本发明专利技术涉及一种半挥发持久性有机污染物近地面浓度垂直剖面采样装置，包括金属支架及采样盒，其特征在于，所述金属支架垂直于地面安装，并在不同方向的不同高度处开孔，供所述采样盒安装。本发明专利技术的方案采用被动采样技术，在距地面不同高度放置被动采样介质，从而得到近地面气态半挥发持久性有机污染物浓度垂直剖面信息，用于地气交换研究；同时可避免主动采样技术中气泵抽气时对空气层产生扰动的问题，因此更适用于获得污染物在垂直方向上浓度剖面的信息。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大气监测
，尤其涉及一种气态半挥发持久性 有机污染物的近地面浓度垂直剖面被动釆样装置。
技术介绍
半挥发持久性有机污染物在环境中主要存在于土壤与大气介质， 并通过沉降、挥发、扩散等作用在土-气界面之间进行交换。借助于 近地面浓度剖面的信息，可推断半挥发持久性有机污染物在土气界面 之间的迁移方向，并间接估算两相间的扩散通量。目前一般釆用主动釆样技术完成半挥发持久性有机污染物的近地面浓度信息釆集。例如，Kurt-Karakus等(Perihan Binnur Kurt-Karakus， Terry F. Bidleman, Ralf M. Staebler, and Kevin C. Jones, Measurement of DDT Fluxes from a Historically Treated Agricultural Soil in Canada, Environ. Sci. Technol.， 2006， 40 (15)， pp 45784585 )在研究中釆用主动釆样技术监测距地表不同高度处空气中DDT的浓 度，发现DDT浓度随垂直高度增加而降低，证明DDT在该地区由土 壤向大气迁移。其取得浓度垂直剖面信息的方式为将大气釆样器的釆 样头分别固定在距离地面5， 20， 72和200cm的位置进行主动釆样， 并同步记录样点高度的微气象条件信息。然而上述现有方案中利用常规主动釆样技术需要动力来源，对样点选择要求较高；此外，气泵抽气时会对近地面空气层产生扰动，难以釆集到较高分辨率下距地面不同高度的气体样品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种半挥发持久性有机污染物近地面浓度 垂直剖面釆样装置，以解决现有主动釆样技术存在的上述缺陷。3为了达到上述目的，本专利技术的技术方案提出 一种半挥发持久性有 机污染物近地面浓度垂直剖面釆样装置，包括金属支架及釆样盒，所 述金属支架垂直于地面安装，并在不同方向的不同高度处开孔，供所 述采样盒安装。上述的釆样装置中，所述采样盒上端封闭、下端开口，内部放置 聚氨酯泡沬材料PUF作为吸收介质。上述的釆样装置中，所述金属支架的横截面为正方形，侧面均匀 分布有长方形孔洞，所述采样盒利用长方形孔洞螺旋排列固定于所述 金属支架的侧面不同高度，以避免釆样盒的下端开口被遮挡。上述的釆样装置中，所述釆样盒为不锈钢材质圆柱体，并釆用螺 丝与所述金属支架的长方形孔洞固定配合。上述的釆样装置中，所述釆样盒的下端开口处设置有过滤铜网， 以避免颗粒物进入釆样盒造成干扰。本专利技术的方案釆用被动釆样技术，在距地面不同高度放置被动采 样介质，从而得到近地面气态半挥发持久性有机污染物浓度垂直剖面 信息，用于地气交换研究；同时可避免主动釆样技术中气泵抽气时对 空气层产生扰动的问题，因此更适用于获得污染物在垂直方向上浓度 剖面的信息附图说明图1为本专利技术半挥发持久性有机污染物近地面浓度垂直剖面采样装置结构图2为图l所示装置中的釆样盒立体断面图3为应用本专利技术的实施例 一 中三种吸收介质采样效率与背景空 白比较示意图4为应用本专利技术的实施例 一 中两种吸收介质釆样效果比较示意图5为应用本专利技术的实施例二中各样点的PAH9日均釆样量垂直剖面图6为应用本专利技术的实施例二中样点C处ACE、 FLA和PYR的日均釆样量垂直剖面。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 图1为本专利技术半挥发持久性有机污染物近地面浓度垂直剖面釆 样装置结构图，如图所示，本专利技术的釆样装置包括金属支架11及 釆样盒12，其中，金属支架11垂直于地面13安装，并在不同方向 的不同高度处开孔，供釆样盒12安装。