一種定量測量人體散發(fā)揮發(fā)性有機化合物的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物標記檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及測量整人散發(fā)揮發(fā)性有機化合物的 測量裝置和測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有關(guān)生物標記的研究認為，人體體味是一種重要的生物信息素，且與遺傳因素和 免疫反應(yīng)聯(lián)系。通過對人體的氣味或體液的采集，可以找出某些具有生物標記特征的可揮 發(fā)性有機化合物(VOCs)分析作為一些疾病的診斷工具或一種刑事偵查工具。在一些人員密 度大的環(huán)境，如機艙、禮堂、學(xué)校、劇院和會議室中，室內(nèi)人員散發(fā)的污染物是主要的室內(nèi)空 氣污染源。
[0003]想要定量獲得人散發(fā)可揮發(fā)性有機化合物的數(shù)據(jù)，就必須具備準確優(yōu)化的測量裝 置和測量方法。
[0004] 目前國際上對于人體散發(fā)的專利主要集中在三個方面：呼吸散發(fā)，局部皮膚散發(fā) 和生物標記。前兩方面主要是通過對呼吸和局部皮膚部位表面散發(fā)的揮發(fā)性有機物進行定 量或者定性測量。這種方式不能代表整個人體的散發(fā)強度。
[0005] 目前已公開的有關(guān)人呼吸散發(fā)有機化合物的專利的例子，見美國專利u s 5465728A。這類專利的特點，是可以收集并分析人呼吸產(chǎn)生的可揮發(fā)性有機化合物。但是皮 膚散發(fā)也是人體VOCs散發(fā)的重要污染源。
[0006] 目前還沒有定量準確測量出整人散發(fā)VOCs散發(fā)種類和散發(fā)量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是彌補整人散發(fā)領(lǐng)域的空白，提供一種定量測量人體散發(fā)揮發(fā)性有 機化合物的裝置及其方法，采用本發(fā)明的裝置及方法可以在不影響人的健康與安全的前提 下，使整人散發(fā)的可揮發(fā)性有機化合物富集取樣，以供后續(xù)分析研究。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0009] -種定量測量人體散發(fā)揮發(fā)性有機化合物的裝置，其特征在于，該裝置包括不銹 鋼環(huán)境艙和不銹鋼過渡艙，不銹鋼環(huán)境艙里安裝有風(fēng)扇、含活性炭的空氣凈化器和不銹鋼 椅；不銹鋼環(huán)境艙設(shè)置含密封條的不銹鋼密封門與不銹鋼過渡艙相連通，過渡艙設(shè)置有過 渡艙密封門與外界連通;還包括一端緊密插入不銹鋼環(huán)境艙的不銹鋼空氣引管，與不銹鋼 空氣引管的艙外一端相連接的吸附采樣管，與吸附采樣管的另一端相連的大氣采樣栗，設(shè) 置在實驗室中的自動熱脫附儀和氣相色譜儀/質(zhì)譜儀;吸附采樣管通過大氣采樣栗驅(qū)動，采 集到不銹鋼環(huán)境艙內(nèi)的樣品后，供自動熱脫附儀和氣相色譜/質(zhì)譜儀分析。
[0010] 采用上述裝置定量測量人體散發(fā)揮發(fā)性有機化合物的方法，其特征在于，具體包 括以下步驟：
[0011] (1)測試前2-7天，對艙壁進行徹底清洗，然后敞開不銹鋼環(huán)境艙和不銹鋼過渡艙；
[0012] (2)在每次待測個體測試前，將含活性炭的空氣凈化器移至不銹鋼環(huán)境艙位置并 保持至少半個小時，以消除背景空氣中的VOCs;
[0013] (3)待測個體通過不銹鋼過渡艙進入不銹鋼環(huán)境艙并進入靜坐狀態(tài)后，打開在不 銹鋼環(huán)境艙上部的風(fēng)扇以確保良好的空氣均勻性，再將不銹鋼環(huán)境艙密封門關(guān)閉；
[0014] (4)在待測個體進入不銹鋼環(huán)境艙期間對艙內(nèi)的VOCs進行連續(xù)的采樣；
