CN114354738A - 一种土壤中voc气体原位监测设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤中VOC气体原位监测设备和方法，涉及挥发性有机物污染土壤及地下水治理技术领域，原位监测杆组包括由上至下依次连接的监测杆和探头，监测杆的侧壁具有监测孔，探头的侧壁具有抽气孔；监测孔与监测管道连通，监测管道上设有抽出影响范围监测组件，抽气孔、气体检测装置和气泵通过抽气管道依次连通，气泵的出口分别与尾气管道和气体收集装置连通；控制模块分别与抽出影响范围监测组件、气体检测装置和气泵通讯连接。本发明旨在对土壤中的VOCs气体进行原位连续监测，同时可进行土壤气样品的采集，气体收集装置亦可连接外部检测装置对土壤气中的成分进行定量测量。通过工况转换，可进行土层气体渗透性测试。

Description

一种土壤中VOC气体原位监测设备和方法

技术领域

本发明涉及挥发性有机物污染土壤及地下水治理技术领域，具体涉及一种土壤中VOC气体原位监测设备和方法。

背景技术

随着工业现代化程度的不断提高，大中城市遗留了大量污染场地，土壤和地下水污染的程度日益受到重视。VOCs(volatile organic compounds)，挥发性有机物是污染场地中最常见的、高风险污染物，对人类健康和生态平衡带来严重影响。由于VOCs污染物的高挥发性和高生物毒性，且在土壤中长期高浓度聚集，一旦土壤被挖掘和扰动，极易产生诸多的环境风险乃至事故。在VOCs(挥发性有机物)污染场地调查中，土壤气的重要性日益受到重视。

土壤气浓度是指示土壤VOCs污染程度和环境风险的重要指标。土壤气监测比土壤监测更容易揭露地层中的VOCs污染。吸入受污染气体是污染地块中VOCs最主要的人体暴露途径，土壤气监测数据是VOCs风险评估的重要依据。土壤气采样监测能更好的评估土壤中VOCs污染的程度。

在VOCs污染场地原位修复过程中，通过对土壤气中VOCs浓度的监测，更能快速、直观、有效的对修复效果进行评估。由于VOCs污染土壤原位修复的拖尾效应，以及地块内的开发建设对土壤的扰动，土壤中VOCs其他浓度会发生变化，通过对土壤气的原位监测，能快速有效地的评估修复后土壤气中VOCs的浓度对人体的健康影响以及土壤气中VOCs的变化趋势。降低后续的地块开发利用过程中的环境风险隐患。随着国内土壤气采样技术导则的出台，土壤气监测会逐渐普及。

国内目前对土壤气的监测主要是通过原位采样之后送的实验室检测土壤气中VOCs的浓度，很少进行原位的连续监测，时效性和经济效益较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何进行土壤原位监测。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种土壤中VOC气体原位监测设备，包括原位监测杆组、抽出影响范围监测组件、气体检测装置、气泵和控制模块，

原位监测杆组包括由上至下依次连接的监测杆和探头，所述监测杆的侧壁具有监测孔，所述探头的侧壁具有抽气孔；

所述监测孔与监测管道连通，所述监测管道上设有所述抽出影响范围监测组件，

所述抽气孔、所述气体检测装置和所述气泵通过抽气管道依次连通，所述气泵的出口与尾气管道连通；

所述控制模块分别与所述抽出影响范围监测组件、所述气体检测装置和所述气泵通讯连接。

本发明的有益效果是：在进行土壤气原位监测时，通过锤击或者钻孔后，将原位监测杆组置于设定深度，然后对钻孔进行封填，气泵从抽气孔抽出气体，气体检测装置检测抽出气体中待检测物质的浓度，对设定深度的土壤气进行监测。监测孔在抽气孔上方一段距离，抽出影响范围监测组件旨在监测气体抽出影响范围是否超出设定范围，可监测抽出监测井的密封性。控制模块可设定气泵的气体流量，或根据所述抽出影响范围监测组件测得的影响范围监测数据调整所述气泵的气体流量。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括气体收集装置，所述气泵的出口分别与所述尾气管道和所述气体收集装置连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：气体收集装置可将采集的气体进行储存，以供后续实验使用。

