CN103884544A - 用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器 - Google Patents

Abstract

用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，包括底座、支杆、支架、风筒、采样筒、温度记录仪、风速记录仪，支杆的底端插接在底座的插孔中，并通过支杆插销固定；支架通过支架插销固定在支杆上端；风筒安装在支架的相应的支架杆上，风筒的轴线与相应的支架杆的轴线平行；风筒远离支杆的外端口开口、靠近支杆的内端口安装单向阀，每个风筒内部均配有温度记录仪和风速记录仪；采样筒插入风筒内腔，采样筒两端的螺纹卡槽上分别通过相应的卡圈固定相应的采样膜。本发明的有益效果是：采集不同方向气流中的半挥发性有机污染物，能够定量判定半挥发性有机污染物来源地和传输方向，采样器体积小、重量轻、拆卸、组装、携带方便，适于借助风力采样。

Description

用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器

技术领域

本发明涉及一种用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器。

背景技术

目前的大气半挥发性有机污染物采样以主动和被动为主，主动大气半挥发性有机污染物采样器的流量一般为每分钟数百升,因此在很短的时间内就能获得数千立方米的大气样品，大流量采样器主要使用聚氨酯泡沫、乙烯一乙酸乙烯共聚物、苯乙烯一二乙烯基苯共聚物吸附气态半挥发性有机污染物，使用石英滤膜拦截大气颗粒物，这样可以分别收集大气颗粒物和大气气相样品。大流量采样器的缺点是，费用需要较高,电力需求大,需要熟练的技术工人，体积较大，不易移动，导致大流量采样器无法在一些特殊地区（如缺乏电力和交通不便的地方）使用。此外，大流量采样器会改变采样点附近的气流,干扰污染物的分布，从而不能很客观地反映大气污染的实际状况。为了克服大流量采样器的弊端，近年来被动采样器得到了很大的发展，被动采样技术是利用化学膜扩散原理，将一采样膜置于半封闭的体系中。当被动采样器被置于被监测体系中后，体系中的有机污染物因亲脂性，按简单的动力学模式经扩散被富集于采样膜中。在采样过程中，通常将被动采样器吊挂于离地面约l～3m高的位置。半封闭体系可保护采样膜免受光照、雨水冲刷、风及颗粒物沉降作用的影响。而大气仍可在采样膜周围自由流通，从而达到采样目的。被动采样器具有造价低、不需要动力、操作简便、不改变采样器周围污染物空间分布等优点。使用被动采样器建立长时间、大尺度的大气半挥发性有机污染物监测网络已经成为大气半挥发性有机污染物监测的发展趋势之一。但是,在实际应用过程中主动和被动采样器只能测定所处位置大气中半挥发性有机污染物的浓度，而不能定量判定其来源地和传输方向。

发明内容

为克服现有的装置实际应用过程中主动和被动采样器只能测定所处位置大气中半挥发性有机污染物的浓度，而不能定量判定其来源地和传输方向的缺点，本发明提供了一种常规的、长期的、恶劣环境下以及无人无动力条件下的样品采集，能够定量判定半挥发性有机污染物来源地和传输方向，具有体积小、重量轻、拆卸、组装、携带方便，适合于借助风力采样的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器。

本发明所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：包括底座、支杆、支架、风筒、采样筒、温度记录仪、风速记录仪，所述的支杆的底端插接在所述的底座的插孔中，并通过支杆插销固定；所述的支架通过支架插销固定在支杆上端；所述的风筒安装在支架的相应的支架杆上，并且风筒的轴线与相应的支架杆的轴线平行；所述的风筒远离支杆的外端口开口、靠近支杆的内端口安装单向阀，每个风筒内部均配有温度记录仪和风速记录仪；所述的采样筒插入风筒内腔，并且所述的采样筒两端的螺纹卡槽上分别通过相应的卡圈固定用于包覆在采样膜外部的采样膜。

所述的支架包括用于套接在支杆上端的圆环、多根与圆环连接的支架杆，所述的支架的圆环套接在支杆上端，并通过支架插销固定。

所述的支架由4根支架杆和1个中心圆环组成共平面的十字形结构，每根支架杆上安装一个相应的风筒，并且每个风筒的单向阀指向支杆。

位于采样筒两端之外的风筒上分别设有用于固定采样筒的第一插销和第二插销。

所述的底座配有用于防止底座侧翻的底座重力固定器。

支架所在的平面与所述的支杆垂直。

所述的支杆为伸缩式结构。

所述的风筒通过固定条固定在相应的支架杆上。

所述的采样膜为圆柱形聚氨酯泡沫、乙烯一乙酸乙烯共聚物、苯乙烯一二乙烯基苯共聚物材料制成。

使用时，先将采样膜平行的安装在采样筒的两端，并通过卡圈固定，然后将风筒的第一插销拔掉，将采样筒放置在风筒内腔，第二插销抵在采样筒靠近支杆的一端，插入的第一插销抵在采样筒远离支杆的一端，从而起到固定的作用；测试时，某一方向的半挥发性有机污染被风输送来时，风筒单向阀依靠风力开启，允许单向气流通过，气流中的半挥发性有机污染物被采样膜吸附收集，反方向风吹来时，其单向阀关闭，气流不能通过，而其对应方向的风筒单向阀开启，采集反方向气流中的半挥发性有机污染物，通过式（1）利用温度和风速定量判定半挥发性有机污染的的浓度：

