[发明专利]一种回转挖斗式XRF法现场检测土壤中重金属的装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测土壤中重金属的装置，尤其是涉及一种回转挖斗式XRF法现场检测土壤中重金属的装置。

背景技术

长期以来，随着经济发展和城市化的加速，人类活动产生的各种污染物大部分都最终进入了土壤，当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度。

现在土壤污染问题日益凸现，对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。在我国，汞、镉、铅、铬和砷等重金属污染物导致的土壤污染尤为突出。自“水俣病”、“痛痛病”和“镉米”等事件发生以来，重金属已成为人们长期广泛关注的环境污染物。因其具有隐蔽性、长期性和累积性等特性，重金属不但在环境中长期存在，而且还能通过食物链累积并贮存于生物体内，从而严重影响人畜健康，且毒害效应难以察觉。因此，国内外都非常关注土壤中重金属污染的监测和治理等问题，尤其是土壤中重金属的现场检测问题。

土壤中重金属元素种类多样，它们在环境中的背景值以及在《土壤环境质量标准》中所规定的各级值都不尽相同，采用传统方法无法对土壤中的重金属进行现场分析，通常需要先到现场采集土壤样品，然后返回实验室应用原子吸收光谱、原子荧光光谱、等离子-原子发射光谱或质谱等方法进行分析，且不同重金属分析方法存在差异，操作工序复杂、费时，不但耗费大量人力物力，对实验人员的健康也有一定影响。

而市场上现存的手持式土壤重金属分析仪，虽然有移动方便、易于检测等特点，但是无法现场采集土壤，需要另外使用采样设备；未配置GPS定位装置，无法实时记录采样点，需要另外使用GPS设备；无法对土壤进行前处理，导致检测结果存在不确定性，仍需要通过实验室测定进行确认。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以现场采集土壤，同步进行加热脱水前处理及XRF测试，大幅度提高工作效率和准确性，并可以实时利用GPS定位系统，在电子地图上核定每个采样点位置的回转挖斗式XRF法现场检测土壤中重金属的装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种回转挖斗式XRF法现场检测土壤中重金属的装置，其特征在于，该装置包括：采样组件、可移动推车、GPS定位系统装置、电源、控制台和可伸缩顶杆，所述的采样组件包括XRF探头、加热除水部件与挖斗一体化装置，该一体化装置通过支架连接在可移动推车的前端，所述的GPS定位系统装置设置在支架上，所述的电源和控制台设置在可移动推车上，所述的可伸缩顶杆设置在可移动推车后端下方。

所述的一体化装置中XRF探头和加热除水部件设置在挖斗内壁，所述的挖斗的中心连接一可绕其转动的轴承；该轴承上固定有一定位爪，并连接一电驱动机构，该电驱动机构分别位于所述一体化装置两侧。

所述的电驱动机构连接电源和控制台，电源提供动力，控制台控制电驱动装置驱使一体化装置绕所述轴承旋转。

所述的挖斗呈半球形状，并在其圆形底部侧壁上设有锯齿区间，所述的轴承连接挖斗球心部分；所述的定位爪一头与所述轴承连接，另一端可插入土壤中固定所述一体化装置。

所述的锯齿区间为圆形底部的0～90度区间。

所述的GPS定位系统装置记录采样点的方位坐标。

所述的可移动推车包括车架、支重轮和推车手柄，所述的支重轮设置在车架两侧，所述的推车手柄设置在车架后端；所述的电源、控制台位于车架上，所述的可伸缩顶杆位于车架后端底部。

本发明专利采用XRF探头、加热除水部件、与挖斗一体化装置，实现了土壤开挖采样、加热除水前处理、XRF检测一体化，可同时完成土壤现场采样和重金属现场检测；并采用GPS定位系统装置，实现了实时定位；电源也可采取多种方式，适应性强。

与现有技术相比，本发明的回转挖斗式XRF法现场检测土壤中重金属的装置具有以下优点：

1)、采用XRF探头、加热除水部件、与挖斗一体化装置，可以切削土层，并带出土壤进行采样；同时对挖斗经过的土壤光滑剖面进行加热脱水，可有效降低水份对XRF测定的干扰：

2)、采用GPS定位系统装置，即时标记每个测点的方位坐标；

3)、采用小型汽油发电机组或在有电源的地方使用拖缆供电等供电方式，适应性强；

4)、采用双宽轮胎承重，对地面压强小，适用于各种土质和地形，行动灵活。

附图说明

图1是具体实施方式中的回转挖斗式XRF法现场检测土壤中重金属的装置的示意图。