[发明专利]测定大气颗粒物中粒子态硫化物组分的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定大气中硫化物组分的方法，更具体地是涉及一种测定大气颗粒物中硫化物组分的方法。

本发明还涉及一种用于实现上述方法的装置。

背景技术

城市空气质量是影响居民身体健康以及保持社会良性持续发展的重要因素，尤其对于我国大中型城市，大气环境问题受到世界各国及全国各界人士的极度关注。目前我国大中型城市空气质量现状堪忧，其中灰霾天伴随高浓度SO₂，NOx，O₃等污染的大气复合型污染影响最大，危害最重。

灰霾天的主要污染物是颗粒物，颗粒物中主要组分为硫化物，氮氧化物，矿物质，有机物等，其中硫化物主要为无机硫酸盐和有机硫化物，有机硫化物通常为易挥发、还原性化合物，如二甲基硫(DMS)、二甲基二硫(DMDS)、羰基硫(COS)、甲硫醇(MSH)、甲磺酸(MSA)和二硫化碳(CS2)等。一般认为，地球大气有机硫化物主要来自海洋，但目前相关研究表明，城市灰霾颗粒物中有机硫化物含量很高，城市中有机硫化物可能是局地污染源排放的气态硫氧化物等经由气固反应后进一步聚集或被吸附在细颗粒物而生成，吸附在颗粒物表面的硫氧化物会很快被氧化生成有机硫化物。因此，污水、土壤、沙地、含硫氧化物的建筑排放废水都可能是有机硫化物的来源。陆地释放的DMS和工业废弃物释放的硫氧化物都可能是城市气溶胶中有机硫化物的两个主要前体。较高浓度的有机硫化物随气溶胶的长距离传输(如沙尘暴)有可能影响包括太平洋及更远的美洲大陆的全球硫循环。因此对灰霾天粒子态硫化物的检测研究不仅关系到城市空气质量研究领域，还对地球化学硫循环机制，对区域酸沉降和全球硫循环有着很大意义和价值。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种测定大气颗粒物中的粒子态硫化物组分的方法。

本发明的又一目的在于提供一种用于实现上述方法的装置。

为实现上述目的，本发明提供的测定大气颗粒物中的粒子态硫化物组分的方法，其主要步骤为：

1)经过特定的空气动力学等效粒径切割后的空气样品通过高温石英转化器后进入SO₂检测器，测得所有气态和粒子态的硫化物组分浓度；

2)经过特定的空气动力学等效粒径的切割后空气样品通过超细粒子过滤器，将空气样品中的颗粒物全部过滤掉，然后再通过高温石英转化器后进入SO₂检测器，得到气态硫化物组分浓度；

3)将步骤1的所有气态和粒子态的硫化物组分浓度减去步骤2的气态硫化物组分的浓度，即得到该空气动力学等效粒径中的粒子态硫化物组分的浓度。

所述的方法，其中，空气动力学等效粒径可为PM₁至PM₁₀的任意规格。

所述的方法，其中，粒子态硫化物包括：二甲基硫(DMS)、二甲基二硫(DMDS)、羰基硫(COS)、甲硫醇(MSH)、甲磺酸(MSA)、二硫化碳(CS₂)和一些硫酸盐等组分。

所述的方法，其中，高温石英转化器将大气中挥发性有机硫化物和无机硫化物氧化为SO₂。

SO₂检测器为公知的脉冲荧光SO₂检测器。

本发明提供的用于实现上述方法的装置，主要包括：

一空气动力学等效粒径切割头，连接三通阀的第一端口；

三通阀的另外两个端口分别连接高温石英转化器的进气口和粒子过滤器的进气口；

粒子过滤器连接至高温石英转化器的进气口；

高温石英转化器的出气口连接SO₂检测器。

所述的装置，其中，空气动力学等效粒径切割头可为PM₁(即颗粒物空气动力学等效粒径小于1微米)至PM₁₀(即颗粒物空气动力学等效粒径小于10微米)的任意规格的切割头。

所述的装置，其中，三通阀为电磁三通阀。

所述的装置，其中，粒子过滤器为孔径0.45μm以下的超细粒子过滤膜。

本发明的方法和装置，可以有效地满足对大气各种粒径的粒子态硫化物组分的在线检测方法和设备需求。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

附图中主要组件符号说明：

空气动力学等效粒径切割头1，电磁三通阀2，超细粒子过滤器3，高温石英转化器4，SO₂检测器5。

具体实施方式：