一种采集大气中不同形态汞的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种采集大气中不同形态汞的装置，包括防尘罩、扩散管、滤膜放置接头、捕汞管、空气采样泵、流量控制器、温控器以及定时控制器部件组成。防尘罩用于避免昆虫和大颗粒悬浮物等被吸入采样装置；采用KCl镀层的扩散管对活性氧化汞进行吸附，石英纤维滤膜作为颗粒态汞的截留材料，镀金石英砂捕汞管作为气态单质汞的吸附模块。通过定时控制器对采样时间长短以及流量控制器对气体流速和流量进行设置，温控器对扩散管进行恒温加热。本装置采用模块化设计、结构紧凑、维护方便、可减少大气汞污染物外场观测所需要携带的大量器材，提高实验效率，从而实现快速、高效地采集大气中不同形态汞样品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利技术涉及采集大气中不同形态汞的装置，属于大气环境监测

技术介绍
汞(Hg)是一种高毒性的、生物体内非必需的化学物质，也是唯一主要以气态形式存在于大气中并可造成全球性污染的金属元素。大气汞的主要形态为气态单质汞(GEM或Hg0)、活性气态汞(RGM或Hg2+)和颗粒态汞(与颗粒物相结合，TPM或Hgp)。其中，GEM和RGM合称为气态总汞(TGM)。GEM较为稳定，可在大气中长期滞留(O. 5_2年)，在大气总汞 中的比例高达95%。RGM为汞的氧化物，包括HgCl2和Hg (NO3) 2等化合物，RGM水溶性高、反应活性强。Hgp指附着在灰尘、烟炱、海盐等颗粒物上的汞化合物。作为一种优先控制的环境污染物，汞对人体和其它生物毒性很大。大气是全球汞生物地球化学循环的重要场所。不同形态的汞由于理化性质不同，迁移转化过程及其对生态环境的影响也不同，准确测定大气环境中各种形态的汞对于了解其在大气中的行为具有重要意义。我国人为源大气汞排放量约50(Γ700吨/年，汞排放较多的主要原因是我国对能源的需求较大而污染排放治理能力却较为落后。研究表明城市大气汞浓度呈上升的趋势，我国城区和工业区大气中TGM的浓度约为2. 7 35 ng πΓ3，是欧美国家的I. 5-5倍。在我国快速城市化与工业化的背景下，燃煤消耗量持续增长，预计大气汞浓度还将不断上升。作为大气汞的排放大国，我国对大气中形态汞的研究还很少，特别是反映快速城市化背景下大气不同形态汞污染的数据还相当缺乏。究其原因，与大气中汞的采样收集困难、分析过程繁琐、方法不成熟等因素有密切关系。由于大气中不同形态汞的浓度属痕量级(ng/m3级或pg/m3级)，加上涉及不同形态汞的采集过程，因此，高效地采集大气中各类形态汞样品，一直是环境化学领域中面临的巨大挑战。
技术实现思路
本技术专利技术的目的在于提供一种对大气中不同形态汞的采集装置，从而实现快速、高效地组合采集大气汞样品。本技术专利技术为一种大气中不同形态汞的采集装置，包括防尘罩、扩散管、滤膜放置接头、捕汞管、空气采样泵、流量控制器、温控仪以及定时控制器等部件组成。定时控制器设定好采样时间后，空气采样泵开始运行，空气通过孔径为O. 2 cm防尘罩的不锈钢滤网后进入扩散管，该扩散管中KCl镀层可对活性氧化汞(RGM)吸附，为防止空气中湿份对KCl镀层的溶解，采样时，通过温控仪控制两片硅橡胶加热块对扩散管进行50°C恒温加热，气体流经滤膜放置接头处的石英纤维滤膜后，颗粒态汞(TPM)被截留下来，随后，气体被一个一分二快速接头分成两路，一路流入捕汞管，一路流入调节手动调节阀，使流经捕汞管的气体流量为O. Γ1.0 L/min，捕汞管采用镀金石英砂作为气态单质汞(GEM)的吸附模块，两路气体再次由一个一分二快速接头汇合后流入质量流量控制器，该质量流量控制器作为气体总流量控制器，最后气体进入到空气采样泵；从而实现对大气中不种形态汞进行自动采集。附图说明图I为本技术实施例的结构组成示意图。图2为本技术实施例的电路组成示意图。图3为本技术实施例的CAD工程制图。其中I、防尘罩；2、扩散管；3、硅橡胶加热块；4、滤膜放置接头；5、一分二快速接头；6、捕汞管；7、手动调节阀；8、质量流量控制器I ;9、质量流量控制器2 ;10、空气采样泵。 具体实施方式本技术专利技术装置的构造如说明书附图所示。定时控制器设定好采样时间后，空气采样泵(10)开始运行，空气通过防尘罩(I)的不锈钢滤网后进入扩散管(2)，该扩散管(2)中KCl镀层可对活性氧化汞(RGM)吸附，为防止空气中湿份对KCl镀层的溶解，采样时，通过温控仪控制两片硅橡胶加热块(3)对扩散管进行50°C恒温加热。