本发明专利技术涉及一种大气中持久性有机污染物被动采样装置，属于环境大气及废气监测技术领域。所述被动采样装置包括筒体、被动采样材料架、筒盖；所述筒体的筒壁与筒底均匀布满若干个孔，所述筒体内悬挂有被动采样材料架，所述被动采样材料架的顶部设有滤膜，所述被动采样材料架内设有被动采样材料，所述筒体的顶部与筒盖连接。本发明专利技术所述被动采样材料在聚氨酯泡沫上负载具有高吸附能力的聚乙二醇20M，增加了其与六溴环十二烷和短链氯化石蜡间的作用力，与现有聚氨酯泡沫被动采样器比，具有采样容量大，线性范围广，提高了高碳数、高氯代短链氯化石蜡及气相中六溴环十二烷检出率的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种大气中持久性有机污染物被动采样装置，属于环境大气及废气监测
技术介绍
持久性有机污染物(POPs)引起全球关注是因其具有难以降解的环境持久性，长距离全球传输性，生物蓄积性和毒性(如具有致癌性，发育毒性，致畸性，具有免疫和生殖毒性，作为内分泌干扰物可能造成男性雌性化等)。POPs往往通过空气、水和迁徙物种作跨越国际边界的迁移并沉积在远离其排放地点的地区，随后在那里的陆地生态系统和水域生态系统中蓄积起来。虽然某些持久性有机污染物已禁止生产，但其在环境中仍然存在，在水体、大气、土壤中均有检出，并且其在环境水圈、大气圈和土圈间进行迁移转化。2001年联合国环境规划署发布了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。根据这项公约，各缔约国将采取协调一致的行动，首先控制12类持久性有机污染物，分别为有机氯农药(OCPs)中的滴滴涕、六氯苯、氯丹、灭蚁灵、毒杀酚、艾试剂、狄氏剂、异狄氏剂及七氯；多氯联苯(PCBs)；多氯代二苯并对二噁英和多氯代二苯并呋喃(PCDD/Fs)。2009年和2011年，“斯德哥尔摩公约”受控名单中分别新增了9种和1种严重危害人类健康与自然环境的有毒新型POPs，即：全氟辛基羧酸(PFOA)、全氟辛基磺酸及其盐(PFOS)和全氟辛基磺酰氟(PFOS-F)、五溴联苯醚和八溴联苯醚(PBDEs)、开蓬、六溴联苯、林丹、五氯苯、α-六氯环己烷、β-六氯环己烷以及硫丹，并在全球范围开展消减与控制。2013年5月六溴环十二烷(HBCDs)也登上了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》禁用化学制品的黑名单。新型持久性有机污染物HBCDs作为一种溴代阻燃剂，主要用在发泡聚苯乙烯(EPS)、挤塑聚苯乙烯(XPS)、纺织品及高抗冲聚苯乙烯(HIPS)等材料当中，在建筑行业、交通运输、室内装潢和家用电器中也有应用，现已成为继多溴联苯醚(PBDEs)、四溴双酚A(TBBPA)之外的世界第三大溴代阻燃剂。HBCDs的分子式为C12H18Br6，分子量为642。HBCDs它具有复杂的立体结构，HBCDs分子有六个手性中心，理论上可形成16种不同的异构体，商品级HBCDs常见的主要有三种：(±)α-HBCD、(±)β-HBCD及(±)γ-HBCD，市售的HBCDs还发现了两种含量较少的内消旋体，δ-HBCD(0.5％)和ε-HBCD(0.3％)。工业生产的HBCDs通常含有75-89％的γ-HBCD，10-13％的α-HBCD和1-12％β-HBCD，但是在生物体中α-HBCD的含量远远大于γ-HBCD和β-HBCD。HBCDs热稳定性差，分解温度低，在160℃以上时可发生异构体间的相互转化，在240℃以上开始脱HBr。HBCDs具有高度的疏水性，不易生物降解，异构体能发生光解。作为PBDEs的替代品，HBCDs在全球范围内的使用已经带来了一定程度的环境问题，动物实验表明其可能对生殖、生长及神经都有影响。HBCDs作为添加型阻燃剂，与产品之间无紧密的化学键结合，可在其整个生命周期内不断向环境中进行释放，包括其生产、加工、运输、使用、储存，以及作为废物丢弃和处理过程中。这些排放源可直接向空气、土壤和水体中排放HBCDs，在环境介质和生物体内进行迁移、转化与蓄积，并随着环境介质进行长距离迁移。目前在全球范围内包括北极地区各种样品中都检出了HBCDs的存在。虽然2013年5月HBCDs登上了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》禁用化学制品的黑名单，2014年起将逐步淘汰其生产和使用，但由于HBCDs的生产及使用所引起的排放尚未停止，并且含有HBCDs的废弃物的回收及其处置也会使其持续向环境中排放，因此，其对人类健康和生态环境仍会产生较长时期的不利影响，人们对其环境发生与公众健康风险高度重视。氯化石蜡(Chlorinated Paraffins，CPs)是一组人工合成的正构烷烃氯代衍生物，其通用分子式为CnH2n+2-mClm，氯化程度通常在30-70％之间(以质量计)。