CN114814174A - 一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备及监测方法，选择目标区域，操作内抽芯旋挖装置旋挖，当旋挖到预定深度后，对土壤切断，向下压迫弹性旋挖筒；提出弹性旋挖筒，将抽芯取样筒取出并取出其内的土壤，对该土壤中各组分检测，记录数据；将多个伸缩式监测杆沿水平方向、倾斜向上及倾斜向下插入旋挖孔周围的土壤，弹性旋挖筒下放入旋挖孔，将各伸缩式监测杆与弹性旋挖筒固定；将土壤柱回填入弹性旋挖筒内，在土壤柱内竖直插入一个伸缩式监测杆；在目标区域的地表上安装环境调节罩。本发明准确监测土壤中各组分的渗透和挥发情况，便于后续的数据分析，根据监测的情况，采用相应的措施治理土壤。本发明适用于土壤监测的技术领域。

Description

一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备及监测方法

技术领域

本发明属于监测土壤污染物的技术领域，具体的说，涉及一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备及监测方法。

背景技术

目前，在需要对土壤中各种矿物质、有机物及污染物进行监测时，大都采用土壤取样器对目标区域进行取样，并将取样的土壤通过土壤分析仪进行分析，进而测得土壤各种矿物质、有机物及污染物的含量。此种方法监测的数据只能测取取样时刻的个组分的含量，无法测取各组分随着时间及外部环境改变的过程中其在土壤中的渗透情况和挥发情况。现有的技术中，为了可持续性的监测土壤中各组分的渗透情况，一般采用将具有多个监测传感器的监测杆竖直插入土壤内，这样，可以有效监测土壤中各组分沿竖直方向的渗透情况，然而，各组分不仅沿竖直方向向下渗透，还会沿除竖直方向以外其他方向上的渗透，这样使得监测不充分，致使监测结果与实际的情况出现较大的偏差，而且此种监测方式也无法监测具有挥发性能的组分的挥发情况。

发明内容

本发明提供一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备及监测方法，用以准确监测土壤中各组分在土壤中的渗透情况和挥发情况，用以便于后续的数据分析，并根据监测的情况，采用相应的措施有效治理土壤。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，包括内抽芯旋挖装置、环境调节罩及多根伸缩式监测杆，所述内抽芯旋挖装置设置于土壤内，多根伸缩式监测杆中择一竖直插入内抽芯旋挖装置内部的土壤内，其他的伸缩式监测杆呈水平和倾斜的状态由内抽芯旋挖装置的外壁向外伸入土壤内，所述环境调节罩安装于内抽芯旋挖装置的上方，且环境调节罩竖直向下的正投影覆盖伸缩式监测杆的外侧端部。

进一步的，所述内抽芯旋挖装置包括弹性旋挖筒，所述弹性旋挖筒包括通过筒壁与周围的土壤连通的内弹性伸缩筒，于所述内弹性伸缩筒外套装有外支撑旋挖筒，所述内弹性伸缩筒和外支撑旋挖筒的上端通过构造于二者之间的离合机构连接，于所述内弹性伸缩筒的下端处设置有切断机构，所述切断机构与外支撑旋挖筒传动连接，驱动机构的下端与离合机构连接，且驱动机构与抽芯取样筒的上端连接，所述抽芯取样筒下端沿内弹性伸缩筒的轴线向下延伸至切断机构的上方处；且当驱动机构正向转动时，内弹性伸缩筒和外支撑旋挖筒同步向下旋挖，当驱动机构反向转动时，外支撑旋挖筒反向转动并驱动切断机构对内弹性伸缩筒内的土壤进行切断。

进一步的，所述内弹性伸缩筒包括由波形弹簧构成的筒状结构，所述切断机构为机械虹膜机构，所述机械虹膜机构的调整圈与外支撑旋挖筒的下部连接。

进一步的，所述外支撑旋挖筒包括沿内弹性伸缩筒的周向均匀设置的多根支撑杆，各所述支撑杆沿内弹性伸缩筒的轴向延伸，且支撑杆的上端伸出内弹性伸缩筒的上端并与固定环连接，于所述支撑杆上且位于内弹性伸缩筒和固定环之间套装有硬质弹簧，支撑杆的下端穿经切断机构并延伸至外支撑旋挖筒的下端以下，于支撑杆的下端固定有旋挖齿。

