非水相液体土壤污染物浓度配制装置及方法
【专利摘要】本发明公开了非水相液体土壤污染物浓度配制装置及方法，包括一侧设有支撑转轴的底座，并且该支撑转轴基部附近设有样品收集容器组件，采用循环配置方式。悬臂在电机的带动下通过到达主漏斗的上方或下方，根据本发明方法的需要以主出料阀和次出料阀的开合，进行样品的精确进料或出料，通过样品在主漏斗和次漏斗之间的按需交替加入，达到比现有技术更加快速精确的混合制样。本发明具有简便、快速，且样品均质性高的优点。
【专利说明】非水相液体土壤污染物浓度配制装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环境监测【技术领域】适用于室内石油污染土样品的配制方法与装 置，尤其涉及非水相液体土壤污染物浓度配制装置及方法。
【背景技术】
[0002] 绝大部分有机污染物在水中的溶解度很小，在地下与水和空气互不相融并以液 相的形式存在，在研究中通称这类污染物为非水相液体，即NAPLs(non_aqueous phase liquids)，其中密度比水大的称为 DNAPLs (dense non-aqueous phase liquids)，密度比水 小的称为LNAPLs (light non-aqueous phase liquids),非水相又称油相。重非水相液体 常见的有高毒有机氯溶剂（如三氯乙烯TCE、四氯乙烯PCE、三氯甲烷TCA)、煤焦油、四氯化 碳、氯仿、二氯甲烷等；轻非水相液体如燃料油类，常见的有汽油、柴油、煤油，苯类如二甲 苯、甲苯、苯等。非水相有机污染物由于和水不混溶，毒性大，不易降解，对土壤造成的污染 存在滞后效应，成为地下水的长期污染源，对人类的生存和生活存在难以估计的危害，因此 对其污染程度及污染土的工程力学性质的研究具有重要的意义。室内试验是科学研究的重 要手段，科学有效的试验方法是取得良好结果的基础。
[0003] 配制非水相液体不同污染物浓度的污染土是研究其不同物理化学性质的前提，不 同于溶质类污染物水溶液的配制，非水相液体污染土存在三种不混溶相，即固相(土体)、液 相(水)、非水相(非水相液体)。土工试验方法标准《GB/T50123-1999》中未对不同含油率的 污染土配制方法做具体说明。公认的方法是将土样研磨后，用分析天平称取所需比例的土 样、水和油品，通过手工搅拌的方式实现。由于和水不混溶，按照传统的质量配比方式逐个 配样，将产生很大的误差，样品浓度分布不均匀，且程序繁琐，工作量大，因此本发明介绍一 种非水相液体土壤污染物浓度稀释方法，该方法配制样品效率较高，且配制的土样浓度精 度较高，误差较小。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术提供一种简便、快速、可减轻人员操作负担，且样 品均质性高的非水相液体土壤污染物浓度配制装置及方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：非水相液体土壤污染物浓度配制 装置，包括一侧设有支撑转轴的底座，并且该支撑转轴基部附近设有样品收集容器组件，其 中：支撑转轴顶端附近侧面连接有能按需定量加入液体试剂的主漏斗；底座的另一侧设有 支架；支架上设有具有悬臂的电机；悬臂自由端的悬架上悬挂有能按需定量加入液体试剂 的次漏斗；次漏斗能在悬臂的摆动下运动到主漏斗的上方或下方；主漏斗底部开口处设有 主出料阀；次漏斗底部开口处设有次出料阀；主漏斗和次漏斗上均具有称量装置。悬臂在 电机的带动下通过到达主漏斗的上方或下方，根据本发明方法的需要以主出料阀和次出料 阀的开合，进行样品的精确进料或出料，通过样品在主漏斗和次漏斗之间的按需交替加入， 达到比现有技术更加快速精确的混合制样。
