[发明专利]一种用于活性氧在线监测捕获装置及监测装置

说明书

本发明公开了一种用于活性氧在线监测捕获装置及监测装置。捕获装置包括捕获机构、供液机构以及集液机构；捕获机构包括腔室和降膜管；降膜管上设置螺旋槽；供液机构与集液机构分别与螺旋槽连接。监测装置包括，预处理装置、捕获装置、气相活性氧反应器、颗粒相活性氧反应器以及荧光检测装置；气相活性氧反应器在入口处与集液机构连接并与荧光检测装置连接；颗粒相活性氧反应器在入口处与腔室的气流出口连接，并与荧光检测装置连接。本发明具有气相活性氧捕获完全，后续不需要进一步净化处理气相活性氧的优势，不仅可以获得准确的、实际的气相活性氧含量，也为后续检测颗粒相活性氧含量提供便利。此外，本发明具有结构简单，成本低的优势。

技术领域

本发明涉及大气污染物检测技术领域，更具体地，涉及一种用于活性氧在线监测捕获装置及监测装置。

背景技术

大气环境中细颗粒物(PM_2.5)的浓度上升，会增加易感人群心血管疾病、哮喘及慢性支气管炎发病机率。目前，越来越多的研究表明，机体内活性氧(ROS，reactive oxygenspecies)过渡累积导致的氧化应激效应而引起的机体损伤是其重要的机理之一。

现有技术对在线ROS检测装置的研制和应用为定量颗粒相中ROS含量带来了新的启发，并对颗粒物致病机理及其健康效应的研究带来了较大的推动作用。然而，颗粒相中ROS只是大气ROS的一部分，气相中ROS数据的缺失对大气氧化性的表征以及气固相分配规律的探索造成很大的基础数据缺失。

为了获得气相ROS的准确含量，中国科学院大学的张元勋等以湿式扩散管理论和蒸汽喷射气溶胶收集技术为理论指导，自主设计出一套能够同时获取大气中气相和颗粒相ROS浓度的在线监测系统。例如，公开号为CN 103424383 A主题为“大气中活性氧物质在线监测仪”的专利文件，其采用基本与待检测气流流向平行的湿式旋转扩散管，并利用气相ROS和颗粒相ROS在水中的扩散系数的不同，达到将气相和颗粒相分离并分别检测的目的。

但是，该技术方案中气相平行流过扩散管，仅在气流层的边缘与扩散管水膜接触，导致气相ROS的捕集不完全，并且不能很好的将气相ROS与颗粒相ROS分离，需要依靠后续旋风分离机构进一步的分离，增加了设备复杂程度以及监测成本。因此，目前仍缺少能够较为准确的分别监测颗粒相及气相ROS浓度的装置。

发明内容

本发明的首要目的是针对现有技术中气相ROS捕获不完全的技术问题，提供一种能够增加气相ROS与液相接触面积的用于活性氧在线监测的捕获装置。

本发明的另一个目的是配合上述用于活性氧在线监测捕获装置的使用，提供一种活性氧在线监测装置，达到一次性获得较为准确的气相ROS和颗粒相ROS含量的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的具体的技术方案为：

首先，提供一种用于活性氧在线监测捕获装置，包括捕获机构、供液机构以及集液机构；所述捕获机构包括腔室和设置在所述腔室内部的大体沿纵向分布的降膜管；所述降膜管上设置沿降膜管轴向延伸的具有粗糙表面的螺旋槽；所述供液机构与所述螺旋槽的进液端连接，以供给所述螺旋槽内形成降膜所需要的液体；所述集液机构与所述螺旋槽的出液端连接，以收集所述螺旋槽流出的液体。

本发明中用于活性氧在线监测捕获装置的工作原理为：

通常情况下，在进行ROS捕集前都会对大气中颗粒粒径大于2.5μm的颗粒进行脱除，然后将待研究的颗粒粒径小于2.5μm的部分进行分析。本发明也是如此，进入用于活性氧在线监测捕获装置的颗粒粒径都是小于的PM_2.5的颗粒。

本发明中，大体沿纵向分布指的是降膜管的轴线与腔室的轴线的夹角范围小于90°，也可以理解为降膜管始终不会与腔室横向平行的布置，这样布置的目的是为了增加气相与螺旋槽的碰撞几率。