CN111521530A - 一种颗粒态污染物释放模拟系统及其污染物收集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种颗粒态污染物释放模拟系统及其污染物收集方法,包括空气过滤装置、颗粒态污染物释放模拟燃烧箱和颗粒态污染物收集装置,颗粒态污染物收集装置包括碰撞式颗粒物采样器和真空泵;空气过滤装置包括玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫,玻璃纤维滤膜用以过滤空气中的颗粒态污染物,聚酯氨泡沫用来过滤空气中的气态污染物。本发明采用了玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫来净化进入模拟燃烧箱的空气,确保收集到的颗粒物均是由燃料燃烧产生的,提高了检测精度,以更好地评估其产生的健康风险;使用的颗粒态污染物收集装置为碰撞式分级颗粒采样器,将颗粒态污染物的粒径分为11级来采集,能够充分研究各个粒径范围内的颗粒污染物的环境效应。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气污染的模拟检测领域,具体涉及一种颗粒态污染物释放模拟系统及其污染物收集方法。
背景技术
近年来空气污染已然成为我国环境领域重点研究与治理的对象之一。大气中除了有气态污染物,还有大量的颗粒态污染物。流行病学研究一致表明大气中的颗粒态污染物在一定程度上增加了居民因心肺呼吸相关疾病的发病率与死亡率。具体来说,长期暴露于大气颗粒态污染物可诱导一系列心肺疾病,包括缺血性中风、血管病变及高血压等。
大气中的颗粒态污染物的形态非常复杂,尤其是颗粒物的粒径大小差异很大。研究结果显示,大气中颗粒态污染物的粒径不同,对有毒有害污染物的吸附能力也不同,因此对人体健康产生的危害程度也有很大的差别。例如超细颗粒的特征是其在空气中颗粒物数浓度高,表面积大,对污染物的吸附能力也更强,这意味着可负载较多的污染物进入到人体中。
颗粒物粒径大小不同,在人体内的可沉积位置也不同。粒径大于10 μm的颗粒物大部分被鼻腔和咽喉截住,不会进入肺部;5~10 μm的颗粒物可以在咽喉通过物理机制去除;小于5 μm的颗粒物会到达支气管;小于2.5 μm的颗粒物会通过呼吸进入肺部最深处。细颗粒(≤2.5 μm)停留在空气中的时间相对较长,对有毒有害物质的吸附性更强,在人体内的沉积较深,沉积效率较高等,逐渐引起更多的研究者的关注。
人们日常生活中的煤炭燃烧,机动车尾气,吸烟等都是颗粒态污染物的污染源。源排放会影响颗粒态污染物的行为,进而影响颗粒态污染物所产生的健康风险。因此需要研发模拟装置对不同污染源所释放的颗粒态污染物的环境行为进行模拟,以更好地评估其产生的健康风险。
发明内容
为了克服上述之不足,本发明的目的在于提供一种颗粒态污染物释放模拟系统。本系统能够提高检测精度,以更好地评估其产生的健康风险。
本发明的另一目的在于提供一种利用颗粒态污染物释放模拟系统进行颗粒态污染物收集的方法。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种颗粒态污染物释放模拟系统,包括空气过滤装置、颗粒态污染物释放模拟燃烧箱和颗粒态污染物收集装置,颗粒态污染物收集装置包括碰撞式颗粒物采样器和真空泵,所述空气过滤装置通过空气输入管与颗粒态污染物释放模拟燃烧箱的进气口连通,颗粒态污染物释放模拟燃烧箱的颗粒态污染物排出口通过颗粒态污染物排出管路与碰撞式颗粒物采样器的进气端连通,碰撞式颗粒物采样器的排气端通过抽气管路与真空泵连接;所述的空气过滤装置包括玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫,所述玻璃纤维滤膜用以过滤空气中的颗粒态污染物,聚酯氨泡沫用来过滤空气中的气态污染物。
进一步地,所述颗粒态污染物收集装置还包括流量桶,流量桶上安装有气压表,所述流量桶串接在抽气管路上。