进一步，还包括分别与所述控制模块通讯连接的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，

所述抽气孔、所述第一电磁阀的第一端、所述第一电磁阀的第二端、所述气体检测装置、所述第二电磁阀的第一端、所述第二电磁阀的第二端、所述气泵、所述第三电磁阀的第一端、所述第三电磁阀的第三端、所述第四电磁阀的第一端、所述第四电磁阀的第三端和所述第一电磁阀的第三端依次连通，

所述第二电磁阀的第三端与进气管连通，所述第三电磁阀的第二端与所述尾气管道连通，所述第四电磁阀的第二端与所述气体收集装置连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述控制模块控制所述抽气孔、所述气体检测装置、所述气泵和所述尾气管道依次连通时，为气体监测模式，气泵从抽气孔抽出气体，气体检测装置检测抽出气体中待检测物质的浓度，对设定深度的土壤气进行监测；

所述控制模块控制所述抽气孔、所述气体检测装置、所述气泵和气体收集装置依次连通，为样品采集模式，气泵从抽气孔抽出气体，气体检测装置检测抽出气体中待检测物质的浓度，并将气体存储在气体收集装置内，或者气体检测装置不检测，气体直接存储在气体收集装置内；

所述控制模块控制进气管、所述气泵所述抽气孔依次连通，为土壤气体渗透性测试模式，此时气泵向抽气孔吹气，可根据抽气管道上的气体流量和压力，判断土壤气体渗透性。

进一步，所述抽气孔和所述气体检测装置之间的抽气管道上还依次设置有气体处理组件和抽气管监测组件，所述抽气管监测组件与所述控制模块通讯连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：气体处理组件对气体进行处理，例如干燥和过滤，便于后续的气体成分检测。抽气管监测组件用于检测抽气管道的压力和流量。

进一步，所述抽出影响范围监测组件包括与所述监测管道连接的第一压力表和第一流量表；

所述气体处理组件包括过滤器和干燥器，所述过滤器和所述干燥器串联在所述抽气孔和所述气体检测装置之间的抽气管道上；

所述抽气管监测组件包括第二压力表和第二流量表，所述第二压力表和所述第二流量表分别与所述干燥器和所述气体检测装置之间的抽气管道连通；

所述抽气管道与所述抽气孔连通的一端端部内设置有抽气过滤器。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一压力表和第一流量表用于监测所述监测孔处的气体压力和流量，以判断所述抽气孔的气体流量是否合适，若监测孔处的气体压力和流量不为零，则需要降低气泵的气体流量。

过滤器和干燥器旨在对抽出的气体进行过滤和干燥，去除气体中的水分和颗粒物。

第二压力表和第二流量表检测抽气管道的气体压力和流量数据，同时实时传输给控制模块，根据具体的要求，通过调整气泵的气体流量，调整气体抽出压力和流量。

抽气过滤器减少土壤或杂物进入管道，进行初步的过滤，随后由过滤器进行过滤。

进一步，所述尾气管道的出口还连通有尾气处理装置；原位监测杆组还包括钻杆，所述钻杆、所述监测杆和所述探头由上至下依次连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：尾气处理装置对排放的气体进行处理，使气体达标排放。设置钻杆，便于所述监测杆和所述探头深入土壤内。

进一步，还包括显示存储模块，所述控制模块和所述显示存储模块通讯连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：显示存储模块可显示并存储系统运行参数，主要包括日期、时间、管路中气体的压力和流量、土壤气的检测结果等。

本发明还提供一种土壤中VOC气体原位监测方法，采用所述土壤中VOC气体原位监测设备，包括以下步骤：

所述控制模块将所述土壤中VOC气体原位监测设备切换至预设模式，

预设模式下，所述控制模块根据所述抽出影响范围监测组件测得的影响范围监测数据调整所述气泵的气体流量，或根据实验要求设定所述气泵的气体流量，并且所述控制模块获取所述气体检测装置测得的气体参数数据。

有益效果是：土壤中VOC气体原位监测方法实现土壤中VOC气体的实时监测，并且控制模块可根据影响范围监测数据调整所述气泵的气体流量，测试准确度高，自动化程度高。

进一步，所述气泵的出口分别与所述尾气管道和气体收集装置连通，所述预设模式包括气体监测模式和样品采集模式；

气体监测模式下，所述控制模块控制所述气泵的出口切换至与所述尾气管道连通，所述控制模块控制所述抽气孔、所述气体检测装置、所述气泵和所述尾气管道依次连通；

样品采集模式下，所述控制模块控制所述气泵的出口切换至与所述气体收集装置连通，所述控制模块控制所述抽气孔、所述气体检测装置、所述气泵和气体收集装置依次连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：可实现气体监测模式和样品采集模式两种模式的切换，满足多种用户需求。

