基于抽滤和预浓缩的水体持久性有机污染物主动式采样器的制作方法

文档序号:14686282发布日期:2018-06-15 00:21

本发明属于环境保护技术领域,涉及一种检测取样器材,具体的说是基于抽滤和预浓缩的水体持久性有机污染物主动式采样器,可应用于水体中可溶性持久性有机污染物以及颗粒物的同步提取。



背景技术:

持久性有机污染物(PersistentOrganicPollutants,简称POPs)指的是持久存在于环境中,具有很长的半衰期,且能通过食物网积聚,并对人类健康及环境造成不利影响的有机化学物质,能够长距离迁移并长期存在于环境,具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,对人类健康和自然环境构成严重危害。针对水体中有机污染,传统的样品采集及分析方式主要包括原水采集,实验室萃取及分析三个环节。由于目标水体中POPs浓度通常较低(甚至低于检出限值),野外作业需采集水样采集压力较大,同时采集水样须迅速转移至实验室进行萃取分析,这在很大程度上制约了样品采集分析效率。



技术实现要素:

本发明的目的是提供基于抽滤和预浓缩的水体持久性有机污染物主动式采样器。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种基于抽滤和预浓缩的水体持久性有机污染物主动式采样器,其特征在于它包括:滤膜盘或槽1、连接导管接口10、安全阀门5、聚氨酯吸附塞塞槽2、液体涡轮流量计3、水抽泵4;该主动式采样器滤膜盘或槽1、聚氨酯吸附塞塞槽2、液体涡轮流量计3、水抽泵4由橡胶管依次连接;

所述的滤膜盘或槽1内设有托盘,该托盘为圆形筛网式,滤膜盘或槽1口上下部分由8个螺母等距固定,其中滤膜盘或槽1内填装滤膜,目标水体经滤膜后,颗粒态物质可直接获取;

连接导管接口10直接与胶管相连,胶管入口至于目标水体恰当深度采集水样;

安全阀门5位于连接导管接口10一侧,作用在于当滤膜堵塞时进行减压;

聚氨酯吸附塞塞槽2为不锈钢瓶圆筒,不锈钢瓶口的两端由螺旋口固定,聚氨酯吸附塞填充于不锈钢聚氨酯吸附塞塞槽2内;利用聚氨酯塞对水体中可溶性有机污染物进行主动吸附;

液体涡轮流量计3与水抽泵4经导管串联、液体涡轮流量计用于计量抽滤液体体积,进而计算受测水体有机污染物浓度;水抽泵则用于抽取目标水体,

所述的滤膜盘或槽内填装滤膜,指的是滤膜盘或槽内置玻璃纤维滤膜,孔径为0.45-0.7μm,采用玻璃纤维滤膜对目前水体进行预先抽滤,进而实现水溶性物质的分离和水体中颗粒态物质的同步提取。所述的液体涡轮流量计对抽滤水量进行实时标定,以备后续浓度计算。

本发明进一步公开了基于抽滤和预浓缩的水体持久性有机污染物主动式采样器的操作方法,其特征在于按如下的步骤进行:

(1)实施采样前,所有的设备构件用丙酮清洗,松开滤膜槽上段螺母,移除槽体上部构件,将玻璃纤维滤膜仔细放置于滤膜槽内,,然后将滤膜槽上部构件装回,拧紧螺母,其作用是清洗目的在于避免样品污染;

(2)将2个聚氨酯吸附塞放入聚氨酯吸附塞塞槽内,将槽口两端盖子拧紧;聚氨酯吸附塞的作用是吸附水体中可溶性有机污染物。

(3)用硅胶导管串联滤膜盘或槽、聚氨酯吸附塞塞槽、液体涡轮流量计、水抽泵,安全阀门各组件,之后将胶管入口至于目标水体恰当深度,进行水样采集;其中水抽泵电压:24V,输出功率:50W。

本发明更进一步公开了基于抽滤和预浓缩的水体持久性有机污染物主动式采样器在提高样品采集效率方面的应用。其中提高样品采集效率指的是:提供可溶性持久性有机污染的分离及萃取,同时达到水体中颗粒物的同步提取。

本发明公开的基于抽滤和预浓缩的水体持久性有机污染物主动式采样器与现有技术相比所具有的积极效果在于:

(1)本发明所涉及的主动式采样器设备操作简单,人力需求小,主动式进样方式省去了水样采集环节,在野外作业过程中即可完成可溶性持久性有机污染的分离及萃取,同时可实现水体中颗粒物的同步提取。

(2)本发明采用玻璃纤维滤膜对目前水体进行预先抽滤,进而实现水溶性物质的分离和水体中颗粒态物质的同步提取,而后经过聚氨酯塞对水体中可溶性持久有机污染物吸附,实现了对目标水体中有机污染物的预浓缩,液体涡轮流量计则可对抽滤水量进行实时标定,以备后续浓度计算。计算的结果表明:本发明的方法与常规的方法相比在计算数据上,颗粒物计算的数据上结果是一样的。