进一步地,所述碰撞式颗粒物采样器包括圆筒状壳体、多个收集盘、隔离垫圈,多个收集盘叠放在一起放置在圆筒状壳体内,并用隔离垫圈将相邻的收集盘隔开,所述收集盘与圆筒状壳体之间设有密封圈;由碰撞式颗粒物采样器的进气端到排气端,收集盘收集的污染物颗粒粒径逐级变小。
进一步地,所述碰撞式颗粒物采样器内设有11个收集盘,所述11个收集盘将采集的污染物颗粒粒径分为11级,依次为:>18 μm,10~18 μm,5.6~10 μm,3.2~5.6 μm,1.8~3.2 μm,1.0~1.8 μm,0.56~1.0 μm,0.32~0.56 μm,0.18~0.32 μm,0.10~0.18 μm和0.056~0.10 μm。
进一步地,所述空气过滤装置包括圆筒状外壳、玻璃纤维滤膜、隔离网和聚酯氨泡沫,圆筒状外壳的一端设有进气孔,圆筒状外壳的另一端设有出气孔,所述玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫置于圆筒状外壳内,所述隔离网设在圆筒状外壳内且位于玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫之间。
进一步地,所述圆筒状外壳的一端螺纹连接有端盖,所述隔离网为铜网,端盖将玻璃纤维滤膜顶压固定在隔离网的表面;所述进气孔设在端盖上,进气孔处设有进气管接头,所述圆筒状外壳的出气孔处设有出气管接头。
进一步地,所述圆筒状外壳是由不锈钢材料制成,其内径为65 mm,长度为95 mm;聚酯氨泡沫为直径65 mm,长度为75 mm的圆柱状结构;玻璃纤维滤膜的直径也为65 mm。
进一步地,所述颗粒态污染物释放模拟燃烧箱包括箱体、喷火枪、燃烧支架和石棉网, 所述箱体是由不锈钢制成的长方体结构,其长宽高为0.5 m×0.5 m×1.5 m;箱体的侧壁上设有门,燃烧支架设在箱体内的底部,石棉网支撑在燃烧支架上,颗粒物燃烧材料放置在石棉网上,喷火枪设在箱体内,用以点燃颗粒物燃烧材料。
进一步地,所述颗粒态污染物收集装置设有多个,多个颗粒态污染物收集装置分别通过颗粒态污染物排出管路与颗粒态污染物释放模拟燃烧箱上相对应的多个颗粒态污染物排出口连接,多个颗粒态污染物排出口在颗粒态污染物释放模拟燃烧箱上处于不同的高度。
利用颗粒态污染物释放模拟系统进行颗粒态污染物收集的方法,包括以下步骤:制备颗粒物燃烧材料:取一定量废弃电视机前壳,使用不锈钢破碎机进行破碎,破碎后过筛获得10~20目之间的颗粒物燃烧材料;称取并放置颗粒物燃烧材料:称取2 g颗粒物燃烧材料,在燃烧支架上放置石棉网,将颗粒物燃烧材料放在石棉网上面,用喷火枪进行燃烧,喷火枪开启时间持续五分钟;颗粒物燃烧材料开始燃烧后,启动4组颗粒态污染物收集装置中的真空泵,4组颗粒态污染物收集装置开始工作,空气先经过空气过滤装置对空气中的有机污染物成分以及颗粒物灰尘进行过滤,再进入颗粒态污染物释放模拟燃烧箱;颗粒态污染物释放模拟燃烧箱中的颗粒态污染物经颗粒态污染物收集装置中的碰撞式颗粒物采样器时,粒径>18 μm的颗粒态污染物被收集在第一级的收集盘上,小粒径的颗粒态污染物穿过收集盘继续移动;粒径为10~18 μm的颗粒态污染物被收集在第二级的收集盘上,粒径为5.6~10 μm的颗粒态污染物被收集在第三级的收集盘上,粒径为3.2~5.6 μm的颗粒态污染物被收集在第四级的收集盘上;粒径为3.2~5.6 μm的颗粒态污染物被收集在第四级的收集盘上;粒径为1.8~3.2 μm的颗粒态污染物被收集在第五级的收集盘上;粒径为1.0~1.8 μm的颗粒态污染物被收集在第六级的收集盘上;粒径为0.56~1.0 μm的颗粒态污染物被收集在第七级的收集盘上;粒径为0.32~0.56 μm的颗粒态污染物被收集在第八级的收集盘上;粒径为0.18~0.32 μm的颗粒态污染物被收集在第九级的收集盘上;粒径为0.10~0.18 μm的颗粒态污染物被收集在第十级的收集盘上;粒径为0.056~0.10 μm的颗粒态污染物被收集在第十一级的收集盘上,粒径<0.056 