进一步，所述气体检测装置和所述气泵之间的抽气管道上连接有进气管，所述抽气孔和所述气体检测装置之间的抽气管道上还设置有与所述控制模块通讯连接的抽气管监测组件，所述控制模块还能将所述土壤中VOC气体原位监测设备切换至土壤气体渗透性测试模式；

土壤气体渗透性测试模式下，所述控制模块控制进气管、所述气泵和所述抽气孔依次连通，所述控制模块根据所述抽出影响范围监测组件测得的影响范围监测数据调整所述气泵的气体流量，或根据实验要求设定所述气泵的气体流量，并且所述控制模块获取所述抽气管监测组件测得的抽气管监测数据。

采用上述进一步方案的有益效果是：可实现气体监测模式、样品采集模式和土壤气体渗透性测试模式三种模式的切换，实现多种功能。

本发明旨在对土壤中的VOCs气体进行原位连续监测，同时可进行土壤气样品的采集，气体收集装置亦可连接外部检测装置对土壤气中的成分进行定量测量。通过工况转换，可进行土层气体渗透性测试。

附图说明

图1为本发明土壤中VOC气体原位监测设备的原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、监测杆；101、监测孔；2、探头；201、抽气孔；3、气体检测装置；4、气泵；5、气体收集装置；

6、第一电磁阀；6a、阀一第一端；6b、阀一第二端；6c、阀一第三端；

7、第二电磁阀；7a、阀二第一端；7b、阀二第二端；7c、阀二第三端；

8、第三电磁阀；8a、阀三第一端；8b、阀三第二端；8c、阀三第三端；

9、第四电磁阀；9a、阀四第一端；9b、阀四第二端；9c、阀四第三端；

10、进气管；11、第一压力表；12、第一流量表；13、过滤器；14、干燥器；15、第二压力表；16、第二流量表；17、抽气过滤器；18、尾气处理装置；19、控制模块；20、显示存储模块；21、钻杆。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本实施例提供一种土壤中VOC气体原位监测设备，包括原位监测杆组、抽出影响范围监测组件、气体检测装置3、气泵4和控制模块19，

原位监测杆组包括由上至下依次连接的监测杆1和探头2，所述监测杆1的侧壁具有监测孔101，所述探头2的侧壁具有抽气孔201；

所述监测孔101与监测管道连通，所述监测管道上设有所述抽出影响范围监测组件，

所述抽气孔201、所述气体检测装置3和所述气泵4通过抽气管道依次连通，所述气泵4的出口与尾气管道连通；

所述控制模块19分别与所述抽出影响范围监测组件、所述气体检测装置3和所述气泵4通讯连接。

在进行土壤气原位监测时，通过锤击或者钻孔形成土壤VOC气体监测孔，将原位监测杆组置于土壤VOC气体监测孔内设定深度，然后对钻孔进行封填，气泵4从抽气孔201抽出气体，气体检测装置3检测抽出气体中待检测物质的浓度，对设定深度的土壤气进行监测。监测孔101在抽气孔201上方一段距离，抽出影响范围监测组件旨在监测气体抽出影响范围是否超出设定范围，可监测土壤VOC气体监测孔的密封性。控制模块19可设定气泵4的气体流量，或根据所述抽出影响范围监测组件测得的影响范围监测数据调整所述气泵4的气体流量。

具体的，气体检测装置3检测抽出气体中待检测物质的浓度，待检测物质具体包括：抽出气体中的VOCs，还可以包括氧气、甲烷和二氧化碳等。

优选的，探头2为空心杆结构，下端为锥形头，在锥形头上方10-30cm处设置所述抽气孔201，探头2的上端具有用于连接的螺纹段。

优选的，监测孔101在抽气孔201上方50cm-200cm处，监测杆1的下端与探头2的上端螺纹连接。更为优选的，监测孔101在抽气孔201上方100cm处。进一步可选的，监测杆1和探头2之间还可增加至少一个监测杆中间段，监测杆1、监测杆中间段和探头2依次连接，改变监测杆中间段的长度或数量，从而可以调节监测孔101与抽气孔201的距离。

