本發(fā)明涉及土壤修復(fù)使用的多環(huán)芳烴檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種便攜式土壤修復(fù)多環(huán)芳烴的快速檢測裝置。

背景技術(shù)：

多環(huán)芳烴(pah)是一類具有三致作用(致癌、致畸和致基因突變)的持久性有機污染物，主要存在于大氣、水和土壤中。多環(huán)芳烴是有機物和化石燃料不完全燃燒所產(chǎn)生的，造成今天全球多環(huán)芳烴污染的原因主要有四種：(1)家庭及生活爐灶、工業(yè)鍋爐等產(chǎn)生的煙塵；(2)各種產(chǎn)生和使用焦油的工業(yè)過程，如煉焦、石油裂解、煤焦油提煉、柏油鋪路等；(3)各種人為的露天燃燒及火災(zāi)；(4)各種機動車輛及內(nèi)燃機排氣。

由于這些化合物在環(huán)境中的含量非常低，如何從環(huán)境樣品中將它們分離和富集出來并作進一步分析，是整個分析技術(shù)中最重要的一步，因為它直接影響到最后分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。特別是對于修復(fù)后的土壤，仍然需要實時檢測其中的多環(huán)芳烴的含量，從而確保土壤的修復(fù)的穩(wěn)定性和后期的可持續(xù)使用性能。

多環(huán)芳烴的分析方法主要有：柱層析及薄層色譜法、紫外吸收法、氣相色譜法(gc)、高效液相色譜法、質(zhì)譜法等。柱層析及薄層色譜法有一定分離效果，但無法進行準(zhǔn)確的定性和定量分析；氣相色譜法(gc)、高效液相色譜法及質(zhì)譜法能同時進行定性和定量分析，但對樣品要求很高，需要進行預(yù)先處理，去除大量的雜質(zhì)。目前，土壤中多環(huán)芳烴的分析方法通常是采用索式提取-柱層析分離-氣相質(zhì)譜測定法，具體方法為土壤或沉積物樣品置于索氏提取器中，用苯/甲醇或二氯甲烷/丙酮回流18-24小時，加入銅粉，濃縮；通過無水硫酸鈉/硅膠/氧化鋁柱層析，用正己烷、二氯甲烷淋洗，濃縮器濃縮，定容；采用氣相色譜/質(zhì)譜連用儀(gc/ms)，利用標(biāo)準(zhǔn)品進行定性和定量測定。

但對于污泥，如果僅僅采用土壤中多環(huán)芳烴的分析方法，會存在大量的有機物質(zhì)，從而干擾了gc/ms對多環(huán)芳烴的測定結(jié)果。

中國專利號為cn101122588a，名稱為一種測定污泥中多環(huán)芳烴的方法，其公開了一種在常規(guī)的土壤中多環(huán)芳烴的分析方法——索式提取、柱層析及氣相質(zhì)譜測定等步驟的基礎(chǔ)上，在柱層析后增加了一步用濃硫酸洗滌淋洗液的過程。雖然該發(fā)明方法在常規(guī)的土壤中多環(huán)芳烴的分析方法——索式提取、柱層析及氣相質(zhì)譜測定等步驟的基礎(chǔ)上，在柱層析后增加了一步用濃硫酸洗滌淋洗液，提供一種準(zhǔn)確性好、檢測效率高的污泥中多環(huán)芳烴測定的方法。但是使用該方法在進行土壤樣品的測試過程中，需要使用重力柱狀采泥器采集，樣品在實驗室避光自然風(fēng)干，研磨過80目篩，過篩篩分置于密封袋中低溫保存，待樣品預(yù)處理，隨后樣品提取、樣品純化、樣品濃縮、定容、回收實驗、gc/ms分析，分別需要不同的試驗設(shè)備以及儀器進行，進行的周期較長，并且很難及集中處理以及統(tǒng)一試驗數(shù)據(jù)，好多數(shù)據(jù)需要人工處理，比如制造表格對比等，處理的也周期長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種快速、高效、并且集成化檢測土壤修復(fù)后的多環(huán)芳烴含量的快速檢測裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種便攜式土壤修復(fù)多環(huán)芳烴的快速檢測裝置，包括土壤取樣裝置、冷卻篩分裝置、干濕度傳感器、至少一個索氏提取器、快速溶劑萃取儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和底座，其中：土壤取樣裝置通過鉸支座可翻轉(zhuǎn)地連接在冷卻篩分裝置的頂部位置；冷卻篩分裝置包括從上往下設(shè)置的篩分漏斗、粉碎裝置、冷卻噴氣環(huán)管和土壤收納裝置，篩分漏斗和粉碎裝置之間還設(shè)有可拆式震動篩，篩分漏斗位于可拆式震動篩的頂部位置設(shè)有篩分筢，篩分筢獲取可拆式震動篩頂部的大顆粒土壤以及其他雜質(zhì)并將其移除至篩分漏斗外丟棄；若干索氏提取器通過一個固定箱體連接在冷卻篩分裝置和快速溶劑萃取儀之間的底座上；干濕度傳感器、快速溶劑萃取儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和粉碎裝置均連接控制面板，控制面板控制并且顯示這幾個設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)以及每一個設(shè)備內(nèi)的數(shù)字信號。