进一步的，所述离合机构包括构造于内弹性伸缩筒上端的连接座上的离合齿盘，于外支撑旋挖筒的上端处的活动座上且与离合齿盘相对应处设置有多根顶杆，且这些顶杆沿离合齿盘的周向均匀设置，各所述顶杆的一端沿离合齿盘的径向伸至离合齿盘的两个轮齿之间，顶杆的另一端伸入活动座内并与活动座内的压缩弹簧连接，于所述活动座的上端可拆卸连接有一个压盖，所述压盖与驱动机构可拆卸连接；当活动座正向转动时，顶杆的端部卡置于相对应的两个轮齿之间，当活动座反向转动时，顶杆随活动座沿离合齿盘的周向转动。

进一步的，于所述压盖的中心处开设有装配槽，于装配槽的周向均匀地连通有多个限位槽，所述抽芯取样筒的下端经装配槽和离合齿盘伸入内弹性伸缩筒内，抽芯取样筒的上端构造有与装配槽相适配的凸缘，于所述凸缘的周向均匀地构造有多个限位块，各所述限位块装配于相对应的限位槽内。

进一步的，所述伸缩式监测杆包括由多个管状结构相互插接而形成的伸缩杆，相邻的管状结构之间通过螺钉锁紧固定，于各管状结构上分别安装有监测器，且监测器的导线通过管状结构的内腔延伸出固定座，所述固定座与伸缩杆的一端连接。

进一步的，于所述伸缩杆的一端构造有第一连接法兰，所述第一连接法兰的轴线与伸缩杆的轴线的夹角为锐角；所述固定座包括相互扣合并固定于内抽芯旋挖装置外壁处的第一弧形固定块和第二弧形固定块，于所述第一弧形固定块上构造有第二连接法兰，所述第一连接法兰与第二连接法兰通过多根螺栓连接紧固。

进一步的，所述环境调节罩包括安装于目标区域地面以上的内固定罩，所述内固定罩经多根连接杆固定有与其轴线重合的安装杆，于所述安装杆的上端安装有监测仪，所述安装杆的下端与内抽芯旋挖装置的上端连接，于所述内固定罩的周壁上沿其周向均匀地开设有多个调整口；于所述内固定罩外转动套装有外调整罩，所述外调整罩的周壁上设置有两个对称的第一通风口、两个对称的第二通风口；于所述内固定罩的上端可拆卸连接有上端盖，于所述上端盖上安装有喷淋总管，所述喷淋总管通过多根连接管与环形分配管连通，所述环形分配管连接有多个经上端盖伸入内固定罩内的喷淋头。

本发明还公开了一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测方法，包括如下步骤：

S1、选择待监测的目标区域，并将内抽芯旋挖装置设置在该目标区域处；

S2、操作内抽芯旋挖装置对目标区域的土壤进行向下旋挖，当旋挖到预定深度后，对弹性旋挖筒内位于下端处的土壤进行切断；

S3、弹性旋挖筒下端处的土壤切断后，向下压迫弹性旋挖筒，使弹性旋挖筒内的土壤被挤压一段距离，且压缩的长度控制在7cm-15cm；

S4、将弹性旋挖筒提离旋挖孔，弹性旋挖筒内部的土壤柱随弹性旋挖筒一同提离而出，之后将抽芯取样筒由土壤柱的中心处取出；

S5、将抽芯取样筒内的土壤通过杆体由抽芯取样筒内顶出，并将顶出的土壤分层并使用土壤检测仪进行各组分的检测，并将各层土壤污染物的数据记录，留作参照对比；

S6、监测人员进入旋挖孔内，将多个伸缩式监测杆沿水平方向、倾斜向上及倾斜向下的方向插入旋挖孔周围的土壤内，然后，将弹性旋挖筒下放至旋挖孔内，并将各个伸缩式监测杆的端部固定在弹性旋挖筒筒壁上，再将伸缩式监测杆的导线沿弹性旋挖筒筒壁向上伸出旋挖孔，每根导线均与监测仪连接；