具体的，监测杆1和探头2的中部均为空心，监测管道的下端穿设在监测杆1内并与监测孔101连接并连通，抽气管道的下端穿设在监测杆1和探头2内，监测杆中间段也为空心杆体，可供管道穿过。

优选的，气体检测装置3包括PID气体探测器，PID气体探测器与控制模块19通讯连接，控制模块可控制PID气体探测器的检测时间段。

在上述任一方案的基础上，还包括气体收集装置5，所述气泵4的出口分别与所述尾气管道和所述气体收集装置5连通。

气体收集装置5可将采集的气体进行储存，以供后续实验使用。

在上述任一方案的基础上，还包括分别与所述控制模块19通讯连接的第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8和第四电磁阀9，

所述抽气孔201、所述第一电磁阀6的第一端、所述第一电磁阀6的第二端、所述气体检测装置3、所述第二电磁阀7的第一端、所述第二电磁阀7的第二端、所述气泵4、所述第三电磁阀8的第一端、所述第三电磁阀8的第三端、所述第四电磁阀9的第一端、所述第四电磁阀9的第三端和所述第一电磁阀6的第三端依次连通，

所述第二电磁阀7的第三端与进气管10连通，所述第三电磁阀8的第二端与所述尾气管道连通，所述第四电磁阀9的第二端与所述气体收集装置5连通。

具体的，第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8和第四电磁阀9均为三通阀。

其中，第一电磁阀6的第一端记为阀一第一端6a，第一电磁阀6的第二端记为阀一第二端6b，第一电磁阀6的第三端记为阀一第三端6c。

其中，第二电磁阀7的第一端记为阀二第一端7a，第二电磁阀7的第二端记为阀二第二端7b，第二电磁阀7的第三端记为阀二第三端7c。

其中，第三电磁阀8的第一端记为阀三第一端8a，第三电磁阀8的第二端记为阀三第二端8b，第三电磁阀8的第三端记为阀三第三端8c。

其中，第四电磁阀9的第一端记为阀四第一端9a，第四电磁阀9的第二端记为阀四第二端9b，第四电磁阀9的第三端记为阀四第三端9c。

所述控制模块19控制所述抽气孔201、所述气体检测装置3、所述气泵4和所述尾气管道依次连通时，为气体监测模式，气泵4从抽气孔201抽出气体，气体检测装置3检测抽出气体中待检测物质的浓度，对设定深度的土壤气进行监测，然后气体从尾气管道排出。具体的，气体监测模式下，抽气孔201、阀一第一端6a、阀一第二端6b、气体检测装置3、阀二第一端7a、阀二第二端7b、气泵4、阀三第一端8a、阀三第二端8b和尾气管道依次连通，其余阀门端口关闭。

所述控制模块19控制所述抽气孔201、所述气体检测装置3、所述气泵4和气体收集装置5依次连通，为样品采集模式，气泵4从抽气孔201抽出气体，气体检测装置3检测抽出气体中待检测物质的浓度，并将气体存储在气体收集装置5内，或者气体检测装置3不检测，气体直接存储在气体收集装置5内。具体的，样品采集模式下，抽气孔201、阀一第一端6a、阀一第二端6b、气体检测装置3、阀二第一端7a、阀二第二端7b、气泵4、阀三第一端8a、阀三第三端8c、阀四第一端9a、阀四第二端9b和气体收集装置5依次连通，其余阀门端口关闭。

所述控制模块19控制进气管10、所述气泵4所述抽气孔201依次连通，为土壤气体渗透性测试模式，此时气泵4向抽气孔201吹气，可根据抽气管道上的气体流量和压力，判断土壤气体渗透性。具体的，土壤气体渗透性测试模式下，进气管10、阀二第三端7c、阀二第二端7b、气泵4、阀三第一端8a、阀三第三端8c、阀四第一端9a、阀四第三端9c、阀一第三端6c、阀一第一端6a和抽气孔201依次连通，其余阀门端口关闭。

