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原文传递研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置及其实验方法

专利名称：	研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置及其实验方法
摘要：	本发明提供一种研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置及其实验方法。该实验装置包括：实验管，所述实验管的底部具有进液接口以及出液接口，所述实验管侧还具有取样接头，所述实验管还具有进气接口以及出气接口；输液组件，所述输液组件包括输液容器以及进液管；液位调节器，与所述出液接口连接，用于调节所述实验管中的液位高度；废液组件，与所述液位调节器连接，用于回收流出所述实验管的溶液；进气组件，与所述进气接口连接，用于向所述实验管输送气流并调节气流流量；以及出气组件，与所述出气接口连接，用于排出所述实验管中的混合气流。实现不同工况下VOC在土壤中迁移情况的模拟。同时，实验装置的结构简单，方便实验人员操作。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	侯德义;戚圣琦;贾慧;李广贺;张旭;张芳
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910231515.5
公开号：	CN109991388A
代理机构：	北京华进京联知识产权代理有限公司
代理人：	刘葛;熊曲
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园1号
主权项：	1.一种研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，其特征在于，包括：实验管，所述实验管用于盛放玻璃珠以及实验土壤，所述玻璃珠位于所述实验管的底部，所述实验土壤位于所述玻璃珠的上方，所述实验管的底部具有进液接口以及出液接口，所述实验管侧还具有取样接头，所述实验管还具有进气接口以及出气接口；输液组件，用于输送VOC溶液，所述输液组件包括输液容器以及进液管，所述进液管连接所述输液容器与所述进液接口，VOC溶液经所述进液管以及所述进液接口输送至所述实验管；液位调节器，与所述出液接口连接，用于调节所述实验管中的液位高度；废液组件，与所述液位调节器连接，用于回收流出所述实验管的溶液；进气组件，与所述进气接口连接，用于向所述实验管输送气流并调节气流流量；出气组件，与所述出气接口连接，用于排出所述实验管中的混合气流；实验支架，与所述实验管相固定，用于支撑所述实验管；以及抓手，与所述液位调节器相固定，用于夹持所述液位调节器，并调节所述液位调节器的高度。 2.根据权利要求1所述的研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，其特征在于，所述进气组件包括进气管以及设置于所述进气管的进气过滤件与进气阀，所述进气管连接所述进气接口，所述进气阀用于调节所述进气管中气流的流量；外界的气流进入进气管后，经所述进气过滤件过滤，并经所述进气接口进入所述实验管。 3.根据权利要求1所述的研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，其特征在于，所述出气组件包括出气管以及设置于所述出气管的出气蠕动泵、出气阀以及出气过滤件，所述出气管连接所述出气接口，所述出气阀用于调节所述出气管中混合气流的流量，所述出气蠕动泵用于使所述实验管中的气流模拟地表风速；所述实验管中的气流与土壤气混合后，混合气流经出气接口进入所述出气管，并经所述出气过滤件过滤后排入到外界；以及进一步地，所述出气组件还包括采样检测件，所述采样检测件设置于所述出气管，用于采集并检测所述出气管中混合气流的VOC浓度。 4.根据权利要求1所述的研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括盖设于所述取样接头的盖组件；所述盖组件包括塑料盖以及设置于所述塑料盖中间位置的气相色谱垫片，所述塑料盖可拆卸的安装于所述取样接头，供采样勺对所述土壤取样；所述气相色谱垫片用于供取样针穿过，以采集土壤气；以及进一步地，所述取样接头的数量为多个，多个所述取样接头沿所述实验管的轴向方向间隔排布，所述盖组件的数量等于所述取样接头的数量。 5.根据权利要求1所述的研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，其特征在于，所述输液组件包括储水容器、进水管以及与所述进液管连接的储液容器，所述储液容器用于存储高浓度的VOC溶液，所述进水管连接所述储水容器与所述进液管，使所述VOC溶液在所述进液管中稀释，并由所述进液管送入所述实验管；所述进液接口的数量为多个，多个所述进液接口沿所述实验管的周侧分布；相邻的两个所述进液接口之间的夹角范围为90°～120°。 6.根据权利要求1所述的研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，其特征在于，所述液位调节器具有下水口以及上水口，所述下水口与所述出液接口连接，所述上水口与所述废液组件连接；所述上水口的管径大于所述下水口的管径。 7.根据权利要求1至6任一项所述的研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括具有外接口的顶盖，所述顶盖盖设于所述实验管的顶部，所述外接口用于向所述实验管输入水，用于模拟降雨工况；所述实验装置还包括布水盘，所述布水盘设置于所述实验管，并位于所述顶盖的下方，所述布水盘上具有多个通孔，多个所述通孔用于使水滴落于所述实验管；以及进一步地，多个所述通孔均匀分布；多个所述通孔的面积和为所述布水盘的面积的5％～30％；所述通孔的直径为1.5mm～3mm。 8.根据权利要求1所述的研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，其特征在于，所述实验管还具有调压接口，所述调压接口与所述实验管底部的距离为20cm～30cm，所述出气管还与所述调压接口连接，所述出气蠕动泵能够调整所述实验管内的正向压差与负向压差；所述出气组件还包括压力差传感器，所述压力差传感器设置于所述出气管，并位于所述调压接口与所述出气接口之间，用于测量所述调压接口与所述出气接口之间的压力差。 9.根据权利要求1至7任一项所述的研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括不锈钢网，所述不锈钢网位于所述玻璃珠与所述土壤之间，用于防止所述土壤进入所述溶液中；和/或，所述实验管内填充所述玻璃珠的直径为0.5cm～1.5cm；和/或，所述实验管内填充所述土壤的高度为所述实验管高度的50％～80％。 10.一种研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验方法，其特征在于，应用于研究挥发性有机物在土壤中迁移的实验装置，所述实验方法包括如下步骤：将玻璃珠与土壤分别填充于实验管；采用输液组件向所述实验管内输送VOC溶液，并由废液组件回收所述实验管流出的溶液；采用进气组件向所述实验管内输送气流，并经出气组件排出，同时，采用所述出气组件的出气蠕动泵模拟地表风速；采用取样针从所述实验管的取样接头处采集土壤气，和/或，采用采样勺从所述实验管的取样接头处采集土壤；调节液位调节器的高度，以模拟地下水液位高度的变化；所述实验方法还包括如下步骤：从所述实验管的顶部向所述实验管内输入水，以模拟降雨工况；和/或，将所述出气组件的出气管连接调压接口，开启所述出气蠕动泵，以模拟气压变化工况。
所属类别：	发明专利