S7、将土壤柱回填入弹性旋挖筒内，并且在土壤柱的中心孔处竖直插入一个伸缩式监测杆，该伸缩式监测杆通过导线与监测仪连接；

S8、在目标区域的地表以上安装有环境调节罩，监测仪位于环境调节罩内，在该监测仪和/或环境调节罩内安装有监测器。

本发明由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本发明通过内抽芯旋挖装置对待监测的目标区域进行旋挖，而且内抽芯旋挖装置旋挖后其内和其外的土壤的土层均不会遭到破坏，这样便于后续的监测，而不会对监测数据造成影响，旋挖结束后将内抽芯旋挖装置取出，内抽芯旋挖装置内的土壤柱的土层不变，同步的将抽芯取样筒取出，并将其内的土壤顶出，可根据对这些土壤进行分层检测的数据进行记录，使这些数据对后续的监测数据做出对比参照；之后再旋挖孔内插入非竖直设置的多根伸缩式监测杆，这些伸缩式监测杆与内抽芯旋挖装置固定，这样确保了内抽芯旋挖装置与目标区域的固定强度，并且避免伸缩式监测杆发生位置改变，回填的土壤柱内竖直设置伸缩式监测杆，用来监测沿竖直方向上各组分的流动、渗透情况，不同不设角度的伸缩式监测杆可监测土壤中各组分的其他方向上的渗透情况，结合竖直设置的伸缩式监测杆所测取的数据，可通过对比来判断其他方向上的渗透情况，将这些所测得的数据与抽芯取样筒取出的土壤的数据进行对比；本发明在目标区域的上方安装环境调节罩，环境调节罩内设置多个监测器，这些监测器与伸缩式监测杆上的监测器均连接在监测仪上，本发明可通过环境调节罩来调整目标区域的环境，实现在高温或降雨或风速等环境下土壤内各组分的渗透及挥发的情况；综上可知，本发明能够准确地监测土壤中各组分在土壤中的渗透情况和挥发情况，进而便于后续的数据分析，并根据监测的情况及数据分析的结构，可采用相应的措施有效地治理土壤。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备的结构示意图；

图2为本发明实施例内抽芯旋挖装置的结构示意图；

图3为本发明实施例抽芯取样筒与内抽芯旋挖装置拆分的结构示意图；

图4为本发明实施例内抽芯旋挖装置的局部结构示意图；

图5为本发明实施例内抽芯旋挖装置的结构仰视图；

图6为本发明实施例离合机构的结构示意图；

图7为本发明实施例离合机构的轴向结构剖视图；

图8为本发明实施例离合机构的结构俯视图；

图9为本发明实施例伸缩式监测杆的结构示意图；

图10为本发明实施例环境调节罩的结构示意图；

图11为本发明实施例环境调节罩的内固定罩的结构示意图；

图12为本发明实施例环境调节罩的内固定罩另一角度的结构示意图；

图13为本发明实施例环境调节罩的外调整罩的结构示意图；

图14为本发明实施例环境调节罩的上端盖的结构示意图。

标注部件：100-内弹性伸缩筒，101-连接座，200-外支撑旋挖筒，201-支撑杆，202-活动座，203-硬质弹簧，204-固定环，205-过线孔，206-旋挖齿，300-抽芯取样筒，301-凸缘，302-限位块，400-机械虹膜机构，401-调整圈，500-驱动杆，501-螺纹套，502-连接盘，600-离合机构，601-压盖，602-装配槽，603-限位槽，604-螺纹柱，605-紧固螺母，606-离合齿盘，607-顶杆，608-压缩弹簧，700-伸缩式监测杆，701-管状结构，702-监测器，703-第一连接法兰，704-第一弧形固定块，705-第二弧形固定块，706-束缚通道，707-第二连接法兰，708-布线通道，800-环境调节罩，801-固定沿，802-上端盖，803-喷淋总管，804-连接管，805-环形分配管，806-喷淋头，807-外调整罩，8071-第一通风口，8072-第二通风口，808-内固定罩，8081-调整口，8082-限位沿，900-安装杆，901-底座，902-连接杆，1000-监测仪。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，如图1-图14所示，包括内抽芯旋挖装置、环境调节罩800及多根伸缩式监测杆700，其中，内抽芯旋挖装置设置在土壤内，在搭设整体设备前，需要采用内抽芯旋挖装置对目标区域进行旋挖，旋挖的土壤的土层不会改变，而且旋挖所形成的旋挖孔内进行伸缩式监测杆700的设置，之后再将旋挖而出的土壤柱回填入内抽芯旋挖装置内。本发明的多根伸缩式监测杆700中选择一根伸缩式监测杆700竖直插入内抽芯旋挖装置内部的土壤内，其他的伸缩式监测杆700呈水平和倾斜的状态由内抽芯旋挖装置的外壁向外伸入土壤内。本发明的环境调节罩800安装在内抽芯旋挖装置的上方，而且环境调节罩800竖直向下的正投影覆盖伸缩式监测杆700的外侧端部，这样在模拟环境时，确保监测的数据受到所模拟的环境影响。本发明的工作原理及优势在于：本发明通过内抽芯旋挖装置对待监测的目标区域进行旋挖，而且内抽芯旋挖装置旋挖后其内和其外的土壤的土层均不会遭到破坏，这样便于后续的监测，而不会对监测数据造成影响，旋挖结束后将内抽芯旋挖装置取出，内抽芯旋挖装置内的土壤柱的土层不变，同步的将抽芯取样筒300取出，并将其内的土壤顶出，可根据对这些土壤进行分层检测的数据进行记录，使这些数据对后续的监测数据做出对比参照；之后再旋挖孔内插入非竖直设置的多根伸缩式监测杆700，这些伸缩式监测杆700与内抽芯旋挖装置固定，这样确保了内抽芯旋挖装置与目标区域的固定强度，并且避免伸缩式监测杆700发生位置改变，回填的土壤柱内竖直设置伸缩式监测杆700，用来监测沿竖直方向上各组分的流动、渗透情况，不同不设角度的伸缩式监测杆700可监测土壤中各组分的其他方向上的渗透情况，结合竖直设置的伸缩式监测杆700所测取的数据，可通过对比来判断其他方向上的渗透情况，将这些所测得的数据与抽芯取样筒300取出的土壤的数据进行对比；本发明在目标区域的上方安装环境调节罩800，环境调节罩800内设置多个监测器702，这些监测器702与伸缩式监测杆700上的监测器702均连接在监测仪1000上，本发明可通过环境调节罩800来调整目标区域的环境，实现在高温或降雨或风速等环境下土壤内各组分的渗透及挥发的情况；综上可知，本发明能够准确地监测土壤中各组分在土壤中的渗透情况和挥发情况，进而便于后续的数据分析，并根据监测的情况及数据分析的结构，可采用相应的措施有效地治理土壤。

