[发明专利]一种监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备及监测方法

权利要求书

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；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；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；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。

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。

3.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。

4.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。

5.根据权利要求4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。

6.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：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。

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的监测土壤污染物渗透及挥发的监测设备的监测方法，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、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。