[0015] (5)實驗結(jié)束后，打開不銹鋼環(huán)境艙密封門和過渡艙密封門放出待測個體并開啟 含活性炭的空氣凈化器為下一次實驗做準備；
[0016] (6)吸附采樣管被帶回實驗室，使用自動熱脫附儀和氣相色譜儀/質(zhì)譜儀按照ASTM Standard規(guī)范分析管中吸附的VOCs氣體；
[0017] (7)氣相色譜儀/質(zhì)譜儀將自動在其數(shù)據(jù)庫中尋找最為相似的化合物質(zhì)譜圖，確定 該種化合物為X;
[0018] (8)氣相色譜儀/質(zhì)譜儀根據(jù)質(zhì)譜圖給出化合物X的相關(guān)參數(shù)，獲得X的峰面積-V0C 質(zhì)量的標準曲線；
[0019] (9)根據(jù)步驟⑷至步驟(8)，獲得在測量時間內(nèi)氣體X積累室內(nèi)形成的氣體濃度隨 時間的變化曲線；
[0020] (10)用步驟(9)中的變化曲線獲得X濃度隨時間的變化率，用該變化率乘以環(huán)境艙 的體積，計算已測個體散發(fā)可揮發(fā)性有機物X的散發(fā)率;具體計算公式如下：
[0021]
[0022] t:采樣時刻，h;
[0023] C(t):t 時刻的 X 濃度，mg/m3;
[0024] kad:綜合吸附和換氣的去除系數(shù)，由空倉衰減實驗得到，m/h;
[0025] A:艙表面積，m2;
[0026] V:艙的體積，m3;
[0027] ER(t):已測個體對于X的平均散發(fā)率，mg/h。
[0028] 解得當Co為零時，方程解為：
[0029]
[0030] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：
[0031] 采用本發(fā)明的裝置及方法可以在不影響人的健康與安全的前提下，使整人散發(fā)的 可揮發(fā)性有機化合物在環(huán)境艙中積累產(chǎn)生，取樣富集到Tenax-TA采樣管中進行色譜-質(zhì)譜 定量測量不同人體散發(fā)的揮發(fā)性有機物的濃度和成分，同時可以用來測量不同人體的體 味。
【附圖說明】：
[0032] 圖1為本發(fā)明定量測量人體散發(fā)揮發(fā)性有機物的裝置示意圖。
[0033] 圖1是本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖：圖中裝置分別為，1環(huán)境艙，2風(fēng)扇，3空氣引管， 4Tenax-TA采樣管，5大氣采樣栗，6空氣凈化器，7不銹鋼椅子，8含密封條的不銹鋼密封門，9 不銹鋼過渡艙10，過渡艙密封門。
【具體實施方式】
[0034] 下面舉一個具體的較佳案例結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明：
[0035] 本發(fā)明的一種定量測量人體散發(fā)揮發(fā)性有機化合物的裝置實施例組成如圖1所 示，包括不銹鋼環(huán)境艙1和不銹鋼過渡艙9,不銹鋼環(huán)境艙里安裝有風(fēng)扇2、含活性炭的空氣 凈化器6和不銹鋼椅7;不銹鋼環(huán)境艙1設(shè)置含密封條的不銹鋼密封門8與不銹鋼過渡艙9相 連通，過渡艙9設(shè)置有過渡艙密封門10與外界連通;還包括一端緊密插入不銹鋼環(huán)境艙1的 不銹鋼空氣引管3，與不銹鋼空氣引管3的艙外一端相連接的Tenax-TA采樣管4，與Tenax-TA 采樣管4的另一端相連的大氣采樣栗5,設(shè)置在實驗室中的自動熱脫附儀和氣相色譜儀/質(zhì) 譜儀(圖中未示出）denax-TA采樣管通過大氣采樣栗驅(qū)動，采集到不銹鋼環(huán)境艙1內(nèi)的樣品 后，可供自動熱脫附儀(ATD)和氣相色譜/質(zhì)譜儀分析(GC-MS)。
[0036] 上述測量裝置的各設(shè)備具體實現(xiàn)方式及功能說明如下：
[0037] Tenax-TA采樣管:可以采集和儲存空氣中的揮發(fā)性有機化合物.有多種不同的型 號·
[0038]自動熱脫附儀(ATD)和氣相色譜/質(zhì)譜儀分析(GC-MS):用于氣象質(zhì)譜色譜連用技 術(shù)，來定性和定量的分析物質(zhì)中不同有機物的成分