環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法

2023-09-21 18:33:40

專利名稱：：環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法
技術領域：
：本發明涉及一種環境空氣中半揮發性有機物採樣方法。
背景技術：
：環境空氣中半揮發性有機物(以下簡稱SVOC)包括多環芳烴類(PAHs)有機氯農藥、有機磷農藥、多氯聯苯、多氯、二苯並呋喃、酞酸脂類等，主要以氣相態和顆粒態形式存在，其中2-3環PAHs主要存在於氣相中，5-6環PAHs主要存在於顆粒物中(吸附在顆粒物的表面上)，介於兩者之間的PAHs在氣相和固相中均有分布，是氣相和顆粒物的混合體。目前我國現行的標準和方法僅對PAHs中的苯並(a)芘的採樣方法進行了規定，其採樣方法是將空氣中的苯並(a)芘樣品採集到濾膜上。但由於SVOC種類繁多，並且在環境空氣中有較大分布，研究表明用大流量或中流量釆樣器採集在濾膜上的PAHs樣品僅是大氣中PAHs的10%30%，4環以下的PAHs多以氣態形式穿過濾膜而不能被濾膜採集到，分子量大於252的SVOC可以被採集到濾膜上，分子量小於等於252或3環時，僅以氣相態形式存在，基本上不能被濾膜收集到。且採樣時吸附在濾膜上的SVOC樣品因存在分解、吸附和揮發等情況而導致少量的丟失，因此僅採集和分析濾膜上的顆粒物中的SVOC樣品並不能真正反映和了解到空氣中SVOC的實際汙染水平和狀況。所以需要新的採樣技術方法，能同時採集空氣中的氣相態和顆粒態的SVOC樣品，這也是本發明要解決的問題。表1我國國家標準中空氣中PAHs的採樣和分析方法簡介tableseeoriginaldocumentpage4
發明內容本發明的目的是要提供一種環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，用於採集環境空氣中的氣相態和大氣顆粒物中的svoc樣品。其特徵是採樣系統由頂罩、svoc樣品收集裝置、流量計、流量調節裝置、抽氣動力等部分構成。svoc樣品收集部分由濾膜和裝在吸附罐中的吸附劑組成。用濾膜採集顆粒態的svoc樣品，用裝有吸附劑的吸附罐來收集氣相態的svoc樣品。流量計用於計量採集流量(流速)，根據採樣流量和時間可計算出採樣體積；流量調節裝置用於調節採樣流量(流速)。SVOC樣品收集裝置可以是分體的，也可以是將濾膜與吸附罐中的吸附劑集成在一個裝置內；分體的樣品收集裝置，一般將採樣用的濾膜和吸附罐(吸附劑)是串聯在氣路中的，其順序一般是濾膜在前位，吸附罐(吸附劑)在後位，但也可以將吸附罐(吸附劑)放在前位，濾膜放在後位。為了更方便的採集氣相態的svoc樣品，一般是將吸附劑放在吸附罐內，吸附劑的材料種類需根據被採集樣品的物理及化學性質而定，可選用活性炭、ADX-2、PUF等固態或液態材料，因此吸附罐的設計需要滿足以下條件有一個進氣口，一個出氣口，中間要設計成一個(或多個)帶小孔(或微孔)的空氣通道，使氣體可流入、流出。簡單設計的吸附罐可以是一個杯狀物，內裝吸附劑，上端有可進氣的通道，底部(或周邊)有氣體可流出的通道。在底部(或周邊)的空氣通道應保證吸附罐內的吸附劑不會漏出，採集PAHs的吸附罐一般可以用玻璃圓管和由玻璃砂芯(帶有許多小孔或微孔的玻璃製品)製成的孔板組合而成，把孔板燒結在玻璃圓管的中間或下部就製成了一個吸附罐，其中可以裝入吸附劑。當使用顆粒狀ADX-2吸附劑時，砂芯的孔徑應保證不能使ADX-2漏掉，但又要保證氣體可以從孔板中漏出。上述的吸附罐也可用金屬、四氟乙烯等材料製成，孔板上有若干小孔或微孔設計在圓管的中間或底部。上述的吸附罐還可以用不鏽鋼粉末或其它粉末狀材料燒結、壓接或粘接加工而成，在其底部和周邊帶有若干微孔(或部分帶微孔、小孔)。