在上述任一方案的基础上，所述抽气孔201和所述气体检测装置3之间的抽气管道上还依次设置有气体处理组件和抽气管监测组件，抽气管监测组件与所述控制模块19通讯连接。

气体处理组件对气体进行处理，例如干燥和过滤，便于后续的气体成分检测。抽气管监测组件用于检测抽气管道的压力和流量，还可以用于检测其他气体参数。

在上述任一方案的基础上，所述抽出影响范围监测组件包括与所述监测管道连接的第一压力表11和第一流量表12；

所述气体处理组件包括过滤器13和干燥器14，所述过滤器13和所述干燥器14串联在所述抽气孔201和所述气体检测装置3之间的抽气管道上；

抽气管监测组件包括第二压力表15和第二流量表16，所述第二压力表15和所述第二流量表16分别与所述干燥器14和所述气体检测装置3之间的抽气管道连通；

所述抽气管道与所述抽气孔201连通的一端端部内设置有抽气过滤器17。

其中，第一压力表11和第一流量表12用于监测所述监测孔101处的气体压力和流量，以判断所述抽气孔201的气体流量是否合适，若监测孔101处的气体压力和流量不为零，则需要降低气泵4的气体流量。

过滤器13和干燥器14旨在对抽出的气体进行过滤和干燥，去除气体中的水分和颗粒物。

第二压力表15和第二流量表16检测抽气管道的气体压力和流量数据，同时实时传输给控制模块，根据具体的要求，通过调整气泵4的气体流量，调整气体抽出压力和流量。

抽气过滤器17减少土壤或杂物进入管道，进行初步的过滤，随后由过滤器13进行过滤。

在上述任一方案的基础上，所述尾气管道的出口还连通有尾气处理装置18；原位监测杆组还包括钻杆21，所述钻杆21、所述监测杆1和所述探头2由上至下依次连接。

尾气处理装置18对排放的气体进行处理，使气体达标排放。设置钻杆21，便于所述监测杆1和所述探头2深入土壤内。

尾气处理装置18可以采用现有技术实现，例如可以用热破坏法或活性炭吸附法等手段对VOC废气进行处理。

在上述任一方案的基础上，还包括显示存储模块20，所述控制模块19和所述显示存储模块20通讯连接。

显示存储模块20可显示并存储系统运行参数，主要包括日期、时间、管路中气体的压力和流量、土壤气的检测结果等。

在上述任一方案的基础上，原位监测杆组的具体插入土壤的过程：

1.锤击或者钻孔后，将探头2锤击至一个较浅的深度；

2.根据设定的测量位置，将钻杆21、监测杆1与探头2连接；

3.再将探头2锤击至设定深度。

本发明还提供一种土壤中VOC气体原位监测方法，采用所述土壤中VOC气体原位监测设备，包括以下步骤：

所述控制模块19将所述土壤中VOC气体原位监测设备切换至预设模式，

预设模式下，所述控制模块19根据所述抽出影响范围监测组件测得的影响范围监测数据调整所述气泵4的气体流量，或根据实验要求设定所述气泵4的气体流量，并且所述控制模块19获取所述气体检测装置3测得的气体参数数据。

土壤中VOC气体原位监测方法实现土壤中VOC气体的实时监测，并且控制模块可根据影响范围监测数据调整所述气泵4的气体流量，测试准确度高，自动化程度高。

具体的，控制模块19还可以控制气泵4的工作时间。

具体的，影响范围监测数据包括第一压力表11测得的第一压力值和第一流量表12测得的第一流量值。

在上述任一方案的基础上，所述气泵4的出口分别与所述尾气管道和气体收集装置5连通，所述预设模式包括气体监测模式和样品采集模式；

气体监测模式下，所述控制模块19控制所述抽气孔201、所述气体检测装置3、所述气泵4和所述尾气管道依次连通，所述控制模块19控制所述气泵4的出口切换至与所述尾气管道连通；

样品采集模式下，所述控制模块19控制所述抽气孔201、所述气体检测装置3、所述气泵4和气体收集装置5依次连通，所述控制模块19控制所述气泵4的出口切换至与所述气体收集装置5连通。

可实现气体监测模式和样品采集模式两种模式的切换，满足多种用户需求。

在上述任一方案的基础上，所述气体检测装置3和所述气泵4之间的抽气管道上连接有进气管10，所述抽气孔201和所述气体检测装置3之间的抽气管道上还设置有与所述控制模块19通讯连接的抽气管监测组件，所述控制模块19还能将所述设备切换至土壤气体渗透性测试模式；

