JP2003021581A - 土壌中揮発ガスの採取装置及び採取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 土壌中に開けた採取穴から、適切な量の揮発
ガスを短時間で簡単に採取することができ、サンプリン
グ精度及びサンプリング効率の向上が可能な、小型の土
壌中揮発ガス採取装置を提供する。 【解決手段】 着脱可能な先端蓋部１２を有するシリン
ダー１０と、シリンダー１０内にピストン１１を備え、
先端蓋部１２のシリンダー１０側にテドラバック２０の
バック装着口１４を有すると共に、反対側にはバック装
着口１４と連通するガス吸引孔１６を設けた突出先端部
１５を有する。ピストン１１を押込んでテドラバック２
０内の空気を排出させた後、ピストン１１を引出すこと
により、揮発ガスを突出先端部１５から直接テドラバッ
ク２０内に吸引採取する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土壌中に含まれる
揮発性ガス成分を測定する際に、測定サンプルとしての
土壌中の揮発ガスを採取する装置、及びその装置を用い
た採取方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】土壌中に残留する有害物質の発見及びそ
の分布状態の調査、あるいは地下資源の探索などの目的
で、土壌中に含まれる各種揮発性ガス成分の測定が行な
われている。

【０００３】特に最近では、テトラクロロエチレンやト
リクロロエチレンなどの揮発性有機化合物や、ベンゼ
ン、キシレン、トルエンなどの芳香族化合物による土壌
汚染が全国各地で問題となっている。このため、これら
汚染物質の濃度分布や拡散経路など、汚染区域の全体像
を把握するための概況調査の一環として、土壌中を拡散
してくる揮発性ガス成分を測定することが行われてい
る。

【０００４】これら揮発性ガス成分を測定するために
は、まず、土壌中に採取穴を開け、採取穴内に集まった
揮発ガスをテドラバック等のガスサンプリング用バック
に採取する。採取されたテドラバック内の揮発ガスは、
その場でポータブル型のガスクロマトグラフ装置を用い
て分析するか、持ち帰って専用のガスクロマトグラフ装
置によって分析される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、土壌中の揮発ガ
スをテドラバック等のガスサンプリング用バックに採取
する方法としては、土壌中に開けた採取穴から、ガス採
取用のサンプラーを使用して採取する方法か、又は大気
測定用のエアーポンプを用いて採取する方法が一般に採
用されている。

【０００６】しかしながら、これら従来の揮発ガスの採
取方法は、採取穴内の揮発ガスをガス採取用のサンプラ
ーか又は大気測定用のエアーポンプに一旦吸引採取した
後、このサンプラーやエアーポンプにテドラバック等の
ガスサンプリング用バックを接続して、揮発ガスを移し
替える必要があった。このため、採取操作が面倒で時間
がかかるなど、揮発ガスの採取効率が悪いという欠点が
あった。

【０００７】また、土壌中に削孔する採取穴の容積は、
テドラバック等のガスサンプリング用バックでのガス採
取量より大きくする必要がある。採取穴の容積に対して
ガスサンプリング用バックで採取するガス採取量が多い
場合、揮発ガスの採取穴内への揮発速度が遅い土質で
は、地上の空気を吸引して土壌中の揮発ガスが希釈され
る危険があるためである。

【０００８】しかるに、従来のガス採取用のサンプラー
及び大気測定用のエアーポンプの容量は、一般に採取量
が１リットル用のテドラバック等に対応したものであ
り、ポータブル型ガスクロマトグラフ法で使用するガス
量約１ミリリットルに対して過剰に大型のものである。
このため、採取に長時間を要するだけでなく、前述のご
とく地上の空気による土壌中揮発ガスの希釈が起こり易
く、揮発ガスのサンプリング精度が低下するという問題
があった。

【０００９】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
土壌中に開けた揮発ガスの採取穴から、分析に適した量
の揮発ガスを短時間で簡単に採取することができ、サン
プリング精度及びサンプリング効率の向上が可能な、小
型の土壌中揮発ガス採取装置、及びこの採取装置を用い
た採取方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供する土壌中揮発ガスの採取装置は、着
脱可能な先端蓋部を有するシリンダーと、シリンダー内
に移動可能に設けたピストンとを備え、前記先端蓋部
は、シリンダー側にガスサンプリング用バックのバック
装着口を有すると共に、シリンダーと反対側にバック装
着口と連通するガス吸引孔を設けた突出先端部を有する
ことを特徴とする。

【００１１】本発明が提供する土壌中の揮発ガスの採取
方法は、上記土壌中揮発ガスの採取装置を使用し、先端
蓋部のバック装着口にガスサンプリング用バックを装着
し、その先端蓋部をシリンダーに取付けてガスサンプリ
ング用バックをシリンダー内に収納した後、ピストンを
押込んでガスサンプリング用バック内の空気を排出さ
せ、次にピストンを引出すことにより、土壌中に開けた
採取穴内の揮発ガスを突出先端部からガスサンプリング
用バック内に吸引採取することを特徴とする。

