[發明專利]一種監測土壤污染物滲透及揮發的監測設備及監測方法

有效

• 申請號: 202210738555.0
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN114814174B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 王淑娟;范莉茹;劉新軍;李根利;張珊
• 申請（專利權）人: 河北省生態環境監測中心
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N15/08;G01N1/08
• 代理公司: 北京壹川鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 賈彥虹

1.一種監測土壤污染物滲透及揮發的監測設備，其特征在于：包括內抽芯旋挖裝置、環境調節罩及多根伸縮式監測桿，所述內抽芯旋挖裝置設置于土壤內，多根伸縮式監測桿中擇一豎直插入內抽芯旋挖裝置內部的土壤內，其他的伸縮式監測桿呈水平和傾斜的狀態由內抽芯旋挖裝置的外壁向外伸入土壤內，所述環境調節罩安裝于內抽芯旋挖裝置的上方，且環境調節罩豎直向下的正投影覆蓋伸縮式監測桿的外側端部；所述內抽芯旋挖裝置包括彈性旋挖筒，所述彈性旋挖筒包括通過筒壁與周圍的土壤連通的內彈性伸縮筒，于所述內彈性伸縮筒外套裝有外支撐旋挖筒，所述內彈性伸縮筒和外支撐旋挖筒的上端通過構造于二者之間的離合機構連接，于所述內彈性伸縮筒的下端處設置有切斷機構，所述切斷機構與外支撐旋挖筒傳動連接，驅動機構的下端與離合機構連接，且驅動機構與抽芯取樣筒的上端連接，所述抽芯取樣筒下端沿內彈性伸縮筒的軸線向下延伸至切斷機構的上方處；且當驅動機構正向轉動時，內彈性伸縮筒和外支撐旋挖筒同步向下旋挖，當驅動機構反向轉動時，外支撐旋挖筒反向轉動并驅動切斷機構對內彈性伸縮筒內的土壤進行切斷；所述伸縮式監測桿包括由多個管狀結構相互插接而形成的伸縮桿，相鄰的管狀結構之間通過螺釘鎖緊固定，于各管狀結構上分別安裝有監測器，且監測器的導線通過管狀結構的內腔延伸出固定座，所述固定座與伸縮桿的一端連接；所述環境調節罩包括安裝于目標區域地面以上的內固定罩，所述內固定罩經多根連接桿固定有與其軸線重合的安裝桿，于所述安裝桿的上端安裝有監測儀，所述安裝桿的下端與內抽芯旋挖裝置的上端連接，于所述內固定罩的周壁上沿其周向均勻地開設有多個調整口；于所述內固定罩外轉動套裝有外調整罩，所述外調整罩的周壁上設置有兩個對稱的第一通風口、兩個對稱的第二通風口；于所述內固定罩的上端可拆卸連接有上端蓋，于所述上端蓋上安裝有噴淋總管，所述噴淋總管通過多根連接管與環形分配管連通，所述環形分配管連接有多個經上端蓋伸入內固定罩內的噴淋頭。

2.根據權利要求1所述的一種監測土壤污染物滲透及揮發的監測設備，其特征在于：所述內彈性伸縮筒包括由波形彈簧構成的筒狀結構，所述切斷機構為機械虹膜機構，所述機械虹膜機構的調整圈與外支撐旋挖筒的下部連接。

3.根據權利要求1所述的一種監測土壤污染物滲透及揮發的監測設備，其特征在于：所述外支撐旋挖筒包括沿內彈性伸縮筒的周向均勻設置的多根支撐桿，各所述支撐桿沿內彈性伸縮筒的軸向延伸，且支撐桿的上端伸出內彈性伸縮筒的上端并與固定環連接，于所述支撐桿上且位于內彈性伸縮筒和固定環之間套裝有硬質彈簧，支撐桿的下端穿經切斷機構并延伸至外支撐旋挖筒的下端以下，于支撐桿的下端固定有旋挖齒。

4.根據權利要求1所述的一種監測土壤污染物滲透及揮發的監測設備，其特征在于：所述離合機構包括構造于內彈性伸縮筒上端的連接座上的離合齒盤，于外支撐旋挖筒的上端處的活動座上且與離合齒盤相對應處設置有多根頂桿，且這些頂桿沿離合齒盤的周向均勻設置，各所述頂桿的一端沿離合齒盤的徑向伸至離合齒盤的兩個輪齒之間，頂桿的另一端伸入活動座內并與活動座內的壓縮彈簧連接，于所述活動座的上端可拆卸連接有一個壓蓋，所述壓蓋與驅動機構可拆卸連接；當活動座正向轉動時，頂桿的端部卡置于相對應的兩個輪齒之間，當活動座反向轉動時，頂桿隨活動座沿離合齒盤的周向轉動。

5.根據權利要求4所述的一種監測土壤污染物滲透及揮發的監測設備，其特征在于：于所述壓蓋的中心處開設有裝配槽，于裝配槽的周向均勻地連通有多個限位槽，所述抽芯取樣筒的下端經裝配槽和離合齒盤伸入內彈性伸縮筒內，抽芯取樣筒的上端構造有與裝配槽相適配的凸緣，于所述凸緣的周向均勻地構造有多個限位塊，各所述限位塊裝配于相對應的限位槽內。

6.根據權利要求1所述的一種監測土壤污染物滲透及揮發的監測設備，其特征在于：于所述伸縮桿的一端構造有第一連接法蘭，所述第一連接法蘭的軸線與伸縮桿的軸線的夾角為銳角；所述固定座包括相互扣合并固定于內抽芯旋挖裝置外壁處的第一弧形固定塊和第二弧形固定塊，于所述第一弧形固定塊上構造有第二連接法蘭，所述第一連接法蘭與第二連接法蘭通過多根螺栓連接緊固。

7.一種根據權利要求1-6中任一項所述的監測土壤污染物滲透及揮發的監測設備的監測方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、選擇待監測的目標區域，并將內抽芯旋挖裝置設置在該目標區域處；

S2、操作內抽芯旋挖裝置對目標區域的土壤進行向下旋挖，當旋挖到預定深度后，對彈性旋挖筒內位于下端處的土壤進行切斷；

S3、彈性旋挖筒下端處的土壤切斷后，向下壓迫彈性旋挖筒，使彈性旋挖筒內的土壤被擠壓一段距離，且壓縮的長度控制在7cm-15cm；

S4、將彈性旋挖筒提離旋挖孔，彈性旋挖筒內部的土壤柱隨彈性旋挖筒一同提離而出，之后將抽芯取樣筒由土壤柱的中心處取出；

S5、將抽芯取樣筒內的土壤通過桿體由抽芯取樣筒內頂出，并將頂出的土壤分層并使用土壤檢測儀進行各組分的檢測，并將各層土壤污染物的數據記錄，留作參照對比；

S6、將多個伸縮式監測桿沿水平方向、傾斜向上及傾斜向下的方向插入旋挖孔周圍的土壤內，然后，將彈性旋挖筒下放至旋挖孔內，并將各個伸縮式監測桿的端部固定在彈性旋挖筒筒壁上，再將伸縮式監測桿的導線沿彈性旋挖筒筒壁向上伸出旋挖孔，每根導線均與監測儀連接；

S7、將土壤柱回填入彈性旋挖筒內，并且在土壤柱的中心孔處豎直插入一個伸縮式監測桿，該伸縮式監測桿通過導線與監測儀連接；

S8、在目標區域的地表以上安裝有環境調節罩，監測儀位于環境調節罩內，在該監測儀和/或環境調節罩內安裝有監測器。