[發明專利]水氣界面POPs物質主動采樣系統及揮發通量計算方法

有效

• 申請號: 201710338149.4
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107037158B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 趙振華;秦之瑞;史文梅;張丹
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06;G01N30/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉傳玉

本發明公開了一種水氣界面POPs物質主動采樣系統及揮發通量計算方法，采樣裝置包括水氣界面氣體收集模塊和氣樣富集模塊，水氣界面氣體收集模塊包含有機玻璃桶和懸浮氣囊；有機玻璃桶固定在懸浮氣囊內，下沿與懸浮圈下沿重合；氣樣富集模塊包括SPE固相萃取柱、流速儀、真空泵、第一聚四氟乙烯管和第二聚四氟乙烯管；第一聚四氟乙烯管一端插入橡膠塞伸入到SPE固相萃取柱中，另一端和有機玻璃桶的采氣孔相連；第二聚四氟乙烯管一端通過硅膠管和SPE固相萃取柱的小孔一端相連，另一端和流速儀的入口相連；流速儀的出口和真空泵相連。本發明經濟、高效、便攜和易操作，具有較高的采樣效率。

技術領域

本發明涉及一種采樣裝置，尤其涉及一種水氣界面POPs物質的主動采樣系統及揮發通量計算方法。

背景技術

持久性有機污染物(POPs)具有持久性、生物累積性、“三致”效應(致癌、致畸、致突變)及環境內分泌干擾性，對人類健康產生嚴重影響。為有效控制和削減環境介質中持久性有機污染物，2001年國際社會共同簽署了《斯德哥爾摩公約》(Stockholm Convention)，并于2004年起付諸實施，我國為該公約締約國。進行環境介質中POPs監測是履約工作的不可或缺的重要步驟。

POPs物質經過長時間遷移后，在水氣界面主要通過擴散、水-氣氣體交換、干濕沉降三個過程沉降到河湖水中。溫度較高時，POPs從表層水體向大氣的揮發速率增大；溫度較低時，氣相POPs有向顆粒相遷移的趨勢，使顆粒相POPs濃度增大。研究水氣界面POPs物質的遷移轉化，是了解河湖POPs的源匯特征的重要方向，有助于對POPs作更深一層的了解。已有專利主要有以下幾方面：如申請號201610025679.9專利中給出一種適用于土壤中POPs檢測的被動式滲濾液采集方法；如申請號201310359533.4專利中給出了一種POPs催化降解裝置；如申請號201410012452.1專利中給出了鹵代POPs廢物的處理方法。

不同于土壤等穩定的載體，水氣界面POPs的采集存在如下難點：

(1)由于河湖特殊的空間位置，采集過程可能需要在船上作業，這無疑增加了采集的難度，并要求采集過程操作簡單，裝置使用方便。

(2)水體的流動性、溫度、風向這些因素都極大制約著采集過程，如何保證采集裝置的穩定性及密封性是必須要面對的問題。

(3)由于POPs類物質的高疏水性、親脂性和低溶解度，在采集裝置選材時一定要考慮材料對POPs的吸附殘留問題，以免對結果的真實性產生影響。

目前廣泛應用的主動采樣器主要基于吸附原理，采用將聚氨酯泡沫、半透膜或塑料纖維濾膜等材料安裝在采樣器內，利用這些材料對空氣中POPs的吸附、攔截作用而進行采樣。這種主動采樣器為克服吸附材料的阻力而采用大流量氣泵，價格昂貴，體積龐大，采樣時噪音巨大，限制了其對特定環境中POPs進行采樣；采樣后從吸附材料中提取POPs過程復雜、耗時漫長，對操作人員要求較高。如申請號201220155320.0專利中，給出的一種脫去煙氣中POPs的裝置中，正反映了上述問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種水氣界面POPs物質的主動采樣系統及揮發通量計算方法。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

水氣界面POPs物質的主動采樣系統，包括水氣界面氣體收集模塊和氣樣富集模塊；

所述水氣界面氣體收集模塊設置在需要進行氣體收集的水面上，包含有機玻璃桶和懸浮氣囊；

所述懸浮氣囊呈圓環狀；

所述有機玻璃桶為上端封閉、下端開口的柱體，頂端設有用于使得桶內大氣壓和外部大氣壓保持一致的大氣平衡孔，側壁設有采氣孔；

所述有機玻璃桶固定在所述懸浮氣囊內，下沿與懸浮氣囊的下沿重合；