[实用新型]土壤气体取样管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤气体取样管，具体涉及使用加热技术，并可用于对污染场地土壤气体的采样。

背景技术

修复大量污染场地、城市棕地以及污染耕地等，是彻底消除场地污染物对人类身体健康和生态系统安全的唯一可靠、可行的办法。但由于场地污染不同于大气和水污染，污染场地很多情况下不可直接通过视觉或嗅觉判断出来。污染源以及污染程度需要大量系统的调查才可能给出较为准确的结论。此外，由于土壤污染涉及到较多的媒介（土壤、土壤气体、含水层中的地下水等）导致不同土壤层或含水层中的污染情况不同。污染场地的场地调查通常需要在场地中打井取样（对土壤岩心取样或对地下水取样），但打井取样一方面会为场地调查带来更多繁琐复杂的工作，还会造成场地调查成本的增加 。由于大部分有机污染物以及一部分重金属污染物，如汞，在污染土壤、污染场地地下水以及土壤气体中都存在一定的分配关系，进而通过分析其中任意一种媒介中的污染物浓度，即可推断出其他两种媒介中污染物的浓度。并且土壤气体取样，比对污染场地的深层土壤岩心或地下水取样都要简单便捷的多。因此，对于浅层污染土壤，通常可以取土壤中的气体样品，通过快速分析土壤气体中的污染物种类、浓度情况进而分析土壤的污染情况。但对土壤气体取样一直是个难题。如专利CN 101413851A报道了通过负压抽取地下气体的方法获取土壤气体样品，再用气体检测仪进行检测来推断土壤场地的污染情况，虽然此专利制作简便、使用便捷，但此方法因为负压抽取的作用导致地表的气体渗透到样品并最终导致分析结果的准确性降低，并且由于采用负压抽提的方式取土壤气体，无法实现污染气体的原位在线检测。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种土壤气体取样管，可便捷、准确、有效地对污染场地的土壤气体进行取样。

一种土壤气体取样管，包括外管1和内衬管9，其特征是：外管与内衬管间的填充层3以及取样管填充层中装有加热器5，在取样管的下端有进气口7与内衬管9相连。

由于本实用新型所提供的土壤气体取样管底部具有加热器5，可以实现对土壤气体取样管底部的土壤气体进行快速加热，进而实现土壤气体膨胀并推动气体进入取样管的底端进气口7，并沿着与进气口7相连的内衬管9扩散到地面上而完成主动采样。由于主动采样对周

围土壤环境形成正压，可以防止地面上大气进入所取土壤气体样中，最终保证了所取土壤气体样品分析结果的真实性和准确性。

本实用新型所提供的取样管中加热器5的可通过物理加热的方式实现加热，可选的电加热方法有：电导加热、电阻加热、红外加热以及微波加热。这些电加热方法均可实现快速加热的目的。

本实用新型所提供的取样管中加热器5可通过化学加热方式实现加热，在加热器5中设置有H₂储气槽17和O₂储气槽13，通过H₂程控阀门16和O₂程控阀门14控制H₂和O₂的释放并将两种气体通过导管导入反应槽15中反应实现加热。这种化学加热因为不需要电源，更便于野外作业操作。

为了更好地对土壤气体进行取样，所述的取样管包括外管1，外管里面装有内衬管9，外管与内衬管之间为填充层3，其中填充层中的材料可以选用铬铁矿砂、锆英砂、刚玉砂以及石英砂等，在取样管的下端靠近外管管壁内侧装有加热器5和气体温度检测器8，取样管的底端设有土壤气体进气口7以及程控阀6，而在取样管的上端设置有电加热源12和取样管表盖10。

由于在气体取样管的外管1与内衬管9之间填充了易于传热的小颗粒介质，因此，保证了电流加热时可快速对取样管底端土壤气体的加热，进而保证气体受热膨胀并快速传递到气体取样管的内衬管9，并可开启阀门11进行气体收集 。

本实用新型提供的土壤气体取样管中的加热器5与取样管上端设置的电加热源12相连，因此，通过控制电加热源12即可控制加热器5的工作，实现了地面操控，便于土壤气体取样管的使用。

土壤气体在受热膨胀形成气压推动气体进入取样管的内衬管9后，持续向上推进，可以流动到地面22上的气体阀门11，开启气体阀门后，气体可以直接进入手提式气体检测仪20，进行气体检测。同时，也可以转换气体阀门11，以便气体进入气体样品袋21，实现收集气体备用的目的。