[发明专利]一种土壤VOCs原位检测取样探头和取样方法

说明书

本发明公开了一种土壤VOCs原位检测取样探头，探头本体内部设有加热机构，探头本体上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VOCs气体入口，所述VOCs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。通过上述优化涉及的土壤VOCs原位检测取样探头，土壤中的VOCs蒸发气体经由气体入口直接进入U型载气通道内，通过第一阀门控制气体入口关闭，通过载气将进入U型载气通道的VOCs气体经由载气出口送出，通过第一阀门的开关，实现VOCs气体的间歇式采集送出，无需渗透膜即可实现VOCs气体有效取样，同时载气保证VOCs气体的送出，避免其在出气腔内壁凝结附着。

技术领域

本发明涉及土壤VOCs原位检测技术领域，尤其涉及一种土壤VOCs原位检测取样探头和取样方法。

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。

挥发性有机物是指在常温下，沸点50℃～260℃的各种有机化合物。VOCs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，因此，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，本发明提出一种土壤VOCs原位检测取样探头和取样方法。

本发明提出的一种土壤VOCs原位检测取样探头，包括：探头本体；

探头本体内部设有加热机构，探头本体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VOCs气体入口，所述VOCs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VOCs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。

优选地，所述进气腔内设有用于通断所述进气腔的第二阀门；