一種大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及空氣污染的監(jiān)測與分析技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]重金屬具有不可降解性、毒性和生物富集性，因而成為環(huán)境研究的關(guān)注熱點。不同形態(tài)下的重金屬毒性和生物有效性具有很大差別，其中大氣顆粒物水溶態(tài)重金屬具有較高的毒性和生物有效性，可以從顆粒物中浸出進(jìn)入人體損害人體機(jī)能，如肺毒性隨水溶性重金屬含量的增加而增大。我國大氣中Zn、Pb、Cd、As和V的濃度和水溶性都較高(37.69%?58.65% )，其中水溶性Zn和As污染嚴(yán)重，特別是As已超過國家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的濃度限值，應(yīng)受到廣泛關(guān)注。據(jù)報道，大約75%?90%的重金屬分布在PMi。中，且顆粒粒徑越小，重金屬水溶性越高。大氣顆粒物，特別是可吸入顆粒物(PM1(])中含有的水溶性重金屬通過呼吸進(jìn)入人體后，可造成各種人體機(jī)能障礙，甚至引發(fā)各種癌癥和心臟病。由此可見，有必要實用新型一種高效便捷的監(jiān)測分析手段，能夠針對危害人體健康的大氣顆粒物中的水溶態(tài)重金屬元素含量進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控，旨在為我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定提供研究基礎(chǔ)。
[0003]現(xiàn)有的方法大多使用濾膜來采集大氣顆粒物樣品，使用水、水和化學(xué)試劑的化合溶液及有機(jī)溶劑等吸收液來采集空氣中的二氧化硫、氮氧化物等氣態(tài)污染物樣品。在傳統(tǒng)的大氣顆粒物樣品采集方法中濾膜的選擇是影響采樣效率的一個關(guān)鍵因素，而濾膜上吸附的不僅含有水溶性重金屬組分，其他的雜質(zhì)成分也會影響測定的精度，而且現(xiàn)有使用濾膜來采集大氣顆粒物樣品成本較為昂貴。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)上述不足，本實用新型的目的是提供一種高效便捷、準(zhǔn)確性好且成本低的大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置，包括輸氣管、自動恒流系統(tǒng)、集氣瓶、進(jìn)氣管、出氣管、空氣循環(huán)栗、抽氣栗，輸氣管通過抽氣栗與自動恒流系統(tǒng)連接，集氣瓶的下部裝有純水，進(jìn)氣管的一端與自動恒流系統(tǒng)連接，另一端伸入集氣瓶的純水中，出氣管的一端伸入集氣瓶中且位于純水上方，另一端通過空氣循環(huán)栗與抽氣栗連接，集氣瓶的下部設(shè)有下端開口的沉積部，沉積部的中部設(shè)有插栓，插栓用于將插栓上部與下部空間導(dǎo)通或關(guān)閉。
[0007]如上所述的大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置，沉積部中還設(shè)有濾膜，濾膜的孔徑為0.45um。
[0008]如上所述的大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置，沉積部的下方對應(yīng)設(shè)置采樣瓶，用于收集從集氣瓶流出的溶液。
[0009]本實用新型的有益效果和突出優(yōu)點在于:本實用新型巧妙利用水溶態(tài)物質(zhì)的特性，使用價廉易得的純水作為吸收液，能夠有針對性地將水溶態(tài)有害重金屬元素從大氣顆粒物中有效分離出來，其組分含量濃縮于純水中，進(jìn)而進(jìn)行測定，可實現(xiàn)一次采樣同時測定同一樣品中的各組分水溶態(tài)重金屬元素含量的目的，相比現(xiàn)有技術(shù)成本低廉，而且裝置結(jié)構(gòu)簡單，方便實用。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1 一輸氣管，2—自動恒流系統(tǒng)，3—集氣瓶，4一純水，5—進(jìn)氣管，6—出氣管，7 一空氣循環(huán)栗，8—沉積部，9 一插檢，10—濾膜，11 一抽氣栗，12 一米樣瓶。
【具體實施方式】
[0012]下面將結(jié)合具體實施例和本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0013]請參考圖1，本實用新型提供一種大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置，包括輸氣管1、自動恒流系統(tǒng)2、集氣瓶3、進(jìn)氣管5、出氣管6、空氣循環(huán)栗7、抽氣栗11。
