[发明专利]一种主动式土壤气体采集检测系统

说明书

本发明公开了一种主动式土壤气体采集检测系统。该系统包括土壤气体采样钻具、气体采样泵、气体收集袋和测气仪；气体采样泵的进气端与土壤气体采样钻具的出气端通过第一管路连通；气体采样泵的出气端与气体收集袋通过第二管路连通，使得土壤气体采样钻具采集的土壤气体通过气体采样泵进入气体收集袋收集，便于对采集的土壤气体进行后续分析；测气仪设置在第一管路上，便于以实时测定土壤气体的组分，能够快速分析出土壤气体的各组分；该系统既能够实现实时检测土壤气体，又能够将集采的气体收集起来，便于后续对采集的土壤气体的精确分析，该系统功能全面、操作简单，适合在多种不同土壤环境中使用。

技术领域

本发明涉及土壤气体原位采集技术领域，尤其涉及一种主动式土壤气体采集检测系统。

背景技术

土壤孔隙中的气体称为土壤空气，根据其物理状态可分为自由态、吸附态及溶解态。土壤空气基本上是由大气而来，但也有少部分产生于土壤中生物化学过程。土壤空气是土壤重要组成成分之一，对于植物生长和土壤形成有重大意义。运用精准的方法收集土壤气体样品是准确获知土壤气体组分、浓度和含量的重要前提，有助于间接了解土壤的通气性和地球化学特性，以将其运用于地热勘察和油气化学勘探等领域，同时也可以间接反映出土壤被特定污染物所污染的情况，以指定不同的修复手段和方法。

目前，现有的土壤气体采集设备主要分为主动式土壤气体采集方法和被动式土壤气体采集方法，前者的气体采样装置通常设置一根采样管直接插入土壤或预先施工的钻孔中，利用负压将气体导出进行采样；后者则通过在土壤中添加吸附剂，对土壤气体进行吸附，不设置负压进行采样。然而，在设计和使用时仍存在一些缺陷，首先，现有的土壤气体采集设备操作繁琐，通常分为抽气和集气两个操作，很容易因为操作不当使得空气混入，无法保证采集气体的质量；不能采集特定深度的气体。

现有技术中的土壤气体采集设备均为特定长度的杆件，目前已有的土壤气体采样器可实现的有效采样深度为1-1.5m，限制了采样的深度，并且由于抽气装置的气路空间量大，在采集土壤气体前需排空气路中的残存气体，而且对于南方地区土壤湿度较大的情况下，在抽取一定量气体后，装置内容易发生积水渗漏等现象，导致气体采集的稳定性不佳，运用于土壤环境中存在局限性；并且地热勘察和油气勘探等研究领域需对土壤气体中氡气和游离烃的含量进行检测，通过检测数据进而确定钻井地点，当采集气体的组分不能现场实时测定时，会使得研究难度大大增加，技术人员需多次往返实验室和检测场地才能精准检测，加大了经费的投入，因此，实时检测所采集的土壤气体的组分非常必要。

现有技术中的土壤气体采集装置的功能单一、操作繁琐、气体采集成本高，一是存在不易控制气体采集量、无法保证气体采集时间，气体采集体积量和浓度无法定量等缺陷，二是不能实时检测所采集的土壤气体的组分；三是不能一次性采集不同深度的土壤气体，使得采集效率低下，未能满足研究人员的需求。

因此，为了满足不同土壤环境气体采集的需求，迫切需要研发出一种便于操作、易于维护、强度高、集采气与实时检测气体组分为一体的多功能以及适合多种土壤环境的经久耐用的土壤采集设备。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种操作简单、实时检测土壤气体组分、一次采集不同深度的土壤气体的主动式土壤气体可控采集及同步检测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种主动式土壤气体采集检测系统，包括土壤气体采样钻具、气体采样泵、气体收集袋和测气仪；所述气体采样泵的进气端与所述土壤气体采样钻具的出气端通过第一管路连通；所述气体采样泵的出气端与所述气体收集袋通过第二管路连通；所述测气仪设置在所述第一管路上，以实时测定土壤气体的组分。