[發明專利]一種氣態及顆粒態污染物氧化潛勢檢測裝置

在審

• 申請號: 202111538163.1
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114184589A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 李凌;劉源;陳建民
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發明屬于大氣環境檢測技術領域，具體為一種氣態及顆粒態污染物氧化潛勢檢測裝置。本發明裝置包括：溶蝕器、氣態污染物的氧化潛勢檢測系統、氣溶膠吸濕長大和收集系統、顆粒態污染物的氧化潛勢檢測系統；溶蝕器內側覆蓋有液膜，用來吸收可溶性的氣體物質；該氣體物質進入氣態污染物的氧化潛勢檢測系統進行檢測；大氣中氣態污染物經過溶蝕器時被吸收，而顆粒污染物幾乎不受影響，進入氣溶膠吸濕長大和收集系統；再進入顆粒態污染物的氧化潛勢檢測系統進行檢測。本裝置可實現大氣中氣態和顆粒態污染物的分離，并分別檢測氣態污染物和顆粒態污染物的氧化潛勢；操作簡便、可靠有效；并可最大程度地避免大氣中氧化還原反應而導致的測量誤差。

技術領域

本發明屬于大氣環境檢測技術領域，具體涉及一種氣態及顆粒態污染物氧化潛勢檢測裝置。

背景技術

大氣氣溶膠是指均勻分散于大氣中的固體微粒和液體微粒所構成的穩定混合體系。它們能作為水滴和冰晶的凝結核、太陽輻射的吸收體和散射體，并扮演著平衡海陸生態系統、調節環境因子和促進養分循環的重要角色，同時又是地球化學循環的重要組成部分，也為大氣多相反應提供了重要的反應介質是大氣的重要組成部分。大氣氣溶膠粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、傳輸距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量不容忽視。

目前《環境空氣質量標準》中作為空氣質量重要指標之一的細顆粒物質量濃度在探討顆粒物的毒理學和流行病學時并不理想。流行病學研究表明，細顆粒物對于健康的影響與氧化應激有關，氧化應激通常會在細胞中活性氧或自由基過量的情況下發生。顆粒物的氧化潛勢被認定為衡量細顆粒物催化活性氧生成能力的指標。氧化潛勢集成了各種細顆粒物特征，包括尺寸、表面和化學成分，這使得它比細顆粒物的質量濃度更能深入表征細顆粒物對人體健康的影響。

細顆粒物氧化潛勢主要的測量方法有電子自旋共振(EPR)、二氯二氫熒光素法(DCFH)、熒光硝基氧探針法(PFN),對羥基苯乙酸法(POHPAA)、呼吸道粘膜液法(RTLF)、抗壞血酸法(AA)以及二硫蘇糖醇法(DTT)等。研究表明，DCFH在酶的催化作用下幾乎能與所有的活性氧物種反應，從而使得測出的氧化潛勢更準確。

本發明所研制的大氣細顆粒物氧化潛勢測試裝置,基于2',7'-二氯二氫熒光素探針與大氣氣溶膠中氧化活性物種反應發出熒光且該熒光強度與物質濃度呈線形關系的基本原理，定量檢出其氧化潛勢的水平。同時，本發明所具備的溶蝕器使氣相和固相大氣氣溶膠分離，從而對大氣中氣態和顆粒態污染物分別進行氧化潛勢的檢測。該裝置在保證數據質控的前提下，可與其他分析裝置聯用，從而對其他污染指標進行同步檢測，并可廣泛應用于環境監測及健康風險評估當中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可定量、穩定檢測氣態及顆粒態污染物氧化潛勢的裝置。

本發明提供的氣態及顆粒態污染物氧化潛勢檢測裝置，包括：一個溶蝕器、一個氣態污染物的氧化潛勢檢測系統、一個氣溶膠吸濕長大和收集系統、一個顆粒態污染物的氧化潛勢檢測系統；其中：

所述溶蝕器，其為雙層圓柱體結構，由電機驅動而不停轉動，圓柱體內側覆蓋有一層薄薄的液膜，主要用來吸收可溶性的氣體物質；

所述溶蝕器的前端設有一個大氣進入口，后端有一顆粒態污染物出口，該出口通過管路與氣溶膠吸濕長大和收集系統的入口連接；大氣中氣態污染物經過溶蝕器時會被吸收，而顆粒污染物幾乎不受影響，其由顆粒態污染物出口進入氣溶膠吸濕長大和收集系統；

所述溶蝕器的下側有吸收液入口和吸收液出口；該吸收液出口通過軟管氣態污染物的氧化潛勢檢測系統中反應液瓶B連通，軟管中間設有蠕動泵B，用于提供動力；吸收液從吸收液入口進入溶蝕器，吸收可溶性氣體成分后從吸收液出口流出，吸收液在蠕動泵B的作用下經過軟管進入氣態污染物的氧化潛勢檢測系統中反應液瓶B中，與反應液瓶B中的反應液反應；

這里，根據需要采集的氣體成分而選擇與之對應的吸收液，從而可以采集特定的氣體成分；而氣體中的顆粒物則不受影響。