CN109991045A - 一种适于粘性土壤的气体快速取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，属于气体采集装置技术领域。该装置包括土壤罩，土壤罩为一个下部开口、容积一定的罩体，土壤罩的上部开设有若干气体流通孔和一个电线通孔，将土壤罩插入土层中用于对土壤罩内一定体积的土壤进行气体收集；土壤罩内设置一加热棒，加热棒随着土壤罩一起插入土层，加热棒用于对土壤罩内定量土壤进行加热，使土壤里的气体挥发出来；土壤罩上部连接一中空的连接管，连接管上设置一气体排出口，气体排出口与气体采样泵连接，气体采样泵用于收集土壤中气体。本发明装置能对定量的土壤进行快速气体取样，并可对收集气体进行定量检测，适于粘性土壤中的气体取样检测。
Description
技术领域
本发明涉及气体采样装置，尤其涉及一种适于粘性土壤的气体快速取样装置。
背景技术
土壤孔隙空间中存在着受非水溶相液体(NAPLs)类物质污染的土壤气体，这些土壤气体是由污染物直接蒸发或污染物代谢转化的产物构成，其成分和浓度的大小直接指示着土壤被污染及污染的程度。
现有的土壤气体采集方法分为主动式土壤气体采样方法和被动式土壤气体采样方法，前者是将气体采样装置-通常为一根管子-直接插入土壤中或插入到预先施工的钻孔中，管子前端多为多孔的陶土头，将管子或陶土头预先置入土壤中后，再通过管道施加负压将气体导出进行采样；后者是通过置于土壤中的吸附剂进行土壤气体吸附而不施加负压的采样。
上述方式仅适用于多孔的包气带土壤采集气体，难于用于采集粘性土壤中的气体，并且上述方式中气体采集时间较长，无法定量单位体积土壤中采集气体的体积量和浓度。为快速获取粘性类土壤是否受到NAPLs类物质污染，定量表征NAPLs类物质的污染程度，需要在粘性土壤气体获取、采集等方面进行技术改进。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种对定量的粘性土壤进行快速气体取样的装置，并可对收集的气体进行定量检测，适于粘性土壤中的气体取样检测。
本发明提供了一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，该装置包括土壤罩，土壤罩为一个下部开口、容积一定的罩体，土壤罩的上部开设有若干气体流通孔和一个电线通孔，将土壤罩插入土层中用于对土壤罩内一定体积的土壤进行气体收集；土壤罩内设置一加热棒，加热棒随着土壤罩插入土层，加热棒用于对土壤罩内定量土壤进行加热，使土壤里的气相、自由相、吸附相、溶解相的NAPLs挥发出来；土壤罩上部连接一中空的连接管，连接管上设置一气体排出口，气体排出口与气体采样泵连接，气体采样泵用于收集土壤中气体。
进一步的，所述土壤罩为金属罩，形状为下端开口的圆柱体。
进一步的，所述若干气体流通孔沿着圆柱体金属罩的上部圆周均匀分布，所述电线通孔位于金属罩上部圆心处，所述加热棒的顶部固定连接在电线通孔处，一电线通过电线通孔连接加热棒，电线另一端从中空的连接管穿过并从连接管上设置的一小孔导出连接管，与一电源连接。接通电源加热土壤，温度可达250℃。
进一步的，所述气体排出口还与气体检测器连接，可快速地甄别土壤是否受到污染，以及污染物类别。
进一步的，所述气体检测器为VOC气体检测仪。
进一步的，所述连接管远离土壤罩的另一端固定连接一手柄，手柄与连接管垂直设置，推动手柄将金属罩压入土壤中。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案带来如下有益效果：本发明的装置通过加热过程加速了粘性土层颗粒上吸附相、颗粒间的自由相和溶解相物质的释放，快速收集进入粘性土层中的NAPLs；该装置可进一步与快速检测器连接，快速的甄别土壤是否受到污染，以及污染物类别；本发明的装置除对原位土层中的污染物能够进行快速识别外，对于离体土壤同样可通过该装置进行快速识别。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1是本发明实施例中一种适于粘性土壤的气体快速取样装置的结构示意图；
图2是图1中金属罩结构示意图；
图3是图2的金属罩上部示意图。
附图标记：
