CN217638222U - 土壤气体采样收集装置 - Google Patents

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黄秀秀
井忠鑫
李丁
王力鑫
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Abstract

本申请公开了一种土壤气体采样收集装置,属于场地土壤气体采集技术领域。一种土壤气体采样收集装置,包括:通量箱体,该通量箱体的下方为具有开口的开放式结构,通量箱体的下方适于覆盖在待检测土壤上;通量箱体的侧壁设有进气口,通量箱体的顶壁设有排气口;气体采集结构,该气体采集结构包括进气管以及导气管,进气管与进气口连接,进气管通过进气口与通量箱体的内部连通,进气管上设置有气体流量计;导气管与排气口连接,导气管的一端穿过排气口伸入至通量箱体的内部,导气管上设置有气泵。本申请结构简单,现场组装方便,采集准确、操作简单易行,对观测对象扰动小,利于提高测量精确性。

Description

土壤气体采样收集装置
技术领域
本申请属于场地土壤气体采集技术领域,具体涉及一种土壤气体采样收集装置。
背景技术
土壤表面挥发性气体的分析检测,是环境监测的一个重要方面。目前对于土壤中挥发性有机污染监测尤其是对于原位土壤气体中挥发性有机物的监测采集全过程缺乏严格的质量控制指标体系,挥发性有机物在土壤中含量小,且土壤气体易挥发,土壤微生物对挥发性有机物降解会影响土壤气体中二氧化碳或氧气等的含量,因此,土壤中挥发性有机物含量监测过程需要更有效的土壤气体采集装置。
目前,在污染场地环境质量监测、土壤环境质量调查或污染土壤修复等过程中,关于污染场地挥发性有机物采样方法,目前最常用的方法大多是通过钻机钻探土壤提到地表,然后采集一部分土样于VOC采样瓶里收集、保存,再拿到实验室进行检测。现有的方式过程简单、操作性强,但采样过程中钻探、采样对土壤扰动大,采样结果干扰大,不能反映实际污染情况,影响了测量结果的准确性。因此,开发新的结构简单、使用方便且更为准确的土壤气体采样收集设备具有重要的实用价值。
实用新型内容
鉴于存在的上述问题,本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型提供一种土壤气体采样收集装置,其结构简单,现场组装方便,采集准确、操作简单易行,能克服现有技术中的不足。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
本申请实施例提供了一种土壤气体采样收集装置,该土壤气体采样收集装置包括:
通量箱体,所述通量箱体的下方为具有开口的开放式结构,所述通量箱体的下方适于覆盖在待检测土壤上;所述通量箱体的侧壁设有进气口,所述通量箱体的顶壁设有排气口;
气体采集结构,所述气体采集结构包括进气管和导气管,所述进气管与所述进气口连接,所述进气管通过所述进气口与所述通量箱体的内部连通,所述进气管上设置有气体流量计;所述导气管与所述排气口连接,所述导气管的一端穿过所述排气口伸入至所述通量箱体的内部,所述导气管上设置有气泵。
在其中的一些实施方式中,所述进气管上设置有流量控制阀。
在其中的一些实施方式中,所述进气管与所述进气口的连接处设置有第一紧固接头。
在其中的一些实施方式中,所述导气管上设置有阀门;
和/或,所述导气管与所述排气口的连接处设置有第二紧固接头。
在其中的一些实施方式中,所述导气管伸入至所述通量箱体内部的长度不低于100mm。
在其中的一些实施方式中,所述气泵将抽出的气体通过所述排气口和所述导气管收集至气体收集容器中,其中所述气体收集容器包括气样袋。
在其中的一些实施方式中,所述通量箱体的侧壁和/或顶壁设置有至少一个通用接口,所述通用接口与所述通量箱体的内部连通。
在其中的一些实施方式中,所述通用接口处设置有可拆卸的密封结构。
在其中的一些实施方式中,所述通量箱体呈长方体状、正方体状或圆柱体状。
在其中的一些实施方式中,所述通量箱体采用玻璃或塑料材质制成。
实施本实用新型的技术方案,至少具有以下有益效果:
