基于渗透泵和固相萃取的水体污染物时间加权平均浓度采样器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及水样采样器，更具体地说，设及一种基于渗透累和固相萃取的水体污 染物时间加权平均浓度采样器。
【背景技术】
[0002] 水体污染物的时间加权平均浓度（time-wei曲tedaverageconcentration,C"A) 是指水体污染物浓度随时间变化，通过对某段时间内的污染物浓度进行时间加权平均而得 到的浓度，其大小可W客观反映该段时间内水体中污染物的浓度水平，准确地表征水体的 污染状况。
[0003] 常用的获取C?的方法是利用被动采样器进行采样。将被动采样器布放在水体中 一段时间后回收，测定采样器上所累积的污染物总量0%#^)，由布放时间（t)和预先在实 验室测得的采样速率0U获取采集水样的总体积（Vwf)，由下式计算出C?:
阳0化]常用的被动采样器包括半透膜采样装置（SPMD)、梯度扩散薄膜值GT)、化学捕收 器(Chcmcatchcr刮和极性有机物一体化采样器（P0CI巧等，其一般由固体吸附剂、油脂或 有机溶剂等接收相和过滤膜组成，污染物完全通过扩散作用进入接收相为接收相所吸附或 吸收。被动采样器可W进行长期连续监测，无需外部动力，布放方便，目前在水环境监测中 得到广泛应用。然而，其采样速率氏受实际环境条件如水流速度和溫度的影响，此外生物 在过滤膜上生长造成的堵塞也会引起氏的变化，最终导致采集水样的总体积Vwf的误差很 大。目前，利用被动采样器只能实现定性或半定量监测，极大地限制水体污染物C?的准确 获取。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可获得水体污染物高准确度C?的基于渗透累和固相萃取的水体污染物时间加权平均浓度采样器。 阳007]本发明的技术方案如下：
[0008] 一种基于渗透累和固相萃取的水体污染物时间加权平均浓度采样器，包括内部填 充吸附剂的固相萃取单元、采样体积确定单元和采样渗透累；采样体积确定单元用于确定 流经固相萃取单元的水样体积，固相萃取单元、采样体积确定单元、采样渗透累依次连接， 或者固相萃取单元、采样渗透累、采样体积确定单元依次连接，或者固相萃取单元、一采样 体积确定单元、采样渗透累、另一采样体积确定单元依次连接。
[0009] 作为优选，采样体积确定单元为连接在采样渗透累前端的蒸馈水盘管和/或连接 在采样渗透累后端的试剂袋，蒸馈水盘管内预先填装蒸馈水。
[0010] 作为优选，采样渗透累包括密封外壳、渗透膜，渗透膜将密封外壳的内部空间分隔 成蒸馈水室与溶液室，蒸馈水室内填装蒸馈水及阴离子交换树脂、阳离子交换树脂，溶液室 内填装饱和盐溶液及盐固体。
[0011] 作为优选，固相萃取单元的前端连接过滤器，水样流经过滤器后进入固相萃取单 JL〇
[0012] 作为优选，固相萃取单元中的吸附剂为Cis键合硅胶、HLB吸附剂或离子交换树脂。
[0013] 作为优选，还包括至少一个试剂添加模块；试剂添加模块包括试剂渗透累和试剂 盘管；试剂渗透累包括密封外壳、渗透膜，渗透膜将密封外壳的内部空间分隔成蒸馈水室与 溶液室，蒸馈水室内填装蒸馈水及阴离子交换树脂、阳离子交换树脂，溶液室内填装饱和盐 溶液及盐固体；试剂盘管内填装具备已知的特定功能的功能试剂；试剂盘管的一端连接于 试剂渗透累的溶液室，另一端与采样器的入口相连，功能试剂进入采样器并与水样混合。
[0014] 作为优选，功能试剂包括杀生剂或酸碱溶液。
[0015] 本发明的有益效果如下：
[0016] 由体积确定单元得到的信息，即试剂袋中收集到的盐溶液的体积或者存储在蒸馈 水盘管中水样的体积，可准确地得到进入采样器并流过固相萃取单元的水样的体积，即采 集水样的总体积（Vwf)，因此测得的C?极为准确。
[0017] 采用渗透累为采样动力，无需供电，且体积小、重量轻，因此可在水体中方便地布 放。