土壤气体渗透性测试模式下，所述控制模块19控制进气管10、所述气泵4和所述抽气孔201依次连通，所述控制模块19根据所述抽出影响范围监测组件测得的影响范围监测数据调整所述气泵4的气体流量，或根据实验要求设定所述气泵4的气体流量，并且所述控制模块19获取所述抽气管监测组件测得的抽气管监测数据。

可实现气体监测模式、样品采集模式和土壤气体渗透性测试模式三种模式的切换，实现多种功能。

气体监测模式下，具体的：

1.安装原位监测杆组，所述控制模块19控制所述抽气孔201、所述气体检测装置3、所述气泵4和所述尾气管道依次连通；

2.试运行，所述控制模块19获取第一压力表11测得的第一压力值和第一流量表12测得的第一流量值，判断第一压力值和第一流量值是否均为零，生成判断结果，若判断结果为是，则进行后续步骤，若判断结果为否，则降低所述气泵4的气体流量，或所述控制模块19根据实验要求设定所述气泵4的气体流量；

3.控制模块19设定土壤中VOC气体原位监测设备的运行时间；

4.运行土壤中VOC气体原位监测设备，所述控制模块19获取所述气体检测装置3测得的气体参数数据，且实时记录和监测第二压力表15测得的第二压力值和第二流量表16测得的第二流量值。

样品采集模式下，具体的：

1.安装原位监测杆组，所述控制模块19控制所述抽气孔201、所述气体检测装置3、所述气泵4和气体收集装置5依次连通；

2.试运行，所述控制模块19获取第一压力表11测得的第一压力值和第一流量表12测得的第一流量值，判断第一压力值和第一流量值是否均为零，生成判断结果，若判断结果为是，则进行后续步骤，若判断结果为否，则降低所述气泵4的气体流量，或所述控制模块19根据实验要求设定所述气泵4的气体流量；

3.控制模块19设定土壤中VOC气体原位监测设备的运行时间；

4.运行土壤中VOC气体原位监测设备，所述控制模块19获取所述气体检测装置3测得的气体参数数据，且实时记录和监测第二压力表15测得的第二压力值和第二流量表16测得的第二流量值，气体存储至气体收集装置5内。

土壤气体渗透性测试模式下，具体的：

1.安装原位监测杆组，所述控制模块19控制进气管10、所述气泵4和所述抽气孔201依次连通。

2.试运行，所述控制模块19获取第一压力表11测得的第一压力值和第一流量表12测得的第一流量值，判断第一压力值和第一流量值是否均为零，生成判断结果，若判断结果为是，则进行后续步骤，若判断结果为否，则降低所述气泵4的气体流量，或所述控制模块19根据实验要求设定所述气泵4的气体流量；

3.控制模块19设定土壤中VOC气体原位监测设备的运行时间；

4.运行土壤中VOC气体原位监测设备，所述控制模块19实时记录和监测第二压力表15测得的第二压力值和第二流量表16测得的第二流量值。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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 (10)

1.一种土壤中VOC气体原位监测设备，其特征在于，包括原位监测杆组、抽出影响范围监测组件、气体检测装置(3)、气泵(4)和控制模块(19)，

原位监测杆组包括由上至下依次连接的监测杆(1)和探头(2)，所述监测杆(1)的侧壁具有监测孔(101)，所述探头(2)的侧壁具有抽气孔(201)；

所述监测孔(101)与监测管道连通，所述监测管道上设有所述抽出影响范围监测组件，

所述抽气孔(201)、所述气体检测装置(3)和所述气泵(4)通过抽气管道依次连通，所述气泵(4)的出口与尾气管道连通；

所述控制模块(19)分别与所述抽出影响范围监测组件、所述气体检测装置(3)和所述气泵(4)通讯连接。

2.根据权利要求1所述一种土壤中VOC气体原位监测设备，其特征在于，还包括气体收集装置(5)，所述气泵(4)的出口分别与所述尾气管道和所述气体收集装置(5)连通。

3.根据权利要求2所述一种土壤中VOC气体原位监测设备，其特征在于，还包括分别与所述控制模块(19)通讯连接的第一电磁阀(6)、第二电磁阀(7)、第三电磁阀(8)和第四电磁阀(9)，

