[发明专利]基于单颗粒气溶胶的重金属污染应急监测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及污染应急监测技术，特别涉及一种基于单颗粒气溶胶的重金属污染应急监测方法及装置。

背景技术

环境应急监测在污染事故的应急处置中起着举足轻重的作用，并且要求监测数据的准确性和及时性是事故处理的核心工作。在社会经济生产活动中，突发性环境污染事故时有发生，这就要求我们努力做好突发性环境污染事故的预防、监测、应急处理及其后置工作，最大限度减少生态环境的污染和人民的损失。重金属污染是环境污染事故中一类比较严重的污染事故，目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。因此，如何建立先进的重金属污染应急监测预警体系，完善重金属污染事故应急预案，做好应急监测的准备，提高应急处置能力是及时有效处理突发性重金属环境污染事故的首要环节。

 目前对大气气溶胶中重金属元素的分析多用离线采样分析技术，但由于重金属元素在气溶胶中含量较少，因此需要采集时间足够长，这样才能获得足够的样品分析，而获得数据时间分辨率低，通常为每24小时得到一个质量浓度数据。且由于离线方法采样时间长，气溶胶样品在采集、贮存和运输过程中可能发生如挥发、结晶、气-粒转化等反应。另外重金属的检测多需要经过预处理过程，这些过程都会造分析的误差。而少见的单颗粒分析技术Micro-PIXE Spectrum研究都只局限于少量的颗粒物（<100），因此不能给出很好的统计学结果。并且由于Micro-PIXE Spectrum受到光束尺寸的限制，它无法得到亚微米级颗粒物的信息。因此，需要提供一种重金属污染源应急监测且检测精度高的检测方法和装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种不仅能实时监测重金属元素而且监测精度高的基于单颗粒气溶胶的重金属污染应急监测方法。

本发明的另一目的是提供一种基于单颗粒气溶胶的重金属污染应急监测装置。

本发明所采用的技术方案是：基于单颗粒气溶胶的重金属污染应急监测方法，该方法步骤包括：

A、将单颗粒气溶胶质谱仪安装在应急监测车上，并且垂直引入采样管，所述采样管的一端与单颗粒气溶胶质谱仪的进样口连接；

B、利用单颗粒气溶胶质谱仪中的进样模块对两个地区中的大气气溶胶样品进行实时在线连续采集；

C、运用单颗粒气溶胶质谱仪中的数据采集模块和数据分析模块进而分别分析两个地区的大气气溶胶样品中含铅颗粒物的污染程度、粒径分布、质谱特征以及可能性来源。

进一步，所述步骤A，其具体为，

将单颗粒气溶胶质谱仪安装在应急监测车上，利用内径为1厘米的铜管作为采样管，并且将其垂直引入，所述采样管的一端端口利用导电硅胶管与单颗粒气溶胶质谱仪的进样口连接，同时采样管的一端端口以70～110ml/min的流速将大气气溶胶样品引入单颗粒气溶胶质谱仪的进样口。

进一步，所述步骤B，其具体为，

利用单颗粒气溶胶质谱仪中的进样模块对距离排放源2.2KM的位置以及距离排放源9.4KM的位置，这两个地区中的大气气溶胶样品进行24小时在线连续采集。

进一步，所述步骤C中所述的数据分析模块，其采用的数据分析时间分辨率为1小时。

本发明所采用的另一技术方案是：基于单颗粒气溶胶的重金属污染应急监测装置，其包括单颗粒气溶胶质谱仪、气溶胶中和器和硅胶扩散干燥器，所述的单颗粒气溶胶质谱仪的输入端分别与气溶胶中和器的输出端和硅胶扩散干燥器的输出端进行连接。

进一步，所述单颗粒气溶胶质谱仪包括进样模块，所述进样模块的输出端依次连接有粒径测量模块、电离源模块、质量分析器模块、数据采集模块以及数据分析模块；所述进样模块的输入端分别与气溶胶中和器的输出端和硅胶扩散干燥器的输出端进行连接。

本发明的有益效果是：本发明的方法不仅能对颗粒物的粒径和成分进行同时分析，减少测试的时间，而且能对颗粒物进行实时在线监测，因此获得的数据更加真实和可靠，另外利用单颗粒气溶胶质谱仪实现重金属污染的应急监测，这样能够得到更为全面的数据，进而达到精确全面的监测效果。

本发明的另一有益效果是：本发明的装置可实现实时和在线采集，从而能更加真实地反应空气中颗粒物的污染情况，并且能实现对大量数据进行采集以及分析，进而得到更为全面以及准确的数据统计结果。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明基于单颗粒气溶胶的重金属污染应急监测方法的步骤流程图；