[发明专利]水气界面POPs物质主动采样系统及挥发通量计算方法

说明书

本发明公开了一种水气界面POPs物质主动采样系统及挥发通量计算方法，采样装置包括水气界面气体收集模块和气样富集模块，水气界面气体收集模块包含有机玻璃桶和悬浮气囊；有机玻璃桶固定在悬浮气囊内，下沿与悬浮圈下沿重合；气样富集模块包括SPE固相萃取柱、流速仪、真空泵、第一聚四氟乙烯管和第二聚四氟乙烯管；第一聚四氟乙烯管一端插入橡胶塞伸入到SPE固相萃取柱中，另一端和有机玻璃桶的采气孔相连；第二聚四氟乙烯管一端通过硅胶管和SPE固相萃取柱的小孔一端相连，另一端和流速仪的入口相连；流速仪的出口和真空泵相连。本发明经济、高效、便携和易操作，具有较高的采样效率。

技术领域

本发明涉及一种采样装置，尤其涉及一种水气界面POPs物质的主动采样系统及挥发通量计算方法。

背景技术

持久性有机污染物(POPs)具有持久性、生物累积性、“三致”效应(致癌、致畸、致突变)及环境内分泌干扰性，对人类健康产生严重影响。为有效控制和削减环境介质中持久性有机污染物，2001年国际社会共同签署了《斯德哥尔摩公约》(Stockholm Convention)，并于2004年起付诸实施，我国为该公约缔约国。进行环境介质中POPs监测是履约工作的不可或缺的重要步骤。

POPs物质经过长时间迁移后，在水气界面主要通过扩散、水-气气体交换、干湿沉降三个过程沉降到河湖水中。温度较高时，POPs从表层水体向大气的挥发速率增大；温度较低时，气相POPs有向颗粒相迁移的趋势，使颗粒相POPs浓度增大。研究水气界面POPs物质的迁移转化，是了解河湖POPs的源汇特征的重要方向，有助于对POPs作更深一层的了解。已有专利主要有以下几方面：如申请号201610025679.9专利中给出一种适用于土壤中POPs检测的被动式渗滤液采集方法；如申请号201310359533.4专利中给出了一种POPs催化降解装置；如申请号201410012452.1专利中给出了卤代POPs废物的处理方法。

不同于土壤等稳定的载体，水气界面POPs的采集存在如下难点：

(1)由于河湖特殊的空间位置，采集过程可能需要在船上作业，这无疑增加了采集的难度，并要求采集过程操作简单，装置使用方便。

(2)水体的流动性、温度、风向这些因素都极大制约着采集过程，如何保证采集装置的稳定性及密封性是必须要面对的问题。

(3)由于POPs类物质的高疏水性、亲脂性和低溶解度，在采集装置选材时一定要考虑材料对POPs的吸附残留问题，以免对结果的真实性产生影响。

目前广泛应用的主动采样器主要基于吸附原理，采用将聚氨酯泡沫、半透膜或塑料纤维滤膜等材料安装在采样器内，利用这些材料对空气中POPs的吸附、拦截作用而进行采样。这种主动采样器为克服吸附材料的阻力而采用大流量气泵，价格昂贵，体积庞大，采样时噪音巨大，限制了其对特定环境中POPs进行采样；采样后从吸附材料中提取POPs过程复杂、耗时漫长，对操作人员要求较高。如申请号201220155320.0专利中，给出的一种脱去烟气中POPs的装置中，正反映了上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种水气界面POPs物质的主动采样系统及挥发通量计算方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

水气界面POPs物质的主动采样系统，包括水气界面气体收集模块和气样富集模块；

所述水气界面气体收集模块设置在需要进行气体收集的水面上，包含有机玻璃桶和悬浮气囊；

所述悬浮气囊呈圆环状；

所述有机玻璃桶为上端封闭、下端开口的柱体，顶端设有用于使得桶内大气压和外部大气压保持一致的大气平衡孔，侧壁设有采气孔；

所述有机玻璃桶固定在所述悬浮气囊内，下沿与悬浮气囊的下沿重合；