CN111141551A - 一种用于土壤调查的非扰动采样器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于土壤调查的非扰动采样器装置，包括采样手柄、空体积滑动连杆、活塞式推杆、注射器式外壳、多孔样品切转面板和恒温样品保存箱，其特征在于可以方便快捷的采集非扰动的土壤原状样品，同时将切去部分暴露空气一侧的土壤样品，在密闭的条件下置入棕色土壤采样瓶中，从而最大程度防止土壤采样过程中污染物的释放风险。该采样装置使用简便，成本低下，进一步提高了土壤样品污染物测定的准确性，特别适用于采集检测含有挥发性有机污染物非扰动土壤样品的场合。

Description

一种用于土壤调查的非扰动采样器装置

技术领域

本发明属于土壤调查和环境修复技术领域，特别涉及一种用于土壤调查的非扰动采样器装置。

背景技术

中国是全球土壤污染最严重的国家之一。环保部公布的数据显示，早在2006年，据不完全调查，中国受污染的耕地就约有1.5亿亩，占18亿亩耕地的8.3%。为了切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量而制定的法规，2016年5月28日，由国务院印发实施《土壤污染防治行动计划》。该计划其中一个目标是开展全国土壤污染调查，掌握土壤环境质量状况。深入开展土壤环境质量调查，并建立每10年开展一次的土壤环境质量状况定期调查制度；建设土壤环境质量监测网络，2020年底前实现土壤环境质量监测点位所有县、市、区全覆盖；提升土壤环境信息化管理水平。土壤调查时如何采集非扰动的土壤样品是关键，特别是如何防止采样过程中污染物的释放至关重要。

目前，在上述领域中已有某些专利技术可用于土壤采样调查工作，如，如公开号为CN207488047U专利提出了一种土壤采样现场有机物快速检测配套装置，包括气体采集器、袋体和导管，本设计具有结构简单、易于制造和实用高效的优点，但仅适用于现场污染物的筛查，检测精确度较差。公开号为CN110864934A专利提出一种暂存库中污染土壤的分层采样装置及方法，通过设置驱动电机带动钻头转动，钻杆及钻头转动以及在螺旋片的配合作用下，手持把手将装置向土壤内部钻孔，此时可使得进土较为方便，使得土壤在后续的采集过程中更加简单，但对采样过程污染物释放控制没有考虑，而且现场应用时需要配备电源。公开号为CN110749471A专利提出了一种土地出租管理用农场土壤采样装置，包括采样台，便于对农场土壤的高效采样，降低采样人员劳动强度，但需要额外电源，没有考虑采样过程中污染物释放问题。但针对大量土壤调查，特别是针对挥发性有机污染物土壤的调查，如何找到一种可以非扰动的原状采样装置，操作更为简便、最大限度防止采样过程中污染物释放仍是广大场地调查和环境修复产业工作人员所面临的主要挑战。

发明内容

本发明的目的是：针对现有土壤调查采样装置的不足之处，提供一种用于土壤调查的非扰动采样器装置，可以方便快捷的采集非扰动的土壤原状样品，同时将切去部分暴露空气一侧的土壤样品，在密闭的条件下置入棕色土壤采样瓶中，从而最大程度防止土壤采样过程中污染物的释放风险，因此，本装置重点解决采集土壤非扰动原状样品和防止采样污染物释放导致土壤样品污染物检测数据偏低不准等关键问题。