所述抽气孔(201)、所述第一电磁阀(6)的第一端、所述第一电磁阀(6)的第二端、所述气体检测装置(3)、所述第二电磁阀(7)的第一端、所述第二电磁阀(7)的第二端、所述气泵(4)、所述第三电磁阀(8)的第一端、所述第三电磁阀(8)的第三端、所述第四电磁阀(9)的第一端、所述第四电磁阀(9)的第三端和所述第一电磁阀(6)的第三端依次连通，

所述第二电磁阀(7)的第三端与进气管(10)连通，所述第三电磁阀(8)的第二端与所述尾气管道连通，所述第四电磁阀(9)的第二端与所述气体收集装置(5)连通。

4.根据权利要求1-3任一项所述一种土壤中VOC气体原位监测设备，其特征在于，所述抽气孔(201)和所述气体检测装置(3)之间的抽气管道上还依次设置有气体处理组件和抽气管监测组件，所述抽气管监测组件与所述控制模块(19)通讯连接。

5.根据权利要求4所述一种土壤中VOC气体原位监测设备，其特征在于，所述抽出影响范围监测组件包括与所述监测管道连接的第一压力表(11)和第一流量表(12)；

所述气体处理组件包括过滤器(13)和干燥器(14)，所述过滤器(13)和所述干燥器(14)串联在所述抽气孔(201)和所述气体检测装置(3)之间的抽气管道上；

所述抽气管监测组件包括第二压力表(15)和第二流量表(16)，所述第二压力表(15)和所述第二流量表(16)分别与所述干燥器(14)和所述气体检测装置(3)之间的抽气管道连通；

所述抽气管道与所述抽气孔(201)连通的一端端部内设置有抽气过滤器(17)。

6.根据权利要求1-3任一项所述一种土壤中VOC气体原位监测设备，其特征在于，所述尾气管道的出口还连通有尾气处理装置(18)；所述原位监测杆组还包括钻杆(21)，所述钻杆(21)、所述监测杆(1)和所述探头(2)由上至下依次连接。

7.根据权利要求1-3任一项所述一种土壤中VOC气体原位监测设备，其特征在于，还包括显示存储模块(20)，所述控制模块(19)和所述显示存储模块(20)通讯连接。

8.一种土壤中VOC气体原位监测方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述土壤中VOC气体原位监测设备，包括以下步骤：

所述控制模块(19)将所述设备切换至预设模式，

预设模式下，所述控制模块(19)根据所述抽出影响范围监测组件测得的影响范围监测数据调整所述气泵(4)的气体流量，或根据实验要求设定所述气泵(4)的气体流量，并且所述控制模块(19)获取所述气体检测装置(3)测得的气体参数数据。

9.根据权利要求8所述一种土壤中VOC气体原位监测方法，其特征在于，所述气泵(4)的出口分别与所述尾气管道和气体收集装置(5)连通，所述预设模式包括气体监测模式和样品采集模式；

气体监测模式下，所述控制模块(19)控制所述气泵(4)的出口切换至与所述尾气管道连通，所述控制模块(19)控制所述抽气孔(201)、所述气体检测装置(3)、所述气泵(4)和所述尾气管道依次连通；

样品采集模式下，所述控制模块(19)控制所述气泵(4)的出口切换至与所述气体收集装置(5)连通，所述控制模块(19)控制所述抽气孔(201)、所述气体检测装置(3)、所述气泵(4)和气体收集装置(5)依次连通。

10.根据权利要求9所述一种土壤中VOC气体原位监测方法，其特征在于，所述气体检测装置(3)和所述气泵(4)之间的抽气管道上连接有进气管(10)，所述抽气孔(201)和所述气体检测装置(3)之间的抽气管道上还设置有与所述控制模块(19)通讯连接的抽气管监测组件，所述控制模块(19)还能将所述设备切换至土壤气体渗透性测试模式；

土壤气体渗透性测试模式下，所述控制模块(19)控制进气管(10)、所述气泵(4)和所述抽气孔(201)依次连通，所述控制模块(19)根据所述抽出影响范围监测组件测得的影响范围监测数据调整所述气泵(4)的气体流量，或根据实验要求设定所述气泵(4)的气体流量，并且所述控制模块(19)获取所述抽气管监测组件测得的抽气管监测数据。

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