$C_A=\frac{K_{\mathrm{OA}}\×M}{\mathrm{VS}}---\left(1\right)$

其中，C_A为空气中半挥发性有机污染物浓度；K_OA为半挥发性有机污染物正辛醇-空气分配系数，与温度有关；M为吸附在采样膜上的半挥发性有机污染物质量；V为风速；S为采样膜横截面积。

本发明的有益效果是：置于周边无风力阻挡的开阔位置，采集不同方向气流中的半挥发性有机污染物，能够定量判定半挥发性有机污染物来源地和传输方向，并且采样器体积小、重量轻、拆卸、组装、携带方便，适合于借助风力采样。

附图说明

图1是本发明的示意图。

图2是本发明的支架和支杆连接示意图。

图3是本发明的风筒和采样筒示意图，

图4是本发明的采样筒卡槽卡圈示意图。

图5是本发明的采样筒单向阀随风向开启关闭示意图（其中，箭头代表风向）。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明

参照附图：

本发明所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：包括底座1、支杆2、支架3、风筒4、采样筒5、温度记录仪6、风速记录仪7，所述的支杆2的底端插接在所述的底座1的插孔中，并通过支杆插销固定；所述的支架3通过支架插销31固定在支杆2上端；所述的风筒4安装在支架3相应的支架杆32上，并且风筒4的轴线与相应的支架杆32的轴线平行；所述的风筒4远离支杆2的外端口开口、靠近支杆2的内端口安装单向阀41，每个风筒4内部均配有温度记录仪6和风速记录仪7；所述的采样筒5插入风筒4内腔，并且所述的采样筒5两端的螺纹卡槽51上分别通过相应的卡圈52固定用于包覆在采样膜外部的采样膜53。

所述的支架3包括用于套接在支杆上端的圆环33、多根与圆环连接的支架杆32，所述的支架3的圆环33套接在支杆2上端，并通过支架插销31固定。

所述的支架3由4根支架杆32和1个中心圆环33组成共平面的十字形结构，每根支架杆32上安装一个相应的风筒4，并且每个风筒4的单向阀41指向支杆2。

位于采样筒5两端之外的风筒4上分别设有用于固定采样筒5的第一插销42和第二插销43。

所述的底座1配有用于防止底座侧翻的底座重力固定器11。

支架3所在的平面与所述的支杆2垂直。

所述的支杆2为伸缩式结构。

所述的风筒4通过固定条44固定在相应的支架杆32上。

所述的采样膜53为圆柱形聚氨酯泡沫、乙烯一乙酸乙烯共聚物、苯乙烯一二乙烯基苯共聚物材料制成。

使用时，先将采样膜53平行的安装在采样筒5的两端，并通过卡圈52固定，然后将风筒4的第一插销42拔掉，将采样筒5放置在风筒4内腔，第二插销43抵在采样筒5靠近支杆2的一端，插入的第一插销42抵在采样筒5远离支杆2的一端，从而起到固定的作用；测试时，某一方向的半挥发性有机污染被风输送来时，风筒4单向阀41依靠风力开启，允许单向气流通过，气流中的半挥发性有机污染物被采样膜吸附收集，反方向风吹来时，其单向阀41关闭，气流不能通过，而其对应方向的风筒单向阀41开启，采集反方向气流中的半挥发性有机污染物，通过式（1）利用温度和风速定量判定半挥发性有机污染的的浓度：

$C_A=\frac{K_{\mathrm{OA}}\×M}{\mathrm{VS}}---\left(1\right)$

其中，C_A为空气中半挥发性有机污染物浓度；K_OA为半挥发性有机污染物正辛醇-空气分配系数，与温度有关；M为吸附在采样膜上的半挥发性有机污染物质量；V为风速；S为采样膜横截面积。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (9)

1.用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：包括底座、支杆、支架、风筒、采样筒、温度记录仪、风速记录仪，所述的支杆的底端插接在所述的底座的插孔中，并通过支杆插销固定；所述的支架通过支架插销固定在支杆上端；所述的风筒安装在支架的相应的支架杆上，并且风筒的轴线与相应的支架杆的轴线平行；所述的风筒远离支杆的外端口开口、靠近支杆的内端口安装单向阀，每个风筒内部均配有温度记录仪和风速记录仪；所述的采样筒插入风筒内腔，并且所述的采样筒两端的螺纹卡槽上分别通过相应的卡圈固定用于包覆在采样膜外部的采样膜。

2.如权利要求1所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：所述的支架包括用于套接在支杆上端的圆环、多根与圆环连接的支架杆，所述的支架的圆环套接在支杆上端，并通过支架插销固定。

3.如权利要求2所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：所述的支架由4根支架杆和1个中心圆环组成共平面的十字形结构，每根支架杆上安装一个相应的风筒，并且每个风筒的单向阀指向支杆。

4.如权利要求3所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：位于采样筒两端之外的风筒上分别设有用于固定采样筒的第一插销和第二插销。

5.如权利要求1所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：所述的底座配有用于防止底座侧翻的底座重力固定器。

6.如权利要求4所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：支架所在的平面与所述的支杆垂直。

7.如权利要求6所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：所述的支杆为伸缩式结构。

8.如权利要求7所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：所述的风筒通过固定条固定在相应的支架杆上。

9.如权利要求8所述的用于测定大气半挥发性有机污染物的定向采样器，其特征在于：所述的采样膜为圆柱形聚氨酯泡沫、乙烯一乙酸乙烯共聚物、苯乙烯一二乙烯基苯共聚物材料制成。

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