基于滲透泵和固相萃取的水體污染物時(shí)間加權(quán)平均濃度采樣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水樣采樣器，更具體地說，設(shè)及一種基于滲透累和固相萃取的水體污 染物時(shí)間加權(quán)平均濃度采樣器。
【背景技術(shù)】
[0002] 水體污染物的時(shí)間加權(quán)平均濃度（time-wei曲tedaverageconcentration,C"A) 是指水體污染物濃度隨時(shí)間變化，通過對(duì)某段時(shí)間內(nèi)的污染物濃度進(jìn)行時(shí)間加權(quán)平均而得 到的濃度，其大小可W客觀反映該段時(shí)間內(nèi)水體中污染物的濃度水平，準(zhǔn)確地表征水體的 污染狀況。
[0003] 常用的獲取C?的方法是利用被動(dòng)采樣器進(jìn)行采樣。將被動(dòng)采樣器布放在水體中 一段時(shí)間后回收，測定采樣器上所累積的污染物總量0%#^)，由布放時(shí)間（t)和預(yù)先在實(shí) 驗(yàn)室測得的采樣速率0U獲取采集水樣的總體積（Vwf)，由下式計(jì)算出C?:
陽0化]常用的被動(dòng)采樣器包括半透膜采樣裝置（SPMD)、梯度擴(kuò)散薄膜值GT)、化學(xué)捕收 器(Chcmcatchcr刮和極性有機(jī)物一體化采樣器（P0CI巧等，其一般由固體吸附劑、油脂或 有機(jī)溶劑等接收相和過濾膜組成，污染物完全通過擴(kuò)散作用進(jìn)入接收相為接收相所吸附或 吸收。被動(dòng)采樣器可W進(jìn)行長期連續(xù)監(jiān)測，無需外部動(dòng)力，布放方便，目前在水環(huán)境監(jiān)測中 得到廣泛應(yīng)用。然而，其采樣速率氏受實(shí)際環(huán)境條件如水流速度和溫度的影響，此外生物 在過濾膜上生長造成的堵塞也會(huì)引起氏的變化，最終導(dǎo)致采集水樣的總體積Vwf的誤差很 大。目前，利用被動(dòng)采樣器只能實(shí)現(xiàn)定性或半定量監(jiān)測，極大地限制水體污染物C?的準(zhǔn)確 獲取。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可獲得水體污染物高準(zhǔn)確度C?的基于滲透累和固相萃取的水體污染物時(shí)間加權(quán)平均濃度采樣器。 陽007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] 一種基于滲透累和固相萃取的水體污染物時(shí)間加權(quán)平均濃度采樣器，包括內(nèi)部填 充吸附劑的固相萃取單元、采樣體積確定單元和采樣滲透累；采樣體積確定單元用于確定 流經(jīng)固相萃取單元的水樣體積，固相萃取單元、采樣體積確定單元、采樣滲透累依次連接， 或者固相萃取單元、采樣滲透累、采樣體積確定單元依次連接，或者固相萃取單元、一采樣 體積確定單元、采樣滲透累、另一采樣體積確定單元依次連接。
[0009] 作為優(yōu)選，采樣體積確定單元為連接在采樣滲透累前端的蒸饋水盤管和/或連接 在采樣滲透累后端的試劑袋，蒸饋水盤管內(nèi)預(yù)先填裝蒸饋水。
[0010] 作為優(yōu)選，采樣滲透累包括密封外殼、滲透膜，滲透膜將密封外殼的內(nèi)部空間分隔 成蒸饋水室與溶液室，蒸饋水室內(nèi)填裝蒸饋水及陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂，溶液室 內(nèi)填裝飽和鹽溶液及鹽固體。
[0011] 作為優(yōu)選，固相萃取單元的前端連接過濾器，水樣流經(jīng)過濾器后進(jìn)入固相萃取單 JL〇
[0012] 作為優(yōu)選，固相萃取單元中的吸附劑為Cis鍵合硅膠、HLB吸附劑或離子交換樹脂。
[0013] 作為優(yōu)選，還包括至少一個(gè)試劑添加模塊；試劑添加模塊包括試劑滲透累和試劑 盤管；試劑滲透累包括密封外殼、滲透膜，滲透膜將密封外殼的內(nèi)部空間分隔成蒸饋水室與 溶液室，蒸饋水室內(nèi)填裝蒸饋水及陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂，溶液室內(nèi)填裝飽和鹽 溶液及鹽固體；試劑盤管內(nèi)填裝具備已知的特定功能的功能試劑；試劑盤管的一端連接于 試劑滲透累的溶液室，另一端與采樣器的入口相連，功能試劑進(jìn)入采樣器并與水樣混合。
[0014] 作為優(yōu)選，功能試劑包括殺生劑或酸堿溶液。
[0015] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0016] 由體積確定單元得到的信息，即試劑袋中收集到的鹽溶液的體積或者存儲(chǔ)在蒸饋 水盤管中水樣的體積，可準(zhǔn)確地得到進(jìn)入采樣器并流過固相萃取單元的水樣的體積，即采 集水樣的總體積（Vwf)，因此測得的C?極為準(zhǔn)確。
[0017] 采用滲透累為采樣動(dòng)力，無需供電，且體積小、重量輕，因此可在水體中方便地布 放。
