[发明专利]一种环境生物气溶胶的富集与检测一体化系统

说明书

本发明的目的在于提供一种能够实现高效、实时、集中化的富集和检测的系统，该系统包括：富集装置，用于对环境生物气溶胶进行富集；真空泵，用于在富集的过程中提供负压；注射泵，用于在富集后将缓冲液泵入富集装置从而形成富集冲洗液；以及检测芯片，用于对富集冲洗液进行检测得到PAHs的浓度，其中，富集装置包括富集头和富集盖，富集头具有富集壳体、容纳在富集壳体内的多个富集通道以及连接各富集通道一端的连接通道，富集壳体上设有连接富集通道的另一端的汇流槽，富集盖具有能够盖在汇流槽上的盖体以及贯穿设置在盖体上的汇流管。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种环境生物气溶胶的富集与检测一体化系统。

背景技术

大气颗粒物(Atmospheric Particulate Matters)又称为大气气溶胶，其中空气中细颗粒物PM_2.5，多环芳烃化合物(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是PM_2.5中重要的有机组成成分。当人们将PM_2.5吸入体内使其进入肺部及血液，会对人体的呼吸系统、心脑血管系统等产生不良影响。对于空气中PAHs的监测，要先对大气中的PAHs进行采样，再进行提取，最后进行分析测试。在大气中对PAHs采样的方式有两种，分别为主动采样和被动采样。传统的检测方法存在成本很高、不易操作、计算繁杂和无法得到瞬间浓度等缺点。

现有技术中，大气颗粒物一般是通过滤膜采集，包括石英纤维滤膜和聚氟乙烯滤膜。其中，石英纤维膜具有稳定性高、透气性好、纯度高、过滤效果好、背景值低等优点，被广泛使用；聚氟乙烯滤膜具有使用寿命长、过滤孔径小、使用范围广等优点。同时，在大气中对PAHs采样的方式有两种，分别为主动采样和被动采样，一般采用吸附剂进行采集，例如XAD-2树脂聚氨酯泡沫。随着科技的发展，很多研究者也采用其他类型的材料采集，例如使用聚氨基甲酸乙酯纤维膜等。

采样之后，需要对样品进行预处理，主要的方法为索氏提取法、超声提取法、超临界流体萃取法等，其中索氏提取法和超声提取法是最常用的两种方法。索氏提取法所需时间长、溶剂消耗量大、操作复杂，但是提取效率较高；超声提取法，其优点是所需时间短、操作简单，是基于超声波产生的振动等使目标物质进入溶剂中，但是该方法也具有一定的缺点：噪音比较大，对玻璃容器要求高，有机溶剂在使用超声波提取时，挥发性会增强，污染环境。超临界流体萃取法是采用超临界流体为溶剂，然后萃取出目标物的一种方法，该方法临界温度和临界压力低、操作条件温和、对有效成分的破坏性低，但还是存在一些缺点，比如仪器昂贵、常用仪器的限流管比较容易堵塞。

传统的检测方法有HPLC、GC、GC-MS等，此类方法操作复杂、耗时长、样品预处理复杂，设备昂贵，不利于实时监测空气中的PAHs。而且这些方法是先进行采样，然后对样品处理之后才进行检测的，无法做到直接分析空气中的PAHs。

如上所述，现有技术中的PAHs检测在采集、预处理以及检测方面均或多或少地存在一些缺陷，难以实现高效、实时、集中化的富集和检测处理。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够实现高效、实时、集中化的富集和检测的系统。

本发明提供了一种环境生物气溶胶的富集与检测一体化系统，用于空气中的环境生物气溶胶进行富集以及PAHs检测，其特征在于，包括：富集装置，用于对环境生物气溶胶进行富集；真空泵，用于在富集的过程中提供负压；注射泵，用于在富集后将缓冲液泵入富集装置从而形成富集冲洗液；以及检测芯片，用于对富集冲洗液进行检测得到PAHs的浓度，其中，富集装置包括富集头和富集盖，富集头具有富集壳体、容纳在富集壳体内的多个富集通道以及连接各富集通道一端的连接通道，富集壳体上设有连接富集通道的另一端的汇流槽，富集盖具有能够盖在汇流槽上的盖体以及贯穿设置在盖体上的汇流通道。

本发明提供的环境生物气溶胶的富集与检测一体化系统，还可以具有这样的技术特征，其中，连接通道贯穿设置在富集壳体的远离汇流槽的一端。