本实用新型专利技术属于污染地块环境调查与修复效果评估领域，具体涉及一种土壤气体原位采集装置。本实用新型专利技术包括用于转运并储存气体样品的储气单元、用于采集气体的采气单元和用于收集气体样品的导气单元，采气单元设置有使气体单向流动的单向进气止气阀，当采气单元的采气活塞向远离进气端的方向运动时，气体先由导气孔进入储气单元，再通过采气导管单向流入采气管；然后采气活塞向进气端运动，使得气体通过导气管进入导气单元，进而实现对气体的采集储存。本实用新型专利技术最大限度地减轻了近地面环境空气对拟采集土壤气体样品的干扰，从而为客观评价包气带土壤气体污染程度及污染土壤修复效果提供了可靠的土壤气体样品采集方案，提高土壤气体样品采集的准确性。壤气体样品采集的准确性。壤气体样品采集的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种土壤气体原位采集装置
[0001]本技术属于污染地块环境调查与修复效果评估领域，具体涉及一种土壤气体原位采集装置。
技术介绍
[0002]土壤包气带又称非饱和带，是指地表面与地下潜水面之间与大气相通的，含有气体的地带。包气带与大气联系密切，在包气带中，固(土壤颗粒)、液(土壤水分)、气(土壤空气)三相并存，污染物的运移十分复杂。当包气带土壤受到挥发性或半挥发性物质污染时，污染物会以气态形式扩散到包气带的土壤孔隙中，甚至扩散至近地面的环境空气中，从而对包气带中的土壤生物及近地面生物(包括人群)产生影响。因此，在开展污染地块环境调查和监测时，包气带是重点关注的部分。
[0003]通常来讲，包气带中土壤气体成分与近地面环境空气成分有一定的区别。由于土壤生物(根系、土壤动物、土壤微生物等)的呼吸作用和有机质的分解等原因，土壤空气中CO2含量一般高于大气，约为大气CO2含量的5～20倍；同样，由于生物消耗，土壤空气中O2含量则明显低于大气中的含量。土壤空气的数量和组成不是固定不变的，土壤孔隙状况的变化和含水量的变化是土壤空气质量发生变化的主要原因；土壤空气组成的变化主要受土壤中各种化学和生物化学反应及土壤空气与大气相互交换(即空气运动)过程的影响。当包气带土壤受到污染时，挥发性及半挥发性的污染物会扩散至包气带土壤孔隙中，甚至透过包气带扩散至近地面环境中，因此科学采集包气带土壤气体样品是客观评价土壤污染程度及评估土壤修复效果的关键技术之一。
[0004]当前，包气带土壤气体样品的采集尚未形成规范的方法，特别是深层包气带土壤气体样品的采集。根据《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》(HJ 25.2
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2019)：对于有机污染、汞污染等类型地块，尤其是挥发性有机物污染的地块，如有需要可选择污染最重的工作单元中心部位，剥离地表0.2m的表层土壤后进行采样监测；环境空气样品采样，可根据分析仪器的检出限，设置具有一定体积并装有抽气孔的封闭仓(采样时扣置在已剥离表层土壤的地块地面，四周用土封闭以保持封闭仓的密闭性)，封闭12h后进行气体样品采集。从以上采样点位布设及采样过程可以看出，该采样技术具有以下不确定性：一是剥离地表土层后，受污染土体已受到人为干扰，土壤中的毛细孔隙可能会被堵塞，影响土壤中污染气体的传输过程；二是采集深层土壤气体时受到限制，表层土壤气体样品的监测分析结果不能说明土壤污染对穴居在深层土壤动物的影响；三是整个工作过程暴露在空气中，受环境空气的干扰较大。
技术实现思路
[0005]1.要解决的问题
[0006]针对现有土壤气体样品采集的不准确性，本技术提供一种土壤气体原位采集装置，采气单元设置有可以使气体单向流动的单向进气止气阀，在装置使用时，采气单元的
采气活塞开始向远离进气端的方向运动，使土壤中的气体先由导气孔进入储气单元，再通过采气导管单向流入采气管；然后采气活塞向进气端运动，使得气体通过导气管进入导气单元，进而实现对气体的采集储存，最大限度地减轻了近地面环境空气对拟采集土壤气体样品的干扰，从而为客观评价包气带土壤气体污染程度及污染土壤修复效果提供了可靠的土壤气体样品采集方案，提高土壤气体样品采集的准确性。
[0007]2.技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本技术提供的方案如下：
[0009]本技术提供一种土壤气体原位采集装置，包括储气单元、采气单元和导气单元，采气单元的进气端设置于储气单元中，储气单元设置有导气孔；导气单元与采气单元的出气口相连通；采气单元设置有采气活塞和采气管，采气活塞可沿采气管的内壁运动，且采气活塞的外径与采气管的内径对应设置；采气管的进气端设置有采气导管，采气导管上设置有单向进气止气阀；导气单元设置有导气管，导气管与采气导管相连通，导气管与采气导管的连接端位于单向进气止气阀与采气单元的进气端之间。