在本申请实施例中,所提供的土壤气体采样收集装置包括通量箱体和气体采集结构,该通量箱体的下方为具有开口的开放式结构,也即该通量箱体的下部可以无盖(无底板),四周侧壁和上部可以密封,使用时可以将通量箱体的下方与待检测土壤区域连接,即将通量箱体的下方覆盖在待检测土壤上;该通量箱体的侧壁设有进气口,顶壁设有排气口;进气管通过进气口与通量箱体的内部连通,且进气管上设有气体流量计,导气管与排气口连接,且导气管的至少部分伸入至通量箱体的内部,导气管上设置有气泵。由此,通过上述结构的设置,可用于地表土壤气体的收集,且通过该装置采样能较好的反映该类型长提实际VOC气体存在情况,可以更好的知道后续工作开展。该土壤气体采样收集装置采样方便,易于实施,具有结构简单,操作容易,方便拆卸,现场组装方便,实用性强,方便可靠,能尽可能的减少人为干扰,提高测量结果的准确性的效果。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1是本实用新型一些实施例提供的土壤气体采样收集装置的结构示意图;
图2是本实用新型另一些实施例提供的土壤气体采样收集装置的结构示意图;
图3是本实用新型又一些实施例提供的土壤气体采样收集装置的结构示意图。
附图标记说明:
100-通量箱体;101-进气口;102-排气口;103-通用接口;
200-进气管;201-气体流量计;202-流量控制阀;203-第一紧固接头;
300-导气管;301-气泵;302-阀门;303-第二紧固接头。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右、顶、底”等通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力等方向上而言的。同样地,为便于理解和描述,“内、外”的定义与通常的内、外定义一致,如“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本实用新型。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。
请参见图1至图3所示,在本申请的一些实施例中,提供了一种土壤气体采样收集装置,该土壤气体采样收集装置包括:
通量箱体100,所述通量箱体100的下方为具有开口的开放式结构,所述通量箱体100的下方适于覆盖在待检测土壤上;所述通量箱体100的侧壁设有进气口101,所述通量箱体100的顶壁设有排气口102;
气体采集结构,所述气体采集结构包括进气管200和导气管300,所述进气管200与所述进气口101连接,所述进气管200通过所述进气口101与所述通量箱体100的内部连通,所述进气管200上设置有气体流量计201;所述导气管300与所述排气口102连接,所述导气管300的一端穿过所述排气口102伸入至所述通量箱体100的内部,所述导气管300上设置有气泵301。
本实施例提供的土壤气体采样收集装置适于浅层土壤或地表土壤气体的收集领域。该土壤气体采样收集装置是一种可拆卸的、现场组装方便的气体采样收集装置,尤其适用于沿海地区或年降水量较大地区,场地地下水位比较浅,无法通过建立土壤气井的方式采集样品的场合,能够缓解现有的气体采样收集装置及方式存在的采样结果干扰大,不能反映实际污染情况的问题。
本申请实施例通过建立气体通量箱体100,并将气体通量箱体100与气体采集结构连接,气体采集结构中的进气管200可用于将空气与通量箱体100内的气体进行置换,气体采集结构中的导气管300可用于排出和收集通量箱体内的气体。这样,将通量箱体100的下方覆盖在待检测土壤上。当通量箱体100运行一定时间后,可以采集一定时间内的通量箱体100内的气体,在排气口102和导气管300处定期收集气体,而后可使用便携式PID设备检测或者送至第三方检测单位进行样品检测。通过该土壤气体采样收集装置采样能较好的反应该类型场地实际VOC气体存在情况,从而更好的指导后续工作开展。
上述通量箱体100的下方为具有开口的开放式结构,也即该通量箱体100可以不设置底盖或底板,这样便于插入到土壤中。
可选地,上述进气管200及导气管300均可以采用软管。这样易于连接,安装布置方便,成本低。
在一些实施例中,所述进气管200上设置有流量控制阀202。可选地,流量控制阀202可以包括球阀。当然,在其他实施例中,流量控制阀202也可以采用本领域熟知的各种类型的阀门。