【００１２】上記本発明の土壌中揮発ガスの採取方法に
おいては、土壌中にガスサンプリング用バック容量とほ
ぼ同容積の採取穴を開け、採取穴内にサンプリングチュ
ーブを挿入した後、このサンプリングチューブ上端開孔
に前記採取装置の突出先端部を接続し、採取穴内の揮発
ガスをサンプリングチューブを通してガスサンプリング
用バック内に吸引採取することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明における土壌中揮発ガスの
採取装置は、通常のガス採取用のサンプラーと同様にシ
リンダー及びそのシリンダー内に移動可能に設けたピス
トンを備え、更にシリンダー内にテドラバック等のガス
サンプリング用バックを着脱可能に収納することができ
る。従って、土壌中に開けた採取穴内の揮発ガスの所定
量を、ピストンの操作だけで短時間で簡単に、ガスサン
プリング用バック内に直接、しかも地上の空気の混入を
防いで精度よく採取することができる。

【００１４】即ち、本発明の採取装置は、例えば図１に
示すように、ピストン１１を備えたシリンダー１０の両
端に、先端蓋部１２と後端蓋部１３とがネジの螺合など
によりシリンダー１０と着脱可能に設けてある。そし
て、この先端蓋部１２のシリンダー１０側には、ガスサ
ンプリング用のテドラバック２０を取付けるためのバッ
ク装着口１４が設けてある。また、先端蓋部１２のシリ
ンダー１０と反対側には、バック装着口１４と連通する
ガス吸引孔１６を設けた突出先端部１５が外方に突き出
て設けられている。

【００１５】テドラバック２０は気体サンプルの容器と
して公知であり、例えば図２に示すように、気体が付着
しにくいテフロン製の袋部２１と、気体を袋部２１内に
導入するためのノズル部２２とからなり、ノズル部２２
には開閉用のコック２３が設けてある。尚、テドラバッ
クには各種容量のものがあるが、土壌中に開けた採取穴
の容積とほぼ同じ容量のテドラバックを使用することが
好ましい。

【００１６】このテドラバック２０を上記シリンダー１
０の先端蓋部１２に取付けるためのバック装着口１４の
機構は、ほぼ気密状態に保持できれば特に限定されず、
例えば各種のチャック機構などを利用することができ
る。好ましいバック装着口１４の一例は、テドラバック
２０のノズル部２２を差し込む円筒状差込部（図示せ
ず）と、この円筒状差込部の外周に螺合しているナット
状の固定ネジ１４ａとからなり、円筒状差込部の周端縁
から低部に向かって周方向に等間隔に複数の切欠を設
け、固定ネジ１４ａを円筒状差込部の周端側に締上げる
ことにより、切欠を有する円筒状差込部が縮径してテド
ラバック２０のノズル部２２を固定する機構とすること
ができる。

【００１７】尚、揮発ガス採取装置では、先端蓋部１２
の少なくとも揮発ガスと接する部分、具体的には突出先
端部１５、吸引孔１６、バック挿着口１４などは、揮発
ガスが吸着しにくい金属又はテフロンで形成することが
好ましい。

【００１８】このような構造を有する本発明の揮発ガス
採取装置では、シリンダー１０から取外した先端蓋部１
２のバック装着口１４にテドラバック２０を取付けた
後、この先端蓋部１２をシリンダー１２に螺着して、テ
ドラバック２０をシリンダー１２内に収納する。この状
態でピストン１１を図１のように押込むことにより、シ
リンダー１０内のテドラバック２０が収縮して中の空気
が排出される。従って、次にピストン１１を引出すこと
により、突出先端部１５から吸引孔１６を通してテドラ
バック２０内に揮発ガスを吸引採取することができる。

【００１９】本発明の揮発ガス採取装置を用いて土壌中
揮発ガスを採取するには、従来から行なわれているよう
に、土壌中に採取穴を開け、この採取穴内に周囲の土壌
中から揮発ガスを拡散させて一定時間集めた後、採取穴
内から揮発ガスを吸引採取する。その場合、採取穴にサ
ンプリングチューブを挿入し、このサンプリングチュー
ブの上端開孔に採取装置の突出先端部１５を接続して、
採取穴の底部側からサンプリングチューブを通して揮発
ガスを吸引採取することが好ましい。

【００２０】次に、本発明の揮発ガス採取装置による土
壌中揮発ガスの採取方法について、図１〜４を参照して
具体的に説明する。まず、図３に示すように、土壌中に
採取穴３０を開け、上端開孔を栓３２で閉じたサンプリ
ングチューブ３１を挿入すると共に、採取穴３０の開口
部を蓋３３で閉鎖する。この状態で一定時間放置し、採
取孔３０内に土壌中の揮発ガスを充満させる。尚、採取
穴３０の大きさは、使用するテドラバック２０の容量に
合わせ、例えばポータブル型ガスクロマトグラフ装置で
の分析用の場合、２５０ｃｃ用のテドラバック２０に合
わせて直径２０ｍｍ及び深さ８５ｃｍ程度とする。