[0018] 在采样渗透累的蒸馈水中加入阴、阳离子交换树脂，吸附透过渗透膜进入蒸馈水 中的离子和来自水样中的离子，保证渗透膜两侧的渗透压值恒定不变，从而使采样渗透累 的采样速度保持稳定，得到的C?更有代表性。
[0019] 通过基于渗透累的试剂添加模块往采样器中加入多种试剂，既可杀死微生物，消 除其影响，提高准确度，又可通过试剂调整抑值，实现对不同形态污染物的高效采集。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明的结构示意图（采样体积确定单元只设置蒸馈水盘管，且未设置试 剂添加模块）；
[0021] 图2是本发明的结构示意图（采样体积确定单元只设置试剂袋，且未设置试剂添 加模块）；
[0022] 图3是本发明的结构示意图（采样体积确定单元设置蒸馈水盘管和试剂袋，且未 设置试剂添加模块）；
[0023] 图4是本发明的结构示意图（图3所示的实施例的基础上，增加设置过滤器和一 个试剂添加模块）；
[0024] 图5是本发明的结构示意图（图3所示的实施例的基础上，增加设置过滤器和两 个试剂添加模块）； 阳0巧]图中：10是固相萃取单元，11是蒸馈水盘管，12是采样渗透累，13是试剂袋，14是 过滤器，15是试剂渗透累，16是试剂盘管，17是密封外壳，18是渗透膜，19是蒸馈水室，20 是溶液室，21是盐固体，22是阴离子和阳离子交换树脂，23是气泡。
【具体实施方式】
[00%] W下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。
[0027] 本发明提供一种基于渗透累和固相萃取的水体污染物时间加权平均浓度采样器， 包括固相萃取单元10、采样体积确定单元、采样渗透累12。固相萃取单元10位于采样器的 前端，其形状可W是小柱（cartridge)也可W是圆盘（disk)。固相萃取单元10内装有固体 吸附剂，用于吸附流过的水样中的污染物，运些吸附剂包括Cis键合硅胶、HLB或离子交换树 脂等。采样体积确定单元是用于确定采样体积的部件，包括蒸馈水盘管11、试剂袋13或两 者组合设置；根据其结构特点，本发明所述的采样器中，固相萃取单元10、蒸馈水盘管11、 采样渗透累12依次连接，如图1所示；或者固相萃取单元10、采样渗透累12、试剂袋13依 次连接，如图2所示；或者固相萃取单元10、蒸馈水盘管11、采样渗透累12、试剂袋13依次 连接，如图3所示。
[0028] 蒸馈水盘管11的两端分别连接固相萃取单元10的后端和采样渗透累12的前端， 蒸馈水盘管11内预先填装蒸馈水，同时在蒸馈水盘管11与固相萃取单元10的连接点处设 置一段气泡，实际应用时蒸馈水盘管11内的气泡会往采样渗透累12的方向移动，气泡的终 止位置至起始位置的一段盘管中所储存水样体积即为采样体积（Vwf)。蒸馈水盘管11还 起为渗透累提供蒸馈水的作用。
[0029] 试剂袋13连接在采样渗透累12后端，即采样渗透累12的出口，接收从采样渗透 累12流出的盐溶液，从试剂袋13中的盐溶液的体积扣除盐的影响后，可得到采样体积（V* 样）。
[0030] 当蒸馈水盘管11和试剂袋13同时设置时，如图3、图4和图5所示，采样体积（V* #)可由两种采样体积确定单元的任意一种确定。蒸馈水盘管11中也可不设置气泡23,此 时，采样体积（Vwi)由试剂袋13确定，蒸馈水盘管11只起为渗透累提供蒸馈水的作用。
[0031] 采样渗透累12是采样器的采样动力，包括密封外壳17、渗透膜18,渗透膜18将密 封外壳17的内部空间分隔成蒸馈水室19与溶液室20 ;溶液室20内填装饱和盐溶液（化C1 溶液）及盐固体21 (化C1固体），保证工作期间化C1溶液一直保持饱和状态；蒸馈水室19 内填装蒸馈水及阴离子交换树脂、阳离子交换树脂22,W吸附透过渗透膜18进入蒸馈水中 的离子和来自水样中的离子，保证采样期间渗透膜18两侧溶液离子强度的差值恒定不变， 从而稳定渗透累的流速。