[發明專利]一種環境空氣中半揮發性有機物的采樣裝置及濃度測定方法

有效

• 申請號: 201811107205.4
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109085027B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 王新軻;楊輝青;劉柯
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24;G01N1/34;G01N30/88;G01N30/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種環境空氣中半揮發性有機物濃度的測定方法，基于一種環境空氣中半揮發性有機物的采樣裝置，包括殼體(2)和孔板(11)；所述孔板(11)為內部中空的筒體，頂部設有開口，孔板(11)設置在結構相同的殼體(2)內部且過盈配合；孔板(11)上部設置有貫穿內外壁的槽，孔板(11)外壁設置有吸附劑涂層(3)，吸附劑涂層(3)將外壁上的槽密閉覆蓋，孔板(11)槽下方的腔體內部自上而下依次設置有與孔板(11)內壁密封的濾膜(5)和吸附劑(6)，孔板(11)與殼體(2)底部同軸設置有通孔，通孔依次連接有流量計(8)和抽氣動力(10)；其特征在于，包括如下步驟；

步驟1，將裝置清洗晾干后，在采樣點組裝好，開啟抽氣動力(10)，根據不同SVOC選取采樣時間t進行采樣，并記錄采樣流量Q；

步驟2，采樣停止后取出孔板(11)中的吸附劑涂層(3)、濾膜(5)及下部的吸附劑(6)，放置于0～4℃低溫環境保存；

步驟3，對吸附劑涂層(3)、濾膜(5)及吸附劑(6)進行預處理，將這些采樣介質中的SVOC轉移至采用GC-MS分析的介質中；

步驟4，用GC-MS分析這些部件中SVOC的吸附量，獲得吸附劑涂層(3)中的SVOC含量M1，濾膜(5)及吸附劑(6)中的SVOC含量M2；

步驟5，獲得氣相濃度Cg和顆粒相濃度Cp如下：

其中，k為采集裝置對該SVOC氣相的采樣因子。

2.根據權利要求1所述的一種環境空氣中半揮發性有機物濃度的測定方法，其特征在于，采樣因子k由SVOC物性和采集裝置幾何形狀決定，通過標準氣體校準獲得，校準過程包括以下步驟：

步驟1，裝置密閉一段時間后，開啟抽氣動力，通入已知樣本濃度的標準氣體，進行取樣，并記錄相應的流量和時間；

步驟2，經過設定的采樣時間后，取出孔板(11)中的吸附劑涂層(3)、濾膜(5)及吸附劑(6)，用GC-MS分析這些部件中SVOC的吸附量；

步驟3，更改設定的采樣時間和標準氣體SVOC濃度，重復步驟4，再完成至少三次取樣；

步驟4，對步驟2和步驟3測得的不同采樣時間內的各部件中SVOC的吸附量進行初步分析，得到吸附劑涂層(3)中的SVOC含量M1，濾膜(5)及吸附劑(6)中的SVOC含量M2；

步驟5，對吸附劑涂層這部分得到的測試結果進行過原點擬合，得到空氣中SVOC的氣相濃度和采樣速率之間的關系為正比關系，獲得該采集裝置對該SVOC的采樣因子k，k為兩者的斜率。

3.根據權利要求2所述的一種環境空氣中半揮發性有機物濃度的測定方法，其特征在于，k的求導公式如下：

其中，M為吸附到吸附劑(6)上的SVOC質量，D_g為氣相SVOC的擴散系數，A為槽的橫截面積，δ為槽的徑向長度，t為采樣時間。

4.根據權利要求1所述的一種環境空氣中半揮發性有機物濃度的測定方法，其特征在于，吸附劑(6)與孔板(11)底部之間設置有吸附劑隔層(7)。

5.根據權利要求1所述的一種環境空氣中半揮發性有機物濃度的測定方法，其特征在于，流量計(8)與抽氣動力(10)之間設置有流量調節裝置(9)。

6.根據權利要求1所述的一種環境空氣中半揮發性有機物濃度的測定方法，其特征在于，殼體(2)上方設置有頂罩(1)，頂罩(1)與殼體(2)端面形狀相同，且頂罩(1)邊沿向下彎曲至超過殼體(2)入口。

7.根據權利要求1所述的一種環境空氣中半揮發性有機物濃度的測定方法，其特征在于，槽的深度為小于10mm且大于5mm，槽的高度為大于0mm且小于5mm。

8.根據權利要求1所述的一種環境空氣中半揮發性有機物濃度的測定方法，其特征在于，孔板(11)內壁設置有用于固定濾膜(5)的濾膜夾(4)。

9.根據權利要求1所述的一種環境空氣中半揮發性有機物濃度的測定方法，其特征在于，孔板(11)采用不銹鋼制成。