[实用新型]一种PM2.5单级大气采样切割器

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境大气采集与监测领域，尤其涉及一种PM2.5单级大气采样切割器。 

背景技术

大气环境对人们的生活及健康有着至关重要的影响，因此对于大气环境中的颗粒物的监控也尤为重要。一段时期以来，PM10可吸入颗粒物一直是大气环境的监测的重点，而PM2.5细颗粒物主要被采集用于科学研究，因此目前常规使用的细颗粒物采样器都是小流量的。但是随着科研的深入，人们对细颗粒物的理化特性有了进一步的了解以后，发现这些空气动力学直径小于2.5μm的颗粒物对人体呼吸系统的影响更大。由于悬浮在空气中的细颗粒物往往吸附着一些对人们身体健康产生影响的物质如细菌、病毒、有害化学物质等，而且体积小，自然沉降的速度慢，通过呼吸直接被吸入并沉积于肺泡中的几率很大。研究表明，根据对美国东部6个城市长达8年的研究，这些城市的每日死亡率与空气中的小于10μm（PM10）和小于2.5μm（PM2.5）的气溶胶粒子溶度密切相关，尤其是与PM2.5的细粒子相关度最高，如PM2.5粒子的平均溶度在两天内仅仅增加10μg/m³，就将导致死亡率增加1.5%；对于心血管病人和心脏病人，死亡率增加更快，分别为3.3%和2.1%。在我国广州、武汉、兰州、重庆等城市的细颗粒物进行调查和监测结果也证实，对人体健康影响最大的是空气中细小颗粒物污染。因此，研发大流量的细颗粒物采样器是开展大气颗粒物监测的迫切要求。 

大气颗粒物的分级采集技术中最主要采用的是冲击切割技术，即利用惯性冲击原理对颗粒物进行分级采样，同时采集PM2.5以及气态POPs，就需要采用多功能采样器。由于我国对气溶胶颗粒的研究起步比较晚，国内环保部门使用的气溶胶颗粒的采样设备大都靠国外的引进，国内设计和生产气溶胶采集设备的能力较弱，尚无较强的竞争能力。在国际上较常用的MOUDIMMI、Andersen八级冲击采样器、Sioutas Cascade Impactor (SKC)，其流量仅为9L/min-90L/min，而且体积较小，远远不能满足颗粒态POPs分析所要求的样品量。此外，这些采样器也都不能同时采集气态POPs。而在大气POPs研究中较为常用的大流量采样器，如Tisch Environmental、Thermo Scientific和Digitel等，虽然能够同时采集颗粒态和气态污染物，但是其采集的颗粒物也基本为总悬浮颗粒物（TSP），实现不了颗粒物的分级采集。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种PM2.5单级大气采样切割器。可同时地有效采集空气中的PM2.5气溶胶和环境空气中农药、多氯联苯和多环芳香烃等物质，实现颗粒物的分级采集。 

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种PM2.5单级大气采样切割器，所述PM2.5单级大气采样切割器为圆柱形，直径为390~410㎜；所述PM2.5单级大气采样切割器包括切割口盖层、冲击咀层、冲击板层、颗粒物收集层、气态有机污染物收集层及出气层，所述切割口盖层、冲击咀层、冲击板层、颗粒物收集层、气态POPs收集层及出气层依次密封串接；所述冲击咀层包括冲击咀及冲击咀板，所述冲击咀等距排列并垂直插入所述冲击咀板形成环状圈，所述冲击咀数量为6~8个，所述冲击咀内部设有倒圆锥形通孔，所述通孔顶部内径为8~10㎜，底部内径为5~6㎜，高为72~73㎜；所述冲击板层设有冲击板，所述冲击板为环形凹槽，所述凹槽高为58~60㎜，外径为348~352㎜，内径为218~222㎜；所述冲击咀底部与所述冲击板底部的距离为2~3㎜。 

作为上述方案的改进，所述切割口盖层为球面结构。 

作为上述方案的改进，所述颗粒物收集层内设有石英滤膜及用于支撑所述滤膜的滤筛网。 

作为上述方案的改进，所述气态POPs收集层内设有用于收集气态POPs的吸附体；所述吸附体设有三层，由上至下分别为聚氨酯泡沫、吸附树脂、聚氨酯泡沫。 

作为上述方案的改进，所述冲击咀板上设有第一环形凹槽及第二环形凹槽，所述第一环形凹槽、第二环形凹槽及冲击咀板同轴，所述第一环形凹槽直径为348~352㎜，宽为7~9㎜，所述第二环形凹槽直径为198~202㎜，宽为30~31㎜；所述冲击咀形成的环状圈与所述冲击咀板同轴，直径为278~283㎜；距离所述冲击咀板中心40~50㎜处设有三个用于连接所述切割口盖层和冲击板层的连接口，所述连接口成等边三角形分布，直径为5~7㎜。