μm的颗粒态污染物穿过碰撞式颗粒物采样器,经真空泵排出,收集时间不长于3小时;达到设定的时间后,关闭真空泵,收集完成;还包括收集颗粒态污染物前的准备工作:对空气过滤装置中的聚酯氨泡沫进行如下处理:利用索氏抽提器,用甲醇对聚酯氨泡沫抽提24 h后,换二氯甲烷再抽提24 h,将聚酯氨泡沫取出放入真空干燥桶中,真空抽干,用锡箔纸包好,放入密实袋中密封保存,使用时,将聚酯氨泡沫塞入空气过滤装置的圆筒状外壳中;对空气过滤装置中的玻璃纤维滤膜放入450℃马弗炉中焙烧4 h,冷却后取出再使用;对颗粒态污染物释放模拟燃烧箱的箱体先用无水乙醇将内壁四周擦拭干净,以避免内壁粘附的污染物对采样结果产生干扰;将碰撞式颗粒物采样器中的11级的收集盘卸载下来清洗,先用超纯水将收集盘擦拭干净,而后将切割盘浸泡在无水乙醇中,20 min后取出,待干燥后再进行组装。
本发明的有益效果在于:此发明采用了玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫来净化进入模拟燃烧箱的空气,确保收集到的颗粒物均是由燃料燃烧产生的,提高了检测精度,以更好地评估其产生的健康风险;此发明中使用的颗粒态污染物收集装置,可以分11级收集气体中的颗粒态污染物,这样能够充分研究各个粒径范围内的颗粒污染物的环境效应。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图:
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1所示空气过滤装置的结构示意图;
图3为图1所示碰撞式颗粒物采样器的结构示意图;
图4为图1所示颗粒态污染物释放模拟燃烧箱的结构示意图。
图中:1、空气过滤装置;2、颗粒态污染物释放模拟燃烧箱;3、颗粒态污染物收集装置;4、碰撞式颗粒物采样器;5、流量桶;6、真空泵;7、空气输入管;8、颗粒态污染物排出管路;9、抽气管路;10、圆筒状外壳;11、玻璃纤维滤膜;12、隔离网;13、聚酯氨泡沫;14、端盖;15、进气孔;16、出气孔;17、进气管接头;18、出气管接头;19、圆筒状壳体;20、收集盘;21、隔离垫圈;22、密封圈;23、进气端;24、排气端;25、箱体;26、喷火枪;27、燃烧支架;28、石棉网;29、门;30、颗粒态污染物排出口。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上表面”、“下表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“正转”、“反转”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,一种颗粒态污染物释放模拟系统,包括空气过滤装置1、颗粒态污染物释放模拟燃烧箱2和颗粒态污染物收集装置3,颗粒态污染物收集装置3包括碰撞式颗粒物采样器4、流量桶5和真空泵6,所述空气过滤装置1通过空气输入管7与颗粒态污染物释放模拟燃烧箱2的进气口连通,颗粒态污染物释放模拟燃烧箱2的颗粒态污染物排出口通过颗粒态污染物排出管路8与碰撞式颗粒物采样器4的进气端连通,碰撞式颗粒物采样器4的排气端通过抽气管路9与真空泵6连接;流量桶5上安装有气压表,所述流量桶5串接在抽气管路9上。此发明采用了玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫来净化进入模拟燃烧箱的空气,确保收集到的颗粒物均是由燃料燃烧产生的,提高了检测精度,以更好地评估其产生的健康风险。流量桶的作用不仅可以监测气压,并且对真空泵的抽气还具有缓冲作用,具有稳压的作用;还可以检测整个系统是否漏气。
本专利的实施例中,颗粒态污染物收集装置3设有4个,4个颗粒态污染物收集装置3分别通过颗粒态污染物排出管路8与颗粒态污染物释放模拟燃烧箱2上相对应的多个颗粒态污染物排出口30连接,多个颗粒态污染物排出口30在颗粒态污染物释放模拟燃烧箱2上处于不同的高度。
