[發明專利]一種定量測量人體散發揮發性有機化合物的裝置及其方法

在審

• 申請號: 201610012515.2
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105675745A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 孫筱;何峻州;章沁;楊珅;解加榮;楊旭東
• 申請（專利權）人: 清華大學;波音（中國）投資有限公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于生物標記檢測技術領域，特別涉及測量整人散發揮發性有機化合物的測量 裝置和測量方法。

背景技術

有關生物標記的研究認為，人體體味是一種重要的生物信息素，且與遺傳因素和免疫 反應聯系。通過對人體的氣味或體液的采集，可以找出某些具有生物標記特征的可揮發性 有機化合物(VOCs)分析作為一些疾病的診斷工具或一種刑事偵查工具。在一些人員密 度大的環境，如機艙、禮堂、學校、劇院和會議室中，室內人員散發的污染物是主要的室 內空氣污染源。

想要定量獲得人散發可揮發性有機化合物的數據，就必須具備準確優化的測量裝置和 測量方法。

目前國際上對于人體散發的專利主要集中在三個方面：呼吸散發，局部皮膚散發和生 物標記。前兩方面主要是通過對呼吸和局部皮膚部位表面散發的揮發性有機物進行定量或 者定性測量。這種方式不能代表整個人體的散發強度。

目前已公開的有關人呼吸散發有機化合物的專利的例子,見美國專利US5465728A。這 類專利的特點，是可以收集并分析人呼吸產生的可揮發性有機化合物。但是皮膚散發也是 人體VOCs散發的重要污染源。

目前還沒有定量準確測量出整人散發VOCs散發種類和散發量的方法。

發明內容

本發明的目的是彌補整人散發領域的空白，提供一種定量測量人體散發揮發性有機化 合物的裝置及其方法，采用本發明的裝置及方法可以在不影響人的健康與安全的前提下， 使整人散發的可揮發性有機化合物富集取樣，以供后續分析研究。

本發明的技術方案為:

一種定量測量人體散發揮發性有機化合物的裝置，其特征在于，該裝置包括不銹鋼環 境艙和不銹鋼過渡艙，不銹鋼環境艙里安裝有風扇、含活性炭的空氣凈化器和不銹鋼椅； 不銹鋼環境艙設置含密封條的不銹鋼密封門與不銹鋼過渡艙相連通，過渡艙設置有過渡艙 密封門與外界連通；還包括一端緊密插入不銹鋼環境艙的不銹鋼空氣引管，與不銹鋼空氣 引管的艙外一端相連接的吸附采樣管，與吸附采樣管的另一端相連的大氣采樣泵，設置在 實驗室中的自動熱脫附儀和氣相色譜儀/質譜儀；吸附采樣管通過大氣采樣泵驅動，采集到 不銹鋼環境艙內的樣品后，供自動熱脫附儀和氣相色譜/質譜儀分析。

采用上述裝置定量測量人體散發揮發性有機化合物的方法，其特征在于，具體包括以 下步驟:

(1)測試前2-7天，對艙壁進行徹底清洗，然后敞開不銹鋼環境艙和不銹鋼過渡艙；

(2)在每次待測個體測試前，將含活性炭的空氣凈化器移至不銹鋼環境艙位置并保持 至少半個小時，以消除背景空氣中的VOCs；

(3)待測個體通過不銹鋼過渡艙進入不銹鋼環境艙并進入靜坐狀態后，打開在不銹鋼 環境艙上部的風扇以確保良好的空氣均勻性，再將不銹鋼環境艙密封門關閉；

(4)在待測個體進入不銹鋼環境艙期間對艙內的VOCs進行連續的采樣；

(5)實驗結束后，打開不銹鋼環境艙密封門和過渡艙密封門放出待測個體并開啟含活 性炭的空氣凈化器為下一次實驗做準備；

(6)吸附采樣管被帶回實驗室，使用自動熱脫附儀和氣相色譜儀/質譜儀按照ASTM Standard規范分析管中吸附的VOCs氣體；

(7)氣相色譜儀/質譜儀將自動在其數據庫中尋找最為相似的化合物質譜圖，確定該種 化合物為X；

(8)氣相色譜儀/質譜儀根據質譜圖給出化合物X的相關參數，獲得X的峰面積-VOC 質量的標準曲線；

(9)根據步驟(4)至步驟(8)，獲得在測量時間內氣體X積累室內形成的氣體濃度隨時 間的變化曲線；

(10)用步驟(9)中的變化曲線獲得X濃度隨時間的變化率，用該變化率乘以環境艙的 體積，計算已測個體散發可揮發性有機物X的散發率；具體計算公式如下：