進一步地，篩分筢包括筢體、排除孔、渦旋風(fēng)機和物料輸出管，其中筢體通過支撐桿固定在篩分漏斗的內(nèi)壁，筢體的中心部位設(shè)排出孔，排出孔的頂部依次連接渦旋風(fēng)機和物料輸出管，該物料輸出管延伸超出篩分漏斗。

進一步地，篩分筢的筢體的底部位置還設(shè)有若干金屬筢齒，這些金屬筢齒收集或者纏繞一些柔性雜質(zhì)。

進一步地，冷卻噴氣環(huán)管連接在冷卻篩分裝置的底部位置，并且成圓環(huán)形結(jié)構(gòu)；同時冷卻噴氣環(huán)管的內(nèi)壁朝向中心位置方向設(shè)有若干噴嘴，這些噴嘴通過鼓風(fēng)機向冷卻噴氣環(huán)管內(nèi)噴射冷氣。

進一步地，冷卻篩分裝置的粉碎裝置與冷卻噴氣環(huán)管連接位置處還設(shè)有橡膠減震氣囊圈，橡膠減震氣囊圈整體為圓柱筒形結(jié)構(gòu)，并且減震氣囊圈的厚度為3-6cm。

進一步地，土壤收納裝置的至少一個側(cè)面設(shè)有通風(fēng)孔，這些通風(fēng)孔進一步輔助降低土壤收納裝置內(nèi)的土壤溫度。

進一步地，快速溶劑萃取儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀可拆卸地連接在底座上。

進一步地，土壤取樣裝置包括挖鏟結(jié)構(gòu)和懸臂，其中懸臂通過插拔銷子可拆卸地連接在鉸支座上。

進一步地，固定箱體為半工字形結(jié)構(gòu)，并且其與冷卻篩分裝置的土壤收納裝置之間還設(shè)有若干減震結(jié)構(gòu)；若干索氏提取器并列地連接在其內(nèi)部。

進一步地，懸臂還通過翻轉(zhuǎn)取樣氣缸或電機和翻轉(zhuǎn)支臂帶動挖產(chǎn)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)土壤自動取樣；其中翻轉(zhuǎn)支臂固定在翻轉(zhuǎn)取樣氣缸或電機的輸出端，另一端通過在其末端雙耳結(jié)構(gòu)進而與懸臂鉸接，最終實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的土壤修復(fù)多環(huán)芳烴的快速檢測裝置，將土壤取樣裝置、冷卻篩分裝置、干濕度傳感器、至少一個索氏提取器、快速溶劑萃取儀和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀集中連接在底座上，底座上安裝滾輪、輪胎或者移動動力源和動力設(shè)備之后，便可移動至土壤所在地進行隨地取樣和快速檢測，或者在取樣現(xiàn)場對土壤直接實現(xiàn)自動取樣、自動篩分、磨細、冷卻步驟，縮小了土壤修復(fù)多環(huán)芳烴的檢測時間和步驟，提高了土壤修復(fù)多環(huán)芳烴的檢測效率。

此外，本發(fā)明的快速檢測裝置還將干濕度傳感器、快速溶劑萃取儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和粉碎裝置均連接控制面板，使用控制面板控制并且顯示這幾個設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)以及每一個設(shè)備內(nèi)的數(shù)字信號，提高了設(shè)備的整體協(xié)調(diào)和控制能力。

