[发明专利]一种土壤中挥发性有机物连续检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护与土壤修复技术领域，涉及一种土壤中挥发性有机物连续检测装置及其检测方法。

背景技术

挥发性有机物（VOCs）是指室温下饱和蒸汽压超过70.91Pa或沸点小于260℃的有机物，是石油、化工、制药、印刷、建材、喷涂等行业排放的最常见污染物。土壤中的挥发性有机物具有隐蔽性、不均匀性、挥发性、毒害性等不同于其他污染物的污染特性，成分复杂、潜在危险性大，在土壤污染治理中应予以优先控制。

对于土壤污染场地，场地调查与评价是污染治理工作的前提和基础，而土壤中污染物的检测分析则是场地调查工作的主要内容之一。目前土壤中挥发性有机物检测分析方法主要有两类：（1）钻探取样实验室分析；（2）现场检测分析。

（1）钻探取样实验室分析：利用钻探设备将土壤样品取出，密封后送往实验室进行检测分析。该方法能够对污染物质进行较为准确的定性和定量分析，但取样和检测工作繁琐，成本偏高，且耗时较长。此外，为防止挥发性有机物挥发影响检测结果，土壤样品需要在低温环境下运输和存放，这种较高的后勤需求在外场采样作业中很难做到。再者，土壤中污染物浓度分布具有不均匀性，且随深度变化较大，取样点太少会影响分析的全面性，取样点太多则会增加检测分析工作量。

（2）现场检测分析。目前，已有的挥发性有机物现场检测分析装置和方法大多针对水中的污染物（如CN102998408A，一种水中挥发性有机物的检测装置及其检测方法）和大气中的污染物（如CN101609072B，挥发性有机物连续监测仪；CN102375041A，一种在线挥发性有机物分析仪及其使用方法；CN100353164C，大气挥发性有机物在线分析仪），针对土壤中挥发性有机物现场检测分析的装置和方法较少。

韩春媚等报道了一种利用光离子检测器（PID）现场检测土壤中挥发性有机物的方法：将土壤样品取出后，放入塑封袋中，在阳光下放置几分钟，然后利用PID对塑封袋中的挥发性有机物浓度进行测试。该方法可以在现场对挥发性有机物进行检测，但是钻探取样工作繁琐，容易扰动土壤，且准确度较差。（韩春媚等，土壤中挥发性有机污染物现场快速监测技术应用进展[J].环境监测管理与技术，2010，22（5），p8-13）

薛强等发明了一种挥发性有机物原位测试系统（CN201716312U），可以对不同深度处土壤中挥发性有机物进行原位检测，不扰动土壤。然而，该测试系统用于采集挥发物的装置结构较为简单，仅靠抽风机把土壤某一深度处的气体挥发性有机物抽走，在每一深度处需要停留一定时间，无法实现对不同深度处挥发性有机物浓度的在线连续检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤中挥发性有机物连续检测装置，用于对土壤中不同深度处的挥发性有机物浓度进行在线连续原位检测，为科学、客观、便捷地评估特定场地挥发性有机物的空间分布概况提供基础数据和技术支撑。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种土壤中挥发性有机物连续检测装置，包括内部中空的壳体，其特征在于所述壳体的下端设置有钻头，所述壳体的上端设置有螺纹接头，所述壳体内设置有载气导入管和载气导出管，所述载气导入管和载气导出管底部连通，所述壳体靠近载气导出管一侧的侧壁设置有一开口，开口处设置有防水透气薄膜，所述载气导出管设置有一开口，连通至防水透气薄膜处，位于防水透气薄膜下方的壳体侧壁设置有加热部件。所述土壤中挥发性有机物连续检测装置的壳体由坚硬金属材料制成，内部中空；所述钻头位于装置的最下端，所述螺纹接头位于装置最上端，可与空心的传力杆相连接，传力杆则与地面上的液压动力单元相连接；所述载气导入管和载气导出管底部“U形”连通，载气导入管与载气瓶密封连接，载气导出管与挥发性有机物检测分析设备连接；所述防水透气薄膜位于装置侧壁，内部空间与载气导出管相通；所述加热部件位于装置侧壁、防水透气薄膜下方。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述土壤中挥发性有机物连续检测装置检测分析土壤中挥发性有机物浓度的方法，包括如下步骤：

A、地面上的液压动力单元通过传力杆把压力持续传递给装置前端的钻头，使钻头下降；

B、载气瓶中的载气匀速进入载气导入管，进而进入载气导出管，载气导出管内处于微负压状态；所述加热部件迅速加热附近土壤，土壤中的挥发性有机物变成气体状态，并穿过防水透气薄膜进入载气导出管，再由载气将其携带至地表；