[发明专利]一种大气活性气态汞的被动采样装置

说明书

技术领域

本发明涉及大气监测技术领域，更具体地说涉及一种大气活性气态汞的被动采样装置及其采样方法。

背景技术

汞是毒性最强的重金属和污染物之一，已经被我国政府和联合国环境规划署、世界卫生组织、欧盟及美国环境保护署等机构列为优先控制污染物。由于特殊的物理化学性质，汞是唯一主要以气相形式存在于大气中的重金属元素，并能通过大气输送扩散成为全球性污染物。作为环境中汞传输的最主要通道，大气在全球汞的生物地球化学循环中起着极其重要的作用。汞在大气中的存在形式主要有元素形态汞(GEM，零价态，占大气气态总汞90％以上)，活性气态汞(RGM，二价态)(如HgCl₂，HgBr₂，HgO，Hg(OH)₂等)和颗粒态汞(PHg，二价态为主)。活性气态汞和颗粒态汞尽管在大气总汞中所占的比例较小，但由于活性气态汞具有更高的干沉降和湿沉降速率，因此沉降到地表的汞以活性气态汞为主，因而在汞的全球生物地球化学循环中也起到重要作用。从某种程度上说，大气元素汞跟其他形态汞(活性气态汞和颗粒态汞)之间的相互转化很大程度上决定了汞在自然环境中的长距离迁移和归趋过程。因此，监测大气中活性气态汞的浓度对于空气污染的治理和进一步了解大范围汞的归趋特征具有重要意义。

常规的大气活性气态汞主动采样方式依靠气泵在短时间内采集大量气体，并用活性炭等吸附介质将其中的活性气态汞捕集后进行测定。传统的主动采样方式依赖电力供应作为动力来源，不适用于偏远地区的采样监测；监测点位覆盖的范围有限，不适合大范围的采样布设；对采样人员要求较高，需要研究人员长期值守操作。被动采样装置可以利用自然风力或是扩散机理，在监测的大气环境中放置一段时间后，使大气中的目标污染物被捕集在合适的吸附介质上，当目标污染物收集到一定量后进行分析测定。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，传统的主动采样方式依赖电力供应作为动力来源，不适用于偏远地区的采样监测，监测点位覆盖的范围有限，不适合大范围的采样布设， 提供了一种大气活性气态汞的被动采样装置，本发明不依赖外界电源，以风力作为动力来源，放置在合适的地点后无需人值守，可监测长时间尺度内的污染物浓度情况，与主动采样相比，被动采样技术在采样点的布设方面具有更大的灵活性，可以进行大范围的样点布设和监测，相关成本也更低。

本发明克服了现有技术中的不足，还提供了一种大气活性气态汞的被动采样方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种大气活性气态汞的被动采样装置，包括风向标、前端进气管、进气管连接口、后端进气管、转动轴以及活性气态汞捕集管，所述风向标通过第一固定架分别与所述前端进气管以及所述后端进气管相连，所述前端进气管以及所述后端进气管通过所述进气管连接口相连，所述前端进气管的入口处设置有凹形槽，所述后端进气管采用L形中空的圆柱形结构，所述后端进气管的垂直端口通过所述转动轴与所述活性气态汞捕集管上端相连，所述活性气态汞捕集管包括捕集管外管、捕集管内管、第二固定架以及遮雨盖，所述捕集管外管与所述转动轴相连，所述捕集管外管通过内外管黏合点与所述捕集管内管相连，且捕集管外管与捕集管内管同轴设置；所述捕集管外管外侧均匀的设置有所述第二固定架，所述遮雨盖设置在所述捕集管外管下端，在所述遮雨盖上设置有通孔，所述捕集管外管的内侧以及所述捕集管内管的外侧采用磨砂结构。

所述风向标包括箭首、箭身以及箭尾，所述箭首采用三角形结构，所述箭首的高为10-30mm，所述箭身采用矩形结构，所述箭身的长度为150-250mm，所述箭身的宽度为15-25mm，所述箭尾采用梯形结构，所述箭尾的高度为20-40mm，优选的，所述箭首的高为20mm，所述箭身的长度为200mm，所述箭身的宽度为20mm，所述箭尾的高度为30mm。