“出去看看天氣”已變得越來(lái)越重要，天氣預(yù)報(bào)不僅可以告訴我們今天下雨的可能性，也可以幫助我們測(cè)量空氣污染的程度。目前，空氣質(zhì)量關(guān)系到人的呼吸與健康。今天，我們就來(lái)談?wù)?strong>大氣采樣器的研制過(guò)程，以及一段“不可能變”的科學(xué)軼事。

泡沫塑料(PUF)是一種高分子材料，被稱為“第五大塑料”，由于其優(yōu)異的性能，在guo民經(jīng)濟(jì)中大量使用了ling域，成為yi種廣泛應(yīng)用于主動(dòng)和被動(dòng)大氣采樣的材料。但是，40多年前，科學(xué)界的仍然在苦苦探索可以用來(lái)收集大氣中的半揮發(fā)性有機(jī)污染物，其中包括在美國(guó)羅德島大學(xué)實(shí)驗(yàn)室做博后的Terry和導(dǎo)師Charlie。

人們嘗試用在線涂一層油對(duì)大氣污染物進(jìn)行吸附，但是發(fā)現(xiàn)吸附的主要是顆粒狀物質(zhì)，不能進(jìn)行氣體物質(zhì)的捕獲。在這個(gè)時(shí)候Charlie提出了yi個(gè)設(shè)想，為什么不試試PUF？在那時(shí)，PUF已經(jīng)被用于收集水體中的PCBs(PCBs)。Terry的回應(yīng)是：這樣做行不通——因?yàn)榭諝馔ㄟ^(guò)PUF泡沫塑料的速度太快，化合物無(wú)法及時(shí)吸附到泡沫材料上。Charlie聽(tīng)到后并沒(méi)有把自己的想法拋之腦后，而是親自裁剪了兩片PUF，然后把PUF放在玻璃管的上下兩端，上方懸掛著噴有PCBs的培養(yǎng)皿，讓揮發(fā)氣體在泡沫材料中自由吸附。實(shí)驗(yàn)表明，PUF對(duì)氣體有一定吸附作用。在此基礎(chǔ)上，Terry和Charlie經(jīng)過(guò)不斷的嘗試，研制出一套用于對(duì)海洋表面的大氣有機(jī)污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)的PUF裝置。這是發(fā)現(xiàn)的主要污染物，如空氣中的PCBs和殺蟲(chóng)劑，主要是氣態(tài)而不是顆粒態(tài)，他們的研究成果發(fā)表在BulletinofEnvironmentalContaminationandToxicology，以及Science等雜志。

此后許多年，Terry一直致力于大氣中半揮發(fā)性有機(jī)污染物的收集研究，以PUF為基礎(chǔ)的大氣主動(dòng)采樣器已經(jīng)被美guo環(huán)保署采用為標(biāo)準(zhǔn)方法。PUF型(不需電源，安裝方便，維護(hù)成本低)研究也有重大突破，在加拿大環(huán)境與氣候變化部TomHarner和MahibaShoeib博士是這兩個(gè)領(lǐng)域的。被動(dòng)取樣的材料雖然有很多種，比如XAD樹(shù)脂、SPMD半透膜裝置、SPME固相微萃取、含有聚合物涂層的玻璃、此外，PUF還具有土壤、松針葉及其它植物等天然材料，但由于其易于操作、干擾小、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在大氣采樣方面有了較大的發(fā)展。PUF采樣系統(tǒng)成為zui常用的Yi類大氣采樣設(shè)備，已經(jīng)在世界七大洲廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)。

目前，優(yōu)化PUF吸附特性及定量標(biāo)定模型的研究，將繼續(xù)推動(dòng)我國(guó)大氣采樣技術(shù)的發(fā)展，并為大氣中揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)提供有力支持。