所述第二固定架，所述遮雨蓋設置在所述捕集管外管下端，在所述遮雨蓋上設置有通孔，所述捕集管外管的內側以及所述捕集管內管的外側采用磨砂結構。

所述風向標包括箭首、箭身以及箭尾，所述箭首采用三角形結構，所述箭首的高為10-30mm，所述箭身采用矩形結構，所述箭身的長度為150-250mm，所述箭身的寬度為15-25mm，所述箭尾采用梯形結構，所述箭尾的高度為20-40mm，優選的，所述箭首的高為20mm，所述箭身的長度為200mm，所述箭身的寬度為20mm，所述箭尾的高度為30mm。