[实用新型]空气中气相和颗粒相甲醛含量的同步在线监测装置

说明书

本实用新型公布了一种空气中气相和颗粒相甲醛含量的同步在线监测装置，包括样品捕集模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块、控制与数据采集电路；样品捕集模块包括采样管路、旋转式湿式扩散管RWAD、电磁三通阀、蒸汽发生装置、气溶胶长大腔、颗粒物过滤头、限流阀、蠕动泵、多个样品缓冲瓶、真空隔膜泵；反应模块包括混合三通、反应釜、第一除气泡装置和第二除气泡装置；检测模块包括全反射长光程在线流通池、光源、光电探测器和恒温箱；溶液输送模块包括十个蠕动泵；控制与数据采集电路包括设有USB端口的主电路板。本装置可应用于多种环境进行现场在线连续监测，实现对环境空气种气相甲醛和颗粒相甲醛的同步在线测量。

技术领域

本实用新型属于环境监测技术领域，涉及环境空气质量在线监测技术，尤其涉及一种环境空气中气相和颗粒相甲醛含量的同步在线监测装置。

背景技术

甲醛(HCHO)是对流层大气中最丰富的羰基化合物，其在大气中活性很高，可以通过光分解作用生成HO₂自由基，HO₂自由基与NO快速反应生成OH自由基，在一定的条件下甲醛对对流层自由基的贡献甚至比臭氧的贡献更大。甲醛可在矿物颗粒物表面发生非均相反应产生甲酸盐，从而可能改变矿物颗粒物的反应活性和吸湿性，最终影响大气氧化性及成云过程。此外，甲醛具有潜在的致癌致突变作用，其对公共健康的重要影响已受到了广泛关注。由于甲醛具有较高的溶解度，研究者们猜测甲醛不仅存在于大气中，也可能存在于颗粒物中。因此，对环境空气中气相和颗粒相甲醛的准确测量不仅能更好的研究对流层化学，而且对公共健康也有着至关重要的作用。

关于颗粒相甲醛监测方法，已有技术尝试提取矿物尘颗粒中的甲醛，但摄取系数太低(～10^-6–10^-9)，对二次有机气溶胶的形成不会产生影响。也有方法通过在高酸性条件下或极低温度下对(NH4)₂SO₄中的甲醛进行提取，虽获得了较高的摄取系数(～10^-2–10^-3)，但其实验条件在对流层是不存在的，并不适用于环境空气。另外，学者在日本和墨西哥进行了实验，即采用扩散管去除气相甲醛，然后用气溶胶捕集器对颗粒相甲醛进行收集分析，最终得到了较高的颗粒相甲醛/气相甲醛的比率。但是，目前缺乏对颗粒相甲醛的在线采样和测量的有效技术，更难以实现对环境空气中气相甲醛和颗粒相甲醛的同步在线测量，对于甲醛在SOA中发挥的作用难以进行识别和分析。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种环境空气中气相和颗粒相甲醛含量的同步在线监测装置，通过旋转式湿式扩散管(RWAD)和颗粒物增长腔-线状颗粒物冷却器将气相甲醛和颗粒相甲醛进行分离和收集，收集到的待测样品分别与乙酰丙酮在高温条件下发生衍生化反应生成黄色化合物，并采用全反射长光程在线流通池对两者进行测量，实现对环境空气种气相甲醛和颗粒相甲醛的同步在线测量，并可应用于多种环境(常规大气、室内空气等)进行现场在线连续监测。

本实用新型提供的技术方案是：

一种空气中气相和颗粒相甲醛含量的同步在线监测装置，包括样品捕集模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块、控制与数据采集电路。