【００２１】一方、図１に示す採取装置については、そ
のピストン１１の把持部１１ａを持ち、後端蓋部１３に
当たるまでピストン１１を引出す。シリンダー１０から
先端蓋部１２を取外した後、そのバック装着口１４にテ
ドラバック２０のノズル部２２を挿入し、固定ネジ１４
ａを回して締め付け固定する。その後、コック２３を開
けた状態のテドラバック２０をシリンダー１０内に挿入
し、先端蓋部１２をシリンダー１０に螺合して固定す
る。このようにして、シリンダー１０内にテドラバック
２０を収納した採取装置を準備する。

【００２２】そこで、図１に示すように、採取装置のピ
ストン１１を押込んでテドラバック２０内の空気を排出
させる。次に、サンプリングチューブ３１の地上側の上
端開孔を閉じている栓３２を外し、採取装置の突出先端
部１５をサンプリングチューブ３１の上端開孔に差し込
み、図４に示すようにピストン１１を所定目盛まで引出
すことによって、採取穴３０内の揮発ガスを一定量（２
５０ｃｃ）だけテドラバック２０内に直接に吸引採取す
ることができる。また、採取穴３０の開口部は蓋３３で
閉鎖されているうえ、採取穴３０の容積とほぼ同容量の
テドラバック２０に揮発ガスを吸引採取するので、地上
の空気が吸引されることはなく、高い精度で揮発ガスを
採取することが可能である。

【００２３】その後、サンプリングチューブ３１から採
取装置の突出先端部１５を引抜き、その吸引孔１６の先
端を指で押さえて閉鎖する。そのまま先端蓋部１２を回
転させてシリンダー１０から取外して、テドラバック２
０のコック２３を閉めた後、固定ネジ１４ａを緩め、テ
ドラバック２０を取外して回収する。回収したテドラバ
ック２０は、ポータブル型のガスクロマトグラフ装置に
セットしてコック２３を開け、その場で揮発性ガス成分
の分析を実施する。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、土壌中に開けた採取穴
から揮発ガスをテドラバック等のガスサンプリング用バ
ックに採取する際に、採取したガスの詰め替えなどの手
間がなく、直接ガスサンプリング用バック内に簡単に吸
引採取でき、しかも地上の空気を吸い込むことがなく、
適切な一定量を短時間にて採取できるので、サンプリン
グ精度及びサンプリング効率の向上を達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による採取装置の具体例を示す概略の一
部切欠側面図である。

【図２】テドラバックを示す概略の側面図である。

【図３】土壌中に設けた採取穴を示す概略の断面図であ
る。

【図４】本発明の採取装置を用いて採取穴から揮発ガス
を採取する状態を示す概略の一部切欠側面図である。

【符号の説明】

１０ シリンダー １１ ピストン １２ 先端蓋部 １４ バック装着口 １５ 突出先端部 １６ 吸引孔 ２０ テドラバック ３０ 採取穴 ３１ サンプリングチューブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着脱可能な先端蓋部を有するシリンダー
   と、シリンダー内に移動可能に設けたピストンとを備
   え、前記先端蓋部は、シリンダー側にガスサンプリング
   用バックのバック装着口を有すると共に、シリンダーと
   反対側にバック装着口と連通するガス吸引孔を設けた突
   出先端部を有することを特徴とする土壌中揮発ガスの採
   取装置。
2. 【請求項２】 前記先端蓋部の少なくとも揮発ガスと接
   する部分が、金属又はテフロン（登録商標）で構成され
   ていることを特徴とする、請求項１に記載の土壌中揮発
   ガスの採取装置。
3. 【請求項３】 請求項１の採取装置を使用し、先端蓋部
   のバック装着口にガスサンプリング用バックを装着し、
   その先端蓋部をシリンダーに取付けてガスサンプリング
   用バックをシリンダー内に収納した後、ピストンを押込
   んでガスサンプリング用バック内の空気を排出させ、次
   にピストンを引出すことにより、土壌中に開けた採取穴
   内の揮発ガスを突出先端部からガスサンプリング用バッ
   ク内に吸引採取することを特徴とする土壌中揮発ガスの
   採取方法。
4. 【請求項４】 土壌中にガスサンプリング用バック容量
   とほぼ同容積の採取穴を開け、採取穴内にサンプリング
   チューブを挿入した後、このサンプリングチューブ上端
   開孔に前記採取装置の突出先端部を接続し、採取穴内の
   揮発ガスをサンプリングチューブを通してガスサンプリ
   ング用バック内に吸引採取することを特徴とする、請求
   項３に記載の土壌中揮発ガスの採取方法。