作为本发明一个优选的实施例，如图2-图8所示，内抽芯旋挖装置包括弹性旋挖筒、外支撑旋挖筒200、离合机构600、切断机构及驱动机构。其中，弹性旋挖筒包括内弹性伸缩筒100，该内弹性伸缩筒100通过筒壁与周围的土壤相互连通，这样便于内弹性伸缩筒100内的土壤与其外的土壤之间发生渗透和挥发作用。本实施例的外支撑旋挖筒200套装在内弹性伸缩筒100外，离合机构600构造在内弹性伸缩筒100和外支撑旋挖筒200二者的上端处，并且内弹性伸缩筒100和外支撑旋挖筒200通过离合机构600连接。本实施例切断机构设置在内弹性伸缩筒100的下端处，该切断机构与外支撑旋挖筒200传动连接，驱动机构的下端与离合机构600连接，并且驱动机构与抽芯取样筒300的上端连接，抽芯取样筒300的下端沿内弹性伸缩筒100的轴线向下延伸至切断机构的上方处。且当驱动机构正向转动时，离合机构600使得内弹性伸缩筒100和外支撑旋挖筒200同步向下旋挖，当旋挖到预定的深度后，驱动机构反向转动，在离合机构600的作用下外支撑旋挖筒200反向转动，内弹性伸缩筒100在其内的土壤的限制下保持静止或者低速旋转（此种情况下内弹性伸缩筒100的转速小于外支撑旋挖筒200），这样，外支撑旋挖筒200反向转动并驱动切断机构动作，使得切断机构对内弹性伸缩筒100内的土壤进行切断，土壤被切断后，切断机构将内弹性伸缩筒100内的土壤与内弹性伸缩筒100下方的土壤隔断，之后，对内弹性伸缩筒100进行下压，使之弹性压缩，进而使得其内的土壤被压迫密实，避免了所成型的土壤柱出现松散的情况，进而造成土壤柱无法保持原有的层次，之后再将内抽芯旋挖装置取出旋挖孔，将土壤柱取出。本实施例在旋挖的过程中，抽芯取样筒300随着逐渐向下旋进，并将土壤柱的中心处的土壤旋挖进抽芯取样筒300内，后续的在土壤柱脱离内抽芯旋挖装置后，将抽芯取样筒300拆卸下来，之后将其内的土壤取出并通过土壤分析仪进行检测。土壤柱回填入旋挖孔后，将伸缩式监测杆700竖直插入土壤柱的中心孔（抽芯取样筒300所旋挖的孔洞）内。