11-金属罩；12-加热棒；13-气体流通孔；14-电线通孔；21-连接管；22-气体排出口；31-手柄。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1-图3，本发明的实施例提供了一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，该装置包括土壤罩11，土壤罩11为一个下部开口、容积一定的罩体，土壤罩11的上部开设有若干气体流通孔13和一个电线通孔14，将土壤罩11插入土层中用于对土壤罩11内一定体积的土壤进行气体收集；土壤罩11内设置一加热棒12，加热棒12随着土壤罩11插入土层，加热棒11用于对土壤罩11内定量土壤进行加热，使土壤里的气相、自由相、吸附相、溶解相的NAPLs挥发出来；土壤罩11上部连接一中空的连接管21，连接管21上设置一气体排出口22，气体排出口22与气体采样泵(图中未示出)连接，气体采样泵用于收集土壤中气体。
具体地，所述土壤罩11为金属罩，形状为下端开口的圆柱体。所述若干气体流通孔13沿着圆柱体金属罩的上部圆周均匀分布，所述电线通孔14位于金属罩上部圆心，所述加热棒12的顶部固定连接在电线通孔14处，一电线通过电线通孔14连接加热棒12，电线另一端从中空的连接管21穿过并从连接管21上设置的一小孔导出连接管21，与一电源连接。接通电源加热土体，温度可达250℃。
所述气体排出口22也可直接与气体检测器(图中未示出)连接，气体检测器可选择为VOC气体检测仪，用于快速甄别土壤是否受到污染，以及污染物类别。
在一实施例中，所述连接管21远离土壤罩11的另一端固定连接一手柄31，手柄31与连接管21垂直设置，推动手柄31将土壤罩11压入土壤中。
实际将本发明实施例中的装置用于粘性土壤的气体快速取样时，推动手柄31垂直将土壤罩11插入到土层中；在气体排出口22处先与一压缩机连接，启动压缩机抽空取样装置管路里的残余空气，关闭压缩机后维持管路中的负压，再将气体排出口22与气体采样泵连接，或将气体排出口22直接与VOC气体检测仪连接。接通电源后加热棒12加热土壤(温度可达250℃)，使土壤里的气相、自由相、吸附相、溶解相都挥发出来，将气体收集到气体采样泵中或直接接入气体检测器上进行检测。
综上所述，本发明实施例提供了一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，该装置通过加热过程加速了粘性土层颗粒上吸附相、颗粒间的自由相和溶解相物质的释放，快速收集进入粘性土层中的NAPLs；该装置可进一步与快速检测器连接，快速的甄别土壤是否受到污染，以及污染物类别。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，其特征在于，该装置包括土壤罩，土壤罩为一个下部开口、容积一定的罩体，土壤罩的上部开设有若干气体流通孔和一个电线通孔，将土壤罩插入土层中用于对土壤罩内一定体积的土壤进行气体收集；土壤罩内设置一加热棒，加热棒随着土壤罩插入土层，加热棒用于对土壤罩内定量土壤进行加热，使土壤里的气体挥发出来；土壤罩上部连接一中空的连接管，连接管上设置一气体排出口，气体排出口与气体采样泵连接，气体采样泵用于收集土壤中气体。
2.根据权利要求1所述的一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，其特征在于，所述土壤罩为金属罩，形状为下端开口的圆柱体。
3.根据权利要求2所述的一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，其特征在于，所述若干气体流通孔沿着圆柱体金属罩的上部圆周均匀分布，所述电线通孔位于金属罩上部圆心处，所述加热棒的顶部固定连接在电线通孔处，一电线通过电线通孔连接加热棒，电线的另一端从中空的连接管穿过并从连接管上设有的一小孔导出连接管，与一电源连接。
4.根据权利要求1所述的一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，其特征在于，所述气体排出口还与气体检测器连接，气体检测器用于快速甄别土壤气体受到污染的情况和污染物类别。
5.根据权利要求4所述的一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，其特征在于，所述气体检测器为VOC气体检测仪。
6.根据权利要求1所述的一种适于粘性土壤的气体快速取样装置，其特征在于，所述连接管远离金属罩的另一端固定连接一手柄，手柄与连接管垂直设置。
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