[发明专利]一种用于环境检测的便携式多功能样品处理仪

说明书

技术领域

本发明为一种用于空气和水质环境检测的便携式样品处理装置，属于环境检测领域。

背景技术

近年来，我国空气、水体、土壤污染问题愈加突出，造成的生态安全和人们健康问题越来越严重。华北多地区长期雾霾笼罩，化工厂有毒废气排放导致纠纷和社会稳定问题，重金属废水污染河流、地下水、土壤和农作物，天津港危险化学品仓库爆炸引起氰化物泄露，汽车尾气引起城市铅和有机污染，室内装修造成甲醛和苯污染等等。空气和水体污染的扩展已严重影响到人类赖以生存的环境。

空气污染检测是防治污染的首要任务，通过对采样气体分析，及时了解环境被有害气体污染的程度，并向有关主管部门提供污染的实际情况，以采取对策，从而保障人们健康的生活环境。大气采样是大气环境监测的重要步骤，采集大气样品的方法主要有两类:一类是使大量空气通过液体吸收剂或固体吸附剂,以吸收或阻留污染物，把原来大气中浓度较低的污染物富集起来，如抽气法、滤膜法，吸收剂必须能与污染物发生快速的化学反应或能把污染物迅速地溶解，并便于进行分析操作。例如空气中氟化氢、氯化氢可用水作为吸收剂，甲醛用酚试剂溶液为吸收剂，氰化氢用NaOH溶液为吸收剂，硫化氢用乙酸铅溶液为吸收剂，二氧化硫可用四氯汞钠为吸收剂，甲拌磷(3911)、内吸磷(1059)等有机磷农药甲醇溶液为吸收剂等等。另一类用玻璃瓶、塑料袋等容器直接采集空气，适用于污染物浓度较高，或不易被液体吸收剂吸收的气态物质。大气采样器种类很多，一般由收集器、流量计和抽气动力系统组成，包括环境采样器、室内采样器和污染源采样器（如烟囱采样器）。目前，以大气采样器等环保仪器为生产产品的企业越来越多。随着科学技术的不断进步，大气采样器不断推出新品，如智能型大气采样器、防爆大气采样器、双气路大气采样器等等。智能综合大气采样器主要用来采集环境大气中的（TSP、PM10、SO2、NOX）空气样品，适用于环境监测、厂矿、劳动卫生、科学研究等，恒流采样器是对建筑工程室内空气中的甲醛、氨、苯、TVOC等污染物进行采样的仪器。传统的大气采样器往往体积大，比较笨重，需要交流电工作，携带和使用不方便，而且采集的吸收液需要运输到实验室进一步检测，数据滞后严重，对污染及时识别、监控和环境管理极为不利。

长期以来，水质检测一直是环境监测工作的重中之重，尤其是对汞、氰化物、挥发酚、Cr(VI)、砷、农药、POPs等高毒性污染物的分析检测更为重要和频繁。由于环境水样常常组成复杂，以及方法灵敏度的限制，样品往往须经过前处理去除干扰或浓缩富集处理。样品处理技术包括蒸馏、共沉淀、吸附、萃取、膜分离、吹扫捕集等技术，传统的方法如索氏抽提、液液萃取、超声波萃取等，主要缺点包括劳动强度大、手工操作周期长、操作繁琐。样品前处理过程是决定分析检测速度和结果准确性的关键步骤，一个完整的样品分析包括样品采集、样品处理、分析测定、数据处理、报告结果等步骤，其中，样品处理所需的时间最长，约占整个分析时间的三分之二。通常完成一个样品的测试只需几小时甚至几个小时。对于组成复杂的环境样品，繁琐的前处理步骤显然不能满足分析需要。

基于《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》环境领域中优先主题“全球环境变化监测与对策”中指出“重点研究开发大尺度环境变化准确监测技术”的宏观要求，并且依据《国家环境保护“十一五”科技发展规划》中“环境监测与信息管理”中“加强现代采、制样技术和现代环境监测分析技术研究，重点加强环境优先污染物的痕量、超痕量监测分析技术”的明确导向，因此，研发便携式采样技术和简便、快速预处理方法，既符合我国环保技术发展形势，也对减轻劳动强度、及时了解污染情况和环境管理有重要意义。

发明内容

本发明提出一种便携式多功能样品处理仪，以空气和水为处理对象，空气中气态物质经过气体采集、转化反应和捕集吸收，水中物质经过转化反应、载气吹脱和捕集吸收，直接检测吸收液即可用于定量分析；便携式多功能样品处理仪由气体通路和控制电路组成，结构和连接方法如下，