作为本发明一个优选的实施例，如图4-图5所示，内弹性伸缩筒100包括由波形弹簧构成的筒状结构，本实施例的切断机构为机械虹膜机构400，该机械虹膜机构400的调整圈401与外支撑旋挖筒200的下部连接。如图2-图3、图7所示，本实施例外支撑旋挖筒200包括多根支撑杆201，这些支撑杆201的上端与固定环204固定，而且这些支撑杆201沿内弹性伸缩筒100的周向均匀设置，在固定环204的下部处设置有活动座202，这些支撑杆201与活动座202活动连接，每根支撑杆201沿内弹性伸缩筒100的轴向延伸，而且支撑杆201的上端伸出内弹性伸缩筒100的上端并与固定环204连接。本实施例在每根支撑杆201上套装有硬质弹簧203，该硬质弹簧203位于活动座202和固定环204之间，这些硬质弹簧203在内弹性伸缩筒100被压缩时弹性拉伸，取消对内弹性伸缩筒100的压迫时，硬质弹簧203和内弹性伸缩筒100一同弹性回位，缩短回位的时长。而且硬质弹簧203的设置，起到弹性蓄能进而保护内弹性伸缩筒100的作用，避免了内弹性伸缩筒100过渡压迫或者被突加强外力压迫，而造成内弹性伸缩筒100损害的情况发生。本实施例支撑杆201的下端穿经机械虹膜机构400的调整圈401，并且支撑杆201的下端延伸至外支撑旋挖筒200的下端以下的位置处，在支撑杆201的下端固定有旋挖齿206，由支撑杆201所构成的外支撑旋挖筒200正向转动时，外支撑旋挖筒200、内弹性伸缩筒100及机械虹膜机构400同步转动，使得旋挖齿206进行向下旋挖，当外支撑旋挖筒200反向转动时，外支撑旋挖筒200和内弹性伸缩筒100异步转动，外支撑旋挖筒200带动调整圈401转动，使得机械虹膜机构400对土壤进行切断。本实施例在活动座202上且位于其边沿处均匀地开设有多个过线孔205，伸缩式监测杆700的导线通过过线孔205伸出土壤。

作为本发明一个优选的实施例，如图6-图8所示，离合机构600包括离合齿盘606，该离合齿盘606构造在内弹性伸缩筒100上端的连接座101上，离合齿盘606的中心处具有孔道，用于供抽芯取样筒300穿过并伸入内弹性伸缩筒100内。本实施例在外支撑旋挖筒200的上端处的活动座202上设置有多根顶杆607，这些顶杆607设置在离合齿盘606的相对应处，并且顶杆607沿离合齿盘606的周向均匀设置。其中，每根顶杆607的一端沿离合齿盘606的径向伸至离合齿盘606的两个轮齿之间，顶杆607的另一端伸入活动座202内并且与活动座202内的压缩弹簧608连接。本实施例在活动座202的上端可拆卸连接有一个压盖601，该压盖601的作用是连接活动座202和连接座101，并将离合机构600限制在活动座202和连接座101之间，压盖601与驱动机构可拆卸连接，驱动机构驱动压盖601转动，进而使得压盖601带动活动座202转动。本实施例当活动座202正向转动时，顶杆607的端部卡置在相对应的两个轮齿之间，使得内弹性伸缩筒100和外支撑旋挖筒200同步转动；当活动座202反向转动时，顶杆607取消对离合齿盘606的限制，使得顶杆607在离合齿盘606的轮齿作用下弹性伸缩，并且顶杆607随活动座202沿离合齿盘606的周向转动，这样外支撑旋挖筒200转动并带动机械虹膜机构400的调整圈401转动，进而使机械虹膜机构400对土壤进行切断。如图3所示，本实施例的驱动机构为被动力头驱动的驱动杆500，该驱动杆500与机架上的螺纹套501螺纹连接，驱动杆500的下端构造有连接盘502，在压盖601上构造有多根螺纹柱604，这些螺纹柱604穿经连接盘502并通过紧固螺母605锁紧，进而实现了连接盘502与压盖601的连接固定。

作为本发明一个优选的实施例，为了便于抽芯取样筒300的拆装，并且确保抽芯取样筒300随内抽芯旋挖装置同步转动，如图3所示，在压盖601的中心处开设有装配槽602，在该装配槽602的周向均匀地连通有多个限位槽603，本实施例的抽芯取样筒300的下端经装配槽602和离合齿盘606并伸入内弹性伸缩筒100内，该抽芯取样筒300的上端构造有凸缘301，该凸缘301与装配槽602相适配，在凸缘301的周向均匀地构造有多个限位块302，其中，每个限位块302装配在相对应的限位槽603内，驱动杆500的连接盘502将抽芯取样筒300的上端限制在压盖601的中心处。