為了保證吸附罐不被人為或環境汙染，一般在吸附罐外面增加一個外罩，使用時,把吸附罐上端面用密封墊與上端蓋連接，下端面通過下密封墊與下端蓋密封連接，通過上壓環和下壓環與外罩連成一體,串接在氣路中。將濾膜採樣裝置與吸附罐集成在一起的採樣裝置，一般是將濾膜夾和託網組合在吸附罐的上部合併為一體，其原理與分體是一樣的，此裝置特別適用於中小流量採樣。本發明的目的是這樣實現的本發明包括頂罩、濾膜、濾膜夾、切割器、上壓環、上端蓋、上密封墊、外罩、吸附罐、吸附劑、下密封墊、下壓環、下端蓋、流量計、流量調節裝置、抽氣動力，其特徵是濾膜安裝在濾膜夾中，被串接在採樣氣路中，同時裝有吸附劑的吸附罐也串接在採樣氣路中。大氣中顆粒物上的SVOC樣品由TSP顆粒物切割器上的濾膜收集，其採樣技術條件應滿足TSP切割器入口流速0.3m/s的要求，從濾膜中漏出的氣相態或部分顆粒態SVOC樣品在抽氣動力的作用下，經中間帶有通道的上固定蓋後被盛在吸附罐中的吸附劑吸附，剩餘空氣經下端蓋、流量計、流量調節裝置、抽氣動力後排至大氣。根據採樣流量和採樣時間即可計算出採樣體積。本發明具有以下優點(l)從濾膜上漏掉的氣態、顆粒態SVOC樣品能被吸附罐中的吸附劑有效地捕集到。(2)吸附罐體積小，萃取樣本方便。空氣中的半揮發性有機物樣品經頂罩進入採樣系統中，其中大部分顆粒態的SVOC被濾膜收集，從濾膜中漏出的氣相態和其餘顆粒態SVOC樣品被吸附罐中的吸附劑吸附，剩餘的空氣經下端蓋、流量計、流量調節裝置、抽氣動力後被排至大氣。根據採樣流量和採樣時間即可計算出採樣體積。發明的具體構成由以下實例及附圖給出。圖1是根據本發明"環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法"設計的採樣器的結構示意圖。l一頂罩、2_濾膜、3—濾膜夾、4一切割器、5—上壓環、6—上端蓋、7—上密封墊、8—外罩、9一吸附罐、IO—吸附劑、ll一下密封墊、12—下壓環、13—下端蓋、14一流量計、15—流量調節裝置、16—抽氣動力具體實施方法如圖1所示，本實施例中，根據"環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法"設計的採樣器包括頂罩l、濾膜2、濾膜夾3、切割器4、上壓環5、上端蓋6、上密封墊7、外罩8、吸附罐9、吸附劑IO、下密封墊ll、下壓環12、下端蓋13、流量計14、流量調節裝置15、抽氣動力16。採樣器上的頂罩l是圓形的且開口向下，可以從四周進氣，以減小風力對採樣的影響，還具有防雨雪、防降塵的作用。濾膜2被固定在濾膜夾3上6並被安裝在切割器4內，串接在氣路中的流量計14和流量調節裝置15分別用於計量和調節流量計的採樣流量(流速)，裝在吸附罐9中的吸附劑10被串接在氣路中。在抽氣動力16的作用下，環境空氣經頂罩1進入採樣系統中，其中空氣中的大部分顆粒態SVOC被濾膜2收集，從濾膜2中漏出的氣相態和其餘顆粒態SVOC樣品被裝在吸附罐9中的吸附劑10(ADX-2和PUF)吸附，剩餘空氣經下端蓋13、流量計14、流量調節裝置15、抽氣動力16後被排至大氣，根據採樣流量和採樣時間即可計算出採樣體積。權利要求1.一種環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法主要由顆粒態樣品收集部分及氣相態樣品收集部分構成，其中用濾膜採集顆粒態的半揮發性有機物，用吸附劑吸附氣相態的半揮發性有機物，包括頂罩1、濾膜2、濾膜夾3、切割器4、上壓環5、上端蓋6、上密封墊7、外罩8、吸附罐9、吸附劑10、下密封墊11、下壓環12、下端蓋13、流量計14、流量調節裝置15、抽氣動力16，其特徵在於吸附罐9內裝有能吸附氣相態半揮發性有機物的吸附劑10，且採集顆粒態半揮發性有機物的濾膜2與吸附罐9是串接在採樣氣路系統中的。