總體上來說，本發(fā)明的土壤修復(fù)多環(huán)芳烴的快速檢測裝置，集成了土壤多環(huán)芳烴檢測的土壤前置取樣、取樣土壤樣品自動處理、順序進行索氏提取、快速萃取以及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀處理，減少了土壤多環(huán)芳烴檢測的多種步驟，縮短了土壤多環(huán)芳烴的檢測周期，提高了土壤多環(huán)芳烴的檢測效率。

附圖說明

圖1為一種便攜式土壤修復(fù)多環(huán)芳烴的快速檢測裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為圖1的實施例的土壤取樣裝置和冷卻篩分裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的實施例將快速溶劑萃取儀5、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀6從底座上拆卸下來來使用的狀態(tài)圖；

圖4為土壤取樣裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖5冷卻篩分裝置的篩分筢的詳細圖；

其中：1-土壤取樣裝置，101-挖鏟結(jié)構(gòu)，102-懸臂，103-翻轉(zhuǎn)取樣氣缸或電機，104-翻轉(zhuǎn)支臂；2-冷卻篩分裝置，21-篩分漏斗，22-粉碎裝置，23-冷卻噴氣環(huán)管，231-噴嘴；24-土壤收納裝置，25-可拆式震動篩，26-篩分筢，261-筢體，262-金屬筢齒，263-排除孔，264-渦旋風(fēng)機，265-物料輸出管，266-支撐桿，27-鼓風(fēng)機；3-干濕度傳感器，4-索氏提取器，5-快速溶劑萃取儀，6-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，7-鉸支座，8-固定箱體，9-底座，10-控制面板，11-減震結(jié)構(gòu)，12-橡膠減震氣囊圈，13-插拔銷子。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限定。

如圖1所示，一種便攜式土壤修復(fù)多環(huán)芳烴的快速檢測裝置，包括土壤取樣裝置1、冷卻篩分裝置2、干濕度傳感器3、至少一個索氏提取器4、快速溶劑萃取儀5、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀6和底座9，其中：土壤取樣裝置1通過鉸支座7可翻轉(zhuǎn)地連接在冷卻篩分裝置2的頂部位置；如圖2所示，冷卻篩分裝置2包括從上往下設(shè)置的篩分漏斗21、粉碎裝置22、冷卻噴氣環(huán)管23和土壤收納裝置24，篩分漏斗21和粉碎裝置22之間還設(shè)有可拆式震動篩25，篩分漏斗21位于可拆式震動篩25的頂部位置設(shè)有篩分筢26，篩分筢26獲取可拆式震動篩25頂部的大顆粒土壤以及其他雜質(zhì)并將其移除至篩分漏斗外丟棄；若干索氏提取器4通過一個固定箱體8連接在冷卻篩分裝置2和快速溶劑萃取儀5之間的底座9上；本發(fā)明的快速檢測裝置還將干濕度傳感器、快速溶劑萃取儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和粉碎裝置均連接控制面板，使用控制面板10控制并且顯示這幾個設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)以及每一個設(shè)備內(nèi)的數(shù)字信號，提高了設(shè)備的整體協(xié)調(diào)和控制能力，并且這些設(shè)備之間的數(shù)據(jù)和信號通過有線、無線、紅外或者藍牙中的一種連接并且傳輸，最終在控制面板的顯示裝置上顯示修復(fù)后的多環(huán)芳烴土壤的溫濕度數(shù)據(jù)、粉碎相關(guān)電壓或者控制數(shù)據(jù)，萃取的時間、溫度參數(shù)，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測到的每一組土壤中多環(huán)芳烴的色譜、含量等參數(shù)。

在上述實施例中，為了實現(xiàn)篩分筢自動將篩分漏斗21內(nèi)可拆式震動篩25上方的雜物或者殘渣自動清理干凈，詳見圖5，篩分筢26包括筢體261、排除孔263、渦旋風(fēng)機264和物料輸出管265，其中筢體261通過支撐桿266固定在篩分漏斗21的內(nèi)壁，筢體261的中心部位設(shè)排出孔263，渦旋風(fēng)機吸附的殘渣從該排出孔排除至設(shè)備外拋棄，排出孔263的頂部依次連接渦旋風(fēng)機和物料輸出管265，該物料輸出管265延伸超出篩分漏斗21。