[0014]輸氣管1用于輸入空氣樣品，輸氣管1通過抽氣栗11與自動恒流系統(tǒng)2連接，集氣瓶3的下部裝有純水4，進(jìn)氣管5的一端與自動恒流系統(tǒng)2連接，另一端伸入集氣瓶3的純水中，出氣管6的一端伸入集氣瓶3中且位于純水4上方，另一端通過空氣循環(huán)栗7與抽氣栗11連接。集氣瓶3的下部設(shè)有體積漸減小的沉積部8，沉積部8可為錐體或圓柱體結(jié)構(gòu)，沉積部8的下端開口，中部設(shè)有插栓9，插栓9用于將插栓9上部與下部空間導(dǎo)通或關(guān)閉。插栓9的實施方式有多種，其中一種方式為插栓9中縱向設(shè)有開孔，轉(zhuǎn)動插栓9即可將插栓9上部與下部空間導(dǎo)通，實現(xiàn)開關(guān)作用；另外一種方式為實心圓柱體結(jié)構(gòu)，通過插拔亦可實現(xiàn)導(dǎo)通與關(guān)斷作用。
[0015]沉積部8中還設(shè)有濾膜10，濾膜10的孔徑為0.45um。沉積部8的下方可對應(yīng)設(shè)置采樣瓶12，用于收集從集氣瓶3流出的溶液。
[0016]本實用新型的工作原理:
[0017](1)大氣采樣:通過自動恒流系統(tǒng)2中的抽氣栗將定量體積的空氣樣品經(jīng)過輸氣管1、進(jìn)氣管5抽入裝有定量體積純水的集氣瓶3中，自動恒流系統(tǒng)2可控制抽氣栗的抽氣流量;
[0018](2)純水吸收:采集的定量體積空氣通過進(jìn)氣管5進(jìn)入純水4底部，出氣管6的出口通過空氣循環(huán)栗7與抽氣栗11相連，使采集的空氣循環(huán)多次被純水4吸收，這樣使空氣中的水溶性重金屬組分經(jīng)氣液界面濃縮于集氣瓶3的純水溶液中；
[0019](3)樣品預(yù)處理:轉(zhuǎn)動插栓9，將濃縮有水溶性重金屬組分的純水溶液從集氣瓶4取出，用0.45um的濾膜10過濾，棄去初始的濾液50ml，用少量濾液清洗采樣瓶12，收集所需體積的濾液于采樣瓶12中，加入硝酸調(diào)節(jié)至pH〈2 ;在170°C溫度下微波消解10分鐘，冷卻至室溫后，將消解液用去離子水定容至刻度，搖勻，待測。
[0020]上機(jī)測定:將消解后定容的樣品直接用ICP-MS儀檢測，一次性分析出空氣中多種水溶性重金屬元素的含量。
【主權(quán)項】
1.一種大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置，其特征在于:包括輸氣管(1)、自動恒流系統(tǒng)(2)、集氣瓶(3)、進(jìn)氣管(5)、出氣管(6)、空氣循環(huán)栗(7)、抽氣栗(11)，輸氣管(1)通過抽氣栗(11)與自動恒流系統(tǒng)(2)連接，集氣瓶(3)的下部裝有純水(4)，進(jìn)氣管(5)的一端與自動恒流系統(tǒng)(2)連接，另一端伸入集氣瓶(3)的純水(4)中，出氣管(6)的一端伸入集氣瓶(3)中且位于純水(4)上方，另一端通過空氣循環(huán)栗(7)與抽氣栗(11)連接，集氣瓶(3)的下部設(shè)有下端開口的沉積部(8)，沉積部(8)的中部設(shè)有插栓(9)，插栓(9)用于將插栓(9)上部與下部空間導(dǎo)通或關(guān)閉。2.如權(quán)利要求1所述的大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置，其特征在于:沉積部(8)中還設(shè)有濾膜(10)，濾膜(10)的孔徑為0.45um。3.如權(quán)利要求1所述的大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置，其特征在于:沉積部(8)的下方對應(yīng)設(shè)置采樣瓶(12)，用于收集從集氣瓶(3)流出的溶液。
【專利摘要】一種大氣顆粒物中水溶態(tài)重金屬采樣收集裝置，包括輸氣管、自動恒流系統(tǒng)、集氣瓶、進(jìn)氣管、出氣管、空氣循環(huán)泵、抽氣泵，輸氣管通過抽氣泵與自動恒流系統(tǒng)連接，集氣瓶的下部裝有純水，進(jìn)氣管的一端與自動恒流系統(tǒng)連接，另一端伸入集氣瓶的純水中，出氣管的一端伸入集氣瓶中且位于純水上方，另一端通過空氣循環(huán)泵與抽氣泵連接，集氣瓶的下部設(shè)有下端開口的沉積部，沉積部的中部設(shè)有插栓，插栓用于將插栓上部與下部空間導(dǎo)通或關(guān)閉。本實用新型巧妙利用水溶態(tài)物質(zhì)的特性，使用價廉易得的純水作為吸收液，能夠有針對性地將水溶態(tài)有害重金屬元素從大氣顆粒物中有效分離出來，可實現(xiàn)一次采樣同時測定同一樣品中的各組分水溶態(tài)重金屬元素含量的目的。
【IPC分類】G01N1/24
【公開號】CN205103070
【申請?zhí)枴緾N201520871403
【發(fā)明人】李青云, 沈曉瑩, 吳敏, 曹慧群, 趙良元, 劉敏
【申請人】長江水利委員會長江科學(xué)院
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月3日