[发明专利]一种大气细颗粒物氧化潜势的测试装置

说明书

本发明属于大气气溶胶分析技术领域，具体为一种大气细颗粒物氧化潜势的测试装置。本装置包括：激光器、样品室、移动挡板、电磁铁、时间继电器、比色皿、反应液瓶、废液瓶、光谱仪、电脑；其中，激光器由电源适配器提供电源，发出的光射向样品室；时间继电器控制电磁铁周期性的通电和断电；从而控制移动挡板上下移动；反应液瓶中放置有荧光探针DCFH和待测样品，经过间断激光照射，反应后产生荧光，该光信号被输入到光谱仪中，并光输入到电脑中；电脑通过安装有数据处理软件，得到氧化潜势值。

技术领域

本发明属于大气气溶胶分析技术领域，具体涉及一种大气细颗粒物氧化潜势的测试装置。

背景技术

随着我国工业化、城镇化的快速推进，资源能源消耗持续增加，大气细颗粒物污染日益严重。大气细颗粒物是指大气中空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可吸入颗粒物。虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但其对空气质量和能见度等有重要的影响。细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、传输距离远，因而对人体健康和大气环境质量不容忽视。

近年来，由于大气细颗粒物的严重污染, 直接或间接地导致了居民就诊率急剧上升及易感人群过早死亡。尤其是雾霾气溶胶粒子携带的有毒有害化学成分，严重影响危及人群健康，引起全社会的高度关注。已经有大量流行病学证据表明，细颗粒物有急性与慢性健康效应。高浓度细颗粒物暴露会增加患急性呼吸道疾病与心脑血管疾病的风险，同时可能诱发肺癌、COPD（慢性阻塞型肺炎）、心脑血管疾病等慢性疾病，影响人体免疫系统、神经系统等。

目前《环境空气质量标准》中作为空气质量重要指标之一的细颗粒物质量浓度在探讨颗粒物的毒理学和流行病学时并不理想。流行病学研究表明，细颗粒物对于健康的影响与氧化应激有关，氧化应激通常会在细胞中活性氧或自由基过量的情况下发生。颗粒物的氧化潜势被认定为衡量细颗粒物催化活性氧生成能力的指标。氧化潜势集成了各种细颗粒物特征，包括尺寸、表面和化学成分，这使得它比细颗粒物的质量浓度更能深入表征细颗粒物对人体健康的影响。

目前细颗粒物氧化潜势主要的测量方法有电子自旋共振(EPR)、二氯二氢荧光素法(DCFH)、荧光硝基氧探针法(PFN),对羟基苯乙酸法(POHPAA)、呼吸道粘膜液法(RTLF)、抗坏血酸法(AA)以及二硫苏糖醇法(DTT)等。一般认为DTT法因其操作简便、成本低廉被应用于细颗粒物氧化潜势的测定。但是，大气细颗粒物中的氧化活性物种在常规环境中易于瞬灭变性，且DTT法不能在长时间下的连续自动测定，因此无法满足实时在线监测大气细颗粒物氧化潜势的要求。

为填补上述技术空白，本发明所研制的大气细颗粒物氧化潜势测试装置基于2',7'-二氯二氢荧光素探针与细颗粒物中氧化活性物种反应发出荧光且该荧光强度与物质浓度呈线形关系的基本原理，定量检出其氧化潜势的水平。同时，该装置可与自动进样装置、在线细颗粒物采样装置联用，使得日后在线人工智能化大气细颗粒物氧化潜势检测的实现成为可能，并可广泛应用于环境监测及健康风险评估当中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够快速、定量、实时测量大气细颗粒物氧化潜势的装置。

本发明使用2',7'-二氯二氢荧光素作为荧光探针，该荧光探针可与细颗粒物中氧化活性物种反应发出荧光，该荧光探针发射的荧光强度与催化活性物质的浓度关系遵循比尔定律，即在一定条件一定浓度范围内，荧光强度与物质浓度呈线形关系，以此定量检出大气细颗粒物的氧化潜势水平。

本发明提供的大气细颗粒物氧化潜势的测试装置，包括：激光器、样品室、移动挡板、电磁铁、时间继电器、比色皿、反应液瓶、废液瓶、光谱仪、电脑；其中：

所述激光器，由激光器电源适配器提供电源，激光器发出的光经激光室射向样品室；

所述激光室与样品室相邻，之间有一道狭缝；