2.根據權利要求1所述的環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，其特徵在於濾膜2位於吸附罐9的前面，且串聯在氣路中。3.根據權利要求1所述的環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，其特徵在於吸附罐9位於濾膜2的前面，且串聯在氣路中。4.根據權利要求1所述的環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，其特徵是在氣路中串接了一個吸附罐9，其內部可裝入吸附劑IO，氣體可以從吸附罐9的一端進入後，從另一端流出。吸附劑10可以使用濾膜、ADX-2、PUF等材料。5.根據權利要求1所述的環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，其特徵是吸附罐9是用玻璃製成的柱狀物，其上、下兩端是敞口的，在內部其中一個橫截面上設計了一個用玻璃砂芯做成的孔板(砂芯上有許多通氣孔)，將吸附罐9隔成兩個區間，其中一個區間用來裝吸附劑10，在抽氣動力16作用下，氣體可以通過裝有吸附劑10的區間和孔板進入另一個區間。6.根據權利要求1所述的環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，其特徵是吸附罐9是一個中空的柱狀物，在其中一個橫截面上，設計了一個帶有若干小孔製成的孔板安放在吸附罐9內，將吸附罐9隔成兩個區間。其中一個區間可以用來裝吸附劑10。7.根據權利要求1所述的環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，其特徵是內裝一個吸附罐9，吸附罐9上端面用上密封墊7與上端蓋6連接，下端面通過下密封墊11與下端蓋13密封連接，通過上壓環5和下壓環12與外罩8連接成一體。8.根據權利要求1所述的環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，其特徵是吸附罐9是一個中空的杯狀物，內部可盛放吸附劑IO，在吸附罐9底部和周邊可以有很多小孔(或微孔)，氣體可以通過小孔(或微孔)流出。9.根據權利要求1所述的環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，其特徵是吸附罐9可以用不鏽鋼粉末或其他粉末狀材料燒結(或壓接、粘接)加工而成的，在底部和周邊帶有若干微孔(或部分帶有微孔、小孔)10.根據權利要求1所述的環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，其特徵是可以將濾膜2與吸附罐9和吸附劑10集成在一個裝置內。全文摘要本發明涉及一種環境空氣中半揮發性有機物採樣技術方法，將濾膜、吸附罐(吸附劑)串聯在氣路中，用濾膜採集顆粒態SVOC樣品，用吸附劑採集氣相態的SVOC樣品。在由頂罩、濾膜、濾膜夾、切割器、上壓環、上端蓋、上密封墊、外罩、吸附罐、吸附劑、下密封墊、下壓環、下端蓋、流量計、流量調節裝置、抽氣動力組合而成的採樣系統中，濾膜被安裝在濾膜夾上，吸附劑裝在吸附罐中，串聯在氣路中的流量計和流量調節裝置分別用於計量和調節採樣流量(流速)，在抽氣動力作用下，環境空氣由頂罩進入採樣系統中，顆粒態的SVOC樣品被採集在濾膜上，氣相態的SVOC樣品被吸附劑吸收採集，其餘氣體經流量計、流量調節裝置、抽氣動力後被排至大氣。根據採樣流量和採樣時間即可計算出採樣體積。文檔編號G01N1/24GK101464233SQ20071030128公開日2009年6月24日申請日期2007年12月19日優先權日2007年12月19日發明者劉衛兵,張保森,王丕徵,王佳南,昕程申請人:王丕徵