CN103278354A - 一种用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器 - Google Patents

一种用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器 Download PDF

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葛碧洲
葛畅
金鹏康
罗声
孔祥宏
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Abstract

一种用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，包括由固定面和安装面垂直相接构成的支架、安装于安装面上的底盒以及置于底盒中的采样膜片，或者包括：底盒以及置于底盒中的两个背向平行的采样膜片，其中，两个平行采样膜片之间由隔片隔开，底盒上配置与底盒边沿的卡槽配合的有卡圈，将膜片旋固，或底盒侧面沿其周向开有半圆形的插缝，采样膜片插入插缝，本发明可采用背贴或支架结构，背贴结构将上述载膜的底盒直接粘于采样位置进行单面采样，可选择半圆插入或面扣的置膜方式；支架结构固定于楼宇墙面、电杆、树木等支撑体双面采集，据采集样品的需要膜片可以做相应的药剂浸湿处理，采样器整体体积小，重量轻，适于各样无动力环境条件下使用。

Description

一种用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器
技术领域
本发明属于大气采样技术领域，特别涉及一种用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器。
背景技术
目前的大气采样依然是以主动式为主。主动式大气采样以电力驱动的计量泵吸入空气进行，大气物质通过滤膜或吸收液等后，被采集。主动式采样器具有高效和快速的优点，并且，选择方式灵活，操作方便，采样时间短。
被动式（膜）大气采样器是一种无动力的空气采样技术。近年来，随着人们对空气质量的认识和对大气科学研究的深入，被动式采样技术得到了不断发展。被动式(膜)大气采样器是以安放于支撑物上的功能材质，如滤膜等吸附材料，对大气颗粒物及化学成分吸附、吸收的无动力自然收集。被动式（膜）大气采样器具有体积小巧、轻薄设计、经济、方便的特点，可实现边远或一些无动力环境的样品采集。尤其，适于城市空气污染较严重的，如交警人体微环境的示踪点采样；适于机动车等的线状、动态、持续性监测；适于不同方位、高差的空间立体监测；适于高空气象的大气物理化学表征研究；适于井下、坑矿、地铁线路以及不适于人为环境的机器人背贴采样以及区域植被生态环境的微分析等等。自然连续式收集和特殊环境使用是被动式采样无可取代的价值和特征。
选择石英膜、玻璃纤维膜、PTFE(Teflon)、PTEE聚四氟乙烯、尼龙等材质，或附以不同需要的吸收反应液，被动式采样技术可实施空间重金属、NO2、SO2、O3、PAN、VOC等以及颗粒物、过敏源、细菌微生物样品的采集。
就膜材料的吸收效果有研究称，在膜表面，例如PM2.5微粒上，进行有不易确定的挥发与吸附变化。就此，USEPA组织的专家认为,仍应以单一膜样品的分析数据为宜。
卢晓宇等在专利“一种适于现场使用的大气检测系统（201120451482.4）”中，描述了用内装吸收液的被动式采样器，置于现场收集大气成分（甲醛或二氧化氮）样品，以光度法测定的方法。其中，所使用的不锈钢丝滤网和聚四氟乙烯隔膜，仅用以阻挡在气体通路中可能的颗粒物对吸收液的污染影响。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，满足大气空间包括：常规的、长期的、恶劣环境下以及无人无动力条件的样品采集，可以两种置膜方式，多种形式组合使用，具有体积小、重量轻的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，包括：
由固定面1和安装面2垂直相接构成的支架；
安装于安装面2上的的底盒3；以及，
置于底盒3中的采样膜片4。
所述底盒3上配置有卡圈5，卡圈5与底盒3边沿的卡槽配合，并旋转将采样膜片4固定。
所述卡圈5上带有第一摆销6和第二摆销7。
采样膜片4在卡圈5暴露的内圆面与大气自然接触收集。采样完毕，依反向旋开卡圈5，取出相应的样品膜，保存、测定。
也可在底盒3的侧面沿其周向开有半圆形的插缝8，采样膜片4插入至插缝8中沿边固定，采样膜片4在底盒3的圆面，以暴露的内圆与大气自然接触收集。采样完毕，延插缝8，倾出样品膜，保存、测定。
本发明可组合上述两种置膜方式，其底盒3以相向背对背共用同底，膜面向外，可开展双面的并行采样。
所述采样膜片4可以为石英膜、玻璃纤维膜、PTFE(Teflon)膜、PTEE聚四氟乙烯膜或者尼龙膜。
所述固定面1上设置有挂孔9。
所述底盒3的盒底与采样膜片4之间可设有衬网。
所述的双面一体化结构的用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，可以单面使用，更或以底盒自己单独贴面式使用。
与现有技术相比，本发明用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器可采用背贴或者支架结构，其中，背贴结构可直接平面粘于采样位置，进行单面采样，可选择半圆插入或面扣的置膜方式；支架结构可固定于楼宇(室内、外)的墙面、电杆、树木等，进行双面的及雾霾烟尘采集。据采集样品的需要，膜片可以做相应的药剂浸湿处理。采样器整体体积小、质轻、高效、方便，适于点、线、面、体、静、动及高空大气气象等各样环境条件下使用。
附图说明
图1为面扣式正面示意图。
图2a为插入式正面示意图。
图2b为插入式侧面示意图。
图3为组合侧面示意图。
图4a支架（面扣式）正面示意图。
图4b支架（插入式）正面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
本发明所述的用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器可采用背贴或者支架结构，所用的功能膜可以不同的尺寸半圆插入或面扣的方式置入。背贴结构为单面使用，支架结构可双面使用，为方便长时间、特殊环境及黏贴效果，采样器及支架采用轻质材料成型加工，采样过程为全无动力自然平衡吸收采集。
如图1所示，背贴结构采用面扣式。底盒3中置有采样膜片4，底盒3上配置有卡圈5，卡圈5上带有第一摆销6和第二摆销7。卡圈5与底盒3边沿的卡槽配合，将采样膜片4旋固。安装时先旋开卡圈5，将按需要处理好的采样膜片4放入底盒3，再将卡圈5的第一摆销6和第二摆销7卡入底盒3的槽口，旋至垂位，自然放置采样。
如图2a和图2b所示，背贴结构也可采用插入式。在所述底盒3侧面沿其周向开有半圆形的插缝8，采样膜片4插入至插缝8中，自然放置采集。
如图3所示，将面扣式和插入式设计为共用底盒底时，即形成背靠的双面平行，膜面朝外向的支架式采样器，支架的材质选择轻型材料制作。
如图4a和图4b所示，该采样器包括由固定面1和安装面2垂直相接构成的支架；安装于安装面2上的底盒3；以及，置于底盒3中的采样膜片4。采样膜片4在底盒3中可采用面扣式和插入式。为安装方便与牢固，固定面1可用双面棉胶黏贴于较平的构筑物表面，也可通过固定面1上设置的挂孔9，以线绳通过挂孔9于树干或电杆类的有弧面支撑体上固定使用。于采样处收集采样。
本发明可对楼宇及雾霾气溶胶处大气颗粒物及化学成分实施采样。据采集样品的需要膜片可以做相应的药剂浸湿处理；不同目标的收集，被动式采样的膜材料可以选择石英膜、玻璃纤维膜、PTFE(Teflon)、PTEE聚四氟乙烯、尼龙等材质。