[0006] 为优化上述技术方案，采取的措施还包括：支撑转轴顶端附近侧面连接有能按需 定量加入液体试剂的主漏斗；底座的另一侧设有支架；支架上设有具有悬臂的电机；悬臂 自由端的悬架上悬挂有能按需定量加入液体试剂的次漏斗；次漏斗能在悬臂的摆动下运动 到主漏斗的上方或下方；主漏斗底部开口处设有主出料阀；次漏斗底部开口处设有次出料 阀；主漏斗和次漏斗上均具有称量装置。悬臂在电机的带动下通过到达主漏斗的上方或 下方，根据本发明方法的需要以主出料阀和次出料阀的开合，进行样品的精确进料或出料， 通过样品在主漏斗和次漏斗之间的按需交替加入，达到比现有技术更加快速精确的混合制 样。主漏斗的顶部开口内设有主叶片门；次漏斗的顶部开口内设有次叶片门。主叶片门和 次叶片门分别由主叶片门电机和次叶片门电机控制开合，可以根据悬臂的摆动使次漏斗处 于主漏斗的上方或下方，在上方的漏斗根据需要的重量对下方漏斗供料，达到按需循环混 合的目的，同时还可以在加完料后封闭漏斗，位于漏斗内部的搅拌机构能进行快速混合而 不使样品损失。主叶片门开口上方附近设有主进液管；次叶片门开口上方附近设有次进液 管。进液管在叶片门上方能防止搅拌时样品风尘污染、黏附在进液管上，以提高样品配置精 度。样品收集容器组件为具有旋转收集盘和环形排布设置在该旋转收集盘的样品收集杯。 旋转收集盘的设计能使整个装置占用空间较小。
[0007] 本发明还提供一种非水相液体土壤污染物浓度配制方法，其具有如下步骤： ① 备样配置步骤：将土样磨细、烘干，过1mm筛，备用，得到质量为
【权利要求】
1. 非水相液体土壤污染物浓度配制装置及方法，包括一侧设有支撑转轴（2)的底座 (1 )，并且该支撑转轴（2)基部附近设有样品收集容器组件，其特征是：所述的支撑转轴（2) 顶端附近侧面连接有能按需定量加入液体试剂的主漏斗（5);所述的底座（1)的另一侧设有 支架（4);所述的支架（4)上设有具有悬臂（42)的电机（41);所述的悬臂（42)自由端的悬 架（42a)上悬挂有能按需定量加入液体试剂的次漏斗（6);所述的次漏斗（6)能在悬臂（42) 的摆动下运动到所述的主漏斗（5)的上方或下方；所述的主漏斗（5)底部开口处设有主出 料阀（52);所述的次漏斗（6)底部开口处设有次出料阀（62);所述的主漏斗（5)和次漏斗 (6)上均具有称量装置。
2. 根据权利要求1所述的非水相液体土壤污染物浓度配制装置及方法，其特征是：所 述的主漏斗（5)的顶部开口内设有主叶片门（51);所述的次漏斗（6)的顶部开口内设有次 叶片门（61)。
3. 根据权利要求2所述的非水相液体土壤污染物浓度配制装置及方法，其特征是：所 述的主叶片门（51)开口上方附近设有主进液管（21);所述的次叶片门（61)开口上方附近 设有次进液管（22)。
4. 根据权利要求1所述的非水相液体土壤污染物浓度配制装置及方法，其特征是：所 述的样品收集容器组件为具有旋转收集盘（3)和环形排布设置在该旋转收集盘（3)的样品 收集杯（31)。
5. 非水相液体土壤污染物浓度配制方法，其特征是，具有如下步骤： ① 备样配置步骤：将土样磨细、烘干，过1mm筛，备用，得到质量为 ? ?的干土； ② 基土配置步骤：配制特定含主液率~条件下质量为的含液体土样，作为基础土 样备用；所述的含液率取5%至15% ; ③ 高污染配置步骤：配制高含副液率Q污染土，混匀，取步骤②的基础土样，作为该高 含副液浓度供试土样； ④ 将剩余步骤②的基础土样作为原始土样，根据下一级较低污染物浓度^和推算公 式计算出基础土样6? =
质量，并混合均匀，得到该级污染物浓度供试土样； 所述的％为原始高浓度污染土样总质量为，且％ = _
所述的〃^为该原始土样干土质量，且〃b =
所述的Q为含水率系数，
所述的马为稀释倍数，且
⑤重复步骤④，依次以上一级高含副液率土样，配制下一级土样，直至所需的最低浓 度土样为止。
6. 根据权利要求5所述的非水相液体土壤污染物浓度配制方法，其特征是：采用如权 利要求1至4所述的装置，以所述的悬臂（42)的上下摆动带动所述的次漏斗（6)，按需循环 重复步骤④。
【文档编号】G01N1/28GK104297033SQ201410556495
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】潘玉英 申请人:浙江海洋学院