[0018] 在采樣滲透累的蒸饋水中加入陰、陽離子交換樹脂，吸附透過滲透膜進(jìn)入蒸饋水 中的離子和來自水樣中的離子，保證滲透膜兩側(cè)的滲透壓值恒定不變，從而使采樣滲透累 的采樣速度保持穩(wěn)定，得到的C?更有代表性。
[0019] 通過基于滲透累的試劑添加模塊往采樣器中加入多種試劑，既可殺死微生物，消 除其影響，提高準(zhǔn)確度，又可通過試劑調(diào)整抑值，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同形態(tài)污染物的高效采集。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖（采樣體積確定單元只設(shè)置蒸饋水盤管，且未設(shè)置試 劑添加模塊）；
[0021] 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖（采樣體積確定單元只設(shè)置試劑袋，且未設(shè)置試劑添 加模塊）；
[0022] 圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖（采樣體積確定單元設(shè)置蒸饋水盤管和試劑袋，且未 設(shè)置試劑添加模塊）；
[0023] 圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖（圖3所示的實(shí)施例的基礎(chǔ)上，增加設(shè)置過濾器和一 個(gè)試劑添加模塊）；
[0024] 圖5是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖（圖3所示的實(shí)施例的基礎(chǔ)上，增加設(shè)置過濾器和兩 個(gè)試劑添加模塊）； 陽0巧]圖中：10是固相萃取單元，11是蒸饋水盤管，12是采樣滲透累，13是試劑袋，14是 過濾器，15是試劑滲透累，16是試劑盤管，17是密封外殼，18是滲透膜，19是蒸饋水室，20 是溶液室，21是鹽固體，22是陰離子和陽離子交換樹脂，23是氣泡。
【具體實(shí)施方式】
[00%] W下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0027] 本發(fā)明提供一種基于滲透累和固相萃取的水體污染物時(shí)間加權(quán)平均濃度采樣器， 包括固相萃取單元10、采樣體積確定單元、采樣滲透累12。固相萃取單元10位于采樣器的 前端，其形狀可W是小柱（cartridge)也可W是圓盤（disk)。固相萃取單元10內(nèi)裝有固體 吸附劑，用于吸附流過的水樣中的污染物，運(yùn)些吸附劑包括Cis鍵合硅膠、HLB或離子交換樹 脂等。采樣體積確定單元是用于確定采樣體積的部件，包括蒸饋水盤管11、試劑袋13或兩 者組合設(shè)置；根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本發(fā)明所述的采樣器中，固相萃取單元10、蒸饋水盤管11、 采樣滲透累12依次連接，如圖1所示；或者固相萃取單元10、采樣滲透累12、試劑袋13依 次連接，如圖2所示；或者固相萃取單元10、蒸饋水盤管11、采樣滲透累12、試劑袋13依次 連接，如圖3所示。
[0028] 蒸饋水盤管11的兩端分別連接固相萃取單元10的后端和采樣滲透累12的前端， 蒸饋水盤管11內(nèi)預(yù)先填裝蒸饋水，同時(shí)在蒸饋水盤管11與固相萃取單元10的連接點(diǎn)處設(shè) 置一段氣泡，實(shí)際應(yīng)用時(shí)蒸饋水盤管11內(nèi)的氣泡會(huì)往采樣滲透累12的方向移動(dòng)，氣泡的終 止位置至起始位置的一段盤管中所儲(chǔ)存水樣體積即為采樣體積（Vwf)。蒸饋水盤管11還 起為滲透累提供蒸饋水的作用。
[0029] 試劑袋13連接在采樣滲透累12后端，即采樣滲透累12的出口，接收從采樣滲透 累12流出的鹽溶液，從試劑袋13中的鹽溶液的體積扣除鹽的影響后，可得到采樣體積（V* 樣）。
[0030] 當(dāng)蒸饋水盤管11和試劑袋13同時(shí)設(shè)置時(shí)，如圖3、圖4和圖5所示，采樣體積（V* #)可由兩種采樣體積確定單元的任意一種確定。蒸饋水盤管11中也可不設(shè)置氣泡23,此 時(shí)，采樣體積（Vwi)由試劑袋13確定，蒸饋水盤管11只起為滲透累提供蒸饋水的作用。
[0031] 采樣滲透累12是采樣器的采樣動(dòng)力，包括密封外殼17、滲透膜18,滲透膜18將密 封外殼17的內(nèi)部空間分隔成蒸饋水室19與溶液室20 ;溶液室20內(nèi)填裝飽和鹽溶液（化C1 溶液）及鹽固體21 (化C1固體），保證工作期間化C1溶液一直保持飽和狀態(tài)；蒸饋水室19 內(nèi)填裝蒸饋水及陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂22,W吸附透過滲透膜18進(jìn)入蒸饋水中 的離子和來自水樣中的離子，保證采樣期間滲透膜18兩側(cè)溶液離子強(qiáng)度的差值恒定不變， 從而穩(wěn)定滲透累的流速。