如图2所示,空气过滤装置1包括圆筒状外壳10、玻璃纤维滤膜11、隔离网12和聚酯氨泡沫13,圆筒状外壳10的一端设有进气孔15,圆筒状外壳的另一端设有出气孔16,所述玻璃纤维滤膜11和聚酯氨泡沫13置于圆筒状外壳10内,所述隔离网12设在圆筒状外壳10内且位于玻璃纤维滤膜11和聚酯氨泡沫13之间。所述玻璃纤维滤膜用以过滤空气中的颗粒态污染物,聚酯氨泡沫用来过滤空气中的气态污染物。所述圆筒状外壳10的一端螺纹连接有端盖14,所述隔离网12为铜网,端盖14将玻璃纤维滤膜11顶压固定在隔离网12的表面;所述进气孔15设在端盖14上,进气孔15处设有进气管接头17,所述圆筒状外壳的出气孔16处设有出气管接头18。所述圆筒状外壳10是由不锈钢材料制成,其内径为65 mm,长度为95 mm;聚酯氨泡沫为直径65 mm,长度为75 mm的圆柱状结构;玻璃纤维滤膜的直径也为65 mm。
端盖14与圆筒状外壳10螺纹连接,方便了装拆。而且采用了二级过滤的方式,不仅可以过滤颗粒物灰尘,还可以过滤有机污染物成分。
如图3所示,所述碰撞式颗粒物采样器4包括圆筒状壳体19、多个收集盘20、隔离垫圈21,多个收集盘20叠放在一起放置在圆筒状壳体19内,并用隔离垫圈21将相邻的收集盘20隔开,所述收集盘20与圆筒状壳体19之间设有密封圈22;由碰撞式颗粒物采样器的进气端23到排气端24,收集盘收集的污染物颗粒粒径逐级变小。所述碰撞式颗粒物采样器内设有11个收集盘,所述11个收集盘将采集的污染物颗粒粒径分为11级,依次为:>18 μm,10~18 μm,5.6~10 μm,3.2~5.6 μm,1.8~3.2 μm,1.0~1.8 μm,0.56~1.0 μm,0.32~0.56μm,0.18~0.32 μm,0.10~0.18 μm和0.056~0.10 μm。分11级收集气体中的颗粒态污染物,这样能够充分研究各个粒径范围内的颗粒污染物的环境效应。
如图4所示,所述颗粒态污染物释放模拟燃烧箱2包括箱体25、喷火枪26、燃烧支架27和石棉网28, 所述箱体是由不锈钢制成的长方体结构,其长宽高为0.5 m×0.5 m×1.5m;箱体的侧壁上设有门29,燃烧支架27设在箱体25内的底部,石棉网28支撑在燃烧支架27上,颗粒物燃烧材料放置在石棉网28上,喷火枪26设在箱体25内,用以点燃颗粒物燃烧材料。打开门29,可以方便地将颗粒物燃烧材料置入箱体25内。
利用颗粒态污染物释放模拟系统进行颗粒态污染物收集的方法,包括以下步骤:制备颗粒物燃烧材料:取一定量废弃电视机前壳,使用不锈钢破碎机进行破碎,破碎后过筛获得10~20目之间的颗粒物燃烧材料;称取并放置颗粒物燃烧材料:称取2 g颗粒物燃烧材料,在燃烧支架上放置石棉网,将颗粒物燃烧材料放在石棉网上面,用喷火枪进行燃烧,喷火枪开启时间持续五分钟;颗粒物燃烧材料开始燃烧后,启动4组颗粒态污染物收集装置中的真空泵,4组颗粒态污染物收集装置开始工作,空气先经过空气过滤装置对空气中的有机污染物成分以及颗粒物灰尘进行过滤,再进入颗粒态污染物释放模拟燃烧箱;颗粒态污染物释放模拟燃烧箱中的颗粒态污染物经颗粒态污染物收集装置中的碰撞式颗粒物采样器时,粒径>18 μm的颗粒态污染物被收集在第一级的收集盘上,小粒径的颗粒态污染物穿过收集盘继续移动;粒径为10~18 μm的颗粒态污染物被收集在第二级的收集盘上,粒径为5.6~10 μm的颗粒态污染物被收集在第三级的收集盘上,粒径为3.2~5.6 μm的颗粒态污染物被收集在第四级的收集盘上;粒径为3.2~5.6 μm的颗粒态污染物被收集在第四级的收集盘上;粒径为1.8~3.2 μm的颗粒态污染物被收集在第五级的收集盘上;粒径为1.0~1.8 μm的颗粒态污染物被收集在第六级的收集盘上;粒径为0.56~1.0 μm的颗粒态污染物被收集在第七级的收集盘上;粒径为0.32~0.56 μm的颗粒态污染物被收集在第八级的收集盘上;粒径为0.18~0.32 