在上述實施例中，篩分筢26的筢體261的底部位置還設(shè)有若干金屬筢齒262，這些金屬筢齒262收集或者纏繞一些柔性雜質(zhì)，具有更好的清理效果。

在上述實施例中，冷卻噴氣環(huán)管23連接在冷卻篩分裝置2的底部位置，并且成圓環(huán)形結(jié)構(gòu)；同時冷卻噴氣環(huán)管23的內(nèi)壁朝向中心位置方向設(shè)有若干噴嘴231，這些噴嘴通過鼓風(fēng)機27向冷卻噴氣環(huán)管23內(nèi)噴射冷氣，提高了粉碎后的土壤能夠被完全地粉碎。

如圖2和圖3所示，冷卻篩分裝置2的粉碎裝置22與冷卻噴氣環(huán)管23連接位置處還設(shè)有橡膠減震氣囊圈12，橡膠減震氣囊圈12整體為圓柱筒形結(jié)構(gòu)，并且減震氣囊圈12的厚度為3-6cm，高度為5-15cm，從而降低了粉碎裝置傳遞至土壤收納裝置24的震動，進而減少了土壤收納裝置濺出的土壤，保證土壤的穩(wěn)定性，避免浪費，提高土壤前置處理的效率。

在上述實施例中，土壤收納裝置24的至少一個側(cè)面設(shè)有通風(fēng)孔，這些通風(fēng)孔進一步輔助降低土壤收納裝置內(nèi)的土壤溫度，使得土壤盡量符合索氏提取的要求，節(jié)約處理時間。

如圖3所示，快速溶劑萃取儀5、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀6可拆卸地連接在底座9上，在具體使用時，可以將快速溶劑萃取儀5、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀6從底座上拆卸下來，單獨將土壤前置取樣裝置以及索氏提取裝置運輸至土壤檢測現(xiàn)場，這種使用方法適于大面積土壤修復(fù)的檢測，可以同時對多出土壤取樣并且快速檢測，當(dāng)快速溶劑萃取儀5、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀6可拆卸地連接在底座9上時，控制面板10放置在索氏提取器的固定箱體8上方。

此外，如圖4所示，土壤取樣裝置1包括挖鏟結(jié)構(gòu)101和懸臂102，其中懸臂102通過插拔銷子13可拆卸地連接在鉸支座7上，這種設(shè)計的挖鏟結(jié)構(gòu)可以在現(xiàn)場直接拆下挖取樣土壤，無需另外攜帶工具，適用的范圍更為廣泛。懸臂102還通過翻轉(zhuǎn)取樣氣缸或電機103和翻轉(zhuǎn)支臂104帶動挖產(chǎn)結(jié)構(gòu)101旋轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)土壤自動取樣；其中翻轉(zhuǎn)支臂104固定在在翻轉(zhuǎn)取樣氣缸或電機103的輸出端，另一端通過在其末端雙耳結(jié)構(gòu)進而與懸臂102鉸接，最終實現(xiàn)自動翻轉(zhuǎn)，無需人工操作，取樣效率較高。

在上述實施例中，固定箱體8為半工字形結(jié)構(gòu)，并且其與冷卻篩分裝置2的土壤收納裝置24之間還設(shè)有若干減震結(jié)構(gòu)11；若干索氏提取器4并列地連接在其內(nèi)部，保證已經(jīng)處于索氏提取處理工藝的土壤不被正在前置處理的土壤影響，提高了每一種取樣土壤的多環(huán)芳烴的檢測的精確度。

總體上來說，本發(fā)明的土壤修復(fù)多環(huán)芳烴的快速檢測裝置，集成了土壤多環(huán)芳烴檢測的土壤前置取樣、取樣土壤樣品自動處理、順序進行索氏提取、快速萃取以及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀處理，減少了土壤多環(huán)芳烴檢測的多種步驟，縮短了土壤多環(huán)芳烴的檢測周期，提高了土壤多環(huán)芳烴的檢測效率。

本發(fā)明的實施例公布的是較佳的實施例，但并不局限于此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，極易根據(jù)上述實施例，領(lǐng)會本發(fā)明的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本發(fā)明的精神，都在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。