Claims (9)

1.一种用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，其特征在于，包括：
由固定面（1）和安装面（2）垂直相接构成的支架；
安装于安装面（2）上的底盒（3）；以及，
置于底盒（3）中的采样膜片（4）。
2.根据权利要求1所述的用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，其特征在于，所述底盒（3）上配置有卡圈（5），卡圈（5）与底盒（3）边沿的卡槽配合，并旋转将采样膜片（4）固定。
3.根据权利要求2所述的用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，其特征在于，所述卡圈（5）上带有第一摆销（6）和第二摆销（7）。
4.根据权利要求1所述的用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，其特征在于，在所述底盒（3）的侧面沿其周向开有半圆形的插缝（8），采样膜片（4）插入至插缝（8）中。
5.根据权利要求1所述的用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，其特征在于，所述采样膜片（4）为石英膜、玻璃纤维膜、PTFE(Teflon)膜、PTEE聚四氟乙烯膜或者尼龙膜。
6.根据权利要求1所述的用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，其特征在于，所述固定面（1）上设置有挂孔（9）。
7.一种用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，其特征在于，包括：
底盒（3）；以及
置于底盒（3）中的两个背向平行的采样膜片（4）；
其中，两个平行采样膜片（4）之间由隔片隔开。
8.根据权利要求7所述的用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，其特征在于，其中一个采样膜片（4）以卡圈（5）卡在底盒（3）中；另一个采样膜片（4）插入至底盒（3）侧面沿周向开的半圆形插缝（8）中。
9.根据权利要求7所述的用于高层楼宇及雾霾气溶胶的被动式大气采样器，其特征在于，所述隔片与底盒（3）侧面为一体化结构。
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