按照碳链长度不同，CPs可分为短链氯化石蜡(Short-chain CPs，SCCPs，C10–13)、中链氯化石蜡(Medium-chain CPs，MCCPs，C14–17)和长链氯化石蜡(long-chain CPs，LCCPs，C>17)。CPs具有高稳定性和低挥发性等特点，因此被广泛应用于金属加工液、密封剂、橡胶和纺织品的阻燃剂、皮革加工以及涂料中。自然界中没有天然产生CPs的来源，环境介质中CPs主要来源于相关工业产品的生产和使用。CPs自二十世纪三十年代开始大量生产和使用，到1985年全球产量已经达到30万吨，到上个世纪90年代末，SCCPs的年产量约为5万吨。我国是世界上最大的CPs生产国和使用国，到2011年我国CPs生产总量达到41万吨。按照CPs的生产量计算，CPs的环境存量远高于其他POPs物质。例如，多氯联苯(PCBs)的全球年产量在1970年达到最高，为7.55万吨；2001年多溴联苯醚(PBDEs)的全球年产量约为6.7万吨，而当今CPs的年产量是二者总和的6倍以上。我国CPs产品以氯含量定义，产品中SCCPs的含量主要受原料和生产工艺影响。有研究报道，估算2011年我国SCCPs排放总量接近1800吨，平均增速达到10％以上，对大气排放量接近500吨。SCCPs也称短链氯化正构烷烃，是氯化石蜡产品中碳链长度为10至13个碳原子的产品。其含有1至13个氯原子(约16至78％计重，分子式：CxH(2x-y+2)Cly，其中，x＝10-13，y＝l-13)。SCCPs主要用作金属加工润滑剂、油漆、密封剂、粘合剂、塑料添加剂或者阻燃剂等。从上个世纪30年代起，氯化石蜡就作为工业产品生产，氯化石蜡的毒性研究表明其目标器官包括肝、肾及甲状腺等，毒性效应与链长相关，链长越短毒性越大。近年来，SCCPs已陆续被美国、加拿大、欧盟和日本列为限制使用或禁止生产的化工产品。SCCPs由于具有持久性、生物累积性、长距离迁移能力和毒性，被《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》增列为POPs候选物质。目前，相关领域专家正在进行短链氯化石蜡(SCCPs)评估以决定其是否在下次会上讨论并最终进入受控名单。新型POPs、HBCDs和SCCPs是目前国际环境科学研究的热点领域，同时其所引起的环境污染问题也是影响我国环境安全的一个重要因素。空气是一种重要的环境介质，监测空气中HBCDs和SCCPs对评价大气环境质量、评估HBCDs和SCCPs长距离环境迁移及评价HBCDs和SCCPs的生态风险性均具有重要意义。对大气中有机污染物的监测有主动采样技术和被动采样技术。主动采样仪—大体积空气采样仪(High-volume air sampler)用于监测大气中POPs已有多年的历史。这些系统通过采样泵使空气通过滤膜收集颗粒物，通过吸收剂阱收集气相物质。所存在的问题包括，挥发性物质从滤膜所收集的颗粒物表面挥发，收集物穿过吸收剂阱，气相物种吸附于滤膜。另外，采用大流量采样器进行的空气主动采样的成本高，需要电源(动力)及科研人员的时刻监护，不适合野外大范围采样。近年来被动采集空气中POPs类污染物的采样技术在国际上得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大气中持久性有机污染物被动采样装置，其特征在于：所述被动采样装置包括筒体、被动采样材料架、筒盖；所述筒体的筒壁与筒底均匀布满若干个孔，所述筒体内悬挂有被动采样材料架，所述被动采样材料架的顶部设有滤膜，所述被动采样材料架内设有被动采样材料，所述筒体的顶部与筒盖连接。
【技术特征摘要】
1.一种大气中持久性有机污染物被动采样装置，其特征在于：所述被动采样装置包括筒体、被动采样材料架、筒盖；所述筒体的筒壁与筒底均匀布满若干个孔，所述筒体内悬挂有被动采样材料架，所述被动采样材料架的顶部设有滤膜，所述被动采样材料架内设有被动采样材料，所述筒体的顶部与筒盖连接。2.根据权利要求1所述的被动采样装置，其特征在于：所述被动采样材料架为通筒结构，所述被动采样材料架的底部设有用于支撑被动采样材料的支撑物。3.根据权利要求1所述的被动采样装置，其特征在于：所述被动采样材料架设有用于悬挂在筒体内的挂钩。4.根据权利要求1所述的被动采样装置，其特征在于：所述滤膜为采集大气颗粒相中六溴环十二烷和短链氯化石蜡的玻璃纤维滤膜。5.根据权利要求1所述的被动采样装置，其特征在于：所述被动采样材料为负载有聚乙二醇20M的聚氨酯泡沫，所述聚乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱秀华，袁和平，陈吉平，白浩，高媛，王炜，董学伟，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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