作为本发明一个优选的实施例，如图9所示，伸缩式监测杆700包括伸缩杆，该伸缩杆由多个管状结构701相互插接而形成，相邻的管状结构701之间通过螺钉锁紧固定，进而实现调整伸缩杆的长度，并将伸缩杆锁定在预定的长度值，避免伸缩杆在监测的过程中发生伸缩的现象。本实施例在每根管状结构701上分别安装有监测器702，并且监测器702的导线通过管状结构701的内腔延伸出固定座，固定座与伸缩杆的一端连接。本实施例伸缩杆的一端构造有第一连接法兰703，该第一连接法兰703的轴线与伸缩杆的轴线的夹角为锐角。固定座包括第一弧形固定块704和第二弧形固定块705，其中，第一弧形固定块704和第二弧形固定块705相互扣合，在第一弧形固定块704和第二弧形固定块705相互扣合处形成有多个束缚通道706，外支撑旋挖筒200的支撑杆201通过束缚通道706与固定座连接，第一弧形固定块704和第二弧形固定块705通过多根连接螺栓连接，并且通过旋紧连接螺栓使得第一弧形固定块704和第二弧形固定块705相互靠近并将支撑杆201紧紧地束缚在相对应的束缚通道706内，进而实现了固定座与外支撑旋挖筒200的固定。本实施例在第一弧形固定块704上构造有第二连接法兰707，上述的第一连接法兰703与第二连接法兰707通过多根螺栓连接紧固。本实施例由于第一连接法兰703的轴线与伸缩杆的轴线的夹角为锐角，通过转动第一连接法兰703，使得伸缩杆的角度调整，即可调整伸缩杆为水平、倾斜向上或者倾斜向下，之后将伸缩杆沿其延伸方向插入土壤内，并将第一连接法兰703和第二连接法兰707通过螺栓连接。本实施例为了便于导线通过固定座，在固定座上构造有布线通道708，该布线通道708贯穿第一弧形固定块704和第二弧形固定块705，导线通过布线通道708后沿内抽芯旋挖装置的外壁向上并穿过相对应的过线孔205，之后与监测仪1000连接。

作为本发明一个优选的实施例，如图10-图14所示，环境调节罩800包括内固定罩808、外调整罩807及上端盖802。其中，在内固定罩808的下端构造有固定沿801，该固定沿801插入土壤内，在内固定罩808和固定沿801的交界处构造有限位沿8082，外调整罩807的下端被限位沿8082支撑。本实施例的内固定罩808安装在目标区域地面以上，该内固定罩808经多根连接杆902固定有安装杆900，该安装杆900的轴线与内固定罩808的轴线重合，在安装杆900的上端安装有监测仪1000，在安装杆900的下端构造有底座901，安装杆900通过底座901与内抽芯旋挖装置上端处的压盖601连接。本实施例在内固定罩808的周壁上开设有多个调整口8081，这些调整口8081沿内固定罩808的周向均匀地设置，上端盖802可拆卸连接在内固定罩808的上端。本实施例的外调整罩807转动套装在内固定罩808外，外调整罩807的周壁上设置有两个对称的第一通风口8071、两个对称的第二通风口8072，当第一通风口8071和第二通风口8072均不与调整口8081连通时，处于封闭的状态，当第一通风口8071或者第二通风口8072与调整口8081对齐时，使得环境调节罩800与外界环境连通，可拆除上端盖802，使得目标区域处于外界环境的影响下，也可以对与内固定罩808导通的第一通风口8071或第二通风口8072进行强通风，实现不同风速对该目标区域的影响。也可以通过对环境调节罩800加热（将加热设备放入其内并工作）或者降温（将制冷设备放入其内并工作），实现在不同温度下土壤内各组分的渗透和挥发情况的监测。本实施例在上端盖802上安装有喷淋总管803，该喷淋总管803通过多根连接管804与环形分配管805连通，该环形分配管805连接有多个经上端盖802伸入内固定罩808内的喷淋头806，通过对环境调节罩800进行水喷淋实现加湿和降雨的模拟，使得在不同湿度下土壤内各组分的渗透和挥发的监测；在降雨量不同的情况下，土壤内各组分的渗透情况的监测，而且在降雨的过程中，土壤内各组分的挥发现象微乎其微。土壤内各组分的挥发量被环境调节罩800内的监测器702所监测，并且将数值取均值后，通过环境调节罩800所围构的空间大小进行换算，得到较为精确的挥发值。

