[发明专利]一种用于VOCs分析的土壤采样器

说明书

本发明涉及一种用于VOCs分析的土壤采样器，包括采样筒、密封盖、活塞、与活塞中心连接的活塞杆、推杆，活塞杆径向设有定位部，采样筒的上端设有活塞限位端盖，活塞限位端盖中心设有贯穿孔，贯穿孔径向开设有定位槽，活塞杆上端穿经贯穿孔，其定位部与定位槽轴向导向连接；采样筒上端外侧设有外螺纹，密封盖的上端内侧设有内螺纹，密封盖由下往上盖设于采样筒外，并通过其内螺纹与外螺纹连接；推杆与采样筒连接且不限制活塞杆及定位部的轴向动作。与传统的采样玻璃瓶相比，解决了土壤VOCs分析中的采样和运输过程中的挥发损失问题，简化野外操作步骤，且无需携带易燃和腐蚀性强的化学品，特别适合野外采样使用。

技术领域

本发明属于采样器技术领域，特别涉及一种用于VOCs分析的土壤采样器。

背景技术

土壤是最重要的自然要素之一，是人类赖以生存的物质基础。土壤环境质量状况不仅直接关系到农产品安全和生态安全，而且关系到人体健康，甚至关系到社会发展与稳定。在众多土壤污染物中挥发性有机物VOCs(Volatile Organic Compounds)是一种常见的重要污染物。比如VOCs中的一种化合物，甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether，简称MTBE)，出现在受加油站污染的土壤中，在评估和治理过程中经常需要采集土样对其进行分析和监控。另一方面，由于VOCs是造成细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)污染的重要前驱体，近年来已逐渐成为国家环境污染治理的重点。土壤释放是空气中VOCs污染的重要来源，因此近几年来土壤中VOCs的测量逐渐开始普及，成为土壤修复和大气中VOCs治理过程的重要环节。

土壤中VOCs含量的测定，一般是野外用土壤采样器采集土壤后，密封保存于玻璃瓶内送回实验室，采用顶空吹扫，捕集后进样到气相色谱-质谱的方法进行分析，整个过程简称PT-GC-MS。吹扫捕集、气相色谱-质谱涉及复杂的仪器设备，因此分析工作不能在土壤样品的采集现场完成，而必须将样品采集后带回实验室进行。现行的土壤VOCs分析的参考方法，美国是EPA Method 5035A，中国是：

HJ350-2007《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》；

HJ605-2011土壤和沉积物挥发性有机物的测定吹扫补集气相色谱—质谱法；

HJ642-2013土壤和沉积物挥发性有机物的测定顶空气相色谱质谱法；

HJ679-2013《土壤和沉积物顶空-气相色谱法丙烯醛、丙烯腈、乙腈》；

HJT166-2004土壤环境监测技术规范；

GB17378.3-2007海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存与运输。

由于VOCs容易挥发的本性，采集土壤样品时，为避免VOCs的挥发损失，需要在野外现场用甲醇和硫酸氢钠容积进行VOCs固定，密封后，送回实验室分析VOCs。实际操作中，储存土壤的玻璃瓶预先装好一定量的甲醇或硫酸氢钠溶液，先现场称重，加入土壤样后，密封，再称重，然后带回实验室分析。这个过程存在以下缺点，易造成操作失误，影响测量数据质量：

(1)现场必须带天平对土样进行称重；

(2)样品采集和运输过程涉及易燃、易爆且有毒的有机溶剂甲醇，以及pH值1的腐蚀性硫酸氢钠溶液；

(3)采样玻璃瓶在野外易破碎，封口受损而泄漏；

(4)刮风和雨天操作困难。这个缺点经常造成操作失误，影响测量数据质量。