[实用新型]一种用于室内空气中尼古丁监测的被动式采样器

说明书

技术领域

本实用新型属于室内空气污染物监测技术领域，特别涉及一种对于室内环境中烟草烟雾产生的尼古丁进行被动式采样的采样器。

背景技术

中国是世界上最大的烟草生产和消费国，2006年中国慢性病报告指出，2000年由吸烟导致的死亡人数近100万，超过艾滋病、结核、交通事故以及自杀死亡人数的总和，占全部死亡的12％。我国政府高度重视控烟工作，并于2003年11月10日签署了世界卫生组织《烟草控制框架公约》，经第十届全国人大常委会第十七次会议正式批准，2006年1月在我国正式生效。

随着控烟工作的开展，大量的评价工作需要进行，室内空气中尼古丁的检测是评价控烟工作成效的必要手段之一。尼古丁是烟草燃烧时产生于烟雾粒相中一种物质，进入空气中稀释即转变成气相状态。采样是空气中尼古丁检测中的重要环节，采样方法主要有主动式和被动式两种。主动式采样是通过动力抽取室内空气让空气中的尼古丁吸附在如吸收液、固相吸附剂等介质上，被动式采样是基于气体分子扩散原理。与主动式采样相比，被动式采样主要特点在于不需要任何电源和抽气动力，具有体积小、质量轻、操作简便、易维护和安全可靠的特点，可佩带于个人衣物上或悬挂于室内固定位置，用作一段时间内个体外暴露或环境空气质量评价。

国外一些研究机构已将被动式采样用于室内烟草烟雾浓度评价及人群健康影响研究方面，如美国从上世纪90年代开始，将研发的尼古丁被动式采样器用于公共场所及人群暴露评价，取得了较好的研究成果。但该采样器价格较贵、操作中易损坏挡风层，且采样速率较低。目前我国评价空气中烟草烟雾浓度以及个体烟草外暴露水平的研究较为欠缺，尚无具有自主知识产权的可用于尼古丁个体暴露和环境暴露采样器。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种简单方便、与国外同类采样器相比采样速率高，用于室内空气中尼古丁监测的被动式采样器，应用于公共场所控烟效果评估及人群健康影响研究等方面。

本实用新型的技术方案为：

该采样器由前盖、托板以及底座构成腔体，托板固定于底座上，在所述腔体内、托板上依次叠放玻璃纤维滤膜、压环、纱网、核孔滤膜以及硅橡胶密封圈；前盖上设置15-25个进气孔。玻璃纤维滤膜为吸收层，纱网和核孔滤膜构成挡风层，挡风层和吸收层之间的空间部分为静态扩散腔。

所述前盖、底座、压环和托板由聚丙烯塑料热压成型。

所述采样器优选为圆形，直径47mm，厚度8mm；所述进气孔的数量优选为19个，按多层圆环方式均匀排列，孔径为5.62mm，孔深1.84mm。

所述核孔滤膜的孔径为1μm、厚度为11μm、开孔率为15.7％。

所述纱网为涤纶纱网，厚度0.3mm，开孔率为85.5％。

所述玻璃纤维滤膜为浸渍有硫酸氢钠-甘油配制的尼古丁吸收液的玻璃纤维滤膜。

所述前盖上设置吊耳。

气态尼古丁分子从采样器前盖的进气孔，穿过挡风层，进入静态扩散腔，扩散并采集到玻纤膜上。挡风层阻挡了较大的风速，避免扩散腔中涡流的形成，从而保证扩散腔中的尼古丁气体处于一种静态分子扩散状态，此时尼古丁在扩散腔中的传质过程遵循费克气体扩散定律。

本实用新型的有益效果为：

本采样器采用硫酸氢钠溶液作为吸收液，碱性的尼古丁与玻纤膜上的NaHSO₄可形成相对稳定的盐类。同时，为了使滤膜保持润湿状态，在吸收液中加入一定量的甘油，有利于尼古丁气态分子的吸收。此外，将玻纤滤膜作为吸附介质，玻纤滤膜具有耐高温、阻力小、经济等特点，采样后可用碱等试剂将采集在滤膜上的尼古丁提取下来用于分析，使用较为方便。

采样介质制作简便，采样速率高，而且在使用中携带方便，不易破损。

在30m³空气测试舱中，发生低、中、高三种不同浓度的烟草烟雾，混匀后与采样速率已知的尼古丁采样器同时悬挂在测试舱中的同一位置，在相同时间内采样。采样结束后处理滤膜，用气相色谱-质谱法检测滤膜上吸附尼古丁的量。经多次测定，本新型所述采样器采样速率值为32ml/min，高于同类产品的24ml/min。

配制低、高两种浓度尼古丁标液，分别加到浸渍有尼古丁吸收液的玻纤滤膜上，将滤膜放入采样器，安装好后放入铝箔袋中封口，置于干燥器中，分别于当天、第3、5、7、9天各取6个样品进行测试，与当天测试值相比较，下降率≤10％的天数为采样器中尼古丁稳定时间。经多个实验室测试表明，尼古丁被动式采样器采样后，样品放置在室温密闭条件下至少可以稳定7天。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。