本实施例还公开了一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测方法，包括如下步骤：

S1、选择待监测的目标区域，并将内抽芯旋挖装置设置在该目标区域处；

S2、操作内抽芯旋挖装置对目标区域的土壤进行向下旋挖，当旋挖到预定深度后，对弹性旋挖筒内位于下端处的土壤进行切断；

S3、弹性旋挖筒下端处的土壤切断后，向下压迫弹性旋挖筒，使弹性旋挖筒内的土壤被挤压一段距离，且压缩的长度控制在7cm-15cm；

S4、将弹性旋挖筒提离旋挖孔，弹性旋挖筒内部的土壤柱随弹性旋挖筒一同提离而出，之后将抽芯取样筒300由土壤柱的中心处取出；

S5、将抽芯取样筒300内的土壤通过杆体由抽芯取样筒300内顶出，并将顶出的土壤分层并使用土壤检测仪进行各组分的检测，并将各层土壤污染物的数据记录，留作参照对比；

S6、监测人员进入旋挖孔内，将多个伸缩式监测杆700沿水平方向、倾斜向上及倾斜向下的方向插入旋挖孔周围的土壤内，然后，将弹性旋挖筒下放至旋挖孔内，并将各个伸缩式监测杆700的端部固定在弹性旋挖筒筒壁上，再将伸缩式监测杆700的导线沿弹性旋挖筒筒壁向上伸出旋挖孔，每根导线均与监测仪1000连接；

S7、将土壤柱回填入弹性旋挖筒内，并且在土壤柱的中心孔处竖直插入一个伸缩式监测杆700，该伸缩式监测杆700通过导线与监测仪1000连接；

S8、在目标区域的地表以上安装有环境调节罩800，监测仪1000位于环境调节罩800内，在该监测仪1000和/或环境调节罩800内安装有监测器702。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，其特征在于：包括内抽芯旋挖装置、环境调节罩及多根伸缩式监测杆，所述内抽芯旋挖装置设置于土壤内，多根伸缩式监测杆中择一竖直插入内抽芯旋挖装置内部的土壤内，其他的伸缩式监测杆呈水平和倾斜的状态由内抽芯旋挖装置的外壁向外伸入土壤内，所述环境调节罩安装于内抽芯旋挖装置的上方，且环境调节罩竖直向下的正投影覆盖伸缩式监测杆的外侧端部。

2.根据权利要求1所述的一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，其特征在于：所述内抽芯旋挖装置包括弹性旋挖筒，所述弹性旋挖筒包括通过筒壁与周围的土壤连通的内弹性伸缩筒，于所述内弹性伸缩筒外套装有外支撑旋挖筒，所述内弹性伸缩筒和外支撑旋挖筒的上端通过构造于二者之间的离合机构连接，于所述内弹性伸缩筒的下端处设置有切断机构，所述切断机构与外支撑旋挖筒传动连接，驱动机构的下端与离合机构连接，且驱动机构与抽芯取样筒的上端连接，所述抽芯取样筒下端沿内弹性伸缩筒的轴线向下延伸至切断机构的上方处；且当驱动机构正向转动时，内弹性伸缩筒和外支撑旋挖筒同步向下旋挖，当驱动机构反向转动时，外支撑旋挖筒反向转动并驱动切断机构对内弹性伸缩筒内的土壤进行切断。

3.根据权利要求2所述的一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，其特征在于：所述内弹性伸缩筒包括由波形弹簧构成的筒状结构，所述切断机构为机械虹膜机构，所述机械虹膜机构的调整圈与外支撑旋挖筒的下部连接。

4.根据权利要求2所述的一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，其特征在于：所述外支撑旋挖筒包括沿内弹性伸缩筒的周向均匀设置的多根支撑杆，各所述支撑杆沿内弹性伸缩筒的轴向延伸，且支撑杆的上端伸出内弹性伸缩筒的上端并与固定环连接，于所述支撑杆上且位于内弹性伸缩筒和固定环之间套装有硬质弹簧，支撑杆的下端穿经切断机构并延伸至外支撑旋挖筒的下端以下，于支撑杆的下端固定有旋挖齿。

