用于水体溶解态物质监测的被动采样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于水体溶解态物质监测的被动采样装置，采用二维扩散部件，所述二维扩散部件包括：结合相(1)、扩散层(2)；所述扩散层(2)包覆住结合相(1)，水体中溶解态物质通过扩散层(2)或者先经扩散区包裹层(6)再进入扩散层(2)后逐渐被结合相(1)吸附，并能够通过该二维扩散部件获得水体溶解态物质的浓度和采样速率。本实用新型专利技术优化了被动采样装置的结构，将一维扩散部件转变为二维扩散部件，减弱水流扰动、泥沙淤积对采样速率的影响，使得在不同采样环境下的监测数据更准确，采样效率更高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及，具体地，涉及一种用于水体溶解态物质监测的被动采样装置。
技术介绍
由于人类活动干扰，以药物与个人护理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products，PPCPs)为代表的新型有机污染物，包括抗生素、类固醇激素、降脂药物、口服避孕药等持续排入自然水体，在水体中形成“伪持久性”效应，对水环境、水生生物以及人类健康都可能造成重大威胁。对于这些污染物实施长期、高效的监测，是研究它们环境行为的关键所在。水环境中传统的、最常见的污染物监测技术即大体积采集水样，保存并运回实验室进行一系列的过滤、萃取、净化、浓缩与分析。然而，该方法只能对污染物的瞬间污染水平进行测定，不能反映现场污染物一定时期的浓度水平。虽然可以通过增加采样频率或连续采样的方式以获得更为客观准确的污染数据，但其操作复杂度、工作量以及费用也成倍上升，现实中很能实现。被动采样技术则可以避免以上缺点，大大提高了监测的可行度和可信度，并可以大幅降低工作强度。由于野外的环境条件很难像实验室那样可控，传统被动采样方法易受环境条件影响，特别是装置周围水体的扰动会改变吸附相的扩散边界层(Diffusive Boundary Layer,DBL)，进而严重影响采样速率。此外，泥沙和藻类在装置表面的富集也会对采样造成干扰。因此，传统被动采样技术的应用受到严重限制。在传统动力学式富集采样形式的基础上，借鉴已有的梯度扩散薄膜技术(Diffusive Gradients in Thin Films，DGT)，极性有机污染物综合被动式采样技术(Polar Organic Chemical Integrative Sampler，POCIS)，优化被动采样装置的结构，将一维扩散部件转变为二维扩散部件，减弱水流扰动、泥沙淤积对采样速率的影响，达到不同采样环境下监测数据有效性和可信性的目的。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种用于水体溶解态物质监测的被动采样装置。根据本技术提供的用于水体溶解态物质监测的被动采样装置，采用二维扩散部件，所述二维扩散部件包括：结合相、扩散层；所述扩散层包覆住结合相，并能够通过该二维扩散部件获得水体溶解态物质的浓度和采样速率。优选地，还包括扩散区包裹层，所述扩散区包裹层包裹住整个二维扩散部件的外表面，用于通过溶解态物质并阻挡水体中的悬浮颗粒物；所述扩散区包裹层的结构包括：滤网、微孔滤膜、半透膜中的任一种形式。优选地，所述二维扩散部件呈圆柱体，结合相位于圆柱体轴心处，扩散层包覆住结合相，溶解态物质沿二维扩散部件的径向从扩散区包裹层经扩散层进入结合相，在扩散层中形成稳定的扩散梯度。优选地，根据二维扩散部件建立水体溶解态物质浓度和采样速率的计算公式，具体地如下： C w = l n ( 1 + δ r 0 + Δ r ) M s 2 πhD ′ t + l n ( 1 + Δ r r 0 ) M s 2 π h D t ; ]]> R s = 2 π h l n ( 1 + δ r 0 + Δ r ) D ′ + l n ( 1 + Δ r r 0 ) D ; ]]>式中：Cw表示水体中溶解态物质的浓度，Rs表示被动采样装置的采样速率，Δr表示扩散层的厚度，δ表示扩散边界层的厚度，r0表示结合相的半径，Ms为指定时间内被动被动采样装置中结合相上目标物的质量，h为被动采样装置高度，D为溶解态物质在扩散层中的扩散系数，D’为溶解态物质在样本中的扩散系数，t为采样时间。优选地，忽略扩散边界层的厚度的影响，则二维扩散部件建立水体溶解态物质浓度和采样速率的计算公式简化为： C w = l n ( 1 + Δ r r 0 ) M s 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水体溶解态物质监测的被动采样装置，其特征在于，采用二维扩散部件，所述二维扩散部件包括：结合相(1)、扩散层(2)；所述扩散层(2)包覆住结合相(1)，并能够通过该二维扩散部件获得水体溶解态物质的浓度和采样速率；还包括扩散区包裹层(6)，所述扩散区包裹层(6)包裹住整个二维扩散部件的外表面，用于通过溶解态物质并阻挡水体中的悬浮颗粒物；所述扩散区包裹层(6)的结构包括：滤网、微孔滤膜、半透膜中的任一种形式。

【技术特征摘要】
1.一种用于水体溶解态物质监测的被动采样装置，其特征在于，采用二维扩散部件，所述二维扩散部件包括：结合相(1)、扩散层(2)；所述扩散层(2)包覆住结合相(1)，并能够通过该二维扩散部件获得水体溶解态物质的浓度和采样速率；还包括扩散区包裹层(6)，所述扩散区包裹层(6)包裹住整个二维扩散部件的外表面，用于通过溶解态物质并阻挡水体中的悬浮颗粒物；所述扩散区包裹层(6)的结构包括：滤网、微孔滤膜、半透膜中的任一种形式。2.根据权利要求1所述的用于水体溶解态物质监测的被动采样装置，其特征在于，所述二维扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵恒，徐江，栾华龙，于鹏，战毅，邢丛丛，周俊良，杨毅，李道季，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：新型
国别省市：上海;31