μm的颗粒态污染物被收集在第九级的收集盘上;粒径为0.10~0.18 μm的颗粒态污染物被收集在第十级的收集盘上;粒径为0.056~0.10 μm的颗粒态污染物被收集在第十一级的收集盘上,粒径<0.056 μm的颗粒态污染物穿过碰撞式颗粒物采样器,经真空泵排出,收集时间不长于3小时;达到设定的时间后,关闭真空泵,收集完成;还包括收集颗粒态污染物前的准备工作:对空气过滤装置中的聚酯氨泡沫进行如下处理:利用索氏抽提器,用甲醇对聚酯氨泡沫抽提24 h后,换二氯甲烷再抽提24 h,将聚酯氨泡沫取出放入真空干燥桶中,真空抽干,用锡箔纸包好,放入密实袋中密封保存,使用时,将聚酯氨泡沫塞入空气过滤装置的圆筒状外壳中;对空气过滤装置中的玻璃纤维滤膜放入450℃马弗炉中焙烧4 h,冷却后取出再使用;对颗粒态污染物释放模拟燃烧箱的箱体先用无水乙醇将内壁四周擦拭干净,以避免内壁粘附的污染物对采样结果产生干扰;将碰撞式颗粒物采样器中的11级的收集盘卸载下来清洗,先用超纯水将收集盘擦拭干净,而后将切割盘浸泡在无水乙醇中,20 min后取出,待干燥后再进行组装。
另外,本发明的收集方法中,采样时的流量设置为30 L min-1,若无法通过流量桶调节采样流量至30 L min-1,则可以通过调节碰撞式分级颗粒采样器每一级的垫圈数量,来调节流量至30 L min-1。
通过以上的4组颗粒态污染物收集装置所收集的颗粒态污染物来看,颗粒物的粒径分布基本没有显著性差异(p >0.05),即不会因为颗粒态污染物收集装置与模拟燃烧箱的连接高度不同,而使颗粒物采集结果有所不同。
此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种颗粒态污染物释放模拟系统,其特征在于:包括空气过滤装置、颗粒态污染物释放模拟燃烧箱和颗粒态污染物收集装置,颗粒态污染物收集装置包括碰撞式颗粒物采样器和真空泵,所述空气过滤装置通过空气输入管与颗粒态污染物释放模拟燃烧箱的进气口连通,颗粒态污染物释放模拟燃烧箱的颗粒态污染物排出口通过颗粒态污染物排出管路与碰撞式颗粒物采样器的进气端连通,碰撞式颗粒物采样器的排气端通过抽气管路与真空泵连接;所述的空气过滤装置包括玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫,所述玻璃纤维滤膜用以过滤空气中的颗粒态污染物,聚酯氨泡沫用来过滤空气中的气态污染物。
2.根据权利要求1所述的颗粒态污染物释放模拟系统,其特征在于:所述颗粒态污染物收集装置还包括流量桶,流量桶上安装有气压表,所述流量桶串接在抽气管路上。
3.根据权利要求1所述的颗粒态污染物释放模拟系统,其特征在于:所述碰撞式颗粒物采样器包括圆筒状壳体、多个收集盘、隔离垫圈,多个收集盘叠放在一起放置在圆筒状壳体内,并用隔离垫圈将相邻的收集盘隔开,所述收集盘与圆筒状壳体之间设有密封圈;由碰撞式颗粒物采样器的进气端到排气端,收集盘收集的污染物颗粒粒径逐级变小。
4.根据权利要求3所述的颗粒态污染物释放模拟系统,其特征在于:所述碰撞式颗粒物采样器内设有11个收集盘,所述11个收集盘将采集的污染物颗粒粒径分为11级,依次为:>18 μm,10~18 μm,5.6~10 μm,3.2~5.6 μm,1.8~3.2 μm,1.0~1.8 μm,0.56~1.0 μm,0.32~0.56 μm,0.18~0.32 μm,0.10~0.18 μm和0.056~0.10 μm。
5.根据权利要求4所述的颗粒态污染物释放模拟系统,其特征在于:所述空气过滤装置包括圆筒状外壳、玻璃纤维滤膜、隔离网和聚酯氨泡沫,圆筒状外壳的一端设有进气孔,圆筒状外壳的另一端设有出气孔,所述玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫置于圆筒状外壳内,所述隔离网设在圆筒状外壳内且位于玻璃纤维滤膜和聚酯氨泡沫之间。