气体流经滤膜放置接头(4)处的石英纤维滤膜后，颗粒态汞(TPM)被截留下来，随后，气体被一个一分二快速接头(5)分成两路，一路流入捕汞管￠)，一路流入调节手动调节阀(7)，通过调节手动调节阀(7)和质量流量控制器I (8)，使流经捕汞管(6)的气体流量为O. Γ1. O L/min，捕汞管(6)采用镀金石英砂作为气态单质汞(GEM)的吸附模块，两路气体再次由一个一分二快速接头(11)汇合后流入质量流量控制器2 (9)，质量流量控制器2 (9)作为气体总流量控制器，用于保证流经扩散管的气体流量在广10. O L/min，最后气体进入到空气采样泵(10)。从而实现对大气中不种形态汞进行自动采集。本技术专利技术装置电路控制方面，有4个可视化仪表，分别是量程为O. (Γ3. O L/min质量流量计I和O. (Γ20. O L/ min质量流量计2、定时控制器以及温控仪。质量流量计I用于显示和调节流量控制器1，控制捕汞管(6)的气体流量为O. Γ1. O L/ min ;质量流量计2用于显示和调节流量控制器2，控制流经扩散管的气体流量为f 10. O L/ min ;定时控制器用于设定空气采样泵采样时间，可实时显示当前采样时间值，其定时时间最长可达100h ;温控仪可控制两块硅橡胶加热块(3)对扩散管进行50°C恒温加热，并实时显示当前扩散管(2)的温度，从而防止空气中湿份对KCl镀层的溶解。本技术专利技术的主要特点是对不同形态的大气痕量汞进行定时自动采集，本装置采用模块化设计，结构紧凑，维护方便，可减少野外作业所需携带的大量器材，提高实验效率，达到事半功倍的效果。实施例I :在晴好天气条件下使用采样装置，采样流量为(Γ15 L/min，扩散管恒温加热温度为3(T80°C，总采样时间为O. 2 2 h。样品经分析后RGM、TPM、GEM的浓度分别是41. 2 pg/m3、307. 5 pg/m3、5. 3 ng/ m3,吸附介质材料KCl镀层、石英纤维滤膜、镀金石英砂的萊脱附率分别达到 99. 5%, 99. 2%, 99. 7%。实施例2:在阴霾天气条件下使用采样装置，，采样 流量为(Γ15 L/min，扩散管恒温加热温度为3(T80°C，总采样时间为O. 2 2 h。样品经分析后RGM、TPM、GEM的浓度分别是45. 7 pg/m3、515. 5 pg/m3、6. 5 ng/ m3,吸附介质材料KCl镀层、石英纤维滤膜、镀金石英砂的萊脱附率分别达到 99. 6%, 99. 4%, 99. 8%。权利要求1.采集大气中不同形态汞的装置，其特征在于装置中包括防尘罩、扩散管、滤膜放置接头、捕汞管、空气采样泵、流量控制器、温控仪以及定时控制器部件组成；定时控制器设定好采样时间后，空气采样泵开始运行，空气通过孔径为O. 2 Cm防尘罩的不锈钢滤网后进入扩散管，该扩散管中KCl镀层可对活性氧化汞(RGM)吸附，为防止空气中湿份对KCl镀层的溶解，采样时，通过温控仪控制两片硅橡胶加热块对扩散管进行50°C恒温加热，气体流经滤膜放置接头处的石英纤维滤膜后，颗粒态汞(TPM)被截留下来，随后，气体被一个一分二快速接头分成两路，一路流入捕汞管，一路流入调节手动调节阀，通过调节手动调节阀和质量流量控制器1，使流经捕汞管的气体流量为O. Γ1. O L/min，捕汞管采用镀金石英砂作为气态单质汞(GEM)的吸附模块，两路气体再次由一个一分二快速接头汇合后流入质本文档来自技高网...

【技术保护点】
采集大气中不同形态汞的装置，其特征在于装置中包括防尘罩、扩散管、滤膜放置接头、捕汞管、空气采样泵、流量控制器、温控仪以及定时控制器部件组成；定时控制器设定好采样时间后，空气采样泵开始运行，空气通过孔径为0.2？cm防尘罩的不锈钢滤网后进入扩散管，该扩散管中KCl镀层可对活性氧化汞(RGM)吸附，为防止空气中湿份对KCl镀层的溶解，采样时，通过温控仪控制两片硅橡胶加热块对扩散管进行50℃恒温加热，气体流经滤膜放置接头处的石英纤维滤膜后，颗粒态汞(TPM)被截留下来，随后，气体被一个一分二快速接头分成两路，一路流入捕汞管，一路流入调节手动调节阀，通过调节手动调节阀和质量流量控制器1，使流经捕汞管的气体流量为0.1~1.0？L/min，捕汞管采用镀金石英砂作为气态单质汞(GEM)的吸附模块，两路气体再次由一个一分二快速接头汇合后流入质量流量控制器2，质量流量控制器2作为气体总流量控制器，最后气体进入到空气采样泵；从而实现对大气中不种形态汞进行自动采集。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进生，章臻，尹丽倩，徐玲玲，牛振川，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：实用新型
国别省市：