[发明专利]环境中气体定量测定的方法及采用该方法的测定装置

说明书

技术领域

本发明属于环境中气体物质的检知和测定技术领域，具体的涉及一种基于透光试剂片与气体反应而引起透光度变化的气体定量测定的方法和采用该方法的测定装置。这种测定方法和测定装置适合于现场实时定量探测空气污染物。

背景技术

随着全球工业化进程的加快，环境污染引起了全世界人的关注。科学调查结果显示环境污染不仅有损人类健康，而且能使人类特别是儿童的智力降低。对于生活在现代城市中的人们来说，室内空气污染的危害尤为严重。这是因为室内空气污染的程度比户外高出很多倍；而80％以上的城市人口，70％多的时间在室内度过；特别是儿童，他们比成年人更容易受到室内空气污染的危害。儿童的身体正在成长发育中，呼吸量按体重比成人高近50％；世界卫生组织宣布：全世界每年有10万人因为室内空气污染而死于哮喘，而其中35％为儿童。据统计，我国儿童哮喘患病率为2％-5％。事实上室内空气污染物对成人也有着相当大的危害，例如，甲醛作为室内空气污然物之一是典型的致癌物质。

引起室内空气污染的主要根源包括：建筑施工中使用防冻剂释放的氨气，室内装修、家具、玩具等释放到室内空气中的有毒有害气体，如甲醛、苯、甲苯，二甲苯等；油漆、内墙涂料中的挥发性有机物以及重金属元素，如铅、汞、镉、铬；室内装修使用的天然石材，造成的氡气污染。目前，室内空气污在我国日益恶化。鉴于室内空气污染的普遍性及其对人类健康的危害性，我国政府对室内空气污染物的定量检测给予了高度重视，制定了相应的室内环境、室内空气质量、住室装饰、建筑工程质量等有关标准，对室内空气中的氨气、甲醛、苯、甲苯，二甲苯等污染物的浓度有明确规定。例如，以1小时的平均浓度计算，氨气不超过0.2mg/m³，甲醛不超过0.1mg/m³、苯不超过0.11mg/m³、甲苯不超过0.2mg/m³，二甲苯不超过0.2mg/m³。这就要求用于室内空气污染物探测的仪器十分灵敏，而且能够现场定量测试。

现场实时定量测定不同场所的室内空气污染物容许人们尽快采取适当措施，减轻或避免室内空气污染物带来的危害。可是，目前市场上非常缺少小型化、低价格、低功耗、多功能、高灵敏度、操作简单、适合于千家万户普通老百姓使用的便捷式室内空气污染物探测器。目前市场上可利用的适合于室内空气污染物探测的仪器设备普遍采用电化学测试方法，这些仪器体积大、价格高、准确性差，功能单一，不适合于普通家庭或可以动式快速定量检测使用。虽然目前市场上也出现了光学式室内空气污染物探测器，但它们多采用检测纸、检测管甚至检测液以及目视比色测试方式，准确性仍然很差。此外，基于反射吸收式的甲醛探测器和甲苯探测器目前已在日本出现。但是这类仪器功能单一，测试时间较长，而且价格昂贵。我们的调研结果显示目前市场上可利用的所有室内空气污染物探测设备具有各种各样的缺点，不适合生活在现代城市中的普通家庭或小独立个体适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够探测空气环境中较低浓度的氨气、甲醛、苯、甲苯、二甲苯等气体的定量测定的方法及采用该方法的测定装置，该方法利用透光试剂片与待测气体反应而引起透射光强度变化的特点，实现了简单，快捷和准确的定量测定效果。该测定装置的体积较小，成本低，便于携带，测定作业的劳动强度低，能够实现普通家庭和单独个体快速定量测定室内等环境中气体的需要。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种环境中气体定量测定的方法，其特征在于所述方法包括采用能与至少一种环境中的气体进行化学反应而引起透射光强度变化的化学试剂制作的透光试剂片，在透光试剂片的一侧设置一发光体，对发光体发出并透过透光试剂片的光的强度进行检测，得到对应的环境中该气体的浓度定量值。

具体的讲，所述透光试剂片为包括至少一片多孔薄膜或多孔膜片，能与环境中的气体进行反应的化学试剂设置在多孔薄膜或多孔膜片的孔内。

所述方法还包括采用光电二极管或硅光电池探测透过透光试剂片的光的强度，然后通过信号处理芯片对光电二极管或硅光电池产生的信号进行处理，得到对应的环境中的气体浓度定量值。

所述方法具体包括在一不透光的装置内设置能与至少一种环境中的气体进行化学反应而引起透射光强度变化的透光试剂片，在透光试剂片的一侧设置发光二极管，使待测环境中的气体流过该不透光的装置，采用光电二极管或硅光电池接受并测定透射光的强度，利用一与光电二极管或硅光电池连接的信号处理芯片对信号进行处理，得到对应环境中的气体浓度定量值。