6.根据权利要求5所述的颗粒态污染物释放模拟系统,其特征在于:所述圆筒状外壳的一端螺纹连接有端盖,所述隔离网为铜网,端盖将玻璃纤维滤膜顶压固定在隔离网的表面;所述进气孔设在端盖上,进气孔处设有进气管接头,所述圆筒状外壳的出气孔处设有出气管接头。
7.根据权利要求6所述的颗粒态污染物释放模拟系统,其特征在于:所述圆筒状外壳是由不锈钢材料制成,其内径为65 mm,长度为95 mm;聚酯氨泡沫为直径65 mm,长度为75 mm的圆柱状结构;玻璃纤维滤膜的直径也为65 mm。
8.根据权利要求7所述的颗粒态污染物释放模拟系统,其特征在于:所述颗粒态污染物释放模拟燃烧箱包括箱体、喷火枪、燃烧支架和石棉网, 所述箱体是由不锈钢制成的长方体结构,其长宽高为0.5 m×0.5 m×1.5 m;箱体的侧壁上设有门,燃烧支架设在箱体内的底部,石棉网支撑在燃烧支架上,颗粒物燃烧材料放置在石棉网上,喷火枪设在箱体内,用以点燃颗粒物燃烧材料。
9.根据权利要求1至8任一项所述的颗粒态污染物释放模拟系统,其特征在于:所述颗粒态污染物收集装置设有多个,多个颗粒态污染物收集装置分别通过颗粒态污染物排出管路与颗粒态污染物释放模拟燃烧箱上相对应的多个颗粒态污染物排出口连接,多个颗粒态污染物排出口在颗粒态污染物释放模拟燃烧箱上处于不同的高度。
10.利用权利要求1至9任一项所述的颗粒态污染物释放模拟系统进行颗粒态污染物收集的方法,包括以下步骤:制备颗粒物燃烧材料:取一定量废弃电视机前壳,使用不锈钢破碎机进行破碎,破碎后过筛获得10~20目之间的颗粒物燃烧材料;称取并放置颗粒物燃烧材料:称取2 g颗粒物燃烧材料,在燃烧支架上放置石棉网,将颗粒物燃烧材料放在石棉网上面,用喷火枪进行燃烧,喷火枪开启时间持续五分钟;颗粒物燃烧材料开始燃烧后,启动4组颗粒态污染物收集装置中的真空泵,4组颗粒态污染物收集装置开始工作,空气先经过空气过滤装置对空气中的有机污染物成分以及颗粒物灰尘进行过滤,再进入颗粒态污染物释放模拟燃烧箱;颗粒态污染物释放模拟燃烧箱中的颗粒态污染物经颗粒态污染物收集装置中的碰撞式颗粒物采样器时,粒径>18 μm的颗粒态污染物被收集在第一级的收集盘上,小粒径的颗粒态污染物穿过收集盘继续移动;粒径为10~18 μm的颗粒态污染物被收集在第二级的收集盘上,粒径为5.6~10 μm的颗粒态污染物被收集在第三级的收集盘上,粒径为3.2~5.6 μm的颗粒态污染物被收集在第四级的收集盘上;粒径为3.2~5.6 μm的颗粒态污染物被收集在第四级的收集盘上;粒径为1.8~3.2 μm的颗粒态污染物被收集在第五级的收集盘上;粒径为1.0~1.8 μm的颗粒态污染物被收集在第六级的收集盘上;粒径为0.56~1.0 μm的颗粒态污染物被收集在第七级的收集盘上;粒径为0.32~0.56 μm的颗粒态污染物被收集在第八级的收集盘上;粒径为0.18~0.32 μm的颗粒态污染物被收集在第九级的收集盘上;粒径为0.10~0.18 μm的颗粒态污染物被收集在第十级的收集盘上;粒径为0.056~0.10 μm的颗粒态污染物被收集在第十一级的收集盘上,粒径<0.056 μm的颗粒态污染物穿过碰撞式颗粒物采样器,经真空泵排出,收集时间不长于3小时;达到设定的时间后,关闭真空泵,收集完成;
还包括收集颗粒态污染物前的准备工作:对空气过滤装置中的聚酯氨泡沫进行如下处理:利用索氏抽提器,用甲醇对聚酯氨泡沫抽提24 h后,换二氯甲烷再抽提24 h,将聚酯氨泡沫取出放入真空干燥桶中,真空抽干,用锡箔纸包好,放入密实袋中密封保存,使用时,将聚酯氨泡沫塞入空气过滤装置的圆筒状外壳中;对空气过滤装置中的玻璃纤维滤膜放入450℃马弗炉中焙烧4 h,冷却后取出再使用;对颗粒态污染物释放模拟燃烧箱的箱体先用无水乙醇将内壁四周擦拭干净,以避免内壁粘附的污染物对采样结果产生干扰;将碰撞式颗粒物采样器中的11级的收集盘卸载下来清洗,先用超纯水将收集盘擦拭干净,而后将切割盘浸泡在无水乙醇中,20 min后取出,待干燥后再进行组装。
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