[发明专利]一种持久性有机污染物被动采样装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种持久性有机污染物被动采样装置，属于大气监测技术领域。

背景技术

持久性有机污染物（POPs）具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，是目前国际上备受关注的全球性环境问题。持久性有机污染物在空气中浓度很低，对其采样的传统方法是使用主动大流量采样器。然而，大流量采样器价格昂贵、体积庞大，工作时需电力驱动，且对操作人员要求较高。加之苛刻的野外条件，其在大范围内POPs同步采样观测中的应用受到了一定程度的限制。近年来，大气被动采样技术作为区域范围内开展大气环境科学研究的主要手段，得到了广泛的应用，目前使用的被动采样器主要有半渗透膜装置（SPMD）、聚氨酯泡沫材料（PUF）和离子交换树脂（XAD）。SPMD采样装置耐饱和性大，适合长时间的采集，但其结构复杂、对操作人员要求较高，且前处理较为繁琐。XAD具有吸附容量大的优点，但是价格昂贵、操作繁琐、结构复杂限制了其广泛应用。PUF大气被动采样装置结构简单、操作方便、造价低廉、无需电力维持、能同时采集气态和颗粒态有机污染物，近些年在持久性有机污染物方面得到了广泛的应用。PUF采样器由2个相向的不锈钢圆盖和1根作为固定主轴的螺杆组成,采样时将用于吸附有机污染物的PUF碟片固定在主轴上,并通过顶底盖扣合形成一个不完全封闭的空间，空气可以通过顶底盖之间的空隙和底盖上的圆孔流通。但是，PUF被动采样装置采集样品时，目前的PUF被动采样罩存在以下缺点：

首先，在野外采样时，采样速率易受到风速的影响，风速变化时，采样速率也随之发生改变，实际采样时，如采集期间风速较大，此时再按常用的3.5m³/d的速率进行计算，可能造成所测污染物浓度与实际浓度差别较大的情况。还有，在进行大范围多点同时采集时，可能由于风速的差异造成采样点之间污染物浓度不可比的情况。

其次，聚氨酯泡沫吸附材料主要是采集的气态中的大气污染物，而某些挥发性较小、分子量较大的组分大部分与颗粒物结合，而这些化合物的毒性往往强于挥发性强、分子量小的组分。针对我国空气中颗粒物浓度较高的现状，PUF被动采样装置测得的污染物浓度及其毒性当量可能会被低估。

发明内容

本发明的目的是提供一种持久性有机污染物被动采样装置，本发明可解决现有的大气被动采样装置风速影响大的问题，并且可分别采集气态和颗粒态中的持久性有机污染物，更适用于中国大气颗粒物浓度高的现状。

本发明所提供的一种持久性有机污染物被动采样装置，它包括本体、挡罩和采样材料放置支架；

所述本体包括外罩和内罩；所述内罩套设在所述外罩的腔体内，且所述内罩与所述外罩的底部和侧壁之间设有间距；所述外罩的侧壁上设有若干个微孔；所述内罩的侧壁和底部上均设有若干个所述微孔；

所述采样材料放置支架设置于所述内罩的腔体内；所述采样材料放置支架包括上放置层和下放置层；

所述挡罩与所述外罩的顶部相配合；所述挡罩上设有固定装置。

上述的被动采样装置中，所述外罩和所述内罩均可为顶部开口的圆筒体。

上述的被动采样装置中，所述外罩与所述内罩之间可通过若干个钢柱焊接连接。

上述的被动采样装置中，所述外罩的顶部与所述内罩的顶部之间通过所述钢柱相连接。

上述的被动采样装置中，所述外罩的侧壁的中上部设有所述微孔；所述微孔的直径可为5～8mm；本发明中所述外罩和所述内罩上均设置的微孔可以最大程度地减小风速对采样的影响。

上述的被动采样装置中，所述挡罩与所述外罩开口端的一端为合页连接；

与所述合页连接端的相对端上设有碰珠开关，可通过所述碰珠开关的开合来放置及收取采样所使用的材料。

上述的被动采样装置中，所述采样材料放置支架可为圆筒状不锈钢架。

上述的被动采样装置中，所述固定装置可为固定把手，采样时可用铁丝固定于采集地点。

本发明还提供了所述被动采样装置的使用方法，在所述上放置层上放置气态污染采集材料，用于吸收气态的有机污染物，如聚氨酯泡沫吸附材料；在所述下放置层上放置颗粒态污染物采集材料，如玻璃纤维滤膜，用于捕集颗粒结合态的污染物质。采样时，空气从所述本体的底部及微孔流通，颗粒态物质流经所述颗粒态污染物采集材料时即被捕集，气态的污染物质则被所述气态污染采集材料捕集。

本发明具有如下有益效果：

首先本发明可以大大减少风速对于采集效率的影响，解决进行大范围样品采集时，由于风速差异造成浓度不可比的问题。