一種定量測量人體散發揮發性有機化合物的裝置及其方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物標記檢測技術領域，特別涉及測量整人散發揮發性有機化合物的 測量裝置和測量方法。
【背景技術】
[0002] 有關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 免疫反應聯系。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 度大的環境，如機艙、禮堂、學校、劇院和會議室中，室內人員散發的污染物是主要的室內空 氣污染源。
[0003]想要定量獲得人散發可揮發性有機化合物的數據，就必須具備準確優化的測量裝 置和測量方法。
[0004] 目前國際上對于人體散發的專利主要集中在三個方面：呼吸散發，局部皮膚散發 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的揮發性有機物進行定 量或者定性測量。這種方式不能代表整個人體的散發強度。
[0005] 目前已公開的有關人呼吸散發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生的可揮發性有機化合物。但是皮 膚散發也是人體VOCs散發的重要污染源。
[0006] 目前還沒有定量準確測量出整人散發VOCs散發種類和散發量的方法。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是彌補整人散發領域的空白，提供一種定量測量人體散發揮發性有 機化合物的裝置及其方法，采用本發明的裝置及方法可以在不影響人的健康與安全的前提 下，使整人散發的可揮發性有機化合物富集取樣，以供后續分析研究。
[0008] 本發明的技術方案為：
[0009] -種定量測量人體散發揮發性有機化合物的裝置，其特征在于，該裝置包括不銹 鋼環境艙和不銹鋼過渡艙，不銹鋼環境艙里安裝有風扇、含活性炭的空氣凈化器和不銹鋼 椅；不銹鋼環境艙設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 置在實驗室中的自動熱脫附儀和氣相色譜儀/質譜儀;吸附采樣管通過大氣采樣栗驅動，采 集到不銹鋼環境艙內的樣品后，供自動熱脫附儀和氣相色譜/質譜儀分析。
[0010] 采用上述裝置定量測量人體散發揮發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境艙并進入靜坐狀態后，打開在不 銹鋼環境艙上部的風扇以確保良好的空氣均勻性，再將不銹鋼環境艙密封門關閉；
[0014] (4)在待測個體進入不銹鋼環境艙期間對艙內的VOCs進行連續的采樣；
[0015] (5)實驗結束后，打開不銹鋼環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/質譜儀按照ASTM Standard規范分析管中吸附的VOCs氣體；
[0017] (7)氣相色譜儀/質譜儀將自動在其數據庫中尋找最為相似的化合物質譜圖，確定 該種化合物為X;
[0018] (8)氣相色譜儀/質譜儀根據質譜圖給出化合物X的相關參數，獲得X的峰面積-V0C 質量的標準曲線；
[0019] (9)根據步驟⑷至步驟(8)，獲得在測量時間內氣體X積累室內形成的氣體濃度隨 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，用該變化率乘以環境艙 的體積，計算已測個體散發可揮發性有機物X的散發率;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，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的平均散發率，mg/h。
[0028] 解得當Co為零時，方程解為：
[0029]
[0030] 本發明與現有技術相比具有如下優點：
[0031] 采用本發明的裝置及方法可以在不影響人的健康與安全的前提下，使整人散發的 可揮發性有機化合物在環境艙中積累產生，取樣富集到Tenax-TA采樣管中進行色譜-質譜 定量測量不同人體散發的揮發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為本發明定量測量人體散發揮發性有機物的裝置示意圖。
[0033] 圖1是本發明的裝置的結構示意圖：圖中裝置分別為，1環境艙，2風扇，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合附圖對本發明進行進一步說明：
[0035] 本發明的一種定量測量人體散發揮發性有機化合物的裝置實施例組成如圖1所 示，包括不銹鋼環境艙1和不銹鋼過渡艙9,不銹鋼環境艙里安裝有風扇2、含活性炭的空氣 凈化器6和不銹鋼椅7;不銹鋼環境艙1設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,設置在實驗室中的自動熱脫附儀和氣相色譜儀/質 譜儀(圖中未示出）denax-TA采樣管通過大氣采樣栗驅動，采集到不銹鋼環境艙1內的樣品 后，可供自動熱脫附儀(ATD)和氣相色譜/質譜儀分析(GC-MS)。
[0036] 上述測量裝置的各設備具體實現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/質譜儀分析(GC-MS):用于氣象質譜色譜連用技 術，來定性和定量的分析物質中不同有機物的成分