本发明的上述目的是通过如下的装置实现的：一种用于土壤调查的非扰动采样器装置，包括采样手柄、空体积滑动连杆、活塞式推杆、注射器式外壳、多孔样品切转面板和恒温样品保存箱，其特征在于：空体积滑动连杆放置于采样手柄中，可以上下灵活滑动；活塞式推杆推入注射器外壳中，将两者根据所需的土壤采样量放置到采样手柄特定位置的卡槽内；将装配好的采样器对准待采样的土壤，向土壤中转动采样手柄，使得活塞式推杆接触到空体积滑动连杆下部顶帽后直推到采样手柄中空顶部；反向转动采样手柄，脱离土壤后，转移至加盖多孔样品切转面板且放置了棕色样品瓶的恒温样品保存箱之上；将注射器式外壳对准装废样品的样品瓶对应的加盖多孔样品切转面板的孔，向下滑动采样手柄中上部的空体积滑动连杆至最下部，同时带动活塞式推杆下移，使得注射器式外壳内部采集的部分土壤样品挤出；在多孔样品切转面板上水平转动采样手柄，使得挤出的部分土壤样品切到多孔样品切转面板下面的废样品瓶中，同时将注射器式外壳水平转到对准装土壤样品的样品瓶对应的加盖多孔样品切转面板的孔，推动活塞式推杆，使得剩余全部土壤样品进入样品瓶中。

所述的一种用于土壤调查的非扰动采样器装置，其特征还在于①空体积滑动连杆可以滑动的最大距离对应所采集多余的废土壤样品，用于解决注射器外壳内土壤样品转移至样品瓶过程中污染物的释放，尤其是土壤中挥发性有机污染物的释放。②采样手柄下部为中央开孔的长方体或圆柱体，优选长方体。③采样手柄下部中央开孔内部不同位置设置不少于2个卡槽，用于卡放注射器式外壳，以方便采集不同土壤样品量。④恒温样品保存箱加盖多孔样品切转面板的孔与样品保存箱内部所放置的棕色样品瓶瓶口位置完全对应。⑤多孔样品切转面板上的单个孔上下表面圆孔直径大小不同，上表面的圆孔直径与注射器式外壳内径一样大，是下表面的圆孔直径的90%~98%，优先95%。⑥所用的材质为塑料或不锈钢，优选塑料。

本发明可广泛用于一般的土壤调查和污染场地调查修复，特别适用于采集检测含有挥发性有机污染物非扰动土壤样品的场合，不但可以采集到土壤原状样品，而且还控制了土壤样品采集过程中挥发性有机污染物和其他污染物的释放风险。本发明具有如下优点：该采样装置使用简便，成本低下，可以实现非扰动采样，通过去除部分暴露空气侧的土壤样品，进一步提高了土壤样品测定的准确性。

【附图说明】

图1 一种用于土壤调查的非扰动采样器装置示意图

图 2 多孔样品切转面板示意图

图中：1、采样手柄；2、空体积滑动连杆；3、活塞式推杆；4、注射器式外壳；

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1和2所示，本发明实施例是针对黑龙江省某石油化工厂地块土壤调查项目，采用了一种用于土壤调查的非扰动采样器装置，包括采样手柄、空体积滑动连杆、活塞式推杆、注射器式外壳、多孔样品切转面板和恒温样品保存箱，均为塑料材质。按照《地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则》 (HJ 1019—2019)采集土壤样品，并检测分析土壤样品中挥发性有机污染物，利用该非扰动土壤采样器装置操作步骤如下：先将空体积滑动连杆放置于采样手柄中；将活塞式推杆推入注射器外壳中，将两者根据所需的10g土壤采样量放置到采样手柄特定位置（对应10g±1g土壤样品量位置）的卡槽（3个卡槽位置分别对应土壤样品量7g、10g和13g）内；将装配好的采样器对准待采样的土壤（通过30钻机钻孔所获得柱状土壤），向土壤中转动采样手柄，使得活塞式推杆接触到空体积滑动连杆下部顶帽后直推到采样手柄中空顶部；反向转动采样手柄，脱离土壤后，转移至加盖多孔样品切转面板且放置了40ml棕色样品瓶（预先加入10ml分析纯甲醇保护剂）的0℃~4℃恒温样品保存箱之上；将注射器式外壳对准装废样品的样品瓶对应的加盖多孔样品切转面板的孔，向下滑动采样手柄中上部的空体积滑动连杆至最下部，同时带动活塞式推杆下移，使得注射器式外壳内部采集的部分土壤样品挤出；在多孔样品切转面板上水平转动采样手柄，使得挤出的部分土壤样品切到多孔样品切转面板下面的废样品瓶中，同时将注射器式外壳水平转到对准装土壤样品的样品瓶对应的加盖多孔样品切转面板的孔，推动活塞式推杆，使得剩余全部土壤样品进入样品瓶中，样品瓶加盖，并做好采样记录和在样品瓶表面贴上样品编号。废样品瓶统一收集，经测定无污染后按一般垃圾处理，如存在污染，需按危险废物处置要求进行处理处置。其中恒温样品保存箱加盖多孔样品切转面板的孔与样品保存箱内部所放置的棕色样品瓶瓶口位置完全对应；多孔样品切转面板上的单个孔上下表面圆孔直径大小不同，上表面的圆孔直径与注射器式外壳内径一样大，是下表面的圆孔直径95%；每次通过多孔样品切转面板所切除土壤废样品量2g±0.5g。本采样装置中采样手柄下部为中央开孔的长方体。与传统采样装置相比，利用本采样装置所采样测定的15个土壤样品中挥发性有机污染物含量数据准确度提高5%~10%。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，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 (7)