其中，釆样盒12上端封闭、 下端开口，内部放置聚氨酯泡沬材料PUF作为吸收介质。具体在本实施例中，金属支架ll的高度为l米，横截面为5cm x5cm的正方形，侧面均勻分布长方形孔洞(2cmxlcm)，用于釆 样盒12的固定。而釆样盒12则呈螺旋状排列于金属支架11四周不同高度的位 置，以避免下端开口被遮挡。图2为釆样盒的立体断面图，如图所示， 釆样盒外壳121为不锈钢材质的圆柱体，截面内径3.8cm,高2cm, 上端封闭，下端开口；吸收介质122为聚氨酯泡沬材料(Polyurethane Foam， PUF)，半径2 cm，厚1 cm;底盖123的开口形状为圆形，直 径3cm; 400目铜网124则用于防止颗粒物进入到釆样盒中。以下通过具体实例进一步说明本专利技术的效果。实施例一以下实施例中使用的装置尺寸与上述图l说明中明显不符的，以 本实施例釆用的试验材料尺寸为准。本实例选用PUF (22mmODx 3.8 cm)作为吸收介质，同时选取半透膜装置(Semipermeable membrane devices ， SPMD ， 5.5 cm x3.2 cm)与苯乙烯二乙烯苯聚合 物(styrene - divinylbenzene polymer, XAD画2， 2.5g/装置)进行测试 供比较参考；而釆样盒分别固定于距地面0.5、 2、 3、 4、 5、 8、 12、15、 17、 20、 25、 30、 40、 45cm的高度。整个装置在室外环境中暴 露42天之后回收、测定、分析，以USEPA优先控制的16种多环芳 烃(萘NAP、苊烯ACY、苊ACE、荀FLO、菲PHE、蒽ANT、荧 蒽FLA、芘PYR、苯并蒽BaA、屈CHR、苯并荧蒽BbF、苯并 荧蔥BkF、苯并芘BaP、茚并1,2，3-cd芘IcdP、 二苯并蒽DahA 和苯并茈BghiP)为例，对吸收效率、背景空白与检出率等指标 进行检测。釆样结東后，用脂肪抽提器对吸收介质进行索氏提取(100 ml二 氯甲烷，50°C, 24小时)，提取液旋蒸至lml左右，如浓缩后的提取 液澄清透明，杂质较少，可加入约10 ml正己烷后继续浓缩至1 ml 左右后加入内标(内标法定量，内标选用2-fluoro-l、 l'-biphenyl和 p誦terphenyl-d14, J&K Chemical, USA)后直接上GC-MS仪器进行分 析。如提取液杂质较多，需净化后上机分析。净化釆用层析柱净化方 法，由下至上依次装入中性硅胶(4g， 80~100目，3%去活)+中性 氧化铝(4.75g ， 3%去活)+无水硫酸钠(高度1 cm), 50 ml 二氯 甲垸和正己烷混合溶液(1:1 )以2.0ml/min的速度冲淋后收集淋洗液， 浓缩至lml左右，加内标待测。样品分析采用GC-MSD( Agilent 6890N/5973I自动进样器，HP-5 毛细柱，30.0 m x 0.25 mm x 0.25 jim )，载气He,柱前压0.003 MPa， 进样口温度250。C，釆用不分流进样方式；升温程序初始温度60°C， 以5。C/min升温至300°C，保留15 min至样品完全流出色谱柱；质谱 条件EI电离源70 Ev，质量范围45-400 aum，光电倍增器电压950 V， 离子源温度230°C，扫描速度0.82 sec/scan，溶剂延迟5 min。利用PAHs 混标(US Chem Service, PAH-Mixture 610/525/55本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半挥发持久性有机污染物近地面浓度垂直剖面采样装置，包括金属支架及采样盒，其特征在于，所述金属支架垂直于地面安装，并在不同方向的不同高度处开孔，供所述采样盒安装。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹军，陶澍，刘娅囡，邓蜀星，张羽中，王文涛，赵靖宇，王伟，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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