[發明專利]一種監測土壤中有機污染物降解的二氧化碳野外捕集裝置

在審

• 申請號: 201710110408.8
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107024405A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 劉波;王森杰;李喜青
• 申請（專利權）人: 北京大學;北京市市政四建設工程有限責任公司
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02;G01N1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明屬于環境檢測和環境污染處理技術領域，具體涉及對地下水污染及土壤污染自然衰減過程中釋放到環境中的二氧化碳的收集和量化。

【背景技術】

受監控的自然衰減作為一種污染治理的備選方案，在歐美發達國家它和傳統的污染治理方法有著同等的地位和重要性，且在很多污染場地的修復過程中得到了廣泛的應用。但是在國內，受監控的自然衰減方面的研究才剛剛起步，甚至還沒有人把自然衰減看做是一種污染治理的方法方案被普遍接受。

受監控的自然衰減(MNA)，美國環保局給MNA的定義是：在沒有人為介入的前提下，土壤或地下水中的污染物在物理、化學或生物的作用下其質量減少、毒性降低、可移動性降低、體積減小或濃度降低的過程。就MNA的實施，關鍵在于通過人為的有效檢測方法去判定和證實自然衰減的發生及其有效性。

上個世紀90年代至今，受監控的自然衰減從理論研究到逐步認識再到實際場地應用，科研工作者提出并完善了一些方法來實現有效的監測以證明自然衰減的發生及其有效性。其中，對污染源區污染物自然衰減釋放到環境中的CO₂的捕集檢測就是一種極為有效的監測方法。

對于污染源區土壤-地下水體系中CO₂的捕捉收集和檢測，其準確性依賴于現場對于特定來源的CO₂的捕集是否完全，這就要求選擇更合適的且易制易得的捕集裝置才能實現；還有捕集的精準度(捕集所得是土壤中有機物降解生成的CO₂而非其他)，這就要求捕集方式上更合理且操作簡易可行。

【發明內容】

為了解決現有技術中的上述技術問題，本發明提出了一種用于污染場地現場捕集CO2的捕集裝置：

一種CO₂捕集裝置，用于捕集受監控污染場地釋放的CO₂，該捕集裝置包括：CO₂接收裝置(1)、連接密封管卡(3)、CO₂吸收裝置(4)、錐形管帽(5)，其中：

--CO₂接收裝置(1)：為兩端開口的筒狀結構，使用時一端部分插入受監控污染場地，另一端設置有吸附層一，所述吸附層一用于捕集受監控污染場地釋放的CO₂；

--CO₂吸收裝置(4)：設置在CO₂接收裝置(1)上方，為兩端開口的筒狀結構，其下端設置有隔離層、上端設置有吸附層二，所述吸附層二用于吸收外界環境中的CO₂；

--連接密封管卡(3)：設置在CO₂接收裝置(1)和CO₂吸收裝置(4)之間，用于連接CO₂接收裝置(1)和CO₂吸收裝置(4)，并使連接處常壓密封；

--錐形管帽(5)，設置在CO₂吸收裝置(4)之上，用于防護吸附劑。

進一步的優選方式為：吸附層一和吸附層二包括：一帶網眼的管帽、不銹鋼金屬網墊、吸附劑，不銹鋼金屬網墊設置在帶網眼的管帽上，用于捕集受監控污染場地釋放CO₂的吸附劑放置在不銹鋼金屬網墊上。

更進一步的優選方式為：吸附劑采用堿石灰或氫氧化鋰。

更進一步的優選方式為：CO₂接收裝置(1)由一個直徑100mm、長300-400mm的PVC管制成，現場用時將其一端部分插入受監控污染場地，空氣中留50-100mm。

更進一步的優選方式為：CO₂吸收裝置(4)是由一個直徑100mm、長50-150mm的PVC管制成。

更進一步的優選方式為：隔離層材料為透氣性能好不吸水且不吸附CO₂的材料，具體為不銹鋼筒狀金屬絲網、泡沫材料、玻璃棉之一。

更進一步的優選方式為：連接密封管卡(3)為拷貝林管卡。

本發明還提出了一種利用本發明的CO₂捕集裝置測量受監控污染場地釋放CO₂量的方法，包括如下步驟：

步驟一：稱量吸附層一中吸附劑的重量；

步驟二：將CO₂捕集裝置插入受監控污染場地中，待一測量周期后取出；

步驟三：再次稱量吸附層一中吸附劑的重量，根據兩次稱量的重量之差，得出受監控污染場地釋放CO₂的量。