1.一种用于土壤调查的非扰动采样器装置，包括采样手柄、空体积滑动连杆、活塞式推杆、注射器式外壳、多孔样品切转面板和恒温样品保存箱，其特征在于：

（1）空体积滑动连杆放置于采样手柄中，可以上下灵活滑动；

（2）活塞式推杆推入注射器外壳中，将两者根据所需的土壤采样量放置到采样手柄特定位置的卡槽内；

（3）将装配好的采样器对准待采样的土壤，向土壤中转动采样手柄，使得活塞式推杆接触到空体积滑动连杆下部顶帽后直推到采样手柄中空顶部；

（4）反向转动采样手柄，脱离土壤后，转移至加盖多孔样品切转面板且放置了棕色样品瓶的恒温样品保存箱之上；

（5）将注射器式外壳对准装废样品的样品瓶对应的加盖多孔样品切转面板的孔，向下滑动采样手柄中上部的空体积滑动连杆至最下部，同时带动活塞式推杆下移，使得注射器式外壳内部采集的部分土壤样品挤出；

（6）在多孔样品切转面板上水平转动采样手柄，使得挤出的部分土壤样品切到多孔样品切转面板下面的废样品瓶中，同时将注射器式外壳水平转到对准装土壤样品的样品瓶对应的加盖多孔样品切转面板的孔，推动活塞式推杆，使得剩余全部土壤样品进入样品瓶中。

2.根据权利要求1所述一种土壤调查的非扰动采样器装置，其特征在于空体积滑动连杆可以滑动的最大距离对应所采集多余的废土壤样品，用于解决注射器外壳内土壤样品转移至样品瓶过程中污染物的释放，尤其是土壤中挥发性有机污染物的释放。

3.根据权利要求1所述的一种土壤调查的非扰动采样器装置，其特征在于采样手柄下部为中央开孔的长方体或圆柱体，优选长方体。

4.根据权利要求1所述的一种土壤调查的非扰动采样器装置，其特征在于采样手柄下部中央开孔内部不同位置设置不少于2个卡槽，用于卡放注射器式外壳，以方便采集不同土壤样品量。

5.根据权利要求1所述的一种土壤调查的非扰动采样器装置，其特征在于恒温样品保存箱加盖多孔样品切转面板的孔与样品保存箱内部所放置的棕色样品瓶瓶口位置完全对应。

6.根据权利要求1所述的一种土壤调查的非扰动采样器装置，其特征在于多孔样品切转面板上的单个孔上下表面圆孔直径大小不同，上表面的圆孔直径与注射器式外壳内径一样大，是下表面的圆孔直径的90%~98%，优先95%。

7.根据权利要求1所述的一种土壤调查的非扰动采样器装置，其特征在于所用的材质为塑料或不锈钢，优选塑料。

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