[發明專利]一種評價氣相中揮發性環境污染物吸附效率的實驗裝置

在審

• 申請號: 201710765210.3
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107607673A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 龐龍;楊惠強;葛黎明;楊佩杰;方少明;張宏忠
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司41126
• 代理人: 田小伍

技術領域

本發明屬于環境污染物監測技術領域，尤其涉及一種評價氣相中揮發性環境污染物吸附效率的實驗裝置。

背景技術

揮發性環境污染物是室內外空氣中普遍存在且組成復雜的一類污染物。揮發性環境污染物包括多環芳烴（PAHs）、有機磷酸酯（OPEs）、多氯聯苯醚（PCDEs）及有機殺蟲劑等。它們能夠依附于氣體和空氣中固體顆粒物并伴隨大氣傳輸在全球范圍內擴散。吸附于細小顆粒物（尤其是dae < 10μm）的細小顆粒物）上的揮發性環境污染物易被吸入人體，對人體健康有很大危害。揮發性環境污染物主要來源為石油化工生產、污水、污泥和汽油發動機尾氣等。近年來，隨著全球工業的快速發展，環境中的揮發性污染物日益增多，引起了廣泛關注。現有的研究由于受采樣方式所限，對氣相中揮發性環境污染物賦存研究不足，導致這一問題無法得到可靠的認識。以有機磷酸酯（OPEs）為例，現有研究表明OPEs主要附著于顆粒物上，氣相中OPEs的量很少甚至沒有。但是，由于OPEs具有較高的蒸氣壓，因此其揮發性更強，在氣相中分配應當更多，研究發現，氣相中的OPEs約占總濃度的一半。但是由于采樣過程中吸附材料上的保留能力差，導致氣相中污染物的濃度被嚴重低估，固現有研究未能正確評價揮發性環境污染物的氣粒分配。

發明內容

本發明的目的是提供一種評價氣相中揮發性環境污染物吸附效率的實驗裝置，對不同吸附材料的回收率進行考察，對于研究大氣環境中各種揮發性環境污染物的氣粒分配、遷移轉化及其人體暴露風險評價提供了關鍵手段。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種評價氣相中揮發性環境污染物吸附效率的實驗裝置，包括供氣系統、流速控制系統、恒溫蒸發系統、氣體混合系統、濃度在線監測系統和氣體吸附系統；所述供氣系統包括高壓瓶，所述高壓瓶出氣管道上設有減壓閥，高壓瓶的出氣管道與輸氣管道連通，所述輸氣管道上設有三通閥，輸氣管道通過三通閥將載氣分為第一路載氣和第二路載氣，第一路載氣和第二路載氣分別與流速控制系統連接；流速控制系統包括設置于第一路載氣管道上的第一氣體質量流量計和設于第二路載氣管道上的第二氣體流量計；所述第一路載氣出口與氣體混合系統相連，所述第二路載氣與恒溫蒸發系統相連，所述恒溫蒸發系統包括恒溫加熱器和洗氣瓶，洗氣瓶內放置揮發性環境污染物的標準溶液，第二路載氣出口伸入洗氣瓶內的標準溶液內，標準溶液經恒溫加熱器加熱以后從洗氣瓶內揮發并與通過第二氣體流量計的載氣匯合，匯合以后的載氣經三通流入氣體混合系統，經混合以后的載氣經轉子流量計分兩路，一路進入濃度在線監測系統，另一路進入氣體吸附系統。

進一步的，所述第一氣體流量計設置第一流量控制儀，第二氣體流量計設置第二流量控制儀，所述第一流量控制儀和第二流量控制儀均由電源供電。

進一步的，所述氣體混合系統包括混合器，包裹在混合器外層的保溫層，所述混合器的左下方設置有氣體進口，混合器右上方設置氣體出口，混合器為玻璃材質。

進一步的，所述濃度在線監測系統包括吹掃捕集儀以及和吹掃捕集儀相連的氣相色譜儀。

進一步的，所述高壓瓶內的氣體為載氣，載氣為空氣、氮氣或惰性氣體中的一種。

進一步的，所述氣體吸附系統包括吸附柱，所述吸附柱包括位于最外層的不銹鋼套筒，位于套筒內的玻璃杯，所述玻璃杯底部設有導管，玻璃杯內裝有吸附材料，所述吸附材料下部設有篩板。

本發明具有的優點是：本發明能夠評價吸附材料的富集性能，篩選出對氣相中揮發性環境污染物有較高富集能力的吸附材料或混合吸附材料；對吸附材料回收率進行考察，建立測定實際樣品氣相中揮發性環境污染物濃度的方法；解決了氣相中揮發性污染物的關鍵技術問題，明晰氣相中揮發性污染物的賦存，為進一步研究揮發性污染物的大氣傳輸及其環境風險提供基礎；本裝置占地面積小，可拆卸，組裝簡便，性能可靠，可以較好地模擬吸附材料吸附氣相中揮發性環境污染物的相關過程，不會對環境產生污染，綠色環保。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖。

圖2是本發明中吸附柱的結構示意圖。

1、高壓瓶；2、電源；3、第一流量控制儀；4、第二流量控制儀；5、第一氣體質量流量計；6、第二氣體質量流量計；7、恒溫加熱器；8、洗氣瓶；9、混合器；10、保溫層；11、轉子流量計；12、吸附柱；121、套筒；13、吸附材料；14、濃度在線監測系統；15、玻璃杯；16、篩板。

具體實施方式