[发明专利]一种土壤气体主动采集装置及采集方法

摘要

本发明公开了一种土壤气体主动采集装置及采集方法，包括气体收集袋、气体采样装置、过滤器、尼龙导气管、土壤气体吸滤装置。所述气体采样装置由隔膜泵、调节阀、缓冲器、流量计、电子时控电路、欠压指示电路、电源、进气口和出气口等部分组成。所述土壤气体吸滤装置由固定筒架、滤网、砾石、尼龙导气管、螺纹管接头组成。采集土壤气体时，气体采样装置的进气管经过过滤器，通过转接软管与土壤气体吸滤装置的尼龙导气管连接，气体收集袋与气体采样装置的出气管连接。本装置即可以采集已有监测井中的土壤气体，也可根据试验要求布设在不同深度的土壤中，用于采集不同深度范围的土壤气体，可实现定点土壤中的长期监测，结构简单，土壤气体的采集效率和效果好，操作方便快捷。

主权项

一种采集土壤气体的采集方法，其特征在于：利用的土壤气体主动采集装置，包括气体收集袋(15)、气体采样装置(II)、过滤器(8)、尼龙导气管(6)、土壤气体吸滤装置(I)，气体采样装置(II)的进气管(13)经过过滤器(8)，通过连接软管(9)与土壤气体吸滤装置(I)的尼龙导气管(6)连接，气体收集袋(15)与气体采样装置(II)的出气管(14)连接；气体采样装置(II)包括隔膜泵(10)、调节阀(12)、缓冲器、流量计(11)、电子时控电路、欠压指示电路、电源、进气口和出气口；气体采样装置(II)为便携式气体采样器，气体经过滤器(8)进入采样装置进气口，由电子时控电路控制的隔膜泵(10)，进入气体缓冲器，经调节阀(12)调节流量后进入出气口端出气管(14)连接的气体收集袋(15)，气体进入进气口前需接上过滤器(8)，所述的隔膜泵(10)的动力电机采用电子调速，在电压波动及干电池电压下降变化较大的情况下，可确保电机稳速运转，使隔膜泵流量稳定；土壤气体吸滤装置(I)包括固定筒架(1)、滤网(3)、砾石(4)、尼龙导气管(6)、螺纹管接头(5)；尼龙导气管(6)在土壤气体吸滤装置(I)外的一端带有采样阀门(7)，通过连接软管(9)与过滤器(8)连接，后与气体采样装置(II)联通，尼龙导气管(6)在土壤气体吸滤装置(I)内的一端，与土壤气体联通，外包覆小颗粒的砾石(4)，砾石(4)由滤网(3)包裹置于固定筒架(1)内，由螺纹管接头(5)将尼龙导气管(6)和固定筒架(1)固定成气体吸滤装置；固定筒架(1)为PVC材质，内径2.54cm，砾石(4)规格为1‑2mm，滤网(3)为20目不锈钢滤网，小孔隙纱网为60‑100目不锈钢材质，包覆在尼龙导气管(6)在土壤气体吸滤装置内的一端，防止尼龙导气管(6)堵塞，螺纹管接头(5)为标准管接头，将整个土壤气体吸滤装置固定在固定筒架(1)内部，尼龙导气管(6)伸出，尼龙导气管(6)长度根据实际需要预留；土壤气体经由滤网(3)、砾石(4)孔隙，通过土壤气体吸滤装置中尼龙导气管(6)的小孔隙纱网，进入尼龙导气管，土壤气体经过过滤器(8)进入气体采样装置(II)，后从气体采样装置(II)出气口经由出气管(14)进入气体收集袋(15)；尼龙导气管(6)在土壤气体吸滤装置(I)内的一端设有小孔隙纱网；尼龙导气管(6)、气体采样装置(II)进气管(13)与过滤器(8)通过连接软管(9)进行联通，采样装置出气管(14)与气体收集袋(15)进口处通过连接软管(9)进行联通，所述的气体收集袋(15)由多层铝箔复合膜制成，装有塑料开关阀或金属开关阀，侧向开关阀附带有针头取样口，适于充装各种混合气体，可在1‑3个月内确保ppm级低浓度组份恒定不变，亦可在短时间内储存低浓度的腐蚀性和化学活性气体，气体收集袋可采用外购的标准采气袋；土壤气体采集时，土壤气体经由滤网(3)、砾石(4)孔隙，通过土壤气体吸滤装置I中尼龙导气管(6)的小孔隙纱网，进入尼龙导气管，土壤气体经过过滤器(8)进入气体采样装置II，后从气体采样装置出气口经由出气管(14)进入气体收集袋(15)，尼龙导气管(6)、气体采样装置进气管(13)与过滤器(8)通过连接软管(9)进行联通，气体采样装置出气管(13)与气体收集袋(15)进口处通过连接软管(9)进行联通，包括如下步骤：步骤一：根据试验要求采集的土壤深度，将土壤气体吸滤装置埋设于指定位置土壤中，或者置入已有的土壤监测井的指定深度，并将尼龙导气管在吸滤装置外的一端露出地面以上，关闭尼龙导气管上的采样阀门，让气体稳定48小时以上；步骤二：将尼龙导气管、采样装置进气管通过连接软管分别与过滤器连接，打开尼龙导气管上的采样阀门，同时开启土壤采样装置的隔膜泵开关，采样装置出气口与大气联通，使抽出气体的体积达到吸滤装置和尼龙导气管有效体积的2‑3倍时，关闭隔膜泵；步骤三：将采样装置出气管与气体收集袋进口处通过连接软管进行连接，使整个采样装置气路连接完整，开启隔膜泵开关，当达到气体收集袋采集要求时关闭隔膜泵和尼龙导气管上的采样阀门，停止样品采集；步骤四：采集的气体收集袋内的样品需在1个月内送至实验室进行土壤气体相应指标的检测分析；所述的土壤气体主动采集装置能够实现场地不同采样点不同深度土壤的原位土壤气体样品采集和长期有效监测，采样深度和采样时间不受限制，采集的原位土壤气体样品更能代表土体中的实际情况，接近实际气体浓度，更能准确反映挥发性有机物含量；所述的土壤气体主动采集装置结构简单，材料容易获取，操作简单方便，气体采集效率高效果好，采集人员无需在现场进行安装调试采样真空泵、流量计设备，只需简单连接导管与气体采样装置，将土壤气体样品收集到气体收集袋即可，土壤气体吸滤装置可长期保存在土体中不易腐蚀，实现长期有效监测，整套装置可在不同场地不同性质土壤中重复使用，大大节约了土壤气体采集的成本，所述采集方法省时省工，方便快捷，更能满足场地土壤环境质量调查和土壤气体采集的实际需求。