附图说明

图1为基于抽滤和预浓缩的水体持久性有机污染物主动式采样器流程示意图;

图2为滤膜盘或槽内的圆形筛网式托盘的平面(a)、剖面(b)示意图;

图3聚氨酯吸附塞塞槽及镶嵌塞体平面、剖面示意图;3A为聚氨酯吸附塞塞槽剖面示意图,3B聚氨酯吸附塞镶嵌塞体剖面示意图;

其中:

1.滤膜盘或槽,作用滤膜盘或槽用于填装滤膜,目标水体经滤膜后,颗粒态物质可直接获取;液体涡轮流量计,进而计算受测水体有机污染物浓度;

2.聚氨酯吸附塞塞槽作用聚氨酯吸附塞填充于不锈钢聚氨酯吸附塞塞槽内

3.液体涡轮流量计用于计量抽滤液体体积

4.水抽泵则用于抽取目标水体;

5.安全阀门的作用在于当滤膜堵塞时进行减压;

6、第一备用旁路作为安全阀门

7.第二备用旁路作为安全阀门;

8.第三备用旁路作为安全阀门;

9.第四备用旁路作为安全阀门;

10、滤盘导管连接口,用于连接导管。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明,本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外,实施方案应理解为说明性的,而非限制本发明的范围,本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言,在不背离本发明实质和范围的前提下,对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。

实施例1

参照附图说明对本发明作以下具体的详细说明;如附图所示,本发明的主动式采样器它包括:滤膜盘或槽1、连接导管接口10、安全阀门5、聚氨酯吸附塞塞槽2、液体涡轮流量计3、水抽泵4;该主动式采样器滤膜盘或槽、聚氨酯吸附塞塞槽、液体涡轮流量计、水抽泵由橡胶管依次连接;

所述的滤膜盘或槽内设有托盘,该托盘为圆形筛网式,滤膜盘或槽口上下部分由8个螺母等距固定,其中滤膜盘或槽内填装玻璃纤维滤膜,孔径为0.45-0.7μm,采用玻璃纤维滤膜对目前水体进行预先抽滤,进而实现水溶性物质的分离和水体中颗粒态物质的同步提取。所述的液体涡轮流量计3对抽滤水量进行实时标定,以备后续浓度计算。目标水体经滤膜后,颗粒态物质可直接获取;连接导管接口直接与胶管相连,之后将胶管入口至于目标水体恰当深度,进行水样采集;安全阀门位于连接导管接口一侧,作用在于当滤膜堵塞时进行减压;

聚氨酯吸附塞塞槽为不锈钢瓶圆筒,不锈钢瓶口的两端由螺旋口固定,聚氨酯吸附塞填充于不锈钢聚氨酯吸附塞塞槽内;利用聚氨酯塞对水体中可溶性有机污染物进行主动吸附;

液体涡轮流量计与水抽泵经导管串联、液体涡轮流量计用于计量抽滤液体体积,进而计算受测水体有机污染物浓度;水抽泵则用于抽取目标水体,其中水抽泵电压:24V,输出功率:50W。

实施例2

基于抽滤和预浓缩的水体持久性有机污染物主动式采样器的操作方法,其特征在于按如下的步骤进行:

(1)实施采样前,所有的设备构件用丙酮清洗,松开滤膜槽上段螺母,移除槽体上部构件,将玻璃纤维滤膜仔细放置于滤膜槽内,然后将滤膜槽上部构件装回,拧紧螺母;

(2)将2个聚氨酯吸附塞放入聚氨酯槽内,将槽口两端盖子拧紧,操作过程全程佩戴丁晴手套;

(3)用硅胶导管串联滤膜槽,聚氨酯槽,抽滤泵流量计各组件,之后将胶管入口至于目标水体恰当深度,进行水样采集;其中抽滤泵电压:24V,输出功率:50W。

实施例3

实际应用的比较

由于可溶性有机污染物的特征(浓度较低),通常需要采集大量待测水体,为样品的收集及转运带来一定的不便,且在转运过程中,由于时间及物理环境的差异,样品本身会发生不同程度的生化变化,本发明在很大程度上减少了水样的收集量,待测有机污染物吸附于体积较小且材质较轻的聚氨酯材料上,减轻了样品的采集及转运压力,于此同时,待测水体中的颗粒物亦可实现同步提取;此外,该发明设备可以实现对待测水体中可溶性有机污染物的原位吸附,避免了由于样品转运过程中发生生化变化对数据造成的干扰。本发明所涉及的主动式采样器设备操作简单,人力需求小,主动式进样方式省去了水样采集环节,在野外作业过程中即可完成可溶性持久性有机污染的分离及萃取,同时可实现水体中颗粒物的同步提取:

结论:

(1)本发明选择预处理的聚氨酯材料作为吸附介质,减少了野外水样收集和转运压力;

(2)本发明玻璃纤维滤膜,在吸附有机污染的同时,颗粒物亦可实现同步提取。

(3)本发明可以实现对待测可溶性有机污染物的原位吸附,进而减少了样品转运过程对数据的干扰。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进,均应落入本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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