[发明专利]一种环境空气颗粒物中无机元素在线监测的方法

说明书

本发明公开了一种环境空气颗粒物中无机元素在线监测的方法，包括使用泵将待测环境空气抽取到颗粒物切割器中，获取含有所需粒径颗粒物的空气样品，并输送至气体置换装置中，在所述气体置换装置中，将通道中待测环境空气中的空气置换为惰性气体，形成含有所需粒径颗粒物的待测惰性气体样品，所述待测惰性气体样品进入电感耦合等离子体质谱仪进行检测，分析其中的无机元素浓度；本发明还提供了相应的设备；本发明解决了现有技术无法进行空气直接进样分析的问题，提供了一种空气直接进入I CP‑MS分析空气颗粒物中无机元素的方法和设备。

技术领域

本发明涉及空气质量监测领域，尤其是环境空气颗粒物中无机元素在线监测的方法及设备。

背景技术

针对环境空气颗粒物中无机元素的在线监测，目前主要的技术手段是通过滤膜进行自动富集，然后采用X射线荧光光谱法进行分析。该方法存在以下问题：1.滤膜富集必须经过一段时间，通常为一个小时，无法做到实时监测。2.X射线荧光光谱法技术精度较低，一般作为定性及半定量分析手段，检出限通常在mg/kg数量级，对于环境空气中的痕量元素测量效果不佳。电感耦合等离子体质谱法作为一种精度较高的分析手段，只有手工检测的方法，目前尚无在线分析空气中无机元素的方法及装置。

发明内容

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本发明提供了环境空气颗粒物中无机元素在线监测的方法，包括使用泵将待测环境空气抽取到颗粒物切割器中，获取含有所需粒径颗粒物的空气样品，并输送至气体置换装置中，在所述气体置换装置中，将通道中待测环境空气中的空气置换为惰性气体，形成含有所需粒径颗粒物的待测惰性气体样品，所述待测惰性气体样品进入电感耦合等离子体质谱仪进行检测，分析其中的无机元素浓度。

进一步地，所述泵设置在所述颗粒物切割器和所述气体置换装置之间，所述泵通过对所述颗粒物切割器进行抽气引导所述待测环境空气进入所述颗粒物切割器并经所述泵进入所述气体置换装置中。

进一步地，所述气体置换装置包括通过所述待测环境空气的流通管道和设置在所述流通管道外侧、用于惰性气体和所述流通管道内的空气进行置换的惰性气体置换管道。

更进一步地，所述惰性气体进入所述惰性气体置换管道后，通过置换膜管和所述流通管道内的空气进行置换，所述惰性气体将所述流通管道内的空气置换完毕，形成所述待测惰性气体样品。

更进一步地，所述置换装置中还包括得到所需要流量的空气样品的分流装置。更进一步地，所述惰性气体置换管道包括用于惰性气体进入的置换入口和用于惰性气体排出的置换出口，所述流通管道包括所述待测环境空气的入口和所述待测惰性气体样品排出的出口。

更进一步地，所述流通管道为圆形管道，所述置换管道为设置在所述流通管道外侧的圆形管道。

进一步地，所述惰性气体为氩气。

进一步地，所述电感耦合等离子体质谱仪和所述气体置换装置之间还设置有切换阀，所述切换阀另一路联结用于对仪器进行标定的标准溶液气化装置。

进一步地，所述方法中还包括控制整个测量流程实现自动进行、实现实时在线监测的控制系统。

本发明还提供了对应的环境空气颗粒物中无机元素在线监测设备，包括颗粒物切割器，用于将待测环境空气样品引导入所述颗粒物切割器的泵，通过所述待测环境空气样品并将所述待测环境空气样品置换为惰性气体样品的气体置换装置，用于对所述惰性气体样品进行检测的电感耦合等离子体质谱仪，以及用于对所述电感耦合等离子体质谱仪进行标定的标准溶液气化装置，以及用于标定过程和正常监测过程进行切换的切换阀。

整个流程简介说明如下：