[0010]优选地，导气管设置有单向排气止气阀。本技术在使用时，当采气活塞提升的时候，单向进气止气阀开启，单向排气止气阀关闭，此时储气管中的气体在负压作用下进入采气管中，同时，在负压作用下，土体中的气体通过储气管的导气孔进入储气管中；当活塞下压的时候，单向进气止气阀关闭，单向排气止气阀打开，采气管中的气体在压力作用下通过单向排气止气阀进入导气单元，如此完成一个采样周期。
[0011]优选地，导气单元还包括集气袋，集气袋设置于导气管远离采气导管的一端，且集气袋的进气口设置有控制阀。此外，根据研究工作的需要，可将导气单元末端的集气袋替换为特定的吸收液，如测定土体中H2S的含量，可用H2S吸收液代替集气袋，将采集的气体直接用导气管导入吸收液中。
[0012]优选地，采气单元设置有采气杆，采气杆的一端设置有采气活塞，采气杆远离采气活塞的一端设置有推拉手柄。
[0013]优选地，储气单元设置有储气管，储气管的内部具有用于容纳气体的储气腔，采气管的进气端位于储气腔中。本技术的储气管还可以设计为内接结构，通过联接延长储气管长度，采集不同深度土体中的气体，同时也便于携带。
[0014]优选地，采气单元的采气管远离进气端的一端配合设置有采气密封塞，采气密封塞上设置有用于容纳采气杆的通孔。
[0015]优选地，储气单元具有一封闭端和一开口端，开口端设置有密封塞，密封塞上设置有用于容纳采气管的容纳孔Ⅰ和用于容纳导气管的容纳孔Ⅱ。
[0016]优选地，储气管的外壁设置有手柄，便于储气管插入土体中并固定储气管。
[0017]优选地，采气管具有采气腔，采气腔可用于容纳气体的体积为V1，储气管的储气腔可用于容纳气体的体积为V2，V1≤V2，在采集气体时使得操作更为省力。
[0018]优选地，储气单元的封闭端呈倒锥体，使得储气单元更容易插入土壤中采集气体。
[0019]3.有益效果
[0020]相比于现有技术，本技术的有益效果为：
[0021](1)本技术的一种土壤气体原位采集装置，包括用于转运并储存气体样品的储气单元、用于采集气体的采气单元和用于收集气体样品的导气单元，采气单元设置有可
以使气体单向流动的单向进气止气阀，在装置使用时，采气单元的采气活塞开始向远离进气端的方向，使得气体先由导气孔进入储气单元，再通过采气导管单向流入采气管；然后采气活塞向进气端运动，使得气体通过导气管进入导气单元，进而实现对气体的采集储存，最大限度地减轻了近地面环境空气对拟采集土壤气体样品的干扰，从而为客观评价包气带土壤气体污染程度及污染土壤修复效果提供了可靠的土壤气体样品采集方案，提高土壤气体样品采集的准确性。
[0022](2)本技术的一种土壤气体原位采集装置，导气管设置有单向排气止气阀，防止收集的气体样品泄露，提高气密性。
[0023](3)本技术的一种土壤气体原位采集装置，导气单元还包括集气袋，且集气袋的进气口设置有控制阀，便于储存气体样品，防止样品污染。
[0024](4)本技术的一种土壤气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种土壤气体原位采集装置，包括储气单元、采气单元和导气单元，所述采气单元的进气端设置于储气单元中，所述储气单元设置有导气孔(103)；所述导气单元与采气单元的出气口相连通，其特征在于：所述采气单元设置有采气活塞(204)和采气管(201)，所述采气活塞(204)可沿采气管(201)的内壁运动，且所述采气活塞(204)的外径与采气管(201)的内径对应设置；所述采气管(201)的进气端设置有采气导管(208)，所述采气导管(208)上设置有单向进气止气阀(205)；所述导气单元设置有导气管(301)，所述导气管(301)与采气导管(208)相连通，所述导气管(301)与采气导管(208)的连接端位于单向进气止气阀(205)与所述采气管(201)的进气端之间。2.根据权利要求1所述的一种土壤气体原位采集装置，其特征在于：所述导气管(301)设置有单向排气止气阀(206)。3.根据权利要求1所述的一种土壤气体原位采集装置，其特征在于：所述导气单元还包括集气袋(303)，所述集气袋(303)设置于导气管(301)远离采气导管(208)的一端，且集气袋(303)的进气口设置有控制阀(302)。4.根据权利要求1所述的一种土壤气体原位采集装置，其特征在于：所述采气单元设置有采气杆(207)，所述采气杆(207)的一端设置有采...
【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，万莹，
申请(专利权)人：江西省生态环境科学研究与规划院，
类型：新型
国别省市：
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