5.根据权利要求2所述的一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，其特征在于：所述离合机构包括构造于内弹性伸缩筒上端的连接座上的离合齿盘，于外支撑旋挖筒的上端处的活动座上且与离合齿盘相对应处设置有多根顶杆，且这些顶杆沿离合齿盘的周向均匀设置，各所述顶杆的一端沿离合齿盘的径向伸至离合齿盘的两个轮齿之间，顶杆的另一端伸入活动座内并与活动座内的压缩弹簧连接，于所述活动座的上端可拆卸连接有一个压盖，所述压盖与驱动机构可拆卸连接；当活动座正向转动时，顶杆的端部卡置于相对应的两个轮齿之间，当活动座反向转动时，顶杆随活动座沿离合齿盘的周向转动。

6.根据权利要求5所述的一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，其特征在于：于所述压盖的中心处开设有装配槽，于装配槽的周向均匀地连通有多个限位槽，所述抽芯取样筒的下端经装配槽和离合齿盘伸入内弹性伸缩筒内，抽芯取样筒的上端构造有与装配槽相适配的凸缘，于所述凸缘的周向均匀地构造有多个限位块，各所述限位块装配于相对应的限位槽内。

7.根据权利要求1所述的一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，其特征在于：所述伸缩式监测杆包括由多个管状结构相互插接而形成的伸缩杆，相邻的管状结构之间通过螺钉锁紧固定，于各管状结构上分别安装有监测器，且监测器的导线通过管状结构的内腔延伸出固定座，所述固定座与伸缩杆的一端连接。

8.根据权利要求7所述的一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，其特征在于：于所述伸缩杆的一端构造有第一连接法兰，所述第一连接法兰的轴线与伸缩杆的轴线的夹角为锐角；所述固定座包括相互扣合并固定于内抽芯旋挖装置外壁处的第一弧形固定块和第二弧形固定块，于所述第一弧形固定块上构造有第二连接法兰，所述第一连接法兰与第二连接法兰通过多根螺栓连接紧固。

9.根据权利要求1所述的一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备，其特征在于：所述环境调节罩包括安装于目标区域地面以上的内固定罩，所述内固定罩经多根连接杆固定有与其轴线重合的安装杆，于所述安装杆的上端安装有监测仪，所述安装杆的下端与内抽芯旋挖装置的上端连接，于所述内固定罩的周壁上沿其周向均匀地开设有多个调整口；于所述内固定罩外转动套装有外调整罩，所述外调整罩的周壁上设置有两个对称的第一通风口、两个对称的第二通风口；于所述内固定罩的上端可拆卸连接有上端盖，于所述上端盖上安装有喷淋总管，所述喷淋总管通过多根连接管与环形分配管连通，所述环形分配管连接有多个经上端盖伸入内固定罩内的喷淋头。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的监测土壤污染物渗透及挥发的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、选择待监测的目标区域，并将内抽芯旋挖装置设置在该目标区域处；

S2、操作内抽芯旋挖装置对目标区域的土壤进行向下旋挖，当旋挖到预定深度后，对弹性旋挖筒内位于下端处的土壤进行切断；

S3、弹性旋挖筒下端处的土壤切断后，向下压迫弹性旋挖筒，使弹性旋挖筒内的土壤被挤压一段距离，且压缩的长度控制在7cm-15cm；

S4、将弹性旋挖筒提离旋挖孔，弹性旋挖筒内部的土壤柱随弹性旋挖筒一同提离而出，之后将抽芯取样筒由土壤柱的中心处取出；

S5、将抽芯取样筒内的土壤通过杆体由抽芯取样筒内顶出，并将顶出的土壤分层并使用土壤检测仪进行各组分的检测，并将各层土壤污染物的数据记录，留作参照对比；

S6、监测人员进入旋挖孔内，将多个伸缩式监测杆沿水平方向、倾斜向上及倾斜向下的方向插入旋挖孔周围的土壤内，然后，将弹性旋挖筒下放至旋挖孔内，并将各个伸缩式监测杆的端部固定在弹性旋挖筒筒壁上，再将伸缩式监测杆的导线沿弹性旋挖筒筒壁向上伸出旋挖孔，每根导线均与监测仪连接；

S7、将土壤柱回填入弹性旋挖筒内，并且在土壤柱的中心孔处竖直插入一个伸缩式监测杆，该伸缩式监测杆通过导线与监测仪连接；

S8、在目标区域的地表以上安装有环境调节罩，监测仪位于环境调节罩内，在该监测仪和/或环境调节罩内安装有监测器。

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