在一些实施例中,所述进气管200与所述进气口101的连接处设置有第一紧固接头203。可选地,该第一紧固接头203可以为锁母接头。通过第一紧固接头203的设置,可以将进气管200锁紧在进气口101处,结构简单,连接牢固可靠。
上述进气管200与进气口101连接,且进气管200位于通量箱体100的外侧,进气管200未伸入至通量箱体100内部。进气管200上设置有流量控制阀202和气体流量计201,相对而言,气体流量计201可以更靠近通量箱体100;进气管200与进气口101连接处设置有第一紧固接头203。如此,可以利用该进气管200向通量箱体100内输入空气,用气体流量计201进行输入的空气流量的计量,用流量控制阀202控制进气口101的开启或关闭;使用时,用一定量的空气将通量箱体100内的气体进行置换,以便于后续的气样采集。
在一些实施例中,所述导气管300上设置有阀门302。可选地,该阀门302可以为球阀。当然,在其他实施例中,导气管300上的阀门302也可以采用本领域熟知的各种类型的阀门,如还可以为调节阀或控制阀等。
在一些实施例中,所述导气管300与所述排气口102的连接处设置有第二紧固接头303。可选地,该第二紧固接头303可以为锁母接头。通过第二紧固接头303的设置,可以将导气管300锁紧在排气口102处,结构简单,连接牢固可靠。
上述导气管300与排气口102连接,且部分导气管300位于通量箱体100的内部、另一部分导气管300位于通量箱体100的外侧。导气管300上设置有阀门302和气泵301,相对而言,气泵301可以更靠近通量箱体100;导气管300与排气口102连接处设置有第二紧固接头303。如此,可以利用该导气管300或排气口102进行气体的采样收集,利用气泵301可以将通量箱体100内的气体抽出,利用阀门302可以控制排气口102的开启或关闭。
在一些实施例中,所述导气管300伸入至所述通量箱体100内部的长度不低于100mm。优选地,在一些实施例中,所述导气管300伸入至所述通量箱体100内部的长度不低于150mm,且不超过500mm。更优选地,在一些实施例中,所述导气管300伸入至所述通量箱体100内部的长度不低于200mm,且不超过350mm。示例性的,导气管300伸入至通量箱体100内部的长度可以为100mm、150mm、180mm、190mm、200mm、220mm、250mm、280mm或100mm等。
该导气管300的部分是伸入至通量箱体100内部的,且伸入至通量箱体100内的部分导气管300的长度需要适中,不易过长或过短,优选在上述范围内,尤其是伸入至通量箱体100内的部分导气管300的长度在150mm-200mm左右,这样有利于气体的采样收集,能进一步提高测量的准确性,有助于更好的反映待检测场地实际VOC气体存在情况。
在一些实施例中,所述气泵301将抽出的气体通过所述排气口102和所述导气管300收集至气体收集容器中,其中所述气体收集容器包括气样袋。或者,气体收集容器也可以采用其他采样器如注射器等,可根据实际情况选择合适的采样容器。
在一些实施例中,所述通量箱体100的侧壁和/或顶壁设置有至少一个通用接口103,所述通用接口103与所述通量箱体100的内部连通。
该通用接口103可以作为备用口,可根据需要进行替换为进气口或排气口或取样接口等,灵活性好,方便实用。示例性的,可以在通量箱体100的侧壁设置至少一个通用接口103,或者可以在通量箱体100的顶壁设置至少一个通用接口103,或者可以在通量箱体100的侧壁和顶壁均设置通用接口103。
在一些实施例中,所述通用接口103处设置有可拆卸的密封结构。这样,例如在不使用通用接口103时可以利用密封结构将通用接口103进行密封,在需要使用通用接口103时,可将密封结构拆下,将通用接口103与适宜的管路连接。
在一些实施例中,所述通量箱体100呈长方体状、正方体状或圆柱体状。优选地,在一些实施例中,通量箱体100呈长方体状或正方体状。更优选地,在一些实施例中,通量箱体100呈长方体状。
该通量箱体100具有定容腔体,即通量箱体的容积固定。如通量箱体100呈长方体状时,其长×宽×高可以为1.5m×1m×1m,或者可以为0.8m×0.5m×0.506m等,具体需要根据实际情况进行设定。
