[实用新型]一种用于采集大气环境中甲基汞的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于大气环境监测技术领域，是一种对大气环境中存在的痕量甲基汞进行采样的装置。 

背景技术

由于特殊的物理化学性质，汞是唯一主要以气相形式存在于大气的重金属元素。汞在大气环境中以颗粒态汞、气态汞和有机汞（包括甲基汞等）3种形态存在。汞的生物毒性与其在环境中的形态密切相关。一般而言，有机汞的毒性比无机汞强，甲基汞是有机汞中毒性最强的汞化合物之一。有机汞化合物是汞生物传播的主要途径，尤其是具有高脂溶性的甲基汞(MeHg)，由于具有亲脂性、生物积累效应和生物放大效应，其毒性是无机汞的几百倍，极易被生物体吸收、利用，且在生物体内分解缓慢，易发生生物富集。无机汞可通过生物和非生物的甲基化作用转化为甲基汞化合物，从而增强其毒性，直接对人类构成威胁，其甲基化过程是汞的生物地球化学循环中的一个重要环节。大气中甲基汞可来自水体、土壤、垃圾填埋场以及大气环境中其他形态的汞经生物或非生物甲基化作用，转化成甲基汞之后释放进入大气，以及污染源的直接排放。大气的甲基汞一般在pg/m³数量级。在某些邻近含汞污染物排放源或受到含汞化合物污染的海域等水生系统，以及垃圾填埋场上空大气中，均可检测到显著高于大气背景值的甲基汞。大气是全球汞生物地球化学循环的重要场所，准确测定包括甲基汞在内的大气环境中各种形态的汞，对了解汞的生物地球化学行为具有重要意义。 

目前大气中甲基汞的采样手段主要有：使用Tenax作为吸附材料、使用巯基棉吸附材料、石墨化炭黑采样管、高纯水吸收等方法，但这些方法存在着采样时间过长、吸附容量有限、空白较高等不利因素。采用稀盐酸或1-吡咯烷二硫羧酸溶液（APDC）作为吸收液、喷雾回流箱作采样器的方法，可以克服上诉缺陷，应用于实际采样过程中，重现性好，时间分辨率较高，更适合作为大气中甲基汞的采样方法。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种重现性好，时间分辨率较高，适合作为大气环境中痕量甲基汞采集的装置。 

本实用新型包括喷雾腔体（1）、连接阀（2）、雾滴回流器（3）、喷雾管（4）、空气进样管（5）和滤尘网（6），这些部件为一体设计，喷雾管（4）装在喷雾腔体（1）的下部，连接阀（2）和雾滴回流器（3）装在喷雾腔体（1）的上部，空气进样管（5）和滤尘网（6）装在喷雾腔体（1）的底部并与大气环境连通，连接阀（2）与真空抽气泵连通。喷雾腔体（1）材质为不吸附甲基汞的硼硅玻璃，腔体内部总容积为200 mL，采样时腔体底部装有甲基汞吸收液，液面不能低于喷雾管（4）的最低端，不能高于空气进样管（5）最顶端，以保证采样时能够正常喷雾。连接阀（2）采用特氟龙材质螺纹接头，内部有硅胶衬垫，用于真空抽气泵和雾滴回流器（3）之间的连接。雾滴回流器（3）采用特氟龙材质，上部通过螺纹与连接阀（2）连接，下部中空，以使气流通过，并在此处附着一张特氟龙滤膜，该滤膜起气液分离作用，使空气能够顺利通过，而吸收了甲基汞的雾化吸收液能被滤膜阻挡，向下回流至喷雾腔体（1）底部。喷雾管（4）采用硼硅玻璃材质，其下端浸没在吸收液中，其上端紧靠空气进样管（5）的顶端。空气进样管（5）采用硼硅玻璃材质，其下端为采集空气的进样口，其顶端口径缩小以增加通过气流的速度，使吸收液在空气进样管（5）顶端能够更好地雾化，空气进样管（5）底部还设计有一个可拆卸的滤尘网，以过滤采样时空气中的较大颗粒物、飞虫等。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

将配制好的吸收液装入喷雾腔体，接通真空泵后开始采样，喷雾腔体（1）的内部形成真空，周围的空气通过空气进样管（5）底部进入腔体内部，吸收液也在虹吸作用下被喷雾管（4）从底部吸入，从喷雾管（4）上部喷出，在气流带动下，空气与雾化的吸收液在腔体内自下而上充分接触、混合，从而使空气中的甲基汞被吸收液所吸收，当雾滴上升至腔体内上方的雾滴回流装置时，内置的雾滴回流器（3）可使空气继续通过，而雾滴被阻挡、落下，回流至腔体底部。采样结束后，移出吸收液，可进行后续的甲基汞含量分析。

附图说明

图1为一种用于采集大气环境中甲基汞的装置的示意图。 

图1的标注说明：

1——喷雾腔体

2——连接阀

3——雾滴回流器

4——喷雾管

5——空气进样管

6——滤尘网

具体实施方式

下面以附图1为本实施例，对本实用新型进一步说明： 

1. 以超纯水为基质，配制浓度为0.2~0.4%（体积比）的1-吡咯烷二硫羧酸溶液作为吸收液；