[发明专利]便携式可控自动化土壤气体定量采样装置

说明书

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，具体讲就是涉及对地下土壤污染状况进行调查过程中用于土壤气体采集的便携式可控自动化土壤气体定量采样装置。

背景技术

随着科技的发展，各类工业制造业迅猛发展，伴随着企业生产经营活动而产生的土壤和地下水污染问题已经成为当今世界面临的一个重要环境问题。其中，加油站、储油库等油品储存场地是典型的土壤中油类污染的来源。这类油类有机污染场地土壤中含有发性有机物VOCs和半挥发性有机物SVOCs，当油品发生渗漏时，这些污染物中的VOCs及SVOCs组分将会挥发至土壤气体中，形成混有污染物的土壤气体，因而采集土壤气体样并测定挥发性有机物是一种快速判定调查场地是否发生渗漏污染的快速调查方法。

中国专利2011159118设计的一种土壤气体的收集装置，用于土壤表层以下10cm的痕量气体收集测定，该装置由依次连接的无底面的圆锥台状气室体下端口与管状连接环一端直接相连，管状固定管上端管口与管状连接环的另一端呈套入式相连，并嵌入于设置在管状连接环外壁上的斜面橡胶密封圈，进而保证气密性，管状固定管的下端管口呈刀口状，便于直接插入土壤。

现有的另一种缓冲式土壤气体取样装置，用于土壤表层3-5cm内温室气体N₂O、CO₂和CH₄采样，该装置由注射器，阀门、抽气口，抽气导管，箱体，气囊，水封槽，基座组成，由于其在箱体上增设了气囊，故在整个贮存取样的过程中、取样过程中箱体内外的气压通过气囊缓冲调节后始终保持平衡状态，防止了箱体向外或向内的漏气，保持了箱体内贮存气体的质量；同时也克服了土壤气体自然释放受抑制的难题，提高了对土壤释放气体测定数据的可靠性。

以上研究的土壤气体采样均为人工收集，对于采样的气量和采样速度的控制精度不高，并且采样深度与场地污染调查时有所不同，对于污染场地调查时的土壤气体采样一般要在表层50cm以下收集气体，且对采样的气量，采样速度都有一定的要求，因此已有技术方案不适用于场地污染调查时的土壤气体采样。

而现有的适用于一般大气的气体采样技术，如真空气体采样技术，由于其技术已经较为成熟，能够在一定程度上控制采样的量和采样速度，一般的真空采样箱其原理是使用真空泵将箱体内空气抽出形成负压，样品气体由采样口进入气袋，通过视窗口观察气袋的填充状态，控制采样充气量不能超过采样袋最大体积的80%。因此，现在将大气采集技术用于土壤气体采集，但是现有的气体真空采样装置没有配套的钻孔和气体收集装置，用于土壤气体采集时只能临时另配其他钻孔和收集装置，一般的采样箱本身也存在着一些缺陷，并不完全适用于土壤气体采样。主要问题如下：

(1)采样前，不能将气体收集管路和气袋内的气体排出，导致样品不纯，易受到干扰气体的影响；

(2)采样时，采样箱闭合后，仅凭视窗口，内部无照明，导致难以观察气袋充气量；

(3)采样时，采样速度不能控制，导致采集的样品不符合土壤气体采集对采样速度的要求；

(4)采样时，气袋的充气量仅凭肉眼观察来判断，导致前后采集的气袋充气量不一致；

(5)采样完成后，用于钻孔的钻头不能回收，导致采样成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的土壤气体定量采样装置自动化采集程度不高，采集到的土壤气体深度不深，并且采集到气体与实际状况存在较大误差的技术缺陷，提供一种便携式土壤气体定量采样装置，能够进一步采集到土壤深处的气体样品，控制采样速度和气体量从而采集到与真实状况复合的气体样品，提高采集的效率。

技术方案

为了实现上述技术目的，本发明设计一种便携式可控自动化土壤气体定量采样装置，包括钻头部和气体采样部，其特征在于：所述钻头部包括钻头尖，钻头尖上设有卡齿，钻头尖上方是钻头连接部,钻头连接部外侧面上设有采样进气孔，采样进气孔通过钻头内部孔道与钻头尾部连接管安装孔贯通，取样连接管一端插入固定装在钻头尾部连接管安装孔内，取样连接管穿过冲击管，冲击管一端装在钻头连接部上，冲击管另一端装有用于密封的气密组件，取样连接管穿过冲击管后连接到气体采样部；