在一些实施例中,所述通量箱体100采用玻璃或塑料材质制成。例如,通量箱体100可以采用有机玻璃板或硬质塑料板或工程塑料板制成,示例性的,通量箱体100可以采用PP板制成。这样,质地较硬,能保障在户外监测时牢固稳定,不受环境因素的干扰,且成本较低,方便加工和制造。
根据本实施例,在通量箱体100无相关标准参考的前提下,可以参考《建筑装饰装修材料挥发性有机物释放率测试方法—测试舱法》(JG/T 528-2017)设置通量箱体大小,即地表面积与测试仓的有效容积比为1。可以将有机玻璃制成的通量箱体100放置于地表,示例性的,该通量箱体100可以为长方体状,其长×宽×高=1.5m×1m×1m,通量箱体100的下部无盖,四周和上部密封,通量箱体100的下部和地表紧密相连。通量箱体100的侧壁设有进气口101,进气管200与进气口101连接,进气管200通过进气口101与通量箱体100的内部连通,进气管200上设有流量控制阀202和气体流量计201,且进气管200与进气口101的连接处设置有第一紧固接头203。通量箱体100的顶壁设有排气口102,导气管300与排气口102连接,导气管300的一端穿过排气口102伸入至通量箱体100的内部,导气管300上设置有气泵301和阀门302,且导气管300与排气口102的连接处设置有第二紧固接头303。
本实施例的土壤气体采样收集装置的工作原理如下:
在采样地面表面覆盖清洁、密闭的通量箱体100,开启进气管200上的流量控制阀202和气体流量计201,以空气交换率为0.45~1.5h-1不停歇运行通量箱体100,1h后取样。运行1h后关闭箱体进气口101,也即关闭进气管200上的流量控制阀202,而后再运行通量箱体24h,于连接在排气口102处的导气管300上连接气体收集容器如采样袋进行气样采集。气体采样可以参照《环境空气质量手工监测技术规范》,利用“肺式采样法”采集气体样品于一定体积气袋中(3L~10L,采集气体的体积要能满足评定小组的嗅辨量),旋紧气袋密封阀,常温避光保存。样品放置半小时后进行感官测量。气袋的材质应选择低吸附、无气味的材料,采样前应进行气密性检查。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种土壤气体采样收集装置,其特征在于,包括:
通量箱体,所述通量箱体的下方为具有开口的开放式结构,所述通量箱体的下方适于覆盖在待检测土壤上;所述通量箱体的侧壁设有进气口,所述通量箱体的顶壁设有排气口;
气体采集结构,所述气体采集结构包括进气管和导气管,所述进气管与所述进气口连接,所述进气管通过所述进气口与所述通量箱体的内部连通,所述进气管上设置有气体流量计;所述导气管与所述排气口连接,所述导气管的一端穿过所述排气口伸入至所述通量箱体的内部,所述导气管上设置有气泵。
2.根据权利要求1所述的土壤气体采样收集装置,其特征在于,所述进气管上设置有流量控制阀。
3.根据权利要求1所述的土壤气体采样收集装置,其特征在于,所述进气管与所述进气口的连接处设置有第一紧固接头。
4.根据权利要求1所述的土壤气体采样收集装置,其特征在于,所述导气管上设置有阀门;
和/或,所述导气管与所述排气口的连接处设置有第二紧固接头。
5.根据权利要求1所述的土壤气体采样收集装置,其特征在于,所述导气管伸入至所述通量箱体内部的长度不低于100mm。
6.根据权利要求1所述的土壤气体采样收集装置,其特征在于,所述气泵将抽出的气体通过所述排气口和所述导气管收集至气体收集容器中,其中所述气体收集容器包括气样袋。
7.根据权利要求1-6任一项所述的土壤气体采样收集装置,其特征在于,所述通量箱体的侧壁和/或顶壁设置有至少一个通用接口,所述通用接口与所述通量箱体的内部连通。
8.根据权利要求7所述的土壤气体采样收集装置,其特征在于,所述通用接口处设置有可拆卸的密封结构。
9.根据权利要求1-6任一项所述的土壤气体采样收集装置,其特征在于,所述通量箱体呈长方体状、正方体状或圆柱体状。
10.根据权利要求1-6任一项所述的土壤气体采样收集装置,其特征在于,所述通量箱体采用玻璃或塑料材质制成。
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