[发明专利]一种液体预警的土壤挥发性污染物检测钻头和检测装置

说明书

本发明公开了一种液体预警的土壤挥发性污染物检测钻头和检测装置，所述载气通道侧壁设有与外部连通的气体入口，所述气体入口处设有第一阀门，所述气体入口下方设有液体预警部，所述液体预警部设有从外壁向内延伸的液体检测通道，且所述液体检测通道内设有液体探头；上述检测钻头和方法用于土壤中的气体检测，通过载气将气体在土壤中向下插入过程中，当待检测的土壤层中存在的水流流入液体检测通道内，通过液体探头检测水流，避免检测钻头插入土壤过程中，土壤中的水流倒灌进载气通道，并且利用载气将进入载气通道的挥发性污染物送出，避免挥发性污染物在出气腔内附着，无需渗透膜即可实现挥发性污染物的有效精确检测。

技术领域

本发明涉及土壤挥发性污染物检测技术领域，尤其涉及一种液体预警的土壤挥发性污染物检测钻头和检测装置。

背景技术

土地中的污染物不仅包括汞、铬、铅、镉、砷、镍等重金属，还可能含有苯系物、氯代烃类、石油烃、多环芳烃、农药、多氯联苯等有机物，以及氰化物和腐蚀性离子等无机物。生产过程中的原料、中间生成物、催化剂或最终产物等都可能使土地受到污染。受长期工业活动影响，土地污染大多表现为有机与无机复合污染特征。

常见的对人体健康有害的挥发性有机污染物包括挥发性卤代烃类、苯系物类、氯代苯类等。因此，对土壤中的挥发性有机物进行检测对污染的防治有着重要的作用。随着农药、有机溶剂的大量使用以及大量废水、废物的排放，挥发性有机污染物(VOCs)对土壤、沉积物、地表及地下水源和生态系统的严重污染成为一个普遍存在的环境问题。挥发性有机物进入土壤及地下水系统中之后，会影响农作物的生长并破坏植被，严重危害人们的身体健康。其主要原因为进入土壤中的VOCs的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度，使土壤的性质、组成、及性状等发生变化，使污染物的积累过程逐渐占优势。因此，对土壤中的挥发性有机物(VOCs)进行检测对污染的防治有着重要的作用。

目前，针对VOCs的分析包括实验室仪器分析以及现场仪器检测两种方式。VOCs具有极易挥发和流失的特点，因此，虽然实验室仪器分析能够对VOCs准确定性和定量，但样品要经过运输、保存等多个中间环节，大大增加了样品挥发的可能，分析结果缺乏及时性，成本偏高，需要研发现场VOCs实时快速分析装置。

由于土壤深层环境中气体含量低，气体移动路径较长，采用负压直接抽取的方式无法将VOCs气体抽至地面。并且由于土壤各个地质层中含水量不同，检测探头在下行过程中经过高含水量的地质层时，水流会通过气体进口流入气体采样腔内，致使气体检测腔堵塞，影响检测效果，甚至影响探头使用寿命。

薄膜界面探测系统(Membrane Interface Probe；MIP)近年来被广泛应用。渗透膜是MIP系统的重要组成部分，在VOCs气体穿过渗透膜的过程中，首先VOCs气体分子与膜接触在膜表面溶解,然后由于膜两侧的浓度梯度使VOCs气体分子向膜另一侧扩散，最后从膜另一侧表面解析。然后，利用载气将VOCs气体分子带走，结合地面上的挥发性有机物检测分析设备，可实现对土壤中不同深度处挥发性有机污染物浓度的连续检测，其可实现土壤中VOCs的即时原位检测，具有高效率低成本的优势，然而，由于渗透膜成本较高，在使土壤中VOCs气化的高温环境中容易损坏，因此不能重复使用，造成MIP检测成本较高。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种液体预警的土壤挥发性污染物检测钻头和检测装置。

本发明提出的一种液体预警的土壤挥发性污染物检测钻头，所述检测钻头上端设有载气入口和载气出口，所述载气入口和载气出口之间形成U型载气通道，所述载气通道侧壁设有与外部连通的气体入口，所述气体入口将U型载气通道分隔为靠近所述载气入口一侧的进气腔和靠近所述载气出口一侧的出气腔，所述气体入口处设有用于通断所述U型载气通道与外部连通的第一阀门；

所述检测钻头外壁还设有液体预警部，所述液体预警部位于所述气体入口下方，所述液体预警部设有从外壁向内延伸的液体检测通道，且所述液体检测通道内设有液体探头。